专题14 电学图像问题-2022年初三毕业班物理常考点归纳与变式演练（通用版）

专题14 电学图像问题 考点透视 在物理中，常常用图像来反映物理量之间的关系或描述某个物理过程，通过图像可以直观、简洁的反映物理量之间的关系或物理过程，所以在中考中常常会出现电学物理图像问题试题。电学图像以信息为载体，主要考查学生识别图像、从中提取信息的能力。 迷津点拨与点对点讲 一、定值电阻和小灯泡的电流与两端电压关系变化图像（U-I图像或I—U图像）： 图像类型 U—I图像 I—U图像 坐标意义 图像的纵坐标表示电阻两端的电压， 横坐标表示通过该电阻的电流。 图像的纵坐标表示通过该电阻的电流， 横坐标表示电阻两端的电压。 图 像 图像意义 及阻值计算 当图像是一条过坐标原点直线时，表示定值电阻，即通过定值电阻的电流与它两端的电压成正比，比值大小即为电阻大小。 电阻大小等于图像上除原点以外的点的纵坐标和横坐标的比值。 R1的阻值可以通过任意对应的U、I坐标计算： 。 电阻大小等于图像上除原点以外的点的横坐标和纵坐标的比值。 R1的阻值可以通过任意对应的U、I坐标计算： 。 当图像为一条曲线时，表示电阻可变，电阻随电压的增大而增大（符合小灯泡电阻变化特点） 电阻值大小只能通过图像上点的纵坐标与横坐标的比值求得，不同的点，这个比值是不同的，即电阻不同。 当R2两端的电压U1=1V，通过R2的电流I2=0.4A，此时R2的阻值； 当R2两端的电压U1=2V，通过R2的电流I2=0.5A，此时R2的阻值。 电阻值大小只能通过图像上点的横坐标与纵坐标的比值求得，不同的点，这个比值是不同的，即电阻不同。 当R2两端的电压U1=1V，通过R2的电流I2=0.15A，此时R2的阻值； 当R2两端的电压U1=2.5V，通过R2的电流I2=0.25A，此时R2的阻值。 作用 （1）通过U-I或I-U图像可以求出每个电阻在任何一个时刻的电功率，电功率大小等于该电阻纵坐标电压值与对应横坐标电流值的乘积，即P=UI。 （2）R1、R2串联时，由于电流相等，通过图像可以读出某一电流值时，R1和R2两端的电压； R1、R2并联时，由于电压相等，通过图像可以读出某一电压值时，通过R1和R2的电流。 例题1 （2020广西贺州）如图所示分别是小灯泡L和电阻R的U﹣I图像，由图像可知，下列说法错误的是（　　） A．电阻R的阻值为5Ω B．当L与R并联，电源电压为1.0V时，则干路上的电流为0.6A C．当L与R串联，电流为0.4A时，则电源电压为2.0V D．当L与R串联，电流为0.4A时，则电路消耗的总功率为1.2W 【答案】C。 【解析】由图像可知，R对应电流与电压成正比，而L对应的电流与电压不成正比，因此R为定值电阻，L电阻的阻值是变化的。由图甲可知，当UR=3V时，IR=0.6A，甲的电阻，A正确；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，由图甲可知，当并联电路两端电压为1V时，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.4A，则干路电流为I=IR+RL=0.2A+0.4A=0.6A，B正确；因串联电路各处电流相等，根据图像可知，当电路电流为0.4A时，R两端电压为2V，L两端电压为1V，而串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以总电压U=2V+1V=3V，电路消耗的总功率P=UI=3V×0.4A=1.2W，C错误，D正确。故选C。 【点拨】注意区分是I—U图像还是U-I图像，利用“串联电路中电流处处相等”和“并联电路两端的电压相等”知识点，结合串联电路“U=U1+U2”和并联电路“I=I1+I2”解题。 对点练：（2021湖北荆门）将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图像，结合图中信息可知（　　） A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小 B．灯泡L的实际阻值为10Ω C．灯泡L的实际功率为0.8W D．定值电阻R实际功率为6.4W 二、滑动变阻器的电流与两端电压（I—U或U-I）变化图像： 1、滑动变阻器与定值电阻串联在电路中： 当电压表并在滑动变阻器两端时，随着滑动变阻器电阻的减小，电路中的电流变大，滑动变阻器两端的电压减小，电流表示数随电压表示数的变化规律如下图所示： 由图像可知，图像与I轴对的交点即为电流的最大值，此时滑动变阻器接入阻值为零。 例题2（2021湖南衡阳）（双选）如图甲所示的电路中，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　） A．电源的电压为9V B．定值电阻R0的阻值为10Ω C．R0的最大功率为0.4W D．当滑片在b端时，电路的总功率为1