人教版物理九年级重难点过关:图像类欧姆定律计算
一、计算题
1.(2021九上·路南期中)如图甲所示的电路,R2为滑动变阻器,R1为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。当滑片P从最右端b滑到最左端a的过程中,电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
2.(2021九上·河西期中)如图所示,电源电压保持不变,电阻R3的阻值为R0。仅闭合开关S1,当滑动变阻器的滑片P从一端滑动到另一端的过程中,两块电压表的示数与电流表示数的关系图象如图所示。求:
(1)电阻R1的阻值及R2的最大阻值;
(2)图中,A点缺少的纵坐标;
(3)任意闭合开关并移动滑片P的位置,电路中电流的最大值。
3.(2021九上·深圳期中)如图所示的电路中,电源电压不变.闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到中点时,测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图所示.求:
(1)电源电压;R的阻值;
(2)变阻器的最大阻值.
4.(2021九上·建阳期中)如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压?
(2)滑动变阻器的最大阻值?
(3)当电压表示数为1V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
5.(2021九上·通州期中)图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图乙所示的电路中,电源两端电压为4V且不变,电阻R的阻值为40Ω。闭合开关S和S1后,求:
(1)小灯泡的电阻RL;
(2)电流表的示数I。
6.(2021九上·铁锋期中)如图甲所示电路,可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中,电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求:
(1)当电流表的示数为5A时,可变电阻R2接入电路的阻值。
(2)可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。
(3)电源电压和电阻R1各是多大?
7.(2020九上·大理期末)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时,测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图所示。求:
(1)电源电压;
(2)R的阻值;
(3)变阻器的最大阻值。
8.(2020九上·睢宁月考)在甲图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关后,滑动变阻器滑片从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如乙图所示。求:
(1)R2的最大阻值;
(2)电源电压。
9.(2020九上·太和月考)如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻.当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙线段AB表示。求:
(1)电源电压和R1的阻值;
(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
10.(2020九上·瑶海月考)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡额定电压6V。闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
11.(2020九上·海淀期中)图甲为电阻R1中通过电流随其两端电压变化的图像。将电阻R1与另一定值电阻R2接入图乙所示的电路,电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数变为0.5A。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电源两端的电压U;
(3)电阻R2的阻值。
12.(2020九上·建阳期中)如图所示是一个灯泡和一个定值电阻的I﹣U图象,根据图象所给信息计算:
(1)如果将灯泡和定值电阻并联,接在恒定电压为6V的电源两端,求此时灯泡的电阻和定值电阻的阻值;
(2)如果将灯泡和定值电阻串联,接在恒定电压为6V的电源两端,求此时灯泡两端电压。
13.(2020九上·宁都期中)如图甲所示,电源电压保持不变,a、b分别为滑动变阻器的最左端和最右端,闭合开关时,当滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,求:
(1)定值电阻R0的阻值;
(2)电源电压;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
14.(2020九上·包头月考)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,求:
(1)R2的最大阻值;
(2)电源电压为多少?
(3)滑动变阻器的滑片位于中点时,电压表V的示数。
15.(2019九上·天河期中)通过两电阻a、b的电流与两端电压的关系图线如图甲所示,求:
(1)电阻b的阻值。
(2)如果把a、b两个电阻连接成如图乙所示的电路时,电流表的示数为0.2A,求电源电压。
(3)如果把a、b两个电阻连接成如图丙所示的电路时,电流表的示数为0.3A,求电路中总电流和总电阻。
答案解析部分
1.【答案】(1)解:由电路图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片P在最左端a时,滑动变阻器的电阻为零,电路中的电流最大,电压表测电源电压。由乙图可知,电路中的最大电流I最大=0.3A,电压表示数U大=12V,则电源电压U=U大=12V
答:电源电压为12V。
(2)根据可得R1的阻值
答:定值电阻R1的阻值为40Ω。
(3)当滑片P在最右端b时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1和R2串联,电路中的电流最小。根据乙图可知:电路中的最小电流I最小=0.1A,R1两端的电压为U1=4V,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知R2两端的电压
U2=U﹣U1=12V﹣4V=8V
变阻器的最大阻值
答:滑动变阻器的最大阻值为80Ω。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)电压表连接在的电源两端时,测量电源电压;
(2)利用电压和电流的比值计算电阻;
(3)根据串联电路电压规律,计算分压;根据电压和电流的比值计算电阻。
2.【答案】(1)解:由右图可知,两块电压表的示数相同时都为U0,由串联分压可知,电源电压为2U0;仅闭合开关S1,当电路中电流最大为I2时,电路中只有R1接入电路,R1的大小可表示为
由图象可知,仅闭合开关S1,当电路中电流最小为I1时,电路中电阻R1和滑动变阻器R2的最大阻值串联,R总的大小可表示为
(2)A点的纵坐标
(3)闭合开关S1和S2,并移动滑片P到最左端,电阻R1、R3并联,电路中的电流最
大为
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器的滑片由右向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,由此可知,图2中电压随电流增大而增大的图象是电压表V2与电流表的关系图象;电压随电流增大而减小的图象是电压表V1与电流表的关系图象;由图2中可知,根据两图象的交点的纵坐标可得出电源电压,当电路中的电流最大时,即电流表的示数为I2时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0,根据欧姆定律可求出定值电阻R1的阻值;当电路中的电流最小时,即电流表的示数为I1,根据欧姆定律可求出电路中的总电阻,再根据串联电路电阻规律可求出滑动变阻器的最大阻值。
(2)当电路中的电流为I1时,根据U=IR可求出定值电阻两端的电压,即图2中A点的纵坐标。
(3)根据串联、并联电路电阻规律可知,串联电路的总电阻大于任意一个串联导体的电阻,并联电路的总电阻小于任意一条支路的电阻,由于电源电压一定,当电路中的电阻最小时,电路中的电流最大,由此可得出结论。
3.【答案】(1)解:当滑片位于a端时,电路为R的简单电路,此时R两端的电压即为电源的电压,由图2可以知道,电源的电压 ,电路中的电流
由 可得,电阻R的阻值:
答:电源电压为 ;电阻R的阻值为8Ω;
(2)解:当滑片位于b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可以知道,R两端的电压 ,电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器两端的电压:
则变阻器的最大阻值:
R滑=32Ω
答:变阻器的最大阻值为32Ω.
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)当滑片在a端时滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电路为R的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,根据图象得出电源的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出R的阻值。
(2)滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时,滑动变阻器和电阻串联,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据欧姆定律可知,此时电路电流最小,电阻R两端的电压最小,从图象上可以看出R两端的最小电压和最小电流,电源电压不变,根据串联电压的特点,进一步求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
4.【答案】(1)解:当滑片P移到a端时,此时只有R1接入电路,电源电压为U=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V
答:电源电压6V;
(2)解:当滑片P移到b端时,变阻器接入电路中的阻值最大,变阻器的最大阻值为
答:滑动变阻器的最大阻值20Ω;
(3)解:由图知道,两电阻串联,电压表测R2 两端的电压,由串联电路电压的特点知道,当电压表示数为1V时,R1两端的电压U1=U- U2,=6V-1V=5V
由串联电路电流的特点知道,
即
解得R2=2Ω,即此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
答:当电压表示数为1V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,根据U=IR求出电源电压。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大,由图象读出电流和电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
(3)根据串联电路电压规律求出R1两端电压,再根据欧姆定律求出电路电流和滑动变阻器接入电路的阻值。
5.【答案】(1)解:闭合开关S和S1时,小灯泡两端电压U为4V,由图像可知,小灯泡两端电压为4V时,通过小灯泡的电流I1为0.5A,根据
可得,小灯泡的电阻为
答:小灯泡的电阻RL为8Ω;
(2)解:开关都闭合时,小灯泡和电阻R并联,通过电阻R的电流为
由并联电路的电流规律可得,电流表的示数为I=I1+I2=0.5A+0.1A=0.6A
答:电流表的示数I为0.6A。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,由图像可知,小灯泡两端电压为4V时,通过小灯泡的电流I1为0.5A,根据 可得小灯泡的电阻。
(2)根据 可得通过电阻R的电流,由并联电路的电流规律可得电流表的示数。
6.【答案】(1)解:电路为滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压。由乙图可知,当电流表的示数为5A时,电压表示数为10V,则可变电阻R2接入电路的阻值为
答:当电流表的示数为5A时,可变电阻R2接入电路的阻值2Ω;
(2)解:如图乙可知,当电压表的示数为零时,滑动变阻器接入阻值为零,当电压表示数最大时,滑动变阻器接入阻值最大,此时电压表的示数为12.5V,电流表的示数为2.5A,滑动变阻器接入阻值为
滑动变阻器接入阻值范围为0~5Ω。
答:可变电阻R2接入电路的阻值变化范围为0~5Ω;
(3)解:由串联分压结合图像取两点可得
代入数据有
解得R1=1Ω
则电源电压为
答:电源电压15V,电阻R1为1Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,当电流表的示数为5A时,从图像上找到对应的电压,根据欧姆定律可求可变电阻R2接入电路的阻值。
(2)从图像可知,电路电流的最大值和最小值,分别找到对应的电压,根据欧姆定律求出接入电路的电阻。
(3)当电流为2.5A时和电流为15A时,电源电压等于电阻R1两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和,根据此等式列出关系式求出电源电压和电阻R1。
7.【答案】(1)当滑片P在a端时,电路中只有R,所以R两端电压就是电源电压,由图可知,电源电压U总=12V;
(2)R= =8Ω
(3)当滑片P在b端时,电路中的电流为Ib=0.5A,电阻R两端电压为UR=4V,
所以滑动变阻器电压为:Ub=U总-UR=12V-4V=8V
R滑= =16Ω
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】分析电路图可知,闭合开关S后,当滑片P在a端时,电路中只有R,所以R两端电压就是电源电压,此时对应的电流最大,由图可知,电源电压U=12V,结合此时的电压和电流利用计算R的阻值;当滑片P在b端时,定值电阻和滑动变阻器串联,由图可知此时的电流和电压,因串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,计算出滑动变阻器两端的电压,在利用计算出滑动变阻器的最大阻值。
8.【答案】(1)解:由图象知:当P滑至b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中电流最小,电压表示数最大,则有
答:R2的最大阻值为20Ω。
(2)解:当P滑至a端时,是R1的简单电路,电流最大,有
当P滑至b端时,R1与R2串联,电流最小,有
由以上两式可知
得:R1=10Ω。则电源电压为
答:电源电压为3 V。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象读出电流和电压,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可得出答案。
9.【答案】(1)解:由图甲可知,R1与R2串联,电压表R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的电流I1=0.6A,电源的电压U=I1R1=0.6A×R1
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流I2=0.2A,R2两端的电压U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压U=I2(R1+R2)=0.2A×(R1+20Ω)
因电源的电压不变,所以0.6A×R1=0.2A×(R1+20Ω)
解得R1=10Ω。则电源的电压U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
答:电源电压为6V,R1的阻值为10Ω
(2)解:滑片P滑到ab中点时,电路中的电流
则电压表的示数
答:滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电流最大,接入电路中的电阻最大时,电流最小,结合图像求解电流,假设电阻和电源电压,利用欧姆定律列方程求解电源电压和电阻的阻值;
(2)定值电阻与滑动变阻器串联,利用欧姆定律求解电流,结合滑动变阻器接入电路中的电阻求解分得的电压。
10.【答案】(1)解:当滑片滑到最左端时,电路中电流最大,由图乙可知,电源电压为6V。
答:电源电压为6V
(2)解:当滑片滑到最右端时,电路中电流最小,由图乙可知,此时I=0.2A,灯泡两端电压为1.5V,滑动变阻器两端电压为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为
答:滑动变阻器的最大阻值为22.5Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当电压表连接在电源两端时,测量电源电压;(2)利用电压和电流的比值计算电阻大小。
11.【答案】(1)解:由图像可知,电阻R1中的电路I1=0.6A时,其两端电压U1=3V,则其阻值为
答:电阻R1的阻值为5Ω;
(2)解:开关S1闭合、S2断开时,只有R1接入电路,电流I1'=0.3A,则电源两端的电压为U=I1'R1=0.3A 5Ω=1.5V
答:电源两端的电压U为1.5V;
(3)解:开关S1、S2均闭合时,并联电路中I1=I1'+I2,通过电阻R2的电流为I2=I-I1'=0.5A-0.3A=0.2A
则R2的阻值为
答:电阻R2的阻值为7.5Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据电压和电流的比值计算电阻;(2)根据电流和电阻的乘积计算电压;(3)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;利用电压和电流的比值计算电阻。
12.【答案】(1)并联电路电压相等,均为6V,由图像可知,此时灯泡和定值电阻电流分别额为0.5A和0.25A,则可求阻值分别为
答:此时灯泡的电阻为12Ω,定值电阻的阻值为24Ω。
(2)串联电路电流相等,由于接在恒定电压为6V的电源两端,则由图像可知,当电流为0.2A时,小灯泡两端的电压与定值电阻两端的电压和为6V,即
因此此时灯泡两端电压为1.2V。
答:此时灯泡两端电压为1.2V。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)利用电压好电流的比值计算电阻;
(2)在串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
13.【答案】(1)解:由图知
答:定值电阻R0的阻值6Ω;
(2)解:当滑动变阻器阻值为0时,只有R0工作,电源电压
答:电源电压9V;
(3)解:当滑片位于b端时,滑动变阻器与R0串联
滑动变阻器此时接入的最大电阻
答:滑动变阻器的最大阻值12Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据图象读出最大电流和电压表的示数,判断出电源的电压,根据欧姆定律求出定值电阻R0的阻值。
(2)当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值。
14.【答案】(1)解:由甲图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知I2=0.2A,U2=2V
由 可得滑动变阻器的最大阻值
答:R2的最大阻值是10Ω;
(2)解:当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,根据 欧姆定律可得,电源的电压U=I1R1=0.6A×R1
当电路中的电流最小为0.2A时,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V
由于电源的电压不变,所以0.6A×R1=0.2A×R1+2V
解得:R1=5Ω,U =3V
答:电源电压为3V;
(3)解:当滑动变阻器的滑片位于中点时,接入阻值为最大值的一半,即 根据串联电路电阻规律可得此时电路总电阻
则此时电路电流
由 可得此时滑动变阻器两端电压,即电压表V的示数
答:滑动变阻器的滑片位于中点时,电压表V的示数是1.5V。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)定值电阻和滑动变阻器串联,电阻越大,电路中的电流越小。利用欧姆定律求解电阻即可;
(2)定值电阻和滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,定值电阻的电压即为电源电压,结合电流求解即可;
(3)结合滑动变阻器的最大电阻求解一半电阻,结合电源电压和总电阻求解电流。
15.【答案】(1)解:由图知,Ub=1.5V,Ib=0.3A,根据欧姆定律可得: ;
答:电阻b的阻值为5
(2)解:由图像可知a、b串联,当电流表的示数为0.2A时,Ua=2V, Ub=1V,因为串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,因此电源电压为2V+1V=3V;
答:电源电压为3V
(3)解: 由图甲知,Ua=2.0V,Ia=0.2A时,根据欧姆定律可得: ,
由图丙可知a、b并联,电流表测a支路电流为0.3A,因为并联电路各支路电压等于总电压,则此时
因此可得
则干路电流为0.6A+0.3A=0.9A,
总电阻为 。
答:电路中总电流为0.9A,总电阻为3.3 。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据电压和电流的比值计算电阻;(2)在串联电路中,各用电器分压和等于电源电压;(3)利用电压和电流的比值计算电阻;根据电压和电阻的比计算电流大小。
1 / 1人教版物理九年级重难点过关:图像类欧姆定律计算
一、计算题
1.(2021九上·路南期中)如图甲所示的电路,R2为滑动变阻器,R1为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。当滑片P从最右端b滑到最左端a的过程中,电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)解:由电路图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片P在最左端a时,滑动变阻器的电阻为零,电路中的电流最大,电压表测电源电压。由乙图可知,电路中的最大电流I最大=0.3A,电压表示数U大=12V,则电源电压U=U大=12V
答:电源电压为12V。
(2)根据可得R1的阻值
答:定值电阻R1的阻值为40Ω。
(3)当滑片P在最右端b时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1和R2串联,电路中的电流最小。根据乙图可知:电路中的最小电流I最小=0.1A,R1两端的电压为U1=4V,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知R2两端的电压
U2=U﹣U1=12V﹣4V=8V
变阻器的最大阻值
答:滑动变阻器的最大阻值为80Ω。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)电压表连接在的电源两端时,测量电源电压;
(2)利用电压和电流的比值计算电阻;
(3)根据串联电路电压规律,计算分压;根据电压和电流的比值计算电阻。
2.(2021九上·河西期中)如图所示,电源电压保持不变,电阻R3的阻值为R0。仅闭合开关S1,当滑动变阻器的滑片P从一端滑动到另一端的过程中,两块电压表的示数与电流表示数的关系图象如图所示。求:
(1)电阻R1的阻值及R2的最大阻值;
(2)图中,A点缺少的纵坐标;
(3)任意闭合开关并移动滑片P的位置,电路中电流的最大值。
【答案】(1)解:由右图可知,两块电压表的示数相同时都为U0,由串联分压可知,电源电压为2U0;仅闭合开关S1,当电路中电流最大为I2时,电路中只有R1接入电路,R1的大小可表示为
由图象可知,仅闭合开关S1,当电路中电流最小为I1时,电路中电阻R1和滑动变阻器R2的最大阻值串联,R总的大小可表示为
(2)A点的纵坐标
(3)闭合开关S1和S2,并移动滑片P到最左端,电阻R1、R3并联,电路中的电流最
大为
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器的滑片由右向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,由此可知,图2中电压随电流增大而增大的图象是电压表V2与电流表的关系图象;电压随电流增大而减小的图象是电压表V1与电流表的关系图象;由图2中可知,根据两图象的交点的纵坐标可得出电源电压,当电路中的电流最大时,即电流表的示数为I2时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0,根据欧姆定律可求出定值电阻R1的阻值;当电路中的电流最小时,即电流表的示数为I1,根据欧姆定律可求出电路中的总电阻,再根据串联电路电阻规律可求出滑动变阻器的最大阻值。
(2)当电路中的电流为I1时,根据U=IR可求出定值电阻两端的电压,即图2中A点的纵坐标。
(3)根据串联、并联电路电阻规律可知,串联电路的总电阻大于任意一个串联导体的电阻,并联电路的总电阻小于任意一条支路的电阻,由于电源电压一定,当电路中的电阻最小时,电路中的电流最大,由此可得出结论。
3.(2021九上·深圳期中)如图所示的电路中,电源电压不变.闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到中点时,测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图所示.求:
(1)电源电压;R的阻值;
(2)变阻器的最大阻值.
【答案】(1)解:当滑片位于a端时,电路为R的简单电路,此时R两端的电压即为电源的电压,由图2可以知道,电源的电压 ,电路中的电流
由 可得,电阻R的阻值:
答:电源电压为 ;电阻R的阻值为8Ω;
(2)解:当滑片位于b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可以知道,R两端的电压 ,电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器两端的电压:
则变阻器的最大阻值:
R滑=32Ω
答:变阻器的最大阻值为32Ω.
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)当滑片在a端时滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电路为R的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,根据图象得出电源的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出R的阻值。
(2)滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时,滑动变阻器和电阻串联,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据欧姆定律可知,此时电路电流最小,电阻R两端的电压最小,从图象上可以看出R两端的最小电压和最小电流,电源电压不变,根据串联电压的特点,进一步求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
4.(2021九上·建阳期中)如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压?
(2)滑动变阻器的最大阻值?
(3)当电压表示数为1V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
【答案】(1)解:当滑片P移到a端时,此时只有R1接入电路,电源电压为U=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V
答:电源电压6V;
(2)解:当滑片P移到b端时,变阻器接入电路中的阻值最大,变阻器的最大阻值为
答:滑动变阻器的最大阻值20Ω;
(3)解:由图知道,两电阻串联,电压表测R2 两端的电压,由串联电路电压的特点知道,当电压表示数为1V时,R1两端的电压U1=U- U2,=6V-1V=5V
由串联电路电流的特点知道,
即
解得R2=2Ω,即此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
答:当电压表示数为1V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,根据U=IR求出电源电压。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大,由图象读出电流和电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
(3)根据串联电路电压规律求出R1两端电压,再根据欧姆定律求出电路电流和滑动变阻器接入电路的阻值。
5.(2021九上·通州期中)图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图乙所示的电路中,电源两端电压为4V且不变,电阻R的阻值为40Ω。闭合开关S和S1后,求:
(1)小灯泡的电阻RL;
(2)电流表的示数I。
【答案】(1)解:闭合开关S和S1时,小灯泡两端电压U为4V,由图像可知,小灯泡两端电压为4V时,通过小灯泡的电流I1为0.5A,根据
可得,小灯泡的电阻为
答:小灯泡的电阻RL为8Ω;
(2)解:开关都闭合时,小灯泡和电阻R并联,通过电阻R的电流为
由并联电路的电流规律可得,电流表的示数为I=I1+I2=0.5A+0.1A=0.6A
答:电流表的示数I为0.6A。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,由图像可知,小灯泡两端电压为4V时,通过小灯泡的电流I1为0.5A,根据 可得小灯泡的电阻。
(2)根据 可得通过电阻R的电流,由并联电路的电流规律可得电流表的示数。
6.(2021九上·铁锋期中)如图甲所示电路,可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中,电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求:
(1)当电流表的示数为5A时,可变电阻R2接入电路的阻值。
(2)可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。
(3)电源电压和电阻R1各是多大?
【答案】(1)解:电路为滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压。由乙图可知,当电流表的示数为5A时,电压表示数为10V,则可变电阻R2接入电路的阻值为
答:当电流表的示数为5A时,可变电阻R2接入电路的阻值2Ω;
(2)解:如图乙可知,当电压表的示数为零时,滑动变阻器接入阻值为零,当电压表示数最大时,滑动变阻器接入阻值最大,此时电压表的示数为12.5V,电流表的示数为2.5A,滑动变阻器接入阻值为
滑动变阻器接入阻值范围为0~5Ω。
答:可变电阻R2接入电路的阻值变化范围为0~5Ω;
(3)解:由串联分压结合图像取两点可得
代入数据有
解得R1=1Ω
则电源电压为
答:电源电压15V,电阻R1为1Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,当电流表的示数为5A时,从图像上找到对应的电压,根据欧姆定律可求可变电阻R2接入电路的阻值。
(2)从图像可知,电路电流的最大值和最小值,分别找到对应的电压,根据欧姆定律求出接入电路的电阻。
(3)当电流为2.5A时和电流为15A时,电源电压等于电阻R1两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和,根据此等式列出关系式求出电源电压和电阻R1。
7.(2020九上·大理期末)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时,测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图所示。求:
(1)电源电压;
(2)R的阻值;
(3)变阻器的最大阻值。
【答案】(1)当滑片P在a端时,电路中只有R,所以R两端电压就是电源电压,由图可知,电源电压U总=12V;
(2)R= =8Ω
(3)当滑片P在b端时,电路中的电流为Ib=0.5A,电阻R两端电压为UR=4V,
所以滑动变阻器电压为:Ub=U总-UR=12V-4V=8V
R滑= =16Ω
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】分析电路图可知,闭合开关S后,当滑片P在a端时,电路中只有R,所以R两端电压就是电源电压,此时对应的电流最大,由图可知,电源电压U=12V,结合此时的电压和电流利用计算R的阻值;当滑片P在b端时,定值电阻和滑动变阻器串联,由图可知此时的电流和电压,因串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,计算出滑动变阻器两端的电压,在利用计算出滑动变阻器的最大阻值。
8.(2020九上·睢宁月考)在甲图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关后,滑动变阻器滑片从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如乙图所示。求:
(1)R2的最大阻值;
(2)电源电压。
【答案】(1)解:由图象知:当P滑至b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中电流最小,电压表示数最大,则有
答:R2的最大阻值为20Ω。
(2)解:当P滑至a端时,是R1的简单电路,电流最大,有
当P滑至b端时,R1与R2串联,电流最小,有
由以上两式可知
得:R1=10Ω。则电源电压为
答:电源电压为3 V。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象读出电流和电压,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可得出答案。
9.(2020九上·太和月考)如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻.当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙线段AB表示。求:
(1)电源电压和R1的阻值;
(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
【答案】(1)解:由图甲可知,R1与R2串联,电压表R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的电流I1=0.6A,电源的电压U=I1R1=0.6A×R1
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流I2=0.2A,R2两端的电压U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压U=I2(R1+R2)=0.2A×(R1+20Ω)
因电源的电压不变,所以0.6A×R1=0.2A×(R1+20Ω)
解得R1=10Ω。则电源的电压U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
答:电源电压为6V,R1的阻值为10Ω
(2)解:滑片P滑到ab中点时,电路中的电流
则电压表的示数
答:滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电流最大,接入电路中的电阻最大时,电流最小,结合图像求解电流,假设电阻和电源电压,利用欧姆定律列方程求解电源电压和电阻的阻值;
(2)定值电阻与滑动变阻器串联,利用欧姆定律求解电流,结合滑动变阻器接入电路中的电阻求解分得的电压。
10.(2020九上·瑶海月考)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡额定电压6V。闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)解:当滑片滑到最左端时,电路中电流最大,由图乙可知,电源电压为6V。
答:电源电压为6V
(2)解:当滑片滑到最右端时,电路中电流最小,由图乙可知,此时I=0.2A,灯泡两端电压为1.5V,滑动变阻器两端电压为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为
答:滑动变阻器的最大阻值为22.5Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当电压表连接在电源两端时,测量电源电压;(2)利用电压和电流的比值计算电阻大小。
11.(2020九上·海淀期中)图甲为电阻R1中通过电流随其两端电压变化的图像。将电阻R1与另一定值电阻R2接入图乙所示的电路,电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数变为0.5A。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电源两端的电压U;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)解:由图像可知,电阻R1中的电路I1=0.6A时,其两端电压U1=3V,则其阻值为
答:电阻R1的阻值为5Ω;
(2)解:开关S1闭合、S2断开时,只有R1接入电路,电流I1'=0.3A,则电源两端的电压为U=I1'R1=0.3A 5Ω=1.5V
答:电源两端的电压U为1.5V;
(3)解:开关S1、S2均闭合时,并联电路中I1=I1'+I2,通过电阻R2的电流为I2=I-I1'=0.5A-0.3A=0.2A
则R2的阻值为
答:电阻R2的阻值为7.5Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据电压和电流的比值计算电阻;(2)根据电流和电阻的乘积计算电压;(3)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;利用电压和电流的比值计算电阻。
12.(2020九上·建阳期中)如图所示是一个灯泡和一个定值电阻的I﹣U图象,根据图象所给信息计算:
(1)如果将灯泡和定值电阻并联,接在恒定电压为6V的电源两端,求此时灯泡的电阻和定值电阻的阻值;
(2)如果将灯泡和定值电阻串联,接在恒定电压为6V的电源两端,求此时灯泡两端电压。
【答案】(1)并联电路电压相等,均为6V,由图像可知,此时灯泡和定值电阻电流分别额为0.5A和0.25A,则可求阻值分别为
答:此时灯泡的电阻为12Ω,定值电阻的阻值为24Ω。
(2)串联电路电流相等,由于接在恒定电压为6V的电源两端,则由图像可知,当电流为0.2A时,小灯泡两端的电压与定值电阻两端的电压和为6V,即
因此此时灯泡两端电压为1.2V。
答:此时灯泡两端电压为1.2V。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)利用电压好电流的比值计算电阻;
(2)在串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
13.(2020九上·宁都期中)如图甲所示,电源电压保持不变,a、b分别为滑动变阻器的最左端和最右端,闭合开关时,当滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,求:
(1)定值电阻R0的阻值;
(2)电源电压;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)解:由图知
答:定值电阻R0的阻值6Ω;
(2)解:当滑动变阻器阻值为0时,只有R0工作,电源电压
答:电源电压9V;
(3)解:当滑片位于b端时,滑动变阻器与R0串联
滑动变阻器此时接入的最大电阻
答:滑动变阻器的最大阻值12Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据图象读出最大电流和电压表的示数,判断出电源的电压,根据欧姆定律求出定值电阻R0的阻值。
(2)当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值。
14.(2020九上·包头月考)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,求:
(1)R2的最大阻值;
(2)电源电压为多少?
(3)滑动变阻器的滑片位于中点时,电压表V的示数。
【答案】(1)解:由甲图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知I2=0.2A,U2=2V
由 可得滑动变阻器的最大阻值
答:R2的最大阻值是10Ω;
(2)解:当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,根据 欧姆定律可得,电源的电压U=I1R1=0.6A×R1
当电路中的电流最小为0.2A时,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V
由于电源的电压不变,所以0.6A×R1=0.2A×R1+2V
解得:R1=5Ω,U =3V
答:电源电压为3V;
(3)解:当滑动变阻器的滑片位于中点时,接入阻值为最大值的一半,即 根据串联电路电阻规律可得此时电路总电阻
则此时电路电流
由 可得此时滑动变阻器两端电压,即电压表V的示数
答:滑动变阻器的滑片位于中点时,电压表V的示数是1.5V。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)定值电阻和滑动变阻器串联,电阻越大,电路中的电流越小。利用欧姆定律求解电阻即可;
(2)定值电阻和滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,定值电阻的电压即为电源电压,结合电流求解即可;
(3)结合滑动变阻器的最大电阻求解一半电阻,结合电源电压和总电阻求解电流。
15.(2019九上·天河期中)通过两电阻a、b的电流与两端电压的关系图线如图甲所示,求:
(1)电阻b的阻值。
(2)如果把a、b两个电阻连接成如图乙所示的电路时,电流表的示数为0.2A,求电源电压。
(3)如果把a、b两个电阻连接成如图丙所示的电路时,电流表的示数为0.3A,求电路中总电流和总电阻。
【答案】(1)解:由图知,Ub=1.5V,Ib=0.3A,根据欧姆定律可得: ;
答:电阻b的阻值为5
(2)解:由图像可知a、b串联,当电流表的示数为0.2A时,Ua=2V, Ub=1V,因为串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,因此电源电压为2V+1V=3V;
答:电源电压为3V
(3)解: 由图甲知,Ua=2.0V,Ia=0.2A时,根据欧姆定律可得: ,
由图丙可知a、b并联,电流表测a支路电流为0.3A,因为并联电路各支路电压等于总电压,则此时
因此可得
则干路电流为0.6A+0.3A=0.9A,
总电阻为 。
答:电路中总电流为0.9A,总电阻为3.3 。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据电压和电流的比值计算电阻;(2)在串联电路中,各用电器分压和等于电源电压;(3)利用电压和电流的比值计算电阻;根据电压和电阻的比计算电流大小。
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