01欧姆定律的应用-【高频考点】福建省厦门市三年（2020-2022）九年级物理上学期期末统考试题分类汇编【沪科版期末】

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01欧姆定律的应用-【高频考点】福建省厦门市三年（2020-2022）九年级物理上学期期末统考试题分类汇编【沪科版期末】
一．选择题（共3小题）
1．（2022秋•厦门期末）小华做了一个“魔法火焰”实验，如图。加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来，此过程逐渐增大的物理量是（　　）

A．电源的电压 B．铅笔芯的电阻
C．电路中的电流 D．小灯泡的额定功率
2．（2022秋•厦门期末）如图是物理学科实践小组设计的地磅工作电路图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当汽车的载重量增大时，电表改装的显示器的示数增大。下列关于此地磅设计说法正确的是（　　）

A．接线柱“1”应与“2”连接
B．“显示器”上的刻度是均匀分布的
C．减小R0可以提高地磅的灵敏度
D．减小R可以增大地磅的测量范围
3．（2020秋•厦门期末）如图，电源电压10V保持不变，R＝20Ω，虚线框内所有电阻阻值均未知。闭合开关，电流表示数为2A，如果用一个10Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为（　　）

A．1 A B．2.5 A C．3 A D．4 A
二．填空题（共3小题）
4．（2022秋•大田县期末）定值电阻R的阻值为10Ω，小灯泡L的I﹣U图象如图。若将R和L并联后接在5V的电源上，则电路的总电流为　 　A；若将R和L串联后接在8V的电源上，则L的电功率为　 　W。

5．（2021秋•厦门期末）把两个分别标有“10Ω，0.3A”和“20Ω，0.6A”的定值电阻并联接入电路，在保证电路元件安全的前提下，电路两端允许加的最大电压为 　 　V，干路中允许通过的最大电流为 　 　A。
6．（2021秋•厦门期末）如图电路，电源两端电压U＝12V保持不变，R＝6Ω，虚线框内所有电阻阻值均未知。闭合开关，电流表示数为2.5A，如果用一个12Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为 　 　A，电路总功率变为原来的 　 　倍。

三．实验探究题（共1小题）
7．（2022秋•厦门期末）你需要参加一项“创新小制作”活动，备选器材有：学生电源、数字电流表、数字电压表、开关、导线和两种热敏电阻Rp、RN，其阻值随温度的变化如表。
温度t/℃
0
20
40
60
80
100
电阻Rp/Ω
0.10
0.12
0.19
1×103
5×103
1×104
电阻RN/Ω
7×103
4×103
2×103
1×103
5×102
4×102
（1）Rp的阻值随温度的升高而 　 　。
（2）项目一：制作一个量程0～100℃的简易电子温度计
要求：热敏电阻只能使用一个，且被测温度越高，电表示数越大。
你所选择的热敏电阻是 　 　；选择 　 　表作为测量电表。
（3）项目二：为用电器R0加装过热保护装置

用电器原电路如图1，R0阻值10Ω恒定。要求：当温度达到60℃时，通过R0的电流能自动下降到10mA，R0停止工作；当温度回降，R0又能自动恢复工作。
①请将你的设计电路画在方框内，并标明所选的热敏电阻。
②电源电压应调至 　 　V。
四．计算题（共2小题）
8．（2021秋•厦门期末）某电热管R1的标识模糊不清，只剩有“220V，**A”字样。为了测出该电热管的额定电流，将它接入如图1的电路。电路中电源电压恒定不变，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R2标有“120Ω，0.5A”。测量并画出电压表示数U与电流表示数I的图象，如图2。求：

（1）当电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的阻值。
（2）电热管的额定电流。
（3）滑动变阻器消耗的最小功率。

9．（2020秋•厦门期末）学校科技兴趣小组学以致用设计了一款金属电阻温度计，电路如图甲。电源电压恒为24V，电流表、电压表（0﹣15V），Rt为测温金属电阻，它的阻值随温度的变化如图乙。将Rt放入0℃的物体中，调节滑动变阻器R，使电压表示数为8V，将此处标记为0℃电流表示数为I0。为保证电压表盘上的温度刻度均匀分布，需控制电流不变，温度计每次测量均需调节R使电流表示数保持为I0。
（1）计算I0的大小。
（2）求该温度计的最高测量温度。
（3）改变I0的大小，可将温度计的量程扩大到0℃﹣240℃，则滑动变阻器最大阻值至少应为多少？
五．解答题（共1小题）
10．（2022秋•厦门期末）物理学科实践小组模拟工程师做“钢梁承重下垂”的测试，用钢片模拟“桥梁”，如图甲所示，力敏电阻R受到的压力F与钢片下垂量h满足关系F＝kh，k＝2N/mm。测试电路设计如图乙，力敏电阻R与其受到的压力F关系图象如图丙。已知电源电压4.5V，R0＝500Ω，电压表量程0﹣3V。外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0＝5N。求：
（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流。
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h。
（3）请指出图乙设计中存在的问题，利用现有器材进行改进，画出改进后的电路图，并计算出改进后仪器能测量的最大下垂量。

01欧姆定律的应用-【高频考点】福建省厦门市三年（2020-2022）九年级物理上学期期末统考试题分类汇编【沪科版期末】
参考答案与试题解析
一．选择题（共3小题）
1．（2022秋•厦门期末）小华做了一个“魔法火焰”实验，如图。加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来，此过程逐渐增大的物理量是（　　）

A．电源的电压 B．铅笔芯的电阻
C．电路中的电流 D．小灯泡的额定功率
【答案】C
【解答】解：灯泡慢慢亮起来了，说明小灯泡的实际功率变大，电路中的电流变大了，铅笔芯的电阻随温度的升高而变小，而电源电压、小灯泡的额定功率是不变的；
故ABD错误；C正确；
故选：C。
2．（2022秋•厦门期末）如图是物理学科实践小组设计的地磅工作电路图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当汽车的载重量增大时，电表改装的显示器的示数增大。下列关于此地磅设计说法正确的是（　　）

A．接线柱“1”应与“2”连接
B．“显示器”上的刻度是均匀分布的
C．减小R0可以提高地磅的灵敏度
D．减小R可以增大地磅的测量范围
【答案】C
【解答】解：A、图中电表串联在电路中，所以该显示器由电流表改装而成，当汽车的载重量增大时，电表（电流表）示数随之增大，则说明变阻器接入电路的电阻变小，所以接线柱“1”应与“3”连接，这样，当质量增大，汽车对地磅的压力增大，滑片向下移动，变阻器阻值变小，电流表示数变大，故A错误；
B、根据欧姆定律I＝可知，显示器（电流表）的示数：I＝，变阻器的接入电阻R与接入电阻丝的长度P3成反比，地磅受到的压力与汽车质量成正比，由此可知，电流表的示数与地磅上汽车的质量不成正比，所以“显示器”上的刻度是不均匀分布的，故B错误；
C、由欧姆定律可知，减小减小R0，显示器（电流表）的示数：I＝变大，所以减小R0可以提高地磅的灵敏度，故C正确；
D、根据欧姆定律，减小变阻器R的值，变阻器的变化范围减小，在电源电压和R0不变时，电流表的变化范围减小，地磅的测量范围减小，故D错误。
故选：C。
3．（2020秋•厦门期末）如图，电源电压10V保持不变，R＝20Ω，虚线框内所有电阻阻值均未知。闭合开关，电流表示数为2A，如果用一个10Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为（　　）

A．1 A B．2.5 A C．3 A D．4 A
【答案】B
【解答】解：根据电路图可知，R与虚线框内的电阻并联；
由I＝可得，电路的总电阻：R并＝＝＝5Ω，
虚线框内所有电阻的等效电阻为R′，由并联电路电阻的特点：
＝+，代入数据，＝+，
解得R′＝Ω；
用一个10Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，此时并联的总电阻R″：
＝+，代入数据，＝+，
解得，R″＝4Ω，
电流表示数将变为：I′＝＝＝2.5A，
故选：B。
二．填空题（共3小题）
4．（2022秋•大田县期末）定值电阻R的阻值为10Ω，小灯泡L的I﹣U图象如图。若将R和L并联后接在5V的电源上，则电路的总电流为　0.8　A；若将R和L串联后接在8V的电源上，则L的电功率为　1.5　W。

【答案】0.8；1.5。
【解答】解：（1）若将R和L并联后接在5V的电源上，由图象知此时通过小灯泡的电流为IL＝0.3A；
根据欧姆定律I＝知，通过定值电阻R的电流为：
IR＝＝＝0.5A，
根据并联电路电流的规律知，
干路中的电流是：
I＝IL+IR＝0.3A+0.5A＝0.8A；
（2）若将甲、乙串联后接在8V电路中，根据串联电路的电压等于各部分电压之和，且通过各电阻的电流相等，由图可知，此时电路中的电流是I′＝0.3A，小灯泡两端的电压为UL′＝5V，此时定值电阻两端的电压为：
UR＝I′R＝0.3A×10Ω＝3V，
此时电源电压为U′＝UL′+UR＝5V+3V＝8V，符合题意；
此时小灯泡的功率为：
PL＝ULI′＝5V×0.3A＝1.5W。
故答案为：0.8；1.5。
5．（2021秋•厦门期末）把两个分别标有“10Ω，0.3A”和“20Ω，0.6A”的定值电阻并联接入电路，在保证电路元件安全的前提下，电路两端允许加的最大电压为 　3　V，干路中允许通过的最大电流为 　0.45　A。
【答案】3；0.45。
【解答】解：（1）标有“10Ω 0.3A”的定值电阻，所允许通过的最大电流为0.3A；
标有“20Ω 0.6A”的定值电阻，所允许通过的最大电流为0.6A。
则定值电阻两端允许加的最大电压分别为：
U1＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V，
U2＝I2R2＝0.6A×20Ω＝12V，
因为并联电路各支路两端的电压相等，
所以为保证元件安全，并联电路两端的最大电压为：U＝U1＝3V；
（2）当并联电路两端的最大电压为3V时，
通过标有“10Ω 0.3A”定值电阻的电流为I1＝0.3A，
此时通过标有“20Ω 0.6A”定值电阻的电流为I2′＝＝＝0.15A，
所以干路中允许通过的最大电流为：I＝I1+I2′＝0.3A+0.15A＝0.45A。
故答案为：3；0.45。
6．（2021秋•厦门期末）如图电路，电源两端电压U＝12V保持不变，R＝6Ω，虚线框内所有电阻阻值均未知。闭合开关，电流表示数为2.5A，如果用一个12Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为 　1.5　A，电路总功率变为原来的 　0.6　倍。

【答案】1.5；0.6。
【解答】解：（1）根据电路图可知，R与虚线框内的电阻并联，电流表测干路电流，
由I＝可得，电路的总电阻：R并＝＝＝4.8Ω，
虚线框内所有电阻的等效电阻为R′，由并联电路电阻的特点：″
＝+，代入数据，＝+，
解得R′＝24Ω；
用一个12Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，此时并联的总电阻R：
＝+，代入数据，＝+，
解得，R″＝8Ω，
电流表示数将变为：I′＝＝＝1.5A，
（2）两次的总功率之比：＝＝＝＝，所以P'＝P＝0.6P。
故答案为：1.5；0.6。
三．实验探究题（共1小题）
7．（2022秋•厦门期末）你需要参加一项“创新小制作”活动，备选器材有：学生电源、数字电流表、数字电压表、开关、导线和两种热敏电阻Rp、RN，其阻值随温度的变化如表。
温度t/℃
0
20
40
60
80
100
电阻Rp/Ω
0.10
0.12
0.19
1×103
5×103
1×104
电阻RN/Ω
7×103
4×103
2×103
1×103
5×102
4×102
（1）Rp的阻值随温度的升高而 　变大　。
（2）项目一：制作一个量程0～100℃的简易电子温度计
要求：热敏电阻只能使用一个，且被测温度越高，电表示数越大。
你所选择的热敏电阻是 　RN　；选择 　数字电流　表作为测量电表。
（3）项目二：为用电器R0加装过热保护装置

用电器原电路如图1，R0阻值10Ω恒定。要求：当温度达到60℃时，通过R0的电流能自动下降到10mA，R0停止工作；当温度回降，R0又能自动恢复工作。
①请将你的设计电路画在方框内，并标明所选的热敏电阻。
②电源电压应调至 　10.1　V。
【答案】（1）变大；（2）RN；数字电流；（3）①见解答图；②10.1。
【解答】解：（1）由表格数据可知，随着温度的升高，热敏电阻Rp的阻值变大；
（2）因为没有分压电阻，电源电压不变，电压表不能使用，故使用数字电流表与热敏电阻串联在电路中；随着温度的升高，电表示数变大，由欧姆定律可知，需要电阻随温度升高而变小，因此选择热敏电阻RN；
（3）为用电器R0加装过热保护装置，当温度达到60℃时，通过R0的电流能自动下降，由欧姆定律可知，串联热敏电阻的阻值随温度升高而变大，因此选择热敏电阻RP，当温度降低时，热敏电阻的阻值变小，电路中电流变大，R0恢复工作，电路图如图所示：
；
当温度达到60℃时，由表格数据可知，热敏电阻RP＝1×103Ω，
由串联电路的电阻规律可知，电路的总电阻：R总＝R0+RP＝10Ω+1×103Ω＝1.01×103Ω，
此时电路中的电流：I＝10mA＝10×10﹣3A，
根据欧姆定律可知，电源电压：U＝IR总＝10×10﹣3A×1.01×103Ω＝10.1V。
故答案为：（1）变大；（2）RN；数字电流；（3）①见上图；②10.1。
四．计算题（共2小题）
8．（2021秋•厦门期末）某电热管R1的标识模糊不清，只剩有“220V，**A”字样。为了测出该电热管的额定电流，将它接入如图1的电路。电路中电源电压恒定不变，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R2标有“120Ω，0.5A”。测量并画出电压表示数U与电流表示数I的图象，如图2。求：

（1）当电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的阻值。
（2）电热管的额定电流。
（3）滑动变阻器消耗的最小功率。

【答案】（1）当电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的阻值为80Ω；
（2）电热管的额定电流为5.5A；
（3）滑动变阻器消耗的最小功率为2W。
【解答】解：由图1可知，两电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。
（1）由图2图象可知，电路中电流为0.2A时滑动变阻器两端的电压为16V，由I＝可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝＝＝80Ω；
（2）由图2图象可知，当电路中电流为0.2A时，电源电压：U＝16V+0.2A×R1……①
当电路中电流为0.4时，电源电压：U＝8V+0.4A×R1……②
因为电路中电源电压恒定不变，所以有：16V+0.2A×R1＝8V+0.4A×R1，
解得：R1＝40Ω，
则电源电压：U＝16V+0.2A×R1＝16V+0.2A×40Ω＝24V；
则电热管的额定电流：I额＝＝＝5.5A；
（3）滑动变阻器电功率的表达式为：P＝UI﹣I2R1＝24I﹣40I2＝﹣40（I﹣0.3）2+3.6，
因此当I＝0.3A时，滑动变阻器电功率为最大：P最大＝﹣40Ω×（0.3A﹣0.3A）2+3.6W＝3.6W，
由题意可知，电路中的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器电功率为：P1＝24V×0.5A﹣40Ω×（0.5A）2＝2W，
电路中的最小电流：I最小＝＝＝0.15A，此时滑动变阻器电功率为：P2＝24V×0.15A﹣40Ω×（0.15A）2＝2.7W，
则绘制出滑动变阻器电功率的P﹣I图象，如图示数：
；
由图象可知，当电路中的最大电流为0.5A时，滑动变阻器电功率为最小，即P最小＝P1＝2W。
答：（1）当电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的阻值为80Ω；
（2）电热管的额定电流为5.5A；
（3）滑动变阻器消耗的最小功率为2W。
9．（2020秋•厦门期末）学校科技兴趣小组学以致用设计了一款金属电阻温度计，电路如图甲。电源电压恒为24V，电流表、电压表（0﹣15V），Rt为测温金属电阻，它的阻值随温度的变化如图乙。将Rt放入0℃的物体中，调节滑动变阻器R，使电压表示数为8V，将此处标记为0℃电流表示数为I0。为保证电压表盘上的温度刻度均匀分布，需控制电流不变，温度计每次测量均需调节R使电流表示数保持为I0。
（1）计算I0的大小。
（2）求该温度计的最高测量温度。
（3）改变I0的大小，可将温度计的量程扩大到0℃﹣240℃，则滑动变阻器最大阻值至少应为多少？
【答案】（1）I0的大小为0.1A。
（2）求该温度计的最高测量温度为140℃。
（3）滑动变阻器最大阻值至少应为240Ω。
【解答】解：（1）根据电路图可知，Rt与R串联，电压表测量Rt两端电压；
根据图乙可知，当t＝0℃时，Rt＝80Ω，且Ut＝8V
则I0＝＝＝0.1A；
（2）测最高温时，Ut′＝15V
由I＝可得，Rt′＝＝＝150Ω
根据图乙可得：Rt＝t+80＝0.5t+80
则当Rt′＝150Ω测得温度计的最高测量温度：t＝140℃；
（3）当t＝240℃时，由Rt＝0.5t+80得：Rt″＝200Ω
则I0′＝＝＝0.075A，
此时，滑动变阻器对应的阻值为：Rt1＝＝＝120Ω；
当t＝0℃时，Rt＝80Ω
Ut″＝I0Rt＝0.075A×80Ω＝6V
此时，滑动交阻器对应的阻值为Rt2＝＝＝240Ω，即滑动变阻器的最大阻值至少应为240Ω。
答：（1）I0的大小为0.1A。
（2）求该温度计的最高测量温度为140℃。
（3）滑动变阻器最大阻值至少应为240Ω。
五．解答题（共1小题）
10．（2022秋•厦门期末）物理学科实践小组模拟工程师做“钢梁承重下垂”的测试，用钢片模拟“桥梁”，如图甲所示，力敏电阻R受到的压力F与钢片下垂量h满足关系F＝kh，k＝2N/mm。测试电路设计如图乙，力敏电阻R与其受到的压力F关系图象如图丙。已知电源电压4.5V，R0＝500Ω，电压表量程0﹣3V。外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0＝5N。求：
（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流。
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h。
（3）请指出图乙设计中存在的问题，利用现有器材进行改进，画出改进后的电路图，并计算出改进后仪器能测量的最大下垂量。
【答案】（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流为0.003A；
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h为5mm；
（3）改进后的电路图见上图，改进后仪器能测量的最大下垂量为20mm。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测力敏电阻两端的电压，
串联电路总电压等于各部分电压之和，当电压表示数为3V时，定值电阻两端的电压：U0＝U﹣UR＝4.5V﹣3V＝1.5V，
串联电路各处电流相等，此时通过电路的电流：I＝＝＝0.003A；
（2）当电压表示数为3V时，力敏电阻接入电路的阻值：R＝＝＝1000Ω，
由图丙可知力敏电阻受到的压力为10N，则钢片下垂量h＝＝＝5mm；
（3）外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0＝5N，由图丙可知力敏电阻接入电路的阻值为2000Ω，此时力敏电阻接入电路最大阻值，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.0018A，
此时力敏电阻两端的电压：UR′＝I′R′＝0.0018A×2000Ω＝3.6V＞3V，所以电压表会损坏，
为保证电路安全，可以将电压表并联在定值电阻两端，如图：
，
当电压表示数最大为3V时，根据欧姆定律可得通过电路的最大电流：＝＝＝0.006A，
此时力敏电阻两端的电压：UR″＝U﹣U0大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
力敏电阻接入电路的阻值：R″＝＝＝250Ω，
由图丙可知力敏电阻受到的压力为40N，则改进后仪器能测量的最大下垂量：h′＝＝＝20mm。
答：（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流为0.003A；
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h为5mm；
（3）改进后的电路图见上图，改进后仪器能测量的最大下垂量为20mm。