6. 如图(a)所示是电阻甲和乙的$I-U$图像,图(b)、(c)是它们的部分电路连接示意图。据此可判断下列说法中错误的是(

A.当电阻乙两端电压为$2.5\ \mathrm{V}$时,它的阻值和甲的阻值相等
B.图(b)中,当电压$U$为$3\ \mathrm{V}$时,乙的电阻为$5\ \Omega$
C.图(c)中,当电压$U$为$2\ \mathrm{V}$时,干路总电流为$0.6\ \mathrm{A}$
D.图(c)中,在电压$U$从$0$增大到$2.5\ \mathrm{V}$的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
B
)。A.当电阻乙两端电压为$2.5\ \mathrm{V}$时,它的阻值和甲的阻值相等
B.图(b)中,当电压$U$为$3\ \mathrm{V}$时,乙的电阻为$5\ \Omega$
C.图(c)中,当电压$U$为$2\ \mathrm{V}$时,干路总电流为$0.6\ \mathrm{A}$
D.图(c)中,在电压$U$从$0$增大到$2.5\ \mathrm{V}$的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
答案:6.B
解析:
【分析】
要解决本题,需先分析甲、乙的I-U图像:甲为直线,是定值电阻,可计算其阻值;乙为曲线,阻值随电压变化。再结合串联、并联电路的电流、电压特点,逐一分析各选项:
1. 先确定甲的电阻:从图像取点,利用欧姆定律计算;
2. 对每个选项,结合串并联规律,对应图像读取电流、电压值,计算或判断结论是否正确。
【解析】
首先分析甲的电阻:由图(a),甲的I-U图像为直线,当$U_甲=2\ \mathrm{V}$时,$I_甲=0.4\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律,$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
选项A:当乙两端电压为$2.5\ \mathrm{V}$时,观察图像,甲在$U=2.5\ \mathrm{V}$时电流为$0.5\ \mathrm{A}$,乙在$U=2.5\ \mathrm{V}$时电流也为$0.5\ \mathrm{A}$,此时$R_乙=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,与甲阻值相等,A正确。
选项B:图(b)中$R_甲$与$R_乙$串联,串联电路电流处处相等,总电压$U=U_甲+U_乙=3\ \mathrm{V}$。观察图像,当电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时,$U_甲=1\ \mathrm{V}$,$U_乙=2\ \mathrm{V}$,满足总电压为$3\ \mathrm{V}$,此时乙的电阻$R_乙=\frac{U_乙}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega≠5\ \Omega$,B错误。
选项C:图(c)中$R_甲$与$R_乙$并联,并联电路各支路电压相等,当$U=2\ \mathrm{V}$时,甲的电流$I_甲=0.4\ \mathrm{A}$,乙的电流$I_乙=0.2\ \mathrm{A}$,干路总电流$I=I_甲+I_乙=0.4\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$,C正确。
选项D:图(c)中,电压$U$从$0$增大到$2.5\ \mathrm{V}$时,$U=0$时电流差为$0$;$U=1\ \mathrm{V}$时电流差约为$0.1\ \mathrm{A}$;$U=2\ \mathrm{V}$时电流差为$0.2\ \mathrm{A}$;$U=2.5\ \mathrm{V}$时电流差为$0$,故电流差先变大后变小,D正确。
【答案】
B
【知识点】
I-U图像、串联电路规律、并联电路规律、电阻计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路的综合应用,需熟练读取图像信息,掌握串并联电路的电流、电压关系,是电学基础综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先分析甲、乙的I-U图像:甲为直线,是定值电阻,可计算其阻值;乙为曲线,阻值随电压变化。再结合串联、并联电路的电流、电压特点,逐一分析各选项:
1. 先确定甲的电阻:从图像取点,利用欧姆定律计算;
2. 对每个选项,结合串并联规律,对应图像读取电流、电压值,计算或判断结论是否正确。
【解析】
首先分析甲的电阻:由图(a),甲的I-U图像为直线,当$U_甲=2\ \mathrm{V}$时,$I_甲=0.4\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律,$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
选项A:当乙两端电压为$2.5\ \mathrm{V}$时,观察图像,甲在$U=2.5\ \mathrm{V}$时电流为$0.5\ \mathrm{A}$,乙在$U=2.5\ \mathrm{V}$时电流也为$0.5\ \mathrm{A}$,此时$R_乙=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,与甲阻值相等,A正确。
选项B:图(b)中$R_甲$与$R_乙$串联,串联电路电流处处相等,总电压$U=U_甲+U_乙=3\ \mathrm{V}$。观察图像,当电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时,$U_甲=1\ \mathrm{V}$,$U_乙=2\ \mathrm{V}$,满足总电压为$3\ \mathrm{V}$,此时乙的电阻$R_乙=\frac{U_乙}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega≠5\ \Omega$,B错误。
选项C:图(c)中$R_甲$与$R_乙$并联,并联电路各支路电压相等,当$U=2\ \mathrm{V}$时,甲的电流$I_甲=0.4\ \mathrm{A}$,乙的电流$I_乙=0.2\ \mathrm{A}$,干路总电流$I=I_甲+I_乙=0.4\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$,C正确。
选项D:图(c)中,电压$U$从$0$增大到$2.5\ \mathrm{V}$时,$U=0$时电流差为$0$;$U=1\ \mathrm{V}$时电流差约为$0.1\ \mathrm{A}$;$U=2\ \mathrm{V}$时电流差为$0.2\ \mathrm{A}$;$U=2.5\ \mathrm{V}$时电流差为$0$,故电流差先变大后变小,D正确。
【答案】
B
【知识点】
I-U图像、串联电路规律、并联电路规律、电阻计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路的综合应用,需熟练读取图像信息,掌握串并联电路的电流、电压关系,是电学基础综合题。
【难度系数】
0.5
7. 如图所示的实物电路中,AB部分为金属电阻丝。当电路接通后,用酒精灯给电阻丝缓慢加热,可观察到电流表的示数

变小
(变大/变小/不变)。上述实验现象说明温度升高,金属丝电阻变大
。答案:7.变小 温度升高,金属丝电阻变大
解析:
【分析】
要解决这个问题,需按以下思路思考:首先明确电路为串联电路,电流表测电路总电流;其次回忆金属电阻的特性——金属的电阻随温度升高而增大;最后结合欧姆定律,电源电压不变时,总电阻变化会导致电流变化,进而判断电流表示数的变化。
【解析】
1. 电路分析:由实物图可知,电源、开关、电阻丝AB、灯泡、电流表串联,电流表测量串联电路的电流。
2. 电阻变化:金属电阻的特性是随温度升高而增大,用酒精灯加热电阻丝AB时,其温度升高,电阻变大。
3. 电流变化:根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压$U$不变,电路总电阻$R$因电阻丝电阻变大而增大,因此电路中的电流$I$变小,即电流表的示数变小。
【答案】
变小;温度升高,金属丝电阻变大
【知识点】
电阻与温度的关系;欧姆定律;串联电路
【点评】
本题通过实验探究金属电阻随温度的变化规律,结合欧姆定律分析电流变化,考查了电阻的影响因素和欧姆定律的应用,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,需按以下思路思考:首先明确电路为串联电路,电流表测电路总电流;其次回忆金属电阻的特性——金属的电阻随温度升高而增大;最后结合欧姆定律,电源电压不变时,总电阻变化会导致电流变化,进而判断电流表示数的变化。
【解析】
1. 电路分析:由实物图可知,电源、开关、电阻丝AB、灯泡、电流表串联,电流表测量串联电路的电流。
2. 电阻变化:金属电阻的特性是随温度升高而增大,用酒精灯加热电阻丝AB时,其温度升高,电阻变大。
3. 电流变化:根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压$U$不变,电路总电阻$R$因电阻丝电阻变大而增大,因此电路中的电流$I$变小,即电流表的示数变小。
【答案】
变小;温度升高,金属丝电阻变大
【知识点】
电阻与温度的关系;欧姆定律;串联电路
【点评】
本题通过实验探究金属电阻随温度的变化规律,结合欧姆定律分析电流变化,考查了电阻的影响因素和欧姆定律的应用,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.6
8. 如图所示,通过灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$中的电流分别为0.2 A和0.3 A,电源电压保持不变,灯泡$\mathrm{L}_1$的电阻为15 Ω,干路电流为

0.5
A,电源电压为3
V,灯泡$\mathrm{L}_2$的电阻为10
Ω。答案:8.0.5 3 10
解析:
【分析】
先观察电路图,明确灯泡$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$为并联连接。根据并联电路的规律:干路电流等于各支路电流之和,各支路两端电压相等且等于电源电压。解题时,先利用并联电流规律计算干路电流,再结合欧姆定律和$\mathrm{L}_1$的参数求出电源电压,最后通过欧姆定律计算$\mathrm{L}_2$的电阻。
【解析】
1. 计算干路电流:因为$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,根据并联电路电流规律,干路电流$I = I_1 + I_2 = 0.2\ \mathrm{A} + 0.3\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A}$;
2. 计算电源电压:并联电路中各支路电压等于电源电压,因此电源电压$U = U_1 = I_1R_1 = 0.2\ \mathrm{A} × 15\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$;
3. 计算$\mathrm{L}_2$的电阻:$\mathrm{L}_2$两端电压$U_2 = U = 3\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律,$\mathrm{L}_2$的电阻$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$。
【答案】
0.5;3;10
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路的基本规律和欧姆定律的简单应用,属于基础题型,只要掌握相关规律和公式即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
先观察电路图,明确灯泡$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$为并联连接。根据并联电路的规律:干路电流等于各支路电流之和,各支路两端电压相等且等于电源电压。解题时,先利用并联电流规律计算干路电流,再结合欧姆定律和$\mathrm{L}_1$的参数求出电源电压,最后通过欧姆定律计算$\mathrm{L}_2$的电阻。
【解析】
1. 计算干路电流:因为$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,根据并联电路电流规律,干路电流$I = I_1 + I_2 = 0.2\ \mathrm{A} + 0.3\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A}$;
2. 计算电源电压:并联电路中各支路电压等于电源电压,因此电源电压$U = U_1 = I_1R_1 = 0.2\ \mathrm{A} × 15\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$;
3. 计算$\mathrm{L}_2$的电阻:$\mathrm{L}_2$两端电压$U_2 = U = 3\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律,$\mathrm{L}_2$的电阻$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$。
【答案】
0.5;3;10
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路的基本规律和欧姆定律的简单应用,属于基础题型,只要掌握相关规律和公式即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
9. 如图所示的电路,电源电压不变,当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合,电流表的示数为0.5 A,电压表的示数为12 V;断开电路后,将电压表、电流表的位置互换,$\mathrm{S}_{1}$断开、$\mathrm{S}_{2}$闭合,电流表的示数为0.3 A,$R_{1}=\_\_\_\_\_\_\Omega$,$R_{2}=\_\_\_\_\_\_\Omega$。

答案:9.24 16
解析:
【分析】
首先分析开关S₁、S₂都闭合时的电路:电流表相当于导线,会短路R₂,电路为R₁的简单电路,电压表测电源电压,由此可得到电源电压和R₁的阻值;再分析电表位置互换、S₁断开S₂闭合时的电路:电流表相当于开路,R₁与R₂串联,电流表测串联电流,电压表仍测电源电压,结合串联电阻规律即可算出R₂的阻值。
【解析】
1. 当开关S₁、S₂都闭合时,R₂被电流表短路,电路为R₁的简单电路,电压表测电源电压,因此电源电压U=12V,电流表测R₁的电流I₁=0.5A。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{12V}{0.5A}=24\Omega$。
2. 当电压表、电流表位置互换,S₁断开、S₂闭合时,R₁与R₂串联,电流表测串联电路的电流I₂=0.3A,电压表测电源电压U=12V。此时总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_2}=\frac{12V}{0.3A}=40\Omega$,根据串联电路电阻规律$R_{总}=R_1+R_2$,可得$R_2=R_{总}-R_1=40\Omega-24\Omega=16\Omega$。
【答案】
24;16
【知识点】
欧姆定律;串联电路电阻规律;电路分析
【点评】
本题通过改变开关状态和电表位置考查电路分析与欧姆定律应用,关键是明确不同状态下的电路连接方式,需掌握电表的等效作用(电流表相当于导线,电压表相当于开路),属于基础电路计算题。
【难度系数】
0.5
首先分析开关S₁、S₂都闭合时的电路:电流表相当于导线,会短路R₂,电路为R₁的简单电路,电压表测电源电压,由此可得到电源电压和R₁的阻值;再分析电表位置互换、S₁断开S₂闭合时的电路:电流表相当于开路,R₁与R₂串联,电流表测串联电流,电压表仍测电源电压,结合串联电阻规律即可算出R₂的阻值。
【解析】
1. 当开关S₁、S₂都闭合时,R₂被电流表短路,电路为R₁的简单电路,电压表测电源电压,因此电源电压U=12V,电流表测R₁的电流I₁=0.5A。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{12V}{0.5A}=24\Omega$。
2. 当电压表、电流表位置互换,S₁断开、S₂闭合时,R₁与R₂串联,电流表测串联电路的电流I₂=0.3A,电压表测电源电压U=12V。此时总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_2}=\frac{12V}{0.3A}=40\Omega$,根据串联电路电阻规律$R_{总}=R_1+R_2$,可得$R_2=R_{总}-R_1=40\Omega-24\Omega=16\Omega$。
【答案】
24;16
【知识点】
欧姆定律;串联电路电阻规律;电路分析
【点评】
本题通过改变开关状态和电表位置考查电路分析与欧姆定律应用,关键是明确不同状态下的电路连接方式,需掌握电表的等效作用(电流表相当于导线,电压表相当于开路),属于基础电路计算题。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表Ⓥ的示数将

不变
(变大/不变/变小,下同),电压表Ⓥ与电流表Ⓐ₁示数的比值将变大
。答案:10.不变 变大
解析:
【分析】首先明确电路结构:R₁与R₂并联,电压表V并联在电源两端,测电源电压;电流表A₁测R₁支路的电流。根据并联电路电压规律,电源电压不变,因此电压表的示数始终等于电源电压,不会随滑片移动变化。再结合欧姆定律,电压表与A₁示数的比值等于R₁的阻值,滑片向右移动时,滑动变阻器R₁接入电路的电阻变大,故该比值会变大。
【解析】由电路图可知,R₁与R₂并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A₁测R₁支路的电流。因为电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,变形可得$R=\frac{U}{I}$,因此电压表V与电流表A₁示数的比值等于R₁接入电路的电阻;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,R₁接入电路的电阻变大,所以该比值变大。
【答案】不变;变大
【知识点】并联电路电压特点、欧姆定律、滑动变阻器
【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用,解题关键是明确电路连接方式及各电表的测量对象,属于基础题型,需掌握并联电路的电压规律和欧姆定律的应用。
【难度系数】0.5
【解析】由电路图可知,R₁与R₂并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A₁测R₁支路的电流。因为电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,变形可得$R=\frac{U}{I}$,因此电压表V与电流表A₁示数的比值等于R₁接入电路的电阻;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,R₁接入电路的电阻变大,所以该比值变大。
【答案】不变;变大
【知识点】并联电路电压特点、欧姆定律、滑动变阻器
【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用,解题关键是明确电路连接方式及各电表的测量对象,属于基础题型,需掌握并联电路的电压规律和欧姆定律的应用。
【难度系数】0.5
11. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,根据实验数据绘制的I-R图像如图所示,由图像可知:图中阴影部分的面积表示的物理量是
电压
(电流/电压/电阻),其值为3 V
。通过多次实验得出的结论是电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
。答案:11.电压 3 V 电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
解析:
【分析】
要确定阴影部分面积的物理量,需明确I-R图像横纵坐标的意义:横坐标为电阻R,纵坐标为电流I,面积等于I与R的乘积,结合欧姆定律U=IR可判断该面积对应的物理量;再从图像中选取对应点计算该物理量的值;最后根据探究电流与电阻关系的实验要求(控制电压不变)推导实验结论。
【解析】
1. 阴影部分面积的物理量:横坐标是电阻R,纵坐标是电流I,面积S=I×R,根据欧姆定律U=IR,可知该面积表示电压。
2. 计算电压值:从图像中可知,当电阻R=10Ω时,对应的电流I=0.3A,因此电压U=IR=10Ω×0.3A=3V。
3. 实验结论:探究电流与电阻的关系时,需控制导体两端电压不变,由图像可知电流与电阻的乘积为定值(电压不变),因此结论为:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
【答案】
电压;3 V;电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】
欧姆定律;电流与电阻的关系
【点评】
本题结合I-R图像考查探究电流与电阻关系的实验,关键是理解图像面积的物理意义,掌握欧姆定律应用和实验结论推导,属于基础实验题。
【难度系数】
0.6
要确定阴影部分面积的物理量,需明确I-R图像横纵坐标的意义:横坐标为电阻R,纵坐标为电流I,面积等于I与R的乘积,结合欧姆定律U=IR可判断该面积对应的物理量;再从图像中选取对应点计算该物理量的值;最后根据探究电流与电阻关系的实验要求(控制电压不变)推导实验结论。
【解析】
1. 阴影部分面积的物理量:横坐标是电阻R,纵坐标是电流I,面积S=I×R,根据欧姆定律U=IR,可知该面积表示电压。
2. 计算电压值:从图像中可知,当电阻R=10Ω时,对应的电流I=0.3A,因此电压U=IR=10Ω×0.3A=3V。
3. 实验结论:探究电流与电阻的关系时,需控制导体两端电压不变,由图像可知电流与电阻的乘积为定值(电压不变),因此结论为:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
【答案】
电压;3 V;电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】
欧姆定律;电流与电阻的关系
【点评】
本题结合I-R图像考查探究电流与电阻关系的实验,关键是理解图像面积的物理意义,掌握欧姆定律应用和实验结论推导,属于基础实验题。
【难度系数】
0.6