1、专题23 应用欧姆定律分析电学图像考点一 、图像1.如图是电阻甲和乙的UI图象，小明对图象信息做出的判断，正确的是（）A.当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3AB.当乙两端电压为2.5V时，其电阻值为5C.将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的总电压为2VD.将甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.6A【解析】A.由图象可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故A错误；B.由图象可知，当乙两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，由I可得，此时乙的阻值：R乙5，故B正确；C.将甲和乙串联，若电流为0.3A，则通过两电阻的电流均为0.3A，由图象可知此
2、时U甲1.5V、U乙0.5V，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压：UU甲+U乙1.5V+0.5V2V，故C正确；D.若甲和乙并联，若电压为1V，则它们两端的电压均为1V，由图象可知此时I甲0.2A、I乙0.4A，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：II甲+I乙0.2A+0.4A0.6A，故D正确。故选：BCD。2.在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U一I关系图象，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（）A.R1R2B.R1R2C.R1R2D.R1R2或R1R2【解析】作横轴的垂线交两电阻
3、的图线于A、B，分别过A、B两点作横轴的平行线，如图所示：可知当电流相等时，R1两端的电压更大，由欧姆定律I可得R，所以R1R2，A符合题意，B、C、D不符合题意。故选：A。3.在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，利用实验数据作出了如图所示的图象。根据图象，下列说法正确的是（）A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻B.通过导体乙的电流与其两端的电压成正比C.当导体甲两端的电压为2V时，通过导体甲的电流为0.2AD.将两导体并联后接在3V的电源上时，干路中的电流为0.6A【解析】A、由图象可知，当通过甲、乙的电流都0.3A时，乙两端电压大于甲两端电压，由R可知乙的电阻大于甲，故A错误；B、由图象
4、可知，通过导体乙的电流与两端的电压成正比例函数，即通过导体乙的电流与两端的电压成正比，故B正确；C、当导体甲两端的电压为2V时，从图象中读出2V时，通过甲的电流为0.4A，故C错误；D、由并联电路的电压特点可知，当导体甲与乙并联后接入电路后它们的电压相等，当UAUB3V时，IA0.6A，IB0.3A，干路中的电流IIA+IB0.6A+0.3A0.9A，故D错误。故选：B.4.如题1图所示的电路，滑动变阻器滑片从最左端移至最右端的过程中，电压表示数U及滑动变阻器R2接入电路电阻的变化情况如题2图所示，已知定值电阻R110.则下列说法正确的是（）A.电源电压为 8VB.滑片移动的过程中，电压表示数
5、与电流表示数之比变大C.滑动变阻器 R2 的最大阻值为 10D.通过 R1 的电流变化范围为 0.2A0.6A【解析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流。A.当滑片位于左端时，接入电路中的电阻为零，此时电压表测电源两端的电压，由2图可知，电源的电压为6V，故A错误；B.由I的变形式R可知，电压表示数与电流表示数之比等于R1的阻值，所以滑片移动的过程中，其比值不变，故B错误；C.当滑片位于右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由2图可知，滑动变阻器的最大阻值为20，故C错误；D.当滑片位于左端时，电路为
6、R1的简单电路，此时电路中的电流最大，则I大0.6A，当滑片位于右端时，电路中的电流最小，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则I小0.2A，则通过R1的电流变化范围为0.2A0.6A，故D正确。故选：D。5.如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为100，小灯泡L标有“6V”字样，电流表所选量程为00.6A，电压表所选量程为03V.图乙是R0和小灯泡L的电流随电压变化的图象。当闭合开关S1、S2，断开S3时，小灯泡正常发光，下列说法正确的是（） A.R0的阻值为10B.小灯泡的额定功率为3WC.只闭合S3，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，各电路元件是安全的D.
7、闭合S2，断开S1、S3时，电压表会超过量程【解析】A、由乙图R0的UI图象可知，当R0两端电压U06V时，通过的电流I00.6A，则R0的阻值：R010，故A正确；B、由题知，小灯泡的额定电压为6V，由乙图L的图象可知，当UL6V时，IL0.5A，小灯泡正常工作时的功率即额定功率：P额ULIL6V0.5A3W，故B正确；C、由题和电路图可知，当闭合开关S1、S2，断开S3时，小灯泡正常发光，此时中只有L接入电路，可知电源电压UU额6V，只闭合S3，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，电路中只有R0接入电路，此时R0两端电压即电源电压U6V，超过电压表的量程，会损坏电压表，故C错误；D、闭合S2，断
8、开S1、S3时，L与R0串联，电压表测R0两端电压；根据串联电路的电压、电流规律，由于电源电压为6V，由图象可知，此时电路中电流为0.4A，R0两端电压为4V，L两端电压为2V，满足电源电压为6V；R0两端电压为4V，即电压表示数为4V，超过了量程，故D正确；故选：ABD。6.如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的“UI”关系图象如图乙所示。则下列正确的是（）A.图为R2的“UI”图象B.当R2R1时，电流的大小为0.2AC.电源电压为8VD.R1的阻值为30【解析】
9、A、两电阻串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，滑片在最左端时，R2接入电路的阻值为零，因此此时电压表V2示数为零，由图象可得，图线I反映电压表V2示数（即R2的电压）随电流的变化，则图为R1的“UI”图象，故A错误；B、串联电路各处的电流相等，当R2R1时，由UIR，则两电阻的电压相同，由图乙知，即为两图线的交点，可知电流为0.4A，B错误；C、由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均为4V，因电路的电压等于两电压表示数之和，即电源电压；U4V+4V8V，C正确；D、当滑片移动到最左端时，电路中只有R1，电压表V2示数为0，电路的电流为0.8A，由欧姆定律，R110，D错误
10、。故选：C。7.将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的IU图象。闭合开关S，电流表示数为0.3A，则电源电压和电阻R的大小分别是（）A.8V 6.67B.12V 20C.8V 20D.12V 10【解析】（1）电阻R为定值，故电流随电压的变化关系为一直线，根据图象，由I可得，电阻R的阻值：R20；（2）由电路图可知，电阻R和灯泡L串联，电流表测电路中的电流，串联电路中各处的电流相等，由图象可知，电流I0.3A时，UL2V，UR6V，则电源电压：UUL+UR2V+6V8V；故选：C。8.如图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象，该导体的阻值为（）
11、A.40B.30C.20D.10【解析】由图象可知，通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比，则导体为定值电阻，当导体两端的电压U4V时，通过的电流I0.4A，由I可得，导体的电阻：R10。故选：D。9.如图所示电路，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的变化如图乙所示。则可判断电源电压是 V，变阻器的最大阻值是16。【解析】闭合开关后，滑片P在b端时，R与变阻器的最大电阻串联，电压表测R的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路电压的规律，电压表示数小于电源电压，由图乙知，UV4V，电路中的电流为I10.5A；滑到a端时，变阻器连入电路中的电阻为0，电路中
12、只有R，电压表示数最大，为电源电压，由图知，U12V，此时电路中的电流为I1.5A，由欧姆定律I，电阻：R8，在串联电路中，由欧姆定律，串联的电阻：R总24，根据电阻的串联，变阻器的最大阻值：R滑R总R24816。故答案为：12；16。10.（1）如图甲所示是电阻甲和乙的IU图象，由图象可知：甲的电阻为 ；将甲和乙并联后，接在电压为1V的恒定电源两端，则干路电流是 A。（2）如图乙所示，电源电压不变，R110，R220，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲：U乙 ，当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两表的示数之比I甲：I乙 。（3）如图丙所示的电路中，定值电阻R1为10
13、，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图丁所示，则电源电压为 ，滑动变阻器的最大阻值为 。【解析】（1）由图象可知，甲的UI图象为一次函数，则甲为定值电阻，当U甲3V，I甲0.6A，由I可得，元件甲的电阻：R甲5；元件甲、乙并联后接在电压为1V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，U甲U乙1V，由图象可知，I甲0.2A，I乙0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流：II甲+I乙0.4A+0.2A0.6A；（2）当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测
14、电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且各处的电流相等，所以，由I可得，两电压表的示数之比：；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，甲电流表测通过R2支路的电流，乙电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1、R2两支路的电流之比：，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两表示数之比：；（3）由图丙可知，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。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图丁可知I10.6A，由I可得，电源的电压：UI1R10.6A106V；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时
15、，电压表的示数最大，由图丁可知U24V，I20.2A，由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值：R220。故答案为：（1）5；0.6；（2）3：2；1：3；（3）6V；20。11.实验小组的同学设计了如图（a）所示的电路，已知电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为1.闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图（b）所示的两条UI图线。其中利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线，利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线。求：（1）定值电阻R2的阻值；（2）电源电压U。【解析】根据电路图可知，三个电阻串联，电压表V1测量R2和R两端的总电压，V2测量R2两端的电压
16、；由题知，利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线，利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线，即：乙图线为R2的UI图线，甲图线为R2和R的UI图线。（1）乙图线为R2的UI图线，由乙图线可知，当U21V时，I20.5A，由I可知，R2的阻值为：R22；（2）由图象甲知，当U11V时，I0.5A；所以由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：UU1+IR11V+0.5A11.5V。答：（1）定值电阻R2的阻值为2。（2）电源电压为1.5V。12.如图甲所示电路，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，小灯泡的额定电压为4V.闭合开关S、S1，将滑片P置于中点，电压表示数为5V，灯泡正常发光；
17、断开S1，闭合开关S、S2，将滑片P置于最右端，电流表示数为0.3A.图乙是小灯泡的IU图象。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻和电源电压。（2）滑动变阻器R2的最大阻值和定值电阻R1的阻值。（3）将电源改为可调电源，闭合S、S2，将电流表、电压表量程分别改为00.6A、03V.要求移动滑动变阻器滑片的过程中，两个电表均可能达到满刻度，且电路各元件安全，求电源电压的调节范围。【解析】（1）因额定电压下小灯泡正常发光，所以，灯泡正常发光时的电压UL4V，由图乙可知，灯泡正常发光时的电流IL0.5A，由I可得，小灯泡正常发光时的电阻：RL8；闭合开关S、S1，将滑片P置于中点时，R2与L串联，电压表
18、测R2两端的电压，电压表示数为5V，灯泡正常发光，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：UUL+U24V+5V9V；（2）闭合开关S、S1，将滑片P置于中点时，R2与L串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器接入电路中的电阻：R210，则滑动变阻器R2的最大阻值R220；断开S1，闭合开关S、S2，将滑片P置于最右端，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路的总电阻：R30，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R1的阻值：R1RR2302010；（3）闭合S、S2时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，当电流表示数最大时，
19、即I最大0.6A，且变阻器接入电路的阻值为0时，电源电压最小为：U最小I最大R总最小0.6A106V；当电压表示数最大，即U2大3V，且变阻器接入电路的阻值最大为20时，此时的电源电压：UU1+U2大IR1+U2大10+3V4.5V，此时电流表的示数不可能达到最大，所以4.5V舍去；当I最大0.6A且U2最大3V时，则电源电压最大为U最大U1+U2最大0.6A10+3V9V；因题中移动滑动变阻器滑片的过程中，两个电表均可能达到满刻度，且电路各元件安全，所以最大电压应小于9V，所以电源电压的调节范围为6VU9V。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为8，电源电压为9V；（2）滑动变阻器R2的最大阻值
20、为20，定值电阻R1的阻值为10；（3）电源电压的调节范围为6VU9V。13.如图甲所示，电源电压保持不变，R110.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线段AB表示。求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大电阻值。（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数。【解析】由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的电流I10.6A，由I可得，电源的电压：UI1R10.6A106V；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最
21、小，由图乙可知，电路中的电流I20.2A，此时电路中的总电阻：R30，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：R2RR1301020；（3）滑片P滑到ab中点时，电路中的电流：I0.3A，则电压表的示数：U2I0.3A3V。答：（1）电源电压为6V；（2）滑动变阻器的最大电阻值为20；（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V。考点二 、图像14.小明利用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”，电源电压保持不变，更换阻值不同的电阻R2，通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1，正确完成实验，记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I.描点画出下列四幅图，其中最接近实际
22、的是（）A.B.C.D.【解析】A、由图知，R1、R2、电流表串联在电路中，电流表测电路中的电流；电压表测R2两端电压，因电压不变时，导体中电流跟电阻的关系成反比，故A错误；B、探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R2两端电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压也不变，由分压原理，两电阻之比为一定值，故图象为过原点的直线（或延长线过原点），故B正确；C、由B知，R1随R2的增大而变大，由电阻的串联和欧姆定律，当R1增大时，电路中的电流变小，故C错误；D、由控制变量法知，探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R2两端电压保持不变，故D错误。故选：B。15.某同学在探究“电流跟电压、电
23、阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的IR图象，下列结论与图象相符的是（）A.电压一定时，电流随着电阻的增大而减小B.电阻一定时，电压随着电流的增大而增大C.电阻一定时，电流随着电压的增大而增大D.电压一定时，电阻随着电流的增大而减小【解析】图象的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，是个反比例函数图象，因此说明：电压一定时，电流随电阻的增大而减小，即电流与电阻成反比.故选：A.16.在“探究电流与电阻的关系”实验中，可得到的IR图象是（）A.B.C.D.【解析】由欧姆定律可知，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。A、图象中电流不随电阻的变化而变化，故A不合题意；B、图象中电流与
24、电阻成正比，故B不合题意；C、图象中电流与电阻不是反比例关系，故C不合题意；D、图象中电流与电阻成反比，故D符合题意。故选：D。17.图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的IR关系图象。由图象可知：当电压一定时，电流与电阻成 （选填“正比”或“反比”）；他每次控制电阻的两端电压为 V不变。若电源电压为 4.5V，实验中R的阻值分别为5、10、15、20、25，那么滑动变阻器的阻值至少为 。【解析】（1）由乙图中实验数据描绘出的IR关系图象可知：当电压一定时，电流随着电阻阻值的增大而减小，所以电流与电阻成反比；（2）由乙图数据可知：当R5时，I0.5A
25、，此时UIR50.5A2.5V； 当R10时，I0.25A，此时UIR0.25A102.5V；一直到R25时，I0.1A，此时UIR0.1A252.5V，（3）每次控制电阻的两端电压为2.5V时，电源电压为 4.5V，根据串联电路电压特点，滑动变阻器需要承担电压为2V，实验中R的阻值最大为25，利用串联分压公式：，可得R滑20。故答案为：反比；2.5；20。18.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S后，在移动滑片P的过程中，电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示，电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示，则R0的阻值为 ，电源电压为 V。【解析】由电路
26、图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，滑动变阻器接入电路中的阻值R120时，电路中的电流I10.4A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I可得，电源的电压：UI1（R0+R1）0.4A（R0+20），由图丙可知，滑动变阻器接入电路中的电阻R230时，电压表的示数U03V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I2，电源的电压：UI2（R0+R2）（R0+30），因电源的电压不变，所以，0.4A（R0+20）（R0+30），整理可得：0.4R02+5R0900，解得：R010，R022.5舍去，电源的电压UI1（R0+R1）0.4A（
27、10+20）12V。故答案为：10；12。考点三 图像19.如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U4.5V且保持不变，电压表量程为03V，R0是300的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示。若闭合开关S（）A.环境温度为40时，热敏电阻阻值是150B.电压表V示数越小，环境温度越高C.电压表的最小示数是1.5VD.此电路允许的最高环境温度为60【解析】（1）由图b可知，环境温度为40时，热敏电阻阻值是200，故A错误；（2）因串联电路中各处的电流相等，所以，由I可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，由R可知，电路中的总电阻越大，因串
28、联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低，故B错误；（3）由图象可知温度为0时，热敏电阻的阻值最大R1大300，此时电压表的示数最小，此时电路中的电流：I小0.0075A，电压表的最小示数：U0小I小R00.0075A3002.25V，故C错误；（4）当电压表的示数U03V时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流：I0.01A，电路中的总电阻：R450，热敏电阻的阻值：R1RR0450300150，由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60，故D正确。故选：D。20.图甲是某温度报警器的原理图，阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警，超过10
29、mA时将损坏；热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。滑动变阻器的规格为“200 2A”，滑动变阻器接入电路的阻值为100时，此报警器在温度为37时开始报警。则下列选项正确的是（）A.报警器开始报警时电路电流最小值为4mAB.报警器开始报警时电路的总功率为0.015WC.将P向左移，可提高该电路开始报警时的温度D.利用此电路，不能将开始报警时的温度设定为42【解析】AB.由图乙可知，R1与T的关系为一次函数，设为R1kT+b，把R1600、T32和R1400、T42代入可得：600k32+b400k42+b，联立等式可得：k20/，b1240，则R120/T+1240，由题意可知，当R滑1
30、00时，此报警器在温度为37时开始报警，电路的电流最小，此时热敏电阻的阻值R120/37+1240500，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，报警器开始报警时电路电流最小值：I小0.005A5mA，故A错误；报警器开始报警时电路的总功率：PUI小3V0.005A0.015W，故B正确；C.电源的电压和报警器开始报警时电路中的电流不变，则报警器开始报警时电路的总电阻不变，由图乙可知，当提高该电路开始报警时的温度时，R1的阻值减小，所以变阻器接入电路中的电阻应增大，即滑片应向右移动，故C错误；D.当温度为42时，热敏电阻的阻值R1400，则报警器开始报警时变阻器接入电路中的电阻：R滑R1+R
31、滑R1500+100400200，由此时滑动变阻器的阻值和其最大阻值相等可知，利用此电路，能将开始报警时的温度设定为42，故D错误。故选：B。21.测温模拟电路如图1所示，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示。则当开关S闭合后（）A.电路可测量的最高温度为50CB.温度表的0C 应标在电压表零刻度处C.若增大U，电路可测量的最高温度将增大D.若U 增大3V，R 增大45，电路可测量的最高温度将增大【解析】由a图可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端电压，A、当电压表的示数最大，即Ut3V时，电路允许测量的温度最高，根
32、据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：定值电阻R两端的电压：URUUt6V3V3V，则电路中的电流：I0.075A，热敏电阻的阻值：Rt40，由图象可知，此电路允许的最高环境温度为30，故A错误；B、当温度表的示数为0C时，热敏电阻Rt的阻值不为零，根据串联电路的分压作用知，热敏电阻Rt两端的电压不为零，电压表的示数 不为零，故B错误；C、若增大电源电压U，电压表的量程仍为03V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，由欧姆定律I知电路的电流增大，热敏电阻的阻值Rt的阻值减小，电路可测量的最高温度减小，故C错误；D、若U 增大3V，即电源电压为3V+6V9V，R 增大45，此时电压表的量程仍为03V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，变为9V3V6V，由欧姆定律I知此时电路的电流为IA，热敏电阻的阻值Rt的阻值为Rt42.5，由图2知此时电路可测量的最高温度大于30，即电路可测量的最高温度将增大，故D正确。故选：D。
