期末复习常见电功率图象问题的归类+课件-+2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第4讲电功率2素养专项提升专项3常见电功率图象问题的归类期末提分练案1．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得通过电阻R1的电流与它两端的电压变化关系如图乙所示。求：素养专项提升(1)电源的电压U0；解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；(1)当滑片在A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω，电路为R1的简单电路，电压表测量的是电源的电压，此时电路中的电阻最小，电流最大，由图象可知，电路中的电流Imax＝0.6A，电源的电压U0＝6V。(2)当滑动变阻器的滑片在B端时，滑动变阻器的电功率P2；解：当滑动变阻器的滑片在B端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图可知，R1两端的电压U1＝2V，Imin＝0.2A；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压U滑＝U0－U1＝6V－2V＝4V，滑动变阻器消耗的电功率P2＝U滑Imin＝4V×0.2A＝0.8W。(3)若把电压表的量程改为0～3V，且要求电路安全，滑动变阻器连入电路中的最小电阻。返回解：若把电压表的量程改为0～3V，则R1两端的最大电压为3V，此时电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路的电阻最小；由图乙可知，此时的最大电流为Imax′＝0.3A；滑动变阻器两端的电压U滑′＝U0－U1′＝6V－3V＝3V；2．某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，为了探究通过定值电阻R1的电流与其两端电压关系，特设计了如图甲所示的电路；其中R2为多种半导体材料混合制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示。现将R2置于可调温装置中(不影响电路的连接)，当R2的温度从最低25℃调至最高75℃的过程中，由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系，得到此过程中R1的完整I­-U图象，如图丙。(1)由图乙可知，R2的阻值随温度的升高而________；当R2的温度由最低25℃升高的过程中，电路中的电流变化是________；(均填“变大”“不变”或“变小”)变小变大(2)定值电阻R1的阻值为多少？(3)当R2的温度为28℃时，电阻R2的电功率为多少？返回3．在如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。求：(1)电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R做的功；解：由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，R两端的电压UR＝20V，1min内电流通过电阻R做的功WR＝URI小t＝20V×0.2A×60s＝240J。(2)电源电压和定值电阻R0；解：当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，电源的电压U＝I小R0＋UR＝0.2A×R0＋20V

①；当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流I大＝1.2A，则电源的电压U＝I大R0＝1.2A×R0

②，联立①②解得R0＝20Ω，U＝24V。(3)若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的功率范围。返回4．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中，不计温度对灯丝电阻的影响，则电路总功率P与电压表示数U之间的关系图象为(

)返回【答案】A5．图甲是某款具有加热和保温双重功能的暖奶器的简化电路图，其加热效率为80%。图乙是暖奶器某次工作时电流随时间变化的图象。[最适合宝宝饮用的牛奶温度是40℃，c牛奶＝4.0×103J/(kg·℃)]求：(1)电阻R2的阻值是多少。(2)加热过程电路消耗的电能是多少；这些电能可将多少千克牛奶从20℃加热到40℃。返回解：由图乙可知加热时间t＝3min＝180s，加热过程中电路消耗的电能W＝UIt＝220V×1A×180s＝39600J，暖奶器的加热效率为80%，牛奶吸收的热量Q吸＝W×80%＝39600J×80%＝31680J，牛奶升高的温度Δt＝40℃－20℃＝20℃，6．吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42℃；额定电压为220V。请完成下列问题：(1)在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？(2)设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图象如图乙。①测试时的实际电压为多少伏特？②工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？电路消耗的电能W总＝P大t大＋P小t小＝1kW×0.2h＋0.2kW×0.8h＝0.36kW·h＝0.36度。③已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。假设升温过程中，发热电阻放出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？(结果保留两位小数)返回7．洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为首先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50℃即停止加热，洗涤程序启动，水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，设水箱中水的初温为20℃，加热时产生的热量全部被水吸收。(1)图甲为等效的加热电路图，R为发热电阻，其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外，还具有当加热过程中意外排水或排水阀