沪粤版九年级物理上册专项训练第十四章 探究欧姆定律 专项训练.docx

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沪粤版九年级物理上册专项训练第十四章探究欧姆定律专项训练

专项训练一：

电　阻

导体电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，同种材料制成的导体，横截面积越小，长度越长，电阻越大；横截面积越大，长度越短，电阻越小。

长度和粗细均相同的导体，材料不同，电阻也不同。

对大多数导体而言，电阻随温度的升高而增大，但也有少数例外。

比较接触电阻的大小

1．（2014·南京）电热毯内的电阻丝断了，如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用，电热毯的接头处很容易被烧焦，这样做很不安全，接头处的电阻常称为“接触电阻”，下列关于“接触电阻”的判断正确的是（　　）

A．接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分串联

B．接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分并联

C．接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分串联

D．接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分并联

滑动变阻器在握力器中的应用

（第2题）

2．如图所示，这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。

电源电压不变，滑动变阻器b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器滑片固定在一起，同步运动，握力为零时，滑片处于a端。

L是一个电阻不变的指示灯，力量计由一个电流表改装而成，使用时，先闭合开关S，再用手握住手柄，A柄向下运动压缩弹簧，握力就显示在力量计表盘上。

有关握力器的下列说法中正确的是（　　）

A．握力越大，灯泡越亮，力量计的示数越大

B．改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线

C．握力越大，电路总电阻越大，总电流越小

D．握力越大，弹簧的长度越长；握力越小，弹簧长度越短

插孔式电阻箱的读数

3．如图所示是插孔式电阻箱的结构示意图，它的最大电阻值是________Ω，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω。

（第3题）

探究影响导电液体电阻大小的因素

4．科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时，其电阻与长度的关系，于是选取一段可拉伸的乳胶管（乳胶管是绝缘体），灌满某种导电液体，两端用金属塞堵住管口，形成一段长为10cm的封闭液柱。

选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接电路，如图所示，电源电压保持12V不变。

（第4题）

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在________端。

（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为9V时，记录第一次电流表示数并计算出液柱的电阻。

将乳胶管均匀拉长，重复上述实验，数据记录如下表所示。

实验次数

1

2

3

4

液柱长度L/cm

10

15

20

25

液柱电阻R/Ω

300

670

1204

1870

实验中第1次电流表的示数应是________A；

（3）查阅资料得知：

当材料和横截面积一定时，导体的电阻与其长度成正比，但是通过多次实验发现，当液柱长度变为原来的2倍时，其电阻大大超过原来的2倍，请对此作出合理的解释：

_________________________________________

_____________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

专项训练二：

电流、电压和电阻的关系

在探究电流与电压关系时，滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压。

在探究电流与电阻关系时，滑动变阻器的作用是保持电阻两端电压不变。

为了避免实验的偶然性和特殊性，使实验得到的结论更具有普遍性，需要对不同电阻的电压和电流多次改变进行实验。

根据电流和电压的关系判断电路

1．（2014·咸宁）请根据下表给出的多组电压表和电流表的数据，判断分析，该电路可能是电路图中的（　　）

U/V

1.0

1.5

2.0

2.2

2.5

2.7

I/A

0.20

0.30

0.40

0.44

0.50

0.54

由电流表和电压表示数的变化判断滑片移动方向

（第2题）

2．（2014·滨州）如图所示的电路，电源电压恒定，开关S1闭合，S2断开。

要使电压表和电流表的示数均增大，下列操作一定可行的是（　　）

A．滑动变阻器的滑片P向右移

B．滑动变阻器的滑片P向左移

C．滑动变阻器的滑片P不动，S1由闭合到断开

D．滑动变阻器的滑片P不动，S2由断开到闭合

探究电流、电压和电阻关系时，滑动变阻器的作用

（第3题）

3．（中考·兰州）某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。

实验开始时，滑动变阻器的作用是________________________。

在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持________不变；在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，滑动变阻器的作用是__________________________________

_________________________________________________________________

_____________________________________________。

综合探究电流、电压和电阻的关系

4．（2015·滨州）在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，实验室老师给同学们准备了以下器材：

“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各1个，“15Ω　1A”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、电源、开关和导线若干。

（1）根据如图所示的实物图，在虚线框内画出电路图。

（第4题）

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________（填“左”或“右”）端。

（3）在“探究电流与电压的关系”时，记录的电流表与电压表的示数如表所示，请在坐标纸上描点画出IU图像，由此得出的实验结论是：

______________

________________________________________________________________

________________________________________________________________。

实验次数

1

2

3

4

5

电压U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

电流I/A

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

（第4题）

（4）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数；再分别改接10Ω、15Ω、20Ω的电阻，重复上述实验。

当改接20Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终无法达到1.5V。

经检查，电路连接无误，各元件均完好，请你找出一种可能的原因：

______________________________________________________。

专项训练三：

伏安法测电阻

伏安法测电阻是中考的重点实验之一，解答时要注意电流表和电压表量程的选择，滑动变阻器的连接，以及电路故障的排除。

用伏安法测出电阻推算短路的位置（伏安法）

1．实验室内所用导线很短，导线的电阻忽略不计，但长距离输电需要两条输电线，输电线的电阻则不能忽略不计。

当输电线某处发生短路时，整个输电线路的电阻会发生改变，已知每米输电线的电阻是0.01Ω。

（第1题）

（1）请你利用学过的电学知识，在图中的虚线框内为检修人员设计一个检修电路（器材和仪表任选），可以根据仪表的示数进行有关的计算，以确定输电线短路的位置，便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障；

（2）计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为：

________。

用电流表设计测电阻的方法

2．（中考·东营）为测量电阻Rx的阻值，老师提供了以下器材：

待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。

从中选择器材按下述要求完成实验。

（1）将所设计的电路图画在虚线框内。

（2）写出实验步骤：

________________________________________________

________________________________________________________________。

（3）利用测得的数据写出待测电阻Rx的表达式：

Rx＝________。

测量电源的内阻

3．（中考·泰安）某同学在课外研究性学习中发现，一些不能用做电源使用的旧干电池仍然存在较大的电压。

他从网上查询得知，是因为旧干电池的内部本身存在较大的电阻（简称内阻），其状况相当于1节干电池与1个电阻Rx串联，电池符号可用

的方式进行表示。

现有以下实验器材，要想测出一节旧干电池的内阻，请你根据实验需要选择合适的实验器材，完成实验任务。

实验器材：

旧干电池1节（电压在1.0～1.2V之间，内阻在2～3Ω之间）；电流表1只（量程0～0.6A，0～3A）；电阻4个，分别为R1＝2Ω、R2＝3Ω、R3＝100Ω、R4＝150Ω；开关2个，导线若干。

（1）电流表的量程应选________，选用的2个电阻为________、________。

（2）请在虚线框中画出实验电路图（电池组的符号用

表示）。

Ｋ

（3）根据画出的电路图，写出实验步骤，用字母表示出实验过程中测量的物理量。

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③用测量的物理量和已知量符号表示出1节旧干电池的内阻Rx的计算表达式：

Rx＝________。

用电阻箱测电阻

4．（中考·安徽）小明利用图甲所示的电路图测小灯泡的电阻。

（1）请你根据电路图用笔画线代替导线，将图乙中的实验装置图连接完整。

（第4题）

（2）实验中，用U、I分别表示电压表、电流表的读数，则小灯泡的电阻R＝________。

（3）若实验室只提供较小量程的电流表，小明将电流表与一个电阻箱R′（能读出电阻值的变阻器）并联，减小通过电流表的电流，如图丙所示。

老师肯定了他的想法，并指出电流表的内阻RA不为零，可以看成一个小电阻。

为了保护电流表，在接入电路前，电阻箱的阻值应该调到最________（填“大”或“小”）。

专项训练四：

欧姆定律的应用

运用欧姆定律进行相关物理量计算时，为了便于分析和计算，如果没电路图，应先根据题意画出电路图，并标上相关数据，然后再利用欧姆定律，并结合串、并联电路中电流、电压规律进行运算，运算时灵活运用I＝

及各变形公式。

同时要注意三个物理量的“同一性”与“同时性”。

欧姆定律在行人监控装置中的应用

（第1题）

1．光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小，如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置，则（　　）

A．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低

B．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高

C．当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大

D．当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压

欧姆定律在拉力器中的应用

2．（2014·杭州）如图甲是一个电子拉力器原理图。

硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）。

电压表量程为0～3V，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1＝30Ω，电源电压U＝6V；

（1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为________。

（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为________V。

（3）已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0＝45Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处时，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？

此拉力器的量程为多少？

（第2题）

欧姆定律在自动筛选器上的应用

3．（2015·河南改编）在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图甲所示：

放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力变化的关系如图乙所示。

已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。

g取10N/kg。

试问：

（1）当物品随传送带匀速运动时，物品________（填“受”或“不受”）摩擦力。

（2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？

（3）当电压表示数为6V时，电路中的电流为多少？

此时在检测区上物品的质量是多少？

（4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将________（填“增大”或“减小”）。

（第3题）

答案

专项训练一

1．A　点拨：

电热毯内的电阻丝断了，将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相连，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大，它与电阻丝的其他部分串联。

2．A　点拨：

由题图可知，握力越大，滑动变阻器接入电路中的电阻越小，则电流就越大，灯泡越亮，力量计示数也就越大，所以选项A正确，C错误；当滑片在a端时，弹簧没有受到压力，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，当闭合开关，电路中的电流最小但不会为零，此时指针的位置应在力量计的零刻度线处，所以选项B错误；握力越大，弹簧被压缩得越短，即弹簧长度越短；握力越小，弹簧的形变越小，弹簧长度越长，所以选项D错误。

3．15；7　点拨：

由题图可知，当5个铜塞都拔出时，5根电阻丝串联，总电阻最大，它们的总电阻R＝5Ω＋5Ω＋2Ω＋2Ω＋1Ω＝15Ω；当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，这部分电阻就会为零，因此A、B两个接线柱之间的电阻RAB＝5Ω＋2Ω＝7Ω。

4．

（1）A　

（2）0.03　（3）乳胶管被拉长的过程中液柱的长度变长，其横截面积变小，导致液柱的电阻大大超过原来的2倍

点拨：

（1）由题图可知，滑动变阻器右下方接线柱接入电路，所以滑片在最左端时接入电路电阻最大，因此在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在A端；

（2）第一次实验中液柱两端的电压是9V，其电阻是300Ω，所以此时电流表的示数I＝

＝

＝0.03A；（3）当材料和横截面积一定时，导体的电阻与其长度成正比。

但是通过多次实验发现，当液柱长度变为原来的2倍时，其电阻大大超过原来的2倍，因为乳胶管被拉长的过程中液柱的横截面积也发生了变化，故横截面积变小导致液柱的电阻更大。

专项训练二

1．D　点拨：

A、B中的电压表测的电源电压，示数不变，不符合题意；C中的电压表测的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器的阻值变大时，电压表示数变大，而电流表示数变小，与表格提供数据规律不一致，不符合题意；D中的电压表测的是定值电阻两端的电压，当电压表示数变大时，电流表示数也变大，且比值不变，符合题意。

2．D　点拨：

如果开关S1闭合，S2断开，则R1和R2串联，当R2变大时，电流表示数减小，R1两端电压减小，R2两端电压（即电压表示数）增加，也就是说电流表和电压表示数变化总是相反的，选项A、B不符合题意；如果断开开关S1，则滑动变阻器未接入电路，电压表被串联在电路中，此时电压表示数增大，约等于电源电压，电流表示数约等于0，所以选项C不符合题意；如果S2闭合使R1短路，则整个电路中的电阻减小，电流表示数增大，此时滑动变阻器接入电路两端电压为电源电压，所以电压表的示数也增大，选项D符合题意。

3．保护电路；电阻R1；保持定值电阻两端电压不变

点拨：

在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验开始时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，从而保护电路；在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持电阻R1不变；在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，换用不同的定值电阻进行实验，都是通过调节滑动变阻器接入电路中的阻值来保持定值电阻两端的电压不变。

4．

（1）解：

如图甲所示；

（第4题）

（2）右；（3）如图乙所示；

电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；（4）滑动变阻器最大阻值过小（或控制的定值电阻两端的电压过小或电源电压过大或定值电阻的阻值过大）。

点拨：

（1）根据实物图画出电路图，如图甲所示；

（2）由题图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于右端，使其阻值最大；（3）根据表格中数据描点并连线，如图乙所示；由图乙知，电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；（4）无论怎样移动滑动变阻器，20Ω电阻两端的电压始终无法达到1.5V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使定值电阻两端的电压过大；或是定值电阻的阻值过大，造成分压过大；或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的；或是电源电压太大。

专项训练三

1．解：

（1）如图所示。

（第1题）

（2）

方法规律：

本题应用伏安法测电阻，

（1）只要测出导线电阻的大小就可测出导线的长度，只要测出导线的长度就可求出两地的距离。

要求电阻的大小就必须测出导线两端的电压和通过的电流，电压表并联在导线两端，电流表串联在电路中即可测出导线两端的电压和通过的电流，从而判断出故障发生地距测量点的距离。

（2）设每米输电线的电阻为R0，电流表的示数为I，电压表的示数为U，导线的电阻R＝

，所以导线的长度s＝

＝

，导线的长度是两地距离的2倍，所以两地的距离是导线长度的一半，所以短路点与测量点之间的距离l＝

＝

＝

。

2．解：

方法一：

（1）如图1所示。

（2）①按电路图连接电路；②闭合开关S1，断开开关S2，读出此时电流表的示数I1；③闭合开关S2，断开开关S1，读出此时电流表的示数I2；④根据所测数据计算得出Rx的阻值；

（3）

R0

（第2题图1）（第2题图2）

方法二：

（1）如图2所示。

（2）①按电路图连接电路；②闭合开关S1、S2，读出此时电流表的示数I1；③闭合开关S1，断开开关S2，读出此时电流表的示数I2；④根据所测数据计算得出Rx的阻值；

（3）

R0

点拨：

利用伏安法测电阻，需要用到电流表和电压表，在此实验中，没有电压表，但给出了一个电流表和已知阻值的定值电阻，电流表和已知阻值的定值电阻可替代电压表的作用，因此实验中可将两个电阻并联或串联，这样既可直接测得电流也可间接测得电压。

3．解：

（1）0～0.6A；R1；R2

（2）如图所示。

（3）①闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表的示数I1　②闭合开关S2，断开开关S1，记下电流表的示数I2　③

点拨：

（1）由题意可知，一节旧干电池电压在1.0～1.2V之间，内阻在2～3Ω之间，由于R3和R4电阻太大，由I＝

知电路中的电流很小，电流表读数会造成较大的误差，所以应选择R1和R2，若电池与R1串联，电路中的电流最大，其最大电流Imax＝

＝

＝0.3A，因此电流表应选择0～0.6A的量程；

（2）将两个电阻通过开关的断开或闭合分别与电池串联，且使电流表串联在干路上；（3）由电路图可知：

只闭合开关S1，读出电流表的示数I1，则电源电压U＝I1（R1＋Rx）；只闭合开关S2，读出电流表的示数I2，则电源电压U＝I2（R2＋Rx），由于电源电压不变，所以I1（R1＋Rx）＝I2（R2＋Rx），解得：

Rx＝

。

（第3题）（第4题）

4．解：

（1）如图所示。

（2）

　（3）小

点拨：

（1）题目中电压表应该并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中，电压表和电流表的正接线柱必须与电源正极相连，负接线柱必须与电源负极相连。

（2）根据欧姆定律可知R＝

；（3）由题图可知，电阻箱R′与电流表A并联，由并联电路分流的特点可知，为了保护电流表不被烧坏，需要通过电流表的电流尽量得小，这就需要通过电阻箱R′的电流较大，故电阻箱的阻值应该调到最小。

专项训练四

1．A　点拨：

由电路图可知，光敏电阻R1和滑动变阻器R2串联，监控装置与R2并联。

当有人通过通道而遮蔽光线时，R1阻值变大，电路中的总电阻R总变大，由I＝

可知电路中的电流I变小，当R2阻值不变时，其两端电压U2＝IR2减小，即A、B间电压降低，选项A正确，B错误。

当仅增大R2连入电路中的阻值时，电路中的总电阻R总′变大，由I′＝

可知电路中的电流I′变小，当R1阻值不变时，其两端的电压U1＝I′R1变小，R2两端的电压变大，即A、B间电压升高，故选项C、D均错误。

2．解：

（1）30Ω　

（2）0　

（3）滑动变阻器的滑片滑动，但电路中总电阻不变，所以根据欧姆定律求出电路中电流：

I＝U/（R0＋R1）＝6V/（45Ω＋30Ω）＝0.08A，已知滑动变阻器aP部分两端的电压，可求出滑动变阻器aP的电阻：

RaP＝UaP/I＝0.8V/0.08A＝10Ω，根据均匀电阻丝电阻与长度成正比可求出滑动变阻器aP部分的有效长度：

LaP/6cm＝10Ω/30Ω，LaP＝2cm，最后根据图像得：

F＝200N。

已知R0＝45Ω，根据串联电路分压原理，滑动变阻器的电压最大为2.4V小于量程，所以滑动变阻器可以滑到b点，此时aP的长度为6cm，根据图像可得拉力器的量程为0～600N。

点拨：

（1）电源电压U＝6V，电压表量程为0～3V，为了不超过电压表的量程，根据串联电路分压原理，电阻R0至少分到3V的电压，所以其电阻至少为30Ω。

（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，电压表所测的部分是导线，电阻为零，所以，闭合开关后电压表的读数为零。

3．解：

（1）不受

（2）当检测区没有物品时，由图乙可知，R＝100Ω；

R两端的电压：

UR＝U－U0＝12V－2V＝10V；

电路中的电流I＝

＝

＝0.1A；

则R0＝

＝

＝20Ω；

（3）I′＝

＝

＝0.3A，

则R′＝

＝

＝20Ω；

由图乙可知，对应压力F＝40N；

则物品的质量m＝

＝

＝

＝4kg；

（4）增大　点拨：

当物品随传送带匀速运动时，物体与传送带之间没有相对运动的趋势，所以物品不受摩擦力作用；电源电压降低，会使电压表的示数变低，根据题目对电压表的示数要求，要使电压表的示数仍等于2.4V，电阻R对应的阻值会比原来更小，则所受压力更大，物体的质量更大。