74.部编物理专题 欧姆定律在串并联电路中的应用六(图像和方程)(原卷版)
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17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用(六) 第6课时 图像和方程
一、图像题解题指导: (1)看清图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量; (2)看纵坐标随横坐标的变化趋势,比如U-I图象如果是直线,电阻是定值,如果是曲线,电阻是可变的。 (3)利用图象的已知坐标点,运用欧姆定律的公式进行推理和计算,比如I-U图像可以计算出电阻,I-R图像可以计算出U。 (4)动态电路U-I或U-R图象上的每一个点对应电路的一种状态,解题时可以取多个点(一般取横、纵坐标都为整数的点),画出每个点对应状态的电路图,再在每一个状态电路图中标明对应的数据,列出等式方程,最后根据多个等式方程求解(即方程的思想)。 二、常见图像题类型 (1)定值电阻的I-U或U-I图像 (2)小灯泡的I-U或U-I图像 (3)滑动变阻器的I-U或U-I图像 (4)I-R图像 (5)实际生活应用类图像
(1)定值电阻的I-U或U-I图像 例1.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 B.导体甲的电阻大于导体乙的电阻 C.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A 例2.如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器2R的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U关系如图乙所示,则下列选项正确的是( ) ①1R的阻值为10②变阻器2R的最大阻值为20③电源电压为3v④电流表示数为0.2A时,2R的阻值为5
A.R有①②正确 B.只有①③正确 C.只有①②④正确 D.都正确 (2)小灯泡的I-U或U-I图像 例3.如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器上标有“220A”字样。以下四个图象中,能正确表示当开关S闭合后,通过小灯泡L的电流I与滑动变阻器连入电路的电阻R的关系的是( )
A. B. C. D. 例4.如图所示是甲、乙两个电路元件的电流I与电压U的关系图象。由图象可知,甲的电阻是 .若将甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,干路中的电流是 A.若将甲、乙串联后接在另一个电源两端,电路中的电流是0.2A,另一电源的电压为 V。 (3)滑动变阻器的I-U或U-I图像 例5.如图所示电路,电源电压不变,0R为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P从a点滑到b
点过程中,电流表的示数从aI变为bI.下列各图中,能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是( )
A. B. C. D. 例6.如图1所示的电路中,1R为定值电阻,2R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2所示,则电源电压为 V,2R的最大阻值为 。 例7.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,1R、2R的IU关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻1R的IU关系图象 B.电源电压为18V C.2R两端的电压与通过它的电流成正比 D.滑动变阻器2R的最大阻值为30
(4)I-R图像 例8.在探究“电流与电阻关系”的实验中,实验室提供了如下器材:电源(电源电压3V保持不变)、滑动变阻器0(0~20)R、电阻箱(0~9999)、电压表(0~3)V、电流表(0~0.6)A、开关各一个、导线若干。依据如图所示的电路,各小组同学保持电阻R两端的电压2UV不变,记录了六组数据,并绘制成图象。请你根据所学的知识和给定的器材,选择出比较合理的图象( )
A. B. C. D. 例9.在“探究电流与电阻的关系”实验中,利用如图甲所示电路,得到如图乙所示的电流随电阻变化的图象。电源电压为9V.若某次实验时滑动变阻器连入的阻值为2,则该次实验所接入的定值电阻0R阻值为( )
A.1 B.4 C.6 D.8 例10.小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻关系,得到如图乙所示的图象,电源电压恒为3V.以下有关叙述正确的是( )
A.实验中电压表示数保持在3V B.将xR从5换成10后,应将滑片P向左移 C.实验中,滑动变阻器阻值变化范围为1~5 D.将xR从5换成10后,正确调节滑动变阻器后,滑动变阻器两端电压变大 (5)实际生活应用类图像 例11.如图甲所示为汽车油量表的电路原理图。其中电源电压为12V且保持不变,定值电阻0R阻值为10,?为油量指示表(量程为00.6A的电流表)。R为压敏电阻,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示(忽略油箱的质量)。以下说法正确的是( )
A.当向油箱里加油时,油量指示表的示数变小 B.油箱内汽油用完时,油量指示表的示数最大 C.油箱内汽油用完时,油量指示表指针对应的电流值为0.02A D.油量指示表显示加满油时油箱对压敏电阻R的压力为315N 例12.小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”,拍摄机动车闯红灯时的情景,如图甲。工作原理:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化规律如图乙所示,当电流变化到一定值时,继电器的衔铁就被吸下;光控开关未受到该种光照射时自动断开,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V,继电器线圈电阻10,当控制电路中电流大于0.06A
时,衔铁被吸引(g取10/)Nkg。下列说法中不正确的是( )
A.要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到红光时,自动闭合 B.光控开关接收到绿光时,指示灯亮,电控照相机不工作 C.要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以在控制电路中串联一个电阻 D.质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录 1. 小红在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象。根据图象,当导体乙两端加上2V的电压时,通过导体乙的电流为 A,若将乙导体接在3V的电源上,乙导体电阻为 欧。
2. 定值电阻甲和电路元件乙中的电流与两端电压的关系如图所示,由图可知,甲的电阻是 .若将甲、乙并联后接在电压为1.5V的电源两端,干路中的电流是 A,若将甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,此时元件乙的电阻为 。
3. 图甲是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路(电源电压保持不变),图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为 V;当R的电阻由10更换为15时,闭合开关后,为使R两端的电压 (选填“改变”或“不变” ),滑动变阻器的滑片应向 (选填“a”或“b” )端滑动。
4. 如图甲所示的电路,开关闭合以后,将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端,得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图象,如图乙所示。则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 ,其中 (选填“A”或“B” )是电压表2V的示数随电流变化的图象。
5. 甲和乙两灯的额定电压均为6V,如图1是甲、乙两灯的电流随其两端 电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,电路的工作电流应为 A,电源电压最大为 V. 在如图2所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,电压表示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变” )。当滑片P分别在滑动变阻器的两个端点a和d、中点c和图中b位置时,电压表的示数从小到大的顺序分别为0V、2V、3V和4V,则在图示b位置时电压表示数应为 V。
6. 如甲图所示的电路中,电源电压不变,1R为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器2R的滑片P从a向b
移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,则1R的阻值为 .当滑动变阻器的滑片P
在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 点(选填“A”、“ B”、“ C”、“ D”或“E” )。
7. 如图甲所示,电源电压为U保持不变,0R为定值电阻。闭合开关,电流表A的示数为I,电压表1V的示数为1U,电压表2V的示数为2U.移动滑动变阻器得到在不同电流下的1UI图线和2UI图线,如图乙所示。 (1)在UI坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 ; (2)请根据图象可知电源电压U V和定值电阻0R 。
8. 如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示,根据图象的信息可知: (选填“甲”或“乙” )是电压表示数变化的图象,电源电压为 V,电阻1R的阻值为 。
9. 图甲是某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验电路,图乙是他由实验测得的数据绘制的~IU关系图象。关于此实验,下列说法不正确的是( )
A.曲线B是滑动变阻器R的~IU关系图象 B.小灯泡的额定功率为0.625W C.灯泡正常发光时变阻器连入电阻为5 D.实验电路的电源电压为3V 10. 小明在用“伏安法”测电阻的实验中,根据测量数据绘制出如图所示IU图象,对此作出的判断中,正确的是( )
A.通过1R的电流与它两端所加电压不成正比 B.2R的电阻比1R的阻值大 C.将1R、2R并联接入到同一电路中,2R两端的电压较大 D.将1R、2R串联接入到同一电路中,通过1R的电流较大 11. 小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了1IR图象,如图乙,由图可知( )
A.定值电阻两端电压控制为2V不变 B.当电流为0.2A时,电阻R为0.1 C.当滑片向右移时,电压表数变大 D.当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为1:2 12. 在图甲所示电路中,0R、2R为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表。改变滑动变阻器1R的滑片位置,电压表1V、2V和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是( )