人教版九年级物理寒假分层练习第17练 欧姆定律-（2份，原卷版+解析版）

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一、选择题
1．（2021·广东·广州四十七中九年级期中）如图的电路中，各元件正常，连接良好，忽略电流表的内阻，闭合开关，电压表的示数为2V，已知R1＝5Ω，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为0.4A
B．若只将电压表接在a端的接线柱改接在b点上，此时电压表的示数是2V
C．若只把R1短接，电压表的示数为0
D．若只将R2短接，电流表的示数为0
【答案】B
【详解】
由图知道，闭合开关，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，即U2＝2V；
A．由于不知道R1两端的电压，由知道，不能算出电路中的电流，故A错误；
B．由于忽略电流表的内阻，忽略电流表分得的电压，所以若只将电压表接在a端的接线柱改接在b点上，电压表的示数不变，仍为2V，故B正确；
C．若只把R1短接，R1两端的电压为零，R2两端的电压增大，电压表的示数增大，示数不为0，故C错误；
D．若只将R2短接，电路的总电阻减小，由知道，电路的电流增大，电流表的示数不为0，故D错误。
故选B。
2．（2021·江苏沭阳·九年级阶段练习）图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在有恒定电流的电路中（图乙）。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列有关分析错误的是（ ）
A．通过R1和R2的电流相等B．R2的电阻减小
C．R1两端的电压小于R2两端的电压D．R1和R2两端电压的差值越大，A端受到的压力越大
【答案】C
【详解】
A．由图可知，两个电阻串联，在串联电路中，各处的电流是相同的，所以通过两个电阻的电流相同，故A正确，不符合题意；
B．在压力的作用下，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，即R1变长，横截面积变小，电阻变大；R2变短，横截面积变大，电阻变小，故B正确，不符合题意；
C．发生形变后，R1的电阻大于R2的电阻，通过两个电阻的电流相同，根据U=IR可知，R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误，符合题意；
D．根据欧姆定律可知，R1和R2两端电压的差值越大，说明R1和R2的阻值的差值越大，所以R1被拉伸的更长，R2被压缩的越短，从而说明A端受到的压力越大，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．（2021·山东新泰·九年级期中）用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随湿度的增大而增大。用如图石墨烯湿度检测装置监测万石植物园热带雨林区的空气湿度，当空气湿度减小时，两电表示数I、U的变化情况是（ ）
A．I、U均减小B．I、U均增大C．I减小，U增大D．I增大，U减小
【答案】D
【详解】
由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大，所以，当空气湿度减小时，R的阻值减小，其分担的电压变小，电压表示数变小；此时电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故D正确。
故选D。
4．（2021·重庆八中九年级期中）初三实验小组的同学决定设计一个如图所示的简易的身高测量仪，他们的设想是：用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器，将电压表改装成身高显示仪，且测量仪测量身高的范围能达到最大，测量精确度最高。已知电源电压（恒为12V）、电压表（量程0 ~ 3V）、长80cm的均匀电阻丝（）。则下列说法正确的是（ ）
A．该身高测量仪刻度盘不均匀
B．定值电阻的阻值为
C．若要提高测量仪的测量范围，可以换用大量程的电压表
D．对身高为170cm的小欣进行测量时，电压表的示数为1.5V；对小琳进行测量时，电压表的示数为1.8V，则小琳的身高为178cm
【答案】D
【详解】
A．如图所示，R1、R2串联，由于滑片上接有电压表，相当于滑片断路，滑动变阻器接入了最大阻值，滑片移动的过程中无法改变接入的电阻大小，故电路中电流是个定值，电压表测R2下半段的电压，根据欧姆定律电压表示数为，当I一定时，U2与成正比，所以仪器是刻度是均匀的。故A错误；
B．根据题意，长80cm的均匀电阻丝（），R2的电阻为
而电压表量程0~3V，即最大示数为3V，根据欧姆定律可得
所以
所以。故B错误；
C．当滑片滑到最上端时，电压表示数为3V，即为最大身高，如果换大量程，滑片滑到最上端时和小量程所测身高一样，所以没有扩大测量的范围，无意义，故C错误；
D．设测小欣和小琳身高时电压表所测电阻阻值分别为R小欣、R小琳，根据串联电路分压的规律及欧姆定律可得
所以两次测量时，电压表所测电阻阻值的改变量
所以滑片变化的距离为
所以当小欣身高为170cm时，小琳身高应为178cm。故D正确。
故选D。
5．（2021·重庆市育才中学九年级阶段练习）如图是小红练习使用电流表、电压表时连接的电路，他用的电源电压为6V，电阻R1=10Ω，电阻R2=20Ω。以下描述正确的是（ ）
A．a、b处接入电流表，在c处接入电压表，电压表示数为4V
B．a、b处接入电流表，在c处接入电压表，a、b处电流表示数之比为1∶3
C．a、b处接入电压表，在c处接入电流表，a、b处电压表示数之比为3∶1
D．a、c处接入电压表，在b处接入电流表，电流表示数为0.9A
【答案】B
【详解】
由图可知，a、b处接入电流表，在c处接入电压表，R1R2并联，根据并联电路电压规律，c处电压表示数等于电源电压，即6V。a处电流表测通过R2的电流， b处电流表测总电流，则a、b处电流表示数之比为
=
故A错误，B正确。
a、b处接入电压表，在c处接入电流表， R1R2串联，a处电压表测R1R2的总电压，即电源电压，b处电压表测R2的电压，串联电路电流处处相等，所以电压表示数之比为
=
电流表示数为
I=
故CD错误。
故选B。
6．（2021·江苏·扬州市梅岭中学九年级阶段练习）如图所示是酒精测试仪的原理图。电源电压不变，酒精浓度表由电流表A改装而成，酒精传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的增大而减小。使用前要通过调节滑动变阻器RP对酒精测试仪进行调零，然后对驾驶员进行测试。关于该测试仪下列说法正确的是（ ）
A．当酒精浓度为0时，电路中没有电流
B．调零时，若指针指在2mg/L的位置，则应将滑片向左移动
C．当酒精浓度增大时，电流表A示数变大，电压表V1示数变小，V2示数变大
D．当酒精浓度增大时，电流表A示数变小，电压表V1示数变小，V2示数变大
【答案】B
【详解】
A．由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器RP和酒精传感器的电阻Rx串联，电压表V1测RP两端的电压，电压表V2测Rx两端的电压，因酒精传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的增大而减小，所以，当酒精浓度为0时，Rx的阻值最大，电路的总电阻最大，由可知，电路中的电流最小，但电路中的电流不为零，故A错误；
B．调零时，若指针指在2mg/L的位置，说明此时电路中的电流变大了，应减小电路中的电流，则应调节滑动变阻器接入电路中的电阻变大，即应将滑片向左移动，故B正确；
CD．当酒精浓度增大时，Rx的阻值变小，电路的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由可知，RP两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，故C错误，D错误。
故选B。
7．（2021·全国·九年级课前预习）如图所示电路，电源两端电压12V保持不变。下列说法中错误的是（ ）
A．当开关S1闭合、S2断开，L2与L3串联，电压表V1测量L3两端电压，电压表V2测量L2两端电压
B．当开关S1断开、S2闭合，L1与L3串联，电压表V1示数为12V
C．当开关S1、S2断开，三个小灯泡串联，若电压表V1示数为7V，电压表V2示数为9V，则小灯泡L1两端电压为4V
D．开关S1闭合、S2断开，过了一段时间后，电流表示数突然增大，电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0，则故障原因可能为L3短路
【答案】D
【详解】
A．当开关S1闭合、S2断开，L1短路，L2与L3串联，电压表V1测量L3两端电压，电压表V2测量L2两端电压，故A正确，不符合题意；
B．当开关S1断开、S2闭合，L2短路，L1与L3串联，电压表测电源电压，示数为12V，故B正确，不符合题意；
C．当开关S1、S2断开，三个小灯泡串联，电压表V1测L1、L3，电压表V2测L1、L2，则L1两端电压为
U1=U1+U3+U1+U2-U=7V+9V-12V=4V
故C正确，不符合题意；
D．开关S1闭合、S2断开，L2与L3串联，过了一段时间后，电流表示数突然增大，电路中电阻变小，电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0，则与V2并联的L2可能短路，故D错误，符合题意。
故选D。
8．（2021·全国·九年级课前预习）传感器在生产生活中有着广泛的应用，一部普通智能手机中就有十几种，传感器能感受声音、图像、压力、磁场等各种信息，压力传感器的核心部件为压敏电阻。某同学设计的压力传感器如图所示，R0为定值电阻，和R为压敏电阻且阻值随压力增大而减小，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．压力为0时，电压表示数为0
B．压力变大时，电压表示数变大
C．压力变大时，电压表示数变小
D．压力变大时，电流表示数变小
【答案】C
【详解】
A．如图所示，定值电阻R0和压敏电阻R串联，电压表测量压敏电阻R两端的电压，由题意知，压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，压力为0时，压敏电阻R的阻值最大，电压表示数不为0，故A错误；
BCD．压力变大时，压敏电阻R的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的总电流增大，加在定值电阻R0两端的电压变大，电压表的示数变小，故BD错误，C正确。
故选C。
二、非选择题
9．（2021·上海市延安初级中学九年级期中）首先得出通过某导体的电流与该导体两端电压的关系的是科学家______，实验中，为了得出电流与电压的定量关系，应该先改变______多次实验（选填“电流”或“电压”），然后还需要改变______多次实验来归纳普遍结论。该实验用到了______的科学方法。
【答案】欧姆 电压 电阻 控制变量
【详解】
[1]在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；在电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。这就是著名的欧姆定律，是由德国物理学家欧姆最早发现并总结得出的。
[2][3][4]实验中，为了得出电流与电压的定量关系，应该先控制电阻不变，改变电阻两端的电压多次实验；为了得出普遍结论，还需要改变定值电阻来多次实验；该实验用到了控制变量法。
10．（2021·江苏·扬州市梅岭中学九年级阶段练习）一段定值电阻丝标有“3V 0.2A”，该电阻丝接入到电路后，当开关断开电阻丝中没有电流通过时，其电阻为_______Ω，若要将该电阻接入电源电压为5V的电路中，则应该_______（选填“串”“并”）联一个___________Ω电阻。
【答案】15 串 10Ω
【详解】
[1]开关断开电阻丝中没有电流通过时，电阻的阻值不变，故电阻的值
故电阻的值为15Ω。
[2]根据串联分压，若要将该电阻接入电源电压为5V的电路中，则应该串联一个电阻分担2V的电压。
[3]电阻的阻值为
故电阻的阻值为10Ω。
三、实验题
11．（2021·河北·中考真题）小明利用图所示的电路来探究串联电路的部分特点，已知R1=2Ω，R2=4Ω，R3=5Ω，R4=10Ω，电源电压可调。
（1）请根据图所示电路图用笔画线代替导线将图所示实物图补充完整；（此时电源电压为3V）（____）
（2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数；小明又将电压表并联在R2两端，闭合开关S，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路中一定存在的故障是______（选填字母）；
A．R1处短路 B．R2处断路 C．电流表处短路
（3）排除故障后，继续实验，实验中，小明调节了电源电压，换用了规格不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC和AC两端，收集的数据如下表。
①表格中第4次实验空格处的数据为______；
②探究串联电路中电压的关系时，分析表中数据可得其规律是______；
③探究串联电路中电阻的关系时，分析表中数据可得其规律是______；
④探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得其关系是______；
（拓展）完成实验后，小红连接了如图所示电路，已知R0>R1，调整电源电压，将电压表分别并联在AB、BC和AC两端，电压表指针三次偏转中，其中一次满偏，一次偏转的角度为满偏的三分之二，则所有符合上述情况的R0的最大值与最小值之比是______。
【答案】 B 0.5 串联电路中总电压等于各部分电路电压之和 串联电路中总电阻等于各电阻之和 串联电路中，电压之比等于电阻之比（串联电路中，电压与电阻成正比或串联电路中，电阻越大，其两端电压越大） 13∶3
【详解】
（1）[1]由图可知，两端组的总阻值为
电路中的电流为
所以电流表选用0～0.6A量程，如图
（2）[2]电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数，说明电路中出现断路，小明又将电压表并联在R2两端，闭合开关S，发现电压表有示数，电流表无示数，说明电阻R2断路，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（3）①[3]R1与R4串联时，电路中的总电阻为
电源电压为6V，根据可知，电路中的电流为
②[4]探究串联电路中电压的关系时，由表格数据可知
可得其规律是：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
③[5]探究串联电路中电阻的关系时，分析表格数据可知
，
以此类推，可得其规律是：串联电路中总电阻等于各电阻之和。
④[6]探究串联电路中电压与电阻关系时，由表格数据可知
，
即
以此类推，可知：串联电路中，电压之比等于电阻之比（串联电路中，电压与电阻成正比或串联电路中，电阻越大，其两端电压越大）。
[7] 已知R0>R1，调整电源电压，将电压表分别并联在AB、BC和AC两端，电压表指针三次偏转中，其中一次满偏，一次偏转的角度为满偏的三分之二，则所有符合上述情况的的电压组合为13V、2V、15V；5V、10V、15V；2V、3V、5V；1V、2V、3V；四组数值中，第一组时，根据串联电路电压规律，R0阻值最大
第三组时，根据串联电路电压规律，R0阻值最小
则所有符合上述情况的R0的最大值与最小值之比是
四、计算题
12．（2021·全国·九年级课前预习）常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是燃料电池型酒精测试仪（简称“电池型”），利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，某款“电池型”工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪（简称“电阻型”），气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，某款“电阻型”工作电路如图丙，电源电压为9V，R1是阻值为25Ω的定值电阻，R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度（n）表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。
（1）已知R0的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为多大？
（2）用该款“电阻型”检测时，请计算：
①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为多少？
②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精多少毫克？
【答案】（1）0.1A；（2）9V，40mg
【详解】
（1）“电池型”检测时，由题知每100mL呼出气体中含有40mg酒精时，由乙图可知，此时燃料电池的电压为U燃
由题可知，根据欧姆定律得
（2）①如果驾驶员没有喝酒，由丁图可知当n为0时，R2也为0。此时电路为关于R1简单电路，R1两端的电压U与电源电压U源相等
②由图丙可知电压表 测量 R1两端的电压，即U1=5V，分析电路可知R1与R2串联，根据串联分压不分流得
由欧姆定律得
根据串联电路各处电流相等，
由欧姆定律得
当时，由丁图可知每 100mL呼出气体中含有的酒精为40mg。
I/A
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
R1与R2串联
0.5
1
2
3
2
R2与R3串联
0.2
0.8
1
1.8
3
R3与R4串联
0.3
1.5
3
4.5
4
R1与R4串联
1
5
6