电学图像图表题 高频考点预测练 2026年初中物理中考复习备考

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电学图像图表题 高频考点预测练 2026年初中物理中考复习备考
一、单选题
1.两电阻、的I-U图像如图所示,若将电阻、串联后接入电路,结合图像的中信息分析可知(  )
A.,
B.通过的电流小于通过的电流
C.两端的电压低于两端的电压
D.若电源两端电压为3V,则两端的电压为2V
2.图是甲、乙两定值电阻的U-I图像。根据图像信息,下列说法正确的是(  )
A.两定值电阻阻值的关系是R甲B.两定值电阻串联接入电路中时,通过它们的电流关系是I甲<I乙
C.两定值电阻并联接入电路中时,它们消耗的电功率关系是P甲<P乙
D.两定值电阻分别接入电源电压相同且不变的电路中时,电流通过它们产生的热量关系是Q甲<Q乙
3.如图所示为导体甲与定值电阻乙的电流随电压变化的图像,定值电阻乙的阻值为5Ω,下列说法错误的是(  )
A.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,电路中的电流是0.2A
B.甲与乙串联在电源电压为1V的电路中,甲的功率小于0.2W
C.甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,干路中的电流是0.6A
D.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,电路的总功率是0.4W
4.如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,电源电压保持不变;只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。若再闭合开关S2,下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数变大,灯变亮
B.电路总电阻变大
C.电流表的示数变化0.5A
D.若将L和R串联在5V的电源上,则此时电路的总电阻为25Ω
5.小泽同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,绘制出如图所示的图像。其中图甲表示电阻,图乙表示电阻。根据图像信息可判断(  )
A.当两端的电压为时,电阻的阻值为
B.当两端的电压为时,通过它的电流为
C.当通过的电流为时,电阻的阻值为
D.当和并联在电压为的电路中,总电流为
6.如图甲所示的是小灯泡L和电阻R的I-U图像。现将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,其中开关为单刀双掷开关,电源两端电压U恒定为3V,下列说法中正确的是( )
A.闭合开关S,开关拨至a,通过电阻R的电流为0.4A
B.闭合开关S,开关拨至a,电路的总功率为15W
C.闭合开关S,开关拨至a,在1min内电阻R产生的热量为180J
D.断开开关S,开关拨至b,此时小灯泡L的电功率比电阻R的电功率小
7.如图甲所示的电路,电源电压为9V并保持不变,小灯泡L的额定电压为4V,图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像,当S闭合,将滑片P移到滑动变阻器某位置时,小灯泡L恰好正常发光,则下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时通过小灯泡的电流为0.45A
B.小灯泡正常发光时的功率为1W
C.移动滑片P,当小灯泡两端电压为1.5V时,滑动变阻器R接入电路的阻值为5Ω
D.移动滑片P,当小灯泡L的功率为1W时,滑动变阻器R接入电路的阻值为16.25Ω
8.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。则该过程中下列说法正确的是(  )
A.电源电压是10V
B.图乙中线段dc表示电压表V1随电流表示数变化的图像
C.定值电阻R0的阻值是2Ω
D.该过程中电路的总功率最大值为18W
9.在“伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻R和小灯泡L为测量对象,处理实验数据时,分别画出了对应的的图像,对于图像的分析,下列说法错误的是(  )
A.甲是小灯泡的图像,可知小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
B.乙是定值电阻的图像,定值电阻的阻值为10Ω
C.定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,电路中的电流是0.4A
D.应该用多次测量的方法,计算小灯泡电阻的平均值,以减小误差
10.“安全驾驶,严禁超速”,为确保行车安全,科技小组的同学设计了一个车速提醒装置,其简化电路如图甲所示,电源电压保持不变;为可变电阻,阻值与车速关系的图像如图乙所示。当车速从0加速到80km/h的过程中,消耗的电功率随电流变化的图像如图丙所示,若行驶速度达80km/h(此时电流表的示数为0.6A)时报警,提醒驾驶员车速过快,需要减速。下列说法正确的是(  )
A.该电路的电源电压是10V
B.行驶速度为80km/h,电压表示数为9V
C.当汽车行驶速度变大时,电流表的示数变小
D.若要使该装置的报警电流为0.3A,则R应换用阻值为的电阻
11.如图甲所示的电路中,电源电压为16V恒定不变。为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,下列判断正确的是( )
A.的阻值是20Ω B.电源电压是16V
C.电路的最大总功率是24W D.滑动变阻器的最大阻值是50Ω
12.如图甲所示是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中,只闭合开关时,小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关时,小灯泡L的电阻为5Ω
B.再闭合开关时,电流表示数增加0.2A
C.再闭合开关时,电路总功率为1.6W
D.再闭合开关后,在1min内电阻R产生的热量为40J
二、实验题
13.小凯在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路。
(1)此实验中的因变量是:_____;
(2)有一根线接错了,请把那根导线找出来,打上“”,再画线把它改到正确的位置上__________;
(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于_____(选填“A”或“B”)端;
(4)按正确的电路实验得到数据如表:
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38 0.45
为分析电流与电压的定量关系,小凯把表中数据在图乙坐标系中描点并将所描点用线连起来了,但他漏掉了一个,请你帮他补描上__________;
(5)补描漏掉的一个后,从图中可以看出:_____(选填字母);
A.第5组数据明显是错误的,将此数据改为跟其他数据的规律相同后,再作出图像
B.第5组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉后,再作出图像
C.第4组数据明显是错误的,将此数据改为跟其他数据的规律相同后,再作出图像
D.第4组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉后,再作出图像
(6)分析图像可得实验结论:_____;
(7)小凯在原有实验器材的基础上又找来、、、、的电阻五个探究“导体中电流与电阻的关系”的实验。图丙是他根据实验数据描绘出的关系图像,由图像可知:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____(选填“正比”或“反比”);小明先接入的电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为_____,并记下相应的电流值,再改接的电阻,此时滑片P应向_____(选填“A”或“B”)端移动。
14.小华和实验小组的同学们进行“探究串联电路中电压的规律”的实验,其实验过程如下。
(1)小华在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图甲所示,接下来她要对电压表进行的操作是______;根据电路图乙,小华进行电路连接,当她连接好最后一根导线时两灯立即发光,小华实验过程中操作不当之处是______;
(2)问题解决后,小华按图乙连接好电路,她用电压表分别测量两端的电压,两端的电压和、两端的总电压,更换不同灯泡,再做两次实验,将三次测出的电压填入下表;
实验次数
第一次 0.8 2.2 3
第二次 1.0 2.0 3
第三次 1.2 1.8 3
请你根据她的实验过程和有关数据回答下列问题:
①上面设计的表格中存在的不足之处是______;
②分析表格中的数据,得出实验结论:______;(用公式表示)
(3)实验中,使用不同规格的小灯泡的目的是______;
(4)小华他们发现灯泡两端的电压总比大,从而得出“越靠近电源正极的位置电压越大”的结论,要想验证该结论是否正确,最简单的实验操作是______。
15.如图甲所示,在“探究串联电路中的电流规律”的实验中,郭老师给小兰同学提供了几个规格不同的小灯泡(带灯座):
(1)请按照图甲中的电路图,在图乙中用笔画线代替导线,连接好测量B处电流的实际电路。
(2)实验操作中,每次在变更电路(改变电流表串接的位置)前,都要先将开关________(选填“闭合”或“断开”),这是为了实验更安全;实验操作中,应通过________来实现多组数据的测量。
(3)实验得到的数据表如下,其中“1.2A”是电流表的示数读错了,其读错的原因可能是________:本实验的正确结论应该是_°
次数 通过A处的电流IA/A 通过B处的电流IB/A 通过C处的电流IC/A
1 0.2 0.2 0.2
2 0.22 0.22 0.22
3 0.18 0.18 0.18
4 0.24 0.24 1.2
16.图甲是实验一组探究“通过导体的电流与电压关系”的电路,电源电压3V,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路补充完整(滑片P向A端移动时电流表示数变大)。
(2)电路各处连接完好。闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移至________(选填“A”或“B”)端;正确连接完电路后闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表几乎没有示数,电压表指针有明显偏转且示数不变,造成这一现象的原因可能是________。
A.R短路 B.R断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,在探究电流与电压的关系时,同学们设计并记录了如下表格,其中第________次实验数据一定不是这次做实验得到的;根据有效实验数据,绘制出如图乙所示图像,分析图像得出结论:________。
实验次序 1 2 3 4 5
U/V 1 1.5 2 2.5 3
I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.3
(4)实验二组用灯泡代替定值电阻完成该实验,绘制的图像如图丙所示,与上述结论不相符,这是因为:________。
(5)图丁为实验三组探究此实验绘制的图像,经分析是电路连接错误,则具体错误是________。
17.在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源电压为9V且保持不变。
(1)探究电流与电压的关系时,应保持___________不变。
(2)请在方框内画出你设计的实验电路图。
(3)闭合开关,每次电表均选用合适的测量范围进行实验,收集数据并记录在下面表格中。表格中①处的数据如图乙所示,为___________A;
(4)分析表格数据,可以得出实验结论:___________。
(5)为了完成上述实验且保证电路安全,滑动变阻器的规格应选___________。
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0
电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2
A.“50Ω 1A” B.“20Ω 3A” C.“40Ω 2A”
18.小华在“探究并联电路中干路电流与各支路电流关系”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)请根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整。
(2)电路连接完好后,闭合开关,小华发现灯突然熄灭,灯仍然发光。则电路故障可能是___________(选填“断路”或“短路”)。此时,电流表的示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)排除故障后,小华用电流表分别测干路和支路中的电流大小,改变电源电压,多次实验并将实验数据记录在表中,其中第3次实验中电流表的示数如图丙所示,为___________A。分析实验数据,小华得出实验结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
实验次数
1 0.10 0.20 0.30
2 0.12 0.24 0.36
3 0.14
4 0.16 0.32 0.48
(4)小华通过计算还发现,在并联电路中,当各支路灯泡规格不变时,通过各支路的电流的比值___________(选填“相同”或“不同”)。他认为这四次实验还不够,又进行如下操作:保持电源电压不变,将灯泡和更换为与原来规格完全不同的灯泡,再次测量。在更换灯泡后,他最有可能观察到的是___________(选填字母)。
A.干路电流不再等于两支路电流之和
B.干路电流不再等于两支路电流之和,通过两个灯泡的电流值之比与上表中的比值相同
C.干路电流依然等于两支路电流之和,通过两个灯泡的电流值之比与上表中的比值不同
19.物理小组的同学在学习串、并联电路的相关知识后,对“串并联电路电流、电压的特点”相关实验进行复习。在探究“串联电路电压规律”的实验中:
(1)连接电路前,发现电压表指针如图乙所示,其原因是_______;
(2)闭合开关后,发现两个灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压。接下来的操作最合理的是:断开开关,_______(选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数;
A.立即更换两个灯泡 B.拧紧L1两端的接线柱: C.拧紧L2两端的接线柱
(3)在测L2两端的电压时,为了节省时间,小组成员小方采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,便可测出L2两端电压,同组小红认为不可行,原因是___________;
(4)方法改进后,测出电源电压U、灯泡L1两端的电压U1、灯泡L2两端的电压U2的多组电压数据记录在表格中:分析实验数据得出结论:串联电路中,________(写出结论表达式);
U1/V U2/V U/V
2.4 1.4 3.8
1.5 2.2 3.7
1.2 1.3 2.5
(5)小红利用相关器材同时进行实验探究:如图丙所示,是小红所用的L1、L2两个灯泡的I-U图像,请根据图像所给信息进行计算,若两灯泡串联在电路中(如图丁所示),此时电流表的示数为0.3A,L1两端电压为________V;保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图戊所示),此时电流表的示数________A。
三、计算题
20.如图甲,电源电压可以调节,滑动变阻器R1,的最大电阻为,定值电阻R2的阻值为;小灯泡R3的电流随电压变化的图像如图乙所示.请画出该题的各个等效电路图.
(1)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片滑至最左端时,电路的总电阻是多少?
(2)若电流表的量程为,将电源电压调节为恒定不变,当开关S、S1、S2均闭合时,变阻器R1,通过的电流的最大值与最小值之比是多少?
(3)若电压表的量程为,电流表的量程为,只闭合开关S,调节电源电压,在保证各电路元件都安全的情况下,整个电路在1min消耗的最大电能是多少?
21.小明学完电学知识后对家里一支可调亮度的手电筒进行研究,查阅资料后获知手电筒由两节干电池供电,灯泡额定电压为2.5V。小明利用电表进行测试,如图甲,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑,并记录了灯泡的图像如图乙,求:
(1)灯泡L额定功率;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路以最小总功率工作2分钟消耗的电能。
22.如图甲所示的电路,电源电压为18V且保持不变,小灯泡的额定电压为12V,其I-U图像如图乙所示。R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样.只闭合开关S、S2,移动滑动变阻器滑片至某位置小灯泡恰好正常发光。
(1)求小灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率。
(2)(创新题·分类讨论)若电压表量程不变,电流表量程可以改变,断开开关S2,闭合开关S、S1,移动滑动变阻器滑片发现电流表示数的最小值如图丙所示,请通过计算判断R1可能的阻值。
23.如图甲的电路中,电源电压保持15V不变。小灯泡L的电流I随电压U的变化关系如图乙。小灯泡L的额定电压为6V。为标有“75;1A”的滑动变阻器。求:
(1)小灯泡的额定电功率;
(2)滑动变阻器的滑片在中点时,只闭合开关,求电流表的示数;
(3)若将滑动变阻器的滑片移至a端,只闭合开关S2、S3后,电流表的示数为0.5A,求定值电阻R1的阻值;
(4)只闭合开关S1,若灯泡两端电压不能超过6V,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~15V,为了保护电路的安全,求滑动变阻器R2的取值范围。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C D D D D C D D
题号 11 12
答案 B B
1.D
A.根据图象可知,当U1=4V,I1=0.4A,U2= 4V,I2= 0.8A,可得
故A不符合题意;
B.因串联电路中处处电流相等,所以通过R1、R2的电流相等,故B不符合题意;
C.根据图象可知,当通过R1、R2电流相同时,R1两端的电压比R2两端的电压大,故C不符合题意;
D.若电源两端电压为3V,由图像可知,此时电路的电流为0.2A,R1两端的电压为2V,R2两端的电压为1V,故D符合题意。
故选D。
2.C
A.由图可知,当电流相同时,甲两端的电压较大,即
U甲>U乙
由可知
R甲>R乙
故A错误;
B.两定值电阻串联接入电路中时,通过它们的电流相等,即I甲=I乙,故B错误;
C.两定值电阻并联接入电路中时,它们两端的电压相等,因为
R甲>R乙
由可知
P甲<P乙
故C正确;
D.两定值电阻分别接入电源电压相同且不变的电路中时,由可知, 不知道它们通电时间的长短,无法比较它们产生的热量大小,故D错误。
故选C。
3.C
A.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,由图可知,甲的电流为0.2A时,电压为1V,根据串联电路的电压特点,乙的电压
乙的电流
故A正确,不符合题意;
B.由图可知,当甲两端的电压为1V时,甲的功率
甲与乙串联在电源电压为1V的电路中根据串联分压可知,甲的电压小于1V,即甲的电功率小于0.2W,故B正确,不符合题意;
C.甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,由并联电路的电流和电压特点,根据欧姆定律可得干路中的电流
故C错误,符合题意;
D.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,由A分析知,电路电流为0.2A,
故D正确,不符合题意。
故选C。
4.D
AB.由电路图可知,只闭合S1时,为小灯泡的简单电路,电流表测量小灯泡的电流,电流表的示数为0.5A,由图甲可知此时小灯泡两端的电压UL=4V,所以电源电压U=4V;再闭合S2,小灯泡L与R并联,电流表测干路电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知电流表的示数变大;根据并联电路各支路互不影响的特点可知通过小灯泡的电流不变,小灯泡的亮度不变,由以上分析可知,电路总电流变大,电源电压不变,由R=知电路的总电阻变小,故AB错误;
C.根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,电流表示数的变化量等于通过R的电流,由于并联电路各支路两端的电压相等,因此电阻R两端的电压为4V,由图甲可知此时通过电阻R的电流为0.2A,即电流表的示数变化0.2A,故C错误;
D.若将L和R串联在5V的电源上,结合串联电路的电流和电压特点,由图甲可知电路中的电流为0.2A时,, ,电源电压为
满足题设条件,因此此时电路中的电流为0.2A,电路总电阻
故D正确。
故选D。
5.D
A.当R2两端的电压为8V时,电阻R2的电流为0.6A,由得,电阻R2的阻值为
故A不符合题意;
B.根据图像可知当R1两端的电压为2V时,通过它的电流为0.2A,故B不符合题意;
C.根据图像可知当通过R2的电流为0.5A时,电压为4V,由得,电阻R2的阻值为
C不符合题意;
D.当R1和R2并联在电压为4V的电路中,R1和R2的电压为
甲乙的电流分别为 ,,总电流为
故D符合题意。
故选D。
6.D
ABC.由图乙可知,闭合开关S,开关S1拨至a,电阻R和小灯泡L并联,根据并联电路的电压规律可知,灯泡和电阻R两端的电压为电源电压3V,由图甲可知通过灯泡L和电阻R的电流分别为0.4A、0.1A;根据并联电路的电流规律可知,干路电流为
则电路的总功率为
1min内电阻R产生的热量
故ABC错误;
D.由图乙可知,断开开关S,开关S1拨至b,电阻R和小灯泡L串联,由于电源电压一定,根据串联电路电流处处相等,由图甲可知当电路中的电流相等时,灯泡两端的电压一定小于电阻两端的电压,根据可知,小灯泡L的电功率比电阻R的电功率小,故D正确。
故选D。
7.D
A.据甲图可知,电路为灯泡和变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,已知小灯泡L的额定电压为4V,据乙图可知,通过灯泡的电流是0.5A,故A错误;
B.小灯泡正常发光时的功率为,故B错误;
C.移动滑片P,当小灯泡两端电压为1.5V时,据乙图可知,电流为0.3A,变阻器两端电压为
滑动变阻器R接入电路的阻值为,故C错误;
D.据乙图可知,当小灯泡L的功率为1W时,灯泡两端电压为2.5V,电路中的电流为0.4A,此时变阻器两端电压是
滑动变阻器R接入电路的阻值为
故D正确。
故选D。
8.C
BC.由图甲可知,R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测量R0两端电压;电压表V2测量R两端电压,滑片从b点滑到a点过程中,R阻值变小,则电流增大,根据串联分压的特点可知,V1示数变大,V2示数变小,结合图乙可知,ec段表示电压表V1示数的变化情况;R0阻值可利用ec段计算,R0的阻值
故B错误,C正确;
A.电源电压为V1与V2的示数之和,由图乙知,电源电压
故A错误;
D.由可知,电路中电流最大时,总功率最大,最大总功率
故D错误。
故选C。
9.D
AB.灯泡的电阻不是定值,随电压的增大,灯丝的温度升高,电阻逐渐增大,故灯泡的I-U图像是过原点的曲线,定值电阻的阻值是定值,其I-U图像是过原点的直线,故甲是小灯泡的I-U图像,乙是定值电阻的I-U图像,定值电阻的阻值为,故AB正确,不符合题意;
C.定值电阻R和小灯泡L串联时,通过它们的电流相等,由图像可知,当电流为0.4A时,定值电阻R和小灯泡L两端的电压分别为、,由串联电路电压特点可知,电源电压为,故C正确,不符合题意;
D.小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是定值,不能用多次测量的方法求小灯泡电阻的平均值,故D错误,符合题意。
故选D。
10.D
分析电路可知,可变电阻和定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测电压。
AB.行驶速度为80km/h时,电流表的示数为0.6A,由图乙可知,此时可变电阻阻值为,则电压表示数为
则电源电压为……①
由图丙得电流为0.3A时,消耗的电功率为2.7W,则此时两端电压
则电源电压为……②
联立①②,解得,电源电压。故AB错误;
C.当汽车行驶速度变大时,由图乙可知,可变电阻阻值变小,则总电阻变小,根据,电路电流变大,所以电流表的示数变大,根据串联分压原理,电压变小,则电压表示数变小,故C错误;
D.若使该装置的报警电流为0.3A,报警时总电阻为
行驶速度为80km/h时,可变电阻阻值为,则定值电阻的阻值应为
所以若要使该装置的报警电流为0.3A,则R应换用阻值为的电阻,故D正确。
故选D。
11.B
A.由图甲中可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流,电源电压U=16V,从图乙中可以看出,当电流为0.2A时,电压表的示数为14V,根据串联电路的电压关系,可以得到
解得,故A错误;
B.题目已明确给出电源电压为16V,故B正确;
C.电路总功率,电源电压U恒定,当电流I最大时,功率最大,由乙图可以看出,当滑动变阻器阻值为0,电流最大为1.6A,则电路的最大总功率是
故C错误;
D.滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,由乙图当,电压表的示数为14V时,即R两端电压为14V,根据欧姆定律可以算出滑动变阻器的最大阻值为
故D错误。
故选B。
12.B
A.只闭合S1时,电路为小灯泡L的简单电路,L的实际功率为1W,由图像和可知,此时灯泡两端的电压为,通过灯泡的电流为时满足条件,由得,小灯泡L的电阻为,故A错误;
B.闭合开关S2时,灯泡L与R并联,电流表测干路电流,由A可知,灯泡两端电压为2V,根据并联电路中电压的规律可知,电源电压为2V,由图像可知,通过R的电流为,由并联电路电流的特点可知,电流表示数增加了0.2A,故B正确;
C.根据并联电路中电流的规律可知,干路电流为
电路的总功率为,故C错误;
D.在1min内电阻R产生的热量为,故D错误。
故选B。
13.(1)电流
(2)
(3)A
(4)
(5)D
(6)电阻一定,流过导体的电流与导体两端的电压成正比
(7) 反比 3 A
(1)探究电流与电压关系时,通过滑动变阻器调节定值电阻两端的电压,得到通过定值电阻的电流,所以实验中的因变量是电流。
(2)在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,电路为串联电路,电压表应该测定值电阻两端的电压与定值电阻并联,所以错误的导线是连接定值电阻和电流表0.6A接线柱的导线,将错误导线去除后,再用导线将定值电阻的右接线柱与电压表的负接线柱相连,如图所示:
(3)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即A端。
(4)描点漏掉的数据为0.3V,0.08A,如图所示:
(5)补描漏掉的一个数据后,从图中可以看出:第4组数据与图像偏离较远,明显是错误的,分析时需要把它剔除掉后,再画图像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(6)由图可知,I-U图像是通过原点的一条直线,说明电流与电压成正比,即可得实验结论:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(7)[1]由图丙的I-R关系图像可知,电流I与电阻R的乘积
0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.1A×30Ω=3V始终相等,所以可得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2][3]由图像可知,当接入5Ω的电阻时,电阻两端的电压
U=IR=0.6A×5Ω=3V
电压表并联在电阻两端,所以电压表的示数是3V,将10Ω的定值电阻替换5Ω的电阻,电阻增大,根据串联分压原理可知,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为3V。
14.(1) 将电压表进行调零 在连接电路时没有断开开关
(2) 未标注电压单位
(3)寻找普遍规律,避免偶然性
(4)断开开关,交换两个灯泡的位置,闭合开关后重新测量和两端的电压
(1)[1]在实验进行前,电压表如图甲所示未在零刻度线处,因此小华接下来应该将电压表进行调零。
[2]小华进行电路连接时需将开关断开,若她连接好最后一根导线时两灯立即发光,说明她连接电路时没有将开关断开。
(2)[1]由实验表格中可知,表头中的物理量电压(、、)均未标注单位。
[2]由实验表格中的三次数据分析可知,、两端的总电压的值都等于两端的电压与两端的电压之和,用公式表示即为。
(3)实验中使用不同规格的小灯泡的目的是,通过多次实验寻找普遍规律,避免偶然性。
(4)实验时,小华发现灯泡两端的电压总比大,从而得出“越靠近电源正极的位置电压越大”的结论,要想验证该结论是否正确,最简单的操作方法是断开开关,交换两个灯泡的位置,闭合开关后重新测量和两端的电压,对比分析灯泡两端的电压是否总比大。
15.(1)
(2) 断开 更换不同规格的小灯泡
(3) 读数时选择的量程是0-3A 在串联电路中,电流处处相等
(1)按照图甲的串联电路,将电流表串联在 B 处(即 L 1和 L 2之间),连接实物电路,导线连接需使开关、 L2、 电流表、L1依次串联,电流表选用合适量程,接线柱正进负出。如图所示:
(2)[1]在变更电路前断开开关,可防止电路短路或电流过大,保障实验安全。
[2]通过更换不同规格的灯泡,改变电路中的电流,从而获得多组数据,使结论更具普遍性。
(3)[1]电流表接的是小量程,1.2A大于所选量程,所以错误原因是读数时选择的量程是0-3A。
[2]从表格中前 3 组数据可看出,A、B、C 三处电流始终相等,第 4 组是读数错误导致的异常,因此正确结论是在串联电路中,电流处处相等。
16.(1)
(2) B B
(3) 1 在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)灯泡的电阻受温度的影响
(5)电压表并联在滑动变阻器两端
(1)滑片P向A端滑动时电流表示数变大,说明电路总电阻变小,滑动变阻器接入电阻需减小,故应将滑动变阻器A端下接线柱与定值电阻左侧接线柱相连,如下图所示:
(2)[1]滑动变阻器的滑片P移至B端,使滑动变阻器阻值最大,保护电路安全。
[2]闭合开关发现电流表几乎没有示数,则电路中的故障为断路(非短路,排除选项A、选项C),电压表指针有明显偏转且示数不变,则故障可能是定值电阻R断路(若滑动变阻器断路,电压表无示数,排除选项D)。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B.
(3)[1]根据实验数据,定值电阻为
根据串联电路规律,电路总电阻最大为
因此电路最小电流为
第1次实验电流,无法达到,因此第1次数据不是实验所得。
[2]图乙为过原点的直线,说明定值电阻阻值不变时,电流随电压的增大而均匀增大,且电压与电流的比值(电阻)恒定,可得到结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)探究“通过导体的电流与电压关系”的控制变量法要求:控制电阻大小不变。而定值电阻的阻值受温度影响极小,可认为不变;但灯泡的灯丝是金属丝,温度随电压/电流增大而升高,阻值会明显变大,无法满足“电阻不变”的条件,因此其 I-U 图像为曲线,与定值电阻的线性结论不符。
(5)正常实验中,电压表测定值电阻电压,电压增大时电流同步增大(I-U 为过原点直线);若电压表误并联在滑动变阻器两端,根据串联电路电压规律,当滑动变阻器阻值减小,U滑减小,而定值电阻电压U定增大、电流I增大,表现为电压表示数随电流增大而减小,与图丁的图像特征一致。
17.(1)电阻
(2)
(3)0.4A
(4)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5)C
(1)探究电流与电压的关系时,根据控制变量法,应保持电阻不变。
(2)电压表与定值电限并联测量定值电阻两端的电压,电流表串联在电路中测电路的电流,将滑动变阻器串联在电路中。如图所示:
(3)图乙中电流表选用量程,分度值,指针指向,故①处数据为。
(4)根据表格,电压从至至,电流从至至,电压与电流的比值保持不变,可以得出当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)电源电压,由表格第一个数据得定值电阻
当电压为时,滑动变阻器两端电压,电流,此时滑动变阻器接入电阻
因此滑动变阻器最大阻值需大于等于,且因为表格中电流最大为,故应选C“”。
18.(1)
(2) 断路 变小
(3)0.28
(4) 相同 C
(1)根据题中电路图所示,该电路为并联电路。一条经灯泡,流经电流表,回到电源负极,另一条经过灯泡,流经电流表,回到电源负极,两条支路汇合后经开关S回到电源负极。只需将的右端接线柱与电流表的负极接线柱连接,即可完成并联电路,如图所示:
(2)[1]熄灭但正常发光,说明电路未发生电源短路,故障为断路。若短路,会导致电源整体短路,也会熄灭。
[2]测量干路电流,断路后,干路电流只剩下支路的电流,因此的示数会变小。
(3)图丙中电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.28A,因此第3次实验中的示数为0.28A。
(4)[1]当各支路灯泡规格不变时,通过表格数据,计算可得出
因此在并联电路中,当各支路灯泡规格不变时,通过各支路的电流的比值是相同的。
[2]并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的基本规律不会改变。更换不同规格的灯泡后,两支路电阻变化,电流比值也会变化。因此最可能观察到的是干路电流依然等于两支路电流之和,但通过两个灯泡的电流值之比与上表中的比值不同。
故选C。
19.(1)电压表未调零
(2)B
(3)电压表的正负接线柱接反了
(4)
(5) 1.8 0.85
(1)连接电路前,发现电压表指针如图乙所示,电压表指针未指向零刻度线,原因是电压表使用前未调零。
(2)闭合开关后,两个灯泡都不亮,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端(即灯泡L1两端)直接连通电源,故障可能是L1断路。此时最合理的操作是断开开关,拧紧L1两端的接线柱,然后闭合开关观察电压表示数,判断故障是否排除,故选B。
(3)在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;这样,电压表的正负接线柱接反了,指针反偏,所以小方用上面的方法不能测出L2两端的电压。
(4)由实验数据得
分析表格数据可得:串联电路总电压等于各部分电压之和,即
(5)[1][2]如图丁所示,当两灯泡串联时,已知电流为,由图丙可得,灯泡L1两端的电压,灯泡L2两端的电压,串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,所以电源电压
保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联时,两灯泡的电压均为电源电压6V,由图丙可得,此时,
电流表的示数为干路电流
20.(1)5Ω; (2)5:2; (3)150J
(1)当开关S、S1、S2均闭合,滑动变阻器的滑片滑至最左端时,等效电路如图,
电路的总电阻是:
(2)根据题意知道,,则电路的电流是:

通过的电流的最大值是:

通过的电流的最大值是:

故通过的电流的最大值与最小值之比是:

(3)只闭合开关时,等效电路如图,
假设电压表示数达到最大值,即,则

所以假设成立,即,由图像知道,当时,,所以,

整个电路在消耗的最大电能是:
答:(1)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片滑至最左端时,电路的总电阻是5Ω;
(2)若电流表的量程为,将电源电压调节为恒定不变,当开关S、S1、S2均闭合时,变阻器R1,通过的电流的最大值与最小值之比是5:2;
(3)若电压表的量程为,电流表的量程为,只闭合开关S,调节电源电压,在保证各电路元件都安全的情况下,整个电路在消耗的最大电能是150J.
21.(1)0.625W
(2)20
(3)30J
(1)通过图乙,灯泡额定电压为2.5V时,电流为0.25A,灯泡L额定功率
(2)由图可知,滑动变阻器的滑片在左端时,电路为小灯泡的简单电路,电压表示数为2.5V,故电源电压为2.5V。最大时,电流最小,此时、,此时,滑动变阻器的电压
滑动变阻器的最大值
(3)当电流最小时,总功率最小,工作2分钟消耗的电能
22.(1)4.5W;(2)40Ω或2Ω
解:(1)闭合开关S、S2时,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,小灯泡正常发光时,其两端电压为12V。滑动变阻器两端电压
由图乙可知,此时电路中的电流为0.75A,由P=UI可知,此时滑动变阻器消耗的电功率
(2)断开开关S2,闭合开关S、S1时,电路中R1、R2串联,电流表量程可变,接下来需要进行分类讨论。由(1)可知,滑动变阻器两端的电压为6V,故电压表选用0-15V量程。
①若电流表量程为“0-0.6A”,由图丙知最小电流I1=0.3A,由欧姆定律可得,此时电路中的总电阻
当滑动变阻器接入电路的阻值最大为R2=20Ω时,R1的阻值
②若电流表量程为“0-3A”,由图丙知最小电流I1=1.5 A,若滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω,由欧姆定律可得,电压表示数
此情况不合理。
当电压表示数最大为15V时,R1两端的电压
由欧姆定律可得,R1的阻值
综上所述,R1可能的阻值为40Ω或2Ω。
答:(1)小灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率4.5W;
(2)R1的阻值可能是40Ω或2Ω。
23.(1)
3W
(2)
0.4A
(3)
50Ω
(4)
(1)小灯泡的额定电功率
(2)只闭合时,只有滑动变阻器接入电路,滑动变阻器中点接入电阻
根据欧姆定律可知,电路电流为
(3)滑片移至端,只闭合、时,与并联,电流表测量干路电流。此时接入全部阻值,干路电流,通过的电流
根据并联电路电流规律,通过的电流为
则的阻值
(4)只闭合时,小灯泡与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。电路最大电流。此时滑动变阻器两端电压
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小阻值为
电压表量程为,电源总电压为,因此两端电压最大不超过,不会超过电压表量程,滑动变阻器可接入自身最大阻值。因此滑动变阻器的取值范围为
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