4初中物理电功率图像问题(教师版)
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【中考物理】鲁教版2023届第一轮复习分类专题—电功率图像分析(基础篇)1.(2022北京)额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。
关于这三个用电器,下列判断正确的是( )A. 正常工作时,电热水壶比电烤箱产生的热量少B. 正常工作时,电热水壶比电饭锅的功率大C. 正常工作时,通过电饭锅的电流最小D. 在一个月内,电热水壶消耗的电能一定最多2.(2022哈尔滨)如图所示,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。
下列说法正确的是( )A. 电阻R的电阻值是10ΩB. 当通过L的电流是0.2A的时候,其消耗的电功率是0.8WC. 仅把L、R并联在电压是2V的电路中,干路里的电流是0.4AD. 仅把L、R串联在电路中,当电流是0.2A时,它们两端总电压是4V3.(2022湖北武汉)如图所示为导体甲的电流随电压变化的图像,定值电阻乙的阻值为5Ω。
下列说法错误的是( )A. 甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,电路中的电流是0.20AB. 甲与乙串联在电源电压为1V的电路中,甲的功率是0.2WC. 甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,干路中的电流是0.65AD. 甲与乙并联在电源电压为1V的电路中,电路的功率是0.4W4.(2022大庆)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,调节电阻箱。
电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示,其中I0是电阻箱阻值为零时的电流,则下列说法正确的是( )A. 定值电阻R 0阻值大小为0I U B. 电阻箱两端电压随电流增大而增大C. 电路消耗的总功率最大值在数值上等于图形S 3与S 4的面积之和D. 电阻箱消耗的电功率最大值在数值上等于图形S 1的面积5.(2022淮安)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S ,滑动变阻器R 2的滑片P ,由最右端移到最左端,得到两电表示数的U -I图像。
有关说法正确的是( )A. 电源电压为4VB. R 1的阻值30ΩC. 滑动变阻器R 2的最大阻值20ΩD. 电路总功率最大值1.2W6.(2022攀枝花)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。
电功率之图像和挡位问题1.挡位问题判断电热器挡位的方法:根据P =U 2R 可知,在电源电压一定时,电功率与电阻成反比.所以,电阻最小时,电功率最大,为高温(或加热)挡;电阻最大时,电功率最小,为低温(或保温)挡.2.图像问题解答图像问题的关键是明确横坐标、纵坐标表示的物理意义及物理量的变化趋势;再利用串、并联电路规律、欧姆定律、电功率知识解答.有关公式列表如下:纯电阻电路(电能全部转化为内能)非纯电阻电路 (电能部分转化为内能)电 功 W =Pt =UIt =I 2Rt =U 2Rt W =Pt =UIt 电 功 率 P =Wt =UI=I 2R =U 2R P =Wt=UI电 热 Q =W =Pt =UIt =I 2Rt =U 2R t Q =I 2Rt发 热 功 率P 热=I 2R =U 2R=Wt=UI P 热=I 2R类型1 挡位问题1.(多选)某型号的电饭锅有加热和保温两挡,其原理如图所示,以下说法正确的是( )A .开关S 断开时,电阻R 1与R 2串联B .开关S 断开时,电阻R 1与R 2并联C .开关S 闭合时为加热状态D .开关S 闭合时为保温状态2.严寒冬季,我国北方哨兵脚上穿有电热靴.一只靴内加热电路如图所示,电源电压恒定,S 2为三挡旋钮开关(金属片M 可分别拨至a 、b 、c 处),电阻丝R 1、R 2规格相同且阻值不变,b 为电阻丝R 1的中点.这只电热靴的低温挡为6 W ,则其中温挡和高温挡分别为( )A .8 W ,12 WB .8 W ,24 WC .12 W ,18 WD .12 W ,24 W3.某品牌的电加热器工作电路如图所示,其额定电压为220 V ,加热功率为1 100 W ,保温功率为44 W .单刀双掷开关S 接b 时,电加热器处于________(填“保温”或“加热”)状态,电路中定值电阻R 1的阻值为________Ω.4.如图是某款电热水龙头的电路原理图.R 1、R 2为电热丝,通过旋转手柄可使扇形开关S 同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换.当开关同时接触2、3触点时,水龙头放出的是________(填“冷”“温”或“热”)水.若R 2=2R 1,水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000 W ,则它在热水挡正常工作1 min 消耗的5.容量为5.0 L的某品牌电热水壶如图甲所示,其加热功率为2 kW,保温功率为121 W.简化电路图如图乙所示,S是保温和加热的自动转换开关,在1个标准大气压下,让该壶正常工作,将一满壶初温为20 ℃的水烧开.求:[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)](1)水吸收的热量.(2)加热时间(不计热量损失).(3)电阻R2的阻值.6.如表所示为某电烤箱的铭牌,如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图.R1和R2均为电热丝,电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡.求:(1)电路中R1和R2的阻值.(2)如果实际电压只有200 V,则电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能是多少.(最后结果保留整数)类型2图像问题7.灯泡L标有“2.5 V”字样,它的电阻随电压变化的关系图像如图甲所示.将该灯泡L和电阻R0接入电源电压恒为3 V的电路中(如图乙),闭合开关S,灯泡L恰好正常发光.下列说法正确的是( )A.闭合开关S,灯泡L的电阻为8 ΩB.闭合开关S,1 s内电阻R0产生的热量为0.325 JC.断开开关S,灯泡L的电阻为0 ΩD.灯泡L的额定功率为0.625 W8.电阻R1、R2串联如图甲,流过电阻的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关后电流表的示数为0.2 A,则R1、R2两电阻的电功率之比为( )A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶29.如图所示的电路中,在滑动变阻器R1的滑片从A向B滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,下列说法××牌电烤箱额定电压220 V 额定功率高温挡 1 100 W 低温挡440 W频率50 HzA.R2的阻值为10 ΩB.电源电压为16 VC.当电流表示数为0.2 A时,R1接入电路的阻值为20 ΩD.该电路的最大功率为4.05 W10.如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图像如图乙所示.则下列判断正确的是( )A.电源电压为10 VB.定值电阻R1的阻值为20 ΩC.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10 ΩD.变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率为1.8 W11.如图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示.图乙中的a′、b′两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应.则电源电压为________V.12.有两只灯泡,A灯“6 V 6 W”、B灯“6 V 3 W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示.(1)将A、B并联后接在6 V电源两端,求干路上的电流;(2)将A、B串联后接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻;(3)将A与一个滑动变阻器R(20 Ω 2 A)串联后接在6 V电源两端,如图乙所示,调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时,求滑动变阻器的功率.13、小亮家新装了一台智能电热马桶盖,如图甲所示,他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节,其额定电压为220 V,低温挡、中温挡的额定功率分别为22 W和44 W.利用所学知识他设计了一个等效电路图,如图乙所示,用两定值电阻R1和R2表示两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b.当它接入家庭电路中正常工作时:(1)低温挡加热的电流多大?(2)中温挡加热5 h,消耗多少度电?(3)高温挡加热的额定功率是多少瓦?14、小华准备参加玩具赛车比赛,她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机,实验时她先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,然后放手,让电动机正常转动,分别将2次实验的有关数据记录在表格中.请问:(1)这只电动机线圈的电阻为多少?(2)当电动机正常工作时,转化为机械能的功率是多少?15、一台电风扇接在220 V的电路中正常工作,通过风扇电动机的电流为0.5 A,测得风扇电动机线圈电阻为5 Ω,求:(1)电风扇的输入功率是多少?(2)电风扇每分钟消耗的电能是多少?(3)电风扇的电动机每分钟产生的电热是多少?产生的机械能是多少?参考答案电功率之图像和挡位问题1.AC 2.A 3.加热 44 4.温 1.8×105 5.(1)一满壶水的体积:V =5.0 L =5.0 dm 3=5×10-3 m 3,由ρ=mV可得,水的质量:m =ρV =1.0×103 kg/m 3×5×10-3 m 3=5 kg 在1个标准大气压下水的沸点是100 ℃,则水吸收的热量:Q 吸=cm(t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×106 J (2)不计热损失时,消耗的电能:W =Q 吸=1.68×106 J由P =W t 可得,加热时间:t′=W P =1.68×106 J2 000 W=840 s (3)由电路图可知,开关S 闭合时,电路为R 2的简单电路,电热水壶处于加热状态,由P =U 2R 可得,电阻R 2的阻值:R 2=U 2P =(220 V )22 000 W =24.2 Ω 6.(1)开关接2时,电路为R 1的简单电路,电烤箱处于高温挡,由P =U 2R 可得,电路中R 1的阻值:R 1=U 2P 高=(220 V )21 100 W =44 Ω 开关接1时,R 1与R 2串联,电烤箱处于低温挡,此时电路中的总电阻:R =U 2P 低=(220 V )2440 W =110 Ω 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R 2的阻值:R 2=R -R 1=110Ω-44 Ω=66 Ω (2)实际电压只有200 V ,电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能:W =U 2实R 1t =(200 V )244 Ω×10×60 s≈545 455 J 7.D 8.C 9.D 10.D 11.12 12.(1)将A 、B 并联接在6 V 电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯泡两端的电压均为6 V 由图甲可知,通过两灯泡的电流分别为I A =1.0 A ,I B =0.5 A ,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路上的电流:I =I A +I B =1.0 A +0.5 A =1.5 A (2)将A 、B 串联接在某电源两端,因串联电路中各处的电流相等,且使B 灯恰好正常发光,所以,由图像可知,电路中的电流I′=I B =0.5 A 此时A 灯泡两端的电压U A =2 V 由I =U R 可得,此时A 灯电阻:R A =U A I′=2 V0.5 A =4 Ω(3)将A 与一个滑动变阻器串联接在6 V 电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍,所以,由P =UI 可知,U 滑=2U A ′ 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U =U 滑+U A ′=2U A ′+U A ′=3U A ′=6 V 解得:U A ′=2 V ,U 滑=2U A ′=2×2 V =4 V 由图像可知,此时电路中的电流I″=0.5 A 则滑动变阻器的功率:P 滑=U 滑I″=4 V×0.5 A =2 W 13.(1)低温挡工作电流I 低=P 低U =22 W 220 V =0.1 A (2)中温挡加热5 h ,消耗的电能W =P 中t =0.044 kW×5 h =0.22kW·h =0.22度 (3)低温挡时,S 1断开、S 2接b ,R 1和R 2串联,R 低=R 1+R 2=U 2P 低=(220 V )222 W =2 200 Ω 中温挡时,S 1闭合、S 2接b ,R 1接入电路,R 2被短路,R 中=R 1=U 2P 中=(220 V )244 W =1 100 Ω 则R 2=R 低-R 1=2 200Ω-1 100 Ω=1 100 Ω 高温挡时,S 1闭合、S 2接a ,R 1和R 2并联,R 高=R 1R 2R 1+R 2=1 100 Ω×1 100 Ω2 200 Ω=550 Ω 高温挡加热的额定功率P 高=U 2R 高=(220 V )2550 Ω=88 W14、解:(1)根据线圈不转动时是纯电阻电路可求出线圈电阻:R =U 1/I 1=0.2 V/0.4 A =0.5 Ω(2)电动机正常工作时消耗的总的电功率: P 总=U 2I 2=2 V×1 A =2 W 正常工作时发热的功率:P 热=I 2R =(1.0 A)2×0.5 Ω=0.5 W转化为机械能的功率:P 机=P 总-P 热=1.5 W 15、解:(1)电风扇的输入功率P =UI =220 V×0.5 A =110 W ;W电=Pt=110 W×60 s=6 600 J;(3)电风扇的电动机每分钟产生的电热,根据焦耳定律计算Q=I2Rt=(0.5 A)2×5 Ω×60 s=75 J,产生的机械能W机械=W电-Q=6 600 J-75 J=6 525 J.树脂砂铸钢件产生热裂缺陷的原因及其防止措施用树脂砂生产薄壁、形状复杂的铸钢件时,最容易产生的一种缺陷是热裂。
电功率综合应用图象问题1.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示,L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的()A.电压为7V B.电流为0.3A C.电阻为20ΩD.功率为3W2.如图甲所示电路,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示,则下列判断正确的是A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象B.当电压表V1示数是10V时,R2接入电路中的阻值为20ΩC.电路消耗最大总功率为16.2WD.电流表示数变化了0.7A,电阻R2消耗的功率变化了9.8W3.(多选)如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。
下列说法正确的是()A.电源电压为6VB.滑动变阻器R的最大阻值是20ΩC.R0的最小电功率为0.4WD.当滑片P置于中点时,R的电功率为0.8W4.(多选)如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻.当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a 端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是()A.电源电压为14V B.R2的最大阻值是30ΩC.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25WD.滑片P在a端时,2分钟内R2消耗的电能是144J5.如下图甲所示,闭合开关后,在滑片P由a端向b端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示,下列说法错误的是()A.电源电压是6V B.R2的最大阻值是20ΩC.R1的电阻是是10ΩD.当滑片P移动中点时,10s内电流通过R1产生的热量是18J6.(多选)在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A“,当滑片P由c点移到a端的过程中,电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示,R1的最小功率是0.4W.在保证电路元件安全条件下,下列说法正确是()A.电源电压为6V B.R1的阻值为20ΩC.R2接入电路的最小阻值为2ΩD.R2的最小功率是0.8W7.灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示。
小专题(七) 电功率之图象问题01专题概述)I-U图象的考查在近几年河北省初中毕业升学文化课考试物理卷中一般出现在最后一道计算题中,常考查定值电阻I-U图、小灯泡的I-U图和滑动变阻器的I-U图,这类问题考查的是学生利用数学方法处理物理问题的能力.首先要会辨识图象的含义:若图象为过原点斜向上的直线,说明电流与电压成正比,电阻为定值电阻;若图象为过原点的曲线,说明电流与电压不成正比,电阻的阻值是变化的.02专题训练)类型1定值电阻的I-U图象1.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙并联后接在电压为6 V的电源两端,下列分析正确的是(A)A.乙消耗的电功率为3.6 WB.甲消耗的电功率为3.6 WC.通过甲的电流小于通过乙的电流D.甲的电阻值大于乙的电阻值2.(多选)(2018·滨州)如图甲电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是(BCD)A.电源电压为14 VB.R2的最大阻值是30 ΩC.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25 WD.滑片P在a端时,2分钟内R2消耗的电能是144 J3.(2018·孝感)某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后,为了探究定值电阻R1的电流与其两端电压的关系,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,如图丙所示.求:(1)由乙图可知,R 2的阻值随温度的升高而__变小__;当R 2的温度由最低25 ℃升高的过程中,电路中的电流__变大__.(填“变大”“不变”或“变小”)(2)定值电阻R 1的阻值为多少.(3)当R 2的温度为28 ℃时,电阻R 2的电功率为多少.解:(2)由R 1的完整I -U 图象可知,当R 1两端的电压为U 1=1.0 V 时,电路中的电流:I 1=0.2 A根据欧姆定律,定值电阻R 1的阻值:R 1=U 1I 1=1.0 V 0.2 A=5 Ω (3)由图乙、丙及题意知,当R 2取最大值为R 2=17.5 Ω时,电路中有最小电流I 2=0.2 A ,则电源电压: U =U 1+U 2=1.0 V +0.2 A ×17.5 Ω=4.5 V当R 2的温度为28 ℃时,R ′2=10 Ω电路中电流:I ′=U R 2′+R 1= 4.5 V 10 Ω+5 Ω=0.3 A 电阻R 2的电功率为:P 2=I ′2R 2=(0.3 A)2×10 Ω=0.9 W4.如图1所示,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A ”,在AB 间接入规格为“12 V 12 W ”的灯泡,闭合开关,当变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光.(1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压.(2)R 0是在如图2所示的R a 和R b 之间任意取值的电阻,当在AB 间接入电阻R 0后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片P 从最右端向左滑动的过程中,电流表示数均出现过0.4 A ,求R 0的取值范围.解:(1)在AB 之间接入灯泡,灯泡L 与15R 串联时,灯泡正常发光,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P =UI 可得,通过灯泡的电流即电路中的电流:I =I L =P L U L =12 W 12 V=1 A 由I =U R可得,滑动变阻器两端的电压: U R =I ×15R =1 A ×15×30 Ω=6 V 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:U =U L +U R =12 V +6 V =18 V(2)由图2可知,当I a =I b =2 A 时,U a =20 V ,U b =50 V ,则两电阻的阻值分别为:R a =U a I a =20 V 2 A=10 Ω R b =U b I b =50 V 2 A=25 Ω 当电流表的示数为0.4 A 时,电路中的总电阻:R 总=U I ′=18 V 0.4 A=45 Ω 当滑动变阻器的滑片位于最右端时,R 0的阻值最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R 0的最小阻值:R 0小=R 总-R =45 Ω-30 Ω=15 Ω又因R 0是R a 和R b 之间任意取值的电阻,所以,R 0的最大阻值:R 0大=R b =25 Ω所以R 0的取值范围为15~25 Ω类型2 滑动变阻器的I -U 图象5.(2018·遂宁)如图甲所示电路,电源电压恒定,R 0为定值电阻,闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片P 从一端移到另一端的过程中,电流表示数I 与电压表示数U 的关系如图乙所示,则定值电阻R 0的阻值为__40__Ω;当滑动变阻器接入电路阻值分别为14R 和R 时,电路消耗的总功率为P 1、P 2,则P 1∶P 2=__2∶1__.类型3 小灯泡的I -U 图象6.(2018·石家庄18县联考)甲、乙两只灯泡,其I -U 关系图象如图所示, 现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端电压为2 V 时,乙灯消耗的功率是(A)A .1.2 WB .0.8 WC .2 WD .3 W7.(2018·石家庄外国语学校阶段测试)如图甲所示,电源电压保持不变,L 标有“6 V 3.6 W ”字样,它两端的电压和通过它的电流关系如图乙所示,R 1为定值电阻.当开关S 、S 1、S 2都闭合且滑动变阻器的滑片P 位于a 端时,小灯泡恰好正常发光,此时电路消耗的总功率为6 W ;当S 、S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器的滑片P 从a 端向b 端滑动使连入电路的阻值为其最大值的15时,电流表的示数是0.5 A .求:(结果保留整数) (1)小灯泡正常发光时的电阻R L ;(2)R 1的阻值和滑动变阻器R 2的最大阻值;(3)通过调节滑动变阻器滑片P 的位置、开关的断开或闭合改变电路结构,使电路的总功率最小,最小功率是多少?甲 乙 解:(1)由P =UI =U ·U R =U 2R 可得R =U 2P ,则小灯泡正常发光时的电阻:R L =U 2额P 额=(6 V )23.6 W =10 Ω (2)当开关S 、S 1、S 2都闭合且滑片P 位于a 端时,小灯泡和电阻R 1并联,小灯泡正常发光,所以电源电压:U=U 额=6 V ,电阻R 1消耗的电功率:P 1=P 总-P L =6 W -3.6 W =2.4 W ,由P =U 2R 得R 1=U 2P 1=(6 V )22.4 W=15 Ω S 、S 1闭合、S 2断开时,小灯泡与滑动变阻器串联,当电流为0.5 A 时,由I =U R 得电路中的电阻:R =U I =6 V 0.5 A=12 Ω,由图乙可知,当通过灯泡的电流为0.5 A 时,灯泡两端电压为4 V ,则变阻器两端电压:U P =U -U ′L =6 V -4 V =2 V ,滑动变阻连入电路的电阻:R ′=U P I =2 V 0.5 A=4 Ω,则滑动变阻器的最大阻值:R P =5R ′=20 Ω (3)电源电压不变时,由P =U 2R可知,当电阻R 取最大值时,电功率为最小值,分析电路甲可知,当开关S 、S 2闭合、S 1断开且滑片P 位于b 端时,电路中的电阻最大:R max =R 1+R P =15 Ω+20 Ω=35 ΩU2R max=(6 V)235 Ω≈1 W最小功率:P min=。
第十八章《电功率》图像计算专题训练1.如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻。
闭合开关S,在将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。
则下列选项错误的是()A.R0的阻值为10ΩB.变阻器R的最大阻值为30ΩC.电源电压为12VD.当滑动变阻器R与电阻R0消耗的功率相等时,电路的总功率为7.2W2.标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的灯泡接在4V的电源两端,此时小灯泡的电阻及实际功率为()A.20Ω 1.5W B.20Ω0.8W C.24Ω0.8W D.24Ω 1.5W3.如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻。
当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是()A.电源电压为14VB.R2的最大阻值是20ΩC.滑片P在b端时,R1的电功率为5WD.滑片P在a时,1min内R2消耗的电能是48J4.电阻R1、R2组成的电路如图甲所示,移动滑动变阻器的滑片使电阻R2从零逐渐增大,R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图乙所示,则下列分析错误的是()A.电源电压为4VB.电阻R1的阻值为4ΩC.电路的最大功率为9WD.当电压表示数为2V时,R2阻值为8Ω5.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示。
把它们并联在电路中,如图(乙)所示。
闭合开关S,这时电流表的示数为0.9A,则电源电压和元件B的电功率分别是()A.3.0V 0.9W B.3.5V 0.9WC.2.5V 1.0W D.1.0V 0.2W6.在图甲所示的电路中,当开关闭合后,将滑片P由b端移到a端的过程中,电压表示数与滑动变阻器接入电路的阻值R2的变化关系如图乙所示。
下列说法正确的是()A.电阻R1的阻值为20ΩB.滑片P移到b端时,R2两端的电压为6VC.滑片P移到a端时,R1消耗的功率为0.4WD.当滑片P移到中点时,通过R1的电流为0.1A7.如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。
初中电功率图像教案教学目标:1. 理解电功率的概念和计算公式。
2. 能够根据电流和电压的关系,分析电功率图像。
3. 能够运用电功率图像解决实际问题。
教学重点:1. 电功率的概念和计算公式。
2. 电流和电压的关系。
教学难点:1. 电功率图像的分析。
2. 运用电功率图像解决实际问题。
教学准备:1. 电流和电压的实验数据。
2. 电功率图像的示例。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾电流和电压的关系,复习欧姆定律。
2. 提问:电流做功的快慢与哪些因素有关?二、新课(20分钟)1. 介绍电功率的概念和计算公式。
电功率是指电流在单位时间内做功的多少,单位是瓦特(W)。
电功率的计算公式为:P = UI,其中P表示电功率,U表示电压,I表示电流。
2. 分析电流和电压的关系。
根据欧姆定律,电流I与电压U成正比,与电阻R成反比。
即I ∝ U/R。
在电功率图像中,电流和电压的关系通常表现为一条直线,斜率表示电阻的倒数。
3. 分析电功率图像。
电功率图像是一条曲线,横轴表示电压,纵轴表示电功率。
在图像中,电功率随着电压的增加而增加,但增加的速度逐渐减慢。
这是因为电流随着电压的增加而增加,但增加的速度逐渐减慢,导致电功率的增加速度也逐渐减慢。
4. 运用电功率图像解决实际问题。
示例:给定一个电阻值为R的电阻,当电压为U1时,电功率为P1;当电压为U2时,电功率为P2。
根据电功率图像,我们可以找到对应的电压和电功率值,并计算出电阻的值。
三、练习(15分钟)1. 根据实验数据,让学生绘制电流和电压的关系图。
2. 根据电流和电压的关系图,计算电功率。
四、总结(5分钟)1. 总结电功率的概念和计算公式。
2. 强调电功率图像的分析方法。
教学反思:本节课通过电流和电压的实验数据,引导学生理解电功率的概念和计算公式,分析电流和电压的关系,并运用电功率图像解决实际问题。
在教学过程中,要注意引导学生动手实践,培养学生的观察能力和分析能力。
电功率计算—图象问题重难点易错点解析题一题面:标有“6V 3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示。
若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中,则整个电路消耗的功率为()A.3W B.3.3W C.5W D. 3.6 W题二题面:图1是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象。
将此灯泡接入图2所示电路中,闭合开关S后,小灯泡实际功率为1 W;再闭合开关S1后,电流表示数变化了0.1 A,则电阻R的阻值是___ Ω,此时电路消耗的总功率是_____W.金题精讲题一题面:如图A所示,电源电压是3V,灯L与定值电阻R并联。
图B是灯L和电阻R的电流随电压变化关系的图象,从图象看_____是灯L的图象(填“甲”或“乙”),电阻R的阻值是_______Ω.当灯两端的电压为2V时电路消耗的总功率为________ W.题二题面:如图1所示,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,定值电阻R0为5Ω.闭合开关后,移动滑片,发现能使电流表(“0~0.6A”或“0~3A”)和电压表(“0~3V”或“0~15V”)的指针同时达到满刻度线。
则R0的电功率与电流的关系图象可能是图2中的( )题三题面:图1是小明设计的调光电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I—U关系图象如图2所示。
(电阻丝AB的阻值不随温度变化) 求:(1)小灯泡的额定功率;(2)电阻丝AB的阻值;(3)当AB连入电路的阻值R 1 = 2.5Ω时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为多少。
思维拓展题一题面:图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具,用于材料涂胶。
它的内部有2只相同的PTC(正温度系数)加热元件,其工作电路如图乙所示,扣动扳机能使固体胶条向前挤压,联动开关S同时掷向A、B,枪口冒出胶液,松开扳机,联动开关S同时掷向B、C。
电功率综合应用图象问题1.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示,L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的()A.电压为7V B.电流为0.3A C.电阻为20ΩD.功率为3W2.如图甲所示电路,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示,则下列判断正确的是A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象B.当电压表V1示数是10V时,R2接入电路中的阻值为20ΩC.电路消耗最大总功率为16.2WD.电流表示数变化了0.7A,电阻R2消耗的功率变化了9.8W3.(多选)如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。
下列说法正确的是()A.电源电压为6VB.滑动变阻器R的最大阻值是20ΩC.R0的最小电功率为0.4WD.当滑片P置于中点时,R的电功率为0.8W4.(多选)如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻.当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a 端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是()A.电源电压为14V B.R2的最大阻值是30ΩC.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25WD.滑片P在a端时,2分钟内R2消耗的电能是144J5.如下图甲所示,闭合开关后,在滑片P由a端向b端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示,下列说法错误的是()A.电源电压是6V B.R2的最大阻值是20ΩC.R1的电阻是是10ΩD.当滑片P移动中点时,10s内电流通过R1产生的热量是18J6.(多选)在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A“,当滑片P由c点移到a端的过程中,电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示,R1的最小功率是0.4W.在保证电路元件安全条件下,下列说法正确是()A.电源电压为6V B.R1的阻值为20ΩC.R2接入电路的最小阻值为2ΩD.R2的最小功率是0.8W7.灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示。
若将L与R串联在8V的电源上,下列说法正确的是()A.灯泡的电阻是10ΩB.灯泡两端的电压是8VC.电路中的电流是1.5A D.电路消耗的总功率是4W8.(双选)如图甲所示,电源两端电压不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。
当开关S闭合后,逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值,根据电压表与电流表的示数,绘制的图象如图乙所示。
下列判断正确的是()A.电源两端电压为10V B.定值电阻R2的电阻值为40ΩC.变阻器R1接入电路的最大阻值为100ΩD.电路消耗电功率的最大值为7.2W9.(多选)如图甲所示电路,电源电压保持不变。
电流表A的量程为0﹣0.6A,电压表V1、V2的量程均为0﹣3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”。
滑动变阻器的滑片P在某点时,电压表V1、V2的示数之和为4V,在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。
下列说法正确的是()A.电源电压为4V B.小灯泡的额定功率为0.75WC.滑动变阻器取值范围是3Ω﹣30ΩD.整个电路消耗的最大功率为2W10.(多选)如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中,R2消耗的电功率P 与其两端电压U的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是A.R1的阻值为20ΩB.R2的最大阻值为50ΩC.电源电压为6V D.该电路消耗的最大电功率为0.9W11.“探究小灯泡电功率”的实验电路图如图甲,实验中选用“2.5V”的小灯泡,调节滑动变阻器滑片的过程中发现灯泡亮度变化,这是由于变化引起的。
实验得到小灯泡的U-I图像如图乙,则小灯泡的额定功率是W。
12.标有“6V 3W”的小灯泡,它的电流-电压图像如图所示,则它正常工作10s消耗的电能是_________J;将它与一个10Ω的定值电阻串联在8V的电路中,则电路消耗的总功率为_________W。
13.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中(填“dc”或“ec”)表示电压表V2随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为W。
14.甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示.甲灯正常工作时的电阻是_______Ω;当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是______V;当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路消耗的总功率是______W.15.如图甲所示的电路,小灯泡L 标有“6V 3.6W”,R 为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S 后,滑片P 从b 端移到a 端的过程中,电压表示数U 与电流表示数I 的关系图象如图乙所示。
(不计温度对灯丝电阻的影响)求:(1)小灯泡正常发光时的电阻; (2)电源电压;(3)当滑片P 滑到中点时,小灯泡L 的实际功率是多少。
16.有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L ,它的I ﹣U 图象如图甲所示,现把该灯泡接入如图乙所示的电路中,电路的电源电压保持6V 不变,电阻R 1=20Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0﹣3V .问:(1)小灯泡正常工作时的电阻是多少?(2)当开关S 1、S 2、S 3都闭合时,通过R 1的电流是多少?(3)只闭合开关S 3,移动滑动变阻器R 2的滑片,在保证各元件安全工作的条件下,电路的最小功率是多少?甲乙17.如图甲所示电路,电源电压恒为6V,小灯泡L的I-U图象如图乙所示.电阻R1为30Ω,滑动变阻器R2的额定电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.请画出该题的各个等效电路图.(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,L正常发光,此时通过R1的电流是多少?(2)只闭合开关S3,移动滑片P,当R2接入电路中的阻值为其最大阻值的1/4时,电流表的示数为0.2A,滑动变阻器的最大阻值是多少?(3)在保证各元件安全的条件下,电路消耗的最大功率和最小功率各是多少?18.在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,灯泡L2的额定电压为6V,图乙是灯泡L2的U﹣I图像。
(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值。
(2)开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率。
(3)开关S接b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少?19.实验小组的同学设计了如图所示的电路,已知电源电压不变,闭合开关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数据描绘了如图所示的两条U-I图线。
其中利用电压表和电流表的数据描绘出甲图线,利用电压表和电流表的数据描绘出乙图线。
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。
20.如图甲所示的电路,电源电压保持不变。
小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样,滑动变阻器R1的最大值为30Ω,定值电阻R2=30Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
求:(1)小灯泡的额定功率是多少?(2)只闭合S、S2和S3,将变阻器R1的滑片P调到中点时,电流表示数为0.45A,则电源电压是多少?(3)只闭合开关S、S1,移动变阻器的滑片P,小灯泡L的I﹣U图像如图乙所示。
在保证各元件安全的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是多少?参考答案1.D2.C3.ABC4.BCD5.D6.AC7.D8.CD9.ACD10.BC11.灯泡实际功率0.7512.30 3.213.(1)dc (2)3614.20 4 2.115.(1)10Ω(2)6V (3)0.9W16.(1)小灯泡正常工作时的电阻是12Ω(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,通过R1的电流是0.3A(3)只闭合开关S3,移动滑动变阻器R2的滑片,在保证各元件安全工作的条件下,电路的最小功率是2.4W17.(1)0.2A (2)40Ω (3)P min=0.6W P max=2.7W18.(1)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联(如下图所示),∵U0=1.2V,I=0.3A,∴电阻R0的阻值为:R0=U0/I =1.2V/0.3A=4Ω(2)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联,∵灯泡L1正常发光时,∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1=8V又∵此时R0消耗的功率为P0=1W,而R0=4Ω∴此时电路中的电流为:I02=P0/R0=1W/4Ω=0.25A2∴I0=0.5A,即I1= I0=0.5A灯泡L1的额定功率为:P1=U1I1=8V×0.5A=4W(3)开关S接b时,灯泡L1与灯泡L2串联(如下图所示)∵灯泡L1正常发光,∴此时电路中的电流为I1=I2=0.5A,从灯泡L2的U﹣I图像可知,当电流为0.5A时,灯泡L2两端的电压为U2=4V,则电源电压为:U=U1+U2=8V+4V=12V∴电路允许达到的最大总功率:P总=UI1=12V×0.5A=6W19.(1)2Ω(2)1.5V 1Ω(3)0.5W20.(1)0.625W(2)4.5V(3)8~15Ω。