九年级物理全册 第十五章 第二节 科学探究欧姆定律习题 沪科版.docx
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九年级物理全册第十五章第二节科学探究欧姆定律习题沪科版
第十五章第二节科学探究：
欧姆定律
一、单选题
1.当开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比是1：
5，由此可知，电阻R1与R2之比是（ ）
A. 5：
1
B. 1：
5
C. 1：
4
D. 4：
1
2.关于欧姆定律的公式I=
，下列说法正确的是（ ）
A. 导体中的电流与导体两端的电压成正比
B. 导体中的电流与导体的电阻成反比
C. 电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比
D. 电阻一定时，导体的电阻与导体中的电流成反比
3.对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流接近30MA时就会有生命危险,根据以上数据,请估算人体电阻最接近于（ ）
A. 1×102Ω
B. 1×103Ω
C. 1×104Ω
D. 1×105Ω
4.下列说法中，不正确的是（ ）
A. 相同的电压加在阻值不同的导体两端，电流一定不同
B. 用不同的电阻研究电流和电压的关系，得到的结论都一样
C. 同一电阻，它两端电压越大，通过它的电流也越大
D. 当加在某电阻两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
5.图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图象是（ ）
A.
B.
C.
D.
6.如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图象是（ ）
A.
B.
C.
D.
7.图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接“示波器”（示波器的接入对电路无影响）．水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住．若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示．己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻的阻值为400Ω则（ ）
A. 有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1：
2
B. 有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1：
2
C. 有光照射时光敏电阻R1的阻值为800Ω
D. 每1h通过S与R1之间的产品个数为6000个
8.在如图所示的电子压力计中，滑动变阻器滑片P与弹簧上端固定在一起，弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比，滑动变阻器PB段电阻为R1，当闭合开关S后（ ）
A. 电路中电流表的读数随压力的增大而增大
B. 电路中电压表的读数随压力的增大而增大
C. 滑动变阻器PB段R1的阻值随压力增大而增大
D. 把电压表改成压力计时表盘刻度均匀
9.如图所示的电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器．闭合开关S后，在滑片P向右移动过程中，（ ）
A. 电流表A1的示数变小，灯泡变暗 B. 电流表A的示数变小，电压表V的示数变大
C. 电压表V的示数不变，电路的总功率变大 D. 电压表V的示数不变，灯泡的亮度不变
10.如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电压表示数为U1；接着断开开关S，此时电压表示数为U2，若已知U1：
U2=5：
3，则电阻R1和R2的阻值之比是（ ）
A. 1：
2
B. 3：
2
C. 2：
3
D. 5：
3
二、多选题
11.如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图象如图2中的甲、乙所示．根据图可知（ ）
A. 甲是定值电阻R1的图象
B. 乙是定值电阻R1的图象
C. 电源电压是6V
D. 定值电阻R1的阻值是10Ω
12.如图所示，电源、滑动变阻器与螺线管相连，闭合开关，在通电螺线管的右端放置一个小磁针，小磁针静止时N极水平向右．则（ ）
A. 电源左端为正极
B. 电源右端为正极
C. 滑动变阻器的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强
D. 滑动变阻器的滑片P向右移动，通电螺线管的磁性增强
三、填空题
13.小阳设计一个天然气泄漏检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。
当天然气发生泄漏时，人们能闻到臭鸡蛋的气味，说明________。
若天然气浓度增大，则电压表的示数会________。
（选填“变大”或“变小”）
14.在研究“电流与电阻的关系”的实验时：
次数
1
2
3
R/Ω
5
10
25
I/A
0.5
0.25
0.1
（1）请在图甲中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接完整．（要求滑动变阻器的滑片向右滑动电阻变大）
（2）实验过程中必须控制________ 不变；在某次测量中，电流表的示数如图乙所示，电流为________ A；
（3）实验中，滑动变阻器的主要作用是________ ；
（4）当把电路中5Ω的电阻换成一个10Ω的电阻时，应该将滑动变阻器的滑片向________ 移动（填“左”或“右”）；
（5）实验记录的数据如上表所示，由此得出的结论是________
四、解答题
15. 如图甲是某电子秤的原理图，m是质量表（电阻忽略不计），秤盘与压杆质量均忽略不计，电源电压10V，R0为定值电阻。
当电路中的电流大于40mA时，气电保护开关S自动断开。
图乙所示是压力传感器R的阻值随所受压力F变化的图像。
（1）图中质量表m应该用＿＿＿＿表改装（填“电流”或“电压”）。
（2）m=0时，压力传感器R的电阻是多大？
此时电路中电流为20mA，求定值电阻R0的阻值。
（3）当电路中的电流等于40mA时，压力传感器R的阻值是多大？
（4）该电子秤能称量的最大质量为多少？
（g＝10N/kg）
五、实验探究题
16.小明同学在做探究电流与电压的关系实验时，准备了以下器材：
干电池（1.5V）两节，电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、开关各一只、导线若干．根据图甲所示的电路图进行实验．
（1）用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图中的实物图连接完整．
（2）连接电路．闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于________（选填A或B）端．
（3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是________．
（4）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向________（选填左或右）移动．
（5）实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为________A．
（6）试验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示．老师看后说其中一次是错误的．帮小明分析出错的是第________次，原因是________．
六、计算题
17.如图所示，已知电源电压为U，三个电源的阻值分别为R1、R2和R3，求：
①当S1、S2均断开，电流表和电压表的示数；
②当S1、S2均闭合时，电压表和电流表的示数．
七、综合题
18.阅读短文,回答问题:
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”.更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”.组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时.用R0表示未加磁场时的电阻,R表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如图甲所示.1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息.
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可发生“巨磁电阻效应”的是（________）
A. 镍、铬
B. 铜、银
C. 铜、铬
D. 铁、镍
（2）对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是2.2nm时,这种复合膜电阻________（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”.
（3）“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为________信息.
（4）铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R比未加磁场时的电阻R0________（选填“大”或“小”）得多.
（5）图乙是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域.将铁、铬复合膜制成的“新型读出磁头”组成图乙所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是图丙中的________.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解：
由电路图可知：
开关断开时电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
根据I=
可得，I1=
，
当开关闭合时，两电阻并联，电压表测干路电流，
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，
∴通过R1的电流不变，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过R2的电流：
I2=I﹣I1，
∴
，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴
．
故答案为：
D．
【分析】S由断开只有R1连入电路中，S闭合两电阻并联，由此根据并联电路特点和两次电流表示数情况分析解答.
2.【答案】C
【解析】【解答】解：
根据欧姆定律的内容可知：
对于某一段导体来说电阻的阻值不变，即电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．故ABD选项不正确、C选项正确．
故选C．
【分析】根据欧姆定律的内容：
一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比进行解答．
3.【答案】B
【解析】
【分析】根据R=
即可求出人体的电阻，即当人体两端的电压为36V时，通过的最大电流为30mA．
【解答】因为当人体两端的电压为36V时，通过的最大电流为30mA，
所以人体的电阻为：
R=
=
=1200Ω，与阻值接近的选项为：
B；
故选B．
【点评】会熟练应用欧姆定律进行计算.
4.【答案】D
【解析】【解答】解：
A．电压相同时，导体的阻值不同，由I=
可知，电流一定不同，故A正确；
B．用不同的电阻来研究电流和电压，结论都是一样，即电阻一定时，电流和电压成正比，只是比例系数不同而已，故B正确；
C．同一电阻的阻值不变，由I=
可知，电阻两端电压越大，通过它的电流也越大，故C正确；
D．由R=
可知，电压与电流的比值等于导体的电阻，同一电阻的阻值一定，所以，其两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值不变，故D错误．
故选D．
【分析】根据欧姆定律R=
可知，虽然电阻是由
算出，但电阻是导体本身的一种属性，与电压U、电流I无关．
5.【答案】A
【解析】【解答】解：
电阻一定时，电流与电压成正比．
A、图象反应的是电流与电压成正比，故A正确；
B、图象反应的是电流随电压增大而减小，故B错误；
C、图象中当导体两端电压为0时，电流不为0，故C错误；
D、图象反应的电流与电压成反比，故D错误．
故选A．
【分析】先确定图象中两个物理量的关系是怎样的，再看图象中所反应的这两个物理量的关系与电阻一定时，电流与电压关系是否吻合．
6.【答案】C
【解析】【解答】解：
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I=
可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；热敏电阻R1的阻值变小，由串联分压原理可知，R1两端的电压减小，即电压表的示数减小；由上述分析可知，当电流表示数I变大时，电压表的示数U减小，故A图象错误；
（2）根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电压表示数U1=U总﹣U2=U总﹣IR2，因U总、R2是定值，所以，电压表示数U1与I为一次函数，其图象是一条倾斜的直线，且电流增大时，电压变小，故C图象正确，BD图象错误．故选C．
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化，进而分析可得图象．
7.【答案】D
【解析】【解答】解：
（1）由甲图可知：
R1、R2串联，因光敏电阻有光照射时阻值较小，
所以，当有光照射时，R1的阻值变小，电路的总电阻变小，
由I=
可知，电路中的电流变大，R2两端的电压变大；
因串联电路总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压变小，即R1两端的电压较低，由图象知R1的电压U1=2V，则U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，电路中的电流：
I=
=
=0.01A，光敏电阻的阻值：
R1=
=
=200Ω，故C错误；
（2）R1无激光照时，由图象可得U1′=4V，U2′=U﹣U1′=6V﹣4V=2V，所以，有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比U2：
U2′=4V：
2V=2：
1，故A错误；I′=
=
=0.005A，此时电阻R1的阻值：
R1′=
=
=800Ω，所以，光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比R1R1′=200Ω：
800Ω=1：
4，故B错误；
（2）由图象可知：
每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，则每1h通过S与Rl之间的产品个数：
n=
=6000个故D正确；
故选D．
【分析】
（1）由甲图可知，两电阻串联，根据题意可知有光照射时光敏电阻R1阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R1两端电压的变化；由图象知R1的电压U1=2V，根据串联电路电压的特点求出R2的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和求出R1的电阻；
（2）R1无激光照时，R1与R2串联，由图象可得R1的电压U1′=4V，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和此时R1的电阻，即可得出有光照射和无光照射时保护电阻R
2两端的电压之比和光敏电阻的阻值之比；（3）由图象可知：
每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，可以求出平均每小时通过的产品个数．
8.【答案】D
【解析】【解答】解：
由图示电路图可知，滑动变阻器阻值全部接入电路，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器下半部分电压，压力增大时滑片向下移动，与电压表并联部分电阻阻值变小；
A、压力增大时，电路总电阻保持不变，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流不变，电流表示数不变，故A错误；
B、压力增大时，滑片向下运动，与电压表并联部分电阻变小，电压表示数变小，故B错误；
C、随压力增大，滑片向下移动，滑动变阻器PB段电阻R1的阻值减小，故C错误；
D、设滑动变阻器总电阻为R，电路电流：
I=
，电压表示数：
UV=IR1=
R1，U与R是定值，电表示数与R1成正比，把电压表改成压力计时表盘刻度均匀，故D正确；
故选D．
【分析】首先分析电路的连接方式，然后判断电流表和电压表测哪个电路元件的电流和电压，然后应用串联电路特点与欧姆定律分析答题．
9.【答案】D
【解析】【解答】解：
A、由图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源电压，电流表A测干路电流，A1测L电流，闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，灯泡的亮度不变，A不符合题意；
B、闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，电源电压不变，所以电压表V的示数不变，B不符合题意；
C、根据并联电路的电流特点可知：
干路电流变小，即电流表A变小，由P=UI总功率变小．C不符合题意；
D、灯泡L支路与R支路互不影响，所以灯泡两端电压不变，灯泡电流不变，即A1示数不变，由P=UI可知灯泡功率不变，亮度不变，D符合题意；
故答案为：
D．
【分析】本题考查了学生对动态电路电表示数变化的分析，理解题目中灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源电压，电流表A测干路电流，A1测L电流，根据欧姆定律进行分析.
10.【答案】B
【解析】【解答】解：
闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，则电源的电压U1；接着只断开开关S时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，
串联电路中总电压等于各分电压之和，
R
2两端的电压：
UR2=U1﹣U2，
串联电路中各处的电流相等，
由I=
可知，两电阻的阻值之比：
=
=
=
=
=
．
故选B．
【分析】闭合开关时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压；接着只断开开关S时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比．
二、多选题
11.【答案】BCD
【解析】【解答】解：
（1）从“U﹣I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，变阻器两端的电压为零，则乙为电阻R1的图象，故A错误、B正确；
（2）当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流I=0.2A，电阻R1的电压U1=2V，滑动变阻器两端的电压U2=4V，因串联电路总电压等于各支路电压之和，所以，电源电压为U=U1+U2=2V+4V=6V，故C正确,由I=
可得，定值电阻R1的阻值：
R1=
=
=10Ω，故D正确．故选BCD．
【分析】
（1）从“U﹣I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R1的图象．
（2）当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据图象读出电表的示数，利用串联电路的电压特点求出电源的电压，利用欧姆定律求出电阻R1的电阻．
12.【答案】A,D
【解析】【解答】
（1）由于小磁针静止时N极水平向右，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据安培定则可判断出通电螺线管的N极，可知电源左端为正极，右端为负极；故A正确，B错误；
（2）滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，因此通电螺线管的磁性减弱．同理可以得出滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，因此通电螺线管的磁性增强，故C错误，D正确．
故选AD．
【分析】根据磁极间的相互作用规律可以判断出通电螺线管的磁极，根据安培定则判断电源的正负极．通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越大，磁性越强．
三、填空题
13.【答案】分子在做永不停息的无规则运动；变大
【解析】【解答】解：
（1）人们能闻到臭鸡蛋的气味，是因为气体分子扩散到空间任何一个位置，说明了分子是在做无规则运动；
（2）由图甲可知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压，
由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小，
根据I=
可知，电路中电流增加，
根据U=IR可知，定值电阻两端的电压会增大，即电压表的示数会变大。
故答案为：
分子在做永不停息的无规则运动；变大。
【分析】
（1）分子在不停地做无规则运动，所以我们能闻到气体的气味；
（2）由图甲可知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压；由图乙可知气敏电阻的性质，由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化。
14.【答案】定值电阻两端的电压；0.3；保持定值电阻两端的电压不变；右；电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比
【解析】【解答】解：
（1）滑动变阻器的左下方接线柱接入电路中时，滑片向右滑动电阻变大，如下图所示：
（2）探究电流与电阻的关系时，必须控制电阻两端的电压不变；
由乙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
（3）研究“电流与电阻的关系”的实验中滑动变阻器的主要作用是：
保持定值电阻两端的电压不变；
（4）当把电路中5Ω的电阻换成一个10Ω的电阻时，电路中的总电阻变大，
由I=
可得，电路中电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器两端的电压变大，
要使电压表的示数不变，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片向右移；
（5）分析表格中的数据可知，电流变化的倍数和电阻变化倍数的倒数相等，
故可得结论：
电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）定值电阻两端的电压；
0.3A；
（3）保持定值电阻两端的电压不变；
（4）右；
（5）电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比．
【分析】
（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路，滑片向右滑动电阻变大说明左下方接线柱必须接入电路中；
（2）探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变；根据乙图电流表的量程和分度值读出示数；
（3）滑动变阻器的作用一般有：
保护电路和改变电路中电流的作用；
（4）当把电路中5Ω的电阻换成一个10Ω的电阻时，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流和滑动变阻器两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变化，根据电压表的示数不变判断滑片移动的方向；
（5）分析表格中电阻的变化倍数和电流的变化倍数，利用控制变量法得出结论．
四、解答题
15.【答案】
【解析】【分析】考查欧姆定律及其应用。
五、实验探究题
16.【答案】
（1）解：
实物图如下：
（2）B
（3）电阻R断路
（4）左
（5）0.3
（6）1；定值电阻R两端的最小电压为0.6V，不可能为0.5V（或者通过电阻R的最小电流为
0.12A，
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