專項(xiàng)09 電學(xué)圖像專題

專項(xiàng)（九）電學(xué)圖像專題類型一U?I圖像1.（2022湖南邵陽(yáng)中考）小燈泡L和定值電阻R接在如圖甲所示的電路中，其兩者的I?U關(guān)系圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是（）甲 乙A.圖乙中曲線A表示電阻R的I?U關(guān)系圖像B.當(dāng)電源電壓為4V時(shí)，電流表示數(shù)為0.5AC.當(dāng)電源電壓為4V時(shí)，小燈泡L的實(shí)際功率為1.6WD.如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端，電路消耗的總功率為2W2.（2023江蘇南京雨花臺(tái)調(diào)研）如圖甲所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端a滑到最左端b的過(guò)程中，由電壓表和電流表示數(shù)繪制的U?I圖像如圖乙所示，則電源電壓是V，滑動(dòng)變阻器阻值最大是Ω，10s內(nèi)，電路消耗的最大電功為J。

甲 乙類型二I?R圖像3.（2023江蘇南京鼓樓期末）圖甲是探究“電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻關(guān)系”的電路圖，電源電壓為6V且保持不變，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω0.6A”，另有5個(gè)不同阻值的定值電阻，圖乙是依據(jù)五次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)描點(diǎn)繪制的I?R圖像。以下說(shuō)法不正確的是（）甲 乙A.本次實(shí)驗(yàn)控制了定值電阻兩端電壓為3V不變B.當(dāng)R由10Ω換為15Ω時(shí)，需將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移C.分析圖像可得結(jié)論:電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比D.若要探究在其他電壓值下的規(guī)律，那么可以探究的電壓值范圍是2~4V類型三P?t圖像4.（2023江蘇海安期末）某品牌養(yǎng)生鍋具有加熱和保溫兩擋，額定電壓為220V，圖甲是其電路原理圖，S為溫控開關(guān)，R1、R2為電熱絲（阻值不變）。此養(yǎng)生鍋在額定電壓下工作的電功率P與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）甲 乙A.開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí)，養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài)B.養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)的功率是800WC.P?t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電功D.R2的阻值為181.5Ω類型四R?t圖像5.（2022江蘇東臺(tái)實(shí)驗(yàn)中學(xué)期末）如圖甲所示的電路，電源電壓不變，R2為定值電阻，R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化如圖所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)監(jiān)控區(qū)的溫度升高時(shí)，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖像是（） A. B. C. D.6.（2023江蘇蘇州姑蘇調(diào)研）圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警電路，電壓U恒為12V，R1為電阻箱，R2為熱敏電阻，其中熱敏電阻的阻值隨溫度變化的關(guān)系圖線如圖乙所示。甲 乙（1）輸出電壓隨溫度的升高而（選填“增大”或“減小”）;

（2）當(dāng)輸出電壓達(dá)到或超過(guò)4V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器（未畫出）報(bào)警，若將電阻箱調(diào)至0.2kΩ，則電路開始報(bào)警的溫度為℃;輸出電壓為3V時(shí)，電路溫度為8℃時(shí)，電阻箱的電阻為Ω;

（3）使用一段時(shí)間后，電源電壓會(huì)降低，為不改變電路開始報(bào)警的溫度，則應(yīng)調(diào)節(jié)電阻箱，使其阻值（選填“升高”或“降低”）至適當(dāng)值。

類型五其他圖像7.（2023江蘇南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期末）科學(xué)中常用數(shù)學(xué)方法來(lái)表示某些量的關(guān)系。下列圖像中不能用陰影面積表示相應(yīng)的量的是（）A. B.C. D.8.（2022內(nèi)蒙古鄂爾多斯中考）在圖甲電路中，電源電壓恒定，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為定值電阻。開關(guān)閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片從一端移至另一端的過(guò)程中，變阻器的電功率P隨其阻值R1的變化關(guān)系如圖乙所示。下列對(duì)電路的表述中，正確的是（）甲 乙A.R2的阻值為5Ω B.電源電壓為6VC.滑動(dòng)變阻器的最大功率為9W D.電流表示數(shù)的變化范圍為0.75~1.5A

專項(xiàng)（九）電學(xué)圖像專題答案全解全析1.D定值電阻R的I?U關(guān)系圖像是一條直線,故A錯(cuò)誤;由圖甲可知小燈泡L和定值電阻R并聯(lián)在電壓為4V的電源時(shí),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,它們兩端的電壓均為4V,由圖像可知對(duì)應(yīng)的電流:IL=0.3A,IR=0.1A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以干路電流:I=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A;小燈泡L的實(shí)際功率:PL=UIL=4V×0.3A=1.2W,故B、C錯(cuò)誤;如果把小燈泡L和定值電阻R串聯(lián)在10V電源上,由乙圖可知當(dāng)通過(guò)電路的電流為0.2A時(shí),小燈泡兩端的電壓為2V,定值電阻兩端的電壓為8V,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,此時(shí)電路總電壓U=UL+UR=2V+8V=10V,恰好等于電源電壓,所以電路消耗的總功率P=U'I'=10V×0.2A=2W,D正確。2.96027解析由題圖甲可知,R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;當(dāng)滑片P在a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,由題圖乙可知電路中的最小電流為0.1A,此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V,滑動(dòng)變阻器的電阻:R滑最大=URI=6V0.1A=60Ω,電源電壓U=IR總=I(R0+R滑最大)=0.1A×(當(dāng)滑片P在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0,此時(shí)電路為定值電阻的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)電路中的電流最大,由題圖乙可知,電路中的最大電流為0.3A,此時(shí)電壓表的示數(shù)為0V,則電源電壓U=I'R0=0.3A×R0②,由于電源電壓不變,聯(lián)立①②解得:電源電壓U=9V,R0=30Ω,根據(jù)W=UIt可知通過(guò)電路的電流最大時(shí),10s內(nèi)電路消耗的電功最大,10s內(nèi),電路消耗的最大電功為W=UI't=9V×0.3A×10s=27J。舉一反三正確讀取圖中信息是解決此類圖像問(wèn)題的關(guān)鍵,應(yīng)將U?I圖像的兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)與電路圖中變阻器的位置一一對(duì)應(yīng)。3.D探究“電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),應(yīng)控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,由題圖可知,電阻兩端的電壓始終保持:UV=IR=0.2A×15Ω=0.6A×5Ω=3V①,為一定值,故本次實(shí)驗(yàn)控制了定值電阻兩端電壓為3V不變,且電壓一定時(shí),電流與電阻成反比,故A、C正確;根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由10Ω改接成15Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律,需將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)得更大,故B正確;電壓表示數(shù)為UV,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓規(guī)律有U?UVU故最小電壓為UV=2V;電流表量程為0~0.6A,當(dāng)接入最小的定值電阻(阻值5Ω),且電流最大為0.6A時(shí),由歐姆定律U=IR可得控制的最大電壓為3V,故利用五個(gè)電阻均能完成探究,定值電阻的控制電壓范圍應(yīng)為2~3V,故D錯(cuò)誤。4.A開關(guān)S接觸點(diǎn)2時(shí),兩電阻串聯(lián),總電阻較大,電源電壓不變,根據(jù)P=U2R可知總功率較小,養(yǎng)生鍋處于保溫狀態(tài);開關(guān)S接觸點(diǎn)1時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,總電阻較小,總功率較大,養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài),故A錯(cuò)誤;養(yǎng)生鍋的加熱功率大于保溫功率,從圖中可知養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)的功率是800W,故B正確;根據(jù)W=Pt可知P-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電功,故C正確;養(yǎng)生鍋處于加熱狀態(tài)時(shí),根據(jù)P=U2R可知R1=U2P加熱=(220V)5.B由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。因熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,所以,當(dāng)溫度升高時(shí),熱敏電阻R1的阻值變小,電路中的總電阻變小,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;熱敏電阻R1的阻值變小,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知,R1兩端的電壓減小,即電壓表的示數(shù)減小,故A圖像錯(cuò)誤;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得,電壓表示數(shù)U1=U總-U2=U總-IR2,因U總、R2是定值,所以,電壓表示數(shù)U1與I滿足一次函數(shù)關(guān)系,其圖像是一條傾斜的直線,且電流增大時(shí),電壓變小,故B圖像正確,C、D圖像錯(cuò)誤。6.(1)增大(2)361000(3)升高解析(1)由電路圖可知,閉合開關(guān),熱敏電阻R2和電阻箱R1串聯(lián),輸出電壓為電阻箱兩端的電壓。由圖乙可知當(dāng)溫度升高時(shí),熱敏電阻阻值減小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知熱敏電阻兩端的電壓也減小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電阻箱兩端電壓變大,所以輸出電壓隨溫度的升高而增大。(2)當(dāng)輸出電壓達(dá)到或超過(guò)4V時(shí),便觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警,若將電阻箱調(diào)至0.2kΩ,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流為I=U1R1=4V0.2×1000Ω=0.02A,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得熱敏電阻的阻值R2=U2I=U?U1I=12V?4V0.02A=400Ω=0.4kΩ,由圖像可知開始報(bào)警的溫度為38℃。由乙圖可知電路溫度為8℃時(shí),熱敏電阻的阻值為3kΩ,輸出電壓為3V時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得出熱敏電阻兩端的電壓U2'=U(3)使用一段時(shí)間后,電源電壓會(huì)降低,在其他相同情況下,電路中電流會(huì)偏小,會(huì)使輸出電壓變低;為不改變電路開始報(bào)警的溫度,即R2兩端的電壓不變,應(yīng)提高輸出電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知應(yīng)升高電阻箱連入電路的阻值。7.AA圖中,橫坐標(biāo)表示受力面積,縱坐標(biāo)表示壓力,陰影部分面積等于壓力與受力面積的乘積,由p=FS可知,壓強(qiáng)等于壓力和受力面積的比值,故A錯(cuò)誤;B圖中,橫坐標(biāo)表示時(shí)間,縱坐標(biāo)表示速度,陰影部分面積等于速度與時(shí)間的乘積,由s=vt可知,陰影部分面積表示路程,故B正確;C圖中,橫坐標(biāo)表示電阻,縱坐標(biāo)表示電流,陰影部分面積等于電流與電阻的乘積,由U=IR可知,電壓等于電流與電阻的乘積,故C正確;D圖中,橫坐標(biāo)表示電流,縱坐標(biāo)表示電壓,陰影部分面積等于電壓與電流的乘積,由P=UI可知,電功率等于電壓和電流的乘積,故D正確。8.B由電路圖可知,R1、R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,由題圖乙可知,當(dāng)R1=2Ω時(shí),P1=2W,由P=UI=I2R可知,此時(shí)電路中的電流I1=P1R1=2W2Ω=1A,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓U=I1(R1+