7 在“探究电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示,先在 AB 间接入10 Ω的定值电阻 R,移动滑片 P,使电压表示数为3 V,读出电流表示数。接着取下10 Ω的电阻换上15 Ω定值电阻,不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是(

A.大于3 V,应将滑片 P向左滑
B.大于3 V,应将滑片 P向右滑
C.小于3 V,应将滑片 P向左滑
D.小于3 V,应将滑片 P向右滑
A
)。A.大于3 V,应将滑片 P向左滑
B.大于3 V,应将滑片 P向右滑
C.小于3 V,应将滑片 P向左滑
D.小于3 V,应将滑片 P向右滑
答案
A [解析]在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,要控制电压表示数不变,当取下10 Ω的电阻换上15 Ω定值电阻时,根据分压原理可知,电压表示数变大,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器分得的电压,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向左移动,A正确. 故选A.
解析
【分析】
本题是探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验,核心是控制定值电阻两端电压不变。当AB间电阻更换为更大的定值电阻时,需结合串联分压规律判断电压变化,再通过调节滑动变阻器使定值电阻两端电压回到设定值,以此确定滑片移动方向。
【解析】
1. 实验要求:探究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端电压不变,需保持电压表示数为3V。
2. 电压变化分析:当将10Ω电阻换成15Ω电阻后,根据串联电路分压原理(串联电路中电压与电阻成正比),定值电阻阻值增大,其两端分得的电压变大,因此电压表示数大于3V。
3. 操作判断:为使定值电阻两端电压回到3V,需增大滑动变阻器分得的电压,根据串联电路总电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻。观察电路图,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电阻变大,符合要求。
【答案】
A
【知识点】
探究电流与电阻的关系、串联分压规律
【点评】
本题考查电学实验的基础操作,重点是控制变量法的应用,需熟练运用串联分压规律分析电压变化,进而确定滑动变阻器的调节方向,是学生需掌握的典型实验题。
【难度系数】
0.5
本题是探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验,核心是控制定值电阻两端电压不变。当AB间电阻更换为更大的定值电阻时,需结合串联分压规律判断电压变化,再通过调节滑动变阻器使定值电阻两端电压回到设定值,以此确定滑片移动方向。
【解析】
1. 实验要求:探究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端电压不变,需保持电压表示数为3V。
2. 电压变化分析:当将10Ω电阻换成15Ω电阻后,根据串联电路分压原理(串联电路中电压与电阻成正比),定值电阻阻值增大,其两端分得的电压变大,因此电压表示数大于3V。
3. 操作判断:为使定值电阻两端电压回到3V,需增大滑动变阻器分得的电压,根据串联电路总电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻。观察电路图,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电阻变大,符合要求。
【答案】
A
【知识点】
探究电流与电阻的关系、串联分压规律
【点评】
本题考查电学实验的基础操作,重点是控制变量法的应用,需熟练运用串联分压规律分析电压变化,进而确定滑动变阻器的调节方向,是学生需掌握的典型实验题。
【难度系数】
0.5
8 在图甲所示的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,两只电压表指针均如图乙所示,则电阻$R_1$、$R_2$两端电压分别是(

A.6 V 7.5 V
B.7.5 V 1.5 V
C.1.5 V 7.5 V
D.6 V 1.5 V
D
)。A.6 V 7.5 V
B.7.5 V 1.5 V
C.1.5 V 7.5 V
D.6 V 1.5 V
答案
D [解析]由电路图可知,闭合开关S后,电阻$R_1$与$R_2$串联,电压表$\mathrm{V}_2$测电源电压,电压表$\mathrm{V}_1$测电阻$R_2$两端的电压. 由串联电路的电压规律可知,电压表$\mathrm{V}_2$示数应大于电压表$\mathrm{V}_1$示数,而两电压表的指针位置相同,则电压表$\mathrm{V}_2$的量程是0~15 V,分度值是0.5 V,其示数为7.5 V,即电源电压$U=7.5\ \mathrm{V}$;电压表$\mathrm{V}_1$的量程是0~3 V,分度值是0.1 V,其示数为1.5 V,即$R_2$两端的电压$U_2=1.5\ \mathrm{V}$,则电阻$R_1$两端的电压$U_1=U-U_2=7.5\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$.
解析
【分析】
首先分析电路结构:闭合开关S后,电阻$R_1$与$R_2$串联,电压表$\mathrm{V}_2$测电源总电压,电压表$\mathrm{V}_1$测$R_2$两端的电压。根据串联电路电压规律,总电压等于各部分电压之和,因此$\mathrm{V}_2$的示数必然大于$\mathrm{V}_1$的示数。但两表指针位置相同,说明它们使用的量程不同,大量程(0~15V)的读数是小量程(0~3V)读数的5倍,据此可判断量程并读数,最终计算$R_1$两端的电压。
【解析】
1. 确定电路与测量对象:闭合开关后,$R_1$与$R_2$串联,$\mathrm{V}_2$测电源电压,$\mathrm{V}_1$测$R_2$两端电压。
2. 判断电压表量程:串联电路总电压大于各部分电压,因此$\mathrm{V}_2$示数更大;两表指针位置相同,说明$\mathrm{V}_2$用0~15V量程,$\mathrm{V}_1$用0~3V量程。
3. 读取电压值:0~15V量程分度值为0.5V,对应示数为$7.5\ \mathrm{V}$(即电源电压$U=7.5\ \mathrm{V}$);0~3V量程分度值为0.1V,对应示数为$1.5\ \mathrm{V}$(即$R_2$两端电压$U_2=1.5\ \mathrm{V}$)。
4. 计算$R_1$两端电压:根据串联电压规律$U=U_1+U_2$,得$U_1=U-U_2=7.5\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律;电压表的读数
【点评】
本题结合串联电路电压规律考查电压表的读数,核心是利用指针位置相同判断量程差异(大量程读数为小量程的5倍),易错点是误判电压表量程,需明确测量对象和量程对应关系。
【难度系数】
0.5
首先分析电路结构:闭合开关S后,电阻$R_1$与$R_2$串联,电压表$\mathrm{V}_2$测电源总电压,电压表$\mathrm{V}_1$测$R_2$两端的电压。根据串联电路电压规律,总电压等于各部分电压之和,因此$\mathrm{V}_2$的示数必然大于$\mathrm{V}_1$的示数。但两表指针位置相同,说明它们使用的量程不同,大量程(0~15V)的读数是小量程(0~3V)读数的5倍,据此可判断量程并读数,最终计算$R_1$两端的电压。
【解析】
1. 确定电路与测量对象:闭合开关后,$R_1$与$R_2$串联,$\mathrm{V}_2$测电源电压,$\mathrm{V}_1$测$R_2$两端电压。
2. 判断电压表量程:串联电路总电压大于各部分电压,因此$\mathrm{V}_2$示数更大;两表指针位置相同,说明$\mathrm{V}_2$用0~15V量程,$\mathrm{V}_1$用0~3V量程。
3. 读取电压值:0~15V量程分度值为0.5V,对应示数为$7.5\ \mathrm{V}$(即电源电压$U=7.5\ \mathrm{V}$);0~3V量程分度值为0.1V,对应示数为$1.5\ \mathrm{V}$(即$R_2$两端电压$U_2=1.5\ \mathrm{V}$)。
4. 计算$R_1$两端电压:根据串联电压规律$U=U_1+U_2$,得$U_1=U-U_2=7.5\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律;电压表的读数
【点评】
本题结合串联电路电压规律考查电压表的读数,核心是利用指针位置相同判断量程差异(大量程读数为小量程的5倍),易错点是误判电压表量程,需明确测量对象和量程对应关系。
【难度系数】
0.5
9 在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,当滑动变阻器$R_2$的滑片P由最右端向中点移动时,变小的是(
A.电流表$A_2$的示数

B.电压表V的示数
C.电流表A示数与电流表$A_2$示数的差值
D.电压表V示数与电流表A示数的比值
D
).A.电流表$A_2$的示数
B.电压表V的示数
C.电流表A示数与电流表$A_2$示数的差值
D.电压表V示数与电流表A示数的比值
答案
D [解析]由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联,电流表A测干路电流,电流表$\mathrm{A}_2$测$R_2$支路的电流,电压表测量电源的电压. 电源电压不变,移动滑片时,电压表V示数保持不变,故B不符合题意;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时,通过$R_1$支路的电流不变;闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由最右端向中间移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据$I=\frac{U}{R}$可知,通过滑动变阻器的电流变大,电流表$\mathrm{A}_2$的示数变大,故A不符合题意;根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变大,即电流表A示数变大,电流表A示数与电流表$\mathrm{A}_2$示数的差值为通过定值电阻$R_1$的电流,差值不变,故C不符合题意;由于电压表V的示数不变,电流表A示数变大,所以电压表V示数与电流表A示数的比值变小,故D符合题意. 故选D.
解析
【分析】首先分析电路结构:由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联,电流表A测干路电流,电流表$\mathrm{A}_2$测$R_2$支路的电流,电压表V测量电源电压。电源电压保持不变,因此电压表V的示数始终不变;并联电路中各支路独立工作、互不影响,定值电阻$R_1$的电流不受$R_2$变化的影响;当滑动变阻器滑片移动时,$R_2$接入电路的电阻变化,根据欧姆定律可分析$R_2$支路电流的变化,再结合并联电路的电流规律分析干路电流的变化,最后逐一判断各选项是否符合题意。
【解析】1. 电路与电表分析:$R_1$与$R_2$并联,电流表A测干路电流,$\mathrm{A}_2$测$R_2$支路电流,电压表V测电源电压,电源电压$U$不变,因此电压表V的示数始终不变,故选项B不符合题意。2. 并联电路电流规律:并联电路各支路独立,$R_1$为定值电阻,其两端电压等于电源电压,所以通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}$,保持不变;干路电流$I=I_1+I_2$($I_2$为$R_2$支路电流),电流表A与$\mathrm{A}_2$的差值为$I_1$,因此该差值不变,故选项C不符合题意。3. 滑动变阻器的影响:滑片$P$由最右端向中点移动时,$R_2$接入电路的电阻变小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$U$不变、$R_2$变小,所以通过$R_2$的电流$I_2$变大,即电流表$\mathrm{A}_2$的示数变大,故选项A不符合题意。4. 选项D分析:电压表V的示数$U$不变,干路电流$I=I_1+I_2$,$I_1$不变、$I_2$变大,所以$I$变大;电压表V示数与电流表A示数的比值为$\frac{U}{I}$,因$U$不变、$I$变大,故该比值变小,符合题意。
【答案】D
【知识点】并联电路规律、欧姆定律应用、滑动变阻器
【点评】本题考查电路动态分析,需先明确各电表测量对象,结合并联电路特点和欧姆定律推导电表示数变化,是中等难度的电路综合题,需掌握电路分析的基本方法。
【难度系数】0.5
【解析】1. 电路与电表分析:$R_1$与$R_2$并联,电流表A测干路电流,$\mathrm{A}_2$测$R_2$支路电流,电压表V测电源电压,电源电压$U$不变,因此电压表V的示数始终不变,故选项B不符合题意。2. 并联电路电流规律:并联电路各支路独立,$R_1$为定值电阻,其两端电压等于电源电压,所以通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}$,保持不变;干路电流$I=I_1+I_2$($I_2$为$R_2$支路电流),电流表A与$\mathrm{A}_2$的差值为$I_1$,因此该差值不变,故选项C不符合题意。3. 滑动变阻器的影响:滑片$P$由最右端向中点移动时,$R_2$接入电路的电阻变小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$U$不变、$R_2$变小,所以通过$R_2$的电流$I_2$变大,即电流表$\mathrm{A}_2$的示数变大,故选项A不符合题意。4. 选项D分析:电压表V的示数$U$不变,干路电流$I=I_1+I_2$,$I_1$不变、$I_2$变大,所以$I$变大;电压表V示数与电流表A示数的比值为$\frac{U}{I}$,因$U$不变、$I$变大,故该比值变小,符合题意。
【答案】D
【知识点】并联电路规律、欧姆定律应用、滑动变阻器
【点评】本题考查电路动态分析,需先明确各电表测量对象,结合并联电路特点和欧姆定律推导电表示数变化,是中等难度的电路综合题,需掌握电路分析的基本方法。
【难度系数】0.5
10 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的.小聪同学想设计一个通过电表的示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表的示数增大.以下电路中不符合要求的是(
D
). 答案
D
解析
【分析】
要判断压力增大时电表示数是否增大,需结合压敏电阻“压力越大,阻值越小”的特性,先明确各电路中电表的测量对象,再根据串并联电路规律和欧姆定律分析电表示数变化:
1. 选项A:压敏电阻与R0并联,电流表测干路电流。并联电路各支路电压等于电源电压,R0的电流恒定;压力增大时压敏电阻阻值减小,其支路电流增大,总电流为两支路电流之和,因此干路电流增大,电流表示数增大,符合要求。
2. 选项B:压敏电阻与电流表串联后和R0并联,电流表测压敏电阻的电流。并联电压不变,压力增大时压敏电阻阻值减小,由I=U/R可知,压敏电阻的电流增大,电流表示数增大,符合要求。
3. 选项C:R0与压敏电阻串联,电压表测R0两端电压。压力增大时压敏电阻阻值减小,总电阻减小,电路电流增大;R0为定值电阻,由U=IR0可知,R0两端电压增大,电压表示数增大,符合要求。
4. 选项D:R0与压敏电阻串联,电压表测电源两端电压。电源电压恒定,无论压敏电阻阻值如何变化,电压表示数始终等于电源电压,不会随压力增大而增大,不符合要求。
【解析】
逐一分析各选项:
A:并联电路中,干路电流I=I₀+I压,I₀=U/R₀(定值),压力增大时R压减小,I压=U/R压增大,故总电流I增大,电流表示数增大,符合要求。
B:压敏电阻支路电流I压=U/R压,压力增大时R压减小,I压增大,电流表示数增大,符合要求。
C:串联电路总电流I=U/(R₀+R压),压力增大时R压减小,I增大,R0两端电压U₀=IR₀增大,电压表示数增大,符合要求。
D:电压表测电源电压,电源电压不变,压力增大时电压表示数不变,不符合要求。因此不符合要求的是D。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、串并联电路特点
【点评】
本题结合压敏电阻的特性,考查电路动态分析,需明确电表测量对象,利用串并联规律和欧姆定律判断电表示数变化,是常见的电路应用题型。
【难度系数】
0.4
要判断压力增大时电表示数是否增大,需结合压敏电阻“压力越大,阻值越小”的特性,先明确各电路中电表的测量对象,再根据串并联电路规律和欧姆定律分析电表示数变化:
1. 选项A:压敏电阻与R0并联,电流表测干路电流。并联电路各支路电压等于电源电压,R0的电流恒定;压力增大时压敏电阻阻值减小,其支路电流增大,总电流为两支路电流之和,因此干路电流增大,电流表示数增大,符合要求。
2. 选项B:压敏电阻与电流表串联后和R0并联,电流表测压敏电阻的电流。并联电压不变,压力增大时压敏电阻阻值减小,由I=U/R可知,压敏电阻的电流增大,电流表示数增大,符合要求。
3. 选项C:R0与压敏电阻串联,电压表测R0两端电压。压力增大时压敏电阻阻值减小,总电阻减小,电路电流增大;R0为定值电阻,由U=IR0可知,R0两端电压增大,电压表示数增大,符合要求。
4. 选项D:R0与压敏电阻串联,电压表测电源两端电压。电源电压恒定,无论压敏电阻阻值如何变化,电压表示数始终等于电源电压,不会随压力增大而增大,不符合要求。
【解析】
逐一分析各选项:
A:并联电路中,干路电流I=I₀+I压,I₀=U/R₀(定值),压力增大时R压减小,I压=U/R压增大,故总电流I增大,电流表示数增大,符合要求。
B:压敏电阻支路电流I压=U/R压,压力增大时R压减小,I压增大,电流表示数增大,符合要求。
C:串联电路总电流I=U/(R₀+R压),压力增大时R压减小,I增大,R0两端电压U₀=IR₀增大,电压表示数增大,符合要求。
D:电压表测电源电压,电源电压不变,压力增大时电压表示数不变,不符合要求。因此不符合要求的是D。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、串并联电路特点
【点评】
本题结合压敏电阻的特性,考查电路动态分析,需明确电表测量对象,利用串并联规律和欧姆定律判断电表示数变化,是常见的电路应用题型。
【难度系数】
0.4
二、填空题(每空2分,共34分)
11 (2023·襄阳中考)如图所示的电路中,电源电压保持不变.只闭合开关S、S₁时,电压表示数与电源电压之比为2:3;只闭合开关S、S₂时,电压表示数与电源电压之比为3:5,则R₁与R₂的阻值之比为

11 (2023·襄阳中考)如图所示的电路中,电源电压保持不变.只闭合开关S、S₁时,电压表示数与电源电压之比为2:3;只闭合开关S、S₂时,电压表示数与电源电压之比为3:5,则R₁与R₂的阻值之比为
4:3
.答案
4:3 [解析]由题图可知,当只闭合开关S、$S_1$时,$R_0$、$R_1$串联,电压表测量$R_1$两端的电压,根据题意可知,$U_1:U=2:3$,根据串联电路的电压特点可知,$R_1$、$R_0$两端的电压之比为$U_1:U_0=2:1$,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知,$\frac{R_1}{R_0}=\frac{\frac{U_1}{I}}{\frac{U_0}{I}}=\frac{U_1}{U_0}=\frac{2}{1}$,即$R_1=2R_0$;只闭合开关S、$S_2$时,$R_0$、$R_2$串联,电压表测量$R_2$两端的电压,根据题意可知,$U_2:U=3:5$,根据串联电路的电压特点可知,$R_2$与$R_0$两端的电压之比为$U_2:U_0'=3:2$,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知,$\frac{R_2}{R_0}=\frac{\frac{U_2}{I}}{\frac{U_0'}{I}}=\frac{U_2}{U_0'}=\frac{3}{2}$,即$R_2=\frac{3}{2}R_0$,则$R_1$与$R_2$的阻值之比为$\frac{R_1}{R_2}=\frac{2R_0}{\frac{3}{2}R_0}=\frac{4}{3}$.
解析
【分析】首先分析不同开关闭合时的电路结构:只闭合S、S₁时,R₀与R₁串联,电压表测R₁两端电压;只闭合S、S₂时,R₀与R₂串联,电压表测R₂两端电压。利用串联电路电压规律和欧姆定律,分别求出R₁、R₂与R₀的关系,进而计算R₁与R₂的阻值之比。
【解析】1. 只闭合开关S、S₁时,R₀与R₁串联,电压表测R₁两端电压,由题意知$U_1:U=2:3$,则R₀两端电压$U_0=U-U_1$,故$U_1:U_0=2:(3-2)=2:1$。串联电路电流处处相等,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得$\frac{R_1}{R_0}=\frac{\frac{U_1}{I}}{\frac{U_0}{I}}=\frac{U_1}{U_0}=\frac{2}{1}$,即$R_1=2R_0$。
2. 只闭合开关S、S₂时,R₀与R₂串联,电压表测R₂两端电压,由题意知$U_2:U=3:5$,则R₀两端电压$U_0'=U-U_2$,故$U_2:U_0'=3:(5-3)=3:2$。同理可得$\frac{R_2}{R_0}=\frac{\frac{U_2}{I'}}{\frac{U_0'}{I'}}=\frac{U_2}{U_0'}=\frac{3}{2}$,即$R_2=\frac{3}{2}R_0$。
3. 计算$R_1$与$R_2$的比值:$\frac{R_1}{R_2}=\frac{2R_0}{\frac{3}{2}R_0}=\frac{4}{3}$。
【答案】4:3
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题结合开关状态变化分析串联电路,需明确不同状态下电压表的测量对象,利用串联电路电压特点和欧姆定律推导电阻关系,是典型的电路分析中档题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 只闭合开关S、S₁时,R₀与R₁串联,电压表测R₁两端电压,由题意知$U_1:U=2:3$,则R₀两端电压$U_0=U-U_1$,故$U_1:U_0=2:(3-2)=2:1$。串联电路电流处处相等,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得$\frac{R_1}{R_0}=\frac{\frac{U_1}{I}}{\frac{U_0}{I}}=\frac{U_1}{U_0}=\frac{2}{1}$,即$R_1=2R_0$。
2. 只闭合开关S、S₂时,R₀与R₂串联,电压表测R₂两端电压,由题意知$U_2:U=3:5$,则R₀两端电压$U_0'=U-U_2$,故$U_2:U_0'=3:(5-3)=3:2$。同理可得$\frac{R_2}{R_0}=\frac{\frac{U_2}{I'}}{\frac{U_0'}{I'}}=\frac{U_2}{U_0'}=\frac{3}{2}$,即$R_2=\frac{3}{2}R_0$。
3. 计算$R_1$与$R_2$的比值:$\frac{R_1}{R_2}=\frac{2R_0}{\frac{3}{2}R_0}=\frac{4}{3}$。
【答案】4:3
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题结合开关状态变化分析串联电路,需明确不同状态下电压表的测量对象,利用串联电路电压特点和欧姆定律推导电阻关系,是典型的电路分析中档题。
【难度系数】0.5
12 当某定值电阻两端电压减少了5 V时,电阻中的电流由0.3 A变为0.1 A,则此定值电阻的阻值为
25
Ω,电阻两端原来的电压为7.5
V.答案
25 7.5
解析
【分析】
本题需利用定值电阻阻值不变的特性,结合欧姆定律建立方程求解。首先设定定值电阻原来的电压为$ U $,根据欧姆定律分别表示出两种状态下的电阻,由于电阻不变,可列出等式求出原来的电压,再计算电阻阻值。
【解析】
设定值电阻原来两端的电压为$ U $,根据欧姆定律$ R = \frac{U}{I} $:
1. 原来的电阻:$ R = \frac{U}{0.3\ \mathrm{A}} $;
2. 电压减少5V后,电压为$ U - 5\ \mathrm{V} $,此时电阻:$ R = \frac{U - 5\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}} $;
3. 因为定值电阻阻值不变,所以$ \frac{U}{0.3} = \frac{U - 5}{0.1} $,解方程:
$ U = 3(U - 5) $
$ U = 3U - 15 $
$ 2U = 15 $
得$ U = 7.5\ \mathrm{V} $;
4. 计算电阻:$ R = \frac{7.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 25\ \Omega $。
【答案】
25;7.5
【知识点】
欧姆定律;定值电阻特性
【点评】
本题考查欧姆定律的应用,核心是利用定值电阻阻值不变的隐含条件建立方程,属于基础题型,需熟练掌握欧姆定律公式。
【难度系数】
0.6
本题需利用定值电阻阻值不变的特性,结合欧姆定律建立方程求解。首先设定定值电阻原来的电压为$ U $,根据欧姆定律分别表示出两种状态下的电阻,由于电阻不变,可列出等式求出原来的电压,再计算电阻阻值。
【解析】
设定值电阻原来两端的电压为$ U $,根据欧姆定律$ R = \frac{U}{I} $:
1. 原来的电阻:$ R = \frac{U}{0.3\ \mathrm{A}} $;
2. 电压减少5V后,电压为$ U - 5\ \mathrm{V} $,此时电阻:$ R = \frac{U - 5\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}} $;
3. 因为定值电阻阻值不变,所以$ \frac{U}{0.3} = \frac{U - 5}{0.1} $,解方程:
$ U = 3(U - 5) $
$ U = 3U - 15 $
$ 2U = 15 $
得$ U = 7.5\ \mathrm{V} $;
4. 计算电阻:$ R = \frac{7.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 25\ \Omega $。
【答案】
25;7.5
【知识点】
欧姆定律;定值电阻特性
【点评】
本题考查欧姆定律的应用,核心是利用定值电阻阻值不变的隐含条件建立方程,属于基础题型,需熟练掌握欧姆定律公式。
【难度系数】
0.6
13 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图所示.则由图可知,元件A的电阻为

5
Ω;将A和B并联后接在电压为3 V的电源两端,则干路中的电流是0.9
A;将A和B串联后接在电压为4.5 V的电源两端,则通过B的电流是0.3
A.答案
5 0.9 0.3 [解析]由元件A的电流与其两端电压的关系图像可知,当$U_A=3\ \mathrm{V}$时,$I_A=0.6\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律可得,A元件的电阻为$R_A=\frac{U_A}{I_A}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$;将A和B并联后接在电压为3 V的电源两端,因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,所以$U_A=U_B=U=3\ \mathrm{V}$,由图像可知,对应的电流分别为$I_A=0.6\ \mathrm{A}$,$I_B=0.3\ \mathrm{A}$,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流$I'=I_A+I_B=0.6\ \mathrm{A}+0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{A}$;因为串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和,且串联电路中各处的电流相等,由题图可知,当电流为0.3 A时,A、B两端的电压分别为$U_A'=1.5\ \mathrm{V}$,$U_B'=3\ \mathrm{V}$,根据串联电路电压的规律知,电源电压$U=U_A'+U_B'=1.5\ \mathrm{V}+3\ \mathrm{V}=4.5\ \mathrm{V}$,符合题意,故通过B的电流是0.3 A.
解析
【分析】
要解决本题,需先从I-U图像中提取元件A、B的电流与电压的对应关系,结合欧姆定律计算电阻,再根据串并联电路的电流、电压特点,结合图像找到对应状态下的电流值。步骤如下:1. 计算元件A的电阻:选取A图像上某一电压和电流值,利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算;2. 分析A、B并联在3V电源时的干路电流:并联电路各支路电压等于电源电压,找到A、B在3V时的电流,相加得干路电流;3. 分析A、B串联在4.5V电源时的电流:串联电路电流相等,总电压等于各部分电压之和,找到使A、B电压和为4.5V的电流值,即为通过B的电流。
【解析】
1. 计算元件A的电阻:由图像可知,当元件A两端电压$U_A=3\ \mathrm{V}$时,通过的电流$I_A=0.6\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,可得元件A的电阻$R_A=\frac{U_A}{I_A}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
2. 计算A、B并联在3V电源时的干路电流:并联电路中各支路两端电压等于电源电压,因此$U_A'=U_B'=3\ \mathrm{V}$。由图像可知,此时通过A的电流$I_A'=0.6\ \mathrm{A}$,通过B的电流$I_B'=0.3\ \mathrm{A}$。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,可得干路电流$I=I_A'+I_B'=0.6\ \mathrm{A}+0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{A}$。
3. 计算A、B串联在4.5V电源时通过B的电流:串联电路中各处电流相等,总电压等于各部分电压之和。需找到电流$I''$,使得$U_A''+U_B''=4.5\ \mathrm{V}$。由图像可知,当电流$I''=0.3\ \mathrm{A}$时,$U_A''=1.5\ \mathrm{V}$,$U_B''=3\ \mathrm{V}$,满足$1.5\ \mathrm{V}+3\ \mathrm{V}=4.5\ \mathrm{V}$,因此通过B的电流为$0.3\ \mathrm{A}$。
【答案】
5;0.9;0.3
【知识点】
欧姆定律;串并联电路电流电压特点;I-U图像应用
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律及串并联电路规律的应用,解题关键是从图像中提取对应电压、电流值,再结合电路特点分析,属于基础题型,注重基础知识的综合运用。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需先从I-U图像中提取元件A、B的电流与电压的对应关系,结合欧姆定律计算电阻,再根据串并联电路的电流、电压特点,结合图像找到对应状态下的电流值。步骤如下:1. 计算元件A的电阻:选取A图像上某一电压和电流值,利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算;2. 分析A、B并联在3V电源时的干路电流:并联电路各支路电压等于电源电压,找到A、B在3V时的电流,相加得干路电流;3. 分析A、B串联在4.5V电源时的电流:串联电路电流相等,总电压等于各部分电压之和,找到使A、B电压和为4.5V的电流值,即为通过B的电流。
【解析】
1. 计算元件A的电阻:由图像可知,当元件A两端电压$U_A=3\ \mathrm{V}$时,通过的电流$I_A=0.6\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,可得元件A的电阻$R_A=\frac{U_A}{I_A}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
2. 计算A、B并联在3V电源时的干路电流:并联电路中各支路两端电压等于电源电压,因此$U_A'=U_B'=3\ \mathrm{V}$。由图像可知,此时通过A的电流$I_A'=0.6\ \mathrm{A}$,通过B的电流$I_B'=0.3\ \mathrm{A}$。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,可得干路电流$I=I_A'+I_B'=0.6\ \mathrm{A}+0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{A}$。
3. 计算A、B串联在4.5V电源时通过B的电流:串联电路中各处电流相等,总电压等于各部分电压之和。需找到电流$I''$,使得$U_A''+U_B''=4.5\ \mathrm{V}$。由图像可知,当电流$I''=0.3\ \mathrm{A}$时,$U_A''=1.5\ \mathrm{V}$,$U_B''=3\ \mathrm{V}$,满足$1.5\ \mathrm{V}+3\ \mathrm{V}=4.5\ \mathrm{V}$,因此通过B的电流为$0.3\ \mathrm{A}$。
【答案】
5;0.9;0.3
【知识点】
欧姆定律;串并联电路电流电压特点;I-U图像应用
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律及串并联电路规律的应用,解题关键是从图像中提取对应电压、电流值,再结合电路特点分析,属于基础题型,注重基础知识的综合运用。
【难度系数】
0.6
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