2024年中考物理复习辅导系列《电学图像问题专项突破》

电学图像问题专项突破电学图像题是中考常考题型，体现了数形结合的思想，有助于思维能力的考查，突出了物理科学思维这一核心素养，对于这类题目的解题思路一般是：首先观察横、纵坐标所表示的物理量，然后观察图像的形状特点，理解它所表示的性质，明确圄像的端点和拐点所代表的物理意义。根据电路的连接方式和题目的已知条件通过欧姆定律、电功和电功率的公式建立等量关系，从而求解。方法：1.明确横、纵坐标所代表的物理量。2.找准特殊点坐标。3.图像为曲线时更应注意找准对应点。例1.如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示。下列说法正确的是（）A.滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小B.滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变C.电源电压为6VD.电路消耗的最大功率为3.6W解析：首先要注意本题与常见题型的两点不同之处！一是本题中的电压表与滑动变阻器并联，而不是并联在定值电阻两端。二是本题中的图像是U-R图像，而不是常见的U-I图像。然后我们要读懂图2，很显然，随着横轴物理量“滑动变阻器的阻值R”的变大，纵轴物理量“电压表示数U”也变大。注意了这些，就可以开始研究四个选项的问题了：A.当滑片向右移动时，连入电路的电阻丝的长度在变小，因此其阻值变小，电路中的总阻值也随之变小，根据欧姆定律可以得出电流变大！所以A错。B.滑片移动时，如果阻值变小，由于两个电阻串联，其分得的电压也变小，电流会变大，因此电压表与电流表的比值变小！从另一角度来分析，电压表和电流表的比值正是滑动变阻器的阻值！滑片移动时，阻值变化，因此比值做同样变化！所以B错。C.要求电源电压，这正是此类题难倒大部分学生的原因之一！他们不知道如何下手，其实，图2已经给了三个坐标可以利用，我们拿出两个坐标值，根据总电压等于各分电压之和，列出两个式子，不但可以求出电源电压，还可以顺便求出定值电阻的阻值！⇒结果C正确。D.此选项是难点，易错常错！也是本题出错率最高的原因，超半数学生竟然选了D。可见这部分学生并没有求出C选项中的电源电压！此选项要求的是“电路消耗的最大功率”，首先我们要知道这是让我们求出总功率，其次要知道何时电功率最大！很显然，根据公式，当总电阻最小时，总功率最大，此时滑动变阻器的阻值应该为零，只有定值电阻连入电路，由此求出最大功率！所以D错。我们可以采用同样的方法，研究一下下面这两道相似题型，彻底解决上题中的C选项所存在的问题。例2.如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为________V，R1的阻值为________Ω。解析：滑片从a端移动到b端，在图像上对应点如图所示：对于本题，电压表依然并联在滑动变阻器两边，这是首先要注意的，其次，本题给出的图像是I-U图像，依然有两个坐标值可以作为列出两个方程的依据，可以很方便的解出电源电压和定值电阻的阻值。⇒⇒类似的，同学们可以试一试下面这道题：例3.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，滑片P从最右端滑动最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示，下列说法中错误的是（）A.电源电压为12VB.滑动变阻器的最大阻值为9ΩC.该电路总功率变化范围为12W~24WD.小灯泡的额定功率为12W答案：D。通过以上一步一步脚踏实地的分析，可以看出此类题并不算太难，而要永远突破此类题，就要一次性把此类题彻底做透，通过一道题全面查缺补漏，把遗漏的知识、方法、规律都统统联系起来复习一遍！如此斩草除根，才能永绝后患！要有这个决心，要有这个行动！针对演练：1.（2023四川宜宾）已知小灯泡L的额定电压为2.5V，通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示，则灯泡正常发光时的电阻为_________Ω。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中，则并联电路的总电流是_________A。【答案】100.32.（2023·湖南常德）如图是两灯电流随电压变化的图像，两灯额定电压均为6V。若将两灯并联后接入电路，则干路电流最大为_________A；若将两灯串联后接入电路，在保证电路安全的情况下，电源电压最大为_________V。【答案】1.583.（2023山东枣庄）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。（1）图乙中_________（选填“dc”或“ec”）表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像；（2）该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为__________。【答案】ec3∶14.（2023四川南充）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个_________Ω的电阻。【答案】51.55.（2023四川广安）如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像，若将L和R并联在电源电压为6V的电路中，则整个电路的总电流为_________A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，则L与R的阻值之比为_________。【答案】0.91︰36.（2023·湖北鄂州）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像B.电源电压为11VC.灯的额定电流为0.2AD.滑动变阻器的最大阻值是15Ω【答案】B7.（2023重庆）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（）A.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，电压表与电流表的比值变大【答案】D8.（2023湖北荆州）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像B.电源电压为8VC.灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40ΩD