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13欧姆定律的应用-I-U和I-R图像(计算题常考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)
一、计算题
1.某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路,其中电源电压不变,灯泡L标有“12V 6W”,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。如图乙是定值电阻R0和灯泡L的电压与电流的关系图象。当断开开关S1、闭合开关S和S2,并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为1.6W。
求:(1)R0的阻值;
(2)灯泡正常发光10min,电流通过灯泡所做的功;
(3)电源电压;
(4)电路消耗的最大电功率。
2.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V。求:
(1)电源电压?
(2)R2的电阻是多大?
3.标有“2.5V”字样的灯L与电阻R,通过它们的电流随电压变化的关系图线如图所示。
(1)电阻R的阻值是多少?
(2)若把灯L与电阻R接入如右图所示的电路,闭合开关,通过R的电流为0.1A,求:此时灯L的电流和整个电路的实际功率分别是多少?
4.小刚同学设计了一个模拟调光灯的电路,如图甲。电源电压恒为3V,灯泡的额定电压为2.5V,灯泡的I—U关系图像如图乙所示。滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样。当灯泡正常发光时,求:
(1)灯丝的电阻是多少?
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少?
(3)滑动变阻器消耗的电功率是多少?
5.在如图所示的电路中,电源两端电压不变,M为电子集成元件,L是小灯泡且RL=10Ω(其电阻不随温度变化),R为滑动变阻器。当开关闭合时,R的滑片从一端移动到另一端时,M的阻值与其两端的电压变化如图所示且遵循欧姆定律。求:
(1)现闭合开关S,调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小,通过灯泡L的电流保持多少不变?
(2)滑动变阻器的最大阻值,电源电压U;
(3)计算滑动变阻器R的最大电功率。(请写出必要的计算过程)
6.如图甲所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R最大阻值为10Ω,灯泡标有“6V 4.8W”,灯泡的“I﹣U”图像如图乙,当只闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片位于最右端时,通过灯泡L的电流为0.6A。求:
(1)滑动变阻器滑片位于最右端时,灯泡L的实际功率;
(2)灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路中的阻值;
(3)只闭合开关S、S2,电路消耗的最小电功率。
7.小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是6V,小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能;
(3)若电源电压为12V,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为3V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
8.电路如图甲所示,电源两端电压U恒为7V,R1为电阻值恒定的电阻丝,其额定电压为5V,R2是滑动变阻器,当开关S闭合后,改变滑动变阻器接入电路的电阻,电压表与电流表的示数变化如图乙所示。求:
(1)R1的额定电流;
(2)R1的电阻值;
(3)电压表的示数为6V时,整个电路消耗的电功率;
9.如甲图所示电路,电源电压恒定。闭合开关,当滑动变阻器R1的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电流表A和电压表V2的示数的变化关系如图乙所示,求:
(1)电源电压为多少?
(2)R1的最大阻值;
(3)滑动变阻器的滑片位于中点时,电压表V1的示数。
10.(1)“36V 25W”的灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)某同学由实验测得“36V 25W”灯泡的电流和电压关系曲线如图所示,请回答:
①若将此规格灯泡串联若干个接入220V电路中使用,则至少要串联多少个?
②当11个这样的灯泡串联接入220V的电路时,请结合图线计算每个灯泡的实际功率是多少?
11.如图1是小明设计的调光电路图,他将粗组均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I-U关系图象(实线部分)如图2所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)求:
(1)当滑片P在A端时小灯泡1分钟消耗的电能;
(2)电阻丝AB的阻值。
12.如图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图乙所示的电路中,电源两端电压为4V且不变,将开关S和S1闭合后,电流表的示数为0.65A。求:
(1)小灯泡L两端电压为4V时,通过灯泡的电流IL;
(2)开关S和S1均闭合时,通过电阻R的电流IR。
13.科技小组的同学们利用如图甲所示的调压电路,自制了一个调光台灯,图乙是灯泡L和定值电阻R的U-I关系图象,图象中A点灯泡正常发光。
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