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13欧姆定律的应用-I-U和I-R图像(填空题提升15题)--2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破(通用版)
展开一、填空题
1.图甲中标有“2.7V”字样小灯泡的电流电压关系如图乙所示。定值电阻R1=10 Ω。R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成(总长度为35cm),其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长度成正比,P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。由图可知小灯泡两端电压为2.7V时电阻为 Ω;若只闭合S、S1时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图丙所示,导体GH间电阻为 Ω;若只闭合S与S2,为确保灯丝不被烧坏,滑片P向左移动距离x的变化范围是 。
2.如图甲所示,电源电压保持不变,R0、R1均为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,改变R2的阻值,两电压表与电流表示数变化关系如图乙所示。当滑片在b端时,电流表示数为0.4A;当滑片置于变阻器的中点位置,R2消耗的电功率为1.25W。则电源电压U为 V,滑动变阻器R2的最大阻值为 Ω,定值电阻R1的阻值为 Ω,定值电阻R0的阻值为 Ω。
3.定值电阻R1和R2分别如图甲、乙连接,定值电阻R1和R2两端电流与电压的图像如丙所示,则①I4= A;②I1 I2,U4 U2(填“>”“<”或“=”)。
4.如图1所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表示数随电路中电流变化的图线如图2所示,根据图线信息可知:电源电压为 V,电阻R1的大小为 Ω,当滑动变阻器的阻值最大时,电路的总功率 W。
5.在图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表。闭合开关,调节滑动变阻器,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示。根据图像的信息可知: (填“a”或“b”)是电压表V1示数变化的图线,电源电压为 V,电阻R0的阻值为 Ω。
6.如图甲所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,当电流表的示数为0.5A时,滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω,R1两端的电压为 V。
7.(1)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,若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.3A,则电源电压是 V。将元件A、B并联后接在电压为2V电源两端,则流过干路电流 A。如果加在元件A两端电压为零,则RA= Ω;
(2)在如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为1A;当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.25A,则R1的阻值为 Ω。
8.如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图乙所示。根据图线的信息可知: (甲/乙)是电压表V2示数变化的图线,电源电压为 V,电阻R1的阻值为 Ω,电阻R2的最大功率是 W。
9.如图所示,某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,将记录整理的实验数据绘制成图所示 I﹣U 关系图像。由图可得甲的电阻为 Ω;这两个电阻串联后,当电路电流为0.2A 时,电源电压为 V;当这两个电阻并联后接在2V 电源上,干路中的电流为 A。
10.如图是电阻A和B的I﹣U图像。若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,通过电阻B的电流是 A,电阻B两端的电压是 V;若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是 A。
11.如甲图所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如乙图所示,电源电压 V; Ω;当时,电路中的电流为 A。
12.小泳同学用图甲所示的电路来测量未知电阻R的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,记录每次实验中电压表和电流表的示数,如图乙所示的U—I图像,则电阻R的阻值为 Ω;当电压表示数为2.5 V时,R消耗的电功率为 W。
13.在图中,通过电阻R1的电流跟它两端电压的关系如图甲所示,通过电阻R2的电流跟它两端电压的关系如图乙所示。根据图像信息可判断:甲电阻R1为 Ω;当R1和R2串联在电源电压为9V的电路中,电路的电流大约是 A,它们的总功率大约为 W。
14.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示,电源电压为15V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,灯泡L的额定电压为12V,则灯泡L的额定功率为 W;调节滑动变阻器R,使灯泡L的功率为3.6W,此时,灯泡两端的电压是 V,滑动变阻器R连入电路的阻值为 Ω。
15.如图甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像。将此灯泡接入图乙所示电路中,闭合开关S后,小灯泡实际功率为1W;再闭合开关S1后,电流表示数变化了0.4A,则电阻R的阻值是 Ω,此时电路消耗的总功率是 W。
参考答案:
1. 9 15
【详解】[1]由图乙可知,当灯泡两端的电压为2.7V时,电流为0.3A,根据欧姆定律可得,灯泡得电阻为
[2]若只闭合S、S1时,R1与R2串联,由丙图可知,当滑片P在E处时,电流最大为I=0.6A,所以电源电压为
由丙图可知,当滑片P移动到H点时,电流为0.2A,则R1两端的电压为
此时滑动变阻器滑片在H点时的电阻为
滑片P从H点移动到E点时出现拐点,由图像可知GH=15cm
FG中间一段没有电流变化,所以FG是铜导体,由图像可知,当滑片P位于F点时,电流,故电路中的总电阻为
此时接入电路的电阻为REF,则REF的电阻为
因为FG是铜导体,其电阻可忽略不计,故GH的电阻为
[3]若只闭合S与S2,灯泡与R2串联,当灯泡正常发光时,电压为2.7V,电流为0.3A,所以滑动变阻器电压为
滑动变阻器的电阻为
其中
所以GH的部分接入的电阻为
未接入电路中的电阻为9Ω,因为
GH部分每1cm长的电阻为1Ω,所以
2. 10 10 8 7
【详解】[1][2][3][4]由电路图可知,R0与R1、R2串联,电压表V1测R1和R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由串联电路的电压特点可知,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,因此图线I表示电压表V1的示数与电流表A示数的关系,图线Ⅱ表示电压表V2的示数与电流表A示数的关系。当滑片在b端时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中的最小电流I=0.4A,由图乙可知,R2两端的电压U2=4V,由可得,R2的最大阻值为
当滑片在b端时,由图乙可知,R1和R2两端的电压之和U′=7.2V,则R1两端的电压
R1的阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,R2的最大阻值为10Ω;所以电源的电压
……①
滑片置于变阻器的中点位置,滑动变阻器接入电路的电阻
由P=I2R可知,此时电路中的电流
则电源的电压
……②
由①②可得:U=10V,R0=7Ω。
3. 8 = >
【详解】[1]要知道电流I4的大小,从图乙可以看到,流过定值电阻R2的电流为I4,定值电阻R2的电压为4V,那么需要知道定值电阻R2的电阻值即可,再观察图丙可知,定值电阻R2的电压为2V时,对应的电流为4A,根据欧姆定律的变换式,可得,定值电阻R2的电阻值
则可知道,图乙中电流I4
电流I4为8A。
[2]I1和I2电流是图甲中的电流,从图甲可以看到,闭合开关后,根据电流的流法可知,这是一个串联电路,根据串联电路的电流规律,串联电路的电流处处相等,则I1=I2。
[3]从图乙可以看到,U4为定值电阻R2的电压,而图乙是一个并联电路,两定值电阻并联,电源电压为4V,则R2的电压为4V,即U4为4V;由[1]解析可知,R2的阻值为0.5Ω,再由图丙可知,R1的阻值
从图甲可以看到,电源电压为6V,根据欧姆定律可知,电路的电流
流过R2的电流为4A,R2的阻值为0.5Ω,根据欧姆定律的变换式,可得U2的大小
综上所述,U4为4V,U2为2V,U4>U2。
4. 6 10 1.2
【详解】[1][2][3]由图1可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;当滑动变阻器的阻值为0时,电压表V2示数为0,此时电压表V1的示数等于电源电压,因此乙是电压表V2示数变化的图像,甲是电压表V1示数变化的图像,此时电压表V1的示数为6V,故电源电压为6V;此时电路中的电流为0.6A,根据欧姆定律可知,电阻R1的大小为
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,当滑动变阻器的阻值最大时,电路总电阻最大,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,由图可知通过电路的最小电流为0.2A,此时电路的总功率
P=UI=6V×0.2A=1.2W
5. b 12 2
【详解】由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
[1]当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此判断:图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线。
[2][3]由图像可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为1A,串联电路的总电压等于各分电压之和,即电源的电压
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R1两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为4A,电源的电压
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得
解得
电源电压为
6. 2 5
【详解】[1][2]由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图象可知
由可得,电源的电压
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知
则滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
因电源的电压不变,所以
解得
电源的电压
当电流表的示数为0.5A时,电路中总电阻
此时滑动变阻器连入电路的阻值
R1两端的电压
7. 3.5 0.7 5 12
【详解】(1)[1]把A和B串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.3A,如图甲所示,可知A和B两端的电压分别为1.5V和2.0V,由串联分压的规律可知,电源电压为3.5V。
[2]将元件A、B并联后接在电压为2V电源两端,通过图甲由并联电路电压规律可知通过A和B的电流分别为0.4A和0.3A,根据并联电路电流规律可知干路电流为0.7A。
[3]由图甲可知,A元件是应该定值电阻,由图甲可知当A两端电压为3.0V时,通过A的电流为0.6A,由可得A的电阻
(2)[4]当开关S1断开,S2、S3闭合时,电路由R1、R2并联而成,则有
即
…①
当开关S1闭合,S2、S3断开时,电路由R1、R2串联而成,则有
即
…②
联立①②解得
R1=12Ω,R2=12Ω
8. 乙 6 10 0.9
【详解】[1][2]图甲电路为串联电路,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;当滑动变阻器的阻值为0时,电压表V2示数为0,此时电压表V1的示数等于电源电压,因此与横坐标相交的图像是电压表V2示数变化的图像,即乙图是电压表V2示数变化的图线;此时电压表V1的示数等于6V,通过电路中的电流为0.6A,故电源电压为6V。
[3]由得,电阻R1的阻值为
[4]因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流
滑动变阻器消耗的电功率
当R2=10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大
9. 5 3 0.6
【详解】[1]甲图像是过原点的一条直线,是一个定值电阻,当电压为3V时,电流为0.6A,所以定值电阻的阻值为
[2]两个电阻串联后,电路电流为0.2A 时,由图可知,甲两端的电压为1V,乙两端的电压为2V,根据串联电路电压特点可知,电源电压为
U=U甲+U乙=1V+2V=3V
[3]当这两个电阻并联后接在2V 电源上时,由并联电路电压特点可知,甲、乙两端的电压都为2V。由图可知,通过甲的电流为0.4A,通过乙的电流为0.2A,根据并联电路电流特点可知,干路中的电流为
I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A
10. 0.3 3 0.4
【详解】[1][2]串联电路中,电流大小相等,当通过电阻A的电流为0.3A,通过电阻B的电流是0.3A,由图像得,电阻B两端的电压是3V。
[3]若把二者并联后接入电路中,AB的电压相等,由图像得,当通过电阻B的电流是0.2A时,B的电压为2V,由图像得,当A的电压为2V时,通过电阻A的电流是0.4A。
11. 6 10 0.2
【详解】[1][2][3]由图甲所示电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,滑片在a端时,只有定值电阻接入电路,电压表测电源两端电压,由图乙可知电源电压
由图像可知
时
根据串联电路的分压规律可知
则电路电流
12. 10 0.625
【详解】由图得,电阻R与变阻器串联,电压表测量电阻R电压,电流表测量电路电流。
[1]由图乙与欧姆定律得,阻R的阻值为
[2]当电压表示数为2.5 V时,R消耗的电功率为
13. 10 0.5 4.5
【详解】[1]由图像可知,当R1两端的电压
时,通过的电流
由根据欧姆定律
可得,电阻
[2] [3](2)当R1和R2串联在电源电压为9V的电路中,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由图像可知,当
时符合,则它们的总功率
14. 9.6 6 15
【详解】[1]由图像可知,灯泡两端的电压U额=12V时,通过灯泡的电流I额=0.8A,则灯泡的额定功率为
P额=U额I额=12V×0.8A=9.6W
[2][3]由图像可知,当灯泡的两端电压为UL=6V、电路电流为
I=IL=0.6A
时,灯泡的实际功率为3.6W,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器的两端电压为
U滑=U-UL=15V-6V=9V
由欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路中的电阻为
15. 5 1.8
【详解】[1]由小灯泡的U﹣I图像可知,当电功率为1W时,灯泡两端的电压为2V,通过灯泡的电流为0.5A,此时电源电压
由图乙可知,闭合S1后,灯泡与电阻并联,电流表在干路,电流表示数变化了0.4A,即通过电阻的电流为0.4A,则电阻R的阻值
[2]灯泡与电阻并联,此时电路中的总电流为
此时电路消耗的总功率
13欧姆定律的应用-串、并联电路的电阻与电流的比值关系及计算(填空题压轴15题)--2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破(通用版): 这是一份13欧姆定律的应用-串、并联电路的电阻与电流的比值关系及计算(填空题压轴15题)--2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破(通用版),共13页。试卷主要包含了填空题等内容,欢迎下载使用。
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