1. 如图所示的是电阻甲和乙的$I-U$图像。由图像可知,下列判断正确的是(

A.甲的电阻值是$10\ \Omega$
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为$1\ \mathrm{V}$时,甲两端的电压为$5\ \mathrm{V}$
D.甲、乙并联,通过甲的电流为$0.1\ \mathrm{A}$时,通过乙的电流为$0.2\ \mathrm{A}$
D
)A.甲的电阻值是$10\ \Omega$
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为$1\ \mathrm{V}$时,甲两端的电压为$5\ \mathrm{V}$
D.甲、乙并联,通过甲的电流为$0.1\ \mathrm{A}$时,通过乙的电流为$0.2\ \mathrm{A}$
答案
1. D
解析
【分析】本题需结合I-U图像,利用欧姆定律及串并联电路的特点分析各选项。首先,甲的I-U图像为直线,说明甲是定值电阻;乙的图像为曲线,说明乙的电阻随电压变化。需从图像中提取电压、电流信息,结合相关公式和规律逐一判断选项。
【解析】
1. 选项A:甲是定值电阻,由图像可知,当$U_甲=2\ \mathrm{V}$时,$I_甲=0.1\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,得$R_甲=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,并非$10\ \Omega$,故A错误。
2. 选项B:甲是定值电阻,乙的电阻随电压变化,不能笼统比较甲、乙的电阻大小,需在同一电压下对比。例如$U=2\ \mathrm{V}$时,甲电流$0.1\ \mathrm{A}$、乙电流$0.2\ \mathrm{A}$,此时甲电阻大于乙,但乙电阻随电压变化,无法直接判定甲的电阻值整体大于乙,故B错误。
3. 选项C:甲、乙串联时电流相等,当乙两端电压为$1\ \mathrm{V}$时,由图像知电路电流$I=0.1\ \mathrm{A}$,甲的电压$U_甲=IR_甲=0.1\ \mathrm{A}×20\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,并非$5\ \mathrm{V}$,故C错误。
4. 选项D:甲、乙并联时各支路电压相等,当通过甲的电流为$0.1\ \mathrm{A}$时,甲两端电压为$2\ \mathrm{V}$,此时乙两端电压也为$2\ \mathrm{V}$,由图像可知,乙在$U=2\ \mathrm{V}$时的电流为$0.2\ \mathrm{A}$,故D正确。
【答案】D
【知识点】I-U图像、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】本题考查对I-U图像的理解,以及欧姆定律、串并联电路规律的应用,需注意定值电阻与可变电阻的区别,准确提取图像信息是解题关键,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 选项A:甲是定值电阻,由图像可知,当$U_甲=2\ \mathrm{V}$时,$I_甲=0.1\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,得$R_甲=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,并非$10\ \Omega$,故A错误。
2. 选项B:甲是定值电阻,乙的电阻随电压变化,不能笼统比较甲、乙的电阻大小,需在同一电压下对比。例如$U=2\ \mathrm{V}$时,甲电流$0.1\ \mathrm{A}$、乙电流$0.2\ \mathrm{A}$,此时甲电阻大于乙,但乙电阻随电压变化,无法直接判定甲的电阻值整体大于乙,故B错误。
3. 选项C:甲、乙串联时电流相等,当乙两端电压为$1\ \mathrm{V}$时,由图像知电路电流$I=0.1\ \mathrm{A}$,甲的电压$U_甲=IR_甲=0.1\ \mathrm{A}×20\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,并非$5\ \mathrm{V}$,故C错误。
4. 选项D:甲、乙并联时各支路电压相等,当通过甲的电流为$0.1\ \mathrm{A}$时,甲两端电压为$2\ \mathrm{V}$,此时乙两端电压也为$2\ \mathrm{V}$,由图像可知,乙在$U=2\ \mathrm{V}$时的电流为$0.2\ \mathrm{A}$,故D正确。
【答案】D
【知识点】I-U图像、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】本题考查对I-U图像的理解,以及欧姆定律、串并联电路规律的应用,需注意定值电阻与可变电阻的区别,准确提取图像信息是解题关键,难度适中。
【难度系数】0.5
2. 如图所示的是A、B两定值电阻的I-U图像,由图像中信息可知(

A.从图像可知,A的电阻大于B的电阻
B.若电阻A、B两端的电压为0 V,则A、B的电阻为0 Ω
C.若将A、B电阻串联在一起,通过A的电流更大
D.若将A、B电阻并联在电压为2 V的电源上,则总电流为0.6 A
D
)A.从图像可知,A的电阻大于B的电阻
B.若电阻A、B两端的电压为0 V,则A、B的电阻为0 Ω
C.若将A、B电阻串联在一起,通过A的电流更大
D.若将A、B电阻并联在电压为2 V的电源上,则总电流为0.6 A
答案
2. D
解析
【分析】
要解决本题,需结合I-U图像的意义,利用欧姆定律计算电阻,再根据串并联电路的电流、电压特点分析各选项:首先从图像中选取A、B对应的电压和电流值,计算两电阻的阻值;再逐一判断选项正误,注意电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关,串联电路电流处处相等,并联电路各支路电压相等、干路电流等于支路电流之和。
【解析】
1. 计算定值电阻A、B的阻值:
从I-U图像取对应点,电阻A在U_A=2V时,I_A=0.4A,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,得$R_A=\frac{U_A}{I_A}=\frac{2V}{0.4A}=5Ω$;
电阻B在U_B=2V时,I_B=0.2A,同理得$R_B=\frac{U_B}{I_B}=\frac{2V}{0.2A}=10Ω$。
2. 分析选项:
A选项:$R_A=5Ω < R_B=10Ω$,A的电阻小于B的电阻,A错误;
B选项:电阻是导体本身的固有属性,与两端电压无关,电压为0时电阻不变,B错误;
C选项:串联电路电流处处相等,A、B串联时通过的电流相同,C错误;
D选项:并联电路各支路电压等于电源电压,当A、B并联在2V电源上时,两电阻两端电压均为2V;从图像得此时$I_A=0.4A$、$I_B=0.2A$,总电流$I=I_A+I_B=0.4A+0.2A=0.6A$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、串并联电路规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律和串并联电路特点,核心是从图像提取数据计算电阻、电流,属于基础应用类题目,需掌握图像分析和电路规律的应用。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合I-U图像的意义,利用欧姆定律计算电阻,再根据串并联电路的电流、电压特点分析各选项:首先从图像中选取A、B对应的电压和电流值,计算两电阻的阻值;再逐一判断选项正误,注意电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关,串联电路电流处处相等,并联电路各支路电压相等、干路电流等于支路电流之和。
【解析】
1. 计算定值电阻A、B的阻值:
从I-U图像取对应点,电阻A在U_A=2V时,I_A=0.4A,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,得$R_A=\frac{U_A}{I_A}=\frac{2V}{0.4A}=5Ω$;
电阻B在U_B=2V时,I_B=0.2A,同理得$R_B=\frac{U_B}{I_B}=\frac{2V}{0.2A}=10Ω$。
2. 分析选项:
A选项:$R_A=5Ω < R_B=10Ω$,A的电阻小于B的电阻,A错误;
B选项:电阻是导体本身的固有属性,与两端电压无关,电压为0时电阻不变,B错误;
C选项:串联电路电流处处相等,A、B串联时通过的电流相同,C错误;
D选项:并联电路各支路电压等于电源电压,当A、B并联在2V电源上时,两电阻两端电压均为2V;从图像得此时$I_A=0.4A$、$I_B=0.2A$,总电流$I=I_A+I_B=0.4A+0.2A=0.6A$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、串并联电路规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律和串并联电路特点,核心是从图像提取数据计算电阻、电流,属于基础应用类题目,需掌握图像分析和电路规律的应用。
【难度系数】
0.6
3.[厦门期末改编] 图甲是小灯泡L和电阻R的$U-I$图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合$\mathrm{S}_1$时,电流表的示数为0.5 A。电源为稳压电源,下列说法中正确的是(

A.只闭合$\mathrm{S}_1$时,小灯泡L的电阻为$20\ \Omega$
B.再闭合$\mathrm{S}_2$后,通过电阻的电流为0.3 A
C.闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$后,电流表的示数为0.7 A
D.若电源电压为6 V,通过小灯泡L的电流为0.75 A
C
)A.只闭合$\mathrm{S}_1$时,小灯泡L的电阻为$20\ \Omega$
B.再闭合$\mathrm{S}_2$后,通过电阻的电流为0.3 A
C.闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$后,电流表的示数为0.7 A
D.若电源电压为6 V,通过小灯泡L的电流为0.75 A
答案
3. C 【点拨】由电路图可知,只闭合$\mathrm{S}_1$时,电路为小灯泡L的简单电路,电流表测量通过小灯泡L的电流,电流表的示数为0.5 A,由图甲可知,此时小灯泡L两端的电压$U_\mathrm{L}=U=4\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律可得小灯泡L的电阻$R_\mathrm{L}=\frac{U_\mathrm{L}}{I_\mathrm{L}}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$,故A错误。再闭合$\mathrm{S}_2$后,小灯泡L与电阻R并联,电流表测量干路电流。根据并联电路电压规律可知$U_R=U_\mathrm{L}=U=4\ \mathrm{V}$,由图甲可知,通过电阻R的电流为0.2 A,电流表的示数即干路电流$I=I_\mathrm{L}+I_R=0.5\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.7\ \mathrm{A}$,故B错误,C正确。若小灯泡L电阻保持$8\ \Omega$不变,电源电压为6 V时,通过小灯泡L的电流$I_\mathrm{L}'=\frac{U_\mathrm{L}'}{R_\mathrm{L}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}$。实际上,小灯泡电阻随温度的升高而增大,若电源电压为6 V,则通过小灯泡L的电流小于0.75 A,故D错误。故选C。
解析
【分析】
首先明确电路结构:只闭合$\mathrm{S}_1$时,电路为小灯泡$\mathrm{L}$的简单电路,电流表测$\mathrm{L}$的电流;再闭合$\mathrm{S}_2$后,$\mathrm{L}$与电阻$\mathrm{R}$并联,电流表测干路电流。解题时需从甲图的$U-I$图像中提取对应电流、电压值,结合并联电路“各支路电压相等、干路电流等于各支路电流之和”的规律,以及欧姆定律分析各选项,同时注意小灯泡电阻随温度变化的特性,避免错误假设。
【解析】
1. 分析只闭合$\mathrm{S}_1$的情况:
只闭合$\mathrm{S}_1$时,电路为$\mathrm{L}$的简单电路,电流表的示数$I_\mathrm{L}=0.5\ \mathrm{A}$。由图甲中$\mathrm{L}$的$U-I$图像可知,当$I_\mathrm{L}=0.5\ \mathrm{A}$时,对应电压$U_\mathrm{L}=4\ \mathrm{V}$,即电源电压$U=U_\mathrm{L}=4\ \mathrm{V}$。根据欧姆定律,小灯泡$\mathrm{L}$的电阻$R_\mathrm{L}=\frac{U_\mathrm{L}}{I_\mathrm{L}}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$,故选项A错误。
2. 分析闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$的情况:
闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$后,$\mathrm{L}$与$\mathrm{R}$并联,根据并联电路电压规律,$U_\mathrm{R}=U_\mathrm{L}=U=4\ \mathrm{V}$。由图甲中$\mathrm{R}$的$U-I$图像可知,当$U_\mathrm{R}=4\ \mathrm{V}$时,通过$\mathrm{R}$的电流$I_\mathrm{R}=0.2\ \mathrm{A}$,故选项B中“通过电阻的电流为$0.3\ \mathrm{A}$”错误。根据并联电路电流规律,干路电流$I=I_\mathrm{L}+I_\mathrm{R}=0.5\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.7\ \mathrm{A}$,即电流表的示数为$0.7\ \mathrm{A}$,故选项C正确。
3. 分析选项D:
小灯泡的电阻随温度升高而增大,不是定值。若错误假设$R_\mathrm{L}=8\ \Omega$不变,电源电压为$6\ \mathrm{V}$时,$I_\mathrm{L}'=\frac{U'}{R_\mathrm{L}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}$,但实际小灯泡电阻随电压升高(温度升高)而增大,因此通过$\mathrm{L}$的电流小于$0.75\ \mathrm{A}$,故选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
U-I图像应用、并联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题结合$U-I$图像与并联电路特点,考查欧姆定律的应用,需准确从图像中提取数据,同时注意小灯泡电阻随温度变化的特性,避免因错误假设电阻不变导致误判,是电路综合题的典型题型。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:只闭合$\mathrm{S}_1$时,电路为小灯泡$\mathrm{L}$的简单电路,电流表测$\mathrm{L}$的电流;再闭合$\mathrm{S}_2$后,$\mathrm{L}$与电阻$\mathrm{R}$并联,电流表测干路电流。解题时需从甲图的$U-I$图像中提取对应电流、电压值,结合并联电路“各支路电压相等、干路电流等于各支路电流之和”的规律,以及欧姆定律分析各选项,同时注意小灯泡电阻随温度变化的特性,避免错误假设。
【解析】
1. 分析只闭合$\mathrm{S}_1$的情况:
只闭合$\mathrm{S}_1$时,电路为$\mathrm{L}$的简单电路,电流表的示数$I_\mathrm{L}=0.5\ \mathrm{A}$。由图甲中$\mathrm{L}$的$U-I$图像可知,当$I_\mathrm{L}=0.5\ \mathrm{A}$时,对应电压$U_\mathrm{L}=4\ \mathrm{V}$,即电源电压$U=U_\mathrm{L}=4\ \mathrm{V}$。根据欧姆定律,小灯泡$\mathrm{L}$的电阻$R_\mathrm{L}=\frac{U_\mathrm{L}}{I_\mathrm{L}}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$,故选项A错误。
2. 分析闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$的情况:
闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$后,$\mathrm{L}$与$\mathrm{R}$并联,根据并联电路电压规律,$U_\mathrm{R}=U_\mathrm{L}=U=4\ \mathrm{V}$。由图甲中$\mathrm{R}$的$U-I$图像可知,当$U_\mathrm{R}=4\ \mathrm{V}$时,通过$\mathrm{R}$的电流$I_\mathrm{R}=0.2\ \mathrm{A}$,故选项B中“通过电阻的电流为$0.3\ \mathrm{A}$”错误。根据并联电路电流规律,干路电流$I=I_\mathrm{L}+I_\mathrm{R}=0.5\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.7\ \mathrm{A}$,即电流表的示数为$0.7\ \mathrm{A}$,故选项C正确。
3. 分析选项D:
小灯泡的电阻随温度升高而增大,不是定值。若错误假设$R_\mathrm{L}=8\ \Omega$不变,电源电压为$6\ \mathrm{V}$时,$I_\mathrm{L}'=\frac{U'}{R_\mathrm{L}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}$,但实际小灯泡电阻随电压升高(温度升高)而增大,因此通过$\mathrm{L}$的电流小于$0.75\ \mathrm{A}$,故选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
U-I图像应用、并联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题结合$U-I$图像与并联电路特点,考查欧姆定律的应用,需准确从图像中提取数据,同时注意小灯泡电阻随温度变化的特性,避免因错误假设电阻不变导致误判,是电路综合题的典型题型。
【难度系数】
0.5
4. 如图甲所示,电源电压保持不变,$R_1=10\ \Omega$。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示。则电源电压为

6
V,滑动变阻器$R_2$的最大阻值为 20
Ω。答案
4. 6;20
解析
【分析】
首先明确电路结构:$R_1$与$R_2$串联,电流表测量电路电流,电压表测量$R_2$两端电压。当滑动变阻器滑片在$b$端时,接入电阻为0,电路仅为$R_1$的简单电路,此时电流最大,对应图乙的$B$点;当滑片在$a$端时,滑动变阻器接入最大阻值,电路电流最小,对应图乙的$A$点。利用这两个特殊状态的电流、电压,结合欧姆定律和串联电路规律即可计算电源电压与滑动变阻器的最大阻值。
【解析】
1. 计算电源电压:当滑动变阻器滑片在$b$端时,接入电阻为0,电路为$R_1$的简单电路,电流最大。由图乙可知,此时电流$I_{\mathrm{max}}=0.6\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$U=IR$,电源电压$U=I_{\mathrm{max}}R_1=0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。
2. 计算滑动变阻器最大阻值:当滑片在$a$端时,滑动变阻器接入最大阻值,电流最小。由图乙可知,此时电流$I_{\mathrm{min}}=0.2\ \mathrm{A}$,$R_2$两端电压$U_2=4\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律,滑动变阻器最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
【答案】
6;20
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点
【点评】
本题结合U-I图像考查串联电路规律与欧姆定律的应用,核心是从图像中提取对应状态的电流和电压值,属于基础常规题,解题思路清晰,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构:$R_1$与$R_2$串联,电流表测量电路电流,电压表测量$R_2$两端电压。当滑动变阻器滑片在$b$端时,接入电阻为0,电路仅为$R_1$的简单电路,此时电流最大,对应图乙的$B$点;当滑片在$a$端时,滑动变阻器接入最大阻值,电路电流最小,对应图乙的$A$点。利用这两个特殊状态的电流、电压,结合欧姆定律和串联电路规律即可计算电源电压与滑动变阻器的最大阻值。
【解析】
1. 计算电源电压:当滑动变阻器滑片在$b$端时,接入电阻为0,电路为$R_1$的简单电路,电流最大。由图乙可知,此时电流$I_{\mathrm{max}}=0.6\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$U=IR$,电源电压$U=I_{\mathrm{max}}R_1=0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。
2. 计算滑动变阻器最大阻值:当滑片在$a$端时,滑动变阻器接入最大阻值,电流最小。由图乙可知,此时电流$I_{\mathrm{min}}=0.2\ \mathrm{A}$,$R_2$两端电压$U_2=4\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律,滑动变阻器最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
【答案】
6;20
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点
【点评】
本题结合U-I图像考查串联电路规律与欧姆定律的应用,核心是从图像中提取对应状态的电流和电压值,属于基础常规题,解题思路清晰,难度适中。
【难度系数】
0.6
【变式1-"U-R"图像】在如图甲所示的电路中,闭合开关S后,滑动变阻器滑片从最左端移至最右端的过程中,电压表示数U及滑动变阻器R₂接入电路电阻的变化情况如图乙所示。则电源电压为

6
V;定值电阻R₁的阻值为10
Ω。答案
【变式1】6;10 【点拨】由电路图可知,闭合开关S,定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电压表测$R_1$两端电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于最左端时,$R_2$接入电路中的电阻为零,此时电压表测电源两端的电压,由图乙可知,电源的电压为6 V;当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,此时电压表的示数$U_1=2\ \mathrm{V}$,滑动变阻器的最大阻值为$20\ \Omega$,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压$U_2=U-U_1=6\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,则电路中的最小电流$I_\mathrm{小}=\frac{U_2}{R_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,定值电阻$R_1$的阻值$R_1=\frac{U_1}{I_\mathrm{小}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
解析
【分析】首先分析电路连接:定值电阻R₁与滑动变阻器R₂串联,电压表测量R₁两端的电压。当滑动变阻器滑片在最左端时,R₂接入电路的电阻为0,此时电压表相当于直接接在电源两端,测量电源电压,对应图乙中R₂=0时的电压即为电源电压;当滑片移到最右端时,R₂接入最大电阻,此时电压表的示数为R₁两端的电压,结合串联电路电压规律算出R₂两端的电压,再利用欧姆定律算出电路电流,最后求出R₁的阻值。
【解析】由图甲可知,R₁与R₂串联,电压表测R₁两端电压。
1. 当滑片位于最左端时,R₂接入电阻为0,电压表测电源电压,由图乙可知,电源电压U=6V;
2. 当滑片位于最右端时,R₂接入最大电阻R₂=20Ω,此时电压表示数U₁=2V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压U₂=U - U₁=6V - 2V=4V;
3. 电路中的电流I=U₂/R₂=4V/20Ω=0.2A;
4. 定值电阻R₁的阻值R₁=U₁/I=2V/0.2A=10Ω。
【答案】6;10
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题结合串联电路特点和欧姆定律,利用U-R图像分析电路中的电压与电阻关系,关键是明确滑动变阻器在两端时对应的电压和电阻值,属于基础应用题型。
【难度系数】0.6
【解析】由图甲可知,R₁与R₂串联,电压表测R₁两端电压。
1. 当滑片位于最左端时,R₂接入电阻为0,电压表测电源电压,由图乙可知,电源电压U=6V;
2. 当滑片位于最右端时,R₂接入最大电阻R₂=20Ω,此时电压表示数U₁=2V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压U₂=U - U₁=6V - 2V=4V;
3. 电路中的电流I=U₂/R₂=4V/20Ω=0.2A;
4. 定值电阻R₁的阻值R₁=U₁/I=2V/0.2A=10Ω。
【答案】6;10
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题结合串联电路特点和欧姆定律,利用U-R图像分析电路中的电压与电阻关系,关键是明确滑动变阻器在两端时对应的电压和电阻值,属于基础应用题型。
【难度系数】0.6
【变式2-加电表】★★★[福州期末改编]如图甲所示,电源电压保持不变,$R_0$、$R_1$均为定值电阻,$R_2$为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中,两电压表示数随电流表示数变化如图乙所示,则$R_1$的阻值是

8
Ω,图中a点应标的电压值是5
V。答案
【变式2】8;5 【点拨】由图甲可知,闭合开关S,定值电阻$R_0$、$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联接入电路,电压表$\mathrm{V}_1$测滑动变阻器两端的电压,电压表$\mathrm{V}_2$测定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$两端的总电压,电流表测量电路中电流。由图乙可知通过电路的最小电流为0.3 A,此时$U_{\mathrm{V}2}=5.4\ \mathrm{V}$,$U_{\mathrm{V}1}=3\ \mathrm{V}$,由串联电路电压规律可知,定值电阻$R_1$两端的电压$U_1=U_{\mathrm{V}2}-U_{\mathrm{V}1}=5.4\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=2.4\ \mathrm{V}$,由欧姆定律可得,定值电阻$R_1$的阻值$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{2.4\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$。由图乙可知,当通过电路的电流为0.5 A时,$U_{\mathrm{V}2}'=a$,$U_{\mathrm{V}1}'=1\ \mathrm{V}$,此时定值电阻$R_1$两端的电压$U_1'=I_2R_1=0.5\ \mathrm{A}×8\ \Omega=4\ \mathrm{V}$,根据串联电路电压规律可知$U_{\mathrm{V}2}'=U_{\mathrm{V}1}'+U_1'=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$,即$a$点应标的电压值为5 V。
解析
【分析】首先明确电路连接:$R_0$、$R_1$、$R_2$串联,电流表测电路电流;电压表$\mathrm{V}_1$测滑动变阻器$R_2$两端电压,电压表$\mathrm{V}_2$测$R_1$与$R_2$的总电压。根据串联电路特点,电流增大时滑动变阻器阻值减小,其两端电压($\mathrm{V}_1$示数)减小,由此判断图乙中两条图线对应的电压表;再利用串联电路电压规律和欧姆定律,结合图中电流、电压数据计算$R_1$阻值和$a$点电压。
【解析】由图甲可知,$R_0$、$R_1$、$R_2$串联,电流表测电路电流,$\mathrm{V}_1$测$R_2$两端电压,$\mathrm{V}_2$测$R_1$与$R_2$的总电压。
当电流$I_1=0.3\ \mathrm{A}$时,$\mathrm{V}_1$示数$U_{\mathrm{V}1}=3\ \mathrm{V}$,$\mathrm{V}_2$示数$U_{\mathrm{V}2}=5.4\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律,$R_1$两端电压$U_1=U_{\mathrm{V}2}-U_{\mathrm{V}1}=5.4\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=2.4\ \mathrm{V}$,由欧姆定律得$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{2.4\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$。
当电流$I_2=0.5\ \mathrm{A}$时,$\mathrm{V}_1$示数$U_{\mathrm{V}1}'=1\ \mathrm{V}$,此时$R_1$两端电压$U_1'=I_2R_1=0.5\ \mathrm{A}×8\ \Omega=4\ \mathrm{V}$,根据串联电路电压规律,$a$点电压($\mathrm{V}_2$示数)$U_a=U_{\mathrm{V}1}'+U_1'=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$。
【答案】8;5
【知识点】串联电路电压规律;欧姆定律应用
【点评】本题结合串联电路特点与$U-I$图像,考查欧姆定律的应用,关键是明确电压表测量对象,利用图像对应数据计算,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.6
【解析】由图甲可知,$R_0$、$R_1$、$R_2$串联,电流表测电路电流,$\mathrm{V}_1$测$R_2$两端电压,$\mathrm{V}_2$测$R_1$与$R_2$的总电压。
当电流$I_1=0.3\ \mathrm{A}$时,$\mathrm{V}_1$示数$U_{\mathrm{V}1}=3\ \mathrm{V}$,$\mathrm{V}_2$示数$U_{\mathrm{V}2}=5.4\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律,$R_1$两端电压$U_1=U_{\mathrm{V}2}-U_{\mathrm{V}1}=5.4\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=2.4\ \mathrm{V}$,由欧姆定律得$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{2.4\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$。
当电流$I_2=0.5\ \mathrm{A}$时,$\mathrm{V}_1$示数$U_{\mathrm{V}1}'=1\ \mathrm{V}$,此时$R_1$两端电压$U_1'=I_2R_1=0.5\ \mathrm{A}×8\ \Omega=4\ \mathrm{V}$,根据串联电路电压规律,$a$点电压($\mathrm{V}_2$示数)$U_a=U_{\mathrm{V}1}'+U_1'=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$。
【答案】8;5
【知识点】串联电路电压规律;欧姆定律应用
【点评】本题结合串联电路特点与$U-I$图像,考查欧姆定律的应用,关键是明确电压表测量对象,利用图像对应数据计算,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.6
登录