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

这是一份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，共28页。
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“36 V    25 W”的小灯泡接在电压为12 V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0.04 s灯泡经
历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程,0.04 s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12 WD.灯丝在前0.04 s内的实际功率逐渐变大
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0.04 s内逐渐变小,0.04 s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=12 V×1 A=12 W,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
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220 V,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800 WC.P-t图像与坐标轴围成的面积表示电功D.R2的阻值为181.5 Ω
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800 W,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= 
= =60.5 Ω;养生锅处于保温状态时,R总= = =242 Ω,则R2=242 Ω-60.5 Ω=181.5 Ω,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0.6 A。电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~15 V”。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3.6 WB.滑动变阻器R的最大阻值为60 ΩC.若将电压表量程换为0~3 V,滑动变阻器允许连入电路的 阻值范围为24~50 ΩD.若将电压表量程换为0~3 V,电路的总功率范围为4.2~7.5 W
图像,如图乙、丙所示。则下列说法中错误的是(　    )
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0.6 A时,其两端的电压为6 V,则小灯泡的额 定功率PL=ULIL=6 V×0.6 A=3.6 W,故A正确;当电路中的电流 为0.6 A时,灯泡两端的电压为6 V,由图丙可知,此时滑动变阻 器接入电路中的电阻R=15 Ω,由串联电路电压规律和欧姆定 律可得,电源的电压U=UL+ILR=6 V+0.6 A×15 Ω=15 V,由图乙 可知,电路中的最小电流为0.28 A,电压表的示数为1 V,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-U V小=15 V-1 V=14 V,则滑动变阻器接入电路的最 大阻值:R滑大= = =50 Ω,故B错误;若将电压表量程换为0~3 V,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 3 V时,通过灯泡的电流即电路中的最大电流I大=0.5 A,此时滑 动变阻器两端的电压U滑=U-UL'=15 V-3 V=12 V,则滑动变阻
器接入电路中的最小阻值R小= = =24 Ω,此时电路的最大功率为P大=UI大=15 V×0.5 A=7.5 W;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50 Ω,此时电路的最 小功率为P小=UI小=15 V×0.28 A=4.2 W,所以滑动变阻器允许 连入电路的阻值范围为24~50 Ω,电路的总功率范围为4.2~7. 5 W,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
A.R2的阻值为5 ΩB.电源电压为6 VC.滑动变阻器的最大功率为9 WD.电流表示数的变化范围为0.75~1.5 A
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=2 Ω时,P1=2 W,由P= UI=I2R可知,此时电路中的电流I1= = =1 A,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)=1 A×(2 Ω+R2)①;当R1'=8 Ω时,P1'=2 W,此时电路中的电流I2= = =0.5 A,电源电压U=I2(R1'+R2)=0.5 A×(8 Ω+R2)②,联立①
②解得R2=4 Ω,U=6 V,故A错误,B正确;由题图乙可知,变阻器的最大阻值为8 Ω,滑动变阻器消耗的功率:P=I2R1= ·R1= ·R1= = ;由数学知识知,当R1=R2=4 Ω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= = =2.25 W,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= = =1.5 A,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=0.5 A,因此电流表示数的变化范围为0.5~1.5 A,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0.5 W,则电源电压为        V。 
解析　由电阻R的电流与电压关系图像可知,当UR=2 V时,通 过电阻R的电流IR=0.1 A,由I= 可得,电阻R的阻值:R= = =20 Ω。由灯泡L的电流与电压关系图知,灯泡L的功率为0.5 W时,灯泡两端的电压UL=2 V,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. 25 A,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=0.25 A×20 Ω+2 V=7 V。
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12 V,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。 
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12 V,则电源电压U=UL=12 V,电路中最大电流 Imax=IL=2.0 A,此时灯泡正常发光,电路消耗的最大功率:Pmax= UImax=12 V×2.0 A=24 W;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'=3 V,通过电路的最小电流I min=IL'=1.0 A,电路消耗的最小功率:Pmin=UImin=12 V×1.0 A=12 W。因此,电路总功率 变化范围为12~24 W。
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0.2 A,灯泡两端电压为1 V, 滑动变阻器两端电压为8 V,因串联电路的总电压等于各部 分电压之和,所以电源电压:U=UL1+U滑=1 V+8 V=9 V;(2)根据