1 电阻$R_1$、$R_2$分别在各自的电路中,它们两端的电压之比$U_1:U_2=1:2$,通过它们的电流之比$I_1:I_2=1:4$,则$R_1$与$R_2$的电阻之比为(
A.$1:2$
B.$2:1$
C.$1:8$
D.$8:1$
B
)A.$1:2$
B.$2:1$
C.$1:8$
D.$8:1$
答案
本题的考点是用欧姆定律计算比值问题。$\frac{R_1}{R_2}=\frac{U_1}{I_1}:\frac{U_2}{I_2}=\frac{U_1}{U_2}×\frac{I_2}{I_1}=\frac{1}{2}×\frac{4}{1}=\frac{2}{1}$,B正确。
解析
【分析】
要计算电阻$R_1$与$R_2$的比值,已知它们两端的电压之比和通过的电流之比,需利用欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$,分别表示出两个电阻,再将电阻比转化为电压比和电流比的运算关系,代入已知比值计算,注意比值运算时的分子分母对应逻辑。
【解析】
根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,可得:
$R_1=\frac{U_1}{I_1}$,$R_2=\frac{U_2}{I_2}$
则$R_1$与$R_2$的电阻之比为:
$\frac{R_1}{R_2}=\frac{\frac{U_1}{I_1}}{\frac{U_2}{I_2}}=\frac{U_1}{U_2}×\frac{I_2}{I_1}$
已知$U_1:U_2=1:2$,即$\frac{U_1}{U_2}=\frac{1}{2}$;$I_1:I_2=1:4$,即$\frac{I_2}{I_1}=\frac{4}{1}$,代入得:
$\frac{R_1}{R_2}=\frac{1}{2}×\frac{4}{1}=\frac{2}{1}$
即$R_1:R_2=2:1$
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、电阻比值计算
【点评】
本题考查欧姆定律的基础应用,核心是利用$R=\frac{U}{I}$推导电阻比,关键是理清比值运算的对应关系,避免电流比的分子分母混淆,属于初中物理的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.6
要计算电阻$R_1$与$R_2$的比值,已知它们两端的电压之比和通过的电流之比,需利用欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$,分别表示出两个电阻,再将电阻比转化为电压比和电流比的运算关系,代入已知比值计算,注意比值运算时的分子分母对应逻辑。
【解析】
根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,可得:
$R_1=\frac{U_1}{I_1}$,$R_2=\frac{U_2}{I_2}$
则$R_1$与$R_2$的电阻之比为:
$\frac{R_1}{R_2}=\frac{\frac{U_1}{I_1}}{\frac{U_2}{I_2}}=\frac{U_1}{U_2}×\frac{I_2}{I_1}$
已知$U_1:U_2=1:2$,即$\frac{U_1}{U_2}=\frac{1}{2}$;$I_1:I_2=1:4$,即$\frac{I_2}{I_1}=\frac{4}{1}$,代入得:
$\frac{R_1}{R_2}=\frac{1}{2}×\frac{4}{1}=\frac{2}{1}$
即$R_1:R_2=2:1$
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、电阻比值计算
【点评】
本题考查欧姆定律的基础应用,核心是利用$R=\frac{U}{I}$推导电阻比,关键是理清比值运算的对应关系,避免电流比的分子分母混淆,属于初中物理的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.6
2 [2026郑州十九中期中] 如图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知(

A.乙是小灯泡的I-U图像
B.定值电阻的阻值为5 Ω
C.将R和L并联接在4 V的电源上,干路中的电流是1.2 A
D.将R和L串联后电路中电流为0.4 A,则电源电压为6 V
C
)A.乙是小灯泡的I-U图像
B.定值电阻的阻值为5 Ω
C.将R和L并联接在4 V的电源上,干路中的电流是1.2 A
D.将R和L串联后电路中电流为0.4 A,则电源电压为6 V
答案
A(×)由题图知乙为直线,说明阻值不变,乙为定值电阻的$I-U$图像;灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以灯泡的$I-U$图像为曲线,则甲为灯泡的$I-U$图像。
B(×)结合题图,根据欧姆定律得,定值电阻的阻值为$R=\frac{U}{I}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
C(√)将R和L并联接在4 V的电源上,由并联电路电压特点得,此时R和L两端电压均为4 V,结合题图得L、R的电流分别为0.8 A、0.4 A,干路中的电流是$I=I_\mathrm{L}+I_R=0.8\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}$。
D(×)将R和L串联,根据串联电路电流处处相等,则此时R和L电流均为0.4 A,由题图得灯泡和电阻两端的电压分别为1 V、4 V,由串联电路电压特点得电源电压为$U=U_\mathrm{L}+U_R=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$。
B(×)结合题图,根据欧姆定律得,定值电阻的阻值为$R=\frac{U}{I}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
C(√)将R和L并联接在4 V的电源上,由并联电路电压特点得,此时R和L两端电压均为4 V,结合题图得L、R的电流分别为0.8 A、0.4 A,干路中的电流是$I=I_\mathrm{L}+I_R=0.8\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}$。
D(×)将R和L串联,根据串联电路电流处处相等,则此时R和L电流均为0.4 A,由题图得灯泡和电阻两端的电压分别为1 V、4 V,由串联电路电压特点得电源电压为$U=U_\mathrm{L}+U_R=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$。
解析
【分析】
本题需先区分定值电阻与小灯泡的I-U图像特征(定值电阻阻值恒定,I-U图像为直线;小灯泡电阻随温度变化,I-U图像为曲线),再结合欧姆定律、串并联电路的电流和电压特点,逐一分析各选项。
【解析】
1. 判断图像:定值电阻的阻值不变,其I-U图像是直线;小灯泡的电阻随温度变化,I-U图像是曲线,因此甲是小灯泡的I-U图像,乙是定值电阻的I-U图像,故A错误。
2. 计算定值电阻阻值:由乙的图像,当U=4V时,I=0.4A,根据欧姆定律得定值电阻阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,故B错误。
3. 并联在4V电源上:并联电路各支路电压等于电源电压,即R和L两端电压均为4V;由图像可知,此时小灯泡(甲)的电流为0.8A,定值电阻(乙)的电流为0.4A,干路电流$I=I_\mathrm{L}+I_R=0.8\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}$,故C正确。
4. 串联时电流为0.4A:串联电路电流处处相等,通过R和L的电流均为0.4A;由图像可知,此时小灯泡两端电压为1V,定值电阻两端电压为4V,电源电压$U=U_\mathrm{L}+U_R=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像应用、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查电学综合知识,需明确定值电阻与小灯泡I-U图像的差异,熟练运用欧姆定律和串并联电路规律,准确提取图像中的对应数据是解题核心。
【难度系数】
0.5
本题需先区分定值电阻与小灯泡的I-U图像特征(定值电阻阻值恒定,I-U图像为直线;小灯泡电阻随温度变化,I-U图像为曲线),再结合欧姆定律、串并联电路的电流和电压特点,逐一分析各选项。
【解析】
1. 判断图像:定值电阻的阻值不变,其I-U图像是直线;小灯泡的电阻随温度变化,I-U图像是曲线,因此甲是小灯泡的I-U图像,乙是定值电阻的I-U图像,故A错误。
2. 计算定值电阻阻值:由乙的图像,当U=4V时,I=0.4A,根据欧姆定律得定值电阻阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,故B错误。
3. 并联在4V电源上:并联电路各支路电压等于电源电压,即R和L两端电压均为4V;由图像可知,此时小灯泡(甲)的电流为0.8A,定值电阻(乙)的电流为0.4A,干路电流$I=I_\mathrm{L}+I_R=0.8\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}$,故C正确。
4. 串联时电流为0.4A:串联电路电流处处相等,通过R和L的电流均为0.4A;由图像可知,此时小灯泡两端电压为1V,定值电阻两端电压为4V,电源电压$U=U_\mathrm{L}+U_R=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像应用、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查电学综合知识,需明确定值电阻与小灯泡I-U图像的差异,熟练运用欧姆定律和串并联电路规律,准确提取图像中的对应数据是解题核心。
【难度系数】
0.5
3 [2025成都石室中学期中] 如图甲所示的电路,开关S闭合时,电流表的示数和电压表的示数如图乙所示,通过电阻R的电流为

0.4
A,R的电阻为4
Ω。如果电源电压为6 V不变,此时灯泡电阻$R_L$ = 11
Ω。答案
0.4 4 11
【解析】 由题图甲知,R与L串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流。由题图乙知,电流表的分度值为0.02 A,示数为0.4 A,则通过电阻R的电流为0.4 A。电压表分度值为0.1 V,示数为1.6 V,由欧姆定律得,R的电阻$R=\frac{U_R}{I}=\frac{1.6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=4\ \Omega$。如果电源电压为6 V不变,则灯泡两端的电压$U_\mathrm{L}=U-U_R=6\ \mathrm{V}-1.6\ \mathrm{V}=4.4\ \mathrm{V}$,由欧姆定律得,此时灯泡电阻$R_\mathrm{L}=\frac{U_\mathrm{L}}{I}=\frac{4.4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=11\ \Omega$。
【解析】 由题图甲知,R与L串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流。由题图乙知,电流表的分度值为0.02 A,示数为0.4 A,则通过电阻R的电流为0.4 A。电压表分度值为0.1 V,示数为1.6 V,由欧姆定律得,R的电阻$R=\frac{U_R}{I}=\frac{1.6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=4\ \Omega$。如果电源电压为6 V不变,则灯泡两端的电压$U_\mathrm{L}=U-U_R=6\ \mathrm{V}-1.6\ \mathrm{V}=4.4\ \mathrm{V}$,由欧姆定律得,此时灯泡电阻$R_\mathrm{L}=\frac{U_\mathrm{L}}{I}=\frac{4.4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=11\ \Omega$。
解析
【分析】
首先明确电路连接:图甲中电阻R与灯泡L串联,电流表测量串联电路的电流,电压表测量电阻R两端的电压。解题时,先根据电表量程和分度值读取电流表、电压表的示数;利用串联电路电流处处相等,得到通过R的电流;再根据欧姆定律计算R的电阻;最后结合电源电压,算出灯泡两端的电压,再次用欧姆定律求出灯泡的电阻。
【解析】
1. 确定电路与电表测量对象:由图甲可知,R与L串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压。
2. 读取电流表示数:电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A;根据串联电路电流处处相等,通过R的电流$ I = 0.4\ \mathrm{A} $。
3. 读取电压表示数:电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为1.6V,即R两端电压$ U_R = 1.6\ \mathrm{V} $。
4. 计算R的电阻:根据欧姆定律 $ R = \frac{U_R}{I} = \frac{1.6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 4\ \Omega $。
5. 计算灯泡电阻:电源电压$ U = 6\ \mathrm{V} $,灯泡两端电压 $ U_L = U - U_R = 6\ \mathrm{V} - 1.6\ \mathrm{V} = 4.4\ \mathrm{V} $;再由欧姆定律 $ R_L = \frac{U_L}{I} = \frac{4.4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 11\ \Omega $。
【答案】
0.4;4;11
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电表读数
【点评】
本题是串联电路与欧姆定律结合的基础题,重点考查电表读数和欧姆定律的应用,需明确各电表测量对象,利用串联电路电流规律解题,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先明确电路连接:图甲中电阻R与灯泡L串联,电流表测量串联电路的电流,电压表测量电阻R两端的电压。解题时,先根据电表量程和分度值读取电流表、电压表的示数;利用串联电路电流处处相等,得到通过R的电流;再根据欧姆定律计算R的电阻;最后结合电源电压,算出灯泡两端的电压,再次用欧姆定律求出灯泡的电阻。
【解析】
1. 确定电路与电表测量对象:由图甲可知,R与L串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压。
2. 读取电流表示数:电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A;根据串联电路电流处处相等,通过R的电流$ I = 0.4\ \mathrm{A} $。
3. 读取电压表示数:电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为1.6V,即R两端电压$ U_R = 1.6\ \mathrm{V} $。
4. 计算R的电阻:根据欧姆定律 $ R = \frac{U_R}{I} = \frac{1.6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 4\ \Omega $。
5. 计算灯泡电阻:电源电压$ U = 6\ \mathrm{V} $,灯泡两端电压 $ U_L = U - U_R = 6\ \mathrm{V} - 1.6\ \mathrm{V} = 4.4\ \mathrm{V} $;再由欧姆定律 $ R_L = \frac{U_L}{I} = \frac{4.4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 11\ \Omega $。
【答案】
0.4;4;11
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电表读数
【点评】
本题是串联电路与欧姆定律结合的基础题,重点考查电表读数和欧姆定律的应用,需明确各电表测量对象,利用串联电路电流规律解题,难度适中。
【难度系数】
0.6
4 如图所示的电路中,已知灯泡$\mathrm{L}_1$的阻值为$10\ \Omega$,闭合开关,电流表$\mathrm{A}_1$的示数为$0.5\ \mathrm{A}$,电流表$\mathrm{A}_2$的示数为$0.3\ \mathrm{A}$,则灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$是
并
联的,灯泡$\mathrm{L}_1$两端的电压是3
$\mathrm{V}$,通过灯泡$\mathrm{L}_2$的电流是0.2
$\mathrm{A}$,灯泡$\mathrm{L}_2$的阻值为15
$\Omega$。答案
并 3 0.2 15
【解析】 由电路图可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_1$的电流,$\mathrm{A}_1$测干路电流。由$I=\frac{U}{R}$知,灯泡$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以,通过灯泡$\mathrm{L}_2$的电流$I_2=I-I_1=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,因为并联电路各支路两端电压相等,所以$U_2=U_1=3\ \mathrm{V}$,由$I=\frac{U}{R}$知,灯泡$\mathrm{L}_2$的阻值$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
【解析】 由电路图可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_1$的电流,$\mathrm{A}_1$测干路电流。由$I=\frac{U}{R}$知,灯泡$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以,通过灯泡$\mathrm{L}_2$的电流$I_2=I-I_1=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,因为并联电路各支路两端电压相等,所以$U_2=U_1=3\ \mathrm{V}$,由$I=\frac{U}{R}$知,灯泡$\mathrm{L}_2$的阻值$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
解析
【分析】首先观察电路图,电流从电源正极流出后,经电流表$\mathrm{A}_1$分成两条支路,一条经过$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{A}_2$,另一条经过$\mathrm{L}_2$,汇合后经开关回到电源负极,因此$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$为并联;明确电流表测量对象:$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_1$支路电流,$\mathrm{A}_1$测干路电流。再结合并联电路的电流、电压特点,利用欧姆定律逐步计算各物理量。
【解析】由电路图可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,电流表$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_1$的电流,电流表$\mathrm{A}_1$测干路电流。
1. 计算$\mathrm{L}_1$两端电压:根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,得$\mathrm{L}_1$两端电压$U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$。
2. 计算通过$\mathrm{L}_2$的电流:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故$I_2=I - I_1=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$。
3. 计算$\mathrm{L}_2$的阻值:并联电路各支路电压相等,即$U_2=U_1=3\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律得$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
【答案】并 3 0.2 15
【知识点】并联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的基础应用,需明确电流表测量对象,熟练运用相关公式即可完成计算。
【难度系数】0.6
【解析】由电路图可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,电流表$\mathrm{A}_2$测$\mathrm{L}_1$的电流,电流表$\mathrm{A}_1$测干路电流。
1. 计算$\mathrm{L}_1$两端电压:根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,得$\mathrm{L}_1$两端电压$U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$。
2. 计算通过$\mathrm{L}_2$的电流:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故$I_2=I - I_1=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$。
3. 计算$\mathrm{L}_2$的阻值:并联电路各支路电压相等,即$U_2=U_1=3\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律得$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
【答案】并 3 0.2 15
【知识点】并联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的基础应用,需明确电流表测量对象,熟练运用相关公式即可完成计算。
【难度系数】0.6
5 [2026厦门六中月考] 如图甲所示是某电子秤的电路原理示意图,$R_1$为定值电阻,托盘下方的电阻$R$为压敏电阻,其电阻大小与托盘中所放物体质量$m$大小的关系图像如图乙所示。已知托盘中未放入任何物体时,闭合开关,电流表示数$I=0.1\ \mathrm{A}$,且电源电压为$8\ \mathrm{V}$保持不变。则:

(1)当托盘中放入的物体质量增大时,电路中的电流变
(2)定值电阻$R_1$的阻值是多少?
(3)电流表示数为$0.16\ \mathrm{A}$时,放入托盘中的物体质量是多少?
(1)当托盘中放入的物体质量增大时,电路中的电流变
大
(填“大”或“小”)。(2)定值电阻$R_1$的阻值是多少?
(3)电流表示数为$0.16\ \mathrm{A}$时,放入托盘中的物体质量是多少?
答案
解:(1)大
(2)由题图甲可知,$R$、$R_1$串联,电流表测电路中的电流。托盘中未放入任何物体时,由题图乙可知,压敏电阻R的阻值为50 Ω,此时电流表示数$I=0.1\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律可知,R两端的电压$U_R=IR=0.1\ \mathrm{A}×50\ \Omega=5\ \mathrm{V}$,由串联电路电压的特点可得,$R_1$两端的电压$U_1=U-U_R=8\ \mathrm{V}-5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,
由欧姆定律可得,$R_1$的阻值$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
(3)当电流表的示数为0.16 A时,$R_1$两端的电压$U_1'=I'R_1=0.16\ \mathrm{A}×30\ \Omega=4.8\ \mathrm{V}$,
由串联电路电压的特点可得,R两端的电压$U_R'=U-U_1'=8\ \mathrm{V}-4.8\ \mathrm{V}=3.2\ \mathrm{V}$,
由欧姆定律可得,R的阻值$R'=\frac{U_R'}{I'}=\frac{3.2\ \mathrm{V}}{0.16\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,
由题图乙可知,放入托盘中的物体质量是600 g。
(2)由题图甲可知,$R$、$R_1$串联,电流表测电路中的电流。托盘中未放入任何物体时,由题图乙可知,压敏电阻R的阻值为50 Ω,此时电流表示数$I=0.1\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律可知,R两端的电压$U_R=IR=0.1\ \mathrm{A}×50\ \Omega=5\ \mathrm{V}$,由串联电路电压的特点可得,$R_1$两端的电压$U_1=U-U_R=8\ \mathrm{V}-5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,
由欧姆定律可得,$R_1$的阻值$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
(3)当电流表的示数为0.16 A时,$R_1$两端的电压$U_1'=I'R_1=0.16\ \mathrm{A}×30\ \Omega=4.8\ \mathrm{V}$,
由串联电路电压的特点可得,R两端的电压$U_R'=U-U_1'=8\ \mathrm{V}-4.8\ \mathrm{V}=3.2\ \mathrm{V}$,
由欧姆定律可得,R的阻值$R'=\frac{U_R'}{I'}=\frac{3.2\ \mathrm{V}}{0.16\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,
由题图乙可知,放入托盘中的物体质量是600 g。
解析
【分析】
首先观察图乙可知,压敏电阻R的阻值随托盘中物体质量增大而减小;对于串联电路,总电阻等于各电阻之和,结合欧姆定律可分析电流变化。计算定值电阻和对应质量时,需利用串联电路电压、电阻规律,结合欧姆定律,再从图乙中提取电阻与质量的对应关系。
【解析】
(1) 由图乙可知,托盘中物体质量增大时,压敏电阻R的阻值减小,电路总电阻减小。电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流变大,故填“大”。
(2) 托盘中未放物体时,$m=0$,由图乙得压敏电阻$R=50\ \Omega$。$R$与$R_1$串联,电流表测电路电流,此时电流$I=0.1\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律,电路总电阻:$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=80\ \Omega$。
根据串联电路电阻规律,定值电阻$R_1=R_{\mathrm{总}}-R=80\ \Omega-50\ \Omega=30\ \Omega$。
(3) 当电流$I'=0.16\ \mathrm{A}$时,电路总电阻:$R_{\mathrm{总}}'=\frac{U}{I'}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.16\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$。
此时压敏电阻的阻值:$R'=R_{\mathrm{总}}'-R_1=50\ \Omega-30\ \Omega=20\ \Omega$。
由图乙可知,当$R=20\ \Omega$时,对应的物体质量为$600\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) 大;(2) $30\ \Omega$;(3) $600\ \mathrm{g}$
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电阻计算
【点评】
本题结合串联电路规律、欧姆定律与图像分析,考查电路综合应用能力,需准确提取图像信息,步骤清晰,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
首先观察图乙可知,压敏电阻R的阻值随托盘中物体质量增大而减小;对于串联电路,总电阻等于各电阻之和,结合欧姆定律可分析电流变化。计算定值电阻和对应质量时,需利用串联电路电压、电阻规律,结合欧姆定律,再从图乙中提取电阻与质量的对应关系。
【解析】
(1) 由图乙可知,托盘中物体质量增大时,压敏电阻R的阻值减小,电路总电阻减小。电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流变大,故填“大”。
(2) 托盘中未放物体时,$m=0$,由图乙得压敏电阻$R=50\ \Omega$。$R$与$R_1$串联,电流表测电路电流,此时电流$I=0.1\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律,电路总电阻:$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=80\ \Omega$。
根据串联电路电阻规律,定值电阻$R_1=R_{\mathrm{总}}-R=80\ \Omega-50\ \Omega=30\ \Omega$。
(3) 当电流$I'=0.16\ \mathrm{A}$时,电路总电阻:$R_{\mathrm{总}}'=\frac{U}{I'}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.16\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$。
此时压敏电阻的阻值:$R'=R_{\mathrm{总}}'-R_1=50\ \Omega-30\ \Omega=20\ \Omega$。
由图乙可知,当$R=20\ \Omega$时,对应的物体质量为$600\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) 大;(2) $30\ \Omega$;(3) $600\ \mathrm{g}$
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电阻计算
【点评】
本题结合串联电路规律、欧姆定律与图像分析,考查电路综合应用能力,需准确提取图像信息,步骤清晰,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
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