初三物理|欧姆定律中的图像问题例题解析

四季读书网 9 0
初三物理|欧姆定律中的图像问题例题解析

图像问题的解答本质上是对数据的分析梳理能力的考察,它综合应用了欧姆定律中的相关知识,要对这些问题能熟练的解答,首先要对概念掌握的比较透彻。

1.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理做出了如图所示的图像,下列说法正确的是(  )

初三物理|欧姆定律中的图像问题例题解析-第1张图片-四季读书网

A.通过导体的电流与导体两端的电压成反比

B.将A、B两导体并联在3V的电源上时,干路中的电流为0.9A

C.导体A的电阻大于导体B的电阻

D.将A、B两导体串联后,导体A两端的电压大于导体B两端的电压

【分析】(1)图中a电流随电压的变化图象为过原点的直线,据此分析;

(2)将A和B并联在3V的电源上,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可求得通过干路的电流;

(3)由图知,电压相同为2V时,通过a的电流为0.4A,通过b的电流为0.2A,由欧姆定律求出Ra和Rb大小;

(4)串联电路的电流相等,根据U=IR判断电阻两端的电压大小关系。

【解答】解:A、图中a电流随电压的变化图象为原点的直线,故通过导体a的电流与其两端的电压成正比,故A错误;

B、将A和B并联在3V的电源上,由图像可知,通过导体A的电流:IA=0.6A,

通过导体B的电流:IB=0.3A,

并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则干路电流:

I=IA+IB=0.6A+0.3A=0.9A,故B正确。

C、由图知,电压为3.0V时,通过a的电流为0.6A,通过b的电流为0.3A,

由欧姆定律I=得A的电阻为:

初三物理|欧姆定律中的图像问题例题解析-第2张图片-四季读书网

故导体A的电阻小于导体B的电阻,故C错误;

D、将A、B两导体串联后,通过导体b的电流为:通过两导体的电流相等,根据U=IR,由于B的电阻较大,所以B两端的电压较大,故D错误。

故选:B。

2.如图甲所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化情况如图乙所示。闭合开关S,当监控区的温度升高时,电流表的示数I随热敏电阻阻值的倒数1/R的变化关系图线中,可能正确的是(  )
初三物理|欧姆定律中的图像问题例题解析-第3张图片-四季读书网
初三物理|欧姆定律中的图像问题例题解析-第4张图片-四季读书网

解答:由图甲可知,定值电阻R0与热敏电阻R并联,电流表测干路电流I。题目要求I与1/R的关系,这是不常见的一种关系。解题时不要被这类不常见的问法所干扰。我们先想一想,I与R到底什么关系。

根据并联电路电流特点和欧姆定律,原来干路电流I可以这样表示。

初三物理|欧姆定律中的图像问题例题解析-第5张图片-四季读书网

仔细观察这个式子,我们可以把1/R当成一个整体,这个整体就是一个数学上的自变量。于是可得I与1/R的关系:

初三物理|欧姆定律中的图像问题例题解析-第6张图片-四季读书网
由于电源电压U和定值电阻R0均不变,故U和U/R0均为正常数。
此可知,I与1/R成一次函数关系,其图像应为一条斜率为正的直线。C为正确选项。

3.如图所示是电阻甲和乙的I-U图象,下列说法中正确的是(  )

初三物理|欧姆定律中的图像问题例题解析-第7张图片-四季读书网

A.电阻甲和乙都可以用来探究电流与电压的关系

B.当电阻甲两端电压为0V时其电阻为0Ω

C.当甲、乙串联在电源电压为3V的电路中时,电路中的电流为0.2A

D.当甲、乙并联在电源电压为2V的电路中时,干路中的电流为0.4A

【分析】A、探究电流与电压的关系实验,需要控制电阻不变,从图像可知,甲的I—U图像是过原点的直线,表示其电阻是定值,乙的I—U图像是曲线,表示其电阻是变化的,因此电阻甲可以用来探究电流与电压的关系,电阻乙不可以,故A错误;

B、电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过的电流无关,因此当电阻甲两端电压为0V时其电阻不为0,故B错误;

C、当甲、乙串联在电源电压为3V的电路中时,根据串联电路的电流规律,通过它们的电流相等,从图像中可以看出,当电路中的电流为0.2A时,电阻甲两端的电压U甲=1V,电阻乙两端的电压U乙=2V,根据串联电路的电压规律,它们两端的电压之和等于电源电压,此时U甲+U乙=1V+2V=3V,故C正确;

D、当甲、乙并联在电源电压为2V的电路中时,根据并联电路的电压规律,可知U甲=U乙=2V。从图像中可以看出,当电压为2V时,通过甲的电流I甲=0.4A,通过乙的电流I乙=0.2A,据并联电路的电流规律,干路中的电流为I干=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D错误。

故选:C。

抱歉,评论功能暂时关闭!