期末復習常見電功率圖象問題的歸類+課件-+2024-2025學年人教版物理九年級全一冊

第4講電功率2素養(yǎng)專項提升專項3常見電功率圖象問題的歸類期末提分練案1．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關S后，滑動變阻器的滑片P由B端移動到A端時，測得通過電阻R1的電流與它兩端的電壓變化關系如圖乙所示。求：素養(yǎng)專項提升(1)電源的電壓U0；解：由電路圖可知，定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流；(1)當滑片在A端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0Ω，電路為R1的簡單電路，電壓表測量的是電源的電壓，此時電路中的電阻最小，電流最大，由圖象可知，電路中的電流Imax＝0.6A，電源的電壓U0＝6V。(2)當滑動變阻器的滑片在B端時，滑動變阻器的電功率P2；解：當滑動變阻器的滑片在B端時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，根據歐姆定律可知，電路中的電流最小，由圖可知，R1兩端的電壓U1＝2V，Imin＝0.2A；因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓U滑＝U0－U1＝6V－2V＝4V，滑動變阻器消耗的電功率P2＝U滑Imin＝4V×0.2A＝0.8W。(3)若把電壓表的量程改為0～3V，且要求電路安全，滑動變阻器連入電路中的最小電阻。返回解：若把電壓表的量程改為0～3V，則R1兩端的最大電壓為3V，此時電路中的電流最大，滑動變阻器接入電路的電阻最??；由圖乙可知，此時的最大電流為Imax′＝0.3A；滑動變阻器兩端的電壓U滑′＝U0－U1′＝6V－3V＝3V；2．某興趣小組在閱讀了半導體材料相關信息后，為了探究通過定值電阻R1的電流與其兩端電壓關系，特設計了如圖甲所示的電路；其中R2為多種半導體材料混合制成的電阻，其阻值隨溫度的變化關系如圖乙所示。現將R2置于可調溫裝置中(不影響電路的連接)，當R2的溫度從最低25℃調至最高75℃的過程中，由電路中電流表與電壓表對應的示數變化關系，得到此過程中R1的完整I--U圖象，如圖丙。(1)由圖乙可知，R2的阻值隨溫度的升高而________；當R2的溫度由最低25℃升高的過程中，電路中的電流變化是________；(均填“變大”“不變”或“變小”)變小變大(2)定值電阻R1的阻值為多少？(3)當R2的溫度為28℃時，電阻R2的電功率為多少？返回3．在如圖甲所示的電路中，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，電源電壓不變，閉合開關S后，調節(jié)滑片P從a端移動到b端的過程中，電壓表示數U與電流表示數I的變化關系如圖乙所示。求：(1)電路中電流最小時，1min內電流通過電阻R做的功；解：由圖乙可知，電路中的最小電流I小＝0.2A，R兩端的電壓UR＝20V，1min內電流通過電阻R做的功WR＝URI小t＝20V×0.2A×60s＝240J。(2)電源電壓和定值電阻R0；解：當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，電源的電壓U＝I小R0＋UR＝0.2A×R0＋20V

①；當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，由圖象可知，電路中的最大電流I大＝1.2A，則電源的電壓U＝I大R0＝1.2A×R0

②，聯立①②解得R0＝20Ω，U＝24V。(3)若電壓表量程為0～15V，電流表量程為0～3A，為保證電表正常工作，定值電阻R0消耗的功率范圍。返回4．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合開關S，在滑動變阻器的滑片從a端向b端移動的過程中，不計溫度對燈絲電阻的影響，則電路總功率P與電壓表示數U之間的關系圖象為(

)返回【答案】A5．圖甲是某款具有加熱和保溫雙重功能的暖奶器的簡化電路圖，其加熱效率為80%。圖乙是暖奶器某次工作時電流隨時間變化的圖象。[最適合寶寶飲用的牛奶溫度是40℃，c牛奶＝4.0×103J/(kg·℃)]求：(1)電阻R2的阻值是多少。(2)加熱過程電路消耗的電能是多少；這些電能可將多少千克牛奶從20℃加熱到40℃。返回解：由圖乙可知加熱時間t＝3min＝180s，加熱過程中電路消耗的電能W＝UIt＝220V×1A×180s＝39600J，暖奶器的加熱效率為80%，牛奶吸收的熱量Q吸＝W×80%＝39600J×80%＝31680J，牛奶升高的溫度Δt＝40℃－20℃＝20℃，6．吳麗設計了一個內有水箱的孵化箱。利用圖甲所示電路，對水箱內的水加熱。電路中R是阻值恒為40Ω的發(fā)熱電阻，R0是阻值恒為160Ω的調控電阻；S為溫控開關，當溫度等于或低于37℃時閉合，溫度等于或高于42℃時斷開，使箱內溫度維持在37℃到42℃；額定電壓為220V。請完成下列問題：(1)在額定電壓下，發(fā)熱電阻R工作的最大發(fā)熱功率和最小發(fā)熱功率各為多少瓦特？(2)設計完成后，吳麗對孵化箱進行了工作測試。從孵化箱溫度剛剛變?yōu)?2℃開始計時，電路中的電流隨時間變化的圖象如圖乙。①測試時的實際電壓為多少伏特？②工作測試一個小時，電路消耗的電能為多少度？電路消耗的電能W總＝P大t大＋P小t小＝1kW×0.2h＋0.2kW×0.8h＝0.36kW·h＝0.36度。③已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。假設升溫過程中，發(fā)熱電阻放出的熱量全部被水吸收，不考慮熱量散失，則測試時水箱內水的質量為多少千克？(結果保留兩位小數)返回7．洗碗機是自動清洗碗、筷、盤、碟等餐具的機器。某型號家用洗碗機工作程序為首先給水箱注水，當水注滿時停止注水并自動加熱，水溫上升到50℃即停止加熱，洗滌程序啟動，水從噴管噴出對餐具清洗、噴淋，直到洗滌過程結束，排水泵啟動，將水箱中的廢水排出。水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，設水箱中水的初溫為20℃，加熱時產生的熱量全部被水吸收。(1)圖甲為等效的加熱電路圖，R為發(fā)熱電阻，其中位于水箱上部的兩個導電塊A、B組成一個開關。此開關除了具有注滿水自動加熱功能(一般的水是導體)外，還具有當加熱過程中意外排水或排水閥