沪科版物理九年级全册课课练：专题训练电学图像问题（含答案）.docx

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1、专题训练专题训练电学图像问题类型一定值电阻的图像计算方法诠释:定值电阻的 I-U 图像是一条过原点的斜线,先明确横轴、纵轴所表示的物理量,找出图像中对应点的电流 I、电压 U,可计算电阻大小;根据控制变量法的思维,对应相同电流找到相应的电压大小,对应相同电压找到相应的电流大小。1.在某一温度下,电阻 RA和 RB中的电流与其两端电压的关系图像如图图 ZT11-1 所示,则下列说法正确的是()图 ZT11-1A.RA的阻值为 10 B.RA与 RB并联在电压为 2 V 的电源两端,干路中的电流为 0.5 AC.RA与 RB串联后接在某一电路上,电流通过 RA和 RB产生的热量之比是 12D.RA

2、和 RB并联后接在某一电路上,RA和 RB消耗的电功率之比为 12类型二小灯泡的图像计算方法诠释:小灯泡的I-U图像是一条过原点的曲线,电阻随温度的升高而增大,不同电压下对应的电阻不同,做题时一定要明确是哪个电压或哪个电流下的电阻,不能张冠李戴。2.如图图 ZT11-2 所示是电阻 R 和灯泡 L 的 U-I 图像,由图像可知下列判断正确的是()图 ZT11-2A.两者都是定值电阻B.当灯 L 两端电压为 1 V 时,其电阻值为 10 C.将 R 和 L 串联,若 R 中的电流为 0.4 A,则电路的总功率为 1.2 WD.将 R 和 L 并联,若 R 两端电压为 1 V,则干路中的电流为 0

3、.4 A3.2020岳阳 如图图 ZT11-3 所示是某小灯泡的 I-U 图像,小灯泡的额定电压为 6 V。小灯泡正常发光时,灯丝的电阻是。若将小灯泡与 R=10 的定值电阻并联接入某电路,干路中的总电流为 0.5 A,通电 10 s,电阻 R 消耗的电能为J。图 ZT11-34.如图图 ZT11-4 甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为 12 V,闭合开关 S 后,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 关系图像如图图乙所示,则小灯泡的额定功率为W,电源电压为V,滑动变阻器的最大阻值为。图 ZT11-45.2020营口 如图图 ZT11-5 甲所示的电路中

4、,电源电压不变,定值电阻 R0=10,滑动变阻器R 的最大阻值为 10,灯泡标有“6 V4.8 W”字样,灯泡的 I-U 图像如图图乙所示。当只闭合开关 S、S1,滑动变阻器滑片位于最右端时,灯泡 L 的实际功率为 1.2 W,求:(1)电源电压。(2)只闭合开关 S、S2,电路消耗的最小电功率。图 ZT11-5类型三滑动变阻器的图像计算方法诠释:串联电路中滑动变阻器的滑片在移动过程中,其接入电路的电阻会改变,电阻改变导致其两端的电压和通过的电流都会发生改变。变阻器接入电路中的电阻变大,其两端的电压变大,但通过的电流会变小;接入电路中的电阻变小,通过的电流变大,但其两端的电压却变小。这时用公式

5、 P=UI 就很难分析滑动变阻器的功率问题。通过极值公式推导和图像可以恰当地表示各种现象的物理过程和规律,可以使物理量之间的函数关系明确,可根据图像中的特殊点列式进行分析计算。6.如图图ZT11-6甲所示,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻,闭合开关S,改变 R 上压力大小,两电表示数之间的关系图像如图图乙所示,则下列判断错误的是()图 ZT11-6A.电源电压为 6 VB.当 R0消耗的电功率为 0.4 W 时,R 的电阻为 20 C.R0的阻值为 10 D.当电压表示数为 1 V 时,R0的电功率为 0.5 W7.如图图ZT11-7甲所示的电路中,电源电压为16 V恒定

6、不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图图乙所示,根据图像信息可知,电阻 R0的阻值是,滑动变阻器的最大阻值是,电路的最大功率是W。图 ZT11-78.2020湖州 方方用如图图 ZT11-8 甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器 R 的功率与电流的关系图像,如图图乙所示。(1)实线表示的是(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。(2)求 R0的阻值。(3)当电流表示数为 0.5A 时,求 R 消耗的电功率。图 ZT11-89.某同学设计了如图图ZT11-9(a)所示的电路,已知电源电压不变,闭合

7、开关S,调节滑动变阻器滑片 P 的位置,根据电路中电压表和电流表的示数描绘了如图图(b)所示的两条 U-I 图线。其中利用电压表 V1和电流表 A 的示数描绘出甲图线,利用电压表 V2和电流表 A 的示数描绘出乙图线。求:(1)定值电阻 R2的阻值。(2)电源电压的大小及定值电阻 R1的阻值。(3)R2消耗的最大功率。图 ZT11-9答案1.C由图像可得,当 RA、RB两端电压为 2 V 时,通过 RA、RB的电流分别是 0.4 A 和 0.2 A,则RA=?=2V0.4A=5,RB=?=2V0.2A=10,故A选项错误;RA与RB并联在电压为 2 V的电源两端,则通过 RA、RB的电流分别是

8、 0.4 A 和 0.2 A,所以干路中的电流为 0.4 A+0.2 A=0.6 A,故 B 选项错误;当 RA与 RB串联后接在某一电路上,通过它们的电流相等,则根据 Q=I2Rt 可知,产生的热量之比 QAQB=RARB=5 10=12,故 C 选项正确;当 RA和 RB并联后接在某一电路上时,它们两端的电压相等,则根据 P=?2?可知,消耗的电功率之比 PAPB=RBRA=10 5=21,故 D 选项错误。2.C电阻 R 的 U-I 图像是直线,说明它是定值电阻,灯 L 的 U-I 图像是曲线,说明它是非定值电阻,故 A 项错误;从图中可知,当 L 两端电压为 1 V 时,对应的电流为

9、0.4 A,此时它的电阻为R=?=1V0.4A=2.5,故 B 项错误;将 R、L 串联,若 R 中的电流为 0.4 A,则 L 中的电流也为 0.4 A,从图像中可分别读出对应的电压为 2 V、1 V,则总电压为 3 V,电路的总功率为 P=U总I=3V0.4 A=1.2 W,故 C 项正确;若将 R、L 并联,则其两端电压相等,R 两端电压为 1 V 时,L 两端电压也为 1 V,从图像中读出对应的电流分别为 0.2 A、0.4 A,则干路电流为 0.2 A+0.4 A=0.6A,故 D 项错误。3.209小灯泡的额定电压为 6 V,由图像知,小灯泡正常发光时 UL=6 V,IL=0.3

10、A,由欧姆定律可得,小灯泡的电阻为 RL=?L?L=6V0.3A=20;将小灯泡与 R=10 的定值电阻并联接入某电路,由图像知,当电源电压为 3 V 时,通过小灯泡的电流为 0.2 A,已知 R=10,通过 R 的电流为IR=?=3V10=0.3 A,而 0.2 A+0.3 A=0.5 A 符合题意,所以电源电压为 3 V,通电 10 s,定值电阻消耗的电能为 WR=Q=?2Rt=(0.3 A)210 10 s=9 J。4.241295.(1)当只闭合开关 S、S1,滑动变阻器滑片位于最右端时,灯泡 L 与滑动变阻器(最大阻值接入电路)串联,由图乙可知,当 UL=2 V、IL=0.6 A 时

11、,灯泡的实际功率 PL=ULIL=2 V0.6 A=1.2 W,因串联电路中各处的电流相等,且串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由 I=?可得,电源的电压:U=UL+IRR=2 V+0.6 A10=8 V。(2)只闭合开关 S、S2时,R0与 R 串联,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的最小电功率:P小=?2?0+?=(8V)210+10=3.2W。6.D由电路图可知,R 与 R0串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流。由图像可知,当电路中电流 I1=0.2 A 时,压敏电阻两端的电压 U1=4 V;当电路

12、中电流 I2=0.5 A 时,压敏电阻两端的电压 U2=1 V。根据串联电路的规律及欧姆定律,由电源的电压不变得:U=I1R0+U1,即 U=0.2 AR0+4 V,U=I2R0+U2,即 U=0.5 AR0+1 V,由得:R0=10,U=6 V,故 A、C 正确。当 R0消耗的电功率为 0.4 W 时,根据 P=I2R 可知,电路的电流为 I=?0?0=0.4W10=0.2 A,由欧姆定律和电阻的串联可得此时 R 的电阻为 R=?-R0=6V0.2A-10=20,故 B 正确。由图乙可知,当电压表示数为 1 V 时,电路的电流为 0.5 A,R0的电功率为 P0=I2R0=(0.5 A)21

13、0=2.5 W,故 D 错误。7.107025.6(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为 0 时,电路为 R0的简单电路,电路中的电流最大,此时 R0两端的电压等于电源电压,由图乙可知,电路中的最大电流 I大=1.6A,由 I=?可得电阻 R0的阻值:R0=?大=16V1.6A=10。(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流 I小=0.2 A,此时变阻器 R 两端的电压 UR=14 V,则滑动变阻器的最大阻值:R滑大=?小=14V0.2A=70。(3)电流最大时,电路的总功率最大,则电路的最大总功率:P大=UI大=16 V1.6 A=25.6 W。8.

14、(1)R0(2)由图乙中 R0的功率与电流关系图像知,I=2 A 时,P0=32 W,由 P=I2R 可得,R0的阻值:R0=?0?2=32W(2A)2=8。(3)由图甲可知,定值电阻 R0与滑动变阻器 R 串联,电流表测电路中电流,当滑动变阻器 R 连入电路的阻值为 0 时,电路为 R0的简单电路,电路中电流最大,由图像知此时的电流 I=2 A,由P=UI 可得,电源电压:U=?0?=32W2A=16 V,由欧姆定律可得,当电路中电流 I=0.5 A 时,R0两端电压:U0=IR0=0.5 A8=4 V,由串联电路特点知,此时 R 两端电压:UR=U-U0=16 V-4 V=12 V,R消耗的电功率:PR=URI=12 V0.5A=6 W。9.(1)由欧姆定律 I=?得,R2=?2?2=1.0V0.5A=2。(2)由串联电路电压关系得,电源电压:U=U1+IR1,将图(b)中甲图线上的两组数据代入得:U=1.3 V+0.2AR1,U=1.0 V+0.5AR1,联立解得:U=1.5 V,R1=1。(3)当两电压表示数相同时,滑动变阻器接入电路中的电阻为 0,此时电路中电流最大,为 I2=0.5A,R2消耗的电功率最大,为 P=?22R2=(0.5 A)22=0.5 W。