九年级物理下册 欧姆定律专题练习(解析版)

九年级物理下册欧姆定律专题练习（解析版）

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）

1．现有下列器材：学生电源，电流表（0~0.6A 0~3A）、电压表（0~3V 0~15V）、定值电阻8（2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）、开关、滑动变阻器（15Ω 1A）和导线若干，利用这些器材探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。

(1)请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小；______

(2)实验中，不能被选用的电阻为___Ω；判断的依据是______；

(3)保证所选电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在3V至______V之间；

(4)实验中依次接入其中三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，测得相应的电流值，如下表所示。分析表中的数据可以得出结论______；

实验次数…234…

R/Ω…101520…

I/A…0.30.20.15…

(5)做完探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，把定制电阻换成小灯泡，测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，如要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向______（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为______V。

②改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值。根据记录的数据，绘制得如图丙所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率是______W；同时发现小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是______。

【答案】 2.5 此时电流超过了电流表的量程 4.8

电压一定时，电流与电阻成反比 A 2.5 0.5 小灯泡电阻受到温度的影响

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由题意可知，当滑动变阻器滑片P 向B 端移动时，接入电路中的电阻变大，故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中，电路连接图如图所示。

(2)[2][3]若选用2.5Ω的电阻，实验中电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，由欧姆定律可得，此时电路中的电流为

3V = 1.2A>0.6A 2.5Ω

U I R =

= 超过了电流表的量程，故实验中不能被选用的电阻为2.5Ω。

(3)[4]保证可用电阻均能正常进行实验，设最大电源电压为'U ，根据串联电路电压的规律和分压原理

U R U R =滑滑

定定

当所用定值电阻的阻值为25Ω，变阻器接入阻值最大为15Ω时

'3V 15Ω

3V 25Ω

U -=

解得

' 4.8V U =

实验中需要控制电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，所以电源电压最小为3V ，故电源电压只能在3V 到4.8V 之间。

(4)[5]由表格数据可知，对应的电流和电阻的乘积都等于3V ，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。

(5)[6][7]由图乙所示电压表可知，其量程为0~3V ，分度值为0.1V ，所示为2.2V ，灯泡两端电压小于额定电压，要测灯泡额定功率，应增大灯泡的电压，减小变阻器分得的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片向A 端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V 。

[8]由图丙所示图像可知，灯泡的电压为1.5V 时，电流为0.15A ，由U

I R

=可得，此时灯泡的电阻值

1.5V =10Ω0.15A

U R I =

= 由图丙可知，灯泡额定电压对应的电流为0.2A ，灯泡额定功率

2.5 V 0.24A=0.5W P UI ==?

[9]小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是小灯泡电阻受到温度的影响，小灯泡电阻丝

会随着温度的变化而变化。

2．在“伏安法测电阻”的实验中，小梦同学连接了如图甲所示的电路（电路元件完好，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值为R，接线柱接线牢固）．

（1）连接电路过程中开关应该_____，开关闭合前滑片滑到_____处．

（2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是_____（填

“a”“b”“e”或“d”）．

（3）纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如表．

实验序号123

电压U/V 1.5 2.1 2.8

电流I/A 1.100.14

电阻R/Ω15.015.0

第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为_____A．第3次实验后，算出的电阻值是_____，待测电阻值为_____Ω．

（4）实验结束后老师组织大家做延伸实验，他把A组的电流表给了B组，把B组的电压表给了A组，让A、B组利用现有器材完成测量电阻的实验设计．如果你在其中一个组，请把设计的电路图画在图丙的虚线框内．

【答案】断开电阻最大 d 0.18 15.6Ω 15.2 答案见解析

【解析】

【分析】

【详解】

（1）连接电路时，为了防止电路元件损坏，开关应处于断开状态，为了保护电路，滑动变阻器滑到最大阻值处；

（2）由实物图知，电压表测量的是电源电压，应该测量定值电阻两端电压，所以错误的是导线d，下端应该连接定值电阻左端的接线柱．

（3）如图乙，电流表接在0~0.6A量程上，所以示数为0.18A，此时电压为2.8V，根据欧姆

定律可算出此时的电阻为

2.8

15.6

0.18

R=≈Ω，将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值

约为15.2Ω；

(4) 根据题意可知，A组有两个电压表，B组有两个电流表；要测量电阻R x，要根据串并联

电路特点设计电路A组上图B组下图，则其设计如图：

【点睛】

伏安法测电阻中，多次测量的目的是为了取平均值；探究电流与电压关系的实验中，多次测量的目的是为了实验更具普遍性．已知滑动变阻器最大阻值为R，在最后一问的设计中，可以以R为纽带，找到电源电压的表达式．

3．为了节能，正明中学为教室安装了光控照明系统，有效避免了“长明灯”的现象．光控系统用光敏电阻控制，光敏电阻是阻值随着光的照度改变而发生变化的元件（光越强，照度越大，照度的单位为1x）．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：

（1）根据表中数据，请在如图坐标纸中描绘出光敏电阻随照度变化的图线_____．其阻值随照度变化的规律是______；

（2）如图所示，当1、2间电压上升至4V时，控制电路自动启动照明电路．请利用所给器材在如图虚线框内设计一个电路______，给1、2两端提供电压，并要求当天色渐暗照度降至1.0（lx）时，照明电路启动．（控制电路对你所设计电路无影响）

器材：电源（电压为6V），开关S及导线若干，其他器材如下表．

在你所设计的电路中，电阻箱的阻值应调至______kΩ；

（3）某同学在对所设计的电路进行调试时，发现照明电路过早启动．请你提出一个可行的解决办法：______．

【答案】光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小

10 增大电阻箱R的阻值

【解析】(1)根据表格中的数据在图1中先描点，再用平滑的曲线连线，如图1所示：

从图1可知，光敏电阻的阻值随照度变化的规律是：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。

(2)电路如图2所示。

控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至 1.0(1x)时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20kΩ，其两端电压为4V，而电源电压为6V，所以应串联一个电阻分担一部分电压，则电阻箱两端的电压为6V?4V=2V，根据串联分压可

知：

2042

21

U R V

U R R V

====

光光

箱箱箱

，所以电阻箱的阻值为10kΩ。(3)照明电路过早启动，必

须想办法让光敏电阻的阻值降低，则光敏电阻分担的电压减小，而电源电压不变，所以电阻箱分担的电压增大，则电阻箱的阻值应该增大。

点睛：照明电路过早启动，必须想办法让光敏电阻的阻值降低，而电源电压不变，根据串联分压的关系判断出电阻箱阻值的变化即可。

4．在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路如图甲所示．

（1）连接电路前，开关必须______．

（2）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路__（导线不允许交叉）．

（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是______

A．电流表坏了 B．滑动变阻器短路 C．电阻处接触不良 D．电阻短路

（4）排除故障进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压示数保持不变，实验数据记录如下表．其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为______A．

（5）实验结果是：______．

【答案】断开 C 0.12 电压不变，导体中的电流与导

体的电阻成反比

【解析】

(1)连接电路前，为保护电路，开关必须断开；(2)电压表与电阻并联接入电路，滑动变阻器与电阻串联，采取“一上一下”的连接方式，如下图所示；

(3)图丙中电流表用的是0.6A量程，分度值为0.02A，故其示数为0.12A；(4)分析表格数据可知，电压一定时，通过电阻电流的变化倍数和电阻阻值变化倍数的倒数相等，故可得结论：电压不变，导体中的电流与其电阻成反比．

点睛：根据电流表选用的量程和其分度值，读出电流表示数；分析表中电流的变化倍数和

电阻的变化倍数之间的关系，利用控制变量法得出结论．

5．小华为了探究“电流与电阻的关系”设计了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V ，R x 的备选电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个。

(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______（选填“a ”或“b ”）端；试触时，发现电流表指针偏转到如图乙所示位置，说明电流表正、负接线柱______；

(2)排除故障后，小华将5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P 到某一位置，此时电流表的示数如图丙所示，电路中的电流为_______A ；

(3)小华将10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后，若不调节滑动变阻器，电压表示数会______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；

(4)小华依次把四个备选电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V 不变，那么滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是______Ω。 【答案】b 相反 0.2 变大 2.5~10 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]闭合开关前，应将变阻器的滑片置于阻值最大的位置，即b 端。

[2]由图乙知，试触时，电流表的指针反向偏转了，这是电流表正负接线柱接反了。 (2)[3]由题意知，电源电压为3V ，则通过电路的最大电流

3V 0.6A 5Ω

U I R =

== 所以电流表的量程应选择0~0.6A ，所以由图丙知，电流表的示数为0.2A ，即此时电路中的电流为0.2A 。

(3)[4]将10Ω的电阻替换5Ω的电阻，而滑片的位置保持不变，据串联电路的特点知，定值电阻的阻值变大，其两端的电压将变大。

(4)[5]在实验探究中，定值电阻两端的电压保持为2V ，则变阻器两端的电压

U =3V-2V=1V

当备选电阻接入的是5Ω时，变阻器接入电路的阻值最小，据串联电路的特点有

5Ω∶R min =2V ∶1V

那么变阻器接入电路的最小阻值

R min =2.5Ω

当备选电阻接入的是20Ω时，变阻器接入电路的阻值最大，据串联电路的特点有

20Ω∶R max =2V ∶1V

那么变阻器接入电路的最大阻值

R max =10Ω

所以变阻器接入电路的阻值变化范围是

2.5Ω~10Ω

6．小明探究铅笔芯的电阻大小与长度的关系时，找来一支铅笔芯，测量其长度并用两枚金属回形针夹住其两端进行实验。

(1)图甲是测铅笔芯电阻的电路，请用笔画线代替导线将其连接完整。_____

①闭合开关，发现两电表均无示数，为排查故障他将电压表改接在变阻器两端，发现电压表有示数，则电路故障可能是____?

②排除故障，移动滑片P，电流表示数为0.14A时，电压表示数如图乙，为____V，测出的电阻为____Ω?

(2)移动回形针，改变并测量铅笔芯接入电路的长度，实验时发现电流表损坏，他又设计了图丙电路测量电阻。

①正确连好电路，闭合开关S，将开关S1先拨至b，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U。

②再将S1拨至a，调节电阻箱旋钮至图丁位置，观察到电压表示数略大于U，他把“×1”挡的旋钮又旋了一格，发现电压表示数略小于U，此时他_____（选填“应”或“不应”）再调节滑动变阻器，以使电压表的示数恰好为U。

③推断铅笔芯接入电路的阻值_____（填写范围）。

(3)小明由上述两次实验，得出铅笔芯电阻与长度的关系，请评价他在探究过程中的不足之处∶______?

【答案】 滑动变阻器断路 2.8V 20 不应

14Ω~15Ω 见解析 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]电源为2节干电池，电压小于3V ，所以电压表量程应选0~3V 的量程，电压表与铅笔芯并联，铅笔芯串联接入电路。连接电路如图所示：

①[2]闭合开关，电流表无示数说明电路断路，电压表接在铅笔芯两端无示数，而接在滑动变阻器两端有示数，说明滑动变阻器断路。

②[3]电压表的量程为0~3V ，分度值为0.1V ，所以图乙中电压表的示数为2.8V 。 [4]由欧姆定律可知电阻为

2.8V ==20Ω0.14A

U R I

(2) ②[5]应用等效法测电阻时，滑动变阻器的电阻应该保持不变，使S 1接b 时铅笔芯两端电压与S 1接a 时电阻箱两端电压相等，即分压效果相等，电阻箱的电阻等于铅笔芯电阻。所以实验时不应该移动滑动变阻器。

[6]图丙中电阻箱的阻值为15Ω，观察到电压表示数略大于U ，他把“×1”挡的旋钮又旋了一格，发现电压表示数略小于U ，则由串联分压规律可知此时电阻箱阻值变小，即电阻箱的阻值调为14Ω，所以铅笔芯接入电路的阻值为14Ω~15Ω。 (3)[7]实验次数太少，具有偶然性。

7．某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中，按如图甲所示的电路图正确连接电路，逐次将不同阻值的电阻R 接在a 、b 间，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。

(1)当接入的电阻R 为5Ω时，闭合开关，电流表无示数，电压表示数如图乙所示，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则故障是______；电源两端的电压为______V ；

(2)排除故障后进行如下操作： ①闭合开关，记录电流表示数；

②移动滑片使电压表示数为U 0时，记录电流表示数；

③当接入的电阻R 分别为10Ω、15Ω时，闭合开关，重复步骤2；

④当接入的电阻R 为R x 时，闭合开关，电压表示数大于U 0，记录电流表示数； ⑤利用测得的数据绘制出如图丙所示的图像； (3)实验中，滑动变阻器消耗的最大功率为______W ；

(4)仍使用原有器材，若使以上四个电阻都能为实验所用，应控制a 、b 之间的电压至少为______V 。

【答案】R 断路 6 1.8 4.5 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，移动滑片，两表指针保持不动，说明电路发生断路，且在电压表连接的两个接线柱之内，即电阻R 断路。

[2]由图乙可知，电压表量程的选则是0~15V ，分度值为0.5V ，电压表的示数为6V 。 (3)[3]由题意知，当刚闭合开关时，滑动变阻器滑片处于最大阻值处，根据图乙可知此时电路中的电流为0.3A ，可得到滑动变阻器的最大阻值为

6V-0.3A 5Ω

=

=15Ω0.3A

ab U U R I -?=滑 当接入的电阻R 为R x 时，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，电压表示数大于U 0，由图知，电流表的示数为0.1A ；此时电路的总电阻为

16V

=

=60Ω0.1A

U R I =总 R x =R 总-R 滑=60Ω-15Ω=45Ω

由图知，电阻两端的控制电压为

U R =I 1R 1=0.6A×5Ω=3V

根据传亮电路电压的规律可知

U 滑=U -U R =6V-3V=3V

由图知，电路中的最大电流为0.6A ，所以滑动变阻器的最大功率为

P 滑=U 滑I 大=3V×0.6A=1.8W

(4)[4]

由题意知，定值电阻的阻值不同，但两端的电压相同，当阻值为45Ω的定值电阻与整个滑动变阻器串联时，电路中的电流为

x 6V

==0.1A 45Ω+15Ω

U I R R =

+滑

定值电阻两端的电压为

U R =IR =0.1A×45Ω=4.5V

所以，为保证在滑动变阻器范围内完成本实验，定值电阻两端电压不能低于4.5V 。

8．在探究“电流与电压、电阻的关系“实验中，实验室老师给小莉和小明同学分别准备了以下器材：电源（电压恒为4.5 V ）、电压表、电流表。滑动变阳器、开关。“5Ω、10Ω、15Ω”的定值电阻各一个，导线若干。

(1)根据如图所示的实物图在虚线框内画出对应的电路图（______）；

(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，电压表的示数始终为0，经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a 、b 、c 、d 中的______（填字母）；

(3)小莉同学在“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一所示，请在坐标中描点画出U - I 图像（______），由此得出的实验结论是______； 表一 实验次数 电压U /V 电流I /A 1 1.0 0.2 2 1.5 0.3 3 2.0 0.4 4

2.5

0.5

表二

实验次数电阻R/Ω电流I/A

150.6

2100.3

3150.24

(4)小明同学在“探究电流与电阻的关系”时，测得的三组数据如表二所示。由于操作不当，导致表二中第______次实验的数据存在情误，出错的原因是______。小明及时纠正了错误，得出了正确的测量结果和实验结论。接着小明又计算出本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是______。

【答案】 b 电阻一

定时，电流与电压成正比 3 没有保持定值电阻两端电压一定，定值电阻两端电压为3.6V，大于3V 2.5Ω~7.5Ω

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]根据电流从电源正极出发，经过依次经过各个电学元件后回到电源负极按照实物图连接，如图所示

(2)[2]闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，说明电路通路，电压表的示数始终为0，即电压表没有连接在电路中，则发生断路的导线是b。

(3)[3]根据表一中的数据利用描点法将这些数据在坐标图上描出来，然后用一条光滑的直线将这些点依次连接起来，如图所示

[4]从画出的

U - I 图像可知随着电阻两端电压增大，通过电阻的电流也在增大，由此得出的实验结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。

(5)[5][6]探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变，由表二数据可知，电阻两端电压

V 0.6A 5Ω0.3A 10Ω3V 0.24A 15Ω 3.6V U IR ==?=?=≠?=

故第3次实验的数据存在错误，产生错误的原因是：定值电阻两端电压为3.6V ，大于3V 。 [7]定值电阻两端电压为3V ，则电阻为15Ω时，第三次实验通过的电流应为

3333V 0.2A 15Ω

U I R =

== 根据串联分压可知滑动变阻器两端电压为

V 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=滑

当电路电流为0.2A 时，滑动变阻器接入的阻值

3 1.5V

7.5Ω0.2A U R I =

==滑滑 当电路电流为0.6A 时，滑动变阻器接入的阻值

1 1.5V 2.5Ω0.6A

U R I '=

==滑滑 所以本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是2.5Ω~7.5Ω。

9．电流表的内阻很小，通常情况下可忽略不计，小明探究电流表的电阻值时，如图甲所示，他先将20Ω的定值电阻接入电源电压6V （电压保持不变）的电路中，电路中的电流为0.3A ；他将电流表接入电路中，如图乙所示，测得电流却是0.29A 。

（1）电流表的内阻为_________Ω．电流表接入电路后，R 两端的电压变化了_________（保留小数点后二位数字）

（2）当电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转，其工作原理是_________。 【答案】0.69 0.20 通电导体在磁场中受力而运动 【解析】 【详解】 第一空．由U

I R

=

得，接入电流表后，电路的总电阻： 6V 600Ω0.29A 29

U R I 总＝＝＝，

则电流表的内阻为：

600

Ω20Ω0.69Ω29

A R R R --≈总＝＝

； 第二空．此时定值电阻R 两端的电压： '0.29A 20Ω 5.8V R U I R ==?=，

则R 两端的电压变化了：

△U=U-U R =6V-5.8V=0.20V 。

第三空．当电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转，这是因为电流表内部的通电导体在磁场中受力而运动，即其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。

10．小李为了探究“电流与电压的关系”，请你与他合作并完成以下实验步骤。 (1)请你在虚线框中设计出相应的电路图。 （________）

(2)小李在探究电流与电压的关系时，要控制_________不变。通过实验探究，得到以下数据。在进行数据分析时，小李发现表格中有一组错误的数据，请你找出第____组数据是错误的。 序号 1 2 3 4 5 电压U /V 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I /A

0.16

0.24

0.32

0.44

0.48

(3)为了分析电流与电压的定量关系，请你利用正确的数据，在坐标中绘制出电流与电压关

系的图像。

（________）

【答案】电阻 4 见解析所示

【解析】

【详解】

第一空．用导线把电源、电流表、开关、定值电阻、滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，如图。

第二空．电流跟电压和电阻有关，根据控制变量法的思路，探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变；

第三空．计算实验中，电压与电流之比，实质即为定值电阻的阻值，发现1、2、3、5电压和电流的比值都是5，而实验4中电压和电流的比值不是5，所以实验4数据错误。

第四空．运用描点连线的方法，在坐标系中描绘出（0.8，0.16）（1.2，0.24）（1.6，

0.32）（2.4，0.48）几个点，然后用线连接起来，如图：