内容正文:
第十八章 电功率
专题(五)电功率图象问题
1
类型一 定值电阻、小灯泡图象
1.[2023·济宁] 如图是灯泡的 图象。结合图象分析,下列选项正确
的是( )
D
(第1题)
A.通过灯泡 的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡的电流为 时,其实际功
率为
C.将两个完全相同的灯泡串联在 的电
源两端,电路的总功率为
D.将灯泡和 的定值电阻并联在 的
电源两端,电路的总电阻为
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2
2.[2024·保定满城区期末] 两定值电阻甲、乙的电压与电流关系如图所
示,下列分析正确的是( )
A
(第2题)
A.甲的电阻值小于乙的电阻值
B.将甲、乙串联起来,甲两端的电压大于乙两
端的电压
C.将甲、乙并联起来,甲消耗的电功率小于乙
消耗的电功率
D.将甲、乙串联在 的电源两端,通过甲的
电流为
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3
3.如图甲所示是小灯泡和电阻 的
图象,将小灯泡和电阻 接入
如图乙所示的电路中,只闭合开关
,小灯泡的实际功率为 。则
下列说法中不正确的是( )
D
A.电源电压为
B.只闭合开关,小灯泡的电阻为
C.再闭合开关 ,小灯泡的亮度不变,电流表的示数变大
D.再闭合开关,电路总功率增大
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4.如图甲所示电路,电源电压为且保持不变,小灯泡标有“ ”
的字样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示。
解:开关 闭合后,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端
的电压,电流表测量电路中的电流。
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(1)求小灯泡正常发光时的阻值。
[答案] 已知小灯泡标有“ ”的字样,根据 可知,小灯泡正
常发光时的阻值 。
(2)当电流表的示数为 时,求小灯泡的电功率。
[答案] 由题图乙可知,当电流表的示数 时,小灯泡两端的电
压 ,
此时小灯泡的电功率 。
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(3)要使小灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的阻值应为多少?
[答案] 当小灯泡正常发光时,电路中的电流 ,此时
滑动变阻器两端的电压 ,由欧姆定律
可得,滑动变阻器接入电路的阻值 。
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7
类型二 滑动变阻器图象
5.[2023·枣庄] 如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡 的阻值不
变,滑动变阻器的规格是“”。闭合开关 ,在保证电路元件
安全且能使小灯泡正常发光的前提下,最大范围内移动滑片 ,绘制了
通过滑动变阻器的电流与滑动变阻器阻值关系的图象,如图乙所示。下
列说法正确的是( )
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A.电源电压为
B.小灯泡的电阻为
C.小灯泡的额定功率为
D.电路的总功率最小时, 内滑
动变阻器消耗的电能为
√
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9
6.在如图甲所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关 ,将滑动变阻
器的滑片 由最右端向左移动的过程中,电压表示数与电流表示数的变
化关系如图乙所示。则定值电阻的阻值为____ ;电路的最小总功
率为_____ 。
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类型三 其他图象
7.兴趣小组设计如图甲所示的电路
进行实验探究,电源为电压可调的
学生电源,小灯泡 标有“
”字样, 为定值电阻。
小组根据记录的电流表和电压表的示数,绘出如图乙所示的关系图象。
当电压表的示数为时,小灯泡的电阻为____ ;调节电源电压,
当电路的总功率为时,小灯泡的实际功率为_____ 。
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8.[2024·滨州] 为研究调光灯的工作
原理,某小组设计了如图甲所示的
模拟电路进行探究。已知小灯泡 标
有“ ”字样,电源电压恒
定不变。在保证电路安全的情况下,
解:由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表 测滑动变阻器两
端电压,电压表 测灯泡两端电压,电流表测电路电流。
通过调节滑动变阻器滑片 ,分别记录三个电表的示数,并将电表示数
绘制成如图乙所示的关系图象,求:
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(1)灯泡 正常发光时的电流。
[答案] 由可知,灯泡正常发光时的电流 。
(2)灯泡正常发光 消耗的电能。
[答案] 灯泡正常发光消耗的电能 。
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(3)电源电压。
[答案] 当滑动变阻器滑片 向右移动时,其接入电路的阻值变大,电路
总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流变小,则灯泡 两端电压减小,
由串联分压可知,滑动变阻器两端电压增大,由图乙可知,当滑动变阻
器阻值最大时,电路电流最小为,此时灯泡两端的电压为 ,
滑动变阻器两端的电压为 ,根据串联电路电压的特点可知,电源电
压为 。
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(4)滑动变阻器阻值的变化范围。
[答案] 由上述可知,当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小为 ,
滑动变阻器两端的电压为 ,则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
。灯泡正常发光时的电流为 ,所以电
路中允许通过的最大电流为 ,由图乙可知,此时滑动变阻器两端的
电压为 ,则滑动变阻器允许接入的最小阻值为
。因此滑动变阻器阻值的变化范围为
。
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15
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