沪科版九年级物理 第十五章 第二节 科学探究欧姆定律.docx
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沪科版九年级物理第十五章第二节科学探究欧姆定律
2019-2019学年沪科版九年级物理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R2两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||，
R2两端的电压：
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
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