苏科版初中九年级物理专项素养综合练(十八)电学图像问题课件

专项素养综合全练（十八）电学图像问题1.(新课标·科学推理)(2024江苏苏州吴江期末)如图甲所示,将一个标有“36V

25W”的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上,闭合开关的瞬间(t=0),开始利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况(如图乙),利用慢速摄影技术可以观察到前0.04s灯泡经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程,0.04s后灯泡逐渐变为稳定发光。下列说法正确的是(

)A.灯丝的实际功率一直不变B.闭合开关瞬间,灯丝的实际功率最小C.小灯泡稳定发光后实际功率为12WD.灯丝在前0.04s内的实际功率逐渐变大C解析电源的电压恒定,则小灯泡两端的电压不变,由图乙可

知,通过灯泡的电流先减小后不变,由P=UI可知,灯丝的实际

功率在前0.04s内逐渐变小,0.04s后稳定不变,故A、D错误;

闭合开关瞬间,通过灯泡的电流最大,灯丝的实际功率最大,

故B错误;灯泡稳定发光后实际功率为P=UI=12V×1A=12W,故C正确。2.(2023江苏南京外国语学校期末)科学中常用数学方法来表

示某些量的关系。下列图像中不能用阴影面积表示相应的

量的是

(

)

A.压强

B.路程

C.电压

D.电功率A解析

A图中,横坐标表示受力面积,纵坐标表示压力,阴影部

分面积等于压力与受力面积的乘积,由p=

可知,压强是作用在物体表面的压力和受力面积的比,故A错误;B图中,横坐标

表示时间,纵坐标表示速度,阴影部分面积等于速度与时间的

乘积,由s=vt可知,阴影部分面积表示路程,故B正确;C图中,横

坐标表示电阻,纵坐标表示电流,阴影部分面积等于电流与电

阻的乘积,由U=IR可知,阴影部分的面积表示电压,故C正确;

D图中,横坐标表示电流,纵坐标表示电压,阴影部分的面积等

于电压和电流的乘积,由P=UI可知,阴影部分的面积表示电功率,故D正确。3.(2023江苏海安期末)某品牌养生锅具有加热和保温两挡,额定电压为220V,图甲是其电路原理图,S为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。此养生锅在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示,下列说法错误的是

(

)

甲乙A.开关S接触点2时,养生锅处于加热状态B.养生锅处于加热状态时的功率是800WC.P-t图像与坐标轴围成的面积表示电功D.R2的阻值为181.5ΩA解析开关S接触点2时,两电阻串联,总电阻较大,电源电压

不变,根据P=

可知总功率较小,养生锅处于保温状态;开关S接触点1时,电路为R1的简单电路,总电阻较小,总功率较大,

养生锅处于加热状态,故A错误;养生锅的加热功率大于保温

功率,从图中可知养生锅处于加热状态时的功率是800W,故

B正确;根据W=Pt可知P-t图像与坐标轴围成的面积表示电

功,故C正确;养生锅处于加热状态时,根据P=

可知R1=

=

=60.5Ω;养生锅处于保温状态时,R总=

=

=242Ω,则R2=242Ω-60.5Ω=181.5Ω,故D正确。4.(2024江苏南通海门期末)如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A。电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围地调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路的阻值变化关系

A.小灯泡的额定功率为3.6WB.滑动变阻器R的最大阻值为60ΩC.若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的

阻值范围为24~50ΩD.若将电压表量程换为0~3V,电路的总功率范围为4.2~7.5W图像,如图乙、丙所示。则下列说法中错误的是(

)B解析由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测

灯泡L两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,通

过灯泡的电流为0.6A时,其两端的电压为6V,则小灯泡的额

定功率PL=ULIL=6V×0.6A=3.6W,故A正确;当电路中的电流

为0.6A时,灯泡两端的电压为6V,由图丙可知,此时滑动变阻

器接入电路中的电阻R=15Ω,由串联电路电压规律和欧姆定

律可得,电源的电压U=UL+ILR=6V+0.6A×15Ω=15V,由图乙

可知,电路中的最小电流为0.28A,电压表的示数为1V,因串联电路总电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压U滑大=U-UV小=15V-1V=14V,则滑动变阻器接入电路的最

大阻值:R滑大=

=

=50Ω,故B错误;若将电压表量程换为0~3V,当电路中电流最大时,电压表示数也最大,此时滑动

变阻器接入电路中的电阻最小;由图乙可知,当电压表示数为

3V时,通过灯泡的电流即电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑

动变阻器两端的电压U滑=U-UL'=15V-3V=12V,则滑动变阻

器接入电路中的最小阻值R小=

=

=24Ω,此时电路的最大功率为P大=UI大=15V×0.5A=7.5W;滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最

小,滑动变阻器接入电路中的最大阻值为50Ω,此时电路的最

小功率为P小=UI小=15V×0.28A=4.2W,所以滑动变阻器允许

连入电路的阻值范围为24~50Ω,电路的总功率范围为4.2~7.

5W,故C、D正确。5.(跨学科·数学)(2022内蒙古鄂尔多斯中考)在图甲电路中,电源电压恒定,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。开关闭合后,将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中,正确的是

(

)

甲

乙BA.R2的阻值为5ΩB.电源电压为6VC.滑动变阻器的最大功率为9WD.电流表示数的变化范围为0.75~1.5A解析由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电

流表测电路电流。由题图乙可知,当R1=2Ω时,P1=2W,由P=

UI=I2R可知,此时电路中的电流I1=

=

=1A,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源电压U=I1(R1+R2)=1A×(2

Ω+R2)①;当R1'=8Ω时,P1'=2W,此时电路中的电流I2=

=

=0.5A,电源电压U=I2(R1'+R2)=0.5A×(8Ω+R2)②,联立①②解得R2=4Ω,U=6V,故A错误,B正确;由题图乙可知,变阻器的最大阻值为8Ω,滑动变阻器消耗的功率:P=I2R1=

·R1=

·R1=

=

;由数学知识知,当R1=R2=4Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则滑动变

阻器消耗电功率的最大值P最大=

=

=2.25W,故C错误;当变阻器接入电路的电阻为零时,电路中的电流最大,由

欧姆定律可知,电路中的最大电流I最大=

=

=1.5A,当变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,最小电流I最小=

I2=0.5A,因此电流表示数的变化范围为0.5~1.5A,故D错误。6.(2024江苏常州正衡中学月考)如图所示是电阻R和灯泡L的

电流与电压的关系图像,电阻R的阻值为

Ω。若将它们串

联在电路中,此时灯泡L的功率为0.5W,则电源电压为

V。

20

7解析由电阻R的电流与电压关系图像可知,当UR=2V时,通

过电阻R的电流IR=0.1A,由I=

可得,电阻R的阻值:R=

=

=20Ω。由灯泡L的电流与电压关系图知,灯泡L的功率为0.5W时,灯泡两端的电压UL=2V,通过灯泡的电流IL=0.25

A,串联电路中各处的电流相等,所以,通过L与R的电流均为0.

25A,串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压U

=UR+UL=ILR+UL=0.25A×20Ω+2V=7V。7.(2024江苏南京二十九中月考)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,则该电路总功率变化范围为

W。

12~24解析由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L

两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于最左端时,

变阻器接入电路中的电阻为零,电路为灯泡的简单电路,此时

灯泡两端的电压和通过的电流均最大,由图像可知,灯泡两端

的最大电压为12V,则电源电压U=UL=12V,电路中最大电流

Imax=IL=2.0A,此时灯泡正常发光,电路消耗的最大功率:Pmax=

UImax=12V×2.0A=24W;当滑片位于最右端时,变阻器接入电

路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图像可知,灯泡两端

的电压UL'=3V,通过电路的最小电流Imin=IL'=1.0A,电路消耗的最小功率:Pmin=UImin=12V×1.0A=12W。因此,电路总功率

变化范围为12~24W。8.(2024江苏南京南师附中树人学校期末)如图甲所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。求:(1)电源电压;(2)灯泡的额定功率。

解析

(1)由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1

测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电

路中的电流。当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电

阻最大,此时电路中的电流最小,由串联电路的分压规律可知

变阻器两端的电压最大,则此时灯泡两端的电压最小,所以根

据图乙可知,此时电路中的电流为0.2A,灯