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

电学专题 P-I 图像 类型 一、单选题 1．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中，R2消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙，下列说法正确的是（  ） A．电源电压为6V B．R1的阻值为20Ω C．R2的最大阻值为40Ω D．该电路消耗的最大电功率为1.2W 2．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则（　　） A．滑动变阻器的最大阻值是40Ω B．滑动变阻器消耗的电功率最大时，变阻器的阻值是20Ω C．电源电压为8V D．整个电路消耗的最大电功率为14.4W 3．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器。闭合开关 S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则下列分析正确的是（　　） ①电源电压为 8V ②滑动变阻器的最大阻值是 20Ω ③滑动变阻器消耗的电功率最大时，变阻器的阻值是 20Ω ④整个电路消耗的最大电功率为 14.4W A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 4．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端滑至b端，将滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的绘制成如图乙的图像。则下列判断（　　） ①该电路的最大电流是1A ②该滑动变阻器的最大阻值是50Ω ③该过程中电压表的示数可达10V ④R0的功率变化范围为0.4~14.4W A．只有①③正确 B．只有②③④正确 C．只有②④正确 D．只有①②③正确 5．如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，在移动滑动变阻器R滑片的过程中，描绘出了如图乙所示的滑动变阻器消耗电功率与电流关系图象，以下计算结果错误的是（　　） A．滑动变阻器消耗的最大功率为3.6W B．电源电压为12V C．滑动变阻器最大阻值为100Ω D．R0的阻值为20Ω 6．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中，R2消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．R1的阻值为20Ω C．R2的最大阻值为40Ω D．滑片在a端时，1min内R1消耗的电能为2160J 7．如图甲所示的电路中电源电压不，R0为定值电阻，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示。图乙中的a'、b′两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω C．电路中的最大功率为14.4W D．滑动变阻器在a点与b点时电路的总功率相同 8．电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（　　） ①当通过传感器的电流为0.1A时，P1＝0.6W； ②R0的阻值为15Ω； ③电源电压为7.5V； ④电路消耗的最大功率为3.75W。 A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④ 二、多选题 9．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中，R2消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．R1的阻值为20Ω C．R2的最大阻值为40Ω D．该电路消耗的最大电功率为3.6W 10．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其规格为“20Ω 1.5A”，闭合开关S，当滑片P从一端滑到另一端的过程中，测得滑动变阻器R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示。则（　　）    A．电源电压为6V B．定值电阻R0的阻值为10Ω C．变阻器R消耗的最大电功率为3.6W D．变阻器R达到最大功率时对应的电流I1为0.8A 11．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。当滑片P移动时，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）    A．电源电压为8V B．滑动变阻器的最大阻值是25Ω C．定值电阻R0的最大功率是7.2W D．滑动变阻器R1的最大功率是1.8W 三、填空题 12．在如图甲的电路中，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其规格为“50Ω 1.5A”，闭合开关S，当滑片P从一个端点滑到另一个端点的过程中测得R的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，则电源电压为 V，定值电阻R0的阻值为 Ω。 13．如图甲所示的电路，电源电压不变。小明根据如图甲所示的电路进行了下列操作： （Ⅰ）闭合开关S，断开开关S1，将滑片滑至a端，电流表示数为I1，然后再闭合开关S1，电流表示数为I2，且I1：I2=1：3； （Ⅱ）闭合开关S，断开S1，当滑动变阻器R2的滑片P从一个端点滑到另一个端点的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表的示数的规律如图乙所示。 （1）根据操作（Ⅰ）求出R1：R0= ； （2）滑动变阻器的最大阻值为 Ω； （3）电源电压为 V。 14．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其规格为“20 Ω　1.5 A”，闭合开关S，当滑片P从一端滑到另一端的过程中，测到R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，则电源电压为 V，定值电阻R0的电阻值为 Ω。 15．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则R0阻值是 Ω，电路所能达到的最大总功率是 W。 16．已知电源暗箱中（虚线框内）是由一个恒压电源和一个定值电阻R0组成的电路，迪迪用如图甲所示的电路来进行探究实验，并根据实验所得数据画出了定值电阻R0和滑动变阻器R消耗的功率P随电流变化的图像（如图乙所示）。则当滑片滑到b端时电路中的电流为 A，暗箱中的电源电压为 V，P0为 W。 17．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，消耗的电功率与通过的电流的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V；滑片从端滑到端的过程中，滑动变阻器消耗的最大电功率是 W。 18．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。则该滑动变阻器的最大值是 Ω，滑动变阻器消耗的最大功率是 W。 四、计算题 19．如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。求： （1）该滑动变阻器的最大阻值； （2）定值电阻R0的阻值； （3）电源电压。 20．如图甲所示的电路中，R1阻值为30Ω，电源电压保持不变．滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示．求: （1）电源电压； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）滑动变阻器的最大功率． 21．电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，已知电源电压恒定不变． （1）求P1的值；（2）求电阻式传感器R的最大电功率值． 22．如图甲所示电路，定值电阻R0与滑动变阻器R1串联。图乙是该滑动变阻器的功率与电流关系的图像（不考虑温度对电阻的影响）。求： （1）滑动变阻器R1的最大阻值。 （2）电源电压。 （3）定值电阻R0的最大功率。 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】AB．由图甲可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，电路中的电流 I1=0.2A 此时R2的电压 U2==4V 电源电压 U=I1R1+U2=0.2A×R1+4V--------① 当滑动变阻器消耗的功率为0W时，即变阻器连入电路的电阻为零，电路只有R1，由图象可知此时电流 I2=0.6A 电源的电压 U=I2R1=0.6A×R1  ---------② 解①②得 R1=10Ω，U=6V 故A正确，B错误； C．由图象可知，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为 I1=0.2A 则滑动变阻器的最大阻值为 R2==20Ω 故C错误； D．当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，则该电路消耗的最大电功率 P大=UI大=6V×0.6A=3.6W 故D错误。 故选A。 2．D 【详解】A．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.4A，滑动变阻器的功率P1=3.2W，由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值为 故A不符合题意； B．由图乙可知，当电路中的电流I′=0.6A时，滑动变阻器的功率最大，最大为P1′=3.6W，则滑动变阻器接入电路中的电阻为 故B不符合题意； C．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由可得，当电路中电流为0.4A时，电源电压为 ① 当电路中电流为0.6A时，电源电压为 ② 因电源的电压不变，联立①②，解得R0=10Ω，U=12V，故C不符合题意； D．当滑动变阻器接入电路的电阻最小为0时，只有R0工作，此时电路中的电流最大，总功率最大，最大总功率为 故D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】②由图甲可知该电路为R和R0的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；当滑动变阻器接入的阻值最大时，电路总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流最小为I1=0.4A，此时滑动变阻器的功率为P1=3.2W，由P=I2R可知滑动变阻器的最大阻值为 故②正确； ①当电路中的电流为0.4A时，由欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压为 由串联电路的电压特点可知电源电压为 ⑤ 由图乙可知，当电路中的电流为I2=0.6A时，滑动变阻器的功率为P2=3.6W，由P=UI可知此时滑动变阻器两端的电压为 由串联电路的电压特点可知电源电压为 ⑥ ⑤⑥联立即可得R0=10Ω，U=12V，故①错误； ③由图乙可知滑动变阻器的最大功率为P2=3.6W，由P=I2R可知此时滑动变阻器的电阻为 故③错误； ④当滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，电路中只有R0，由可知此时电路总功率最大，则电路最大总功率为 故④正确，综上分析知，故ABC错误，D正确。 故选D。 4．B 【详解】由电路图可知，闭合开关，定值电阻R0与变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 ②当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流I＝0.2A时，此时R1的电功率P1＝2W，由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值 故②正确； ①由图像可知，当电路中的电流I′＝0.4A时，R1的电功率P1′＝3.2W，此时R1接入电路的电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源电压 U＝I′（R0+R1′）＝0.4A×（R0+20Ω）① 当电路中的电流I＝0.2A时，电源的电压 U＝I（R0+R1）＝0.2A×（R0+50Ω）② 因电源的电压不变，所以 0.4A×（R0+20Ω）＝0.2A×（R0+50Ω） 解得 R0＝10Ω 则电源电压 U＝I（R0+R1）＝0.2A×（10Ω+50Ω）＝12V 当变阻器接入电路的阻值为0时，电路中电流最大，则电路中的最大电流 故①错误； ③从图中可知电路中电流的最小值为0.2A，根据欧姆定律可知R0两端的电压最小值为 U0小＝I小R0＝0.2A×10Ω＝2V 此时电压表的示数为 U1＝12V﹣2V＝10V 故③正确； ④电路中电流的最小值为0.2A，最大值为1.2A，根据P＝I2R可知R0的最小功率为 P0小＝I小2R0＝（0.2A）2×10Ω＝0.4WR0的最大功率为 P0大＝I小2R0＝（1.2A）2×10Ω＝14.4W 故R0的功率变化范围为0.4W~14.4W，故④正确。 故选B。 5．A 【详解】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压。 C．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图象可知，电路中的最小电流I＝0.1A时，R的电功率PR＝1W，由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值 R大＝100Ω 故C正确； BD．由图象可知，当电路中的电流I′＝0.2A时，R的电功率PR′1.6W，此时R接入电路的电阻 R′＝40Ω 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，电源的电压 U＝I′（R0+R′）＝0.2A（R040Ω） 当电路中的电流I＝0.1A时，电源的电压 U＝I（R0R1）＝0.1A（R0100Ω） 因电源的电压不变，所以 0.2A（R040Ω）＝0.1A（R0100Ω） 解得：R0＝20Ω，则电源的电压 U＝I（R0R1）＝0.1A（20Ω100Ω）＝12V 故BD正确； A．由欧姆定律和电阻的串联可得，电路中的电流 I″＝ 滑动变阻器消耗的电功率 P滑＝（I″）2R＝（）2R＝ 所以，当R＝20Ω时，变阻器消耗的电功率最大，即 P滑大＝＝1.8W 故A错误。 故选A。 6．A 【详解】由图可知，当电流为0.2A时，即滑动变阻器在b端，全部接入电路时，R2消耗的电功率为0.8W，则由可知，R2最大电阻为 此时电源电压可表示为 由图可知，当电流为0.6A时，即滑动变阻器在a端，电路仅R1接入电路，电源电压可表示为 由以上两式，可知 ， 滑片在a端时，1min内R1消耗的电能为 A．电源电压为6V，故A项正确； B．R1的阻值为10Ω，故B项错误； C．R2的最大阻值为20Ω，故C项错误； D．滑片在a端时，1min内R1消耗的电能为216J，故D项错误。 故选A。 7．C 【详解】AB．由电路图可知，R0与R串联。由图乙可知，滑动变阻器消耗的功率PR=3.2W时，电路中的电流可能为I1=0.4A，也可能为I2=0.8A，由P=UI=I2R可得，两种情况下变阻器接入电路中的电阻 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 U=I1(R0+R1)=I2(R0+R2) 即 0.4A×(R0+20Ω)=0.8A×(R0+5Ω) R0=10Ω 电源的电压 U=I1(R0+R1)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V 故AB错误； C．当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总功率最大，则 故C正确； D．由P=UI可知，电源的电压不变，滑片P在a点与b点时，电路中的电流不同，则电源的输出功率不相同，故D错误。 故选Ｃ。 8．D 【详解】 由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 ①由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω；此时传感器的功率 P1＝I2R＝（0.1A）2×60Ω＝0.6W 故①正确； ②当电路中的电流I＝0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压 U＝I（R0+R）＝0.1A×（R0+60Ω）……① 当R＝0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′＝0.5A，则电源的电压 U＝I′R0＝0.5A×R0……② 因电源的电压不变，所以解①②式得：R0＝15Ω，故②正确 ③电源的电压 U＝I′R0＝0.5A×15Ω＝7.5V 故③正确； ④电路消耗的最大功率 P＝UI′＝7.5V×0.5A＝3.75W 故④正确。 由上分析可知：①②③④正确，故ABC错误，D正确。 故选D。 9．AD 【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 AB．当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，电路中的电流 由可得，此时R2的电压 由及串联电路的电压规律可得：电源电压 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器消耗的功率为0W时，即变阻器连入电路的电阻为零，电路只有R1，由图像可知此时电流 由可得，电源的电压 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 解①②得 ， 故A正确，B错误； C．由图像可知，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为 则可得，滑动变阻器的最大阻值为 故C错误； D．当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，则该电路消耗的最大电功率 故D正确。 故选AD。 10．BC 【详解】AB．由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图象可知，电路中的电流I小为0.4A，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电源的电压 U=I小(R0+R)=0.4A×(20Ω+R0)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，此时电路为定值电阻的简单电路，由图象可知，电路中的电流I大为1.2A，则电源电压 U=I大R0=1.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①②联立可得 R0=10Ω，U=12V 故A不符合题意，B符合题意； CD．滑动变阻器的电功率等于电路总功率与定值电阻的功率之差，即 P=UI-I2R0=12V×I-I2×10Ω 根据抛物线的性质可知当 时，滑动变阻器的电功率最大为 故C符合题意，D不符合题意。 故选BC。 11．BCD 【详解】由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 AB．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流I＝0.2A时，R1的电功率P1＝1W，由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值为 当电路中的电流I′＝0.4A时，R1的电功率P1′＝1.6W，此时R1接入电路的电阻为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由欧姆定律可得，电源的电压为 U＝I′（R0+R1′）＝0.4A×（R0+10Ω） 当电路中的电流I＝0.2A时，电源的电压为 U＝I（R0+R1）＝0.2A×（R0+25Ω） 因电源的电压不变，则 0.4A×（R0+10Ω）＝0.2A×（R0+25Ω） 解得R0＝5Ω。则电源的电压为 U＝I（R0+R1）＝0.2A×（5Ω+25Ω）＝6V 故A错误，B正确； C．由图乙知电路的最小电流为0.2A；当滑动变阻器的电阻最小时电路的电流最大，最大电流为 定值电阻R0的最大功率为 P0＝Imax2R0＝（1.2A）2×5Ω＝7.2W 故C正确； D．滑动变阻器R1上消耗的功率为 当R1＝R0＝5Ω时R1上消耗的功率最大，最大功率是 故D正确。 故选BCD。 12． 30 25 【详解】[1][2]由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 由串联电路规律和欧姆定律，得 U = I ⋅ (R + R0) 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图象可知，当R = 50Ω时电路中的电流I = 0.4A，代入，得 U = (50Ω + R0) × 0.4A 当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，由图象可知，当R = 0时电路中的电流I = 1.2A，代入，得 U = 1.2A ⋅ R0 解得电源电压U = 30V，定值电阻R0 = 25Ω。 13． 1：2 40 24 【详解】（1）[1]由题意知，闭合S，断开S1，将滑片滑至a端，电路中只有R0，设电源电压为U，则 I1= 然后再闭合开关S1，R0和R1并联，电路中的电压不变，则 I2= R0和R1并联的总电阻 R总= 由题知 I1:I2=:==1:3 所以 ×=1:3 解得 R1:R0 =1:2 即R1:R0 =1:2。 （2）[2]当只闭合S，R2与R0串联，从图乙可知，此时电路中最小电流为0.4A，所以此时滑动变阻器的阻值最大，此时滑动变阻器的功率为6.4W，根据P=I2R，可知 R2===40Ω 所以滑动变阻器的最大阻值为40Ω。 （3）[3]当只闭合S，R2与R0串联，由图乙可知，当电路中电流为0.8A时，滑动变阻器的电功率为6.4W，此时滑动变阻器的电阻 R′= ==10Ω 当串联电路中电流为0.4A时，滑动变阻器电阻R2=40Ω，则 U=(R2+R0)×0.4A=(40Ω+ R0)×0.4A 当串联电路中电流为0.8A时，滑动变阻器电阻R'=10Ω，则 U=(R′+R0)×0.8A=(10Ω+ R0)×0.8A 联立两式解得 R0=20Ω，U=24V 即电源电压为24V。 14． 12 10 【详解】[1][2]由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R与R0串联，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I小=0.4A，由欧姆定律可得，电源的电压 ① 当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，由欧姆定律可得电源电压 ② 由于电源电压不变，故由①②两式可得 可得电源的电压 15． 10 14.4 【分析】由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图像可知，电路中的电流最小时R1的电功率，根据P=I2R求出R1的最大电阻；由图像读出电路中的电流为0.2A时R1的电功率，根据P=I2R求出R1接入电路的电阻；根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；当滑动变阻器的最大阻值R1与电阻R0串联，此时电路中的电流最小，当滑片位于最右端时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，根据可求得电路消耗的最大功率。 【详解】[1]由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由图像可知，当电路中的最小电流I最小=0.2A时，R1的电功率P1=2.0W，由P=I2R可得，R1的最大电阻 由图像可知，当电路中的电流最大I2=0.4A时，因R1的电功率P2=3.2W，由P=I2R可得，此时R1接入电路的电阻 根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电源的电压 U=I2(R0+R1′)=0.4A×(R0+20Ω)------① 当电路中的电流I=0.2A时，电源的电压 U=I最小(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω)------② 解得：R0=10Ω。 [2]电源电压 U= I最小(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V 当滑片位于最右端时电路为R0的简单电路，此时电路中总电阻最小，电路消耗的最大功率 16． 0.2 12 3.6 【详解】[1]若定值电阻R0与滑动变阻器R并联，因电源电压不变，且R0的阻值不变，则根据可知R0消耗的功率应不变，而图像中两电阻消耗的功率随电流发生变化，所以定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，定值电阻R0消耗的功率P=I2R0，由数学知识可知，R0消耗的功率P随电流变化的图像为图乙中下方的图线，则上方的图线为R消耗的功率P随电流变化的图像；当滑片滑到b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，则电路中的总电阻最大，根据知此时电路中的电流最小，由图像可知此时电路中的电流为0.2A。 [2]由图乙可知，当电流为0.2A时，R0消耗的功率为0.4W，R消耗的功率为2.0W， 由P=UI可知，R0两端的电压 R两端的电压 由串联电路的电压特点可知，电源电压 U=U0+UR=2V+10V=12V [3]由可知，定值电阻R0的阻值 由图像可知，P0表示R0和滑动变阻器R消耗的功率相等，由P=I2R可知，此时R0和滑动变阻器R接入电路的阻值相等，即此时滑动变阻器接入电路的阻值 R=R0=10Ω 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流 所以 P0=I02R=(0.6A)2×10Ω=3.6W 17． 6 0.9 【详解】[1]由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，电路中的电流I1=0.2A；由P=UI可得，此时R2的电压 由及串联电路的电压规律可得：电源电压 U=I1R1+U2=0.2A×R1+4V① 当滑动变阻器消耗的功率为0W时，即变阻器连入电路的电阻为零，电路只有R1，由图象可知此时电流I2=0.6A；由可得，电源的电压 U=I2R1=0.6A×R1  ② 由①②得 R1=10Ω U=6V [2]由图象可知，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I1=0.2A，则滑动变阻器的最大阻值为 滑片从端滑到端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率 所以，当 R2=R1=10Ω 时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则 18． 50 3.6 【详解】[1]由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。 由图象可知，当电路中的电流最小为时，的电功率，由可得，接入电路的电阻最大为 [2]由图象可知，当电路中的电流时，的电功率，此时接入电路的电阻 当电路中的电流时，根据串联电路的电阻特点和可得，电源的电压 当电路中的电流时，电源的电压 解得 则电源的电压 滑动变阻器消耗消耗的功率 当时，消耗功率最大，则最大功率 19．（1）50Ω；（2）10Ω；（3）12V 【详解】解：（1）由图甲知，定值电阻R0和滑动变阻器R1串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路的电流。当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的总阻值最大，据欧姆定律知，此时电路中的电流最小。由图乙知，最小电流为0.2A，所以该滑动变阻器的最大阻值 （2）当电路中的电流为0.4A时，变阻器接入电路的阻值 据串联电路的特点有 I1(R0+Rmax) = I2(R0+R1) 即 0.2A×(R0+50Ω) =0.4A×(R0+20Ω) 解得 R0=10Ω （3）电源电压 U= I1(R0+Rmax)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V 答：（1）该滑动变阻器的最大阻值为50Ω； （2）定值电阻R0的阻值为10Ω； （3）电源电压为12V。 20．（1）18V （2） 60Ω （3）2.7W 【详解】(1)由图甲可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流； 当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，由图象可知，电路中的电流I大=0.6A，电源电压 U=I大R1=0.6A×30Ω=18V； (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R1与R2的串联，电路中的电流最小，由图象可知，电路中的电流I小=0.2A，总电阻 R总==90Ω， 滑动变阻器的最大阻值 R最大=R总-R1=90Ω-30Ω=60Ω； (3)滑动变阻器的功率 P=I2R2=()2×R2=， 当R1=R2=30Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大功率 P最大==2.7W． 答：(1)电源电压是18V； (2)滑动变阻器的最大阻值是60Ω； (3)滑动变阻器的最大功率是2.7W． 21．（1）0.6W（2）0.9375W 【详解】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流． （1）．由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Ω，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω； 当I=0.1A时，P1的值： P1=I2R=（0.1A）2×60Ω=0.6W； （2）．由题意可知，当R=0时，电路中只有R0，电路电流为0.5A，即I==0.5A————①， 当R=60Ω时，R与R0串联，电路电流为0.1A，即I==0.1A————②， 联立①②解得，U=7.5V, R0=15Ω, 电阻式传感器R的电功率：P=I2R=()2R= R==; 当R=15Ω时，P有最大值，Pmax==0.9375W. 答：（1）．P1的值为0.6W； （2）．电阻式传感器R的最大电功率值为0.9375W． 22．（1）50Ω；（2）12V；（3）14.4W 【详解】解：（1）由图甲可知，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中电流最小；由图乙可知，电路中最小电流时，滑动变阻器的电功率。滑动变阻器最大阻值 （2）当电路中电流为时，滑动变阻器R1两端的电压 则R0两端的电压 定值电阻R0的阻值 当电路中电流为时，滑动变阻器R1两端的电压 此时R0两端的电压 定值电阻R0的阻值 由定值电阻R0的阻值不变，可得 解得电源电压 （3）定值电阻R0的阻值 当滑动变阻器R1接入电路的阻值为零时，定值电阻R0两端的电压最大且等于电源电压，此时R0有最大功率为 答：（1）滑动变阻器R0的最大阻值是50Ω； （2）电源电压为12V； （3）定值电阻R0的最大功率是14.4W。 答案第18页，共20页 答案第1页，共19页 学科网（北京）股份有限公司 $$