电学专题 电P-R图像类型 ---2024-2025学年人教版物理九年级上学期

电学专题 P-R 图像 类型 一、单选题 1．如图甲所示的电路中，R1是定值电阻，电流表量程为0~0.6A，图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像，则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．R1的阻值为20Ω C．R2能安全连入电路中的最小电阻值为10Ω D．R2为20Ω时，整个电路通电10s耗电32J 2．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3V B．电压表的最大示数为2V C．整个电路功率变化了0.1W D．电流表的示数变化了0.4A 3．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。下列说法正确的是（　　） ①电源电压为6V ②电压表的最大示数为2V ③整个电路功率变化了0.1W ④电流表的示数变化了0.4A A．只有①④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①② 4．在如图甲所示的电路中， 电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率 P 随 PN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的有（　　） ①定值电阻 ②电源的电压为6V ③该电路消耗的总电功率最大值为2.25W ④定值电阻 R2的最小电功率为1W A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③Ⓐ 二、多选题 5．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值是。闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端过程中，消耗的电功率随电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息，下列判断正确的是（　　） A．电路中最小电流0.4A B．滑片P在中点时消耗的电功率是0.8W C．电源电压10V D．整个电路消耗的最大电功率10W 6．如图甲，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从b端移至a端的过程中，R1消耗的电功率P随电阻变化关系如图乙根据图象信息，下列判断正确的是（　　） A．电路中最小电流是0.2A B．定值电阻R0的阻值是20Ω C．R0消耗的最大电功率是15W D．电源电压是10V 三、填空题 7．如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻．闭合开关，滑动变阻器的功率P与其电阻R2图象如图乙所示，则定值电阻R1阻值为 Ω。 8．如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器（其最大阻值为40Ω）。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息，则电路中最小电流为 A，R0消耗的最大电功率为 W。 9．如图甲所示，R1的阻值是20Ω．滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则电源电压为 v；当R2的阻值为10Ω时，电路中电流为 A；R2消耗的最大功率为 W． 10．如图甲所示，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示，则电源电压是 V，滑动变阻器的最大功率是 W。 11．如图甲所示的电路中，R1是定值电阻，图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像，则电源电压为 V，R1的阻值为 Ω。 12．如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻。闭合开关，滑动变阻器的功率P与其电阻R2图象如图乙所示，则电源电压为 V，滑动变阻器R2最大阻值 Ω。 13．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像，电源电压为 V，R的阻值为 Ω，整个电路功率变化了 W。 四、计算题 14．如图1所示电路中，灯L上标有“6V 4W”的字样，Rl的最大阻值为18Ω，R2=4.5Ω。 （1）当开关Sl、S3都断开、S2闭合时，灯L正常发光，求电源电压； （2）当开关S1、S2和S3都闭合，且滑动触头P滑到b端，求电路中的总电流； （3）当开关S1闭合、S2、S3都断开，在滑动触头P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻消耗的功率随其电阻R1变化的情况如图2所示。由图象可知，当R1为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？（设电源电压恒定不变） 15．如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L标有“4V  0.5A”的字样（忽略小灯泡电阻的变化）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。求： （1）小灯泡的电阻； （2）当时，滑动变阻器的电功率； （3）如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为、时，滑动变阻器的电功率均为，则与的乘积是多少。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．分析甲图电路，R1、R2串联，电流表测该电路电流。由乙图可知，当R2接入电路的电阻为20Ω时，其功率为3.2W，由可知，此时R2两端电压 由可知，此时电路电流 当R2接入电路的电阻为14Ω时，其功率为3.5W，此时R2两端电压 此时电路电流 整个过程电源电压不变，故电源电压 ① ② 即 ③ ④ 解③④式得U=12V，R1=10Ω，故A错误； B．由A分析可知R1=10Ω，故B错误； C．当R2接入电路的电阻最小时，电路中电流最大Imax=0.6A，此时电路总电阻 此时R2接入电路的电阻 故C正确； D．由A分析可知，当R2接入电路的电阻为20Ω时，电路电流I2=0.4A，整个电路消耗的电能 故D错误。 故选C。 2．D 【详解】ABD．由图可知，当P在最左端时，R1全部接入电路并与R串联，电压表测R1两端的电压，由图乙可知，变阻器的最大阻值是20Ω，其对应的功率是0.8W，由串联分压可知变阻器两端的电压最大，电压表的最大示数 U最大= 最小电流 I最小==0.2A 当变阻器接入电路的电阻为R时，其消耗的电功率最大 P=I2R= 当 R=R1=10Ω 时，其电功率最大，由图可知变阻器的最大功率0.9W，通过电路的电流 I==0.3A 电源电压 U=I(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V 当变阻器的滑片滑动到阻值最小处，只有R接入电路，电路中最大电流 I最大==0.6A 电流表的示数变化了 ΔI=I最大-I最小=0.6A-0.2A=0.4A 故AB错误，D正确； C．整个电路功率的变化量 ΔP=UΔI=6V×0.4A=2.4W 故C错误。 故选D。 3．A 【详解】①由电路图可知，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当时，，当时，，因串联电路中各处的电流相等 电路中的电流分别为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，由可得，电源的电压 即 解得 电源的电压 故①正确； ②当时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，则电压表的最大示数 故②错误； ③当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，整个电路的总功率最大，则 当时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，整个电路的总功率最小，则 所以，整个电路功率变化了 故③错误； ④当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，电路中电流表的示数最大，则 当时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，即电流表的示数最小，所以，电流表的示数变化了 故④正确。 故选A。 4．C 【详解】①②．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，当和滑动变阻器的电功率均为2W，因串联电路中各处的电流相等所以，两次电路中的电流分别为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定，电源的电压: 解得 ， 故①②正确； ③．电路中电流最大时电路消耗的功率最大，测试滑动变阻器的阻止为0，该电路消耗的总电功率最大值 故③错误； ④.由串联分压的规律可知，当变阻器R1 接入最电路中的电阻最大为8Ω时，此时电路中的电流，定值电阻 R2的最小电功率最小，最小值为 故④正确。 由计算可知，①②④正确，故C正确，ABD错误。 故选C。 5．CD 【详解】A．R0、R1串联，当滑动变阻器R1的滑片P在最右端时，其接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图象可知，R1的电阻最大为40Ω时，R1的功率为1.6W，电路中的最小电流 故A错误； B．由图可知，滑片P在中点时，R1消耗电功率大于1.6W，故B错误； C．当滑动变阻器R1的滑片P在最右端时，电源电压为 故C正确； D．滑动变阻器电阻为0时，电路总功率最大，为 故D正确。 故选CD。 6．AD 【详解】当滑片在a端时，电路中的电流最小，由可知电路中的最小电流 当R1的电功率最大时电路中的电流 由电源电压不变得 解得 当滑片在b端时R0的电功率最大，为 综上所述，BC项错误，AD项正确。 故选AD。 7．10 【详解】由甲电路图可知，R1与R2串联，由图象可知，滑动变阻器的阻值为5Ω时的电功率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 =0.4A 因串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压 U=I1(R1+R2)=0.4A×(R1+5Ω) 由图象可知，滑动变阻器的阻值为10Ω时的电功率P2′=0.9W，则电路中的电流 =0.3A 电源的电压 U=I2(R1+R2′)=0.3A×(R1+10Ω) 因电源的电压不变，所以 0.4A×(R1+5Ω)= 0.3A×(R1+10Ω) R1=10Ω 8． 0.2 10 【详解】[1]由图甲知道，R0、R1串联，当滑动变阻器R1的滑片P在a端时，其接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图像知道，R1的电阻最大为40Ω时，R1的功率为 Pa＝1.6W 由P＝I2R知道，电路中的最小电流 [2]由图像知道，当R1＝10Ω时，R1的功率P1＝2.5W，由P＝I2R知道，此时电路中的电流 由欧姆定律和串联电路的特点知道，当R1＝10Ω时电源电压    ① 同理可得，当R1＝40Ω时电源电压    ② 电源电压不变，联立方程①②解得 R0＝10Ω U＝10V 当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，R0的电压最大为电源电压，此时R0的功率最大，则R0消耗的最大电功率 9． 6 0.2 0.45 【详解】由甲电路图可知，R1与R2串联，由图象可知滑动变阻器的阻值为10Ω时的电功率P2=0.4W，因串联电路中各处的电流相等，所以由P=I2R可得，电路中的电路： ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以由 可得，电源的电压： ，由图象可知，滑动变阻器消耗的功率最大时接入电路中的电阻为20Ω，此时电路中的电流： ，则R2消耗的最大功率：. 10． 24 3.6 【详解】[1]闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流；当滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据可知 根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压 ......① 当滑动变阻器接入电路中的阻值为80Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据可知 根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压 .......② 联立①②得 U=24V，R1=40Ω [2]根据欧姆定律可知电路中的电流为，根据可知滑动变阻器的电功率为 当滑动变阻器的阻值时，滑动变阻器的功率最大，为 11． 12 10 【详解】[1][2]由题意可得，电路中两电阻串联，电流表测电路的电流，根据串联电阻的规律及欧姆定律，电路中的电流为 由功率公式有 结合图乙中功率与电阻的数据有 根据几何知识解方程组可得：U=12V，R1=10Ω。即电源电压为12V，R1阻值为10Ω。 12． 6 20 【详解】[1] 由甲电路图可知，R1与R2串联，由图象可知，滑动变阻器的阻值为5Ω时的电功率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 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由可得，电源的电压 U＝I2(R1+R2)＝0.4A×(R1+5Ω) 由图象可知，滑动变阻器的阻值为10Ω时的电功率P2′＝0.9W，则电路中的电流 电源的电压 U＝I2′(R1+R2′)＝0.3A×(R1+10Ω) 因电源的电压不变，所以 0.4A×(R1+5Ω)＝0.3A×(R1+10Ω) 解得 R1＝10Ω 电源的电压 U＝I2(R1+R2)＝0.4A×(10Ω+5Ω)＝6V [2]由图像可知，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，其消耗的电功率为0.8W，此时电路中的电流 滑动变阻器消耗的电功率 解得 Rmax1=5Ω，Rmax2=20Ω 所以，滑动变阻器的最大阻值是20Ω。 13． 6 10 2.4 【详解】[1]由电路图甲可知，R1和R串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量的是电路中的电流。由图乙可知，当R1=10Ω时，P1=0.9W，当R11=20Ω时，P11=0.8W，因为串联电路中各处的电流相等，所以，由 P=UI=I2R 可得，电路中的电流分别为 因为穿点电路中的总电阻等于个不服电阻之和，且电源的电压不变，所以，由可得，电源的电压为 U=I1(R+R1)=I2(R+R11) 即 0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω) 解得：R=10Ω。 [2]电源电压为 U=I1(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V [3]当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的总电阻最小，整个电路的总功率最大为 当R11=20Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，整个电路中的总功率最小为 Pmin=UI2=6V×0.2A=1.2W 所以，整个电路中功率的变化量为 14．（1）9V；（2）0.5A；（3）4.5Ω，4.5W 【详解】解：（1）当开关Sl、S3都断开、S2闭合时，灯泡与电阻R2串联，灯L正常发光，此时电路电流为 电阻R2两端的电压 所以电源电压为 U=U2+UL=3V+6V=9V （2）当开关S1、S2和S3都闭合，且滑动触头P滑到b端，灯泡与滑动变阻器并联，此时灯泡两端电压为9V，灯泡会被烧毁，所以电路中的总电流 （3）从图象上可以看出，滑动变阻器消耗的最大功率为4.5W，此时接入电路的电阻为4.5Ω。 答：（1）电源电压是9V； （2）当开关S1、S2和S3都闭合，且滑动触头P滑到b端，电路中的总电流是0.5A； （3）当开关S1闭合、S2、S3都断开，当R1是4.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大是4.5W。 15．（1）；（2）；（3） 【详解】解（1）小灯泡的电阻 （2）当时，电灯泡的电阻也为8Ω，根据串联分压，即电压之比即为电阻之比，而电源电压为6V,故滑动变阻器的电压为3V，故滑动变阻器的电功率为 （3）如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为，电路中的电流为 则电功率为 当滑动变阻器接入的电阻时，则电流为 滑动变阻器的电功率均为，则电功率为 整理可得 答：（1）小灯泡的电阻为； （2）当时，滑动变阻器的电功率为； （3）与的乘积是。 答案第12页，共12页 答案第11页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $$