电功率图像

电功率图像专题解析电功率图像是工程技术中不可或缺的一种技术手段，具有广泛的应用价值。

它是一种能够反映电能质量和用电状态的图形表示方法，常用于电力系统质量分析、电力故障分析、电力设备管理等方面。

本文将就电功率图像在电力系统中的应用价值、电功率因数、谐波等方面展开讨论。

应用价值电功率图像是现代电力系统故障诊断、运行管理和控制的重要工具，有效解决了电力系统中因用电负荷变化、电气设备故障等原因引起的电能质量问题。

通过电功率图像的分析，可以得到电力系统中线路、变压器、发电机等设备的运行状态，避免因设备故障而导致的损失。

同时，电功率图像还可检测和分析电气负荷的特性，发现负荷损失或运行不正常的情况。

电功率因数电功率因数是电能质量的一个重要指标，反映了用电负荷对电网设备的影响。

当电流与电压呈同相时，功率因数为1，反之功率因数小于1。

在电力系统中，不良的功率因数会导致电网损耗增加、电网电流增加、电能浪费和设备寿命短等问题。

通过电功率图像的分析，可以得到电功率因数的大小和变化情况，从而针对性地进行优化管理。

谐波随着现代电子技术的发展，各种电子设备越来越多地进入到我们的日常生活中，电能质量问题愈发突出。

其中之一便是谐波污染问题。

谐波是指频率为能量倍频的低频波，它会使电路中的电流变得非正弦，产生电能损耗和电路输出的畸变波形。

谐波将会给电力系统的安全稳定带来极大的挑战。

电功率图像可以在一定程度上反映谐波对系统的影响，为谐波的检测和削减提供分析依据。

总结电功率图像作为一种有效的电能质量分析方法，在电力系统中有着广泛的应用价值。

通过对电功率因数、谐波等指标的反映，得到电力系统设备的运行状态和电气负荷的特性，及时发现和解决故障，达到优化管理的目的。

相信随着科学技术的不断发展，电功率图像技术将会在电力系统中发挥更加重要的作用。

【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。

R /Ω 2.82.42.01.61.20.80.40 5 10 15 20 25 30 35 P /W 3.2图17 电学实验——电功率小军要测量小灯泡的额定功率。

实验桌上备有如下器材：电源、额定电压U 0=3.5V 的小灯泡L 、滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关，导线若干。

他设计了如图24所示的电路进行实验。

⑴请将实物电路图补充完整。

⑵连接好电路后，请补充操作步骤： 闭合开关S ，调节滑动变阻器， 使⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽；此时电流表的示数如图25 所示，电流为 A 。

⑶小灯泡的额定功率P ＝⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽W 。

之后小军调节滑动变阻器测出多组数据，绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I 图象如图26所示，则图27中有关此小灯泡功率P 的图象可能正确的是 。

小灯泡甲和乙两端的电压随电流变化关系如图18所示，当把小灯泡甲和乙分别以并联或串联的连接方式接在电压为6V 的电源上时，则以不同连接方式所形成的两电路消耗的总功率之差为 W 。

当导体两端电压一定时，电流通过导体做功的功率随导体电阻变化规律的图象如图17所示。

请根据图象判断，当导体电阻为40Ω时，电流通过该导体做功的功率为 。

图24是当电压一定时，通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像。

由图像可知，当导体电阻为60Ω时，该导体消耗的电功率为 W 。

图27 PO U 2 A B C DPO I 2 PU 2 O PI 2 O 图26 图24图25图22乙 甲 0.1 0.2 0.3 0.4 0I /AU /V 2468小新在用实验探究电功率跟电阻的关系时，记录了如下表所示的数据，请你分析表中的数据，归纳出电功率P 与电阻R 的关系式。

。

（2分）R /Ω 2 4 6 8 10 12 P /W18964.53.63在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选用的器材有：电压恒为6V 的电源、额定电压为2.5V 的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。

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 R U 2，P = I 2R ，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21R R >B ．1R 、2R 串联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢC ．1R 、2R 并联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢD ．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，21R R <，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。

电学计算图像专题（一）基本公式：1欧姆定律：I=U/R2电功率：P=UI=U2/R=I2R3串联电路分压：U R=RU0/(R+R0)（二）基础知识：1.二次函数图像、顶点坐标、最值；2.反比例函数图像；3.函数图像平移；4.a+b≥2ab当a=b时等号成立（三）图像类型：1电阻（阻值不随温度变化）I-U图像：I=U/R 直线斜率=1/R2灯泡（阻值随温度升高而升高）I-U图像：I=U/R 切线斜率=1/R3滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器R，定值电阻R0，电压电压为U0（1）滑动变阻器两端电压U与电流I的关系：U=U0-IR0图像：推导：（2）滑动变阻器电功率P与滑动变阻器接入阻值R的关系：P=RU02/(R+R0)2图像：推导：（3）滑动变阻器电功率P与电流I的关系：P=-R0I2+U0I图像：推导：（4）滑动变阻器两端电压U与滑动变阻器接入阻值R的关系：U=RU0/(R+R0) 图像：推导：（四）解题方法：（1）识别图像类型；（2）按图像类型列式：（3）求解。

负责人签字：(五)经典例题：1. 如图甲中R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（允许通过的最大电流为5A）、闭合开关S后，移动滑片P时，ab两端电压U和通过R2的电流I之间的关系如图乙所示，求：错误!（1）电源电压和R1阻值（2）滑动变阻器连入电路的阻值变化范围。

2. 如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。

将滑动变阻器的滑片从a 端滑动到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。

求：（1）滑动变阻器R的最大阻值；（2）R0的阻值及电源电压；（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率。

3. 如图甲所示电路，电源两端电压U不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，小灯泡L标有“8V 4W”字样（设灯丝电阻不随温度变化）。

当闭合开关S、S1时，滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的过程中，电压表与电流表的示数关系如图乙所示，求：（1）灯L的阻值和滑动变阻器R1的最大阻值（2）定值电阻R2的阻值和电源电压（3）将电流表、电压表的量程分别改为0-3A、0-3V，在电流表示数不为0并考虑电路安全的情况下，开关处于何种状态时，电路的总功率最小？最小总功率多大？4. 如图甲所示电路，电源电压可调。

2.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
(第3题图）(第4题图）
4.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．把它们串联在电路中，如图（乙）所示．闭合开关S，这时电流表的
(第6题图）
(第8题图）(第9题图）
在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的
11.在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调
的直流学生电源，灯泡L
1
的额定电压为8V，如图乙
是灯泡L
2
的U﹣I图象．
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电（1）灯泡正常发光时的电流．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数．。

2021年中考物理考点专题复习——电功率图像分析1.（2021济南模拟）如图甲所示电路，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．滑动变阻器的最大电功率为0.8WB．定值电阻R0的阻值为10ΩC．当滑片在a端时，R0的功率为0.4WD．当滑片在b端时，电路的总功率为1.2W2.（2021重庆模拟）图甲是模拟调光灯。

电源电压为4.0V；小灯泡额定电压为2.5V，电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。

回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（）A.闭合开关，移动P能连续调光B.闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15WC.在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全D.小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W3.（2021南山双语学校模拟）若甲乙两灯的额定电压均为 6V，如图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的图象。

现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则此时甲灯的功率为______W，电源两端电压为______V。

4.（2021泰兴实验中学模拟）在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中，小明设计的电路图如图甲所示，已知电源电压恒为10V，灯泡标有“6V3W”字样，它的电流与电压的关系如图乙所示，滑动变阻器R0的规格是“15Ω 1A”。

当灯泡正常发光时，它的电阻______Ω，1min内电流通过R0产生了______J的热量。

图甲中灯泡的最小功率是______W。

5．（2021泰安六中模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。