教科版初中九年级物理上册专项素养综合练(八)课件

专项素养综合全练（八）(图像分析)1.(2023重庆中考B卷)如图甲所示的电路,电源电压恒定。闭

合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像

如图乙所示。以下分析正确的是

(

)DA.电源电压为10VB.R0最大功率为1WC.滑片P向左移动过程中,R0两端电压逐渐变小D.滑片P向右移动过程中,电压表与电流表示数的比值变大解析由图甲得,电阻R0与滑动变阻器串联,电流表测量电路

电流,电压表测量滑动变阻器两端电压。由图乙得,当电压表

示数为10V时,电流表示数为0.1A,由串联电路电流、电压

特点与欧姆定律得U源=U0+I1R0=10V+0.1A×R0,当电压表示

数为0V时,电流表示数为0.6A,则U源=I2R0=0.6A×R0,解得U源

=12V,R0=20Ω,故A错误;通过R0的电流最大时,R0功率最大,

为Pmax=

R0=(0.6A)2×20Ω=7.2W,故B错误;滑片P向左移动过程中,滑动变阻器接入电路中电阻变小,变阻器分到电压变

小,R0两端电压逐渐变大,故C错误;滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路中电阻变大,电压表与电流表示数的比值

为变阻器接入电路中的阻值,变大,故D正确。2.(2023四川遂宁中考)如图甲所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω

0.8A”的字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,经测量分析,得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是

(

)DA.电源电压为16VB.R1的阻值为25ΩC.电路总功率的最大变化量为10.8WD.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω解析由图甲可知,R1、R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两

端的电压,电流表测量电路中的电流。由图乙可知,当R2两端

的电压为8V时,R2的电功率为4W,由P=UI可知,此时电路中

的电流I1=

=

=0.5A,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=I1R1+8V=0.5A×R1+8V①,当R2两端的电

压为10V时,R2的电功率为4W,由P=UI可知,此时电路中的电

流I2=

=0.4A,则电源电压U=I2R1+10V=0.4A×R1+10V②,联立①②两式可解得,电源电压U=18V,R1的阻值R1=20Ω,故A、B错误;根据题意可知,滑动变阻器允许通过的最大

电流为0.8A,电流表的量程为0~0.6A,为了电路安全,电路中

的最大电流为I大=0.6A,则电路中的最大总功率P大=UI大=18

V×0.6A=10.8W,电路中的最小总电阻R小=

=

=30Ω,根据串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器接入电路的最小

阻值R2小=R小-R1=30Ω-20Ω=10Ω,根据电压表量程可知,R2两

端的最大电压为15V;根据串联电路的电压特点可知,R1两端

最小电压U1小=U-U2大=18V-15V=3V,电路中最小电流I小=

=

=0.15A,电路中的最小总功率P小=UI小=18V×0.15A=2.7W,滑动变阻器接入电路的最大阻值R2大=

=100Ω,所以,电路总功率的最大变化量ΔP=P大-P小=10.8W-2.7

W=8.1W,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100

Ω,故C错误,D正确。3.(跨学科·数学)(2023四川泸州中考)(多选)如图甲所示的电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(0~25Ω)。闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U、电流表示数I,作出U-I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的有

(

)A.R0的阻值为5ΩB.电源电压为2.5VC.当电压表示数为2V时,电路消耗的总功率为0.6WD.当电压表示数为1V时,滑动变阻器消耗的电功率最大AC解析闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器

两端的电压,电流表测通过电路的电流,由乙图可知通过电路

的电流为0.1A时,滑动变阻器两端的电压为2.5V,通过电路

的电流为0.4A时,滑动变阻器两端的电压为1V,根据串联电

路总电压等于各部分电压之和、欧姆定律可得电源电压U=

IR0+UV,代入数据可得0.1A×R0+2.5V=0.4A×R0+1V,解得R0=

5Ω,则电源电压U=IR0+UV=0.1A×5Ω+2.5V=3V,故A正确,B

错误;当电压表示数为2V时,定值电阻两端的电压U0=U-UV'=3V-2V=1V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I'=

=

=0.2A,电路消耗的总功率为P=UI'=3V×0.2A=0.6W,故C正确;滑动变阻器的电功率是电路总功率与定值电阻的电功

率之差,即PR=UI-I2R0=3V×I-I2×5Ω,根据数学知识,当I0=

==0.3A,滑动变阻器的电功率最大,此时定值电阻两端的电压U0'=I0R0=0.3A×5Ω=1.5V,此时滑动变阻器两端的

电压U滑'=U-U0'=3V-1.5V=1.5V,故D错误。4.(2023四川自贡中考)现有电源、开关、电流表、电压表、

灯泡、滑动变阻器各一个,将这些元件用导线连成电路后,闭

合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压

表的示数从4V开始减小,电流表的示数从0.4A开始增大,灯

泡的U-I图像如图所示。则滑动变阻器的最大阻值为

Ω,在滑片移动过程中小灯泡消耗的最大电功率与整个电路消耗的最小电功率的比值为

。10

1.25解析由题意可知,将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动

的过程中,电压表的示数减小,电流表的示数增大,则电压表

并联在滑动变阻器两端,否则两电表示数应同时增大或同时

减小。结合题意可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻

器两端的电压,电流表测电路中的电流,如图所示;

当电压表的示数为4V时,电路中的电流为0.4A,由图像可知

此时灯泡两端的电压UL=2V,因串联电路中总电压等于各分

电压之和,所以,电源电压U=U滑+UL=4V+2V=6V;滑动变阻器的最大阻值R滑=

=

=10Ω;此时电路中电流最小,则整个电路的最小功率P小=UI=6V×0.

4A=2.4W;当变阻器接入电路中的电阻最小为0时,灯泡两端的电压和

电源电压相等,此时灯泡的功率最大,由图像可知,当U=6V时,通过灯泡的电流I'=0.5A,小灯泡的最大功率PL大=UI'=6V×0.5A=3W;则小灯泡消耗的最大电功率与整个电路消耗的最小电功率

的比值

=

=1.25。5.(2024江西丰城中学期末)如图甲,电源电压恒定,小灯泡L标

有“6V

3W”字样,R为滑动变阻器。当S1闭合,单刀双掷

开关S2接a,滑片P位于变阻器的最右端时,灯泡L正常发光,电

流表示数为0.8A,灯泡的电流与两端电压的关系如图乙。则小灯泡正常发光时的电阻为

Ω,滑动变阻器R的最大

电阻值是

Ω;当S1断开,单刀双掷开关S2接b时,调节滑

动变阻器的滑片P,最小总电功率是

W。12

201.5

解析根据P=

可得,小灯泡正常发光时的电阻RL=

=12Ω;当S1闭合,单刀双掷开关S2接a,滑片P位于变阻器的最右端时,灯泡和变阻器并联,变阻器接入电路的阻值最大,电流表测干路中的电流,由灯泡正常发光可知电源电压U总=UL=6V,通过灯泡的电流IL=

=0.5A,由并联电路的电流特点可知,通过变阻器的电流I滑=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A;

则滑动变阻器R的最大电阻值R=

=20Ω;当S1断开,单刀双掷开关S2接b时,灯泡和变阻器串联,当变阻器接入电

路的电阻最大,即20Ω时,电路中电流最小,总功率最小,由乙

图可知,当电流为0.25A时,灯泡两端的电压为1V,由欧姆定

律可知,此时变阻器两端的电压UR'=I'R=0.25A×20Ω=5V,恰

好满足总电压为6V,由此可知电路中的最小电流为0.25A。

则电路的最小总电功率:P小=U总I'=6V×0.25A=1.5W。6.(2022江苏苏州中考)在如图甲所示的电路中,电源电压不

变,R的阻值为8Ω,灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所

示。闭合开关,灯泡L两端的电压为8V。求:(1)电源电压;(2)将图甲中的R换成和L一样的灯泡,10s内一个灯泡消耗的电能;(3)将图甲中R和L由串联改为并联,整个电路的电功率。解析

(1)由图乙可知,当灯泡两端的电压UL=8V,此时IL=0.5A根据公式U=IR可知此时电阻R两端的电压UR=IRR=0.5A×8Ω=4V根据串联电路中电压的规律可知电源电压为U=UL+UR=8V+4V=12V(2)将R换成L后,相当于两个规格一样的灯泡串联,根据串联

电路中电压的规律可知灯泡L两端的电压为由欧姆定律得,通过电阻R的电流为IR'=

=

=1.5A根据并联电路中电流的规律可知,总电流I=IL″+IR'=0.6A+1.5A=2.1A所以整个电路消耗的电功率为P总=UI=12V×2.1A=25.2W7.(新课标·科学推理)(2023河北中考)如图甲所示,电源电压不

变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω

2A”,灯泡L的额定电流为0.3A。图乙是

灯泡L的电流与电压关系图像。闭合开关S,调节滑动变阻器

的滑片P,当滑片P移至某一位置时,电压表和电流表的示数

分别为2.5V和0.25A。(1)求电源电压;(2)在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P,灯泡

的最小功率是多少?(3)用定值电阻R1替换灯泡L,在保证电路安全的情况下,调节

滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数的最大值与最小值之差恰好为0.3A,这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值始终

小于50Ω,求定值电阻R1的可能值。解析

(1)变阻器与灯串联,电压表测变阻器两端的电压,电

流表测电路的电流。滑片P移至某一位置时,电压表和电流

表的示数分别为2.5V和0.25A,根据灯泡L的电流与电压关

系图像知,此时灯泡的电压为2.0V,根据串联电路电压的规

律,电源电压为U=2.0V+2.5V=4.5V(2)电压表的示数为3V时,灯泡的电压最小,灯泡的功率最小,

根据串联电路电压的规律,灯泡的最小电压为U灯=4.5V-3V=

1.5V根据灯泡L的电流与电压关系图像知,此时通过灯泡的电流为0.2A,灯泡的最