内容正文:
专项突破 与欧姆定律相关的图像问题
第十七章 欧姆定律
定值电阻类
1.【跨数学·平面直角坐标系】(2023黑龙江哈尔滨中考)如图
所示是电阻R1、R2的电压-电流关系图像,下列说法正确的是
( )
B
A.电阻R1两端电压为4 V时,通过R1的
电流是0.3 A
B.电阻R1、R2串联,当电流为0.2 A时,
R1、R2两端总电压为3 V
C.电阻R1、R2并联到2 V电压下,干路中的电流是0.3 A
D.电阻R1和R2的阻值之比是1∶2
解析 由图可知,当R1两端电压为4 V时,通过它的电流为0.4 A,
A错误;若R1、R2串联,当电流为0.2 A时,R1、R2两端电压分
别为2 V、1 V,R1、R2两端总电压U=U1+U2=2 V+1 V=3 V,B正
确;R1、R2并联到2 V的电压下时,通过R1、R2的电流分别为
0.2 A、0.4 A,干路电流I=I1+I2=0.2 A+0.4 A=0.6 A,C错误;由图
像可知,若电阻R1、R2串联,当电流为0.2 A时,R1、R2两端电压分
别为2 V、1 V,根据欧姆定律可得R1= = =10 Ω,R2= =
=5 Ω,则R1∶R2=10 Ω∶5 Ω=2∶1,D错误。故选B。
2.电阻R1与R2的I-U图像如图所示。当R2两端的电压为1 V时,R2
的阻值是_______Ω;若将它们串联接到电压为3.5 V的电源上,
则通过R1的电流是_______A;若将它们并联接到电压为4 V的
电源上,则干路的电流是________A。
1.05
0.2
10
解析 由图可知,当R2两端电压为1 V时,通过R2的电流为0.1
A,R2= = =10 Ω。若将它们串联接到电压为3.5 V的电
源上,根据串联电路的电压规律可知,两电阻两端的电压之和
为3.5 V,由图可知,此时通过R1的电流为0.2 A。若将它们并联
接到电压为4 V的电源上,两电阻两端电压均为4 V,由图可知,
此时通过R2的电流为0.25 A;由图可知,R1= = =5 Ω,当R1
两端电压为4 V时,通过R1的电流I1'= = =0.8 A,则干路电
流为I总=I1'+I2'=0.8 A+0.25 A=1.05 A。
小灯泡类
3.(2024黑龙江哈尔滨香坊期末)如图是小灯泡灯丝的U-I图像,
A、B为图像上的两点,下列说法中正确的是( )
A.电压为0时灯丝电阻也为0
B.B点电阻大于A点电阻
C.B点电阻小于A点电阻
D.通过灯泡的电流跟它两端电压
成正比
B
解析 电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,所以
灯泡两端的电压为0时,灯丝仍然有电阻,故A错误;由图像可
知,电压为U1时通过灯泡的电流为I1,电压为 U1时通过灯泡的
电流大于 I1,由欧姆定律可得电压为U1时灯泡的电阻R= ,
电压为 U1时灯泡的电阻R'< = =R,即电压为U1时的电阻
大于电压为 U1时的电阻,故B正确,C错误;由图像可知,通过灯
泡的电流跟它两端电压不成正比,故D错误。
4.(2024安徽中考)在“测量小灯泡的电阻”实验中,小红同学
根据测出的数据画出了小灯泡的I-U图像如图所示。则由图
可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻值_______(选填“增
大”“不变”或“减小”)。
增大
解析 由图可知,当灯泡两端电压为1 V、2 V时,通过灯泡的
电流分别为0.24 A、0.4 A,根据欧姆定律可知灯泡的电阻分
别为R= = ≈4.17 Ω,R'= = =5 Ω,故当小灯泡两端
的电压升高时,其阻值增大。
滑动变阻器类
5.【跨数学·方程组】(2023重庆中考A卷)将一个定值电阻接
入图甲所示电路的虚线框处,并将一个电压表(图中未画出)并
联在某段电路两端,闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示
数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获取数据并记
录;将记录的数据绘制成如图乙所示的I-U图像。下列分析正
确的是( )
C
A.电源电压为3.5 V
B.图像b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C.定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5 V时,灯泡的电阻较大
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
解析 由图乙中的图像知,当电流越大时,所对应的电压越小,
则图像为电流与滑动变阻器两端电压的关系图像,且因为灯
泡电阻受温度影响会发生改变,导致其两端电压非直线性变
化,故a图像为定值电阻接入电路中时滑动变阻器的I-U图像,b
为灯泡接入电路中时滑动变阻器的I-U图像。设电源电压为
U,定值电阻为R,根据a图像中电流为0.6 A、电压为1 V,电流
为0.2 A、电压为3 V,可分别列出关于电源电压的公式为U=1
V+0.6 A×R①,U=3 V+0.2 A×R②,由①②两式可得R=5 Ω,U=4
V,A、B错误;当定值电阻和小灯泡两端的电压各为3.5 V时,
滑动变阻器两端的电压为0.5 V,由图乙可知,定值电阻接入电
路中的电流大于灯泡接入电路中的电流,根据R= 可知,灯泡
的电阻较大,C正确;将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路
中的电阻变小,根据串联分压规律可知,滑动变阻器两端的电
压变小,因电压表测滑动变阻器两端的电压,故其示数变小,D
错误。
6.【新课标·科学思维】(2025河北石家庄第二十三中学月考)
如图甲的电路,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
数变化的关系图像,则电源电压为______V,滑动变阻器的最大
阻值为_______Ω。
50
6
解析 由图甲可知,R1和R2串联,电流表测电路中的电流,V1测R
1两端的电压,V2测R2两端的电压。将滑动变阻器R1的滑片从
最左端移动到最右端的过程中,R1连入电路中的电阻变小,总
电阻变小,电路电流变大,则电流表示数变大;根据串联电路的
分压规律知,R1两端的电压变小,即V1的示数变小,R2两端的电
压变大,即V2的示数变大,则a图像是电流表A的示数随电压表
V1示数变化的关系图像,b图像是电流表A的示数随电压表V2
示数变化的关系图像。由图乙可知,当电流为0.1 A时,两电压
表的示数分别为5 V和1 V,则电源电压为U=1 V+5 V=6 V;当滑
动变阻器连入电路的阻值最大时,电路电流最小,由图乙可
知,电路电流最小为0.1 A,此时电压表V1的示数为5 V,根据欧
姆定律可得,滑动变阻器最大阻值为R1大= =50 Ω。
敏感电阻类
7.【新课标·科学思维】(2025山东烟台经开区期中)某规格热
敏电阻的阻值随环境温度的变化如图所示,如果设计一个通
过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路,要求温度
升高时电表示数减小,下列电路中符合要求的可能是( )
D
解析 由题图知,热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减
小的。图A、B中,定值电阻R0与热敏电阻并联,并联电路中各
支路独立工作、互不影响,所以温度变化时,通过R0的电流不
变,通过热敏电阻的电流增大,干路电流增大,故A、B不符合
题意;图C、D中,定值电阻R0与热敏电阻串联,温度升高时,热
敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小,电路中的电流增大,
由U=IR可知,R0两端的电压增大,热敏电阻两端的电压减小,故
C不符合题意,D符合题意。故选D。
8.【新特色·安全与健康】(2025北京燕山期中)(多选)司机酒
后驾驶存在许多安全隐患。某物理兴趣小组设计了一种简易
酒精浓度检测仪,其电路原理图如图甲所示。R1是气敏电阻,
其阻值随呼气酒精气体浓度K变化的关系如图乙所示,R2为滑
动变阻器,检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调
零”,此时电流表的示数为0.1 A,调零后滑动变阻器滑片的位
置不变,电源电压为12 V并且保持不变,查阅到相关资料如表
所示。下列说法正确的是( )
ABD
血液酒精浓度M=呼气酒精气体浓度K×2 200
非酒驾(M<20 mg/100 mL)
酒驾(20 mg/100 mL≤M<80 mg/100 mL)
醉驾(M≥80 mg/100 mL)
A.对检测仪“调零”时,R2接入电路的电阻为20 Ω
B.当呼气酒精气体浓度增加时,电流表的示数变大
C.检测时,当电流表示数为0.15 A时,司机属于非酒驾
D.检测时,若电流表示数为0.3 A,司机属于醉驾
解析 由图甲可知,R1和R2串联,电流表测电路中的电流,“调
零”后,电流表的示数为0.1 A,电路中的总电阻R总= = =
120 Ω,由图乙可知呼气酒精气体浓度为0 mg/100 mL时气敏电
阻R1=100 Ω,则R2=R总-R1=120 Ω-100 Ω=20 Ω,故A正确;由图乙
可知,呼气酒精气体浓度越大,R1的阻值越小,电路总电阻越小,
由欧姆定律可知电路中的电流越大,即电流表示数越大,故B
正确;检测时,当I'=0.15 A时,电路中的总电阻R总'= = =
80 Ω,则R1'=R总'-R2=80 Ω-20 Ω=60 Ω,对应乙图知K'=10×
10-3 mg/100 mL,此时血液酒精浓度为M'=10×10-3 mg/100 mL×
2 200=22 mg/100 mL,该司机属于酒驾,故C错误;检测时,当I″=
0.3 A时,电路中的总电阻R总″= = =40 Ω,R1″=R总″-R2=40 Ω-
20 Ω=20 Ω,对应乙图知K″=40×10-3 mg/100 mL,此时血液酒
精浓度为M″=40×10-3 mg/100 mL×2 200=88 mg/100 mL,该司
机属于醉驾,故D正确。故选A、B、D。
$$