微专题6 电学图象的分析与计算（课件PPT）-【解密中考】2024年中考物理讲义（湖北专用）

微专题6　电学图象的分析与计算 2024湖北《解密中考》 ——物理 较复杂的电学图象题分析步骤 (1)明确图象横坐标和纵坐标所表示的物理量，弄清图象中各部分的物理意义，特别是图象中的特殊点(起点、终点、拐点、交点)的含义； (2)结合动态电路分析，找到图象与电路状态的对应关系，将对应图象中的已知数据条件转移到对应状态的电路中； (3)根据串、并联电路的特点及欧姆定律、电功率的计算公式，结合已知数据条件进行解答。 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 (2023·南充) 如图所示是电阻R1和R2的 I －U图象，下列说法正确的是(　　) A．R2的阻值为10 Ω B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4 C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电 压与R2两端电压之比为1∶2 D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2 直线型图象 类型 1 D 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 (2023·重庆B卷) 如图甲所示的电 路，电源电压恒定。闭合开关S，移动滑片 P，电压表示数随电流表示数变化的图象如 图乙所示。以下分析正确的是(　　) A．电源电压为10 V B．R0最大功率为1 W C．滑片P向左移动过程中，R0两端电压逐渐 变小 D．滑片P向右移动过程中，电压表与电流表 的比值变大 甲 乙 D 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 1．(2023·凉山改编) 如图甲所示，电源电压保持不变， 闭合开关S，滑动变阻器滑片在ab两点间滑动的过程中， 两只电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。 下列分析正确的是(　　) A．图乙中dc是表示电压表V1的示数随电流表示数变 化的图线 B．电源电压为10 V C．滑片P在b点时，R0消耗的电功率为2 W D．当R＝R0时，电路消耗的总功率为18 W 甲 乙 C 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 【思路点拨】 此类直线型图象在数学上体现为正比例函数图象以及一次函数图象，定值电阻的U －I图象是正比例函数图象(ec)，滑动变阻器与定值电阻串联时，滑动变阻器的U －I图象是一次函数图象(dc)。分析时也可先利用动态电路分析图象dc、ec分别是谁的U －I图象，再在图象上找出滑动变阻器的滑片分别在a、b两个位置对应的坐标，利用定值电阻的阻值和电源电压不变，以定值电阻和电源电压为未知量结合图象已知数据列出方程或方程组，解出电源电压和定值电阻的阻值，进而根据串联电路的特点及欧姆定律、电功率的计算公式求出其他相关物理量。 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 如图是灯泡L的I －U图象。结合图象分析， 下列选项正确的是(　　) A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比 B．当通过灯泡L的电流为0.3 A时，其实际功率 为0.72 W C．将两只完全相同的灯泡L串联在2.4 V的电源两 端，电路的总功率为0.24 W D．将灯泡L和18 Ω的定值电阻并联在3.6 V的电源两端，电路的总电阻为6 Ω 曲线型图象 类型 2 D 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 如图甲所示，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω。 闭合开关，滑动变阻器消耗的功率与其接入电路电阻的P －R图象如图 乙所示，则R1和图乙中的P0分别为(　　) A．10 Ω　0.6 W　　　 B．10 Ω　0.8 W C．20 Ω　0.6 W D．20 Ω　0.8 W 甲　　 乙 B 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 3．(2023·鄂州) 如图甲所示，电源电压恒定，闭合 开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常 发光的位置，此过程中电流表示数与两只电压表示 数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图象 B．电源电压为11 V C．灯的额定电流为0.2 A D．滑动变阻器的最大阻值是15 Ω 甲 乙 B 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 【思路点拨】 由于小灯泡的电阻受温度影响，因此小灯泡的U －I图象是曲线；滑动变阻器与小灯泡串联时，滑动变阻器的U －I图象也是曲线。先利用动态电路分析图象a、b分别是谁的U －I图象，再在图象上找出滑动变阻器的滑片分别在最右端和小灯泡正常发光时两个位置对应的坐标，根据对应图象点已知电压表和电流表的数据，结合串联电路的特点及欧姆定律的计算公式求出其他相关物理量。 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 4．(多选) 如图甲所示的电路中，电源电压不变，滑动 变阻器的滑片P从a端移到b端，如图乙所示是定值电阻 R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象。下列说 法中正确的是(　 　) A．电源电压为6 V B．滑片P在b端时，由图乙可知电阻R2＝50 Ω， 此时电路电流为0.02 A C．滑片P在b端时，电阻R1的功率为0.1 W D．滑片P在b端时，该电路的总功率为0.5 W 甲 乙 AC 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图象。 分段型图象 类型 3 甲 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 (1)第28 s红灯两端的电压为100 V，求此时通过红灯的电流； 解：第28 s红灯两端的电压为100 V，由图甲可知，此时红灯的功率P红＝200 W， 甲 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 (2)请计算0～30 s内红灯和绿灯消耗的总电能； 解：由图甲可知，红灯和绿灯在0～20 s内的总功率P1＝200 W，在20～25 s内总功率为P2＝0 W，在25～30 s内总功率P3＝200 W＋200 W＝400 W， 所以0～30 s内红灯和绿灯消耗的总电能：W＝W1＋W2＋W3＝P1t1＋P2t2＋P3t3＝200 W×20 s＋0 W ×5 s＋400 W×5 s＝6 000 J； 甲 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 (3)图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丙所示的周期 性变化的电压UAB，定值电阻R＝2 Ω，D为特殊电子元件。当UAB＜6 V时， D两端的电压UD＝UAB；当UAB≥6 V时，UD恒为6 V不变。当通过R的电 流满足I≥2 A时，电路启动喷水，此时UAB至少为多少伏？该电路工作 10 min，其中喷水时间有多少秒？ 乙 丙 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 解：根据题意可知：当UAB＜6 V时，D两端的电压UD等 于输入电压，当UAB≥6 V时，UD保持6 V不变； 当通过R的电流满足I≥2 A时，电路启动喷水， UR＝IR＝2 A×2 Ω＝4 V， 这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB对应的电压：UAB＝UD＋UR＝6 V＋4 V＝10 V； 乙 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 由图丙可知，0～3 s内AB两端的电压均匀增加，3 s时达到15 V，则2 s时 对应的电压为10 V，即在一个周期的2～4 s内，UAB≥10 V，则一个周期 内(周期为6 s)有三分之一的时间在喷水(一个周期内喷水时间为2 s)， 10 min＝600 s，相当于100个周期，则有2 s×100＝200 s时间在喷水。 丙 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 5．在综合实践活动中，小峰同学设计了一种煮 饭电路，如图甲所示，图中R1和R2均为电阻丝， S1是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入220 V 电源，在30 min内，电路总功率随时间变化的 图象如图乙所示。则0～5 min内通过R1的电流 为__________A；30 min内电路消耗的电能为 ____________J；10～15 min内R1的电功率为 __________W。 甲 乙 5 1.584×106 176 返回首页 微专题6　电学图象的分析与计算 首页 类型1 类型2 类型3 总目录 本讲内容结束 请完成《练测本》本讲内容 由P＝UI可得，此时通过红灯的电流：I红＝＝＝2 A； 由I＝可得，喷水时R两端的电压至少为： $$