初中人教版（2024）第2节 欧姆定律课时训练

这是一份初中人教版（2024）第2节 欧姆定律课时训练，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，科普阅读题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．如图电路，电源电压保持不变，灯泡L1标有“6V3W”字样，灯泡L2标有“6V6W”字样，不考虑温度对灯泡电阻的影响，Rab为滑动变阻器，关于这个电路下列说法正确的有（ ）
A．该电路不可能让两盏灯同时正常发光
B．开关S，S1闭合，S2断开，变阻器滑片P由a向b端滑动时，电压表示数变大，电流表示数变小
C．开关S，S1，S2均闭合，把变阻器滑片P放在a端不动，如果断开S1，此时电压表和电流表的示数的比值变大
D．如果让变阻器滑片P滑到中点不动，只闭合S，S1时，电压表的示数与电流表的示数的乘积一定比只闭合S，S2时的示数大
2．如图甲所示电路，电源电压恒定，电流表量程为0-0.6A，小灯泡L的额定电压为2.5V，其I−U图像如图乙所示．闭合所有开关，滑片P位于变阻器R2的最右端时，R2消耗的电功率为P1；只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A；只闭合开关S2，移动滑片P，当电路中电流最大时，变阻器R2的滑片P恰好位于中点，此时R2消耗的电功率为P2，若P1:P2=2:1，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为6VB．电阻R1的阻值为10Ω
C．变阻器R2的最大阻值为40ΩD．电路允许消耗的最大功率为3W
3．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小
D．若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
二、填空题
4．如图甲所示电路，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R两端的电压随滑动变阻器R接入电路中的阻值变化的图象如图乙所示，则电源电压为 V， R1= Ω；当R2=20Ω时，电路中的电流为 A
5．如图甲所示的电路中，电流表A1示数如图乙所示，电流表A2指针位置与A1相同，则通过小灯泡L2的电流是 A。图丙的电路中电压表V2测量的是 （填“电源”、“L1”或“L2”）两端的电压；若两电压表指针位置也相同，则此时两灯L1、L2电阻之比为 。
6．如图所示的电路中，电源电压U保持不变，A和B接线柱只能分别连接C、D、E、F四个接线柱中的一个。定值电阻R1=15Ω，电流表的量程为“0～3A”，滑动变阻器标有“30Ω 2A”的字样，a、b为其两个端点，假设小灯泡的灯丝电阻不变。将A与C相连、B与E相连，断开开关S，当滑动变阻器的滑片P置于b端时，电流表的示数为0.45A；将滑片P移到距b端为ab长度的13时，小灯泡恰好正常发光，该过程中电流表的示数变化了0.15A。则电源电压U= V，小灯泡的额定功率为 W。在保证电路安全的情况下，通过将A、B分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使通过R1的电流（R1的电流不能为0）分别达到的最大值Imax和最小值Imin，则Imax:Imin= 。
7．学习电学知识后，某同学设计了如图甲所示的“节约秤”的工作原理图。载盘台和餐盘的总质量为100g，将餐盘放在载盘台上，若餐盘内剩余食物的质量大于90g时，提示器R2就会发出提示音报警。传感器R1的阻值随载物台所载质量变化的关系如图乙所示。电源电压恒为12V，提示器R2的阻值为20Ω。闭合开关S后，则：
（1）当餐盘内没有剩余食物时，通过电流表的示数为 A：
（2）当餐盘内有剩余食物，且电流表示数为0.24A时，提示器R2 (选填“会”或“不会”)发出提示音报警；
（3）当电路不报警时，且R2两端并联量程为0~3V的电压表，电流表的量程为0~0.6A，则R1电阻的变化范围为 Ω。
8．在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图象如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 Ω的电阻。
三、科普阅读题
9．阅读短文，回答问题：
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示，它工作时光线柔和，基本无可视频闪，也就是在相同时间内闪烁的次数比较多，人眼几乎感觉不到，且不会产生刺眼的眩光，能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出，如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量，研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时，微小的电压变化会造成电流的急剧变化，进而导致护眼灯过度发热而损坏，因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
（1）护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光，白炽灯产生的眩光属于 眩光；
（2）导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 ；
A．导电性 B．导热性 C．磁性 D．透明度
（3）当光由两侧的导光板向中央传播时，下列说法正确的是 ；
A．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，只折射
B．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，只反射
C．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射
D．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，既反射又折射
（4）当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时，电流与电压的关系图像应在丙图像中的 （填“左侧”“右侧”或“原处”）；
（5）下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像，最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 。
A．B．
C．D．
四、实验探究题
10．小明用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压保持不变，滑动变阻器规格为“100Ω 2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
（1）连接电路时，开关需要 ；
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关。移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是 ；
（3）排除故障后，使电压表示数为某一数值，电流表示数如图乙，此时电流为 A，记下电压表、电流表的示数；
（4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，继续实验，数据如表格所示；小明发现有一组数据是错误的，跟其他数据规律完全不同，反思后发现是某次测完后，在换接另一定值电阻并读取电流时，始终未调节滑动变阻器造成的，根据所测的数据可知电源电压为 V；
（5）分析正确的实验数据，得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
五、计算题
11．如图所示电路，电源电压不变，R1、R2和R3为定值电阻，R2=30 Ω，R3=40 Ω，当闭合开关S和S1、断开开关S2时，电流表的示数为0.3 A.问：
（1）电源电压是多少?
（2）再闭合开关S2时，电流表的示数是多少?
（3）闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表的示数为8V，则R1的阻值是多少?
12．物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置，它主要由探头A和控制盒B构成，它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路，如图甲所示，其中探头A是一个底面积为1×10-3m2，高为0.1m，重为6N的圆柱体，它的底部是一个压敏电阻R（体积重力均忽略不计，与水的接触面涂有绝缘漆），工作时，底部始终与水平面相平行，压敏电阻R的阻值随表面所受压力F的大小变化如图乙所示，A与B间的电路连接关系如图丙所示，其中电源电压恒为6V，小组同学将该装置带到游泳池，进行相关的测量研究。（导线重力与体积均不计，g取10N/kg），求：
（1）当把探头A刚好全部浸没到池水中时，探头A所受到的浮力及导线上所受的拉力为多少？
（2）用手拉住导线，将探头A缓慢下降到池水中某一深度（探头A不接触池底），此时电流表的示数为0.4A，探头A底部所在处水的深度h为多少？
（3）用手拉住导线，将探头A下降到水深为2m的水平池底（但不与池底密合），且导线处于完全松弛状态，此时电流表的示数为多少？
13．图甲是一款超声波身高体重测量仪。该测量仪测量体重时，其内部的简化电路图如图15乙所示，其中电源电压恒为18V，定值电阻R的阻值为20Ω，力敏电阻R力的阻值随压力F的变化规律如图15丙所示；测量身高时，被测量者头顶上方的仪器先发出声波，再接收到达头顶后反射回来的声波，最后利用传感器通过发射声波和接收声波的时间差来确定身高，如图15丁所示。某天，小敏使用该款测量仪测量自己的身高和体重，已知测量时电压表的示数为10V，传感器记录从发射声波到接收声波所经历的时间为5×10−3s，传感器与踏板的距离s=2.5m。（声速取340m/s）
（1）电路中的电流是多少？
（2）小敏所受的重力是多少？
（3）小敏的身高是多少m？
14．小明设计了一个如图所示的蓄水装置，当蓄水量增大达到一定水位时，浮子会通过长为0.5m的细绳竖直拉起密封片，让部分水从出水口排出，以保证水位不会过高。已知浮子质量0.7kg，底面积110−2m2，高0.12m，密封片恰好盖住出水口，面积为5×10−4m2。细绳和密封片的质量与体积均可忽略不计。为了显示水位，小明还设计了如图所示电路，通过电流大小显示水位高低，电源电压6V，定值电阻R0=5Ω。传感器Rp阻值随受到的液体压强p的变化图像如下。求：
（1）水位高0.3m时，水对容器底压强；
（2）水位高0.3m时，电流表示数；
（3）空水箱开始储水直至细绳恰好伸直，浮力对浮子做的功；
（4）密封片恰好被拉起时的水位高度。
六、综合题
15．小明家用双芯导线，铺设了一条从他家到水上养殖场的家庭用电线路，全长两千多米.由于磨损，输电线上某处发生了短路.正在上初中的小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点，于是他拿出实验仪器盒里的器材：一个电流表、一个电压表、一节1.5V的干电池、开关、导线若干(电阻忽略不计)以及家里一个量程为0~15 kg 的电子秤.家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线(如图甲A、B所示).请利用现有的器材帮助小明一起测算出短路点到他家的距离.
（1）①用电子秤测出2m长那根导线的质量m=190 g，算出这种双芯导线单位长的质量为 g/m
②用电子秤称出那一卷导线的质量 M=11400g，则这卷双芯导线的长度为 m.
③如图乙所示，将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上，再将另一端B的两个线头用导线连接起来.闭合开关后，电压表的示数是1.4V，电流表的示数是1.37 A. 则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为 Ω(用最简分数表示).
④通过上面的计算，不能直接测量2m长的那根导线电阻的原因是 。
（2）接下来还要做的工作：
①小明在家里将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上，还有一根导线未连接，如图丙所示.请用笔画线代替导线，将电路连接完整 .
②设计这个电路的目的是测量 和由这两个物理量计算得到的 .(均用物理量符号表示)
③图丁是测量后小明随手记录在纸上的两个数据，则短路点到他家的距离为 m
16．若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（图中L、N两条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒：检测时将盒外的两根导线分别与L、N模拟输电线的接线柱相连，用导线将短路处输电线连接，计算可得短路处到检测处的距离（短路处导线和检测盒内导线电阻忽略不计）。
（1）短路位置距检测装置盒越远，电流表示数 ，电压表示数 ；（均选填“越大”“越小”或“不变”）
（2）当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，则短路处距离检测处 米；
（3）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（2）中数据 V；
（4）不用电流表，且其他元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，并推导出短路处到检测处距离s与电压表示数U示的关系式：s＝ （请用物理量符号表示，电源电压用U表示，保护电阻阻值用R表示，结果可不用带单位）。
17．小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该
A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量；
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图（乙）]。由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加 N；
②小亮和小敏设计了图（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0~0.6A）
C．电压表V（量程0~3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0~5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0~10Ω）选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。
根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是 （填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是 Ω；
(3)三位同学最后根据(1)的要求，按图（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是 N；
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一： 。
18．在物理项目化学习活动中，某科技小组设计了水位自动监测装置，可以通过 电流大小确定水位高度，其原理如图甲所示。电源电压恒定，电阻丝R电阻为100Ω，长为1m，R0是压敏电阻，其阻值与所受压力大小关系如图乙所示，R0下方固定一个绝缘“⊥”形硬杆。 轻质金属滑杆 PQ可以在金属棒EF上自由滑动，PQ下方通过绝缘杆与圆柱体M固定在一起，M重为50N、高为4m。当水位上升时，PQ随M向上移动。闭合开关，当PQ恰好位于R最下端时，电流表示数为0.06A，M有四分之一体积浸在水中；当 PQ上升到 R的最上端时，刚好与“⊥”形杆接触，且对杆无压力，设定此时水位为警戒水位。整个装置接触良好且无摩擦，所有连接杆受到的重力和浮力都不计。求：
（1）电源电压；
（2）M的底面积；
（3）当电流为0.2A时，水位比警戒水位上升的高度；
（4）开关闭合后，水位不断上升过程中，电路中电流表示数的变化范围为0.06— A。
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】D
3．【答案】D
4．【答案】6；10；0.2
5．【答案】1.2；L1；1：4
6．【答案】18；3.6；3∶1
7．【答案】（1）0.1
（2）不会
（3）0-60
8．【答案】5；1.5
9．【答案】直接；D；C；左侧；B
10．【答案】（1）断开
（2）5Ω电阻断路
（3）0.4
（4）4
（5）反比
11．【答案】（1）解： 当闭合开关 S 和 S1 、断开开关 S2 时， R1 被短接， 电路为 R3 的简单电路， 电流表测电路中的电流，电流表的示数为 0.3 A ， 根据欧姆定律可知， 电源电压为U=I3R3=0.3A×40Ω=12V。
答：电源电压是 12 V ；
（2）解： 再闭合开关 S2，R3 和 R2 并联， 电流表测干路中的电流，
通过 R2 的电流为I2=UR2=12V30Ω=0.4A；
由并联电路的电流特点可知，通过 R3 的电流不变，
此时电流表的示数I=I2+I3=0.4A+0.3A=0.7A。
答：再闭合开关 S2 时，电流表的示数是 0.7 A ；
（3）解：闭合开关S ，断开开关 S1 和 S2,R1 和 R2 串联。电压表测 R3 两端的电压， 电压表的示数为 8 V ，
根据串联电路中电压的规律可知， R1 两洏的电压为 U1=U−U3=12V−8V=4V；
R1 两端的电压是 R3 两端电压的 4V8V=12，
根据串联电路的分压原理可知， R1 的阻值为R1=12R3=12×40Ω=20Ω
答：闭合开关 S . 断开开关 S1 和 S2 时，电压表的示数为 8 V ，则 R1 的阻值是 20Ω 。
12．【答案】解：（1） A浸没时V排=sℎ=1×10−3m2×0.1m=1×10−4m3，A受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−4m3=1N，导线上所受的拉力F拉=F浮−GA=6N−1N=5N
（2）压敏电阻R的阻值R=UI=6V0.4A=15Ω，由图乙可知此时压力F=10N，A底部受到水的压强为
p=FS=10N1×10−3m2=1×104Pa，探头A底部所在处水的深度h为ℎ=pρ水g=1×104Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=1m；
（3）当水深为2m时，A底部受到水的压强为p'=ρ水gℎ'=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa，水对A底部的压力为F水'=p'S=2×104Pa×1×10−3m2=20N，当A沉底时，池底对A的支持力为F支=GA−F浮=6N−1N=5N，A底部所受的总压力F总=F水+F支=20N+5N=25N，当F总=25N时，R=5Ω，电流为I'=UR'=6V5Ω=1.2A
答：（1）当把探头A刚好全部浸没到池水中时，探头A所受到的浮力为1N，及导线上所受的拉力为5N；
（2）用手拉住导线，将探头A缓慢下降到池水中某一深度（探头A不接触池底），此时电流表的示数为0.4A，探头A底部所在处水的深度h为1m；
（3）用手拉住导线，将探头A下降到水深为2m的水平池底（但不与池底密合），且导线处于完全松弛状态，此时电流表的示数为1.2A。
13．【答案】解：（1）闭合开关，力敏电阻和定值电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可得通过电路的电流
I=URR=10V20Ω=0.5A
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，力敏电阻两端的电压
UR力=U-UR=18V-10V=8V
力敏电阻接入电路的阻值
R力=UR力I=8V0.5A=16Ω
由图丙可知小敏所受的重力是600N。
（3）声波传播的距离
s'=vt=340m/s×5×10-3s=1.7m
小敏的身高
ℎ=s−s'2=2.5m−1.7m2=1.65m
答：（1）电路中的电流是0.5A；
（2）小敏所受的重力是600N；
（3）小敏的身高是1.65m。
14．【答案】解：（1）水位高0.3m时，水对容器底压强
p=ρgℎ=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
（2）水位高0.3m时，水对容器底压强为3×103Pa，由图像可知此时传感器Rp阻值
Rp=15Ω
电流表示数
I=UR0+Rp=6V5Ω+15Ω=0.3A
（3）浮子受到的浮力
F浮=G浮子=mg=0.7kg×10N/kg=7N
浮力对浮子做的功
W=F浮ℎ=7N×0.5m=3.5J
（4）密封片恰好被拉起时，对浮子受力分析
F浮=G浮子+F拉
即
ρ水gV排=G浮子+ρ水gℎS片
1×103kg/m3×(ℎ−0.5m)×10−2m2×10N/kg=7N+1×103kg/m3×10N/kg×ℎ×5×10−4m2
解得
ℎ=0.6m
15．【答案】（1）95；120；70137；电流过大， 超出电流表
（2）；I、U；R；1438.5
16．【答案】（1）越小；变大
（2）6
（3）5
（4）U示RU−U示或U−U示RU示
17．【答案】B；2；E；5；4；设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力
18．【答案】12V；0.005m2；1.6m；0.12实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.2
0.16
0.1
0.08
实验次数
1
2
3
4
5
A表示数I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
V表示数U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0