第十四章 专题特训七 欧姆定律的图像问题-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级全一册物理(沪粤版2024)

U2最大=4.5V-3V=1.5V,电路中 的电流I'= U1' R1 = 1.5V 5Ω =0.3A ,滑 动变 阻 器 接 入 电 路 的 最 大 阻 值 R2最大= U2最大 I' = 3V 0.3A=10Ω 。 5. 6 20 解析:闭合开关S,滑动变 阻器的滑片P 在中点C 时,电阻R0 和滑动变阻器的一半串联,RC = 1 2R ,此时电路中的电流I= UR0+RC= U 10Ω+R2 =0.3A ①;移动滑片P 至B 端时,电阻R0 和整个滑动变阻 器串联,RB=R,此时电路中的电流 I'= UR0+RB= U 10Ω+R=0.2A ② ; 由①②可得U=6V,R=20Ω。 6. 解析:(1)由图甲可知,R1、R2 并 联,电流表A1测量R1 所在支路的电 流,电流表A测量干路电流。通过电 阻R1的电流I1= U R1= 6V 20Ω=0.3A 。 (2) 由图乙可知,电流表A的示数是 0.5A,则通过R2 的电流I2=I- I1=0.5A-0.3A=0.2A,根据欧姆 定律得,变阻器连入电路的阻值R2= U I2= 6V 0.2A=30Ω 。(3) 为了保证电 流表的安全,干路最大电流是0.6A, 所以通过 R2 的最大电流I2最大 = I最大-I1=0.6A-0.3A=0.3A,根 据 欧 姆 定 律 得,R2最小 = U I2最大 = 6V 0.3A=20Ω 。 7. 解析: (1) R 和R0串联,电压表测 R 两端的电压。测量小英身高时,电 压表的示数为3V,电流表的示数为 0.15A,则电阻棒连到电路中的阻值 R=UI = 3V 0.15A=20Ω ,而滑片恰好 在电阻棒的中点位置,因此电阻棒的 总电阻R总=2R=2×20Ω=40Ω。 (2) 电阻棒总长为40cm,R总=40Ω, 所以1cm的阻值为1Ω,测量小英身 高时,电阻棒接入电路的长度h1= 20Ω 1Ω/cm=20cm ,小英身高为160cm, 则电阻棒的B 端距地面高度hB= 160cm-20cm=140cm。测量小聪 的身高时,电压表的示数为2V,电流 表的示数为0.2A,电阻棒接入电路 的电阻R'= U1 I1= 2V 0.2A=10Ω ,电阻 棒接入电路的长度h2= 10Ω 1Ω/cm= 10cm,所以小聪的身高是140cm+ 10cm=150cm。(3) 当滑片在A 端 时,电阻棒的全部阻值接入电路,则最 大测量值是140cm+40cm=180cm; 当滑片在B 端时,电阻棒接入电路的 电阻为0,则最小测量值是140cm。 所以该测量仪的身高测量范围是 140~180cm。 专题特训七　欧姆定律的 图像问题 1. < 20 2. 5 10 3 0.6 3. B 解析:电阻R1的函数图像是一 条过原点的斜向上的直线,所以通过 R1的电流跟它两端所加电压成正比, 故A正确;电阻R2 的函数图像是一 条曲线,所以通过R2 的电流与它两 端所加电压不成正比,故B错误;将 它们串联接到同一电路中,当通过的 电流为0.2A时,由图可知,R1两端的 电压为1V,R2 两端的电压为2.5V, 由串联电路电压的规律知,电源电压 U=U1+U2=1V+2.5V=3.5V,故 C正确;由图像知,当通过的电流为 0.2A时,R1两端的电压为1V,R1= U1 I1= 1V 0.2A=5Ω ,当电压为2.5V 时,通 过 R1 的 电 流 I1'= U1' R1 = 2.5V 5Ω =0.5A ,由图像可知,当电压为 2.5V时通过R2 的电流I2=0.2A, 因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=I1'+I2= 0.5A+0.2A=0.7A,故D正确。 4. B 解析:由图乙可知,热敏电阻与 电阻R 串联,串联电路电流处处相 等,由I=UR 可得,热敏电阻与电阻R 两 端 的 电 压 之 比 URT UR = IRT IR = RT R =m ,所以RT=mR。由图丙可 知,热敏电阻与电阻R 并联,由于并 联电路各支路两端的电压相等,因此 通过热敏电阻与电阻R 的电流之比 IRT IR= U RT' U R = RRT'=n ,所以RT'= R n , 由于RT 的阻值随温度的升高而减 小,所 以 RT >RT',则 mR> R n , 即m>1n ,故选B。 5. 6 10 解析:如图甲,定值电阻 R1与滑动变阻器R2 串联,电压表测 R2两端电压,电流表测电路中电流。 结合图像乙,并根据串联电路规律和 欧姆定律可知,当滑片在a端时,U= 4V+0.2A×R1 ①;当滑片在b端 时,U=0.6A×R1 ②;联立①②可 解得,U=6V,R1=10Ω。 6. B 解析:由图(a)可知,当电阻甲、 乙两端电压为2.5V时,通过两者的 电流均为0.5A,则由欧姆定律的变 形式R=UI 可知,电阻甲、乙的阻值 相等,故A正确;图(b)中,两电阻串 联,由图(a)可知,当电路中的电流 I=0.2A、U甲=1V、U乙=2V时,串 联电路总电压等于各部分电压之和, 则电源电压U=3V,此时乙的阻值 R乙= U乙 I = 2V 0.2A=10Ω ,故B错误; 图(c)中,两电阻并联,并联电路各支 路两端电压相等,由图(a)可知,当电 压U'=2V、I甲=0.4A、I乙=0.2A 时,并联电路干路电流等于各支路电 流之和,则干路总电流为0.6A,故C 正确;图(c)中,两电阻并联,由图 (a)可知,在电压U'从0增大到2.5V 的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之 差先变大后变小,故D正确。 7. 解析:(1) 由图甲可知,R1 与R2 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 23 串联,电压表V1 测R1 两端的电压, V2测R2两端的电压,电流表测电路 中的电流。当滑动变阻器的滑片P 位于最左端时,R2接入电路中的电阻 为0,电路中的电流最大,R1 两端的 电压最大,即为电源的电压,R2 两端 的电压为0,由图乙可知,A 为滑动变 阻器R2 的I-U 关系图像,B 为电阻 R1 的I-U 关系图像,且电源的电压 U=U1=18V。(2) 由图乙可知,滑 片位于最左端时,电路中的电流I= 0.9A,R1 两端的电压U1=18V,由 I=UR 可得,R1= U1 I= 18V 0.9A=20Ω 。 (3) 当滑片P 位于最右端时,R2接入 电路中的电阻最大,电路中的电流最 小,由图乙可知,电路中的最小电流 I'=0.2A,R2两端的电压U2=14V, 则滑动变阻器的最大阻值R2= U2 I'= 14V 0.2A=70Ω 。 8. 解析:(1) 滑动变阻器与R0 串联, 电压表测量滑动变阻器两端的电压, 电流表测量电路中的电流;由图乙、丙 可知,当滑片到最右端的距离在0~ 4cm时,电压表示数不变,电流表示 数为0,说明电压表此时测电源电压, 滑动变阻器开路;由图乙、丙可知, x0=4cm,电压表和电流表示数分别 为U1=4V,I0=0.5A,因为串联电 路总电压等于各分电压之和,因此R0 两端的电压U0=U电 -U1=6V- 4V=2V,根据欧姆定律可得,R0= U0 I0= 2V 0.5A=4Ω ;当x=7cm时,电 压表示数U2=2V,电流表示数I2= 1A,则此时滑动变阻器接入电路的电 阻R2= U2 I2= 2V 1A=2Ω 。(2) 由(1)得 R0=4Ω。(3) 当x0=4cm时,根据 欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入 电路中的电阻 R1= U1 I1 = 4V 0.5A= 8Ω,故滑动变阻器滑动7cm-4cm= 3cm,电阻的改变量ΔR=R1-R2= 8Ω-2Ω=6Ω,所以从断点处滑片P 向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑 片P 每滑动1cm时,阻值的变化量 是2Ω,滑动变阻器未出故障时的最 大阻值R滑大=R1+4cm×2Ω/cm= 8Ω+8Ω=16Ω。 专题特训八　欧姆定律 在实际生活中的应用问题 1. (1) 变小 (2) 6V 50Ω (3) 5 (4) 定值电阻R0 3 解析:(1) 当油 箱的油量减少时,油面下降,浮标随油 面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片 向上移动,滑动变阻器接入电路的电 阻变大,滑动变阻器和R0 串联在电 路中,串联电路总电阻等于各分电阻 之和,所以电路总电阻变大,电源电压 不变,根据欧姆定律可知,通过电路的 电流变小。(2) 油箱装满油时,滑片 恰好到达a点,滑动变阻器接入电路 的电阻为0,电路为R0 的简单电路, 此时通过电路的电流最大,由图乙可 知,I大=UR0=0.6A ,已知R0=10Ω, 则U=I大R0=0.6A×10Ω=6V;油 量为0时,滑片恰好到达b点,滑动变 阻器接入电路的电阻最大,此时通过 电路的电流最小,由图乙可知,I小= U R+R0= 6V R+10Ω=0.1A ,计算可得 滑动变阻器的最大阻值R=50Ω。 (3) 已知电流表示数I与油量对应的 一 次 函 数 关 系 为 I=0.1 A+ 0.01A/L×V,当油量V 为30L时, I'=0.1A+0.01A/L×V=0.1A+ 0.01A/L×30L=0.4A,则R'+ R0= U I'= 6V 0.4A=15Ω ,即 R'+ 10Ω=15Ω,所以R'=5Ω,故滑动变 阻器接入电路的阻值为5Ω。(4) 油 量增加时,滑动变阻器接入电路的电 阻减小,根据串联电路的分压原理可 知,滑动变阻器两端的电压会减小,定 值电阻R0 两端的电压会增大,所以 电压表改装的油量表应与定值电阻 R0并联;当油量V'为20L时,I= 0.1A+0.01A/L×V'=0.1A+ 0.01A/L×20L=0.3A,则U0= IR0=0.3A×10Ω=3V,所以电压表 的示数是3V。 2. D 解析:由图甲电路知,R1 与R2 串联,AB 间电压为R2 两端电压。由 题知,当射向R1 的红外线被挡住时, R1的阻值变大,根据串联电路的分压 原理知,R1分得的电压增大,R2 分得 的电压减小,由图乙知,此时U2= UAB=2V,因为R1 的电阻变大,自动 计数器会计数一次,即AB 间电压为 2V时计数一次,故A错误;由串联电 路的分压原理,有U1 U2= U-U2 U2 = R1 R2 , 即12V-2V 2V = R1 R2 ,所以R1=5R2,故 C错误;当射向R1的红外线没有被挡 住时,R1的阻值变小,R1 分得的电压 减小,R2分得的电压增大,由图乙知, 此时,U2'=UAB'=6V,由串联电路的 分压原理,有U1' U2'= U-U2' U2' = R1' R2 ,即 12V-6V 6V = R1' R2 ,所以R1'=R2,故B 错误;由R1=5R2,R1'=R2 得R1= 5R1',即绳子挡住了射向R1 的红外 线时,R1 的阻值会变为原来的5倍, 故D正确。 3. 解析:(1) 由图乙知,若驾驶员每 100mL呼出气体内含有40mg酒精, 燃料电池两端的电压为2V,根据欧 姆定律可得,此时电路中的电流I= UP RP= 2V 20Ω=0.1A ,即电流表示数为 0.1A。(2) 由图丙可知,两电阻串 联,电压表测量定值电阻R1 两端的 电压,由图丁知,如果驾驶员没有喝 酒,R2的阻值为50Ω,串联电路总电 阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定 律可得,此时电 路 中 的 电 流I'= U R1+R2= 9V 25Ω+50Ω= 3 25A ,R1 两 端的电压U1=I'R1= 3 25A×25Ω= 3V,即电压表的示数为3V。(3) 如 果电压表示数为5V,根据欧姆定律 可知,此时电路中的电流I″= U1' R1 = 5V 25Ω=0.2A ,电路的总电阻 R= 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 33 75 专题特训七　欧姆定律的图像问题 ▶ “答案与解析”见P32 类型一 单个阻值不变元件的I-U 图像 1. 如图是关于电阻R1、R2 的电流与电压关系 的图像,则R1 (选填“>”“<”或 “=”)R2,其中R2= Ω。 (第1题) 类型二 阻值不变元件的U-I图像+串、并联 2. 如图所示是两定值电阻A 和B 的U-I关系 图像,由图像可知,RA= Ω,RB= Ω。若将R1、R2串联在电路中,通过 的电流为0.2A时,电源电压为 V; 若将R1、R2 并联在电路中,当电源电压为 2V时,干路的电流为 A。 (第2题) 类型三 阻值改变元件的I-U(U-I)图像 3. 小明在研究通过导体的电流与其两端电压关 系时,根据测量数据绘制出如图所示的I-U 图 像。下列判断错误的是 ( ) (第3题) A. 通过R1 的电流与它两端所加电压成 正比 B. 通过R2的电流与它两端所加电压成正比 C. 将它们串联接到同一电路中,当通过的电 流为0.2A时,电路的总电压为3.5V D. 将它们并联连接到两端电压为2.5V的 电路中,通过干路的电流是0.7A 4. 图甲是热敏电阻RT 和定值电阻R 的U-I关 系图像,RT 的阻值随温度的升高而变小。将 RT 和R 以两种不同的方式接在同一电源 上,如图乙和丙。若图乙中加在两电阻上的 电压URT∶UR=m,图丙中IRT∶IR=n,则 下列关系式中正确的是 ( ) (第4题) A. m=1n B. m>1n C. m<1n D. m=n 5. (2024·赤峰期末)如图甲所示电 路,电源电压保持不变,R1 为定值 电阻,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,则电源电压为 V,定 值 电 阻 R1 的 阻 值 为 Ω。 (第5题) 类型四 实际电路中的图像 6. (2024·扬州期末)如图(a)所示为电阻甲和 乙的I-U 图像,(b)(c)是它们的部分电路连 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十四章　欧姆定律 76 接示意图,下列说法错误的是 ( ) (第6题) A. 当电阻乙两端电压为2.5V时,它的阻值 和甲的阻值相等 B. 图(b)中,当电压U 为3V时,乙的阻值为 5Ω C. 图(c)中,当电压U'为2V时,干路总电流 为0.6A D. 图(c)中,在电压U'从0增大到2.5V的 过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先 变大后变小 7. 如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合 开关S,当滑动变阻器的滑片P 从最右端滑 到最左端的过程中,R1、R2 的I-U 关系图像 如图乙所示,求: (第7题) (1) 电源电压。 (2) R1的阻值。 (3) 滑动变阻器R2的最大阻值。 8. 小南在实验室中组装了如图甲所示 电路,已知电源电压为6V且保持 不变,滑动变阻器阻值随长度均匀 变化。由于滑动变阻器故障,闭合开关,滑片 P 从最右端开始向左滑动一段距离后电流表 才有示数,测量滑片到最右端的距离为x,同 时观察电压表示数U、电流表示数I,记录数 据并绘制图像。图乙是U 与x 关系的部分 图像,图丙是I与x关系的部分图像,求: (第8题) (1) 当x=7cm时,滑动变阻器接入电路的 电阻。 (2) 定值电阻R0的阻值。 (3) 滑动变阻器没有故障时的最大阻值。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)九年级