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专题11 电学图像(解析版)

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模块四 电学

专题11 电学图像

*知识与方法

一、I—U图像

（1）定值电阻的I—U图：过原点的倾斜直线，即正比例函数图像；任意一点坐标都可以求定值电阻的阻值；对于多个图线，谁更靠近U轴谁代表的电阻更大。

（2）灯泡（阻值变化）的I—U图：曲线，因为灯泡电阻是变化的；通常向U轴弯曲，因为灯泡电阻随温度的升高而变大；不同点的坐标求出的是灯泡在不同电压下的阻值。

二、I—R图像

在探究通过导体的电流与导体电阻关系的实验中，I-R图像说明：电压一定时，电流与电阻成反比。

三、P-U图和P-I图

定值电阻的P—U 图和P—I图：根据P RU2，P = I2R，定值电阻的P—U图和P—I图是过原点开口向上的抛物线，根据任意一点的坐标都能求定值电阻的阻值。

四、电学图像分析方法：

1.看横、纵坐标代表的物理量及单位，若多图中含多条线，分析清每条线与用电器的对应关系；

2.运用相关公式；

3.分析图像变化规律，弄清图像起点、终点、特殊点（拐点、交点）含义；

4.结合电路图进行定量分析。

*针对训练

一、单选题

1．（2023秋·全国·九年级专题练习）阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示。从图中得出的下列结论中正确的是（ ）

A．由图象可以推理得到21RR

B．1R、2R串联后的总电阻的I﹣U图线在区域Ⅲ

C．1R、2R并联后的总电阻的I﹣U图线在区域Ⅲ

D．1R、2R串联后的总电阻的I﹣U图线在区域Ⅲ

【答案】B

【解析】A．根据图象可知，相同的电压下，通过2R的电流较大，由欧姆定律知，21RR，故A错误；

BD．两个电阻串联后，总电阻等于两个电阻之和，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流小于任何一个电阻中的电流，即在区域Ⅲ内，故D错误，B正确；

C．两个电阻并联后，总电阻比任何一个电阻都小，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流比通过任何一个电阻的电流都大，即在区域Ⅲ内，故C错误。

故选B。

2．（2023秋·河南南阳·九年级校考期末）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的“U-I”关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是 （ ）

A．图线Ⅲ为R2的“U-I”图像

B．当R1= R2时，电流的大小0.2A

C．R1的阻值为30Ω

D．电源电压为8V

【答案】D

【解析】A．两电阻串联，电压表V1测R1的两端电压，电压表V2 测R2的两端电压，滑片在最左端时，R2接入电路的阻值为零，因此此时电压表V2 示数为零，由图像可得，图线I反映电压表V2示数（即R2的两端电压）随电流的变化，则图Ⅲ为R1的“U-I”图像，故A错误；

B．串联电路各处的电流相等，当R1= R2时，由U=IR可得，则两电阻的两端电压相同，由图乙知，即为两图线的交点，可知电流为0.4A，故B错误；

C．当滑片移动到最左端时，电路中只有R1，电压表V2 示数为0，电路的电流为0.8A，由欧姆定律可得，R1的阻值为18V==10Ω0.8AURI大

故C错误；

D．由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均为4V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压等于各用电器的两端电压即两电压表示数之和，即U=4V+4V=8V

故D正确。

故选D。

3．（2023秋·北京·九年级统考期末）已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全。下列判断正确的是（ ）

A．能正常发光的是甲灯

B．电路总电压是12V

C．电路的电流是1.0A

D．若将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，电路总功率是9W

【答案】D

【解析】ABC．甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图像可知：甲灯的额定电流为1A，乙灯的额定电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以，两灯泡串联时，电路的最大电流I=0.5A，此时乙灯能正常发光，由图像可知，当电流为0.5A时所对应的电压分别为U甲=2V，U乙=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压为U电=U甲+U乙=2V＋6V=8V

故ABC 错误；

D．将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，则电源电压等于额定电压6V，此时通过甲灯的电流为1A，通过乙灯的电流为0.5A，根据并联电流特点可得，干路电流为I=I1＋I2=1A＋0.5A=1.5A

电路总功率为P=UI=6V×1.5A=9W

故D正确。

故选D。

4．（2022·江苏苏州·苏州高新区实验初级中学校考三模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为可变电阻（R的最大阻值大于R0的阻值）。闭合开关，则下列描述的电路中电流I的倒数1I、R0两端电压U的倒数1U、电路消耗的总电功率P总、R0的电功率P0随R的阻值变化的关系图线中正确的是（ ）

A． B． C． D．

【答案】B

【解析】A．闭合开关，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。设电源的电压为U总，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流0UUIRRR总总总＝＝

电流I的倒数01RRIU总＝

电流I的倒数1I与R的关系为一次函数，不过原点，故A错误；

B．电压表的示数000UUIRRRR总

电压U的倒数001RRURU总

电压U的倒数1U与R的关系为一次函数，不过原点，故B正确；

C．电路的总功率220UUPRRR总总总总

则R的阻值最大时，总功率不为0，故C错误；

D．R0的电功率20000()UPIRRRR2总

据此可知P0与R不是一次减函数关系，故D错误。 故选B。

5．（2023秋·重庆·九年级校考期末）如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为电阻箱，闭合开关S，调节电阻箱，多次记录电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表的示数为I。以下是用图像描述各物理量之间的关系，其中正确的是（ ）

A． B．

C． D．

【答案】B

【解析】A．从选项的图中可以看到，横轴为电压表V1的示数U1，纵轴为电流表的示数I，再观察电路图，电压表V1测量定值电阻R1的电压，电流表的示数I大小等于流过定值电阻R1的电流，那么电压表V1的示数与电流表的示数之比，为定值电阻R1的阻值大小，电压表V1的示数与电流表的示数成正比，故A错误；

B．从选项的图中可以看到，横轴为12RR，纵轴为I，再观察电路图，可知道I和12RR的乘积为电源电压的大小，即12UIRR

而电源电压恒定，那么I和12RR的乘积为定值，它们成反比，故B正确；

C．从选项的图中可以看到，横轴为电压表V2的示数U2，纵轴为电压表V1的示数U1，根据串联电路的电压规律，各部分电压之和等于电源电压，当电压表V2的示数增到最大时，定值电阻R1也是有电阻值的，电压表V1是有示数，不为零，所以该选项的图不符合题意，故C错误； D．从选项的图中可以看到，横轴为电压表V2的示数U2，纵轴为I，再观察电路图，可知道U2和I的比值为电阻箱R2的阻值，因为电阻箱在调节中，R2的阻值在变化，U2和I的比值在变化，选项的图中图像不应该为直线，故D错误。

故选B。

6．（2022秋·浙江宁波·九年级统考期末）如图甲是某同学“探究定值电阻的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率P总随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出a、b、c三条图线（如图乙）。下列叙述正确的是（ ）

A．图线a为定值电阻R0的发热功率曲线

B．电源电压为4.5V

C．滑动变阻器接入电路的最大阻值为6Ω

D．滑动变阻器消耗的最大功率为2.25W

【答案】D

【解析】A．由2PIR可知，定值电阻R0的发热功率P0与电流I是二次函数关系，则由图像可知，定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系图线是b，且定值电阻R0的最大功率P0＝9W，此时电路中的电流为3A，由PUI可得，电阻R0的阻值00229W===1(3A)PRIΩ

故A错误；

B．电源电压U不变，由PUI可知，电源总功率P总与电流I成正比，图像是一条倾斜的直线，由图像可知，电源总功率P总随电流I变化的关系图线是a，由图像可知，电源总功率为9W时，电流为3A，由PUI可得，电源电压9W===3V3APUI总

故B错误；

C．综合上述分析可知，图像c为滑动变阻器R消耗的电功率PR和电流I的变化曲线，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，由图像可知，电路最小电流0.5AI小＝ 由UIR可知，此时电路的总电阻13V==60.5AURI总＝Ω

因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值

06Ω1Ω5ΩRRR总滑大＝﹣＝﹣＝，故C错误；

D．图线a表示P总﹣I图像，图线b表示P0﹣I图像，则图线c表示PR﹣I图像，设变阻器R消耗的电功率最大时，电路中的电流为I，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由UIR可得，滑动变阻器两端的电压03V1ΩRUUIRI＝﹣＝﹣

则滑动变阻器消耗的电功率2223V1Ω3V13=1V13VRRPUIIIIIIIII＝＝﹣＝﹣﹣＝﹣

根据抛物线顶点的公式可知3VA=1.5A-2-1I

所以，当1.5AI时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大功率为

2213=11.5A3V1.5A=2.25WPIVI﹣﹣，故D正确。

故选D。

7．（2022秋·黑龙江大庆·九年级校考期末）在如图甲所示的电路图中，R1的阻值是40Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻的关系图像如图乙所示。则R2消耗的最大功率是（ ）

A．0.9W B．0.45W C．1.8W D．0.225W

【答案】A

【解析】由电路图可知，R1与R2串联；由图像乙可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻R2=20Ω时，R2的电功率为：P2=0.8W，因串联电路中各处的电流相等，所以由P=I2R可得，电路中的电流为

220.80.220WAPIR

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2019年高考物理真题同步分类解析专题11 光学(解析版)

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2019年高考物理试题分类解析

专题11 光学

1.2019全国1卷34.（2）（10分）如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）。已知水的折射率为43

（i）求桅杆到P点的水平距离；

（ii）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。

【答案】[物理——选修3–4]

（2）（i）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x1；桅杆高度为h1，P点处水深为h2：微光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有

11tan53xh ①

23tanxh ②

由折射定律有sin53°=nsinθ ③

设桅杆到P点的水平距离为x，则x=x1+x2 ④

联立①②③④式并代入题给数据得x=7 m ⑤

（ii）设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为i，由折射定律有

sini=nsin45° ⑥

设船向左行驶的距离为x'，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1，到P点的水平距离为x'2，则

12xxxx ⑦

11tanxih ⑧ 22tan45xh

⑨

联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x'=623m=5.5m（） ⑩

2.34.（2）（10分）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

（i）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；

(中考物理)电学综合计算 提分专题(解析版)

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专题十二 电学综合计算题

题型一：电学基础计算

1．（2021·广东中考真题）如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑

片P由a移动到b时，R

0的电功率和电流的P-I关系图像如图乙所示，求：

（1）电源电压；

（2）滑动变阻器的最大阻值。

【答案】（1）9V；（2）72欧

【详解】

解：（1）当滑片P在b端时，只有R

0工作，电流最大为

b0.5AI

电源电压为

b4.5W

=9V

0.5AP

U

I

（2）R

0的阻值为

0

b9V

18Ω

0.5AU

R

I

当滑片P在a端时，电阻最大，电流最小，此时

a0.1AI

总电阻为

a9V

90Ω

0.1AU

R

I

总

滑动变阻器最大电阻为

0=90Ω18 Ω72ΩRRR

总滑

答：（1）电源电压为9V；

（2）滑动变阻器的最大阻值为72Ω。

2．（2021·江苏扬州市·中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为6V，灯泡标

有“2.5V0.5A”字样（灯阻值不变），滑动变阻器标有“20Ω1A”字样，

（1）求灯泡正常发光时的电功率；

（2）求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值；

（3）该电路设计是否有缺陷?如有，请给出解决办法。

【答案】（1）1.25W；（2）7Ω；（3）见解析

【详解】

解：（1）灯泡正常发光时的电功率

P

L=U

LI

L=2.5V×0.5A=1.25W

（2）灯泡正常发光时通过电路的电流是0.5A，滑动变阻器接入电路的阻值

L6VV

=

0.5AUUU

R

II

滑

滑-2.5

=7Ω

（3）因为当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻不为零，所以不足是：再移动

滑动变阻器的滑动片时，可能会使灯泡烧坏；改进的措施：串联一个保护电阻。

答：（1）灯泡正常发光时的电功率是1.25W；

（2）灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值是7Ω；

（3）见解析。

3．（2021·四川成都市·中考真题）如图所示电路，电源电压6VU=，定值电阻R

专题11 电学图像(解析版)

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模块四 电学

专题11 电学图像

*知识与方法

一、I—U图像

（1）定值电阻的I—U图：过原点的倾斜直线，即正比例函数图像；任意一点坐标都可以求定值电阻的阻值；对于多个图线，谁更靠近U轴谁代表的电阻更大。

（2）灯泡（阻值变化）的I—U图：曲线，因为灯泡电阻是变化的；通常向U轴弯曲，因为灯泡电阻随温度的升高而变大；不同点的坐标求出的是灯泡在不同电压下的阻值。

二、I—R图像

在探究通过导体的电流与导体电阻关系的实验中，I-R图像说明：电压一定时，电流与电阻成反比。

三、P-U图和P-I图

定值电阻的P—U 图和P—I图：根据P RU2，P = I2R，定值电阻的P—U图和P—I图是过原点开口向上的抛物线，根据任意一点的坐标都能求定值电阻的阻值。

四、电学图像分析方法：

1.看横、纵坐标代表的物理量及单位，若多图中含多条线，分析清每条线与用电器的对应关系；

2.运用相关公式；

3.分析图像变化规律，弄清图像起点、终点、特殊点（拐点、交点）含义；

4.结合电路图进行定量分析。

*针对训练

一、单选题

1．（2023秋·全国·九年级专题练习）阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示。从图中得出的下列结论中正确的是（ ）

A．由图象可以推理得到21RR

B．1R、2R串联后的总电阻的I﹣U图线在区域Ⅲ

C．1R、2R并联后的总电阻的I﹣U图线在区域Ⅲ

D．1R、2R串联后的总电阻的I﹣U图线在区域Ⅲ

【答案】B

【解析】A．根据图象可知，相同的电压下，通过2R的电流较大，由欧姆定律知，21RR，故A错误；

BD．两个电阻串联后，总电阻等于两个电阻之和，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流小于任何一个电阻中的电流，即在区域Ⅲ内，故D错误，B正确；

C．两个电阻并联后，总电阻比任何一个电阻都小，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流比通过任何一个电阻的电流都大，即在区域Ⅲ内，故C错误。

初中物理电学实验探究题专题复习及参考答案

初中物理电学实验探究题专题复习及参考答案

1

电学实验探究题考前专题复习（一） 1、某实验小组的同学探究电流与电压的关系时，用到如下器材：电源1个，电流表、电压表各1只，定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1只），滑动变阻器1只，开关1个，导线若干；设计的电路如图所示。 （1）这个实验使用了控制变量的方法，其中被控制的变量是 ，滑动变阻器R2的作用是 。 下面是他们获取的一组实验数据： 电压U／V 2 4 6 8 10 电流I／A 0．39 0．79 1．20 1．58 2．00 （2）实验中他们选用的定值电阻阻值为 Ω； （3）请在图31坐标系上画出电流随电压变化的图像； （4）分析表中的数据或图像，你能得出的探究结论：

2、如图26甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为l0Ω。滑动变阻器有A规格“l0Ω2A”、B规格“50Ω lA”可选。 (1)本实验应该选择_________规格的滑动变阻器。连接电路时，开关应_________。 (2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。 (3)闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是______ _。 (4)当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为_______V。要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向_______ (选填“A”或“B”)端移动，使电压表示数为2.5V。

第2题 第3题 3、在用电压表和电流表测电阻R0的实验中，若被测电阻R0的阻值约为30Ω，备有：电流表一个，0﹣0.6A，0﹣3A两个量程，电压表一个，0﹣3V、0﹣15V两个量程；电源四种，电压分别为1.5V、3V、6V、15V；开关一个；导线若干。 （1）为了比较准确地测出电阻R0的阻值，还需要的器材是 ； （2）请在空框内画出实验电路图； （3）连接电路时，开关应该是 的。 （4）为了减小电表读数时的误差，要求在几次测量中，电表指针的示数大于量程的2/3，则电源应选用 V，电压表应选用 量程，电流表应选用 量程。