1. 电阻$R_1$、$R_2$的$I-U$图像如图所示,当把它们串联在电源电压为4.5 V的电路中时,下列说法中正确的是(
A.电阻$R_1$的阻值为0.2 Ω
B.电阻$R_1$的阻值与其两端电压成正比
C.此时$R_2$两端电压为3 V
D.$R_1$、$R_2$并联在6 V的电源两端,干路电流为0.4 A

1题图

2题图
C
)。A.电阻$R_1$的阻值为0.2 Ω
B.电阻$R_1$的阻值与其两端电压成正比
C.此时$R_2$两端电压为3 V
D.$R_1$、$R_2$并联在6 V的电源两端,干路电流为0.4 A
1题图
2题图
答案
1. C
解析
【分析】
要解决此题,需先明确I-U图像的物理意义:定值电阻的I-U图像为过原点的直线,电阻可由公式$R=\frac{U}{I}$(图像斜率的倒数)计算。串联电路的核心特点是电流处处相等,总电压等于各用电器两端电压之和;并联电路的核心特点是各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。解题时,先从I-U图像中获取$R_1$、$R_2$的电阻值,再结合串并联电路规律逐一分析选项。
【解析】
1. 计算电阻阻值:由I-U图像,定值电阻的阻值$R=\frac{U}{I}$。对$R_1$,取图像上一点(如$U_1=1V$时,$I_1=0.1A$),得$R_1=\frac{1V}{0.1A}=10Ω$;对$R_2$,取图像上一点(如$U_2=2V$时,$I_2=0.1A$),得$R_2=\frac{2V}{0.1A}=20Ω$。
2. 分析选项A:$R_1=10Ω≠0.2Ω$,A错误。
3. 分析选项B:定值电阻的阻值是导体本身的属性,与两端电压、通过的电流无关,“阻值与其两端电压成正比”的说法错误,B错误。
4. 分析选项C:$R_1$、$R_2$串联时,电流处处相等,总电压$U=U_1+U_2=4.5V$。设电流为$I$,则$U_1=IR_1=10I$,$U_2=IR_2=20I$,代入总电压得$10I+20I=4.5V$,解得$I=0.15A$,则$R_2$两端电压$U_2=20Ω×0.15A=3V$,C正确。
5. 分析选项D:$R_1$、$R_2$并联在6V电源两端时,各支路电压为6V。通过$R_1$的电流$I_1'=\frac{6V}{10Ω}=0.6A$,通过$R_2$的电流$I_2'=\frac{6V}{20Ω}=0.3A$,干路电流$I_{总}=0.6A+0.3A=0.9A≠0.4A$,D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像、欧姆定律、串联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律及串并联电路的基本规律,核心是从图像中提取电阻信息,再利用电学规律分析选项,属于基础应用类题目,需学生掌握电学核心公式和电路特点。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需先明确I-U图像的物理意义:定值电阻的I-U图像为过原点的直线,电阻可由公式$R=\frac{U}{I}$(图像斜率的倒数)计算。串联电路的核心特点是电流处处相等,总电压等于各用电器两端电压之和;并联电路的核心特点是各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。解题时,先从I-U图像中获取$R_1$、$R_2$的电阻值,再结合串并联电路规律逐一分析选项。
【解析】
1. 计算电阻阻值:由I-U图像,定值电阻的阻值$R=\frac{U}{I}$。对$R_1$,取图像上一点(如$U_1=1V$时,$I_1=0.1A$),得$R_1=\frac{1V}{0.1A}=10Ω$;对$R_2$,取图像上一点(如$U_2=2V$时,$I_2=0.1A$),得$R_2=\frac{2V}{0.1A}=20Ω$。
2. 分析选项A:$R_1=10Ω≠0.2Ω$,A错误。
3. 分析选项B:定值电阻的阻值是导体本身的属性,与两端电压、通过的电流无关,“阻值与其两端电压成正比”的说法错误,B错误。
4. 分析选项C:$R_1$、$R_2$串联时,电流处处相等,总电压$U=U_1+U_2=4.5V$。设电流为$I$,则$U_1=IR_1=10I$,$U_2=IR_2=20I$,代入总电压得$10I+20I=4.5V$,解得$I=0.15A$,则$R_2$两端电压$U_2=20Ω×0.15A=3V$,C正确。
5. 分析选项D:$R_1$、$R_2$并联在6V电源两端时,各支路电压为6V。通过$R_1$的电流$I_1'=\frac{6V}{10Ω}=0.6A$,通过$R_2$的电流$I_2'=\frac{6V}{20Ω}=0.3A$,干路电流$I_{总}=0.6A+0.3A=0.9A≠0.4A$,D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像、欧姆定律、串联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律及串并联电路的基本规律,核心是从图像中提取电阻信息,再利用电学规律分析选项,属于基础应用类题目,需学生掌握电学核心公式和电路特点。
【难度系数】
0.5
2. 电阻$R_1$和$R_2$的$I-U$图像如图所示,由图可知(
A.$R_1$的阻值为$5\ \Omega$
B.$R_1$的阻值小于$R_2$的阻值
C.$R_1$、$R_2$串联时,当电流为$0.2\ \mathrm{A}$时,总电压为$3\ \mathrm{V}$
D.$R_1$、$R_2$并联接入$1\ \mathrm{V}$的电路中,干路电流是$0.2\ \mathrm{A}$
C
)。A.$R_1$的阻值为$5\ \Omega$
B.$R_1$的阻值小于$R_2$的阻值
C.$R_1$、$R_2$串联时,当电流为$0.2\ \mathrm{A}$时,总电压为$3\ \mathrm{V}$
D.$R_1$、$R_2$并联接入$1\ \mathrm{V}$的电路中,干路电流是$0.2\ \mathrm{A}$
答案
2. C
解析
【分析】要解决本题,需利用I-U图像的核心规律(电阻$R=\frac{U}{I}$,即I-U图像中某点与原点连线的斜率倒数为电阻),结合串联电路(电流处处相等,总电压为各部分电压之和)、并联电路(各支路电压相等,总电流为各支路电流之和)的特点,先计算$R_1$、$R_2$的阻值,再逐一分析选项。
【解析】根据I-U图像,取电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时,$R_1$对应的电压$U_1=2\ \mathrm{V}$,故$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$;$R_2$对应的电压$U_2=1\ \mathrm{V}$,故$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{1\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
选项A:$R_1$阻值为$5\ \Omega$,计算得$R_1=10\ \Omega$,A错误。
选项B:$R_1$阻值($10\ \Omega$)大于$R_2$阻值($5\ \Omega$),B错误。
选项C:串联时电流处处相等,当电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时,$R_1$两端电压$U_1'=IR_1=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,$R_2$两端电压$U_2'=IR_2=0.2\ \mathrm{A}×5\ \Omega=1\ \mathrm{V}$,总电压$U=U_1'+U_2'=2\ \mathrm{V}+1\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,C正确。
选项D:并联时各支路电压相等,接入$1\ \mathrm{V}$电路时,$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{1\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$,$R_2$的电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{1\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,干路电流$I_总=I_1+I_2=0.3\ \mathrm{A}≠0.2\ \mathrm{A}$,D错误。
【答案】C
【知识点】I-U图像、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】本题考查I-U图像与欧姆定律、串并联电路的综合应用,核心是从图像中准确计算电阻,再结合电路规律分析选项,属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】根据I-U图像,取电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时,$R_1$对应的电压$U_1=2\ \mathrm{V}$,故$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$;$R_2$对应的电压$U_2=1\ \mathrm{V}$,故$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{1\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
选项A:$R_1$阻值为$5\ \Omega$,计算得$R_1=10\ \Omega$,A错误。
选项B:$R_1$阻值($10\ \Omega$)大于$R_2$阻值($5\ \Omega$),B错误。
选项C:串联时电流处处相等,当电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时,$R_1$两端电压$U_1'=IR_1=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,$R_2$两端电压$U_2'=IR_2=0.2\ \mathrm{A}×5\ \Omega=1\ \mathrm{V}$,总电压$U=U_1'+U_2'=2\ \mathrm{V}+1\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,C正确。
选项D:并联时各支路电压相等,接入$1\ \mathrm{V}$电路时,$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{1\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$,$R_2$的电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{1\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,干路电流$I_总=I_1+I_2=0.3\ \mathrm{A}≠0.2\ \mathrm{A}$,D错误。
【答案】C
【知识点】I-U图像、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】本题考查I-U图像与欧姆定律、串并联电路的综合应用,核心是从图像中准确计算电阻,再结合电路规律分析选项,属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
3.某一定值电阻的$I-U$图像如图所示,分析图像可得出该定值电阻的阻值为


5
$\Omega$,若通过该定值电阻的电流为0.22 A,则此时定值电阻两端的电压为1.1
V。答案
3. 5 1.1
解析
【分析】
要解决本题,需利用欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $ 计算定值电阻的阻值,再根据 $ U = IR $ 计算对应电流下的电压。首先从I-U图像中选取一组电压与电流的对应值,代入欧姆定律求出电阻;再将已知电流和求出的电阻代入公式,得到对应的电压。
【解析】
根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,从I-U图像中选取一组对应值(如取 $ U = 2\ \mathrm{V} $,$ I = 0.4\ \mathrm{A} $),则定值电阻的阻值:
$ R = \frac{U}{I} = \frac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega $;
当电流 $ I' = 0.22\ \mathrm{A} $ 时,由 $ U = IR $ 得,定值电阻两端的电压:
$ U' = I'R = 0.22\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 1.1\ \mathrm{V} $。
【答案】
5;1.1
【知识点】
欧姆定律;I-U图像的应用
【点评】
本题考查欧姆定律的基础应用,结合I-U图像计算定值电阻的阻值和对应电压,属于常规基础题,掌握欧姆定律公式即可解答。
【难度系数】
0.8
要解决本题,需利用欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $ 计算定值电阻的阻值,再根据 $ U = IR $ 计算对应电流下的电压。首先从I-U图像中选取一组电压与电流的对应值,代入欧姆定律求出电阻;再将已知电流和求出的电阻代入公式,得到对应的电压。
【解析】
根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,从I-U图像中选取一组对应值(如取 $ U = 2\ \mathrm{V} $,$ I = 0.4\ \mathrm{A} $),则定值电阻的阻值:
$ R = \frac{U}{I} = \frac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega $;
当电流 $ I' = 0.22\ \mathrm{A} $ 时,由 $ U = IR $ 得,定值电阻两端的电压:
$ U' = I'R = 0.22\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 1.1\ \mathrm{V} $。
【答案】
5;1.1
【知识点】
欧姆定律;I-U图像的应用
【点评】
本题考查欧姆定律的基础应用,结合I-U图像计算定值电阻的阻值和对应电压,属于常规基础题,掌握欧姆定律公式即可解答。
【难度系数】
0.8
4. 关于电阻$R_1$、$R_2$的电流与电压关系的图像如图所示,则$R_1=$
5
$\Omega$。若将$R_1$、$R_2$串联接在电路中时,通过$R_1$的电流为0.2 A,则电源电压为5
V。答案
4. 5 5
解析
【分析】
要解决本题,需分两步思考:第一步,利用欧姆定律结合I-U图像计算电阻$R_1$的阻值,核心是明确I-U图像中某点的电压与电流的比值等于电阻值;第二步,根据串联电路“电流处处相等、总电压等于各部分电压之和”的特点,结合I-U图像找到对应电流下$R_1$和$R_2$的电压,进而计算电源电压。
【解析】
1. 计算$R_1$的阻值:根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,从I-U图像中选取$R_1$的一组对应值(如当$I_1=0.5\ \mathrm{A}$时,$U_1=2.5\ \mathrm{V}$),代入公式得:$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
2. 计算串联时的电源电压:串联电路中电流处处相等,因此通过$R_2$的电流$I_2=I_1'=0.2\ \mathrm{A}$;从I-U图像中找到电流为$0.2\ \mathrm{A}$时,$R_1$对应的电压$U_1'=1\ \mathrm{V}$,$R_2$对应的电压$U_2=4\ \mathrm{V}$;根据串联电路总电压等于各部分电压之和,得电源电压$U=U_1'+U_2=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$。
【答案】
5;5
【知识点】
欧姆定律;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律及串联电路的基本规律,解题关键是理解I-U图像的物理意义,掌握串联电路的电流、电压特点,属于基础应用题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需分两步思考:第一步,利用欧姆定律结合I-U图像计算电阻$R_1$的阻值,核心是明确I-U图像中某点的电压与电流的比值等于电阻值;第二步,根据串联电路“电流处处相等、总电压等于各部分电压之和”的特点,结合I-U图像找到对应电流下$R_1$和$R_2$的电压,进而计算电源电压。
【解析】
1. 计算$R_1$的阻值:根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,从I-U图像中选取$R_1$的一组对应值(如当$I_1=0.5\ \mathrm{A}$时,$U_1=2.5\ \mathrm{V}$),代入公式得:$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
2. 计算串联时的电源电压:串联电路中电流处处相等,因此通过$R_2$的电流$I_2=I_1'=0.2\ \mathrm{A}$;从I-U图像中找到电流为$0.2\ \mathrm{A}$时,$R_1$对应的电压$U_1'=1\ \mathrm{V}$,$R_2$对应的电压$U_2=4\ \mathrm{V}$;根据串联电路总电压等于各部分电压之和,得电源电压$U=U_1'+U_2=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$。
【答案】
5;5
【知识点】
欧姆定律;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律及串联电路的基本规律,解题关键是理解I-U图像的物理意义,掌握串联电路的电流、电压特点,属于基础应用题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
5. 图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像,反映了电阻的特性。现将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S₁时,电流表的示数为0.5 A。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是(

A.通过图甲图像可知,小灯泡电阻始终保持不变
B.通过图甲可知,R阻值为8 Ω
C.只闭合S₁时,小灯泡L两端的电压为4 V
D.只闭合S₂时,电流表的示数为0.7 A
C
)。A.通过图甲图像可知,小灯泡电阻始终保持不变
B.通过图甲可知,R阻值为8 Ω
C.只闭合S₁时,小灯泡L两端的电压为4 V
D.只闭合S₂时,电流表的示数为0.7 A
答案
5. C
解析
【分析】
首先明确电路:只闭合S₁时,电路为小灯泡L的简单电路,电流表测L的电流,示数为0.5A。需结合图甲的I-U图像,找到对应电流下的电压,再逐一分析选项:A选项,小灯泡的I-U图像为曲线,说明电阻随温度变化;B选项,定值电阻R的阻值可通过I-U图像的对应点计算;C选项,根据L的I-U图像找I=0.5A时的电压;D选项,只闭合S₂时电路为R的简单电路,根据电源电压(来自只闭合S₁时的电压)计算R的电流,判断电流表的示数。
【解析】
1. 分析只闭合S₁的情况:此时电路只有L接入,电流表测L的电流,I=0.5A。从图甲中找到L的I-U图像,当I=0.5A时,对应的电压U=4V,即电源电压为4V,此时小灯泡L两端电压为4V,故C正确。
2. 分析选项A:小灯泡的I-U图像是曲线,说明其电阻随温度变化,不是定值,A错误。
3. 分析选项B:定值电阻R的I-U图像是直线,取图中U=4V时,R的电流I=0.2A,根据欧姆定律R=U/I=4V/0.2A=20Ω,不是8Ω,B错误。
4. 分析选项D:只闭合S₂时,电路为R的简单电路,电源电压为4V,此时R的电流I_R=0.2A,电流表测R的电流,示数为0.2A,不是0.7A,D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像应用、欧姆定律、电路分析
【点评】
本题结合I-U图像和电路分析,考查欧姆定律的应用,需注意小灯泡电阻随温度变化的特点,是电学基础综合题,侧重图像信息提取和电路判断能力。
【难度系数】
0.5
首先明确电路:只闭合S₁时,电路为小灯泡L的简单电路,电流表测L的电流,示数为0.5A。需结合图甲的I-U图像,找到对应电流下的电压,再逐一分析选项:A选项,小灯泡的I-U图像为曲线,说明电阻随温度变化;B选项,定值电阻R的阻值可通过I-U图像的对应点计算;C选项,根据L的I-U图像找I=0.5A时的电压;D选项,只闭合S₂时电路为R的简单电路,根据电源电压(来自只闭合S₁时的电压)计算R的电流,判断电流表的示数。
【解析】
1. 分析只闭合S₁的情况:此时电路只有L接入,电流表测L的电流,I=0.5A。从图甲中找到L的I-U图像,当I=0.5A时,对应的电压U=4V,即电源电压为4V,此时小灯泡L两端电压为4V,故C正确。
2. 分析选项A:小灯泡的I-U图像是曲线,说明其电阻随温度变化,不是定值,A错误。
3. 分析选项B:定值电阻R的I-U图像是直线,取图中U=4V时,R的电流I=0.2A,根据欧姆定律R=U/I=4V/0.2A=20Ω,不是8Ω,B错误。
4. 分析选项D:只闭合S₂时,电路为R的简单电路,电源电压为4V,此时R的电流I_R=0.2A,电流表测R的电流,示数为0.2A,不是0.7A,D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像应用、欧姆定律、电路分析
【点评】
本题结合I-U图像和电路分析,考查欧姆定律的应用,需注意小灯泡电阻随温度变化的特点,是电学基础综合题,侧重图像信息提取和电路判断能力。
【难度系数】
0.5
6.电阻R和灯泡L的I-U图像如图所示,当电阻R和灯泡L并联后接在某一电源上时,干路中的电流为0.9 A,则电源电压为

3
V;若将电阻R和灯泡L串联后接在电压为9 V的电源上时,灯泡L的电阻为5
Ω。答案
6. 3 5
解析
【分析】
首先明确串并联电路的特点:并联电路中各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;串联电路中各处电流相等,总电压等于各部分电压之和。解决本题需结合I-U图像,利用串并联规律找到对应条件下的电流和电压值。
第一步,并联时,R和L两端电压相同,干路电流为两者电流之和,需找到使I_R+I_L=0.9A的电压;第二步,串联时,R和L电流相同,总电压为两者电压之和,需找到使U_R+U_L=9V的电流,再计算灯泡电阻。
【解析】
1. 并联情况:
电阻R和灯泡L并联,故U_R=U_L=U,干路电流I总=I_R+I_L=0.9A。观察I-U图像,当U=3V时,R的电流I_R=0.3A,L的电流I_L=0.6A,此时I_R+I_L=0.3A+0.6A=0.9A,符合干路电流条件,因此电源电压为3V。
2. 串联情况:
电阻R和灯泡L串联,故I_R=I_L=I,总电压U总=U_R+U_L=9V。观察图像,当I=0.6A时,R的电压U_R=6V,L的电压U_L=3V,此时U_R+U_L=6V+3V=9V,符合总电压条件。根据欧姆定律,灯泡L的电阻R_L=U_L/I=3V/0.6A=5Ω。
【答案】
3;5
【知识点】
并联电路特点、串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联规律与欧姆定律的应用,核心是从图像中提取对应电流、电压值,利用串并联的电流、电压关系求解,难度适中。
【难度系数】
0.4
首先明确串并联电路的特点:并联电路中各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;串联电路中各处电流相等,总电压等于各部分电压之和。解决本题需结合I-U图像,利用串并联规律找到对应条件下的电流和电压值。
第一步,并联时,R和L两端电压相同,干路电流为两者电流之和,需找到使I_R+I_L=0.9A的电压;第二步,串联时,R和L电流相同,总电压为两者电压之和,需找到使U_R+U_L=9V的电流,再计算灯泡电阻。
【解析】
1. 并联情况:
电阻R和灯泡L并联,故U_R=U_L=U,干路电流I总=I_R+I_L=0.9A。观察I-U图像,当U=3V时,R的电流I_R=0.3A,L的电流I_L=0.6A,此时I_R+I_L=0.3A+0.6A=0.9A,符合干路电流条件,因此电源电压为3V。
2. 串联情况:
电阻R和灯泡L串联,故I_R=I_L=I,总电压U总=U_R+U_L=9V。观察图像,当I=0.6A时,R的电压U_R=6V,L的电压U_L=3V,此时U_R+U_L=6V+3V=9V,符合总电压条件。根据欧姆定律,灯泡L的电阻R_L=U_L/I=3V/0.6A=5Ω。
【答案】
3;5
【知识点】
并联电路特点、串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联规律与欧姆定律的应用,核心是从图像中提取对应电流、电压值,利用串并联的电流、电压关系求解,难度适中。
【难度系数】
0.4
7.灯泡L和定值电阻R的U-I图像如图所示,若将L和R并联在电源电压为6 V的电路中,则整个电路的总电流为
0.9
A;若将其串联在电源电压为4 V的电路中,则L与R的阻值之比为1:3
。答案
7. 0.9 1:3
解析
【分析】
本题考查U-I图像的应用及串并联电路规律、欧姆定律的结合。解题思路:①并联时,各支路电压等于电源电压,需从U-I图像中找到电压为6V时灯泡L和定值电阻R对应的电流,两者相加得总电流;②串联时,电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,需找到电流相同且电压和为4V的对应值,再用欧姆定律计算阻值并求比值。
【解析】
1. 并联在6V电源时:
并联电路各支路电压相等,即$U=U_L=U_R=6V$。从U-I图像可知,电压为6V时,定值电阻R的电流$I_R=0.6A$,灯泡L的电流$I_L=0.3A$。根据并联电路总电流等于各支路电流之和,总电流$I_总=I_L+I_R=0.3A+0.6A=0.9A$。
2. 串联在4V电源时:
串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,即$I_L'=I_R'=I$,且$U_L'+U_R'=4V$。从U-I图像找到,当电流$I=0.2A$时,$U_L'=1V$,$U_R'=3V$,满足$U_L'+U_R'=1V+3V=4V$。根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,灯泡L的阻值$R_L=\frac{U_L'}{I}=\frac{1V}{0.2A}=5Ω$,定值电阻R的阻值$R_R=\frac{U_R'}{I}=\frac{3V}{0.2A}=15Ω$,则$R_L:R_R=5Ω:15Ω=1:3$。
【答案】
0.9;1:3
【知识点】
U-I图像应用、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】
本题结合U-I图像考查电学核心规律,关键是从图像中提取对应电压、电流值,需掌握串并联电路的电流电压关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查U-I图像的应用及串并联电路规律、欧姆定律的结合。解题思路:①并联时,各支路电压等于电源电压,需从U-I图像中找到电压为6V时灯泡L和定值电阻R对应的电流,两者相加得总电流;②串联时,电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,需找到电流相同且电压和为4V的对应值,再用欧姆定律计算阻值并求比值。
【解析】
1. 并联在6V电源时:
并联电路各支路电压相等,即$U=U_L=U_R=6V$。从U-I图像可知,电压为6V时,定值电阻R的电流$I_R=0.6A$,灯泡L的电流$I_L=0.3A$。根据并联电路总电流等于各支路电流之和,总电流$I_总=I_L+I_R=0.3A+0.6A=0.9A$。
2. 串联在4V电源时:
串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,即$I_L'=I_R'=I$,且$U_L'+U_R'=4V$。从U-I图像找到,当电流$I=0.2A$时,$U_L'=1V$,$U_R'=3V$,满足$U_L'+U_R'=1V+3V=4V$。根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,灯泡L的阻值$R_L=\frac{U_L'}{I}=\frac{1V}{0.2A}=5Ω$,定值电阻R的阻值$R_R=\frac{U_R'}{I}=\frac{3V}{0.2A}=15Ω$,则$R_L:R_R=5Ω:15Ω=1:3$。
【答案】
0.9;1:3
【知识点】
U-I图像应用、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】
本题结合U-I图像考查电学核心规律,关键是从图像中提取对应电压、电流值,需掌握串并联电路的电流电压关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
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