蘇科版初中九年級物理專項(xiàng)素養(yǎng)綜合練(十八)電學(xué)圖像問題課件

專項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練（十八）電學(xué)圖像問題1.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2024江蘇蘇州吳江期末)如圖甲所示,將一個(gè)標(biāo)有“36V

25W”的小燈泡接在電壓為12V的恒壓電源上,閉合開關(guān)的瞬間(t=0),開始利用傳感器記錄電路中電流隨時(shí)間的變化情況(如圖乙),利用慢速攝影技術(shù)可以觀察到前0.04s燈泡經(jīng)歷了從不發(fā)光、微微發(fā)光到逐漸變亮的過程,0.04s后燈泡逐漸變?yōu)榉€(wěn)定發(fā)光。下列說法正確的是(

)A.燈絲的實(shí)際功率一直不變B.閉合開關(guān)瞬間,燈絲的實(shí)際功率最小C.小燈泡穩(wěn)定發(fā)光后實(shí)際功率為12WD.燈絲在前0.04s內(nèi)的實(shí)際功率逐漸變大C解析電源的電壓恒定,則小燈泡兩端的電壓不變,由圖乙可

知,通過燈泡的電流先減小后不變,由P=UI可知,燈絲的實(shí)際

功率在前0.04s內(nèi)逐漸變小,0.04s后穩(wěn)定不變,故A、D錯(cuò)誤;

閉合開關(guān)瞬間,通過燈泡的電流最大,燈絲的實(shí)際功率最大,

故B錯(cuò)誤;燈泡穩(wěn)定發(fā)光后實(shí)際功率為P=UI=12V×1A=12W,故C正確。2.(2023江蘇南京外國語學(xué)校期末)科學(xué)中常用數(shù)學(xué)方法來表

示某些量的關(guān)系。下列圖像中不能用陰影面積表示相應(yīng)的

量的是

(

)

A.壓強(qiáng)

B.路程

C.電壓

D.電功率A解析

A圖中,橫坐標(biāo)表示受力面積,縱坐標(biāo)表示壓力,陰影部

分面積等于壓力與受力面積的乘積,由p=

可知,壓強(qiáng)是作用在物體表面的壓力和受力面積的比,故A錯(cuò)誤;B圖中,橫坐標(biāo)

表示時(shí)間,縱坐標(biāo)表示速度,陰影部分面積等于速度與時(shí)間的

乘積,由s=vt可知,陰影部分面積表示路程,故B正確;C圖中,橫

坐標(biāo)表示電阻,縱坐標(biāo)表示電流,陰影部分面積等于電流與電

阻的乘積,由U=IR可知,陰影部分的面積表示電壓,故C正確;

D圖中,橫坐標(biāo)表示電流,縱坐標(biāo)表示電壓,陰影部分的面積等

于電壓和電流的乘積,由P=UI可知,陰影部分的面積表示電功率,故D正確。3.(2023江蘇海安期末)某品牌養(yǎng)生鍋具有加熱和保溫兩擋,額定電壓為220V,圖甲是其電路原理圖,S為溫控開關(guān),R1、R2為電熱絲(阻值不變)。此養(yǎng)生鍋在額定電壓下工作的電功率P與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖乙所示,下列說法錯(cuò)誤的是

(

)

甲乙A.開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí),養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài)B.養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)的功率是800WC.P-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電功D.R2的阻值為181.5ΩA解析開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí),兩電阻串聯(lián),總電阻較大,電源電壓

不變,根據(jù)P=

可知總功率較小,養(yǎng)生鍋處于保溫狀態(tài);開關(guān)S接觸點(diǎn)1時(shí),電路為R1的簡單電路,總電阻較小,總功率較大,

養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài),故A錯(cuò)誤;養(yǎng)生鍋的加熱功率大于保溫

功率,從圖中可知養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)的功率是800W,故

B正確;根據(jù)W=Pt可知P-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電

功,故C正確;養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài)時(shí),根據(jù)P=

可知R1=

=

=60.5Ω;養(yǎng)生鍋處于保溫狀態(tài)時(shí),R總=

=

=242Ω,則R2=242Ω-60.5Ω=181.5Ω,故D正確。4.(2024江蘇南通海門期末)如圖甲所示,電源電壓不變,小燈泡L的額定電流為0.6A。電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~15V”。閉合開關(guān)S,在保證電路安全的前提下,最大范圍地調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,分別繪制了電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)與滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值變化關(guān)系

A.小燈泡的額定功率為3.6WB.滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為60ΩC.若將電壓表量程換為0~3V,滑動(dòng)變阻器允許連入電路的

阻值范圍為24~50ΩD.若將電壓表量程換為0~3V,電路的總功率范圍為4.2~7.5W圖像,如圖乙、丙所示。則下列說法中錯(cuò)誤的是(

)B解析由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測

燈泡L兩端的電壓,電流表測電路中的電流。由圖乙可知,通

過燈泡的電流為0.6A時(shí),其兩端的電壓為6V,則小燈泡的額

定功率PL=ULIL=6V×0.6A=3.6W,故A正確;當(dāng)電路中的電流

為0.6A時(shí),燈泡兩端的電壓為6V,由圖丙可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻

器接入電路中的電阻R=15Ω,由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定

律可得,電源的電壓U=UL+ILR=6V+0.6A×15Ω=15V,由圖乙

可知,電路中的最小電流為0.28A,電壓表的示數(shù)為1V,因串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓U滑大=U-UV小=15V-1V=14V,則滑動(dòng)變阻器接入電路的最

大阻值:R滑大=

=

=50Ω,故B錯(cuò)誤;若將電壓表量程換為0~3V,當(dāng)電路中電流最大時(shí),電壓表示數(shù)也最大,此時(shí)滑動(dòng)

變阻器接入電路中的電阻最小;由圖乙可知,當(dāng)電壓表示數(shù)為

3V時(shí),通過燈泡的電流即電路中的最大電流I大=0.5A,此時(shí)滑

動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=U-UL'=15V-3V=12V,則滑動(dòng)變阻

器接入電路中的最小阻值R小=

=

=24Ω,此時(shí)電路的最大功率為P大=UI大=15V×0.5A=7.5W;滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,燈泡兩端的電壓最

小,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值為50Ω,此時(shí)電路的最

小功率為P小=UI小=15V×0.28A=4.2W,所以滑動(dòng)變阻器允許

連入電路的阻值范圍為24~50Ω,電路的總功率范圍為4.2~7.

5W,故C、D正確。5.(跨學(xué)科·數(shù)學(xué))(2022內(nèi)蒙古鄂爾多斯中考)在圖甲電路中,電源電壓恒定,R1為滑動(dòng)變阻器,R2為定值電阻。開關(guān)閉合后,將滑動(dòng)變阻器的滑片從一端移至另一端的過程中,變阻器的電功率P隨其阻值R1的變化關(guān)系如圖乙所示。下列對電路的表述中,正確的是

(

)

甲

乙BA.R2的阻值為5ΩB.電源電壓為6VC.滑動(dòng)變阻器的最大功率為9WD.電流表示數(shù)的變化范圍為0.75~1.5A解析由電路圖可知,R1、R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電

流表測電路電流。由題圖乙可知,當(dāng)R1=2Ω時(shí),P1=2W,由P=

UI=I2R可知,此時(shí)電路中的電流I1=

=

=1A,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓U=I1(R1+R2)=1A×(2

Ω+R2)①;當(dāng)R1'=8Ω時(shí),P1'=2W,此時(shí)電路中的電流I2=

=

=0.5A,電源電壓U=I2(R1'+R2)=0.5A×(8Ω+R2)②,聯(lián)立①②解得R2=4Ω,U=6V,故A錯(cuò)誤,B正確;由題圖乙可知,變阻器的最大阻值為8Ω,滑動(dòng)變阻器消耗的功率:P=I2R1=

·R1=

·R1=

=

;由數(shù)學(xué)知識知,當(dāng)R1=R2=4Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,則滑動(dòng)變

阻器消耗電功率的最大值P最大=

=

=2.25W,故C錯(cuò)誤;當(dāng)變阻器接入電路的電阻為零時(shí),電路中的電流最大,由

歐姆定律可知,電路中的最大電流I最大=

=

=1.5A,當(dāng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,最小電流I最小=

I2=0.5A,因此電流表示數(shù)的變化范圍為0.5~1.5A,故D錯(cuò)誤。6.(2024江蘇常州正衡中學(xué)月考)如圖所示是電阻R和燈泡L的

電流與電壓的關(guān)系圖像,電阻R的阻值為

Ω。若將它們串

聯(lián)在電路中,此時(shí)燈泡L的功率為0.5W,則電源電壓為

V。

20

7解析由電阻R的電流與電壓關(guān)系圖像可知,當(dāng)UR=2V時(shí),通

過電阻R的電流IR=0.1A,由I=

可得,電阻R的阻值:R=

=

=20Ω。由燈泡L的電流與電壓關(guān)系圖知,燈泡L的功率為0.5W時(shí),燈泡兩端的電壓UL=2V,通過燈泡的電流IL=0.25

A,串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,通過L與R的電流均為0.

25A,串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源電壓U

=UR+UL=ILR+UL=0.25A×20Ω+2V=7V。7.(2024江蘇南京二十九中月考)如圖甲所示,電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為12V,閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端滑到最左端的過程中,小燈泡的I-U關(guān)系圖像如圖乙所示,則該電路總功率變化范圍為

W。

12~24解析由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測L

兩端的電壓,電流表測電路中的電流。當(dāng)滑片位于最左端時(shí),

變阻器接入電路中的電阻為零,電路為燈泡的簡單電路,此時(shí)

燈泡兩端的電壓和通過的電流均最大,由圖像可知,燈泡兩端

的最大電壓為12V,則電源電壓U=UL=12V,電路中最大電流

Imax=IL=2.0A,此時(shí)燈泡正常發(fā)光,電路消耗的最大功率:Pmax=

UImax=12V×2.0A=24W;當(dāng)滑片位于最右端時(shí),變阻器接入電

路中的電阻最大,電路中的電流最小,由圖像可知,燈泡兩端

的電壓UL'=3V,通過電路的最小電流Imin=IL'=1.0A,電路消耗的最小功率:Pmin=UImin=12V×1.0A=12W。因此,電路總功率

變化范圍為12~24W。8.(2024江蘇南京南師附中樹人學(xué)校期末)如圖甲所示,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡正常發(fā)光的位置,電流表示數(shù)與兩電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示。求:(1)電源電壓;(2)燈泡的額定功率。

解析

(1)由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表V1

測L兩端電壓,電壓表V2測滑動(dòng)變阻器兩端電壓,電流表測電

路中的電流。當(dāng)滑片位于最右端時(shí),變阻器接入電路中的電

阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知

變阻器兩端的電壓最大,則此時(shí)燈泡兩端的電壓最小,所以根

據(jù)圖乙可知,此時(shí)電路中的電流為0.2A,燈