专项提升19 I－U图像欧姆定律的计算-【满分训练营】2024-2025学年九年级物理全册重难点专项提升训练（人教版）

专项提升19 I－U图像欧姆定律的计算 1.I-U图像的理解和相关计算 I-U图像表示电流随电压变化的规律，图像中，横轴表示电压U，单位一般是V；纵轴表示电流I，单位一般是A。也有横轴表示电流I，纵轴表示电压U的。 （1）常见的I－U图像 ①图A反映了在电阻一定的情况下，电流与电压成正比。 ②图B、C均反映着导体电阻是变化的，图B中的导体电阻在变小，图C中的导体电阻在变大。 （2）一个定值电阻的I—U图像有。 （3）两个定值电阻的I—U图像 由图可知：图像与电压U轴夹角越大，其电阻越小（R乙>R甲）。 特别提醒 把甲乙串联在一个电路里面，电流是一致的，“横着看”此时可以的求出电源电压；把甲乙并联在一个电路里面，电压是一致的，“竖着看”此时可以的求出干路电流。 （3）I－U图像的应用 ①从图像中直接获取数据或结论，如从图中直接读取某一电压下的电流，或者得电流与电压的比例关系。 ②从图像中求出未知的物理量，如根据I－U图像求出定值电阻的阻值或者比较两电阻阻值的大小。 ③从图像中判断数据变化的趋势，如小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。 （4）正确分析I－U图像的一般步骤 ①看清图像中横坐标、纵坐标所表示的物理量； ②弄清坐标上的数值即分度值； ③明确图像所表达的物理意义，利用图像的特点并结合欧姆定律和相应电路的特征进行分析、推理、判断和计算。 一、填空题 1．（2024·河南许昌·一模）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。由图像可知，元件A和元件B中有一个元件，其阻值大小固定为 Ω不变，另一个元件，其阻值随其两端所加电压的增大而 （选填“增大”或“减小”）。若将它们串联接入某电源两端，电路中的电流刚好为0.4A，则电源总电压为 V。 2．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为 A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为 。 3．（2024·广西南宁·模拟预测）如图甲，是电阻R和灯泡L的图像。由图甲可知，电阻R的阻值为 Ω。若电源电压不变，将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电流表示数为0.2A，则电源电压为 V。 4．（2024·黑龙江绥化·模拟预测）如图甲所示的电路中，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P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，则电源电压为 V，R1的阻值为 Ω。 5．（2024·山东济宁·一模）如图甲所示电路图，电源电压保持不变，为定值电阻。当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从最右端移至最左端时，和的关系图像如图乙所示，定值电阻的阻值为 ，电源电压为 V。    6．（2024·河南驻马店·模拟预测）如图是关于电阻A、B的I-U图象.由图可知，电阻值较大的是电阻 （填“A”或“B”）。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端，则并联电路干路中的电流是 A，如果要画出并联总电阻的I-U图象，他应该在 （选填：“A的上方”、“B的下方”、“A、B之间”） 7．（2024·安徽芜湖·一模）灯泡的图像如图甲所示。在图乙所示电路中，电阻，当只闭合S1和S2时，电压表示数为4V；当只闭合S1和S3时，电压表示数为2V，则的阻值为 Ω。 8．（2024·山东临沂·二模）闭合如图甲所示电路的开关，调节滑动变阻器滑片的位置，描绘出电压表与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 Ω，电源电压为 V。 9．（2024·海南海口·一模）在如图甲所示的电路中，电源电压不变，图乙是图甲中小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系图像，当只闭合S1、S2时，电压表示数是2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数是4V，电源电压U= V，R2= Ω； 10．（2024·甘肃武威·三模）如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是 V，定值电阻R的阻值是 Ω，滑动变阻器的最大阻值为 Ω。 二、单选题 11．（2024·山东菏泽·二模）小红在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法不正确的是（　　） A．将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时，电路中的电流为0.9A B．导体甲的电阻小于导体乙的电阻 C．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A D．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 12．（2024·天津·三模）如图为电阻 R1和R2的 I-U图像，由图可知（　　） A．电阻 R1的阻值是5Ω B．电阻 R1的阻值大于电阻R2的阻值 C．串联时电阻 R1和 R2两端电压之比为1︰1 D．并联时通过电阻 R1和R2的电流之比为1︰1 13．（2024·四川泸州·一模）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，记录电表示数；图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图象，下列说法错误的是（　　） A．定值电阻R0的阻值是7.5Ω B．电源电压为4.5V C．滑动变阻器连入电路的最大阻值为15Ω D．当滑片P移至中点时，电流表的示数是0.4A 14．（2024·广东惠州·模拟预测）如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压是12V B．定值电阻R的阻值是6Ω C．滑动变阻器的阻值范围是0-18Ω D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为0 15．（2024·湖北襄阳·三模）如图所示是电阻甲和乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．电阻乙为定值电阻 B．当电阻甲两端电压为时， C．如图所示，当开关闭合，电源电压为时，电路总电流为 D．如图所示，当开关闭合，电路电流为时，电路总电阻是 16．（2024·广东东莞·一模）如题图甲所示是定值电阻R和标有“8V；0.5A”字样的小灯泡L的I-U关系图像，小明将定值电阻和小灯泡接到图乙所示的电路中，闭合开关S，下列选项中正确的是（　　） A．向右调节滑动变阻器的滑片时，灯泡变亮 B．电压表的示数为8V时，灯丝电阻为16Ω C．电压表的示数为8V时，电源电压等于12V D．电压表的示数为6V时，小灯泡与定值电阻的两端电压之比为1∶3 三、计算题 17．（2024·广东珠海·一模）如图甲所示将定值电阻R1与R2接入电路，其中通过电阻R2的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。电源电压保持不变，当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.4A；当开关S、S1均闭合时，电流表示数变为0.9A。求： （1）电阻R2的阻值； （2）通过电阻R1的电流； （3）电阻R1的阻值。 18．（2024·贵州贵阳·二模）如图甲是某同学设计的调光灯电路，图中小灯泡的额定电压为3V，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，测得小灯泡的关系图像如图乙所示。求： (1)电源电压大小； (2)灯泡正常发光时电阻大小； (3)滑动变阻器的最大阻值。 19．（2024·广东东莞·一模）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16V不变，灯泡L的正常工作电压为12V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求： （1）正常工作时，小灯泡的电阻RL； （2）此时滑动变阻器连入电路的阻值R是多少？ 20．（2024·天津南开·二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值R0为已知。闭合开关S，使滑动变阻器上的滑片由一端滑向另一端，依次测出变阻器上的滑片在a、b、c、d四个位置（a、d为变阻器上的两端点）时电压表和电流表的示数，并将四组数据在U-I图中描点、连线，形成图示的线段ad、图中记下了滑片在a端时的电压为U0，在d端时电流为I0.请解答下列问题： （1）说明电阻R0的作用； （2）分析说明a、d各是滑动变阻器的哪一端？ （3）求出滑动变阻器的最大阻值（用字母表示）。    2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专项提升19 I－U图像欧姆定律的计算 1.I-U图像的理解和相关计算 I-U图像表示电流随电压变化的规律，图像中，横轴表示电压U，单位一般是V；纵轴表示电流I，单位一般是A。也有横轴表示电流I，纵轴表示电压U的。 （1）常见的I－U图像 ①图A反映了在电阻一定的情况下，电流与电压成正比。 ②图B、C均反映着导体电阻是变化的，图B中的导体电阻在变小，图C中的导体电阻在变大。 （2）一个定值电阻的I—U图像有。 （3）两个定值电阻的I—U图像 由图可知：图像与电压U轴夹角越大，其电阻越小（R乙>R甲）。 特别提醒 把甲乙串联在一个电路里面，电流是一致的，“横着看”此时可以的求出电源电压；把甲乙并联在一个电路里面，电压是一致的，“竖着看”此时可以的求出干路电流。 （3）I－U图像的应用 ①从图像中直接获取数据或结论，如从图中直接读取某一电压下的电流，或者得电流与电压的比例关系。 ②从图像中求出未知的物理量，如根据I－U图像求出定值电阻的阻值或者比较两电阻阻值的大小。 ③从图像中判断数据变化的趋势，如小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。 （4）正确分析I－U图像的一般步骤 ①看清图像中横坐标、纵坐标所表示的物理量； ②弄清坐标上的数值即分度值； ③明确图像所表达的物理意义，利用图像的特点并结合欧姆定律和相应电路的特征进行分析、推理、判断和计算。 一、填空题 1．（2024·河南许昌·一模）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。由图像可知，元件A和元件B中有一个元件，其阻值大小固定为 Ω不变，另一个元件，其阻值随其两端所加电压的增大而 （选填“增大”或“减小”）。若将它们串联接入某电源两端，电路中的电流刚好为0.4A，则电源总电压为 V。 【答案】 10 增大 5 【详解】[1]由图得，元件B的I-U的图像是一条过原点的直线，说明B的阻值大小固定不变，为 [2]由图得，A的I-U图向U的方向偏转，说明A的阻值随其两端所加电压的增大而增大。[3]若将它们串联接入某电源两端，电路中的电流刚好为0.4A，串联电路中电流处处相等，则此时AB的电流均为0.4A，由图得，AB的电压分别为1V、4V，则电源总电压为 2．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为 A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为 。 【答案】 0.6 1∶3 【详解】[1]将L和R并联在电源电压为3V的电路中，由并联电路中各支路电压等于电源电压可知，L和R两端电压都为3V，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，由图可得 [2]将其串联在电源电压为4V的电路中，由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压，串联电路中处处电流相等，由图可得，当电路电流为0.2A时，L电压为1V， R电压为3V，此时电源电压为 由欧姆定律得，L与R的阻值之比 3．（2024·广西南宁·模拟预测）如图甲，是电阻R和灯泡L的图像。由图甲可知，电阻R的阻值为 Ω。若电源电压不变，将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电流表示数为0.2A，则电源电压为 V。 【答案】 20 5 【详解】[1]由图象可知，电阻R的I-U图象是正比例函数，当R两端的电压UR=2V时，通过的电流IR=0.1A， 由欧姆定律可得R的阻值 [2]由图乙可知，灯泡L与电阻R串联，电流表测电路中的电流， 由图象可知，当电路中电流为0.2A时，R两端的电压为4V， 灯泡两端的电压为1V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压为5V。 4．（2024·黑龙江绥化·模拟预测）如图甲所示的电路中，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P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，则电源电压为 V，R1的阻值为 Ω。 【答案】 3 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。当滑动变阻器滑片P在a端时，则接入电路中的电阻为0，由图乙可知，此时电路中电流最大，为I1＝0.6A，由可得 U＝I1R1＝0.6A×R1   ① 当滑动变阻器滑片P在b端时，接入电路中的电阻最大，由图乙可知，此时电路中电流最小，为I2＝0.2A，电压表示数U2＝2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压 U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+2V   ② 因电源的电压不变，所以由①②可得 R1＝5Ω，U=3V 5．（2024·山东济宁·一模）如图甲所示电路图，电源电压保持不变，为定值电阻。当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从最右端移至最左端时，和的关系图像如图乙所示，定值电阻的阻值为 ，电源电压为 V。    【答案】 10 6 【详解】[1][2]分析甲图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，当R2的滑片从最右端移至最左端时，R2接入电路中的电阻逐渐变小，直至为0，此过程中电路中的总电阻变小，电流变大，R1两端的电压变大，所以图乙中图像B是R1的U-I图像，由图像可知，当R1两端的电压为6V时，通过R1的电流为0.6A，则R1的电阻为 当R2的滑片移至最左端时，R2接入电路中的电阻为0，此时电路中的电流最大，R1单独工作，R1两端的电压等于电源电压，由图乙可知，电路中电流最大为0.6A，此时R1两端的电压为6V，则电源电压为6V。 6．（2024·河南驻马店·模拟预测）如图是关于电阻A、B的I-U图象.由图可知，电阻值较大的是电阻 （填“A”或“B”）。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端，则并联电路干路中的电流是 A，如果要画出并联总电阻的I-U图象，他应该在 （选填：“A的上方”、“B的下方”、“A、B之间”） 【答案】 B 0.6 A的上方 【详解】[1]由图知，电阻A、B的I-U图象都是过原点的倾斜直线，说明电阻A、B都是定值电阻，由图可知：当U=3V时，IA=0.6A，IB=0.3A，由可得，电阻A、B的阻值分别为 因此，RA＜RB，即B的电阻值较大。 [2]将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端，由并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压均为2V，由I-U图象可知，当电压为2V时，IA′=0.4A，IB′=0.2A，由并联电路的电流特点可得干路电流为 I=IA′+IB′=0.4A+0.2A=0.6A [3]由并联电路的电阻特点可知总电阻为 R并＜RA＜RB 所以相同电压下，总电流比通过任何一个电阻的电流都大，则总电阻I-U图象应该在A的上方。 7．（2024·安徽芜湖·一模）灯泡的图像如图甲所示。在图乙所示电路中，电阻，当只闭合S1和S2时，电压表示数为4V；当只闭合S1和S3时，电压表示数为2V，则的阻值为 Ω。 【答案】10 【详解】当只闭合S1和S2时，和小灯泡L串联，电压表测小灯泡L电压，电压表示数为4V，由甲图可知，电路中的电流为0.8A，则电源电压为 当只闭合S1和S3时，和小灯泡L串联，电压表测小灯泡L电压，电压表示数为2V，电路中的电流为0.6A，则两端的电压为 则的阻值为 8．（2024·山东临沂·二模）闭合如图甲所示电路的开关，调节滑动变阻器滑片的位置，描绘出电压表与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 Ω，电源电压为 V。 【答案】 4 2.5 【详解】由图甲知道，滑动变阻器与R0串联，由串联电路电压的特点和欧姆定律知道    ① 由图乙知道，当U=0.5V时，I=0.5A，代入①得   ② 当U=2.5V时，I=0A，代入①得   ③ 解得 9．（2024·海南海口·一模）在如图甲所示的电路中，电源电压不变，图乙是图甲中小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系图像，当只闭合S1、S2时，电压表示数是2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数是4V，电源电压U= V，R2= Ω； 【答案】 8 5 【详解】[1]由电路图可知，当只闭合开关S1、S2时，电阻R1与L串联，电压表测灯泡两端电压，由图象知，灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A，串联电路中电流处处相等，即通过电阻R1的电流也为0.6A，电阻R1的电流为0.2A时，电压为2V，电阻R1的电流与电压成正比，所以电阻R1的电流为0.6A，它两端电压为6V，所以电源电压 [2]当只闭合开关S2、S3时，电阻R2与灯L串联，电压表仍测灯泡两端电压，灯泡两端电压为4V，由图象知，此时通过灯泡的电流为0.8A，由串联电路特点可知 由欧姆定律可得电阻R2的阻值 10．（2024·甘肃武威·三模）如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是 V，定值电阻R的阻值是 Ω，滑动变阻器的最大阻值为 Ω。 【答案】 9 6 12 【详解】[1][2]当滑片在a端时，电路为R的简单电路，电压表的示数最大，电流表的示数最大，由图象可知，电源的电压U=9V，电路中的电流I=1.5A，由可知，电阻R的阻值为 [3]当滑片位于b端时，R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图象可知，R两端的电压UR=3V，电路中的最小电流I′=0.5A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压为 U滑=U-UR=9V-3V=6V 滑动变阻器的最大阻值为 二、单选题 11．（2024·山东菏泽·二模）小红在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法不正确的是（　　） A．将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时，电路中的电流为0.9A B．导体甲的电阻小于导体乙的电阻 C．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A D．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 【答案】A 【详解】A．当甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上，干路中的电流为 故A错误，符合题意； B．由图象知道，加同样电压时（3V），I甲=0.6A，I乙=0.3A，则 所以R甲＜R乙，故B正确，不符合题意； C．由图象知道，当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A，故C正确，不符合题意； D．由图象知道，通过导体甲的电流随电压的增大而增大，并且成倍数的增大，即成正比，故D正确，不符合题意。 故选A。 12．（2024·天津·三模）如图为电阻 R1和R2的 I-U图像，由图可知（　　） A．电阻 R1的阻值是5Ω B．电阻 R1的阻值大于电阻R2的阻值 C．串联时电阻 R1和 R2两端电压之比为1︰1 D．并联时通过电阻 R1和R2的电流之比为1︰1 【答案】B 【详解】A．由图像可知，R1的阻值是 故A不符合题意； B．由图像可知，R2的阻值是 电阻 R1的阻值大于电阻R2的阻值，故B符合题意； C．串联时，通过两电阻的电流相等，电阻 R1和 R2两端电压之比为 故C不符合题意； D．并联时，两电阻两端电压相等，通过电阻 R1和R2的电流之比为 故D不符合题意。 故选B。 13．（2024·四川泸州·一模）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，记录电表示数；图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图象，下列说法错误的是（　　） A．定值电阻R0的阻值是7.5Ω B．电源电压为4.5V C．滑动变阻器连入电路的最大阻值为15Ω D．当滑片P移至中点时，电流表的示数是0.4A 【答案】D 【详解】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压； AB．由图乙可知，当滑动变阻器两端的电压为0时，电路中的电流最大为I大＝2.6A，根据欧姆定律可知，电源电压为 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流I＝0.2A，电源电压为 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得：定值电阻R0＝7.5Ω，电源电压U＝4.5V，故AB正确，AB不符合题意； C．当滑动变阻器连入电路的阻值的最大时，通过电路中的电流最小，此时电压表示数为3V，由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值 故C正确，C不符合题意； D．当滑片P移至中点时，电流表的示数为 故D错误，D符合题意。 故选D。 14．（2024·广东惠州·模拟预测）如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压是12V B．定值电阻R的阻值是6Ω C．滑动变阻器的阻值范围是0-18Ω D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为0 【答案】B 【详解】A．根据图2可知，当滑动变阻器的滑片P在a端时，只有R接入，此时的电流最小，电压表的示数最大，电压表测量电源电压电压，电源电压是9V，故A错误； B．定值电阻R的阻值是 故B正确； C．当滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器全部接入，总电阻变大，总电流最小，最小的电流为0.5A，定值电阻两端的电压为3V，故滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入的电阻为 滑动变阻器的阻值范围是0-12Ω，故C错误； D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，有电流经过电压表，电压表串联在电路中，测量电源电压，故电压表示数不为0，故D错误。 故选B。 15．（2024·湖北襄阳·三模）如图所示是电阻甲和乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．电阻乙为定值电阻 B．当电阻甲两端电压为时， C．如图所示，当开关闭合，电源电压为时，电路总电流为 D．如图所示，当开关闭合，电路电流为时，电路总电阻是 【答案】D 【详解】A．由图像可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，为定值电阻；而乙对应的电流与电压不成正比，说明电阻乙的阻值是变化的，故A错误； B．由图像可知，当甲两端电压为时，通过的电流为，甲的阻值为 故B错误； C．如图所示，和并联；当电源电压为时，因并联电路中各支路两端的电压相等，两电阻两端的电压均为，由图像可知，通过两电阻的电流分别为 则电路中的总电流 故C错误； D．如图所示，和串联；当开关闭合，电路电流为时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两电阻的电流均为，由图像可知，两电阻两端的电压分别为 则电源电压 电路中的总电阻 故D正确。 故选。 16．（2024·广东东莞·一模）如题图甲所示是定值电阻R和标有“8V；0.5A”字样的小灯泡L的I-U关系图像，小明将定值电阻和小灯泡接到图乙所示的电路中，闭合开关S，下列选项中正确的是（　　） A．向右调节滑动变阻器的滑片时，灯泡变亮 B．电压表的示数为8V时，灯丝电阻为16Ω C．电压表的示数为8V时，电源电压等于12V D．电压表的示数为6V时，小灯泡与定值电阻的两端电压之比为1∶3 【答案】D 【详解】A．由图乙所示的电路图可知，定值电阻R、小灯泡L以及滑动变阻器串联接入电路，由图可知向右滑动滑片时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，由串联电路的电阻特点可知电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，所以通过灯泡的电流变小，小灯泡变暗，故A错误； B．电压表测量定值电阻R两端电压，电压表示数即为定值电阻R两端电压的大小，由图甲可知，当定值电阻R两端电压为8V时，通过它的电流为0.4A，因为定值电阻R、小灯泡L以及滑动变阻器串联接入电路，所以通过小灯泡L的电流也为0.4A，由图甲可知当通过小灯泡L的电流为0.4A时，它两端的电压为4V，由欧姆定律可得此时小灯泡的灯丝电阻为 故B错误； C．由串联电路的电压规律可知，电源电压等于定值电阻R两端电压、小灯泡L两端电压以及滑动变阻器两端电压之和，当电压表示数为8V即定值电阻R两端电压为8V时，由B选项的分析可知，此时小灯泡L两端电压为4V，这两者的电压之和就已经是12V，而电源电压的大小显然要大于12V，故C错误； D．根据甲图可知，当电压表示数为6V即定值电阻R两端电压为6V时，通过定值电阻R的电流为0.3A，则由串联电路的电流规律可得此时电路中的电流为0.3A，再结合图甲，可知此时小灯泡L两端电压为2V，所以小灯泡与定值电阻的两端电压之比为 2V∶6V=1∶3 故D正确。 故选D。 三、计算题 17．（2024·广东珠海·一模）如图甲所示将定值电阻R1与R2接入电路，其中通过电阻R2的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。电源电压保持不变，当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.4A；当开关S、S1均闭合时，电流表示数变为0.9A。求： （1）电阻R2的阻值； （2）通过电阻R1的电流； （3）电阻R1的阻值。 【答案】（1）20Ω；（2）0.5A；（3）16Ω 【详解】解：（1）由图乙可知，当电阻R2的两端电压为6V，通过它的电流为0.3A，则 （2）由并联电路的电流特点可知，通过电阻R1的电流 （3）由可得，电阻R2两端电压 并联电路个支路两端电压相等，则 答：（1）电阻R2的阻值为20Ω； （2）通过电阻R1的电流为0.5A； （3）电阻R1的阻值16Ω。 18．（2024·贵州贵阳·二模）如图甲是某同学设计的调光灯电路，图中小灯泡的额定电压为3V，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，测得小灯泡的关系图像如图乙所示。求： (1)电源电压大小； (2)灯泡正常发光时电阻大小； (3)滑动变阻器的最大阻值。 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】（1）闭合开关S，灯L与滑动变阻器串联，电压表测灯两端电压。当滑片滑到最右端，只有灯接入电路，此时灯两端电压即为电源电压，由图乙可知，电源电压为。 （2）由图可知，灯两端电压为额定电压3V时，通过的电流为0.3A，小灯泡正常发光时的电阻 （3）滑片滑至最左端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小。由图乙可知，此时电路中电流为0.1A，灯两端电压为0.5V，根据串联电路电压规律可知，变阻器两端电压为 则滑动变阻器的最大阻值 19．（2024·广东东莞·一模）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16V不变，灯泡L的正常工作电压为12V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求： （1）正常工作时，小灯泡的电阻RL； （2）此时滑动变阻器连入电路的阻值R是多少？ 【答案】（1）15Ω；（2）5Ω 【详解】解：（1）由图甲可知，灯泡L与变阻器R串联。当灯泡L正常发光时，其两端的电压UL＝12V，由图乙可知通过的电流IL＝0.8A，则小灯泡的电阻 （2）由串联电路的电压特点可得，变阻器两端的电压 UR＝U﹣UL＝16V﹣12V＝4V 变阻器两端的电流 此时滑动变阻器连入电路的阻值 答：（1）正常工作时，小灯泡的电阻RL＝15Ω； （2）此时滑动变阻器连入电路的阻值R为5Ω。 20．（2024·天津南开·二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值R0为已知。闭合开关S，使滑动变阻器上的滑片由一端滑向另一端，依次测出变阻器上的滑片在a、b、c、d四个位置（a、d为变阻器上的两端点）时电压表和电流表的示数，并将四组数据在U-I图中描点、连线，形成图示的线段ad、图中记下了滑片在a端时的电压为U0，在d端时电流为I0.请解答下列问题： （1）说明电阻R0的作用； （2）分析说明a、d各是滑动变阻器的哪一端？ （3）求出滑动变阻器的最大阻值（用字母表示）。    【答案】（1）保护电路；（2）a为滑动变阻器的右端，d为滑动变阻器的左端；（3） 【详解】解：（1）由图可知，变阻器和R0串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，当变阻器的滑片移动到阻值最小处，电路中的电流会变大，可能会烧坏用电器，电阻R0串联在电路中，可以减小电路中的电流，保护电路。 （2）由图可知，滑片移到d端时，电路中的电流最大，说明此时电路中的电阻最小，变阻器接入电路中的电阻值为零，由图1知，d端时变阻器的最左端；由此可知，a端为变阻器的最右端。 （3）当滑片在最左端时，变阻器接入电路中的电阻值为零，只有R0的简单电路，电源电压 U=I0R0 滑片在最右端时，电路中的电流为 滑动变阻器的最大阻值 答：（1）保护电路； （2）a为滑动变阻器的右端，d为滑动变阻器的左端； （3）滑动变阻器的最大阻值为。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$