微專題17-3  圖像問題知識(shí)·解讀圖像問題1、對(duì)于簡單電路，可以直接從U－I或I－U圖象上找出對(duì)應(yīng)的電壓、電流值，然后利用公式R＝計(jì)算出電阻，利用公式P＝UI計(jì)算出電功率。2、對(duì)于串、并聯(lián)電路，我們可以利用串、并聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)，結(jié)合歐姆定律的相關(guān)公式或電功率的公式進(jìn)行解題。（1）對(duì)于串聯(lián)電路，可以利用串聯(lián)電路的電流處處相等，找對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電壓值，然后解題；（2）對(duì)于并聯(lián)電路，可以利用并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，找對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電流值，然后解題。典例·解讀類型一、I-U圖像例1、如圖所示是通過額定電壓為6 V的小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象，則關(guān)于該小燈泡下列說法中正確的是（　?。?/span>A、小燈泡的電阻是一個(gè)定值      B、小燈泡的額定電流是0.3 A  C、小燈泡的額定功率是1.5 W    D、電壓為4 V時(shí)小燈泡的電阻是0.2 Ω例2、如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12 V。閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右端滑到最左端的過程中，小燈泡的I–U關(guān)系圖象如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______W，電源電壓為______V。滑動(dòng)變阻器的最大阻值為______Ω。類型二、P-I圖像例3、電阻式傳感器廣泛應(yīng)用于測力、測壓、稱重，它的核心部分是一只可變電阻，一同學(xué)用如圖甲所示電路研究某電阻式傳感器的特性，圖中R0為定值電阻，R為電阻式傳感器，當(dāng)控制其阻值從0變?yōu)?0 Ω時(shí)，測得傳感器的電功率與通過它的電流的關(guān)系圖象如圖乙所示，已知電源電壓恒定不變。（1）當(dāng)通過傳感器的電流為0.1 A時(shí)，傳感器的電阻為多少？（2）求P1的值。（3）求R0的阻值。 例4、在測量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中，描繪出通過小燈泡的電流I與小燈泡兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖所示．則下列表示該燈泡的功率P與I2、U2的關(guān)系圖象中，可能正確的是（   ）  A．    B．   C．  D． 培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、燈泡L與定值電阻R的I－U圖像如圖所示．若將L與R串聯(lián)在8 V的電源上，下列說法正確的是(　　)A．燈泡的電阻是10 ΩB．燈泡兩端的電壓是8 VC．電路中的電流是1.5 AD．電路消耗的總功率是4 W2、定值電阻R與燈泡L的電流隨電壓變化關(guān)系的圖像如圖所示，現(xiàn)將它們串聯(lián)接在電壓恒為6 V的電源兩端，則下列判斷正確的是(　　)A．電路中的電流為0.24 AB．定值電阻的阻值是燈泡阻值的3倍C．定值電阻與燈泡消耗的實(shí)際功率之比為2∶1D．通電2 min，燈泡消耗的電能是180 J3、標(biāo)有“6 V　4.8 W”的小燈泡L和標(biāo)有“6 V　3.6 W”的小型電加熱器R，它們電流與電壓變化的關(guān)系如圖甲所示，現(xiàn)將它們連入圖乙所示電路中，閉合開關(guān)，其中一個(gè)用電器正常工作，下列說法正確的是(　　)　　　　A. 電源電壓為12 V                       B. 小燈泡的燈絲電阻與電壓、電流有關(guān)C. 電源電壓減小2 V，電流表示數(shù)為0.5 A   D. 電源電壓減小2 V，電壓表與電流表示數(shù)的比值變小4、圖甲是小燈泡的I－U圖像，將此燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)在電壓為4.5 V的電路中(如圖乙)，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，當(dāng)小燈泡的功率為0.75 W時(shí)，下列說法正確的是(　　)甲       乙A. 電流表的示數(shù)為0.2 A                      B. 電路消耗的總功率為1.35 WC. 滑動(dòng)變阻器R接入電路中的電阻為15 Ω      D. 10 s內(nèi)滑動(dòng)變阻器R產(chǎn)生的熱量為13.5 J5、正確顯示燈泡阻值的圖像的是(　　)6、現(xiàn)有電源、開關(guān)、電流表、電壓表、燈泡、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，其中燈泡的U－I圖像如圖所示．將這些元件用導(dǎo)線連成電路后，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端向右滑動(dòng)的過程中，電壓表的示數(shù)從5 V開始減小，電流表的示數(shù)從0.3 A開始增大．下列結(jié)論正確的是(　　)A. 電源的電壓為5 VB. 小燈泡的最大功率為0.3 WC. 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20 ΩD. 整個(gè)電路的最小功率是1.8 W7、如圖甲，R1為定值電阻，RP為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)，RP的滑片從一端移動(dòng)到另一端，得到電壓與電流圖像如圖乙，下列說法正確的是(　　)A. 電源電壓為3 V，R1阻值為1.8 ΩB. 電路消耗的最小功率為0.2 WC. 當(dāng)RP總阻值的接入電路時(shí)，它與定值電阻消耗的功率之比為6∶5D. 當(dāng)電流為0.4 A時(shí)，R1與RP連入電路的阻值之比為1∶28、如圖甲所示電路的電源電壓為3 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V，圖乙是小燈泡的I－U圖像．閉合開關(guān)S后，下列判斷正確的是(　　) 甲    乙A. 滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，燈泡變暗B. 電流表示數(shù)為0.4 A時(shí)，小燈泡的電阻是25 ΩC. 電壓表示數(shù)為2.5 V時(shí)，小燈泡的功率是1.25 WD. 小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率是0.25 W9、額定電壓均為6 V的甲、乙兩燈，I－U圖線如圖所示．下列說法正確的是(　　)A. 甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小B. 甲、乙兩燈的額定功率之比為4∶1C. 甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2 V的電源兩端時(shí)，電阻之比為3∶2D. 甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8 V的電源兩端時(shí)，實(shí)際功率之比為1∶310、如圖甲所示電路，分別把定值電阻R1、R2(R1＞R2)接入 A、B之間后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)電流表和電壓表示數(shù)畫出 A、B之間電阻的P－U圖像，如圖乙所示．如果把R1和R2并聯(lián)后接入A、B之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同理，可以在圖乙中畫出它的P－U圖像③.則圖像①所對(duì)應(yīng)的電阻和圖像③所在的區(qū)域分別是(　　)甲      乙A. R1和Ⅰ         B. R1和Ⅲ        C. R2和Ⅰ       D. R2和Ⅲ11、在如圖甲所示的電路中，電源的電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R1＝8 Ω，R2為定值電阻但看不清標(biāo)識(shí)．滑動(dòng)變阻器滑片從左端M滑到右端N的過程中，滑動(dòng)變阻器的電功率P隨MN間電阻R變化的關(guān)系如圖乙所示，其中滑動(dòng)變阻器阻值取2 Ω和8 Ω時(shí)電功率相同，則以下說法正確的有(　　)①定值電阻R2＝4 Ω；           ②電源的電壓為6 V；③電壓表的最大示數(shù)為4.5 V；   ④滑動(dòng)變阻器的最大電功率為2.25 W 甲    乙A. ①②③       B. ②③④         C. ①②④        D. ①③④12、（多選）如圖甲電路中，電源電壓保持不變，R1是定值電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由a端移動(dòng)到b端，兩電表示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是(     )A．電源電壓為14 VB．R2的最大阻值是30 ΩC．滑片P由a向b恰好移動(dòng)三分之一長度時(shí)R1的電功率為1.25 WD．滑片P在a端時(shí)，2分鐘內(nèi)R2消耗的電能是144 J二、填空題1、如圖甲所示電路中，電源電壓12 V且保持不變．閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于中點(diǎn)c時(shí)，R1消耗的功率為P1；當(dāng)滑片移至b端時(shí)，R1消耗的功率為P2.滑片移動(dòng)過程中電流表與電壓表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示，則P1∶P2＝__________．         　         第1題圖                                         第2題圖2、如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，R0為定值電阻，滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率隨電流變化的關(guān)系如圖乙所示．圖乙中的a、b兩點(diǎn)分別與滑片P在圖甲中的a、b兩位置相對(duì)應(yīng)，則電源電壓為______V.3、如圖甲所示，將額定電壓為2.5 V的小燈泡接入電源電壓為4.5 V的電路中，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，記錄相應(yīng)電壓表和電流表示數(shù)，繪制成如圖乙所示的U-I圖像，則小燈泡的額定功率為    　W，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻是   　Ω。       甲  乙               第3題圖                                       第4題圖4、如圖甲的電路中，R1、R2的電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)，R1消耗的功率為P1，電路消耗的總功率為P2，則R1∶R2＝________；P1∶P2＝________．5、如圖甲所示是標(biāo)有“2.5 V”字樣的小燈泡L的電阻隨它兩端電壓變化的圖像．將小燈泡L和電阻R接入圖乙所示的電路中，電源電壓為6 V．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，小燈泡的阻值為______Ω；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，小燈泡恰能正常發(fā)光，則電阻R消耗的功率為_______W.甲     乙        甲    乙              第5題圖                                   第6題圖6、如圖甲所示，電源電壓保持不變．當(dāng)閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移到b端，兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖乙中的線段AB表示．則電源電壓為______V，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是______Ω.7、某一天晚上睡覺前，小文同學(xué)用有預(yù)約功能的電飯煲為家人第二天早餐煲粥．小文將大米等食材放入電飯煲內(nèi)，接通220 V家庭電路，經(jīng)過了待機(jī)、加熱、保溫三個(gè)過程，早餐前斷開電源，電飯煲消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖甲所示，電飯煲加熱過程消耗的電能是_______kW·h.已知小文家電飯煲加熱和保溫部分基本電路原理如圖乙所示，S是接通家庭電路的開關(guān)，S1是自動(dòng)開關(guān)，R1和R2為電阻不變的電熱絲，則R2＝_______Ω. 甲　  乙三、計(jì)算題1、某科技小組探究如圖甲所示電路中的滑動(dòng)變阻器R的電功率P與電流表A的示數(shù)I之間的變化關(guān)系，得到P與I之間的關(guān)系如圖乙所示．圖甲中R0為定值電阻，電源電壓不變．求：   甲      乙(1)滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為多少？(2)滑動(dòng)變阻器R的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器R消耗的功率最大．(3)滑動(dòng)變阻器R兩端電壓UR與電流表示數(shù)I的關(guān)系式．    
微專題17-3  圖像問題例1、【答案】 C.【解析】由圖可知小燈泡的I－U關(guān)系圖象是一條曲線，說明通過燈泡的電流與燈泡兩端電壓不成正比，也說明小燈泡的電阻是變化的，原因是燈絲電阻隨溫度的升高而增大；根據(jù)圖象可知，小燈泡的額定電壓為6 V時(shí)，通過小燈泡的額定電流是0.25 A，小燈泡的額定功率為P額＝U額I額＝6 V×0.25 A＝1.5 W；當(dāng)小燈泡兩端電壓為4 V時(shí)，通過小燈泡的電流為0.2 A，由I＝變形可知此時(shí)小燈泡的電阻：R＝＝＝20 Ω。【易錯(cuò)提示】對(duì)于此類題目，一定要看清楚橫、縱坐標(biāo)所表示的意義，有的題目是I-U圖像，有的則是U-I圖像！例2、【答案】 24； 12；  9.【解析】由圖乙可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為額定電壓12 V時(shí)，通過燈泡的電流I=2.0 A，所以小燈泡的額定功率為P額=U額I=12 V×2.0 A=24 W；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片在最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為0，燈泡兩端電壓等于電源電壓，所以U=UL=12 V；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片在最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器最大阻值連入電路中，由圖乙可知：UL=3 V，I=1.0 A，則3 V+1.0 A×R=12 V，解得R=9 Ω。例3、【答案】（1）60 Ω；（2）0.6 W；（3）15 Ω.【解析】由電路圖可知，R與R0串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。(1)由題知，電阻式傳感器的阻值從0變?yōu)?/span>60 Ω時(shí)，傳感器的電功率與通過它的電流的關(guān)系圖象如圖乙所示；由圖乙可知，通過傳感器的電流最小為0.1 A，由歐姆定律可知此時(shí)電路中的總電阻最大，傳感器的電阻最大，即為60 Ω。(2)當(dāng)I＝0.1 A時(shí)，P1的值：P1＝I2R＝(0.1 A)2×60 Ω＝0.6 W。(3)當(dāng)電路中的電流I＝0.1 A時(shí)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以由公式I＝變形可得電源的電壓：U＝I(R0＋R)＝0.1 A×(R0＋60 Ω)；當(dāng)R＝0 Ω時(shí)，電路為R0的簡單電路，此時(shí)電路中的電流最大，由圖乙可知最大電流為I′＝0.5 A，則電源的電壓：U＝I′R0＝0.5 A×R0。因電源的電壓不變，所以0.1 A×(R0＋60 Ω)＝0.5 A×R0，解得：R0＝15 Ω。例4、【答案】C.【解析】在U-I圖象中，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)。由圖像知道，電壓和電流增大時(shí)，燈泡的實(shí)際功率增大，但圖線的斜率越來越小，說明燈泡的溫度升高，即燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；由P=I2R知道在P-I2圖象中，圖象上某點(diǎn)切線的斜率為電阻R，而電阻R會(huì)隨溫度的升高而增大，故AB錯(cuò)誤；由P=U2/R知道在P-U2圖象中，圖象上某點(diǎn)切線的斜率為電阻的倒數(shù)1/R，因隨溫度的升高R增大，所以1/R應(yīng)減小，故C正確，D錯(cuò)誤，故選C。 培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、D    2、C       3、C          4、B         5、C        6、D         7、C8、D    9、D       10、C        11、C         12、BCD二、填空題1、  16∶9          2、12  3、0.625　84、3∶1 ；1∶4  5、 2； 0.8756、 6； 207、 0.88； 220三、計(jì)算題1、解：(1)由圖乙可知，滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為4 W.(2)當(dāng)I1＝1 A時(shí)，P最大＝4 W，由P＝I2R得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R的阻值：R＝＝＝4 Ω.(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入的阻值為0時(shí)，電路中的電流最大I2＝2 A，電源電壓：U＝I2R0＝2 A×R0①，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入的阻值為4 Ω時(shí)，此時(shí)電路中的電流為I1＝1 A，電源電壓：U＝I1(R0＋R)＝1 A×(R0＋4 Ω)②，由①②可得：2 A×R0＝1 A×(R0＋4 Ω)，解得：R0＝4 Ω，將R0代入①式可解得，U＝8 V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器R兩端電壓：UR＝U－IR0＝8－4I.               

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