沪粤版九年级上册《第14章 探究欧姆定律》2023年单元测试卷
一、选择题
1.(3分)下列各物理量中,可以反映导体对电流阻碍作用的是( )
A.电流 B.电压 C.电阻 D.电荷量
2.(3分)将如图所示滑动变阻器正确接入电路,移动滑片到不同位置,可以改变滑动变阻器接入电路的电阻,实现了电阻丝接入电路中电阻的变化( )
A.长度 B.横截面积 C.材料 D.温度
3.(3分)由欧姆定律可以推导出公式R=,对此下列说法中正确的是( )
A.导体的电阻与电压成正比
B.导体的电阻与电流成反比
C.导体的电阻是导体本身的一种属性,与电压及电流无关
D.以上说法都不对
4.(3分)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,有( )
A.IAB<IBC B.IAB>IBC C.IAB=IBC D.无法确定
5.将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大1、P2放在( )
A.P1放在最右端,P2放在最右端
B.P1放在最左端,P2放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端
D.P1放在最左端,P2放在最右端
6.(3分)在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的一点是( )
A.连入变阻器时,应使滑片位于变阻器值最大的位置
B.开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端
C.连接电路时,应先将开关断开
D.电流表应与灯泡串联,并使它的“+”接线柱,靠近电源的“+”极一端。
7.(3分)如图电路,电源电压不变,开关S闭合。在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中( )
A.电压表示数不变 B.电压表示数变小
C.电流表示数变大 D.总电阻变小
8.(3分)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是( )
A.灯L断路 B.R短路 C.灯L短路 D.R断路
二、填空题
9.(3分)科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神,一位德国物理学家经过长时间科学探究,最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系是 ,为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为 的单位。
10.(3分)在物理学中,用 来表示导体对电流的阻碍作用的大小,滑动变阻器是靠改变接入电路中的电阻丝的 来改变电阻的。
11.(3分)在相同的电压下,通过导线A的电流大于通过导线B的电流,则导线 的电阻大;若导线A、B的长度和材料相同,则导线 更粗一些、如图所示为某校实验室的演示用插入式电阻箱,当插入插头时,插头就把这些电阻短路了,此电阻箱的总电阻是 Ω。
12.(3分)如图所示,将导体接到电路A、B之间时,开关应该是 的。如果将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较 来判断不同导体电阻的大小。若两个导体的电阻差异不大,则可以用 表替换灯泡,作进一步的判断。
13.(3分)图是小明自制的简易调光灯,闭合开关,回形针向左移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”),但小明发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验,接着加热铅笔芯,发现灯泡亮度逐渐变亮,温度越高,铅笔芯的电阻越 (选填“大”或“小”)。
14.(3分)如图1所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变暗 (选填“ab”“ac”或“bc”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。如图2所示, (选“锌片”或“铜片”)是水电池的负极。
15.(3分)如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,则可判断电源电压是 V,定值电阻R的阻值是 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
三、作图题
16.(8分)学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V,完成图中实物电路的连接,要求:①滑片P向右移动时;②连线不能交叉;
17.(8分)如图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是电流表改装而成),金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,R0为定值电阻。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。请你用电压表代替电流表改装为油量表,乙图已画出部分电路,油量表的示数为零;油量越多
四、实验探究题
18.(5分)学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的某些因素进行了探究,他从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.1
b 锰铜合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 1.0 0.2
d 镍铬合金丝 0.5 0.1
(1)选用电阻丝a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关。
(2)要探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关,应选用 电阻丝分别接入电路中。
(3)除了上述影响导体电阻大小的因素外,导体电阻还可能跟 和温度有关。
(4)该探究实验中应用的实验方法有 和 。(选填字母)
A.等效替代法 B.转换法 C.放大法 D.控制变量法。
19.(7分)“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了2节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为10欧、20欧和40欧的定值电阻各一个以及导线若干:
(1)请根据图甲,用笔画线将实物图(图乙)连接完整(要求导线不交叉,当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大);
(2)将滑动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,其原因可能是 。
(3)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入表格。第一次电流表的示数如图丙所示 安。实验过程中应保持电压表示数为 伏不变。
实验序号 1 2 3
电阻(欧) 10 20 40
电流(安) 0.10 0.05
(4)由表中数据得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (填“正比”或“反比”)。
(5)根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是 (填“A”或“B”)。
A.“50欧 0.5安”
B.“10欧 1安”
20.(8分)如图甲为伏安法测电阻的实验电路图;
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“a”或“b”)端;
(2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时,发现电流的指针偏转很小,发现指针偏转仍然较小。产生该现象的原因可能是: ;
(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,则此时被测电阻两端的电压为 V,该电阻的阻值为 Ω;
(4)小亮同学继续移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而 。
五、计算题
21.(7分)如图所示,R1=20Ω,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A。
求:(1)通过电阻R1的电流;(2)电阻R2的电功率。
22.(8分)如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.当断开开关S1和S2,闭合开关s3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电流表的示数为0.90A.求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在R1两端的电压。
六、解答题
23.(4分)阅读短文,回答问题:
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,目前触摸屏大多采用电容式触摸屏。
电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料,当手指触碰到触摸屏时,将人体上的电荷传递到触摸屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,无法形成有效电容,就不能正常操作触摸屏了。
(1)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是 (选填“导体”或“绝缘体”)。通过触摸屏周边分布的电极检测 的变化,可感知手指的运动轨迹。
(2)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是 。要制作一副保暖触摸屏手套,你的方法是 。
沪粤版九年级上册《第14章 探究欧姆定律》2023年单元测试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.解:导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
2.解:移动滑动变阻器的滑片时,改变了连入电路的电阻丝的长度,故A正确。
故选:A。
3.解:因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、横截面积,与两端的电压和通过的电流无关,
所以ABD的说法均不正确,C的说法正确。
故选:C。
4.解:由图可知,AB和BC两段导体串联,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过它们的电流IAB=IBC,故ABD错误、C正确。
故选:C。
5.解:根据题意要求,图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的,必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路,电阻丝的右端接入电路1移到最左端;对于右边的变阻器来说,所以应该把滑片P2移到最右端。
故选:D。
6.解:AC、连接实物图时,开关必须是断开的;故AC正确;
B、开关,与所在的位置无关;
D、电流表与被测电路串联,负接线柱流出,靠近电源的“+”极一端。
故选:B。
7.解:
由图知,定值电阻与变阻器串联,电流表测电路的电流,
在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,变阻器连入电路的电阻变大,根据I=,即电流表示数变小,电阻两端的电压变小,故只有B正确。
故选:B。
8.解:由图知,灯泡L和电阻R串联,电压表测量电阻R两端的电压;
(1)引起电流表示数变为零的原因有:①电路中某处有断路,②电流表被短路;
(2)引起电压表示数变为零的原因有:①电压表的正负接线柱与电源正负极之间有断路,②电阻R被短路。
根据以上分析结合电路图可知,两电表示数都为零的原因是灯L断路。
故选:A。
二、填空题
9.解:德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即:欧姆定律;
为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。
故答案为:I=;电阻。
10.解:在物理学中,用电阻来表示导体对电流的阻碍作用的大小;
根据滑动变阻器的原理可知,滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻的,由欧姆定律可知。
故答案为:电阻;长度。
11.解:
由题意知:UA=UB,IA>IB,
由I=变形式R=A<RB;
在横截面积和材料相同时,导体的横截面积越大。由此可知A导线更粗。
当铜塞全部插入时,电阻丝全部被短路.拨出中间两个铜塞
故答案为:B;A;4。
12.解:
为了保护电路,在连接电路的过程中;
将不同导体接到电路A、B之间时,会导致电路中电流也不同,因此我们可以通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小;
若两个导体的电阻差异不大,则必须用电流表替换灯泡。
故答案为:断开;灯泡的亮度。
13.解:
(1)闭合开关,回形针向左移动的过程中,电阻减小,电流变大;
小明发现回形针在移动的过程中灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小可知,故应选用电阻较大的铅笔芯;
(2)加热铅笔芯,会发现灯泡逐渐亮起来(即电流增大;这一现象说明铅笔芯的电阻随温度升高而减小。
故答案为:变亮;细;小。
14.解:(1)顺时针旋转旋片时,灯泡变暗,电源电压不变,则应连接接线柱ab与灯泡串联后接入电路,镍铬合金丝的电阻大,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,而用铜丝制作的话,所以应该选用镍铬合金丝;
(2)由图可知,电压表的正接线柱与铜片连接,锌片为电池的负极。
故答案为:ab;镍铬合金丝。
15.解:由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电压表和电流表的示数最大,
由图乙可知,电源的电压U=9V,
由欧姆定律可得,定值电阻的阻值:R==;
(2)当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路的电流I′=0.2AR=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑=U﹣UR=9V﹣7V=6V,
则滑动变阻器的最大阻值:R滑===12Ω。
故答案为:9;8;12。
三、作图题
16.解:滑片P向右移动时,电流表示数变小,滑动变阻器一上一下串联在电路中,如下图所示:
。
17.解:当油面下降时,滑片向上运动,根据欧姆定律可知通过电路的电流将增大0两端的电压随着电流的增大而增大,电源电压不变,所以要将电压表与滑动变阻器并联,油量表的示数为零,电压表示数越大
。
四、实验探究题
18.解:
(1)由表中数据可知,导线a、长度均相同,因此选用导线a,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;
(2)要探究电阻大小跟导体的横截面积的关系,须保持材料及长度相同,应选择a;
(3)导体的电阻除了与材料、长度,还有可能与温度有关;
(4)电阻大小取决于导体的材料、长度及截面积,使用了转换法,故选B;D。
故答案为:(1)材料;(2)a、c;(4)B;D。
19.解:(1)当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大,如下所示:
(2)经分析,将滑动变阻器阻值调到最大处,发现电压表有示数且接近电源电压,其原因可能是定值电阻断路;
(3)第一次电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,读数为0.2A,电压表示数:UV=I4R1=0.2×10Ω=2V,根据电流与电阻关系实验中,实验过程中应保持电压表示数为2V不变;
(4)横向分析表中数据,电阻为原来的几倍,故得出的结论是:导体两端的电压一定时;
(5)由表中第7次数据结合欧姆定律,电路的总电阻为:R串联===60Ω,变阻器连入电路中的电阻:R滑=R串联﹣R=60Ω﹣40Ω=20Ω>10Ω,故选用“50Ω 0.5A”的变阻器。
故答案为:(1)如上;(2)定值电阻断路;2;(4)反比。
20.解:(1)为了保护电路,闭合开关前,即a端;
(2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时;移动滑动变阻器的滑片,产生该现象的原因可能是电流表量程选大了;
(3)某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙所示,电压表选用小量程,被测电阻两端的电压为2.4V,分度值为7.02A,由欧姆定律I=
R===10Ω;
(4)小亮同学继续移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压。
故答案为:(1)a;(2)电流表量程选大了;10。
五、计算题
21.解:
由电路图可知,R1、R2并联,电流表测干路电流8的电压(或测电源电压)。
(1)通过电阻R1的电流:
I1===0.5A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:
I2=I﹣I8=0.5A﹣6.3A=0.7A,
电阻R2的电功率:
P2=UI2=6V×0.8A=1.2W。
答:(1)通过R6的电流是0.3A;
(2)电阻R5的电功率是1.2W。
22.解:
(1)由图知,当断开开关S1和S2,闭合开关S4时,只有R1连入电路中,电流表测电路中电流,
由I=可得电源电压:
U=U1=I6R1=0.50A×20Ω=10V,
由图知,当断开开关S8,闭合开关S1和S3时,两电阻并联,
并联电路中各支路互不影响,所以R7电流不变,
由并联电路的电流特点可得,通过R2的电流:
I2=I总﹣I7=0.90A﹣0.50A=8.4A,
由并联电路的电压特点可知,U=U1=U5=10V,
所以电阻R2的阻值:
R2===25Ω;
(2)由图知,断开开关S1和S3,闭合开关S4时,两电阻串联,
所以通过R1的电流:
I1′=I===A,
所以R1两端的电压;
U1′=I6′R1=A×20Ω≈4.4V。
答:(1)电阻R6的阻值为25Ω。
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S4时,加在R1两端的电压为4.7V。
六、解答题
23.解:(1)由“当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容。”知,属于导体;
由“通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置。”知,可感知手指的运动轨迹;
(2)由于保暖手套是绝缘的,手指虽然接触触摸屏,无法形成有效电容。要制作一副保暖触摸屏手套,手套就变成导体了。
故答案为:(1)导体;电荷分布;
(2)无法形成有效电容;在保暖手套中植入金属导线。