1. 如图所示是电阻$R_1$、$R_2$的$I-U$图像,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
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
答案
1. C
解析
【分析】
要解决本题,需明确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$R=\frac{U}{I}$,且电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关;串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;并联电路各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。逐一分析选项:A选项需计算$R_1$阻值,B选项需明确电阻的本质,C、D选项需结合串并联电路规律和I-U图像判断。
【解析】
1. 分析选项A:从I-U图像取$R_1$的一组对应电压和电流值,如$U_1=2\ \mathrm{V}$时,$I_1=0.2\ \mathrm{A}$,根据$R=\frac{U}{I}$,得$R_1=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega≠0.2\ \Omega$,故A错误。
2. 分析选项B:电阻是导体本身的固有属性,仅与材料、长度、横截面积和温度有关,与两端电压和通过的电流无关,不能说电阻与其两端电压成正比,故B错误。
3. 分析选项C:$R_1$、$R_2$串联时,电流$I$处处相等,总电压$U=U_1+U_2=4.5\ \mathrm{V}$。结合I-U图像,找到电流$I$满足$U_1+U_2=4.5\ \mathrm{V}$,此时$R_2$两端电压为$3\ \mathrm{V}$,$U_1=4.5\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=1.5\ \mathrm{V}$,对应电流$I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.15\ \mathrm{A}$,符合图像数据,故C正确。
4. 分析选项D:$R_1$、$R_2$并联在$6\ \mathrm{V}$电源两端时,各支路电压均为$6\ \mathrm{V}$。从I-U图像得,$R_1$在$6\ \mathrm{V}$时的电流$I_1=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,$R_2$在$6\ \mathrm{V}$时的电流$I_2=0.2\ \mathrm{A}$,干路电流$I=I_1+I_2=0.8\ \mathrm{A}≠0.4\ \mathrm{A}$,故D错误。
【答案】C
【知识点】I-U图像应用、串并联电路规律、电阻的概念
【点评】本题结合I-U图像考查串并联电路的规律,需学生理解电阻的本质,掌握串并联电路的电流、电压特点,是电学基础题,难度适中。
【难度系数】0.5
要解决本题,需明确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$R=\frac{U}{I}$,且电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关;串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;并联电路各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。逐一分析选项:A选项需计算$R_1$阻值,B选项需明确电阻的本质,C、D选项需结合串并联电路规律和I-U图像判断。
【解析】
1. 分析选项A:从I-U图像取$R_1$的一组对应电压和电流值,如$U_1=2\ \mathrm{V}$时,$I_1=0.2\ \mathrm{A}$,根据$R=\frac{U}{I}$,得$R_1=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega≠0.2\ \Omega$,故A错误。
2. 分析选项B:电阻是导体本身的固有属性,仅与材料、长度、横截面积和温度有关,与两端电压和通过的电流无关,不能说电阻与其两端电压成正比,故B错误。
3. 分析选项C:$R_1$、$R_2$串联时,电流$I$处处相等,总电压$U=U_1+U_2=4.5\ \mathrm{V}$。结合I-U图像,找到电流$I$满足$U_1+U_2=4.5\ \mathrm{V}$,此时$R_2$两端电压为$3\ \mathrm{V}$,$U_1=4.5\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=1.5\ \mathrm{V}$,对应电流$I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.15\ \mathrm{A}$,符合图像数据,故C正确。
4. 分析选项D:$R_1$、$R_2$并联在$6\ \mathrm{V}$电源两端时,各支路电压均为$6\ \mathrm{V}$。从I-U图像得,$R_1$在$6\ \mathrm{V}$时的电流$I_1=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,$R_2$在$6\ \mathrm{V}$时的电流$I_2=0.2\ \mathrm{A}$,干路电流$I=I_1+I_2=0.8\ \mathrm{A}≠0.4\ \mathrm{A}$,故D错误。
【答案】C
【知识点】I-U图像应用、串并联电路规律、电阻的概念
【点评】本题结合I-U图像考查串并联电路的规律,需学生理解电阻的本质,掌握串并联电路的电流、电压特点,是电学基础题,难度适中。
【难度系数】0.5
2.如图所示为电阻$R_1$和$R_2$的$I-U$图像,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】
本题考查I-U图像的理解及欧姆定律、串并联电路的规律应用。解题思路:①明确I-U图像中,电阻可由公式$R=\frac{U}{I}$计算;②串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;并联电路各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;③逐一分析选项,判断正误。
【解析】
根据I-U图像,取对应电流/电压值计算:
选项A:取$R_1$图像上一点,如$I=0.2\ \mathrm{A}$时,$U=2\ \mathrm{V}$,则$R_1=\frac{U}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega≠5\ \Omega$,A错误;
选项B:取$R_2$图像上一点,如$I=0.4\ \mathrm{A}$时,$U=2\ \mathrm{V}$,则$R_2=\frac{U}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,故$R_1>R_2$,B错误;
选项C:串联时电流处处相等,当电流为$0.2\ \mathrm{A}$时,$R_1$两端电压为$2\ \mathrm{V}$,$R_2$两端电压为$1\ \mathrm{V}$,总电压$U=2\ \mathrm{V}+1\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,C正确;
选项D:并联时各支路电压相等,当电压为$1\ \mathrm{V}$时,$R_1$电流为$0.1\ \mathrm{A}$,$R_2$电流为$0.2\ \mathrm{A}$,干路电流$I=0.1\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}≠0.2\ \mathrm{A}$,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】
本题结合I-U图像考查电学基础规律,需学生能从图像中读取对应物理量,再结合公式计算,是电学常规题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查I-U图像的理解及欧姆定律、串并联电路的规律应用。解题思路:①明确I-U图像中,电阻可由公式$R=\frac{U}{I}$计算;②串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;并联电路各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;③逐一分析选项,判断正误。
【解析】
根据I-U图像,取对应电流/电压值计算:
选项A:取$R_1$图像上一点,如$I=0.2\ \mathrm{A}$时,$U=2\ \mathrm{V}$,则$R_1=\frac{U}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega≠5\ \Omega$,A错误;
选项B:取$R_2$图像上一点,如$I=0.4\ \mathrm{A}$时,$U=2\ \mathrm{V}$,则$R_2=\frac{U}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,故$R_1>R_2$,B错误;
选项C:串联时电流处处相等,当电流为$0.2\ \mathrm{A}$时,$R_1$两端电压为$2\ \mathrm{V}$,$R_2$两端电压为$1\ \mathrm{V}$,总电压$U=2\ \mathrm{V}+1\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,C正确;
选项D:并联时各支路电压相等,当电压为$1\ \mathrm{V}$时,$R_1$电流为$0.1\ \mathrm{A}$,$R_2$电流为$0.2\ \mathrm{A}$,干路电流$I=0.1\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}≠0.2\ \mathrm{A}$,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】
本题结合I-U图像考查电学基础规律,需学生能从图像中读取对应物理量,再结合公式计算,是电学常规题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示是某一定值电阻的I-U图像,分析图像可得出该定值电阻的阻值为

3题图

4题图
5
Ω,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。3题图
4题图
答案
3. 5 1.1
解析
【分析】
要解决这道题,需运用欧姆定律,定值电阻的I-U图像是过原点的直线,阻值可通过$ R=\frac{U}{I} $计算;已知电流时,再用$ U=IR $求对应电压。首先从I-U图像中选取一组对应的电压、电流值,代入欧姆定律算出电阻,再将已知电流和算出的电阻代入公式,即可求出目标电压。
【解析】
根据欧姆定律$ R=\frac{U}{I} $,从定值电阻的I-U图像中选取一组对应值(如$ U_1=1V $时,$ I_1=0.2A $),则该定值电阻的阻值为:
$ R=\frac{U_1}{I_1}=\frac{1V}{0.2A}=5\Omega $;
当通过电阻的电流$ I_2=0.22A $时,根据$ U=IR $,此时电阻两端的电压为:
$ U_2=I_2R=0.22A×5\Omega=1.1V $。
【答案】
5;1.1
【知识点】
欧姆定律;I-U图像
【点评】
本题考查欧姆定律在I-U图像中的基础应用,核心是掌握定值电阻阻值的计算方法,题型简单,侧重基础知识点的运用。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需运用欧姆定律,定值电阻的I-U图像是过原点的直线,阻值可通过$ R=\frac{U}{I} $计算;已知电流时,再用$ U=IR $求对应电压。首先从I-U图像中选取一组对应的电压、电流值,代入欧姆定律算出电阻,再将已知电流和算出的电阻代入公式,即可求出目标电压。
【解析】
根据欧姆定律$ R=\frac{U}{I} $,从定值电阻的I-U图像中选取一组对应值(如$ U_1=1V $时,$ I_1=0.2A $),则该定值电阻的阻值为:
$ R=\frac{U_1}{I_1}=\frac{1V}{0.2A}=5\Omega $;
当通过电阻的电流$ I_2=0.22A $时,根据$ U=IR $,此时电阻两端的电压为:
$ U_2=I_2R=0.22A×5\Omega=1.1V $。
【答案】
5;1.1
【知识点】
欧姆定律;I-U图像
【点评】
本题考查欧姆定律在I-U图像中的基础应用,核心是掌握定值电阻阻值的计算方法,题型简单,侧重基础知识点的运用。
【难度系数】
0.7
4.如图是关于电阻$R_1$、$R_2$的电流与电压关系的图像,则$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】
要解决这道题,首先利用欧姆定律结合I-U图像计算电阻$R_1$的阻值;再根据串联电路电流特点,从图像中找到电流为0.2A时$R_1$、$R_2$对应的电压,最后利用串联电路电压规律计算电源电压。
【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,例如当$U_1=1V$时,$I_1=0.2A$,则$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{1V}{0.2A}=5\Omega$。
2. 计算电源电压:
串联电路中电流处处相等,因此通过$R_2$的电流$I_2=I_1'=0.2A$;从I-U图像中可知,当电流为0.2A时,$R_1$对应的电压$U_1'=1V$,$R_2$对应的电压$U_2=4V$;根据串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压$U=U_1'+U_2=1V+4V=5V$。
【答案】
5;5
【知识点】
欧姆定律;串联电路电压规律;I-U图像的应用
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律和串联电路的特点,核心是从图像中提取对应电压、电流值,再运用公式计算,属于基础应用题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,首先利用欧姆定律结合I-U图像计算电阻$R_1$的阻值;再根据串联电路电流特点,从图像中找到电流为0.2A时$R_1$、$R_2$对应的电压,最后利用串联电路电压规律计算电源电压。
【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,例如当$U_1=1V$时,$I_1=0.2A$,则$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{1V}{0.2A}=5\Omega$。
2. 计算电源电压:
串联电路中电流处处相等,因此通过$R_2$的电流$I_2=I_1'=0.2A$;从I-U图像中可知,当电流为0.2A时,$R_1$对应的电压$U_1'=1V$,$R_2$对应的电压$U_2=4V$;根据串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压$U=U_1'+U_2=1V+4V=5V$。
【答案】
5;5
【知识点】
欧姆定律;串联电路电压规律;I-U图像的应用
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律和串联电路的特点,核心是从图像中提取对应电压、电流值,再运用公式计算,属于基础应用题,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,下列说法中不正确的是(

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20 Ω
C.只闭合S₁时,小灯泡L两端的电压为4 V
D.同时闭合S₁、S₂,电流表的示数为0.7 A
A
)。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20 Ω
C.只闭合S₁时,小灯泡L两端的电压为4 V
D.同时闭合S₁、S₂,电流表的示数为0.7 A
答案
5. A
解析
【分析】
首先明确电路状态:只闭合S₁时,电路为小灯泡L的简单电路,电流表测通过L的电流;同时闭合S₁、S₂时,L与R并联,电流表测干路电流。结合图甲的I-U图像,逐一分析各选项:①小灯泡的I-U图像为曲线,说明其电阻随温度变化;②定值电阻R的I-U图像为直线,可通过欧姆定律计算其阻值;③从图像读取对应电流下的电压,结合并联电路规律判断各选项正误。
【解析】
解:
1. 只闭合S₁时,电路为L的简单电路,电流表测电流I_L=0.5A。由图甲可知,当I_L=0.5A时,对应的电压U_L=4V,即电源电压U=4V,故选项C正确。
2. 选项A:小灯泡的I-U图像是曲线,说明电流与电压不成正比,根据R=U/I可知,小灯泡电阻随温度变化,并非始终不变,故A错误。
3. 选项B:定值电阻R的I-U图像为直线,取U_R=4V时,I_R=0.2A,由欧姆定律得R=U_R/I_R=4V/0.2A=20Ω,故B正确。
4. 选项D:同时闭合S₁、S₂时,L与R并联,电压均为电源电压4V。由图甲得,U=4V时,I_R=0.2A,I_L=0.5A,干路电流I=I_L+I_R=0.5A+0.2A=0.7A,故D正确。
综上,不正确的选项为A。
【答案】
A
【知识点】
I-U图像、并联电路特点、电阻计算
【点评】
本题结合I-U图像与并联电路知识,考查电路分析、图像读取及欧姆定律的应用,关键在于理解小灯泡电阻随温度变化,定值电阻的I-U图像为直线,需准确提取图像数据计算。
【难度系数】
0.5
首先明确电路状态:只闭合S₁时,电路为小灯泡L的简单电路,电流表测通过L的电流;同时闭合S₁、S₂时,L与R并联,电流表测干路电流。结合图甲的I-U图像,逐一分析各选项:①小灯泡的I-U图像为曲线,说明其电阻随温度变化;②定值电阻R的I-U图像为直线,可通过欧姆定律计算其阻值;③从图像读取对应电流下的电压,结合并联电路规律判断各选项正误。
【解析】
解:
1. 只闭合S₁时,电路为L的简单电路,电流表测电流I_L=0.5A。由图甲可知,当I_L=0.5A时,对应的电压U_L=4V,即电源电压U=4V,故选项C正确。
2. 选项A:小灯泡的I-U图像是曲线,说明电流与电压不成正比,根据R=U/I可知,小灯泡电阻随温度变化,并非始终不变,故A错误。
3. 选项B:定值电阻R的I-U图像为直线,取U_R=4V时,I_R=0.2A,由欧姆定律得R=U_R/I_R=4V/0.2A=20Ω,故B正确。
4. 选项D:同时闭合S₁、S₂时,L与R并联,电压均为电源电压4V。由图甲得,U=4V时,I_R=0.2A,I_L=0.5A,干路电流I=I_L+I_R=0.5A+0.2A=0.7A,故D正确。
综上,不正确的选项为A。
【答案】
A
【知识点】
I-U图像、并联电路特点、电阻计算
【点评】
本题结合I-U图像与并联电路知识,考查电路分析、图像读取及欧姆定律的应用,关键在于理解小灯泡电阻随温度变化,定值电阻的I-U图像为直线,需准确提取图像数据计算。
【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


6题图
7题图
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。6题图
7题图
答案
6. 3 5
解析
【分析】
首先明确并联、串联电路的核心特点:并联时各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;串联时电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。结合I-U图像,定值电阻R的I-U为直线,灯泡L的I-U为曲线(电阻随温度变化)。解题时,先根据并联干路电流条件,找到使两支路电流和为0.9A的共同电压,即为电源电压;再根据串联总电压条件,找到使两元件电压和为9V的共同电流,最后用欧姆定律计算灯泡电阻。
【解析】
1. 并联情况:
并联电路中,$ U_R = U_L = U $,干路电流 $ I_{总} = I_R + I_L = 0.9A $。从I-U图像可知,当$ U=3V $时,$ I_R=0.3A $,$ I_L=0.6A $,满足$ I_R + I_L = 0.3A + 0.6A = 0.9A $,因此电源电压为3V。
2. 串联情况:
串联电路中,$ I_R = I_L = I $,总电压 $ U_{总} = U_R + U_L = 9V $。从I-U图像可知,当$ I=0.6A $时,$ U_R=6V $,$ U_L=3V $,满足$ U_R + U_L = 6V + 3V = 9V $。根据欧姆定律,灯泡L的电阻 $ R_L = \frac{U_L}{I} = \frac{3V}{0.6A} = 5Ω $。
【答案】
3;5
【知识点】
欧姆定律;串并联电路的电流电压规律
【点评】
本题结合I-U图像,综合考查串并联电路特点与欧姆定律的应用,解题关键是从图像中提取对应电压、电流值,结合电路规律分析求解,难度适中。
【难度系数】
0.4
首先明确并联、串联电路的核心特点:并联时各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;串联时电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。结合I-U图像,定值电阻R的I-U为直线,灯泡L的I-U为曲线(电阻随温度变化)。解题时,先根据并联干路电流条件,找到使两支路电流和为0.9A的共同电压,即为电源电压;再根据串联总电压条件,找到使两元件电压和为9V的共同电流,最后用欧姆定律计算灯泡电阻。
【解析】
1. 并联情况:
并联电路中,$ U_R = U_L = U $,干路电流 $ I_{总} = I_R + I_L = 0.9A $。从I-U图像可知,当$ U=3V $时,$ I_R=0.3A $,$ I_L=0.6A $,满足$ I_R + I_L = 0.3A + 0.6A = 0.9A $,因此电源电压为3V。
2. 串联情况:
串联电路中,$ I_R = I_L = I $,总电压 $ U_{总} = U_R + U_L = 9V $。从I-U图像可知,当$ I=0.6A $时,$ U_R=6V $,$ U_L=3V $,满足$ U_R + U_L = 6V + 3V = 9V $。根据欧姆定律,灯泡L的电阻 $ R_L = \frac{U_L}{I} = \frac{3V}{0.6A} = 5Ω $。
【答案】
3;5
【知识点】
欧姆定律;串并联电路的电流电压规律
【点评】
本题结合I-U图像,综合考查串并联电路特点与欧姆定律的应用,解题关键是从图像中提取对应电压、电流值,结合电路规律分析求解,难度适中。
【难度系数】
0.4
7.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像,若将L和R并联在电源电压为6 V的电路中,则整个电路的总电流为
0.9
A;若将其串联在电源电压为4 V的电路中,则L与R的阻值之比为1:3
。答案
7. 0.9 1:3
解析
【分析】
要解决这道题,需结合串并联电路的电流、电压规律,以及欧姆定律,从U-I图像中提取对应电压、电流值:1. 并联时各支路电压等于电源电压,分别找到电源电压下灯泡和定值电阻的电流,相加得总电流;2. 串联时电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,找到电流相同且总电压符合要求的电压值,再根据欧姆定律计算两者电阻并求比值。
【解析】
1. 并联在6V电源时:
并联电路各支路电压相等,故$ U_L = U_R = 6V $。从U-I图像可知,定值电阻R在$ U=6V $时的电流$ I_R=0.6A $,灯泡L在$ U=6V $时的电流$ I_L=0.3A $。根据并联电路电流规律,总电流$ I_{总}=I_L+I_R=0.3A+0.6A=0.9A $。
2. 串联在4V电源时:
串联电路电流处处相等,设电流为$ I $,总电压$ U_{总}'=U_L'+U_R'=4V $。从U-I图像可知,当$ I=0.2A $时,$ U_L'=1V $、$ U_R'=3V $,满足总电压要求。根据欧姆定律$ R=\frac{U}{I} $,灯泡电阻$ R_L=\frac{U_L'}{I}=\frac{1V}{0.2A}=5Ω $,定值电阻$ R_R=\frac{U_R'}{I}=\frac{3V}{0.2A}=15Ω $,故阻值之比$ R_L:R_R=5Ω:15Ω=1:3 $。
【答案】
0.9;1:3
【知识点】
欧姆定律;串并联电路电流电压规律;U-I图像应用
【点评】
本题结合U-I图像考查电学核心规律,需学生熟练掌握串并联电路特点及欧姆定律,能从图像中提取对应物理量,是电学基础题型,注重基础知识的综合运用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合串并联电路的电流、电压规律,以及欧姆定律,从U-I图像中提取对应电压、电流值:1. 并联时各支路电压等于电源电压,分别找到电源电压下灯泡和定值电阻的电流,相加得总电流;2. 串联时电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,找到电流相同且总电压符合要求的电压值,再根据欧姆定律计算两者电阻并求比值。
【解析】
1. 并联在6V电源时:
并联电路各支路电压相等,故$ U_L = U_R = 6V $。从U-I图像可知,定值电阻R在$ U=6V $时的电流$ I_R=0.6A $,灯泡L在$ U=6V $时的电流$ I_L=0.3A $。根据并联电路电流规律,总电流$ I_{总}=I_L+I_R=0.3A+0.6A=0.9A $。
2. 串联在4V电源时:
串联电路电流处处相等,设电流为$ I $,总电压$ U_{总}'=U_L'+U_R'=4V $。从U-I图像可知,当$ I=0.2A $时,$ U_L'=1V $、$ U_R'=3V $,满足总电压要求。根据欧姆定律$ R=\frac{U}{I} $,灯泡电阻$ R_L=\frac{U_L'}{I}=\frac{1V}{0.2A}=5Ω $,定值电阻$ R_R=\frac{U_R'}{I}=\frac{3V}{0.2A}=15Ω $,故阻值之比$ R_L:R_R=5Ω:15Ω=1:3 $。
【答案】
0.9;1:3
【知识点】
欧姆定律;串并联电路电流电压规律;U-I图像应用
【点评】
本题结合U-I图像考查电学核心规律,需学生熟练掌握串并联电路特点及欧姆定律,能从图像中提取对应物理量,是电学基础题型,注重基础知识的综合运用。
【难度系数】
0.6
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