2024年中考物理（教科版）二轮专题复习：与图像相关的电功率问题的分析与计算

专题　与图像相关的电功率问题的分析与计算 类型一　与I－U图像相关的电功率问题 1. （2022·临沂）如图甲所示的电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（　A　） A. 小灯泡的额定功率为0.625W B. 电路的最大总功率为1.2W C. 小灯泡的灯丝阻值越来越小 D. R的阻值变化范围为8～20Ω A 2. （2022·河池）如图甲所示的电路，R0为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压表、电流表的示数，作出U－I关系图像如图乙①所示。已知某小灯泡的U－I图像如图乙②所示，现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为（　B　） A. 0.1W B. 0.2W C. 0.3W D. 0.75W B 3. （2022·南充蓬安模拟）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S1，当滑动变阻器的滑片在a端时，电压表V1的示数为2.4V，电流表示数为0.3A。将R2的滑片从a端移动到b端的过程中，电压表V1和V2的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。 （1） 求R1的阻值。 解：（1） R1＝＝＝8Ω （2） 求R2的最大阻值。 解：（2） 将R2的滑片从a端移动到b端的过程中，R0、R1、R2串联，V2测R1、R2的总电压，电压表V1的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线①所示，电压表V2的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线②所示；滑动变阻器的滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，从图乙可知，电路中最小电流为0.15A，此时R1两端的电压为1.2V，R1和R2两端的总电压为2.7V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以R2两端的电压U2＝UV2－U1＝2.7V－1.2V＝1.5V，则滑动变阻器的最大阻值R2＝＝＝10Ω （3） 当滑片从a端移动到b端的过程中，R1消耗的最大功率和最小功率分别是多少？ 解：（3） 由图像可知，电路中最大电流为0.3A，最小电流为0.15A，则R1消耗的最大功率和最小功率分别为＝I2R1＝（0.3A）2×8Ω＝0.72W，＝I'2R1＝（0.15A）2×8Ω＝0.18W 类型二　与I－R图像相关的电功率问题 4. （2022·营口）（多选题）如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的阻值不变，滑动变阻器R的规格是“50Ω　1A”。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，最大范围内移动滑片，绘制通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　BCD　） A. 电源电压为5V B. 小灯泡的电阻为10Ω C. 小灯泡的额定功率为0.9W D. 整个电路电功率最小时，10s内滑动变阻器消耗的电能为5J BCD 5. （2022·重庆A卷）如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V　0.3A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。在保障电路安全的前提下，只闭合开关S、S1，滑片P位于最右端，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡10s内消耗的电能为 　18　⁠J，再移动滑片P，电流表示数与R2关系如图乙中a所示；当断开S1，闭合S、S2、S3时，电流表示数与R2的关系如图乙中b所示，则I1＝ 　0.45　⁠A（忽略小灯泡电阻变化）。  18　 0.45　 类型三　与P－R或P－I图像相关的电功率问题 6. （2022·德阳一模）如图甲所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2＝10Ω，滑动变阻器R3的阻值变化范围为0～50Ω。闭合开关S，滑动变阻器滑片从一端向另一端移动过程中，滑动变阻器的电功率随其电阻变化的图像如图乙所示。则电源电压为 　6　⁠V，滑动变阻器最大功率为 　0.45　⁠W。  6　 0.45　 7. （2022·枣庄）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。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求： （1） 滑动变阻器的最大阻值。 解：（1） 由图乙可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，且Ib＝0.2A，Pb＝2W，由P＝UI＝I2R可知，滑动变阻器的最大阻值Rb＝＝＝50Ω （2） R0的阻值和电源电压。 解：（2） 由图乙可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流Ic＝0.4A，Pc＝3.2W，所以滑动变阻器接入电路的阻值Rc＝＝＝20Ω；当滑片P在b端时，电源电压U＝Ib（R0＋Rb）＝0.2A×（R