人教版物理九年级上第十七章第二节细化知识点同步练习——欧姆定律的图像问题(1)
一、单选题
1.(2021九上·吉林期中)如图所示,是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.乙是小灯泡的图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
2.(2021九上·江油期末)同学在探究通过导体的电流与其电压的关系时,将记录的数据作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲、乙的电阻都随两端电压的增大而增大
B.导体甲的电阻大于乙的电阻
C.将导体甲与乙串联后接入电路,甲的电压大
D.将导体甲与乙并联后接入电路,甲的电流大
3.(2021九上·陇县期末)如图甲所示电路,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”关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
4.(2021九上·寿阳月考)张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验中,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像.分析图像得出的下列说法中错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1∶2
C.当在导体B的两端加上1 V的电压时,通过导体B的电流为0.1 A
D.将导体A和B串联时通过A的电流为0.4 A,则导体B两端的电压为2 V
5.(2021九上·咸安月考)如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4 Ω
C.如图2所示,当开关S闭合,电路电流为0.2 A时,电路总电阻是15 Ω
D.如图3所示,当开关S闭合,电源电压为2 V时,电路总电流为0.4 A
6.(2021九上·费县期中)A、B两个用电器分别接入图甲的电路中,经测量,用电器A、B的I与U关系如图乙所示,则从图乙中获得信息不正确的是( )
A.用电器的电阻RA=10Ω
B.B用电器的电阻RB随电压的增大而增大
C.A用电器的电阻RA随电压的增大而增大
D.A,B用电器的电阻在U=3V时相等
7.(2021九上·铁锋期末)用图甲所示电路“探究电流和电阻的关系”的实验,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,变阻器标有“50Ω 1A”字样。按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表示数可以任意设定只要保持不变就可以
B.将R从5Ω换成10Ω,为使电压表示数保持不变,应将滑片P向左移
C.当R的阻值是10Ω时,通过R的电流为0.3A
D.当R的阻值是25Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
二、填空题
8.(2021九上·江城期末)在某一温度下,连接在电路中的两段导体甲和乙的电流与其两端电压的关系如图所示,由图中信息可知R甲 R乙(填“大于”“等于”或“小于”);当通过乙导体的电流为0时,乙导体的电阻为 Ω;当把R甲和R乙并联后接在2.0V的电源两端,则此电路干路中的电流为 A。
9.(2022九上·和平期末)如图1表示两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系。若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.1A,则电源电压是 V,此时电路的总电阻 Ω,如图2中电阻箱的读数是 Ω
10.(2021九上·前进期末)如图是关于电阻A、B的I﹣U图象。由图可知,电阻值较大的电阻是 Ω,若将电阻A、B并联在电压为2V的电源两端,则电路中干路电流是 A
11.(2022九下·南雄开学考)有两个电路元件A和B,流经各元件的电流I与其两端电压U的关系如图所示。把A、B两元件串联起来接在某一电源两端,测得电路中电流为0.2A,则此时RA:RB= ;若把A、B元件并联起来接在1V电源两端,电路中的总电流为 A,此时RB= Ω。
12.(2021九上·苍溪期末)图甲是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压的关系,则R的电阻为 Ω,现将它们并联后接在电压为2V的电源两端,如图乙,则干路中的电流是 A;若将它们串联接在电压为5V的电源两端,如图丙,则电路中电流是 A。
13.(2021九上·天河期末)定值电阻R1和R2分别如图甲、乙连接,定值电阻R1和R2两端电流与电压的图像如丙所示,则①I3= A;②U2 U4(选填“>”“<”或“=”)。
14.(2021九上·江都月考)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V。则电源电压U= V,R2= Ω。若将电压表换成电流表,闭合S1、S2和S3时,电流表的示数是 A。
15.(2021九上·寿阳月考)在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是 V,电阻R2的阻值是 Ω。
16.(2021九上·寻乌月考)电阻与的图象如图所示。当上的电压为时,的阻值是 ;若将它们并联连接到电压为的电源上,则干路的电流是 。
17.(2021九上·浦城期中)已知灯泡L1和L2的电流随电压变化的图像如图乙所示,将它们按图甲所示接入电路中。当开关S1和S2都闭合时,电流表的示数为1A。则电源电压为 V,此时L1和L2的电阻之比是 。
18.(2022九下·月考)如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10Ω,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的关系图象如图乙所示。电源电压是 V,当滑片P在ab中点时电流表的示数为 A。
三、计算题
19.(2022九下·海南月考)小灯泡的I﹣U图像如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数变为0.45A,求:
(1)如图乙,同时闭合S1、S2,该电路是串联还是并联;
(2)此时流过灯泡的电流;
(3)此时灯泡的电阻;
(4)定值电阻R的阻值。
四、综合题
20.(2021九上·德惠期末)交通安全要求广大司机“开车不喝酒,喝酒不开车”,酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪,其电路原理如图甲所示。电源电压为12V,R1是气敏电阻,其阻值随呼出气体酒精含量M的变化关系如图乙所示,R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”,即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.2A,调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料得到信息如下:
(1)求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值是 Ω;
(2)图中电压表的示数随气体中酒精含量的增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)对某司机进行检测时,当电流表示数为0.3A时,R1= Ω:依据信息窗资料,判断该司机属于 (选填“酒驾”、“非酒驾”或“醉驾”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图像知,乙图线是一倾斜的直线,是定值电阻的I-U图象,而甲图线中,用电器的电阻是变化的,所以是小灯泡的I-U图线,A不符合题意;
B.由图像知,当通过定值电阻R的电流为0.4A时,它两端的电压为4V。则定值电阻
B不符合题意;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时,由图像知,通过小灯泡的电流为0.8A,则通干路的电流I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A,C符合题意;
D.由图像知,定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时,如果通过电路的电流为0.4A,则R两端的电压为4V,L两端的电压为1V,电源电压U=4V+1V=5V,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻;根据并联电路干路电流等于支路电流之和,计算总电流;串联电路总总电压等于各用电器电压和。
2.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图像可知,通过甲、乙两电阻的电流与各自两端的电压成正比例,由欧姆定律可知它们的电阻都是定值,A不符合题意;
B.由图像,当通过甲、乙的电流都0.2A时,乙两端电压大于甲,由欧姆定律可知乙的电阻大于甲,B不符合题意;
C.将导体甲与乙串联后接入电路,串联电路各处电流相等,由U=IR可知电阻大,其两端的电压就大,所以乙的电压大,C不符合题意;
D.将导体甲与乙并联后接入电路,并联电路各支路两端电压相等,由可知,电阻小,通过电阻的电流就大,所以甲的电流大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由图象可知,通过甲、乙两电阻的电流与各自两端的电压成正比例函数,由欧姆定律可知它们的电阻都是定值,进一步读取数据比较两电阻的阻值大小;串联电路各处电流相等,由U=IR可知哪个电阻两端的电压大;并联电路各支路两端电压相等,由可知哪个电阻的电流大。
3.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】从“”关系图象可知,电路中电流最大为0.6A时,滑动变阻器连入电路的电阻最小为0,甲图线电压为0,所以甲为滑动变阻器R2的图象;乙的电流和电压成正比,故乙为电阻R1的图象。
A.当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电路中电流最小为I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V,所以电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V
A不符合题意;
B.由得
B不符合题意;
C.滑动变阻器的最大阻值为
滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时、的阻值相同,分得的电压相同,由图乙知,此时电流表的示数为0.3A,C符合题意;
D.滑动变阻器最大阻值是,所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器的分压和;利用电压和电流的比值,计算电阻;根据分压和电阻关系,可以计算电流大小。
4.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.观察图象可知,导体A的电流与电压关系图象为一条过原点的直线,所以通过导体A的电流与其两端的电压成正比,A正确,不符合题意;
B.当UA=UB=2V时,IA=0.4A,IB=0.2A,由欧姆定律得两导体的电阻分别为
,
A和B的电阻之比RA:RB=5Ω:10Ω=1:2
B正确,不符合题意;
C.当在导体B的两端加上1V电压时,通过导体B的电流
C正确,不符合题意;
D.将导体A和B串联时,串联电路中电流处处相等,所以通过A的电流为0.4A时,通过B的电流也为0.4A,则导体B两端电压
D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】由图象可知,通过两导体的电流与各自两端的电压成正比例函数即为定值电阻;从图象中读出2V时通过两端的电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,然后比较两电阻的大小关系。
根据欧姆定律求出当在导体B的两端加上1V的电压时,通过的电流;将导体A和B串联时通过A的电流为0.4A,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出导体B两端电压。
5.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,A不符合题意;
B.由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律可得:,
B不符合题意;
C.如图2所示,甲和乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.2A时,由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,电源的电压:U=U甲+U乙=1V+2V=3V,
根据欧姆定律可得:,
C符合题意;
D.如图3所示,甲、乙并联,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图象可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,
D不符合题意.
故答案为:C
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;在串联电路中,总电压等于各用电器分压和;在并联电路中,总电流等于各支路电流之和。
6.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由A的图线可知:通过A的电流与其两端电压成正比,即A的电阻是一个定值电阻,当UA=3V时,IA=0.3A根据欧姆定律可知A用电器的电阻为
A正确,不符合题意;
B.由B的图线可知,当B电压U=2V时,通过B的电流I>0.2A,由 可知,此时RB<10Ω。
当B电压U′=3V时,I′=0.3A,此时RB′=10Ω,由此可知RB的电阻随电压的增加而增大,B正确,不符合题意;
C.由A的图线可知A的电阻是一个定值,即A用电器的电阻RA不随电压的增大而增大,C错误,符合题意;
D.乙图中A、B有一交点,此时它们的电压和电流都相等,根据 可知,RA=RB,即A、B用电器的电阻在U=3V时相等,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;根据电压-电流图像,判断电阻的变化;根据电压和电流判断电阻关系。
7.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.探究电流和电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变;根据串联电路的规律和分压原理
方程左边为定值,故右边也为定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻最大,此时电阻的电压最小,则
R两端电压最小值UV=1V
实验中,电压表最小值为1V,A不符合题意;
B.由于串联电路起分压作用,电阻越大,分得的电压越大,所以将R从5Ω换成10Ω后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻R两端电压不变,需减小定值电阻两端电压,增大滑动变阻器两端电压,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,故将滑片向右移动,B不符合题意;
C.根据图乙可知,当R=10Ω时,通过的电流为0.25A,C不符合题意;
D.由图乙可知,实验中保持电压表的示数UV1=IR=0.5A×5Ω=2.5V
不变,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压U滑=U-UV1=3V-2.5V=0.5V
由图乙可知,当R=25Ω时,电路中电流为0.1A,滑动变阻器两端电压仍为0.5V,滑动变阻器接入电路的阻值为
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,各电阻的分压比等于电阻比;为保持电阻的分压一定,电阻变化时,滑动变阻器的取值变大;利用电压和电流的比值,计算电阻。
8.【答案】小于;10;0.6
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图象可知,当U=3V时,I甲=0.6A,I乙=0.3A
由可得,两导体的电阻分别为,
所以R甲小于R乙。
由于电阻是导体的一种性质,与导体两端电压和通过的电流无关,所以,当通过乙导体的电流为0时,其电阻的大小不变,仍为10Ω。
根据图象可知,当甲、乙两端电压都为2V时,通过甲、乙的电流I甲′=0.4A,I乙′=0.2A
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=I甲′+I乙′=0.4A+0.2A=0.6A
【分析】根据电压和电流的比值, 计算电阻;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;电阻是导体的特性,和电压、电流无关。
9.【答案】1.5;15;2035
【知识点】串联电路的电压规律;变阻器;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.1A,由串联电路电流的规律,通过每个元件的电流都为0.1A,由图1可知,A的电压为0.5V,B的电压为1.0V,由串联电路电压的规律,则电源电压是U=UA+UB=0.5V+1.0V=1.5V
根据欧姆定律,此时电路的总电阻
如图2中电阻箱的读数是R箱=2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+1×5Ω=2035Ω
【分析】在串联电路中电流处处相等,总电压等于各用电器电压之和;利用电压和电流的比值, 计算电阻;根据电阻箱各计数位铁打数字,计算电阻大小。
10.【答案】10;0.6
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】电阻阻值RA==5Ω
RB==10Ω
由图象可知,两电阻并联时,电压相等,即电压为U=2V
时IA=0.4A
IB=0.2A
干路电流I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A
【分析】利用电压和电流的比值,计算电阻;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
11.【答案】4:5;0.15;20
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、B两元件串联时,通过A、B两元件的电流相等,为I=0.2A;由图可知UA=2V,UB=2.5V,
A、B元件并联起来接在1V电源两端,A、B两元件两端电压相等,为U=1V;由图可知IA=0.1A,IB=0.05A,电路中的总电流为I=IA+IB=0.1A+0.05A=0.15A;
【分析】由图找出A、B两元件串联和并联时的电流和电压是关键,最后用欧姆定律及变形公式进行计算。
12.【答案】10;0.8;4
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】小灯泡L和定值电阻R并联后接在电压为2V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以UL=UR=U=2V
由图像可知,对应的电流分别为IL=0.6A,IR=0.2A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路中的总电流I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A
定值电阻的阻值
小灯泡L和定值电阻R串联后接在5V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由图象可知,电路中的电流为0.4A,灯泡两端的电压为1V、电阻R两端的电压为4V时,电源电压U=1V+4V=5V
符合题意。
【分析】结合图像,小灯泡L和定值电阻R并联后接在电压为2V的电源两端时,它们两端的电压相等,根据图象读出通过它们的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,根据欧姆定律求出小灯泡L此时的电阻,根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值;当小灯泡L和定值电阻R串联后接在5V的电源两端时,通过它们的电流相等,且电路答总电压等于各分电压之和,根据图象读出符合题意的电流和电压。
13.【答案】4;<
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图丙知,当电流为4A时,R1、R2两端的电压分别为2V和4V,则两电阻的阻值分为
由图甲知,两电阻串联在电路中,据串联电路的电压特点有U甲:U2=(R1+R2):R2
即6V:U2=(1Ω+0.5Ω):0.5Ω
解得U2=2V
由图乙知,两电阻并联在电路中,据并联电路的电压特点知U4=U乙=4V
所以U24
在乙电路中,通过R1支路的电流
【分析】根据电压和电流的比值,计算电阻;在串联电路中,利用电流和总电阻的乘积,计算总电压;利用电压和电阻的比值,计算电流大小。
14.【答案】8;5;2.4
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测L电压,根据图乙可以算出电阻为
此时电压表示数为2V,根据乙图可知此时电流为0.6A,此时R1两端的电压
电源电压为
当只闭合S2、S3时,电阻R2与灯泡串联,电压表测灯泡电压,电压表示数为4V,从图乙可知,此时的电流I2=0.8A,根据串联电路电压规律可知,R2两端电压为
若将电压表换成电流表,闭合S1、S2和S3时,灯短路,两电阻并联,电流表测干路电流,所以总电流为
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;利用串联电路电流相等,结合总电压等于各用电器电压和计算电源电压;利用电压和电流的比值计算电阻;根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,计算总电流大小。
15.【答案】6;20
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,电源的电压U=6V。
当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙可知,电阻R1的两端电压为2V,由串联电路电压的规律可知R2两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V
电路中的电流I=0.2A,R2的阻值
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,由图乙可知对应的电压和电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;由图乙得出对应的电流和电压,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出电阻R2的阻值。
16.【答案】10;0.7
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由图象可知,电阻的函数图象是一条过原点的曲线,所以通过的电流跟它两端所加电压不成正比。当时,通过它的电流,由欧姆定律可得
(2)电阻的函数图象是一条过原点的直线,所以通过的电流跟它两端所加电压成正比。当时,通过它的电流,由欧姆定律可得
将它们并联连接到两端电压为的电路中时,由图象中可知:电流为,通过的电流为
则通过干路的电流大小为
【分析】利用电压和对应电流的比值, 计算电阻;根据电压和电阻的比值计算电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
17.【答案】3;2:3
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图当开关S1和S2都闭合时,L1、L2并联,两灯两端电压相等,电流表测干路电流为1A,在图乙中查得干路电流为
即L1的电流为0.6A,L2的电流为0.4A,其两端电压即电源电压为3V。L1的电阻为
L2的电阻为
它们的电阻比为
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据乙图信息,确定通过两灯泡的电流,由欧姆定律解题。
18.【答案】6;0.3
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】P在a点时,滑动变阻器阻值为0,电路中电流最大,由图乙可知最大电流为0.6A,所以电源电压为;P在b点时,滑动变阻器阻值最大,电路中电流最小,由图乙可知最大电流为0.2A,所以电源电压为,解得R2=20Ω, 滑片P在ab中点时,滑动变阻器阻值,电流表的示数为。
【分析】P在a点时,只有R1接入电路,由欧姆定律可求电源电压;P在b点时,滑动变阻器阻值最大,可求滑动变阻器最大阻值, 滑片P在ab中点时,由欧姆定律了求电路中电流大小。
19.【答案】(1)解:由图乙可知,同时闭合S1、S2,小灯泡和定值电阻R并联,电流表测量总电流。
答:如图乙,同时闭合S1、S2,该电路是并联;
(2)解:根据题意,如图乙,R与L是并联,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A,即,再闭合开关S2,电流表的示数变为0.45A,即总电流为,由并联电路电流的规律可得L的电流为
答:此时流过灯泡的电流为0.25A;
(3)解:如图甲,当时,,由欧姆定律可得L的电阻为
答:此时灯泡的电阻为8Ω;
(4)解:根据题意,如图甲,R与L是并联
R的电阻为
答:定值电阻R的阻值为10Ω。
【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)各用电器并列连接,是并联电路;
(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(3)利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(4)利用电压和电流的比值, 计算电阻的大小。
20.【答案】(1)10
(2)减小
(3)30;酒驾
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量气敏电阻两端电压;
(1)检测前对检测仪进行“调零”,即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.2A,调零后变阻器滑片位置保持不变;由乙图可知此时酒精浓度M为0,R1的阻值为50Ω,串联电路的总电阻
因串联电路的总电阻等于各分电阻阻值之和,所以此时变阻器R2接入电路的阻值R2=R﹣R1=60Ω﹣50Ω=10Ω
(2)由图乙可知气敏电阻随气体中酒精含量增大而减小,由于串联电路起分压作用,气体中的酒精含量越高,气敏电阻的阻值越小,气敏电阻分得的电压越小,即电压表的示数随气体中酒精含量的增大而减小。
(3)当电流表示数为0.3A时,串联电路的总电阻
则R1的阻值R1=R′﹣R2=40Ω﹣10Ω=30Ω
由图乙可知,该司机呼出的气体酒精浓度小于80mg/100mL,结合信息窗的内容判断属于酒驾。
答:(1)R2接入电路的阻值是10Ω;
(2)图中电压表的示数随气体中酒精含量的增大而减小;
(3)当电流表示数为0.3A时,R1=30Ω,该司机属于酒驾。
【分析】(1)利用电压和电流的比值, 计算电阻,结合串联电路电阻规律计算部分电阻;
(2)根据电阻和气体浓度关系图像,判断电阻变化规律;
(3)根据电压和电流的比值,计算电阻,结合定值电阻计算未知电阻。
1 / 1人教版物理九年级上第十七章第二节细化知识点同步练习——欧姆定律的图像问题(1)
一、单选题
1.(2021九上·吉林期中)如图所示,是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.乙是小灯泡的图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图像知,乙图线是一倾斜的直线,是定值电阻的I-U图象,而甲图线中,用电器的电阻是变化的,所以是小灯泡的I-U图线,A不符合题意;
B.由图像知,当通过定值电阻R的电流为0.4A时,它两端的电压为4V。则定值电阻
B不符合题意;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时,由图像知,通过小灯泡的电流为0.8A,则通干路的电流I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A,C符合题意;
D.由图像知,定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时,如果通过电路的电流为0.4A,则R两端的电压为4V,L两端的电压为1V,电源电压U=4V+1V=5V,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻;根据并联电路干路电流等于支路电流之和,计算总电流;串联电路总总电压等于各用电器电压和。
2.(2021九上·江油期末)同学在探究通过导体的电流与其电压的关系时,将记录的数据作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲、乙的电阻都随两端电压的增大而增大
B.导体甲的电阻大于乙的电阻
C.将导体甲与乙串联后接入电路,甲的电压大
D.将导体甲与乙并联后接入电路,甲的电流大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图像可知,通过甲、乙两电阻的电流与各自两端的电压成正比例,由欧姆定律可知它们的电阻都是定值,A不符合题意;
B.由图像,当通过甲、乙的电流都0.2A时,乙两端电压大于甲,由欧姆定律可知乙的电阻大于甲,B不符合题意;
C.将导体甲与乙串联后接入电路,串联电路各处电流相等,由U=IR可知电阻大,其两端的电压就大,所以乙的电压大,C不符合题意;
D.将导体甲与乙并联后接入电路,并联电路各支路两端电压相等,由可知,电阻小,通过电阻的电流就大,所以甲的电流大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由图象可知,通过甲、乙两电阻的电流与各自两端的电压成正比例函数,由欧姆定律可知它们的电阻都是定值,进一步读取数据比较两电阻的阻值大小;串联电路各处电流相等,由U=IR可知哪个电阻两端的电压大;并联电路各支路两端电压相等,由可知哪个电阻的电流大。
3.(2021九上·陇县期末)如图甲所示电路,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”关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】从“”关系图象可知,电路中电流最大为0.6A时,滑动变阻器连入电路的电阻最小为0,甲图线电压为0,所以甲为滑动变阻器R2的图象;乙的电流和电压成正比,故乙为电阻R1的图象。
A.当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电路中电流最小为I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V,所以电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V
A不符合题意;
B.由得
B不符合题意;
C.滑动变阻器的最大阻值为
滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时、的阻值相同,分得的电压相同,由图乙知,此时电流表的示数为0.3A,C符合题意;
D.滑动变阻器最大阻值是,所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器的分压和;利用电压和电流的比值,计算电阻;根据分压和电阻关系,可以计算电流大小。
4.(2021九上·寿阳月考)张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验中,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像.分析图像得出的下列说法中错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1∶2
C.当在导体B的两端加上1 V的电压时,通过导体B的电流为0.1 A
D.将导体A和B串联时通过A的电流为0.4 A,则导体B两端的电压为2 V
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.观察图象可知,导体A的电流与电压关系图象为一条过原点的直线,所以通过导体A的电流与其两端的电压成正比,A正确,不符合题意;
B.当UA=UB=2V时,IA=0.4A,IB=0.2A,由欧姆定律得两导体的电阻分别为
,
A和B的电阻之比RA:RB=5Ω:10Ω=1:2
B正确,不符合题意;
C.当在导体B的两端加上1V电压时,通过导体B的电流
C正确,不符合题意;
D.将导体A和B串联时,串联电路中电流处处相等,所以通过A的电流为0.4A时,通过B的电流也为0.4A,则导体B两端电压
D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】由图象可知,通过两导体的电流与各自两端的电压成正比例函数即为定值电阻;从图象中读出2V时通过两端的电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,然后比较两电阻的大小关系。
根据欧姆定律求出当在导体B的两端加上1V的电压时,通过的电流;将导体A和B串联时通过A的电流为0.4A,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出导体B两端电压。
5.(2021九上·咸安月考)如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4 Ω
C.如图2所示,当开关S闭合,电路电流为0.2 A时,电路总电阻是15 Ω
D.如图3所示,当开关S闭合,电源电压为2 V时,电路总电流为0.4 A
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,A不符合题意;
B.由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律可得:,
B不符合题意;
C.如图2所示,甲和乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.2A时,由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,电源的电压:U=U甲+U乙=1V+2V=3V,
根据欧姆定律可得:,
C符合题意;
D.如图3所示,甲、乙并联,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图象可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,
D不符合题意.
故答案为:C
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;在串联电路中,总电压等于各用电器分压和;在并联电路中,总电流等于各支路电流之和。
6.(2021九上·费县期中)A、B两个用电器分别接入图甲的电路中,经测量,用电器A、B的I与U关系如图乙所示,则从图乙中获得信息不正确的是( )
A.用电器的电阻RA=10Ω
B.B用电器的电阻RB随电压的增大而增大
C.A用电器的电阻RA随电压的增大而增大
D.A,B用电器的电阻在U=3V时相等
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由A的图线可知:通过A的电流与其两端电压成正比,即A的电阻是一个定值电阻,当UA=3V时,IA=0.3A根据欧姆定律可知A用电器的电阻为
A正确,不符合题意;
B.由B的图线可知,当B电压U=2V时,通过B的电流I>0.2A,由 可知,此时RB<10Ω。
当B电压U′=3V时,I′=0.3A,此时RB′=10Ω,由此可知RB的电阻随电压的增加而增大,B正确,不符合题意;
C.由A的图线可知A的电阻是一个定值,即A用电器的电阻RA不随电压的增大而增大,C错误,符合题意;
D.乙图中A、B有一交点,此时它们的电压和电流都相等,根据 可知,RA=RB,即A、B用电器的电阻在U=3V时相等,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;根据电压-电流图像,判断电阻的变化;根据电压和电流判断电阻关系。
7.(2021九上·铁锋期末)用图甲所示电路“探究电流和电阻的关系”的实验,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,变阻器标有“50Ω 1A”字样。按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表示数可以任意设定只要保持不变就可以
B.将R从5Ω换成10Ω,为使电压表示数保持不变,应将滑片P向左移
C.当R的阻值是10Ω时,通过R的电流为0.3A
D.当R的阻值是25Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.探究电流和电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变;根据串联电路的规律和分压原理
方程左边为定值,故右边也为定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻最大,此时电阻的电压最小,则
R两端电压最小值UV=1V
实验中,电压表最小值为1V,A不符合题意;
B.由于串联电路起分压作用,电阻越大,分得的电压越大,所以将R从5Ω换成10Ω后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻R两端电压不变,需减小定值电阻两端电压,增大滑动变阻器两端电压,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,故将滑片向右移动,B不符合题意;
C.根据图乙可知,当R=10Ω时,通过的电流为0.25A,C不符合题意;
D.由图乙可知,实验中保持电压表的示数UV1=IR=0.5A×5Ω=2.5V
不变,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压U滑=U-UV1=3V-2.5V=0.5V
由图乙可知,当R=25Ω时,电路中电流为0.1A,滑动变阻器两端电压仍为0.5V,滑动变阻器接入电路的阻值为
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,各电阻的分压比等于电阻比;为保持电阻的分压一定,电阻变化时,滑动变阻器的取值变大;利用电压和电流的比值,计算电阻。
二、填空题
8.(2021九上·江城期末)在某一温度下,连接在电路中的两段导体甲和乙的电流与其两端电压的关系如图所示,由图中信息可知R甲 R乙(填“大于”“等于”或“小于”);当通过乙导体的电流为0时,乙导体的电阻为 Ω;当把R甲和R乙并联后接在2.0V的电源两端,则此电路干路中的电流为 A。
【答案】小于;10;0.6
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图象可知,当U=3V时,I甲=0.6A,I乙=0.3A
由可得,两导体的电阻分别为,
所以R甲小于R乙。
由于电阻是导体的一种性质,与导体两端电压和通过的电流无关,所以,当通过乙导体的电流为0时,其电阻的大小不变,仍为10Ω。
根据图象可知,当甲、乙两端电压都为2V时,通过甲、乙的电流I甲′=0.4A,I乙′=0.2A
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=I甲′+I乙′=0.4A+0.2A=0.6A
【分析】根据电压和电流的比值, 计算电阻;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;电阻是导体的特性,和电压、电流无关。
9.(2022九上·和平期末)如图1表示两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系。若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.1A,则电源电压是 V,此时电路的总电阻 Ω,如图2中电阻箱的读数是 Ω
【答案】1.5;15;2035
【知识点】串联电路的电压规律;变阻器;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.1A,由串联电路电流的规律,通过每个元件的电流都为0.1A,由图1可知,A的电压为0.5V,B的电压为1.0V,由串联电路电压的规律,则电源电压是U=UA+UB=0.5V+1.0V=1.5V
根据欧姆定律,此时电路的总电阻
如图2中电阻箱的读数是R箱=2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+1×5Ω=2035Ω
【分析】在串联电路中电流处处相等,总电压等于各用电器电压之和;利用电压和电流的比值, 计算电阻;根据电阻箱各计数位铁打数字,计算电阻大小。
10.(2021九上·前进期末)如图是关于电阻A、B的I﹣U图象。由图可知,电阻值较大的电阻是 Ω,若将电阻A、B并联在电压为2V的电源两端,则电路中干路电流是 A
【答案】10;0.6
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】电阻阻值RA==5Ω
RB==10Ω
由图象可知,两电阻并联时,电压相等,即电压为U=2V
时IA=0.4A
IB=0.2A
干路电流I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A
【分析】利用电压和电流的比值,计算电阻;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
11.(2022九下·南雄开学考)有两个电路元件A和B,流经各元件的电流I与其两端电压U的关系如图所示。把A、B两元件串联起来接在某一电源两端,测得电路中电流为0.2A,则此时RA:RB= ;若把A、B元件并联起来接在1V电源两端,电路中的总电流为 A,此时RB= Ω。
【答案】4:5;0.15;20
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、B两元件串联时,通过A、B两元件的电流相等,为I=0.2A;由图可知UA=2V,UB=2.5V,
A、B元件并联起来接在1V电源两端,A、B两元件两端电压相等,为U=1V;由图可知IA=0.1A,IB=0.05A,电路中的总电流为I=IA+IB=0.1A+0.05A=0.15A;
【分析】由图找出A、B两元件串联和并联时的电流和电压是关键,最后用欧姆定律及变形公式进行计算。
12.(2021九上·苍溪期末)图甲是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压的关系,则R的电阻为 Ω,现将它们并联后接在电压为2V的电源两端,如图乙,则干路中的电流是 A;若将它们串联接在电压为5V的电源两端,如图丙,则电路中电流是 A。
【答案】10;0.8;4
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】小灯泡L和定值电阻R并联后接在电压为2V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以UL=UR=U=2V
由图像可知,对应的电流分别为IL=0.6A,IR=0.2A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路中的总电流I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A
定值电阻的阻值
小灯泡L和定值电阻R串联后接在5V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由图象可知,电路中的电流为0.4A,灯泡两端的电压为1V、电阻R两端的电压为4V时,电源电压U=1V+4V=5V
符合题意。
【分析】结合图像,小灯泡L和定值电阻R并联后接在电压为2V的电源两端时,它们两端的电压相等,根据图象读出通过它们的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,根据欧姆定律求出小灯泡L此时的电阻,根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值;当小灯泡L和定值电阻R串联后接在5V的电源两端时,通过它们的电流相等,且电路答总电压等于各分电压之和,根据图象读出符合题意的电流和电压。
13.(2021九上·天河期末)定值电阻R1和R2分别如图甲、乙连接,定值电阻R1和R2两端电流与电压的图像如丙所示,则①I3= A;②U2 U4(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】4;<
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图丙知,当电流为4A时,R1、R2两端的电压分别为2V和4V,则两电阻的阻值分为
由图甲知,两电阻串联在电路中,据串联电路的电压特点有U甲:U2=(R1+R2):R2
即6V:U2=(1Ω+0.5Ω):0.5Ω
解得U2=2V
由图乙知,两电阻并联在电路中,据并联电路的电压特点知U4=U乙=4V
所以U24
在乙电路中,通过R1支路的电流
【分析】根据电压和电流的比值,计算电阻;在串联电路中,利用电流和总电阻的乘积,计算总电压;利用电压和电阻的比值,计算电流大小。
14.(2021九上·江都月考)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V。则电源电压U= V,R2= Ω。若将电压表换成电流表,闭合S1、S2和S3时,电流表的示数是 A。
【答案】8;5;2.4
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测L电压,根据图乙可以算出电阻为
此时电压表示数为2V,根据乙图可知此时电流为0.6A,此时R1两端的电压
电源电压为
当只闭合S2、S3时,电阻R2与灯泡串联,电压表测灯泡电压,电压表示数为4V,从图乙可知,此时的电流I2=0.8A,根据串联电路电压规律可知,R2两端电压为
若将电压表换成电流表,闭合S1、S2和S3时,灯短路,两电阻并联,电流表测干路电流,所以总电流为
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;利用串联电路电流相等,结合总电压等于各用电器电压和计算电源电压;利用电压和电流的比值计算电阻;根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,计算总电流大小。
15.(2021九上·寿阳月考)在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是 V,电阻R2的阻值是 Ω。
【答案】6;20
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,电源的电压U=6V。
当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙可知,电阻R1的两端电压为2V,由串联电路电压的规律可知R2两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V
电路中的电流I=0.2A,R2的阻值
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,由图乙可知对应的电压和电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;由图乙得出对应的电流和电压,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出电阻R2的阻值。
16.(2021九上·寻乌月考)电阻与的图象如图所示。当上的电压为时,的阻值是 ;若将它们并联连接到电压为的电源上,则干路的电流是 。
【答案】10;0.7
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由图象可知,电阻的函数图象是一条过原点的曲线,所以通过的电流跟它两端所加电压不成正比。当时,通过它的电流,由欧姆定律可得
(2)电阻的函数图象是一条过原点的直线,所以通过的电流跟它两端所加电压成正比。当时,通过它的电流,由欧姆定律可得
将它们并联连接到两端电压为的电路中时,由图象中可知:电流为,通过的电流为
则通过干路的电流大小为
【分析】利用电压和对应电流的比值, 计算电阻;根据电压和电阻的比值计算电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
17.(2021九上·浦城期中)已知灯泡L1和L2的电流随电压变化的图像如图乙所示,将它们按图甲所示接入电路中。当开关S1和S2都闭合时,电流表的示数为1A。则电源电压为 V,此时L1和L2的电阻之比是 。
【答案】3;2:3
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图当开关S1和S2都闭合时,L1、L2并联,两灯两端电压相等,电流表测干路电流为1A,在图乙中查得干路电流为
即L1的电流为0.6A,L2的电流为0.4A,其两端电压即电源电压为3V。L1的电阻为
L2的电阻为
它们的电阻比为
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据乙图信息,确定通过两灯泡的电流,由欧姆定律解题。
18.(2022九下·月考)如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10Ω,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的关系图象如图乙所示。电源电压是 V,当滑片P在ab中点时电流表的示数为 A。
【答案】6;0.3
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】P在a点时,滑动变阻器阻值为0,电路中电流最大,由图乙可知最大电流为0.6A,所以电源电压为;P在b点时,滑动变阻器阻值最大,电路中电流最小,由图乙可知最大电流为0.2A,所以电源电压为,解得R2=20Ω, 滑片P在ab中点时,滑动变阻器阻值,电流表的示数为。
【分析】P在a点时,只有R1接入电路,由欧姆定律可求电源电压;P在b点时,滑动变阻器阻值最大,可求滑动变阻器最大阻值, 滑片P在ab中点时,由欧姆定律了求电路中电流大小。
三、计算题
19.(2022九下·海南月考)小灯泡的I﹣U图像如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数变为0.45A,求:
(1)如图乙,同时闭合S1、S2,该电路是串联还是并联;
(2)此时流过灯泡的电流;
(3)此时灯泡的电阻;
(4)定值电阻R的阻值。
【答案】(1)解:由图乙可知,同时闭合S1、S2,小灯泡和定值电阻R并联,电流表测量总电流。
答:如图乙,同时闭合S1、S2,该电路是并联;
(2)解:根据题意,如图乙,R与L是并联,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A,即,再闭合开关S2,电流表的示数变为0.45A,即总电流为,由并联电路电流的规律可得L的电流为
答:此时流过灯泡的电流为0.25A;
(3)解:如图甲,当时,,由欧姆定律可得L的电阻为
答:此时灯泡的电阻为8Ω;
(4)解:根据题意,如图甲,R与L是并联
R的电阻为
答:定值电阻R的阻值为10Ω。
【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)各用电器并列连接,是并联电路;
(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(3)利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(4)利用电压和电流的比值, 计算电阻的大小。
四、综合题
20.(2021九上·德惠期末)交通安全要求广大司机“开车不喝酒,喝酒不开车”,酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪,其电路原理如图甲所示。电源电压为12V,R1是气敏电阻,其阻值随呼出气体酒精含量M的变化关系如图乙所示,R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”,即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.2A,调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料得到信息如下:
(1)求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值是 Ω;
(2)图中电压表的示数随气体中酒精含量的增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)对某司机进行检测时,当电流表示数为0.3A时,R1= Ω:依据信息窗资料,判断该司机属于 (选填“酒驾”、“非酒驾”或“醉驾”)。
【答案】(1)10
(2)减小
(3)30;酒驾
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量气敏电阻两端电压;
(1)检测前对检测仪进行“调零”,即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.2A,调零后变阻器滑片位置保持不变;由乙图可知此时酒精浓度M为0,R1的阻值为50Ω,串联电路的总电阻
因串联电路的总电阻等于各分电阻阻值之和,所以此时变阻器R2接入电路的阻值R2=R﹣R1=60Ω﹣50Ω=10Ω
(2)由图乙可知气敏电阻随气体中酒精含量增大而减小,由于串联电路起分压作用,气体中的酒精含量越高,气敏电阻的阻值越小,气敏电阻分得的电压越小,即电压表的示数随气体中酒精含量的增大而减小。
(3)当电流表示数为0.3A时,串联电路的总电阻
则R1的阻值R1=R′﹣R2=40Ω﹣10Ω=30Ω
由图乙可知,该司机呼出的气体酒精浓度小于80mg/100mL,结合信息窗的内容判断属于酒驾。
答:(1)R2接入电路的阻值是10Ω;
(2)图中电压表的示数随气体中酒精含量的增大而减小;
(3)当电流表示数为0.3A时,R1=30Ω,该司机属于酒驾。
【分析】(1)利用电压和电流的比值, 计算电阻,结合串联电路电阻规律计算部分电阻;
(2)根据电阻和气体浓度关系图像,判断电阻变化规律;
(3)根据电压和电流的比值,计算电阻,结合定值电阻计算未知电阻。
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