人教新版物理九年级上学期《172 欧姆定律》同步练习.docx
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人教新版物理九年级上学期《172欧姆定律》同步练习
人教新版物理九年级上学期《17.2欧姆定律》同步练习
一.选择题(共10小题)
1.为了测量R2阻值的大小,R1是定值电阻且阻值已知,电源电压未知。
四位同学分别设计了如图所示的电路,其中不可行的是( )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示电路,当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为1.2A;当S2、S3闭合,S1断开时,电流表的示数为1.8A,则当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为。
( )
A.1.0AB.0.8AC.0.6AD.0.4A
3.根据欧姆定律可以得到公式R=
,关于这个公式的下列说法中,正确的是( )
A.导体的电阻与电压、电流无关
B.导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体的电阻与加在它两端的电压成正比
D.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
4.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是( )
A.
B.
C.
D.
5.如图,R1=2Ω.某同学在实验中,记录了三只电表的示数,但没有记录单位,记下的一组数据是1、2和3.也弄不清楚这些数字是哪只电表的示数,单位是V还是A,请根据电路图和记录的数据,确定实验中所用的电源电压和电阻R2的阻值分别是( )
A.1V2ΩB.2V1ΩC.2V2ΩD.3V1Ω
6.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.导体电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B.有电流通过这段导体,这段导体两端一定有电压
C.通过导体的电流越大,这段导体的电阻一定越小
D.两个电阻中的电流相等,则两电阻一定是串联
7.如图所示,电源电压不变,将一标有“6V6W”字样的小灯泡L1接入M,N两接线柱间后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至图所示的位置时,小灯泡L1恰好正常发光。
若在M、N之间换接另一标有“6V9W”字样的小灯泡L2,要让L2正常发光,则应( )
A.将滑片P向a端移动
B.将滑片P向b端移动
C.保持滑片P的位置不动
D.取下滑动变阻器,将小灯泡L2直接接在电源两端
8.如图所示,电压表量程是0﹣3V,电流表量程是0﹣0.6A,变阻器的最大值是50Ω,R0电阻为6Ω,电源电压为6V,为了保证两表使用安全,求变阻器的电阻取值范围( )
A.R≤4ΩB.R≥6ΩC.4Ω≤R≤6ΩD.无法确定
9.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。
下列结论与图象相符的是( )
A.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
10.标有“6V4.8W”的小灯泡L和标有“6V3.6W”的小型电加热器R,它们电流与电压变化的关系如图甲所示。
现将它们连入图乙所示电路中,闭合开关S,其中一用电器正常工作,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻与电压和电流有关
B.电源电压为10.5V
C.如果电源电压减小5V时,电压表与电流表示数的比值变小
D.如果电源电压减小5V时,通过灯泡的电流为0.3A
二.填空题(共5小题)
11.如图所示的电路中,电源电压不变,开关S1闭合后,开关S2由断开到闭合,电路中的总电阻将 。
若S1仍闭合,S2断开,将滑片P向左移动,则电压表和电流表的示数的比值将 (均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
12.某导体接在10V的电路中时,通过的电流为0.5A;若要使通过该导体的电流变为1.5A,则导体两端所加电压应为 V;若该导体两端所加电压为0,则其阻值为 Ω。
13.在如图所示的电路中,W为一个稳压管,其作用是确保C、D之间的电压UCD不变,只要流过稳压管W的电流在5mA和25mA之间,UCD将稳定为15V.R2为一可变电阻,它的最小值为1000Ω,最大值为无穷大(即断路)。
设电源电压U为25V,则当R2变化时,为了确保UCD为15V,则R1阻值的范围应为 。
14.防电墙技术是为了适应我国的用电环境开发的一种利用在电热水器上的新技术。
这项技术相当于在人体和火线之间装了一个很大的“水电阻”,一旦发生漏电现象,“水电阻”,与人体 (填“串联”或“并联”)在一起;这个“水电阻”会起到 (填“分压”或“分流”)的作用;若发生漏电后,加在人体两端电压恰好为12V,则“水电阻”的阻值与人体阻值的比值 。
15.一段导体两端的电压为10V,电流为2.5A;如果导体两端的电压为15V,则导体中的电流为 A,如果导体两端的电压为0,则导体的电阻为 欧姆。
三.计算题(共2小题)
16.如图所示,小灯泡上标有“12V12Ω”字样,R2标有6Ω.当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1.5A,这时电灯正常发光。
不考虑灯丝电阻受温度的影响。
求
(1)电源电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)当开关都断开时,电灯两端的电压。
17.小敏看到超载车损坏公路的新闻报道,设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数,如图甲。
电路由电源、称重计(电流表、量程0~0.6A)、定值电阻R0,滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。
已知电源电压8伏,滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1A。
(1)定值电阻R0多大?
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?
(3)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻:
R2=20欧、R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数多大?
四.解答题(共2小题)
18.阅读材料,回答问题。
血液是人体输送氧气与营养的主要载体,心脏就像发动机,为这一输送提供了动力。
医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。
如图甲是该装置的示意图,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。
手术时,还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积),其示意图如图乙所示,使用时,将血管(圆柱形)放置于两磁极之间,两金属电极a、b与血管壁接触,就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系。
n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值,测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表。
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v/ms﹣1
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv,k为常数,血管横截面积越小,血液流速越快,受到的阻力越大,心脏的负担就越重。
(1)甲图中,当线圈中的电流从A流向B时,活塞向 (选填“左”或“右”)运动,在 (选填“抽血”或“送血”)。
(2)某次测量时,电流流过仪表显示电流为2mA,电阻R的阻值为100Ω,ab间电压为 V,电磁血流计的原理与 (选填“电磁铁”、“电动机”、“发电机”)的原理相似,利用电磁流量计 (可以/不可以)测量某食用油管道中油的流量。
(3)由材料信息并类比速度的定义过程可知,血流量= (写出表达式),若某次测得血流速度为0.1m/s,血流量为5×10﹣5m3/s,则对应血管的横截面积为 m2。
(4)心脏主动脉血管的横截面积变化时,心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。
若当n=1时,心脏推动血液流动的功率P=P0,则当n=0.25时,心脏推动血液流动的功率P= 。
(5)交警常根据司机呼出的气体检测血液中的酒精含量,检测原理如图丙所示,电流表示数反映酒精浓度大小,R0为定值电阻,D为陶瓷气敏传感器,其电阻的倒数
与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图丁所示,则当气体中酒精蒸气的浓度减小时,气敏传感器两端电压将 (选填“增大”或“减小”);若电池用久后电压减小,将会使测得的酒精浓度 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
19.如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量。
托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的金属弹簧(电阻可以忽略不计),当盘中没有放物体时,电压表的示数为0,电阻R是长10cm、阻值50Ω的均匀电阻丝。
已知电阻R0=40Ω,电源电压U=6V,电压表的量程为0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好向下移动2cm(不计摩擦,弹簧终在弹性限度内,压力与形变成正比),请计算回答:
(1)将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为多少?
(2)该电子秤能测量的最大质量是多少?
此质量数应标在电压表多少伏的位置上?
(3)用电压表的示数来指示物体的质量,则质量数在电压表上的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)
(4)由于长期使用会使电源电压降低,这会导致测量值比真实值 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”);为了解决上述问题,把R0更换成滑动变阻器,则应适当把滑片向阻值 (选填“大”或“小”)的方向移动。
参考答案
一.选择题
1.D。
2.D。
3.A。
4.B。
5.B。
6.B。
7.A。
8.C。
9.A。
10.D。
二.填空题
11.变小;不变。
12.30;20。
13.400Ω~500Ω。
14.串联;分压;52:
3。
15.3.75;4。
三.计算题
16.解:
(1)当开关S1、S2都闭合时,电阻R1与灯泡L并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且电灯正常发光,
所以,电源的电压U=UL=12V;
(2)当开关S1、S2都闭合时,电阻R1与灯泡L并联,电流表测干路电流,
通过电灯的电流:
IL=
=
=1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过定值电阻R1的电流:
I1=I﹣IL=1.5A﹣1A=0.5A,
则电阻R1的阻值:
R1=
=
=24Ω;
(3)当S1、S2都断开时,电阻R2与灯泡串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I=
=
=
A,
电灯两端的电压:
UL实=IRL=
A×12Ω=8V。
答:
(1)电源电压为12V;
(2)定值电阻R1的阻值为24Ω;
(3)当开关都断开时,电灯两端的电压为8V。
17.解:
(1)当没有载物时,变阻器滑片指在上端,R1接入电路中的电阻最大,电流表示数为0.1A,
由I=
可得,电路总电阻:
R总=
=
=80Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,定值电阻的阻值:
R0=R总﹣R1=80Ω﹣20Ω=60Ω;
(2)由图乙可知,弹簧的最大压缩量:
△L=L﹣L1=40cm﹣24cm=16cm,
因滑动变阻器电阻的大小与其接入的长度成正比,
所以,变阻器接入电路中的电阻:
R1′=R1﹣
R1=20Ω﹣
×20Ω=12Ω,
则该模拟电路的电流表示数:
I′=
=
≈0.11A;
(3)电流表量程为0.6A,电流要超过量程的一半,则:
I小>0.3A,
即I小=
=
>0.3A,
解得:
R<14.67Ω,
电路最大电流I大≤0.6A,则
I大=
=
≤0.6A,
解得:
R≥1.33Ω,
综上可知,电阻应选择R3;
替换后,最大称量时,电流表示数:
I=
=
=0.47A;
答:
(1)定值电阻R0为60Ω;
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数为0.11A。
(3)应选择定值电阻R3,替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数0.47A。
四.解答题(共2小题)
18.解:
(1)当线圈中的电流从A流向B时,由右手螺旋定则可知,螺线管左端为S极,此时名磁极相对,故活塞左移,K2打开,K1关闭,故处于抽血状态。
(2)根据I=
可得:
电压U=IR=2×10﹣3A×100Ω=0.2V;
血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度,其原理是电磁感应,故原理与发电机原理相似。
由于电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的,而食用油是绝缘体,因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量;
(3)根据材料可知:
血流量=vS,
所以血管的横截面积S=
=
=5×10﹣4m2;
(4)由f=kv和P=Fv可知,心脏推动血液流动的功率P=kv2,故P与速度的平方成正比,而n与v成反比,因此P与n的平方成反比;
故n=1时,心脏推动血液流动的功率P=P0,则当n=0.25时,心脏推动血液流动的功率P=
P0=
=42P0=16P0。
(5)由图丙可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电流表测量电路中的电流,由图丁可知:
酒精气体传感器R的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,即酒精气体传感器的电阻与酒精气体浓度成反比,所以当气体中酒精蒸气的浓度减小时,酒精气体传感器的电阻变大,根据I=
可知电路电流变小,则定值电阻两端的电压越小;由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以传感器两端的电压增大;
若电池用久后电压减小,根据I=
可知电路电流变小,酒精气体传感器R的电阻偏大,则会使测得的酒精浓度偏小。
故答案为:
(1)左;抽血;
(2)发电机;不能;0.2;
(3)V/t;5×10﹣4m2;
(4)16P0;
(5)增大;偏小。
19.解:
(1)根据题意,将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好向下移动2cm,
所以滑动变阻器接入电路中的电阻值为:
R=
×50Ω=10Ω,
电路的总电阻为:
R总=R+R0=10Ω+40Ω=50Ω,
电路中的电流为:
I=
=
=0.12A,
流过滑动变阻器R的电流为:
IR=I=0.12A,
滑动变阻两端的电压为:
UR=IRR=0.12A×10Ω=1.2V,即电压表的示数为1.2V。
(2)因为将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端
=
处,
所以,如果将5kg的物体放在托盘中,滑片指在最下端,这可能是该电子秤能测量最大质量的位置。
此时滑动变阻器接入的阻值为:
R=50Ω。
总电阻为:
R总=R+R0=50Ω+40Ω=90Ω,
电路中的电流为:
I=
=
=
A,
流过滑动变阻器R的电流为:
IR=I=
A,
滑动变阻两端的电压为:
UR=IRR=
A×50Ω≈3.3V,超过电压表的量程,所以当电压表示数为3V时对应的质量才是最大;
串联电路的电流相等,根据U=IR可知,电压与电阻成正比,
所以
=
,即
=
,解得:
R=40Ω;
由步骤
(1)知,最大电阻的
(即10Ω)对应的质量为1kg,则40Ω对应的质量为:
m=
×1kg=4kg;
即:
该电子秤能测量的最大质量是4kg,此质量数应标在电压表3V的位置上;
(3)由于R与R0串联,电路的总电阻等于R与R0之和,电压表的示数表达式为:
U=
,由于R发生变化时,
也会发生变化,所以电压U与R不成正比,即电压表的示数U与质量m也不成正比,所以质量数在电压表上的刻度是不均匀的;
(4)R与R0串联时,电压表的示数为:
U=
,当电源电压减小时,根据数学知识可知,电压表的示数也会减小,即质量的测量值比真实值偏小;
把R0更换成滑动变阻器,同理可得此时电压表示数UR=IR=
•R,要使电压表的示数不变,则应减小滑动变阻器的分压,即减小滑动变阻器的阻值。
故答案为:
(1)将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为1.2V;
(2)该电子秤能测量的最大质量是4kg;此质量数应标在电压表3V的位置上;
(3)不均匀;
(4)偏小;小。
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