内容正文:
欧姆定律图像的三种类型
素养特训
第十四章 欧姆定律
【2023·广西】在“探究电流与电压的关系”实验中,采用图像法得到如图所示的I-U图像,由图可知,电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系及R的阻值分别是( )
A.成正比,R=10 Ω
B.成正比,R=1 Ω
C.成反比,R=10 Ω
D.成反比,R=1 Ω
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【点拨】
【答案】A
【2023·安徽】图示为电阻R1和R2的I-U图像,由图可知( )
A.R1的阻值为5 Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路,
通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D.将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
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【点拨】
将R1、R2串联接入电路,通过R1、R2的电流相等,由图知R1两端的电压大于R2两端的电压,故C正确;将R1、R2并联接入电路,R1、R2两端的电压相等,由图知通过R1的电流小于通过R2的电流,故D错误.
【答案】C
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【2023·张家界】如图所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
A.6 V 20 Ω
B.4 V 20 Ω
C.6 V 10 Ω
D.4 V 10 Ω
【点拨】
【点技巧】
滑动变阻器和定值电阻串联的动态电路,以坐标图像呈现信息的问题解题思路:第一步,将U-I图像中的信息和滑动变阻器的端点关联,例如滑片在a端时,电阻最大,电流最小,对应于坐标图中A点;第二步,根据端点的电流、电压运用欧姆定律进行推理计算.
【答案】A
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如图所示是通过定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A.乙是小灯泡的I-U图像
B.定值电阻的阻值为5 Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接
在4 V的电源上,干路中的电流是1.2 A
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在6 V的电源上,电路中的电流是0.4 A
【点拨】
所以它们两端的电压均为4 V,由图像可知对应的电流IL=0.8 A,IR=0.4 A,又知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′=IL+IR=0.8 A+0.4 A=1.2 A,故C正确;串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4 A时,灯泡两端的电压为1 V,定值电阻两端的电压为4 V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压U=UL+UR=1 V+4 V=5 V,故D错误.
【答案】C
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【2023·绥化,多选】图甲是探究欧姆定律的实验电路,电源电压恒定,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中,
电流表A的示数随两
电压表V1、V2的示数
变化关系图像.
下列说法中正确的是( )
A.图线a是电流表A的示数随电压表V1的示数变化关系图像
B.当电压表V1、V2的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点位置
C.电源电压是6 V
D.定值电阻阻值是10 Ω
【点拨】
闭合开关,R1、R2串联,将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,通过电路的电流变大,由公式U=IR可知定值电阻R2两端的电压变大,则滑动变阻器R1两端的电压变小,可见图线a是电流表A的示数随电压表V1的示数变化关系图像,图线b是电流表A的示数随电压表V2的示数变化关系图像,故A正确;
【答案】ACD
【2023·扬州模拟】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,将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示.
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则R1的阻值是________Ω,图乙中a点应标的电压值是________V,电源电压是________V.
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【点拨】
由电路图可知,闭合开关,定值电阻R0、R1与滑动变阻器R2串联接入电路,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测定值电阻R1与滑动变阻器两端的总电压,电流表测量电路中的电流;由图乙可知通过电路的最小电流为0.3 A,此时UV2=5.4 V,UV1=3 V,因串联电路总电压等于各部分电压之和,所以定值电阻R1两端的电压U1=UV2-UV1=5.4 V-3 V=2.4 V,
某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3 V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像.
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以下有关叙述正确的是( )
A.该同学探究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5 V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5 Ω
D.将Rx从5 Ω换成10 Ω后,应将滑片P