1. (2025·无锡梁溪阶段检测)根据欧姆定律的公式 $I=\dfrac{U}{R}$ 的变形式 $R=\dfrac{U}{I}$ 及电阻的性质,可以判定下列说法中正确的是 (
A.当$U$变大时,$\dfrac{U}{I}$变小
B.当$U$变大时,$\dfrac{U}{I}$变大
C.当$U$变小时,$\dfrac{U}{I}$不变
D.$U=0$时,$\dfrac{U}{I}=0$
C
)A.当$U$变大时,$\dfrac{U}{I}$变小
B.当$U$变大时,$\dfrac{U}{I}$变大
C.当$U$变小时,$\dfrac{U}{I}$不变
D.$U=0$时,$\dfrac{U}{I}=0$
答案
1. C 提示:$R=\dfrac{U}{I}$只说明导体电阻大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值,电阻大小与它两端的电压和通过的电流无关,当电压发生变化时,电流也随之发生变化,但电阻不变。当电压为0时,电流也为0,$\dfrac{U}{I}$无意义,电阻大小不变。
解析
【分析】
这道题的核心是区分电阻的固有属性和欧姆定律变形式$R=\frac{U}{I}$的物理意义,解题时首先要明确:电阻是导体本身的性质,它的大小只由导体的材料、长度、横截面积、温度决定,和导体两端的电压、通过的电流没有决定关系。$R=\frac{U}{I}$只是电阻的比值计算式,仅代表电阻的数值等于电压和电流的比值,只要导体本身没有发生变化,这个比值就始终恒定。接下来我们只需要逐一对照这个规律判断每个选项的对错即可:电压变化时电流会同步成比例变化,二者比值不变;电压为0时电流也为0,此时$U/I$的表达式无数学意义,不能认为比值为0。
【解析】
1. 首先明确物理规律:导体的电阻是自身的固有属性,与两端电压$U$、通过的电流$I$无关,公式$R=\frac{U}{I}$是电阻的比值定义式,仅用于计算电阻的大小,导体确定时$R$为定值。
2. 分析A、B选项:当导体两端电压$U$变大时,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,通过导体的电流$I$会随$U$等比例变大,二者的比值$\frac{U}{I}=R$保持不变,不会随$U$变大而变小或变大,因此A、B错误。
3. 分析C选项:当导体两端电压$U$变小时,电流$I$也会随$U$等比例变小,二者的比值$\frac{U}{I}$始终等于导体的电阻$R$,保持恒定,因此C正确。
4. 分析D选项:当$U=0$时,通过导体的电流$I$也为0,此时$\frac{U}{I}$属于0除以0的形式,在数学上无意义,不能得出$\frac{U}{I}=0$的结论,导体的电阻也不会变为0,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
电阻的性质,欧姆定律变形式
【点评】
本题属于欧姆定律章节的典型易错题,很多同学会混淆物理量的决定式和比值计算式,错误认为电阻和电压成正比、和电流成反比,解题时要跳出纯数学运算的思维误区,明确物理公式背后的物理意义,区分物理量的相关影响因素和无关因素,就能快速排除错误选项。
【难度系数】
0.6
这道题的核心是区分电阻的固有属性和欧姆定律变形式$R=\frac{U}{I}$的物理意义,解题时首先要明确:电阻是导体本身的性质,它的大小只由导体的材料、长度、横截面积、温度决定,和导体两端的电压、通过的电流没有决定关系。$R=\frac{U}{I}$只是电阻的比值计算式,仅代表电阻的数值等于电压和电流的比值,只要导体本身没有发生变化,这个比值就始终恒定。接下来我们只需要逐一对照这个规律判断每个选项的对错即可:电压变化时电流会同步成比例变化,二者比值不变;电压为0时电流也为0,此时$U/I$的表达式无数学意义,不能认为比值为0。
【解析】
1. 首先明确物理规律:导体的电阻是自身的固有属性,与两端电压$U$、通过的电流$I$无关,公式$R=\frac{U}{I}$是电阻的比值定义式,仅用于计算电阻的大小,导体确定时$R$为定值。
2. 分析A、B选项:当导体两端电压$U$变大时,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,通过导体的电流$I$会随$U$等比例变大,二者的比值$\frac{U}{I}=R$保持不变,不会随$U$变大而变小或变大,因此A、B错误。
3. 分析C选项:当导体两端电压$U$变小时,电流$I$也会随$U$等比例变小,二者的比值$\frac{U}{I}$始终等于导体的电阻$R$,保持恒定,因此C正确。
4. 分析D选项:当$U=0$时,通过导体的电流$I$也为0,此时$\frac{U}{I}$属于0除以0的形式,在数学上无意义,不能得出$\frac{U}{I}=0$的结论,导体的电阻也不会变为0,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
电阻的性质,欧姆定律变形式
【点评】
本题属于欧姆定律章节的典型易错题,很多同学会混淆物理量的决定式和比值计算式,错误认为电阻和电压成正比、和电流成反比,解题时要跳出纯数学运算的思维误区,明确物理公式背后的物理意义,区分物理量的相关影响因素和无关因素,就能快速排除错误选项。
【难度系数】
0.6
2.(2025·宿迁沭阳阶段检测)有两个用电器甲和乙,其电流与其两端电压的关系如图所示,其中直线表示
用电器甲的电流与其两端电压的关系图。下列说法正确的是(
A.甲用电器的电阻随它两端电压的增大而增大
B.当甲用电器两端电压为0 V时,甲的电阻大小为$0\ \Omega$
C.若把甲和乙串联在电压为6.5 V的电路中,电流是0.25 A
D.若把甲和乙并联在电压为4 V的电路中,干路电流是0.55 A
用电器甲的电流与其两端电压的关系图。下列说法正确的是(
C
)A.甲用电器的电阻随它两端电压的增大而增大
B.当甲用电器两端电压为0 V时,甲的电阻大小为$0\ \Omega$
C.若把甲和乙串联在电压为6.5 V的电路中,电流是0.25 A
D.若把甲和乙并联在电压为4 V的电路中,干路电流是0.55 A
答案
2. C 提示:$R_甲=\dfrac{U}{I}=\dfrac{5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,当$U_甲=0\ \mathrm{V}$时,$R_甲$为$10\ \Omega$不变。甲和乙串联,由图可知,当$I=0.25\ \mathrm{A}$时,$U_甲=2.5\ \mathrm{V}$、$U_乙=4\ \mathrm{V}$,电源电压$U=U_甲+U_乙=2.5\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=6.5\ \mathrm{V}$。甲和乙并联,$U'_甲=U'_乙=4\ \mathrm{V}$,对应的电流分别为0.4 A、0.25 A,干路电流$I=I_甲+I_乙=0.4\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=0.65\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
我们先从图像特征入手,首先明确甲的I-U图是过原点的直线,说明甲是定值电阻,阻值恒定。接下来逐个分析选项:
1. 先计算甲的定值电阻阻值:取图像上甲的端点,U=5V时I=0.5A,由欧姆定律得R甲=U/I=5V/0.5A=10Ω,阻值不随电压电流变化。
2. 判断A选项:甲是定值电阻,电阻不会随两端电压增大而增大,A错误。
3. 判断B选项:电阻是导体自身的固有属性,和两端电压、通过的电流无关,甲两端电压为0V时,电阻依然是10Ω,不是0Ω,B错误。
4. 判断C选项:串联电路电流处处相等,总电压等于两个用电器两端电压之和。我们找电流相同的点,当电流为0.25A时,甲的电压U甲=I*R甲=0.25A*10Ω=2.5V,从乙的I-U图像可以读出此时乙两端电压U乙=4V,总电压U总=2.5V+4V=6.5V,刚好符合电路总电压6.5V的条件,C正确。
5. 判断D选项:并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压4V,从图像读出,4V时甲的电流是0.4A,乙的电流是0.25A,干路总电流是两支路电流之和,即0.4A+0.25A=0.65A,不是0.55A,D错误。
【解析】
我们逐项推导:
① 计算甲的电阻:甲的I-U图像为过原点的直线,是定值电阻,取U甲=5V,I甲=0.5A,由欧姆定律:
$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,阻值恒定。
选项A:甲是定值电阻,电阻不随两端电压变化,A错误。
选项B:电阻是导体本身的性质,与两端电压无关,甲两端电压为0V时,电阻仍为10Ω,B错误。
② 串联场景验证(选项C):
甲乙串联时电流处处相等,总电压$U_{总}=U_甲+U_乙$。
当电路电流I=0.25A时:
甲两端电压$U_甲=IR_甲=0.25\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2.5\ \mathrm{V}$,
从乙的I-U图像可得,I=0.25A时乙两端电压$U_乙=4\ \mathrm{V}$,
总电压$U_{总}=2.5\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=6.5\ \mathrm{V}$,符合题设条件,C正确。
③ 并联场景验证(选项D):
甲乙并联在4V电路中时,两支路电压均为4V,从图像读出:
U=4V时,通过甲的电流$I_甲'=0.4\ \mathrm{A}$,通过乙的电流$I_乙'=0.25\ \mathrm{A}$,
干路总电流$I_{总}=I_甲'+I_乙'=0.4\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=0.65\ \mathrm{A}$,并非0.55A,D错误。
【答案】C
【知识点】欧姆定律、串并联电路规律、I-U图像分析
【点评】本题结合非线性电阻的I-U图像考查串并联电路的规律应用,易错点是容易误判定值电阻的特性、看错图像对应的电流电压数值,解题时要注意串联抓电流相等、并联抓电压相等的核心规律,结合图像读取对应数值即可快速判断。
【难度系数】0.7
我们先从图像特征入手,首先明确甲的I-U图是过原点的直线,说明甲是定值电阻,阻值恒定。接下来逐个分析选项:
1. 先计算甲的定值电阻阻值:取图像上甲的端点,U=5V时I=0.5A,由欧姆定律得R甲=U/I=5V/0.5A=10Ω,阻值不随电压电流变化。
2. 判断A选项:甲是定值电阻,电阻不会随两端电压增大而增大,A错误。
3. 判断B选项:电阻是导体自身的固有属性,和两端电压、通过的电流无关,甲两端电压为0V时,电阻依然是10Ω,不是0Ω,B错误。
4. 判断C选项:串联电路电流处处相等,总电压等于两个用电器两端电压之和。我们找电流相同的点,当电流为0.25A时,甲的电压U甲=I*R甲=0.25A*10Ω=2.5V,从乙的I-U图像可以读出此时乙两端电压U乙=4V,总电压U总=2.5V+4V=6.5V,刚好符合电路总电压6.5V的条件,C正确。
5. 判断D选项:并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压4V,从图像读出,4V时甲的电流是0.4A,乙的电流是0.25A,干路总电流是两支路电流之和,即0.4A+0.25A=0.65A,不是0.55A,D错误。
【解析】
我们逐项推导:
① 计算甲的电阻:甲的I-U图像为过原点的直线,是定值电阻,取U甲=5V,I甲=0.5A,由欧姆定律:
$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,阻值恒定。
选项A:甲是定值电阻,电阻不随两端电压变化,A错误。
选项B:电阻是导体本身的性质,与两端电压无关,甲两端电压为0V时,电阻仍为10Ω,B错误。
② 串联场景验证(选项C):
甲乙串联时电流处处相等,总电压$U_{总}=U_甲+U_乙$。
当电路电流I=0.25A时:
甲两端电压$U_甲=IR_甲=0.25\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2.5\ \mathrm{V}$,
从乙的I-U图像可得,I=0.25A时乙两端电压$U_乙=4\ \mathrm{V}$,
总电压$U_{总}=2.5\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=6.5\ \mathrm{V}$,符合题设条件,C正确。
③ 并联场景验证(选项D):
甲乙并联在4V电路中时,两支路电压均为4V,从图像读出:
U=4V时,通过甲的电流$I_甲'=0.4\ \mathrm{A}$,通过乙的电流$I_乙'=0.25\ \mathrm{A}$,
干路总电流$I_{总}=I_甲'+I_乙'=0.4\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=0.65\ \mathrm{A}$,并非0.55A,D错误。
【答案】C
【知识点】欧姆定律、串并联电路规律、I-U图像分析
【点评】本题结合非线性电阻的I-U图像考查串并联电路的规律应用,易错点是容易误判定值电阻的特性、看错图像对应的电流电压数值,解题时要注意串联抓电流相等、并联抓电压相等的核心规律,结合图像读取对应数值即可快速判断。
【难度系数】0.7
3. 如图所示是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻$R_{0}$均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变
(填“定值电阻”“电流表”或“电压表”,下同),cd间应接入

小
。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则ab间应接入电压表
(填“定值电阻”“电流表”或“电压表”,下同),cd间应接入
定值电阻
。答案
3. 小 电压表 定值电阻 提示:滑片P向左移动时,R接入电路的阻值变小。ab间不可能为电流表,否则R被短接;cd间不可能是电压表,否则电路断路。若cd间为电流表,ab间为电压表时,仅R工作,电压表测电源电压,示数不变,握力增大时,滑片右移,R接入电路中的电阻变大,电路电流减小;ab间为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,握力增大时,滑片右移,R接入电路中的电阻变大,该支路的电流减小,干路电流表示数减小。若cd间为定值电阻,ab间为电压表时,握力增大时,滑片右移,R接入电路中的电阻变大,电路电流减小,定值电阻两端的电压减小,滑动变阻器两端的电压即电压表的示数增大。
解析
【分析】
首先第一步判断滑动变阻器的阻值变化:当金属片P向左移动时,滑动变阻器R接入电路的电阻丝长度变短,因此接入阻值变小。接下来分析握力F增大的场景:握力F向右推动金属板M,M右移会带动滑片P向右移动,此时R接入电路的阻值变大,题目要求握力增大时对应仪表的示数同步增大。接下来通过排除法筛选元件:首先ab位置如果接电流表,会直接短路滑动变阻器R,滑片移动无法改变电路状态,不符合要求;cd位置如果接电压表,整个电路相当于断路,电路几乎没有电流,无法正常工作,不符合要求。再验证剩余的组合:如果cd接电流表,无论ab接电压表还是定值电阻,都无法实现“握力增大仪表示数增大”的要求;只有cd接定值电阻、ab接电压表时,电路为定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,结合串联分压规律,R阻值变大时其分得的电压同步变大,完全符合题意。
【解析】
1. 滑片P向左移动时,滑动变阻器R接入电路的电阻丝有效长度减小,因此接入电路的阻值变小。
2. 握力F增大时,M向右移动,带动滑片P右移,R接入电路的阻值变大:
若ab间接电流表,滑动变阻器R会被短路,滑片移动无法改变电路参数,不符合设计要求,因此ab不能接入电流表。
若cd间接电压表,整个电路相当于开路,电路几乎无电流,无法正常工作,不符合设计要求,因此cd不能接入电压表。
若cd间接电流表:ab接电压表时,电压表直接测量电源电压,示数始终保持不变,不满足握力增大仪表示数增大的要求;ab接定值电阻时,R与该定值电阻并联,电流表测量干路总电流,F增大时R接入电阻变大,R支路电流减小,干路总电流随之减小,电流表示数变小,不符合要求。
若cd间接定值电阻,ab间接电压表:此时定值电阻与滑动变阻器R串联,电压表测量R两端的电压,F增大时R接入阻值变大,根据串联电路分压规律,R两端分得的电压同步增大,电压表示数随之增大,完全符合题目要求。
【答案】
小;电压表;定值电阻
【知识点】
滑动变阻器的使用;串联分压规律;电路动态分析
【点评】
本题结合握力计的实际应用场景,考察电路元件特性和动态电路的逻辑推导,需要逐一排除会造成短路、断路的不合理接法,再通过串并联电路的规律验证剩余组合的示数变化,对学生的电路综合分析能力有一定的考察作用。
【难度系数】
0.6
首先第一步判断滑动变阻器的阻值变化:当金属片P向左移动时,滑动变阻器R接入电路的电阻丝长度变短,因此接入阻值变小。接下来分析握力F增大的场景:握力F向右推动金属板M,M右移会带动滑片P向右移动,此时R接入电路的阻值变大,题目要求握力增大时对应仪表的示数同步增大。接下来通过排除法筛选元件:首先ab位置如果接电流表,会直接短路滑动变阻器R,滑片移动无法改变电路状态,不符合要求;cd位置如果接电压表,整个电路相当于断路,电路几乎没有电流,无法正常工作,不符合要求。再验证剩余的组合:如果cd接电流表,无论ab接电压表还是定值电阻,都无法实现“握力增大仪表示数增大”的要求;只有cd接定值电阻、ab接电压表时,电路为定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,结合串联分压规律,R阻值变大时其分得的电压同步变大,完全符合题意。
【解析】
1. 滑片P向左移动时,滑动变阻器R接入电路的电阻丝有效长度减小,因此接入电路的阻值变小。
2. 握力F增大时,M向右移动,带动滑片P右移,R接入电路的阻值变大:
若ab间接电流表,滑动变阻器R会被短路,滑片移动无法改变电路参数,不符合设计要求,因此ab不能接入电流表。
若cd间接电压表,整个电路相当于开路,电路几乎无电流,无法正常工作,不符合设计要求,因此cd不能接入电压表。
若cd间接电流表:ab接电压表时,电压表直接测量电源电压,示数始终保持不变,不满足握力增大仪表示数增大的要求;ab接定值电阻时,R与该定值电阻并联,电流表测量干路总电流,F增大时R接入电阻变大,R支路电流减小,干路总电流随之减小,电流表示数变小,不符合要求。
若cd间接定值电阻,ab间接电压表:此时定值电阻与滑动变阻器R串联,电压表测量R两端的电压,F增大时R接入阻值变大,根据串联电路分压规律,R两端分得的电压同步增大,电压表示数随之增大,完全符合题目要求。
【答案】
小;电压表;定值电阻
【知识点】
滑动变阻器的使用;串联分压规律;电路动态分析
【点评】
本题结合握力计的实际应用场景,考察电路元件特性和动态电路的逻辑推导,需要逐一排除会造成短路、断路的不合理接法,再通过串并联电路的规律验证剩余组合的示数变化,对学生的电路综合分析能力有一定的考察作用。
【难度系数】
0.6
4. 如图所示,小鸟双脚立在某高压输电线的同一根导线上。高压输电线每千米的电阻为$0.3\ \Omega$,通过输电线的电流是$300\ \mathrm{A}$。如果小鸟两爪间的距离是$4\ \mathrm{cm}$,小鸟身体的电阻约$1\ 000\ \Omega$,输电线上的小鸟两爪间的电压约为

$3.6×10^{-3}$
$\mathrm{V}$,通过小鸟的电流约为$3.6×10^{-6}$
$\mathrm{A}$。答案
4. $3.6×10^{-3}$ $3.6×10^{-6}$ 提示:小鸟两爪间的导线电阻$R=4×10^{-5}\ \mathrm{km}×0.3\ \Omega/\mathrm{km}=1.2×10^{-5}\ \Omega$,这段导线两端的电压$U=IR=300\ \mathrm{A}×1.2×10^{-5}\ \Omega=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$,即小鸟两爪间的电压$U=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$,通过小鸟的电流$I'=\dfrac{U}{R'}=\dfrac{3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}}{1\ 000\ \Omega}=3.6×10^{-6}\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
我们可以按照三步思路来解题:第一步先统一长度单位,结合题目给出的输电线每千米的电阻,算出小鸟两爪之间这段极短输电线的电阻;第二步明确小鸟和这段短导线是并联关系,并联电路两端电压相等,利用欧姆定律U=IR,代入输电线的工作电流和这段导线的电阻,就能得到小鸟两爪间的电压;第三步已经得到小鸟两端的电压,结合已知的小鸟身体电阻,再次利用欧姆定律I=U/R,就可以算出通过小鸟的电流。这个计算也能直观解释小鸟站在高压线上不会触电的原理。
【解析】
1. 单位换算:小鸟两爪间的距离$L=4\ \mathrm{cm}=4×10^{-5}\ \mathrm{km}$
2. 计算两爪间输电线的电阻:
已知高压输电线每千米电阻为$0.3\ \Omega$,因此小鸟两爪间这段导线的电阻:
$R = 0.3\ \Omega/\mathrm{km} × 4×10^{-5}\ \mathrm{km} = 1.2×10^{-5}\ \Omega$
3. 计算小鸟两爪间的电压:
输电线的工作电流$I=300\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律,这段短导线两端的电压为:
$U = IR = 300\ \mathrm{A} × 1.2×10^{-5}\ \Omega = 3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$
由于小鸟与这段短导线并联,并联电路各支路两端电压相等,因此小鸟两爪间的电压就等于该数值。
4. 计算通过小鸟的电流:
已知小鸟身体电阻$R'=1000\ \Omega$,根据欧姆定律,通过小鸟的电流:
$I' = \dfrac{U}{R'} = \dfrac{3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}}{1000\ \Omega} = 3.6×10^{-6}\ \mathrm{A}$
【答案】
$3.6×10^{-3}$;$3.6×10^{-6}$
【知识点】
欧姆定律计算,并联电路电压规律
【点评】
本题结合高压线上小鸟不触电的实际场景考查欧姆定律的应用,解题核心是理清小鸟和两爪间短导线的并联关系,易错点是长度单位从厘米转换为千米的换算容易出错,通过定量计算可以直观理解小鸟不会触电的原理,强化对欧姆定律实际应用的掌握。
【难度系数】
0.6
我们可以按照三步思路来解题:第一步先统一长度单位,结合题目给出的输电线每千米的电阻,算出小鸟两爪之间这段极短输电线的电阻;第二步明确小鸟和这段短导线是并联关系,并联电路两端电压相等,利用欧姆定律U=IR,代入输电线的工作电流和这段导线的电阻,就能得到小鸟两爪间的电压;第三步已经得到小鸟两端的电压,结合已知的小鸟身体电阻,再次利用欧姆定律I=U/R,就可以算出通过小鸟的电流。这个计算也能直观解释小鸟站在高压线上不会触电的原理。
【解析】
1. 单位换算:小鸟两爪间的距离$L=4\ \mathrm{cm}=4×10^{-5}\ \mathrm{km}$
2. 计算两爪间输电线的电阻:
已知高压输电线每千米电阻为$0.3\ \Omega$,因此小鸟两爪间这段导线的电阻:
$R = 0.3\ \Omega/\mathrm{km} × 4×10^{-5}\ \mathrm{km} = 1.2×10^{-5}\ \Omega$
3. 计算小鸟两爪间的电压:
输电线的工作电流$I=300\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律,这段短导线两端的电压为:
$U = IR = 300\ \mathrm{A} × 1.2×10^{-5}\ \Omega = 3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$
由于小鸟与这段短导线并联,并联电路各支路两端电压相等,因此小鸟两爪间的电压就等于该数值。
4. 计算通过小鸟的电流:
已知小鸟身体电阻$R'=1000\ \Omega$,根据欧姆定律,通过小鸟的电流:
$I' = \dfrac{U}{R'} = \dfrac{3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}}{1000\ \Omega} = 3.6×10^{-6}\ \mathrm{A}$
【答案】
$3.6×10^{-3}$;$3.6×10^{-6}$
【知识点】
欧姆定律计算,并联电路电压规律
【点评】
本题结合高压线上小鸟不触电的实际场景考查欧姆定律的应用,解题核心是理清小鸟和两爪间短导线的并联关系,易错点是长度单位从厘米转换为千米的换算容易出错,通过定量计算可以直观理解小鸟不会触电的原理,强化对欧姆定律实际应用的掌握。
【难度系数】
0.6
5. 小明利用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出的 $I-\dfrac{1}{R}$ 图像如图乙所示。分析图像可知,当导体的电阻为$\ \Omega $时,通过它的电流为$0.2\ \mathrm{A}$;当接入电路的电阻为$R_{1}$时,通过它的电流为$0.25\ \mathrm{A}$,接入电路的电阻为$R_{2}$时通过它的电流为$0.5\ \mathrm{A}$,则$R_{1}:R_{2}=\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{V}$。

答案
5. 10 2:1 2 提示:当电流为0.2 A时,对应的$\dfrac{1}{R}=0.1\ \Omega^{-1},R=10\ \Omega$。因电压一定时,导体中的电流与电阻成反比,故当$I_1=0.25\ \mathrm{A}$和$I_2=0.5\ \mathrm{A}$时,接入电路的导体的电阻之比$R_1:R_2=I_2:I_1=0.5\ \mathrm{A}:0.25\ \mathrm{A}=2:1$。导体两端的电压$U=IR=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$。
解析
【分析】
这道题是探究电流与电阻关系的实验题,核心是抓住实验中控制定值电阻两端电压不变的前提来解题。第一步,先在图乙的I-1/R图像里找到电流为0.2A对应的横坐标1/R的数值,再通过R=1/(1/R)直接算出对应的电阻值。第二步,根据欧姆定律,电压恒定的时候,通过导体的电流和导体电阻成反比,因此两个电阻的比值就等于对应电流的反比,代入已知的两个电流值就能算出R₁:R₂。第三步,利用欧姆定律U=IR,代入任意一组图像中匹配的I和R的数值,就能算出实验中控制不变的定值电阻两端的电压。
【解析】
1. 当电流I=0.2A时,从图乙图像可读出对应的横坐标$\frac{1}{R}=0.1\ \Omega^{-1}$,因此导体的电阻:
$R=\frac{1}{0.1\ \Omega^{-1}}=10\ \Omega$。
2. 探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变,由欧姆定律$U=IR$可知,电压一定时电流与电阻成反比,即$I_1R_1=I_2R_2$,因此:
$R_1:R_2=I_2:I_1=0.5\ \mathrm{A}:0.25\ \mathrm{A}=2:1$。
3. 实验中控制不变的定值电阻两端电压:
$U=IR=0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$。
【答案】
10;2:1;2
【知识点】
欧姆定律应用,电流与电阻的关系
【点评】
本题以特殊的$I-\frac{1}{R}$图像为载体,考查探究电流与电阻关系的实验规律,区别于常规的I-R图像,重点考察学生读取图像信息的能力,结合电压不变时电流与电阻成反比的规律即可快速求解,整体计算量小,侧重对规律的理解应用。
【难度系数】
0.7
这道题是探究电流与电阻关系的实验题,核心是抓住实验中控制定值电阻两端电压不变的前提来解题。第一步,先在图乙的I-1/R图像里找到电流为0.2A对应的横坐标1/R的数值,再通过R=1/(1/R)直接算出对应的电阻值。第二步,根据欧姆定律,电压恒定的时候,通过导体的电流和导体电阻成反比,因此两个电阻的比值就等于对应电流的反比,代入已知的两个电流值就能算出R₁:R₂。第三步,利用欧姆定律U=IR,代入任意一组图像中匹配的I和R的数值,就能算出实验中控制不变的定值电阻两端的电压。
【解析】
1. 当电流I=0.2A时,从图乙图像可读出对应的横坐标$\frac{1}{R}=0.1\ \Omega^{-1}$,因此导体的电阻:
$R=\frac{1}{0.1\ \Omega^{-1}}=10\ \Omega$。
2. 探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变,由欧姆定律$U=IR$可知,电压一定时电流与电阻成反比,即$I_1R_1=I_2R_2$,因此:
$R_1:R_2=I_2:I_1=0.5\ \mathrm{A}:0.25\ \mathrm{A}=2:1$。
3. 实验中控制不变的定值电阻两端电压:
$U=IR=0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$。
【答案】
10;2:1;2
【知识点】
欧姆定律应用,电流与电阻的关系
【点评】
本题以特殊的$I-\frac{1}{R}$图像为载体,考查探究电流与电阻关系的实验规律,区别于常规的I-R图像,重点考察学生读取图像信息的能力,结合电压不变时电流与电阻成反比的规律即可快速求解,整体计算量小,侧重对规律的理解应用。
【难度系数】
0.7
6. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,其中$R_{2}=10\ \Omega$。

(1) 闭合开关S后,电路中的电流大小为0.4 A,电压表的示数为2 V,求电阻$R_{1}$的大小。
(2) 求电源电压的大小。
(3) 若将$R_{1}$和$R_{2}$以如图乙所示的方式接入电路中,电源仍使用图甲中电源,闭合开关S后,求电流表$\mathrm{A}_{2}$的示数。
(1) 闭合开关S后,电路中的电流大小为0.4 A,电压表的示数为2 V,求电阻$R_{1}$的大小。
(2) 求电源电压的大小。
(3) 若将$R_{1}$和$R_{2}$以如图乙所示的方式接入电路中,电源仍使用图甲中电源,闭合开关S后,求电流表$\mathrm{A}_{2}$的示数。
答案
6. (1) $5\ \Omega$ (2) $6\ \mathrm{V}$ (3) $1.8\ \mathrm{A}$ 提示:(1) $R_1=\dfrac{U_1}{I}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。(2) $U=I(R_1+R_2)=0.4\ \mathrm{A}×(5\ \Omega+10\ \Omega)=6\ \mathrm{V}$。(3) $I_1=\dfrac{U}{R_1}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=1.2\ \mathrm{A},I_2=\dfrac{U}{R_2}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,电流表$\mathrm{A}_2$的示数$I_总=I_1+I_2=1.2\ \mathrm{A}+0.6\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
首先先识别图甲的电路结构:R₁和R₂串联,电压表测量R₁两端的电压,串联电路电流处处相等,已知电路电流和R₁的电压,直接代入欧姆定律即可求出R₁的阻值。第二问可以利用串联总电阻等于两电阻之和,结合已知的电路总电流,通过U=IR总计算电源电压,也可以先算出R₂两端的电压,将两个电阻的电压相加得到电源电压。再识别图乙的电路结构:R₁和R₂并联,电流表A₂在干路测量总电流,并联电路各支路电压等于电源电压,分别用欧姆定律算出两个支路的电流,再根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,就能得到A₂的示数。
【解析】
(1) 图甲中R₁与R₂串联,电压表测R₁两端电压U₁=2V,串联电路电流处处相等,通过R₁的电流I=0.4A。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得:
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$
(2) 串联电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$,
电源电压:
$U=IR_{\mathrm{总}}=0.4\ \mathrm{A} × 15\ \Omega=6\ \mathrm{V}$
(3) 图乙中R₁与R₂并联,并联电路各支路两端电压等于电源电压,即$U_1'=U_2'=U=6\ \mathrm{V}$。
通过R₁的电流:
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=1.2\ \mathrm{A}$
通过R₂的电流:
$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$
电流表A₂测干路总电流,根据并联电路电流规律,总电流:
$I_{\mathrm{总}}=I_1+I_2=1.2\ \mathrm{A}+0.6\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{A}$
【答案】
(1) $R_1=5\ \Omega$;(2) 电源电压$U=6\ \mathrm{V}$;(3) 电流表$\mathrm{A}_2$的示数为$1.8\ \mathrm{A}$
【知识点】
欧姆定律,串联电路规律,并联电路规律
【点评】
本题是串并联电路结合欧姆定律的基础综合题,解题核心是先准确识别不同电路的连接方式、明确电表测量对象,再对应套用串并联电路的电流、电压规律代入公式计算,能够有效巩固电学基础计算能力。
【难度系数】
0.7
首先先识别图甲的电路结构:R₁和R₂串联,电压表测量R₁两端的电压,串联电路电流处处相等,已知电路电流和R₁的电压,直接代入欧姆定律即可求出R₁的阻值。第二问可以利用串联总电阻等于两电阻之和,结合已知的电路总电流,通过U=IR总计算电源电压,也可以先算出R₂两端的电压,将两个电阻的电压相加得到电源电压。再识别图乙的电路结构:R₁和R₂并联,电流表A₂在干路测量总电流,并联电路各支路电压等于电源电压,分别用欧姆定律算出两个支路的电流,再根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,就能得到A₂的示数。
【解析】
(1) 图甲中R₁与R₂串联,电压表测R₁两端电压U₁=2V,串联电路电流处处相等,通过R₁的电流I=0.4A。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得:
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$
(2) 串联电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$,
电源电压:
$U=IR_{\mathrm{总}}=0.4\ \mathrm{A} × 15\ \Omega=6\ \mathrm{V}$
(3) 图乙中R₁与R₂并联,并联电路各支路两端电压等于电源电压,即$U_1'=U_2'=U=6\ \mathrm{V}$。
通过R₁的电流:
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=1.2\ \mathrm{A}$
通过R₂的电流:
$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$
电流表A₂测干路总电流,根据并联电路电流规律,总电流:
$I_{\mathrm{总}}=I_1+I_2=1.2\ \mathrm{A}+0.6\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{A}$
【答案】
(1) $R_1=5\ \Omega$;(2) 电源电压$U=6\ \mathrm{V}$;(3) 电流表$\mathrm{A}_2$的示数为$1.8\ \mathrm{A}$
【知识点】
欧姆定律,串联电路规律,并联电路规律
【点评】
本题是串并联电路结合欧姆定律的基础综合题,解题核心是先准确识别不同电路的连接方式、明确电表测量对象,再对应套用串并联电路的电流、电压规律代入公式计算,能够有效巩固电学基础计算能力。
【难度系数】
0.7
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