专项09 电学图像专题

专项（九）电学图像专题类型一U⁃I图像1.（2022湖南邵阳中考）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I⁃U关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（）甲 乙A.图乙中曲线A表示电阻R的I⁃U关系图像B.当电源电压为4V时，电流表示数为0.5AC.当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6WD.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W2.（2023江苏南京雨花台调研）如图甲所示，电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最右端a滑到最左端b的过程中，由电压表和电流表示数绘制的U⁃I图像如图乙所示，则电源电压是V，滑动变阻器阻值最大是Ω，10s内，电路消耗的最大电功为J。

甲 乙类型二I⁃R图像3.（2023江苏南京鼓楼期末）图甲是探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻关系”的电路图，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器标有“50Ω0.6A”，另有5个不同阻值的定值电阻，图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I⁃R图像。以下说法不正确的是（）甲 乙A.本次实验控制了定值电阻两端电压为3V不变B.当R由10Ω换为15Ω时，需将滑动变阻器的滑片向右移C.分析图像可得结论:电压一定时，电流与电阻成反比D.若要探究在其他电压值下的规律，那么可以探究的电压值范围是2~4V类型三P⁃t图像4.（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181.5Ω类型四R⁃t图像5.（2022江苏东台实验中学期末）如图甲所示的电路，电源电压不变，R2为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化如图所示，闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图像是（） A. B. C. D.6.（2023江苏苏州姑苏调研）图甲是某同学设计的温度报警电路，电压U恒为12V，R1为电阻箱，R2为热敏电阻，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示。甲 乙（1）输出电压随温度的升高而（选填“增大”或“减小”）;

（2）当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，若将电阻箱调至0.2kΩ，则电路开始报警的温度为℃;输出电压为3V时，电路温度为8℃时，电阻箱的电阻为Ω;

（3）使用一段时间后，电源电压会降低，为不改变电路开始报警的温度，则应调节电阻箱，使其阻值（选填“升高”或“降低”）至适当值。

类型五其他图像7.（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. B.C. D.8.（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A.R2的阻值为5Ω B.电源电压为6VC.滑动变阻器的最大功率为9W D.电流表示数的变化范围为0.75~1.5A

专项（九）电学图像专题答案全解全析1.D定值电阻R的I⁃U关系图像是一条直线,故A错误;由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为4V,由图像可知对应的电流:IL=0.3A,IR=0.1A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:I=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A;小灯泡L的实际功率:PL=UIL=4V×0.3A=1.2W,故B、C错误;如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时,小灯泡两端的电压为2V,定值电阻两端的电压为8V,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时电路总电压U=UL+UR=2V+8V=10V,恰好等于电源电压,所以电路消耗的总功率P=U'I'=10V×0.2A=2W,D正确。2.96027解析由题图甲可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由题图乙可知电路中的最小电流为0.1A,此时电压表的示数为6V,滑动变阻器的电阻:R滑最大=URI=6V0.1A=60Ω,电源电压U=IR总=I(R0+R滑最大)=0.1A×(当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路为定值电阻的简单电路,此时电路中的电流最大,由题图乙可知,电路中的最大电流为0.3A,此时电压表的示数为0V,则电源电压U=I'R0=0.3A×R0②,由于电源电压不变,联立①②解得:电源电压U=9V,R0=30Ω,根据W=UIt可知通过电路的电流最大时,10s内电路消耗的电功最大,10s内,电路消耗的最大电功为W=UI't=9V×0.3A×10s=27J。举一反三正确读取图中信息是解决此类图像问题的关键,应将U⁃I图像的两个端点坐标与电路图中变阻器的位置一一对应。3.D探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻关系”的实验,应控制导体两端的电压不变,由题图可知,电阻两端的电压始终保持:UV=IR=0.2A×15Ω=0.6A×5Ω=3V①,为一定值,故本次实验控制了定值电阻两端电压为3V不变,且电压一定时,电流与电阻成反比,故A、C正确;根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由串联电路的分压规律,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大,故B正确;电压表示数为UV,根据串联电路的规律及分压规律有U−UVU故最小电压为UV=2V;电流表量程为0~0.6A,当接入最小的定值电阻(阻值5Ω),且电流最大为0.6A时,由欧姆定律U=IR可得控制的最大电压为3V,故利用五个电阻均能完成探究,定值电阻的控制电压范围应为2~3V,故D错误。4.A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=U2R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=U2R可知R1=U2P加热=(220V)5.B由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;热敏电阻R1的阻值变小,由串联分压规律可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小,故A图像错误;根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数U1=U总-U2=U总-IR2,因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I满足一次函数关系,其图像是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,故B图像正确,C、D图像错误。6.(1)增大(2)361000(3)升高解析(1)由电路图可知,闭合开关,热敏电阻R2和电阻箱R1串联,输出电压为电阻箱两端的电压。由图乙可知当温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据串联电路的分压规律可知热敏电阻两端的电压也减小,根据串联电路的电压规律可知,电阻箱两端电压变大,所以输出电压随温度的升高而增大。(2)当输出电压达到或超过4V时,便触发报警器报警,若将电阻箱调至0.2kΩ,根据欧姆定律可知电路中的电流为I=U1R1=4V0.2×1000Ω=0.02A,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得热敏电阻的阻值R2=U2I=U−U1I=12V−4V0.02A=400Ω=0.4kΩ,由图像可知开始报警的温度为38℃。由乙图可知电路温度为8℃时,热敏电阻的阻值为3kΩ,输出电压为3V时,根据串联电路的电压特点得出热敏电阻两端的电压U2'=U(3)使用一段时间后,电源电压会降低,在其他相同情况下,电路中电流会偏小,会使输出电压变低;为不改变电路开始报警的温度,即R2两端的电压不变,应提高输出电压,根据串联电路的分压规律可知应升高电阻箱连入电路的阻值。7.AA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=FS可知,压强等于压力和受力面积的比值,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,电压等于电流与电阻的乘积,故C正确;D图中,横坐标表示电流,纵坐标表示电压,阴影部分面积等于电压与电流的乘积,由P=UI可知,电功率等于电压和电流的乘积,故D正确。8.B由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,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=P1R1=2W2Ω=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+