2024年中考物理复习----电功率专题-图像问题

电功率专题1：图像问题 电功率专题一：图像问题 电功率专题二：动态电路分析问题 电功率专题三：动态电路计算问题 电功率专题四：电功率取值范围问题（安全） 电功率专题五：选择计算问题 电功率专题六：大题计算问题 电功率专题七：电能表计算问题 电功率专题八：电热综合计算问题 电功率专题九：焦耳定律实验探究问题 电功率专题十：测量小灯泡的电功率的计算问题 【例题1】 如图甲所示的电路，R0为定值电阻，R为滑动变阻器（0～25Ω）。闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数U、电流表示数I，作出U﹣I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的有（　 　） A．R0的阻值为5Ω B．电源电压为2.5V C．当电压表示数为2V时，电路消耗的总功率为0.6W D．当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率最大 【详解】 中考要关注初高中衔接 与教科版高中物理 必修第三册 第2章 电路及其应用 第7节 实验：测量电池的电动势和内阻 读图： 由图甲可知：闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流。 由乙图可知：通过电路的电流为0.1A时，滑动变阻器两端的电压最大为2.5V；通过电路的电流为0.6A时，滑动变阻器两端的电压最小为0，此时接入电路电阻为零。 通过电路的电流为0.4A时，滑动变阻器两端的电压为1V。 根据欧姆定律和串联电路电压特点，可得 解法一：列方程组求解（图像上几个明显特殊点） U0＝U1 + I1R0 ① U0＝U2+ I2R0 ② U0＝I最大R0 ③ 滑动变阻器两端的电压U＝－IR0 + U0，U 与I 的一次函数的表达式，它的U -I 图像是一条直线。 由图乙，把U1＝2.5V I1＝0.1A U2＝1V I2＝0.4A 代入①②解得： U＝3V R0 ＝5Ω 故A正确，B错误； 【解析法训练】 如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为 　8　Ω。电源电压为 　12　V。 对C选项： 当电压表的示数U1=2V时，定值电阻R0两端的的电压U2 =U－U1=3V－2V=1V 电路中的电流I＝＝＝0.2A 此时，电路消耗的总功率P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W （其中，变阻器消耗的功率P1＝U1I＝2V×0.2A＝0.4W） 故C正确； 对D选项： 滑动变阻器的电功率是电路总功率与定值电阻的电功率之差，即 PR=UI﹣I2R0＝3I﹣5I2 （PR是关于电流I的二次函数，a为负值） 根据数学知识，当 滑动变阻器的电功率最大，此时定值电阻两端的电压 U0′=IR0=0.3A×5Ω=1.5V 此时滑动变阻器两端的电压U滑′=U﹣U0′=3V﹣1.5V=1.5V 故D错误。 故选AC。 对D选项： 【拓展1】滑动变阻器消耗的最大电功率是多少W？ 【拓展2】滑动变阻器接入电组RP多大时，消耗的电功率最大？ ①Pmax＝I2R＝R＝R＝ 当RP＝R0时（条件），变阻器R消耗的电功率最大，最大值 Pmax＝＝W＝0.45W ②当U1＝时，变阻器R消耗的电功率最大，最大值Pmax＝＝W＝0.45W ③当I＝ 时，变阻器R消耗的电功率最大，最大值Pmax＝ （对比高中：电源的最大输出功率Pmax＝） 归纳：当滑动变阻器接入电阻RP等于定值电阻R0（内阻r）时，变阻器R消耗的电功率最大，最大功率为最大值Pmax＝。 【拓展引申】 ①求滑动变阻器的最大阻值Rm——当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流Imin最小，变阻器两端电压最大Umax，找图像上电压最大，电流最小点（2.5V 0.1A）即滑动变阻器接入电阻最大时的状态。 由图乙可知，电路中的电流I2＝0.1A，RP两端的电压U2＝2.5V， 则滑动变阻器的最大阻值：Rm＝ =25Ω （与题上一致，只是命题者未做成选项） ②滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路总功率最小，最小值Pmin＝U0Imin＝3V×0.1A＝0.3W ③滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，电路总功率最大，最大值Pmax＝U0Imax＝3V×0.6A＝1.8W （注意与滑动变阻器的最大功率相区别P滑＝0.45W） 【变式1】如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2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