学而思01欧姆定律中的图像问题.docx
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学而思01欧姆定律中的图像问题
欧姆定律中的图像问题
A.题目难度:
易
1.【易】(2013扬州)检查近视眼是否饮酒设备的电路如图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变。
当检测酒精气体浓度增大时
A.电流表示数减小B.电压表示数减小
C.电路总电阻增大D.电路总功率增大
【答案】D
2.【易】(2008衢州)如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系.由图中信息可知( )
A.导体的电阻为6欧
B.导体的电阻为1.5欧
C.导体的电阻随导体两端电压的增大而增大
D.导体两端电压为0时,导体的电阻也为0
【答案】A
3.【易】(2013常熟市模拟)某用电器电流随电压的变化如图所示,其正常工作时的电压、电流分别为U、I.若其实际电流为I/2时的电阻为R1,实际电压为U/2时的电阻为R2,则下列关于R1和R2大小关系的说法中正确的是( )
A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.无法比较
【答案】C
4.【易】(2012防城港)如图所示为A、B两个导体的I-U图线,由图线可知( )
A.RA>RBB.RA<RBC.RA=RBD.无法确定
【答案】B
5.【易】(2012衡阳)在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的试验数据绘制出如图所示的U--I关系图象,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.无法确定
【答案】A
6.【易】(2013武汉)下列图象中,能正确表示定值电阻上的电流与两端电压关系的是
【答案】A
7.【易】(2012巴中)在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示.由图中信息可知( )
A.A导体的电阻为10Ω
B.B导体的电阻为10Ω
C.A导体两端电压为3V时,通过A导体的电流为0.3A
D.B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为0.6A
【答案】B
8.【易】(2010从化市一模)某小灯泡的额定电压为6V,小明同学通过实验测得它的电流随电压变化的曲线如图5所示.由图可知( )
A.灯泡的电阻不变
B.灯泡的电阻会随两端的电压变化而变化
C.灯泡的额定功率随着两端电压增大而增大
D.电流I与电压U不成正比,欧姆定律在这里不适用
【答案】B
9.【易】如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电路的总电压为3V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.4A
【答案】C
B.题目难度:
中
10.【中】(2013日照)某型号天燃气泄漏检测仪器的电路如图甲所示,图中R为气敏电阻,其阻值R与天然气浓度β的变化关系如图乙所示,已知R0为定值电阻,电源电压恒定不变,用此仪器检测天然气是否泄漏,则下列判断正确的是( )
A.天然气浓度增大时,电压表示数变小
B.天然气浓度减小时,电流表示数变大
C.天然气浓度增大时,电路消耗的总功率变小
D.无论天然气浓度怎样变化,电压表与电流表示数的比值不变
【答案】D
【解析】由图乙可知,当天然气浓度增大时,气敏电阻的阻值会减小,故由欧姆定律可得电路中电流增加,即电流表示数增大,由U0=IR0可知,定值电阻两端的电压会增大,即电压表的示数会变大;同时根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大.所以A、C说法错误.由图乙可知,当天然气浓度减小时,气敏电阻的阻值会增大,即电流表示数减小,但根据欧姆定律可知:
电压表与电流表示数的比值为R0的阻值,而R0为定值电阻,阻值不变.所以B说法错误,D说法正确.故选D.
11.【中】(2010自贡)如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器上标有“2A 20Ω”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.
【答案】D
12.【中】(2012金湾区一模)如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器上标有“2A20Ω”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与滑动变阻器连人电路的电阻R 的关系的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
13.【中】(2012吉州区模拟)现有两个热敏电阻R1、R2和一个定值电阻R0.R1的阻值会随温度升高而增大,R2的阻值会随温度升高而减小,R0的阻值不变,它们的电流随电压的变化曲线如图所示.下列对三条曲线的分析正确的是( )
A.曲线①是R1的电流随电压的变化曲线
B.曲线②是R2的电流随电压的变化曲线
C.曲线③是R0的电流随电压的变化曲线
D.从图中可知R0的电阻值为10Ω
【答案】C
【解析】
(1)由图象可知,图线①随电压增大,电流增大,但是△U<△I,由
可知,随电压的增大,导体电阻减小;随电压与电流的增大,导体的电功率增大,导体温度升高,而电阻减小,由题意可知①是R2的电流随电压的变化曲线,故A错误;
(2)由图象可知,图线②是一条直线,电阻不随电压的变化而变化,电阻是定值电阻,因此图线②是R0的电流随电压的变化曲线,电阻阻值
,故B错误,D正确;(3)由图象可知,图线③随电压的增大,电流增大,△U>△I,由
可知,随电压的增大,导体电阻变大;随电压与电流的增大,导体的电功率增大,导体温度升高,电阻增大,由题意可知③是R1的电流随电压的变化曲线,故C错误;故选D.
14.【中】(2013泉州)如图11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12所示,则电源电压为______V,R2的最大阻值为____Ω。
【答案】3,10
【解析】由图1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为0时,电路中的电流最大,由图2可知I1=0.6A,根据欧姆定律可得,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2可知,I2=0.2A,U2=2V,滑动变阻器的最大阻值:
,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴电源的电压:
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V,∵电源的电压不变,∴0.6A×R1=0.2A×R1+2V,解得:
R1=5Ω,电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V.
15.【中】(2012湛江)从2011年5月1日起,驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任.酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车,如图甲所示是它的原理图,其中R1为定值电阻,R2为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化曲线如图乙所示,电源电压恒定不变.如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么测试仪的( )
A.电压表示数不变B.电压表示数越大
C.通过传感器的电流越小D.传感器两端的电压越大
【答案】B
【解析】由于R1和R2串联,且电压表测的是R1的电压,所以当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,即R2的阻值越小,其电路中的电流变大;根据串联电路中,电阻之比等于电压之比可知,此时由于R2的阻值变小,即其两端的电压变小,所以R1也就是电压表的示数变大,所以答案选B。
16.【中】(2013黑河)在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如右图所示.则由图可知,元件A的电阻为 Ω将A和B并联后接在电压为2.5V的电源两端,则通过A和B的总电流是 A.
【答案】50.75
【解析】
(1)由图象可知:
对于元件A电阻当UA=1.5V时,IA=0.3A,所以
,对于乙电阻当UB=2V时,IB=0.2A,所以
,
(2)当将A和B并联后接在电压为2.5V的电源上时,由图可知:
A的电流是0.5A,B的电流是0.25A,A和B并联在电路中,干路电流等于各支路的电流之和,干路电流是0.75A.
17.【中】(2013岳阳)如图所示是A、B两定值电阻的U﹣I图象,由图象中信息可知;通过A导体的电流为0.2A时,A导体两端电压为 V;若将A、B两电阻并联接在4V电源的两端,则电路中干路里的电流为 A.
【答案】40.6
【解析】
(1)由图象可知,通过A导体的电流为0.2A时,A导体两端电压为4V;
(2)将A、B两电阻并联接在4V电源的两端时,UA=UB=4V,由图象可知.IA=0.2A,IB=0.4A,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴电路中干路里的电流:
I=IA+IB=0.2A+0.4A=0.6A.
18.【中】(2013云南)如图4所示为分别测量小灯泡l和定值电阻R后得到的I-U关系图线。
由图可知,随着电压的升高,L的阻值逐渐变,R的阻值为Ω。
【答案】大、10
【解析】
(1)由U-I图象可知,随电压U的增大,通过灯泡的电流I增大,但△U>△I,∵
,∴随着电压的升高,L的阻值逐渐变大;
(2)由图象可知R为定值电阻,当U=4V时,I=0.4A,则
.
19.【中】(2010潍坊)两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图象如图所示,现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端.下列分析正确的是( )
A.甲的电阻是乙的电阻的两倍
B.甲的电压是乙的电压的两倍
C.流过甲的电流是流过乙的两倍
D.流过乙的电流是流过甲的两倍
【答案】C
【解析】并联电路中各支路两端的电压相等,故B错误;通过A的电流为IA=0.6A,通过B的电流为IB=0.3A,流过A电阻的电流是流过B电阻的两倍,故C正确,D错误;
,
,B的电阻是A电阻的2倍,故A错误.故选C.
20.【中】(2009南宁)如图所示甲图是学习兴趣小组探究电阻上的电流跟两端电压关系的电路图,通过改变滑动变阻器R2的阻值,记录电压表和电流表多组数据后作出了乙图所示的U-I关系图象a、b、c.则乙图中能表示通过R2的电流随其两端电压变化关系的图象是( )
A.aB.6C.cD.a或c
【答案】C
【解析】随滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻R减小,电源电压U不变,由
可知,电路电流I增大,由于滑动变阻器接入电路的阻值减小,滑动变阻器的分压减小,即随电路电流的增大,滑动变阻器R2的电压减小,由图乙可知,c是通过R2的电流随其两端电压变化关系的图象.故选C.
21.【中】(2008东台市模拟)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(甲)所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球.小车向右做匀速直线运动过程中,电流表示数如图(乙)所示,当小车向左做匀速运动时,能正确表示电流表示数的图象是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】当小车向左做匀速直线运动时,水平方向的压力不变,即可活动的绝缘球对压敏电阻的压力不变,压敏电阻的阻值也不变;因电源电压也不变,所以根据欧姆定律
可得,电流表示数不改变.故A、B、C不符合题意,D符合题意.故选D.
C.题目难度:
难
22.【难】(2013年福州)甲和乙两灯的额定电压均为6V,图14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。
【答案】0.5;8
【解析】由图象可知:
灯泡甲正常工作时的电流为1A,灯泡乙正常工作时的电流为0.5A,∵串联电路中各处的电流相等,∴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时,电路的最大电流为0.5A;由图象可知,0.5A所对应两灯泡的电压分别U甲=2V,U乙=6V,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴电源最大电压U=U甲+U乙=2V+6V=8V.
23.【难】(2013鄂州)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像如图b所示,根据图像的信息可知:
_____(选填“甲”或“乙”)是电压表示数变化的图像,电源电压为_____V,电阻R1的阻值为_____Ω。
【答案】乙620
【解析】
(1)由a电路图可知,当滑动变阻器的滑片P,向右移动时,连入电阻变大,电路中电流变小,R1两端的电压同时变小,电源电压保持不变,R2两端的电压就要变大;结合图b可知,甲是R1的U-I图象即电压表V1示数变化的图象,乙是R2的U-I图象即压表V2示数变化的图象;
(2)由图象可知,当U1=U2=3V时,I=0.15A,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴电源电压U=U1+U2=3V+3V=6V;∵
,∴
.
24.【难】(2012乐山)如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,两个电阻的U-I关系图象如图所示.则下列判断正确的是:
( )
A.图线甲是电阻R1的“U-I”关系图象
B.电源电压为9V
C.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω
D.变阻器滑片在中点时,电压表V2示数为7.2V
【答案】D
【解析】A、由图象可知,图象甲电压随电流的增大而减小,甲是滑动变阻器的图象,图象乙电压随电流的增大而变大,因此图象乙是电阻R1的图象,故A错误;B、由图象可知,电流I=0.3A时,滑动变阻器电压U甲=9V,电阻R1的电压U乙=3V,电源电压U=U甲+U乙=9V+3V=12V,故B错误;C、当电路电流最小为I=0.3A时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时滑动变阻器电压U甲=9V,滑动变阻器最大阻值
,故C错误;D、由图象可知,电阻R1的阻值
,当滑片在中点时,滑动变阻器两端电压
,故D正确;故选D.
25.【难】(2011思明区)如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从b端移到a端,两个电阻的“U-I”关系图象如图2所示.下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
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
【解析】当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小:
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,故A错误.定值电阻R1的阻值为
,故B错误.滑动变阻器的阻值最大为
,所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω,故D错误.变阻器滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,此时R1、R2的阻值相同,分得的电压相同,从图上看,此时电流表的示数为I=0.3A.故选C.
26.【难】(2009东台市模拟)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S,调节滑动变阻器,将滑动触头P从最左端滑到最右端,两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程的图线如图乙所示.则( )
A.图线B反映电压表V1示数随电流的变化
B.改变R1的值,其他条件不变,两条图线一定有交点
C.改变R1的值,图线B一定与横轴相交,图线A的延长线不一定过坐标原点
D.滑动变阻器的最大阻值等于R1的阻值
【答案】D
【解析】A、滑片在最左端时,R2接入电路的阻值为零,因此此时电压表V2示数为零,由图象可得,图线B反映电压表V2示数随电流的变化,故A选项错误;B、串联电路起分压作用,因此当R1的值大于R2的最大阻值时,电压表V1和电压表V2的示数一定不会相等,则两条图线一定没有交点,故B选项错误;C、因为图线B反映电压表V2示数随电流的变化,因此当R2接入电路的阻值为零时,图线B一定与横轴相交,而无论如何改变R1的值,电路中的电流不会为零,因此图线A的延长线一定不过坐标原点;故C选项错误;D、从图形中可以看出,电路中电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,并且此时两电压表的示数相等,故滑动变阻器的最大阻值等于R1的阻值,D选项正确.故选D.
27.【难】图甲是小明探究电流跟电压关系的电路图.若电源电压保持不变,当开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示.
(1)由图象可知:
通过R0的电流与R0两端的电压成,R0的最大功率P0=W,滑动变阻器的最大阻值R滑=Ω.
(2)实验操作中滑片至少要移动次,目的是.
(3)在完成以上实验后,小明又测额定电压为2.5V的小灯泡的电流和电压,下列图象正确的是.
【答案】
(1)正比,1.8,25;
(2)3,多次实验、寻找规律;(3)B
【解析】
(1)因为电流随电压的变化图象为正比例函数图象,且呈一条直线,所以能过R0的电流与R0两端的电压成正比.R0功率最大时是其两端电压为3V时,此时对应的电流为0.6A,据公式P=UI=3V×0.6A=1.8W.滑动变阻器阻值最大时,就是滑片P在a端时,从图象中可知,此时R0两端的电压为0.5V,流经变阻器的电流为0.1A.又因为当滑片P在b端时,电压表的示数为3V,可知这就是电源电压,那么可进一步推出,当滑片P在a端时,滑动变阻器两端的电压就等于3V-0.5V=2.5V.根据公式
;
(2)为了探究电流与电压的关系,必须测量多组数据,一般不少于3次,实验中要靠滑片的滑动来实现这一变化;(3)小灯泡与定值电压最大的不同在于,它的灯丝阻值会随着温度的升高而变大,其图象应是一条曲线,所以A错.因为电流增大时,灯丝的温度会升高,灯丝的阻值会变大,选择电压U与电流I的对应点,根据欧姆定律,
就应该是此时电阻的阻值,通过观察图象的弯曲方向,C和D都不符合电阻值随温度的升高而增大,只有B符合这一规律.
28.【难】(2013潍坊二模)在图甲所示电路中,R0、R2为定值电阻,改变滑动变阻器R1的滑片位置,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化.两电压表示数随电流变化的图线如图乙所示.则下列判断中正确的是( )
A.电压表V2示数变化图线为a
B.电压表V2示数变化图线为b
C.电阻R0为1欧
D.电阻R2为1欧
【答案】AD
【解析】由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流.
(1)当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此判断:
图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线,故A正确,B不正确;
(2)由图象可知:
当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为1A,∵串联电路的总电压等于各分电压之和,∴滑动变阻器两端的电压U1=U12-U2=10V-1V=9V,根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值:
,∵串联电路的总电压等于各分电压之和,∴电源的电压U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×R0 -----------①(3)当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R1两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为4A,则
,故D正确;电源的电压U=U2′+U0′=4V+4A×R0 ---------------②由①②得:
10V+1A×R0=4V+4A×R0,解得:
R0=2Ω,故C不正确.故选AD.
29.【难】(2013潍城区二模)如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图.其中S为激光源,Rl为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响).水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与Rl之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住.若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示.己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻的阻值为400Ω.则( )
A.有光照射时光敏电阻Rl的阻值为200Ω
B.有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1:
2
C.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:
2
D.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:
4
【答案】AD
【解析】
(1)由甲图可知:
R1、R2串联,由光敏电阻有光照射时阻值较小可知,当有光照射时,R1的阻值变小,电路的总电阻变小,∵
,∴电路中的电流变大,R2两端的电压变大;∵串联电路总电压等于各分电压之和,∴R1两端的电压变小,即R1两端的电压较低,由图象知R1的电压U1=2V,则U2=U-U1=6V-2V=4V,
电路中的电流:
,光敏电阻的阻值:
,故A正确;
(2)R1无激光照时,由图象可得U1′=4V,U2′=U-U1′=6V-4V=2V,所以,有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比U2:
U2′=4V:
2V=2:
1,故B不正确;
,此时电阻R1的阻值:
,所以,光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比R1:
R1′=200Ω:
800Ω=1:
4,故C不正确,D正确.故选AD.
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- 关 键 词:
- 01 欧姆定律 中的 图像 问题