重难点08 电功率的计算 图像计算 动态电路的分析-2025年中考科学【热点·重点·难点】专练(浙江专用)
2025-03-17
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34页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.92 MB |
| 发布时间 | 2025-03-17 |
| 更新时间 | 2025-03-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-03-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51062410.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
重难点08 电功率的计算 图像计算 动态电路的分析
考点
三年考情分析
2025考向预测
1、电功率的计算:基本公式的应用,结合用电器铭牌信息计算,多挡位用电器的电功率计算
2、图像分析:U-I图像,P-I图像,P-U图像
3、动态电路的分析:开关,滑动变阻器,敏感电阻
在近三年浙江中考科学试卷中,电功率的计算、图像计算与动态电路分析考查题型多样。选择题常考查基本概念和公式的理解,如判断不同电路中电功率的变化、根据图像分析电阻或电功率等;填空题多涉及电功率的计算,包括结合用电器铭牌、图像数据等;实验探究题可能围绕测量电功率实验,分析实验数据、探究影响电功率的因素,或考查动态电路中电学量的变化;计算题一般将电功率计算与电路分析相结合,综合考查学生对欧姆定律、电功率公式等知识的运用。
预计 2025 年浙江中考科学仍会考查电功率的计算、图像计算与动态电路分析。选择题可能会深化对概念和公式的考查,如分析复杂电路中不同位置电功率的变化规律、不同类型图像(如P−t图像等)与电学量的关系等;填空题或许会结合更复杂的生活场景,给出多组数据,考查学生对电功率公式的灵活运用和计算能力;计算题大概率会综合多个电学知识点,如将电功率计算与电路故障分析、电能的转化与守恒等相结合,考查学生的综合分析和计算能力。
【体系构建】
【重难诠释】
知识点一、电功率比例计算问题
①电功率物理意义:描述电流做功快慢的物理量
②公式:←(纯电阻电路)
③比例运算:
串联:P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2
并联:P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1
①电功率公式:
a.
b.纯电阻电路时,还有
②电功率比例关系:
a.串联:P1∶P2=W1∶W2=U1∶U2=R1∶R2
b.并联:P1∶P2=W1∶W2=I1∶I2=R2∶R1
知识点二、电功率图像问题
电功率常见图像:
①类型——直线型/曲线型:
②看图方法:
a.看坐标
b.看曲线变化
c.找实心点
常见考法
①判断P与其他物理量的图像关系:
②图像计算问题:
③归纳总结——两步解题
a.看图
b.找实心点(交点)
知识点三、电功率电路动态分析问题
①并联电路的动态分析:
②串联电路的动态分析:
技巧归纳
①并联动态分析:电阻变化—→电流变化—→电功率变化
②串联动态分析:电阻变化—→电流变化—→定值电阻电压变化—→变阻器电压变化—→电功率变化
(建议用时:40分钟)
1.两个完全相同的电阻R1和R2分别以并联和串联两种方式,接入电源电压分别为U和2U的电路中,如图所示。以下说法正确的是( )
A.甲、乙两图中通过R1的电流之比为2:1
B.甲、乙两图中R1两端电压之比为1:2
C.甲、乙两图等效电阻之比为1:2
D.甲、乙两图的总功率之比为1:1
【解答】解:ABCD、设二者电阻阻值为R,甲图中两电阻并联,乙图中两电阻串联。
根据欧姆定律可知甲、乙两图中通过R1的电流之比为:,故A错误;
根据串并联的电压特点可知甲、乙两图中R1两端电压之比为:1:1,故B错误;
根据电阻串并联的特点可知甲、乙两图等效电阻之比为:1:4,故C错误,
根据P可知甲、乙两图的总功率之比为:1:1,故D正确。
故选:D。
2.分别标有“6V 3.6W”和“6V 1.8W”字样的甲、乙两灯,其I﹣U图线如图所示。当将两灯串联在8V的电源两端时,甲、乙两灯的实际功率P甲:P乙为( )
A.1:2 B.1:3 C.2:1 D.3:1
【解答】解:串联电路中电流处处相等,各部分电压之和等于电源电压,当将两灯串联在8V的电源两端时,从图中可知电路电流为0.3A,甲、乙两端的电压分别为2V、6V,且2V+6V=8V,符合题意。
根据P=UI可知甲、乙两灯的实际功率P甲:P乙;
故选:B。
3.如图所示,电源电压恒定,灯泡L规格为“8V 4W”(忽略温度对灯泡电阻的影响),滑动变阻器R1最大阻值为40Ω,R2为定值电阻。闭合S,将S1接1,移动滑片使灯泡正常发光,电路总功率为P1,此时滑动变阻器工作1min消耗的电能为W;将S1接2,滑片移至a端,电流表示数为1A,电路总功率为P2,滑片移至b端,电流表示数为0.2A。下列判断正确的是( )
A.L正常发光时的电阻为2Ω
B.电源电压为8V
C.P1:P2=2:1
D.W=60J
【解答】解:A、灯泡L规格为“6V,3W”,根据P可得灯泡正常发光时的电阻:RL16Ω,故A错误;
B、将S1接2,滑片移至a端,电路中只有定值电阻R2接入电路,电流表示数为1A;滑片移至b端,R1、R2接入电路,电流表示数为0.2A,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压:U=I2R2=I′2(R1+R2),
则:U=1A×R2=0.2A×(40Ω+R2),解得R2=10Ω,U=10V,故B错误;
C、小灯泡的额定电流为:I额0.5A;
闭合开关S,将S1接1,灯泡L与滑动变阻器R1串联,当小灯泡正常发光时,电路中的电流为:I1=I额=0.5A;则电路总功率为:P1=UI1=UI额;
将S1接2,滑片移至a端,电路中只有定值电阻R2接入电路,电流表示数为1A,电路总功率为:P2=UI2,
则P1与P2的比值为:,故C错误;
D、闭合开关S,将S1接1,灯泡L与滑动变阻器R1串联,当小灯泡正常发光时,根据串联电路的电压特点可得滑动变阻器两端的电压:U1=U﹣UL=10V﹣8V=2V;
则W=U1I1t=2V×0.5A×60s=60J,故D正确。
故选:D。
4.把小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的I﹣U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.在图乙中直线B表示小灯泡L的I﹣U关系图像
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.1A
C.当电源电压为8V时,R与L的电阻值之比为2:1
D.当电流表示数为0.4A时,小灯泡L的实际功率为3.2W
【解答】解:A.定值电阻的电流与其两端电压成正比,所以定值电阻R的I﹣U关系图像是一条直线,所以图乙中图线B表示电阻R的I﹣U关系图像,曲线A是灯泡L的I﹣U关系图像,故A错误;
B.如图所示,小灯泡与定值电阻并联,电流表测干路电流,当电源电压为4V时,小灯泡与电阻R两端的电压都为4V,由图乙可知,通过小灯泡的电流为 0.3A,通过电阻R的电流为0.1A,根据并联电路电流规律可知,电流表的示数为I=I1+I2=0.3A+0.1A=0.4A,故B错误;
C.R与L并联,当电源电压为8V时,通过L的电流为0.4A;通过定值电阻R的电流为0.2A。则R与L的阻值之比为。故C正确;
D.分析乙图可知,当电流表示数为0.4A时,电源电压为4V,此时通过小灯泡的电流为 0.3A,通过电阻R的电流为0.1A,电流表的示数恰好为I=I1+I2=0.3A+0.1A=0.4A。此时小灯泡的实际功率为P=UI=4V×0.3A=1.2W,故D错误。
故选:C。
5.某实验小组测得小灯泡L和电阻R的电流与电压的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值为15Ω
B.当通过小灯泡L的电流为0.3A时,其消耗的电功率为0.6W
C.仅把小灯泡L、电阻R并联接在电压为4V的电路中,干路电流为0.8A
D.仅把小灯泡L、电阻R串联接在电路中,当电路中的电流为0.2A时,它们两端的总电压为6V
【解答】解:
A.根据欧姆定律可知电阻R的阻值为R20Ω,故A错误;
B.当通过小灯泡L的电流为0.3A时,由图象可知L两端的电压为2V,小灯泡消耗的电功率为:
P=U′I′=2V×0.3A=0.6W,故B正确;
C.仅把小灯泡L、电阻R并联在电压为4V的电路中,通过小灯泡的电流为0.4A,通过定值电阻的电流为0.2A,根据并联电路的电流特点可知干路上的电流为I总=IL+IR=0.4A+0.2A=0.6A,故C错误;
D.仅把小灯泡L、电阻R串联在电路中,当电流为0.2A时,小灯泡两端电压为1V,定值电阻两端电压为4V,根据串联电路的电压特点可知它们两端的总电压为U总=UL+UR=1V+4V=5V,故D错误。
故选:B。
6.如图甲所示电路,闭合开关,滑片在滑动变阻器上某两点间滑动的过程中,L和R的U﹣I图像如图乙所示。小灯泡的额定电压为2.5V,则下列说法正确的是( )
A.此过程电路的最小总功率为0.3W
B.此过程滑动变阻器的最大功率为0.3W
C.小灯泡正常工作时的电阻为25Ω
D.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
【解答】解:由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测L的两端电压,V2测R的两端电压,电流表测电路中电流。
A、当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,最小电流Imin=0.1A,此时电路总功率最小。
因为电源电压U=UL+UR,当I=0.1A时,UL=0.5V,UR=2.5V,所以电源电压U=UL+UR=0.5V+2.5V=3V,则电路的最小总功率Pmin=UImin=3V×0.1A=0.3W,故A正确;
B、滑动变阻器的功率为P=UI,如下图中2号曲线上的点与坐标轴围成的矩形面积;当在A点时,面积为12个网格的面积,此时变阻器的功率为1.5V×0.2A=0.3W,但在B点,面积大于12个网格的面积,所以滑动变阻器的最大功率一定大于0.3W,故B错误;
C、小灯泡的额定功率为U额=2.5V,由图乙可知,此时通过灯泡的电流为I额=0.25A,则小灯泡正常工作的电阻为RL'10Ω,故C错误;
D、当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,最小电流Imin=0.1A,此时UR=2.5V,则滑动变阻器的最大值为:Rmax25Ω,故D错误。
故选:A。
7.小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6V,小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到最左端
B.小灯泡的电阻约为12.7Ω
C.小灯泡正常发光10min,消耗的电能为6840J
D.小灯泡两端电压为2.0V时,滑动变阻器消耗的电功率为0.88W
【解答】解:
A.闭合开关S前,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即最右端,故A错误;
B.小灯泡的U﹣I图像为曲线,根据欧姆定律可知灯泡的电阻会变化,故B错误;
C.小灯泡正常发光10min,根据W=UIt可知消耗的电能为
W=UIt=3.8V×0.3A×10×60s=684J,故C错误;
D.小灯泡两端电压为2.0V时,由乙图可知电路中的电流为0.22A,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端电压为:
UP=U﹣UL=6V﹣2V=4V,
滑动变阻器消耗的电功率为
PP=UPI′=4V×0.22A=0.88W,故D正确。
故选:D。
8.如图甲电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I关系图象如图乙所示,下列判断不正确的是( )
A.R1的电阻为5Ω
B.滑动变阻器的最大电阻为20Ω
C.电路消耗的最小功率为0.6W
D.电路消耗的最大功率为1.8W
【解答】解:ABC、两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,
电源的电压:
U=I1R1=0.6A×R1,
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2可知,I2=0.2A,U2=2V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R210Ω,故B错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V,
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R1=0.2A×R1+2V,
解得:R1=5Ω,故A正确;
电路消耗的最小功率:
P2=UI2=3V×0.2A=0.6W,故C正确;
D、电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V,
电路消耗的最大功率:
P1=UI1=3V×0.6A=1.8W,故D正确。
故选:B。
9.如图是人体身高测量仪的电路示意图,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压保持不变,滑片会随身高上下平移。当开关闭合,被测身高降低时,说法错误的是( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电压表的示数与电流表的示数比值变大
D.定值电阻R0消耗的电功率变大
【解答】解:由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器两端的电压,电源电压保持不变,当开关闭合,被测身高降低时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的电流变小,由U=IR可得电阻R0两端的电压变小,同时由P=I2R可知电阻R0消耗的功率变小,由串联电路中电压的关系可知,滑动变阻器两端的电压即电压表的示数变大,而电压表的示数与电流表的示数比值为滑动变阻器接入电路中的电阻,即变大。故D说法错误,符合题意,ABC正确,不符合题意。
故选:D。
10.某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,其中R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,R0是定值电阻,电压表量程0~3V,电源电压恒定不变。闭合开关S。下列说法正确的是( )
A.当平板受到的压力增大时,通过R的电流减小
B.R0的阻值增大,体重计的量程增大
C.增大电源电压,体重计的量程变小
D.体重计的示数越小,体重计消耗的功率就越大
【解答】解:由图可知压敏电阻R和定值电阻R0串联接入电路,电压表与定值电阻R0并联,测量定值电阻R0两端的电压。
A、根据压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,压力增大,压敏电阻的阻值减小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,通过R的电流增大,故A错误;
B.若将R0的阻值增大,电压表测量的最大电压值不变,则电路中的电流变小,根据串联电压规律,压敏电阻两端电压不变,则压敏电阻的阻值变大,由表可知,体重计能称量的最大值将变小,故B错误;
C、增大电源电压,根据欧姆定律可知体重不变时通过电路的电流变大,所以体重计的量程会减小,故C正确;
D.体重计的示数越小,压力越小,压敏电阻越大,电路的电阻越大,根据串联电阻的规律,电路的电阻变大,由P可知体重计消耗的功率就越小,故D错误。
故选:C。
11.为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示,这是烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数不变
B.电压表与电流表的示数之比不变
C.电阻R0的功率变小
D.电路中的总功率变大
【解答】解:由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当有烟雾遮挡射向R的激光时,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由欧姆定律可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小;由U=IR可知,R0两端电压减小;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,光敏电阻R两端的电压增大,即电压表的示数增大,故A错误;
B、电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表与电流表的示数之比等于R的电阻,而电阻是变大的;电压表与电流表的示数之比变大,故B错误;
C、根据P=I2R可知,电阻R0的功率变小,故C正确;
D、根据P=UI可知,电路的总功率变小,故D错误。
故选:C。
12.在图甲所示电路中,电源电压不变,R0为定值电阻。闭合S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.9V
B.定值电阻R0的阻值为20Ω
C.滑动变阻器的调节范围为0~36Ω
D.当滑片P位于b端时,R0的电功率最小
【解答】解:AB、由图甲可知,R0与滑动变阻器串联,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为0时,电压表示数为0,电路中的电流最大,电路为R0的简单电路,
由图乙可知,此时电路中电流:I最大=0.6A,则根据可得:
电源电压:U=I最大R0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图乙可知,当电流I最小=0.2A,电压表示数U滑大=4V,根据R
和串联电路的电压特点可得:
电源电压:U=I最小R0+U滑大=0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得,U=6V,R0=10Ω,故AB错误;
C、当滑片P位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,则根据可得:
滑动变阻器的最大阻值:
;
所以,滑动变阻器的调节范围为0~20Ω,故C错误;
D、当滑片P位于b端时,电路中的电流最小,根据P=UI可知电路的总功率最小,故D正确。
故选:D。
13.如图甲所示是小伟设计的方向盘自动加热套的电路图。电源电压恒为6V,其中R1是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示,R2是定值电阻,其阻值为10Ω。闭合开关,当方向盘的温度降低到某一值时,温控系统就会自动加热升温;当温度升高到设定温度时,系统会停止加热。下列判断正确的是( )
A.方向盘温度降低时,温控系统AB两端的电压会变大
B.方向盘温度降低时,电路中的电功率增大
C.当温度为10℃时,电路中的电流为0.24A
D.当定值电阻R2,两端电压为2V时,方向盘温度为10℃
【解答】解:A、闭合开关,两电阻串联接入电路,由乙图可知热敏电阻的阻值随温度的升高而降低,温度降低时,热敏电阻接入电路的阻值变大,根据串联分压原理可知其两端电压增大,串联电路总电压等于各部分电压之和,则定值电阻两端的电压变小,即温控系统AB两端的电压会变小,故A错误;
B、方向盘温度降低时,热敏电阻接入电路的阻值变大,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,根据P=UI可知电路中的电功率减小,故B错误;
C、当温度为10℃时,热敏电阻接入电路的阻值为15Ω,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时通过电路的电流:I0.24A,故C正确;
D、当定值电阻R2两端电压为2V时,热敏电阻两端的电压:U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V,
此时通过电路的电流:I′0.2A,
根据欧姆定律可知此时热敏电阻接入电路的阻值:R1′20Ω,
由图乙可知方向盘温度小于10℃,故D错误。
故选:C。
14.小刚设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示,压力显示器是由其中一个电表改装而成的,要求压力增大时,电表的示数增大;当压力为80N时,开始发出报警信号。已知电路中电源电压为3V不变,R1的阻值恒为10Ω,压敏电阻R2的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.显示器由电压表改装而成
B.压力减小时,电路中的总功率变小
C.当电流表示数为0.1A时,报警器开始发出报警信号
D.当压力为0N时,电路中的电流为0.12A
【解答】解:由图甲得,定值电阻R1与压敏电阻R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量压敏电阻R2的电压。
A.由图乙得,压力变大时,压敏电阻R2的阻值变小,此时电路电阻变小,由欧姆定律得,电路电流变大,则电流表的示数变大,此时定值电阻R1的电压变大,由串联电路电压特点得,压敏电阻R2的电压变小,则电压表的示数变小。要求压力增大时,电表的示数增大,则显示器由电流表改装而成,故A错误;
B.由图乙可知压力减小时,压敏电阻R2的阻值变大,此时电路电阻变大,由欧姆定律得,电路电流变小,电源电压不变,由P=UI得,电路中的总功率变小,故B正确;
C.当压力为80N时,开始发出报警信号,压敏电阻R2的阻值为5Ω,此时电路电流为:,故C错误;
D.由图乙可知,当压力为0N时,压敏电阻R2的阻值25Ω,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流为:,故D错误。
故选:B。
15.图甲是检测物体形变的器件应变片的结构示意图,它是将一根细金属丝置入柔性塑料中制成的,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细。将应变片R2接入图乙所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,当被检测物体发生拉伸形变时,下列关于说法正确的是( )
A.金属丝被拉长变细时,应变片电阻变小
B.电阻R1两端的电压变小
C.电流表的示数变大
D.电阻R1消耗的电功率变大
【解答】解:A、塑料中的金属丝会被拉长变细,所以应变片中金属丝的电阻变大,故A错误;
BC、由图乙可知,应变片与定值电阻R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量应变片两端的电压。应变片中金属丝的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小;由U=IR可知,R1两端的电压变小,故B正确、C错误;
D、R1为定值电阻,电路中的电流变小,由P=I2R可知,电路消耗的电功率变小,故D错误。
故选:B。
16.项目式学习小组的同学们设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路图如图甲所示。已知电源电压恒为6V,报警器由电压表改装而成,R0是定值电阻,RP是压敏电阻,其阻值RP随水深h变化的图像如图乙所示。报警器未浸入水中时,电流表示数为0.12A;报警器浸入水下深度大于等于1m时,报警器报警。下列说法中正确的是( )
A.浸入水下越深,电流表的示数越小
B.浸入水下越深,电路消耗的总功率越小
C.刚好报警时,定值电阻R0两端的电压为4.5V
D.若需要在水深0.8m时报警,可增大定值电阻R0的阻值
【解答】解:AB、由图甲可知,R0与RP串联,报警器与R0并联接入电路,报警器是电压表,测R0两端的电压,
由图乙可知报警器浸入水下深度越深,压敏电阻接入电路的阻值越小,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻越小,根据欧姆定律可知通过电路的电流越大,所以电流表示数变大,根据P=UI可知电路消耗的总功率越大,故AB错误;
C、报警器未浸入水中时,RP的阻值为40Ω,电流表示数是0.12A,则RP两端的电压为:UP=I1RP=0.12A×40Ω=4.8V;
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得定值电阻的阻值:R010Ω
报警器浸入水下深度h为1m时,压敏电阻接入电路的阻值为30Ω,
根据串联电路电阻规律可得电路中总电阻:R=R0+R′P=10Ω+30Ω=40Ω,
根据欧姆定律可得此时电路中的电流:I0.15A,
刚好报警时,定值电阻R0两端的电压为U0=IR0=0.15A×10Ω=1.5V,故C错误;
D、报警时电压表示数不变,由串联分压知两电阻的比值不变,报警水深减小,压敏电阻阻值增大,定值电阻阻值也要增大,故D正确。
故选:D。
17.飞船发射前要检验飞船舱体的气密性。图甲为飞船的模拟检测电路,电源电压保持不变,R0为20Ω的定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。将R置于舱体中,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表的示数为6V,舱体内气压为1.0×105Pa。下列说法正确的是( )
A.舱体内气压增大时,压力传感器R的阻值增大
B.舱体内气压减小时,电压表示数增大
C.舱体不漏气时,电阻R两端电压为3V
D.舱体内气压减小时,电路中的总功率增大
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压,
A、由图乙知道,随着舱体气压的变大,压力传感器R的阻值变小,故A错误;
B、由图乙知道,舱体气压减小时,压力传感器R的阻值增大,根据串联电路的分压原理知道,压力传感器R两端的电压变大,R0两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B错误;
C、舱体不漏气时,电压表的示数为6V,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流:I0.3A,
舱体内气压为1.0×105Pa,压敏电阻接入电路的阻值为10Ω,此时电阻R两端的电压:UR=IR=0.3A×10Ω=3V,故C正确;
D、由图乙知道,舱体气压减小时,压力传感器R的阻值增大,电路的总电阻增大,由欧姆定律知道,电路的电流变小,电源电压保持不变,由P=UI知道,电路中的总功率变小,故D错误。
故选:C。
18.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,在滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.电源电压为12V
B.灯泡正常发光时的电流为1.0A
C.滑动变阻器的最大阻值为6Ω
D.小灯泡的最小功率为3W
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、当滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电压表的示数最大,电流表的示数最大,由图象可知,电源的电压U=UL=12V,电流表的示数Imax=IL=2.0A,此时灯泡正常发光;故A正确,B错误;
CD、当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,小灯泡的电功率最小,由图象可知,灯泡两端的电压UL′=3V,通过的最小电流Imin=IL′=1.0A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压为:UR=U﹣UL′=12V﹣3V=9V,因串联电路中各处的电流相等,由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值为:R滑9Ω,小灯泡消耗的最小功率为:Pmin=UImin=3V×1.0A=3W,故C错误,D正确。
故选:AD。
19.如图甲所示的电路,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L标有“4V,2W”字样。闭合开关S1、S2,在确保电路安全的情况下,调整滑动变阻器滑片P位置,记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I,并作出如图乙所示的图像。
(1)求电源的电压;
(2)求电阻R能达到的最大功率;
(3)断开S2,小灯泡正常发光时,求滑动变阻器的功率。
【解答】解:由图知闭合开关S1、S2,时,灯短路,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表串联电路中的电流;
(1)根据直线两端点对应的电流和电压,根据欧姆定律和串联电路电压的规律,根据电源电压不变列方程有
U=U1+IR=U2+I′R
即10V+0.2R=6V+0.6R
解得R=10Ω;
电源电压
U=U=U1+IR=10V+0.2×10Ω=12V
(2)由于电流表量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流为0.6A,
电阻R能达到的最大功率为:
P=I2R=(0.6A)2×10Ω=3.6W
(3)断开S2时,小灯泡、定值电阻R和滑动变阻器串联,小灯泡正常发光时的电流为
IL,
此时定值电阻R两端的电压为:
UR=ILR=0.5A×10Ω=5V
小灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率为:
P=U滑IL=(U﹣UR﹣UL)IL=(12V﹣5V﹣4V)×0.5A=1.5W
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重难点08 电功率的计算 图像计算 动态电路的分析
考点
三年考情分析
2025考向预测
1、电功率的计算:基本公式的应用,结合用电器铭牌信息计算,多挡位用电器的电功率计算
2、图像分析:U-I图像,P-I图像,P-U图像
3、动态电路的分析:开关,滑动变阻器,敏感电阻
在近三年浙江中考科学试卷中,电功率的计算、图像计算与动态电路分析考查题型多样。选择题常考查基本概念和公式的理解,如判断不同电路中电功率的变化、根据图像分析电阻或电功率等;填空题多涉及电功率的计算,包括结合用电器铭牌、图像数据等;实验探究题可能围绕测量电功率实验,分析实验数据、探究影响电功率的因素,或考查动态电路中电学量的变化;计算题一般将电功率计算与电路分析相结合,综合考查学生对欧姆定律、电功率公式等知识的运用。
预计 2025 年浙江中考科学仍会考查电功率的计算、图像计算与动态电路分析。选择题可能会深化对概念和公式的考查,如分析复杂电路中不同位置电功率的变化规律、不同类型图像(如P−t图像等)与电学量的关系等;填空题或许会结合更复杂的生活场景,给出多组数据,考查学生对电功率公式的灵活运用和计算能力;计算题大概率会综合多个电学知识点,如将电功率计算与电路故障分析、电能的转化与守恒等相结合,考查学生的综合分析和计算能力。
【体系构建】
【重难诠释】
知识点一、电功率比例计算问题
①电功率物理意义:描述电流做功快慢的物理量
②公式:←(纯电阻电路)
③比例运算:
串联:P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2
并联:P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1
①电功率公式:
a.
b.纯电阻电路时,还有
②电功率比例关系:
a.串联:P1∶P2=W1∶W2=U1∶U2=R1∶R2
b.并联:P1∶P2=W1∶W2=I1∶I2=R2∶R1
知识点二、电功率图像问题
电功率常见图像:
①类型——直线型/曲线型:
②看图方法:
a.看坐标
b.看曲线变化
c.找实心点
常见考法
①判断P与其他物理量的图像关系:
②图像计算问题:
③归纳总结——两步解题
a.看图
b.找实心点(交点)
知识点三、电功率电路动态分析问题
①并联电路的动态分析:
②串联电路的动态分析:
技巧归纳
①并联动态分析:电阻变化—→电流变化—→电功率变化
②串联动态分析:电阻变化—→电流变化—→定值电阻电压变化—→变阻器电压变化—→电功率变化
(建议用时:40分钟)
1.两个完全相同的电阻R1和R2分别以并联和串联两种方式,接入电源电压分别为U和2U的电路中,如图所示。以下说法正确的是( )
A.甲、乙两图中通过R1的电流之比为2:1
B.甲、乙两图中R1两端电压之比为1:2
C.甲、乙两图等效电阻之比为1:2
D.甲、乙两图的总功率之比为1:1
2.分别标有“6V 3.6W”和“6V 1.8W”字样的甲、乙两灯,其I﹣U图线如图所示。当将两灯串联在8V的电源两端时,甲、乙两灯的实际功率P甲:P乙为( )
A.1:2 B.1:3 C.2:1 D.3:1
3.如图所示,电源电压恒定,灯泡L规格为“8V 4W”(忽略温度对灯泡电阻的影响),滑动变阻器R1最大阻值为40Ω,R2为定值电阻。闭合S,将S1接1,移动滑片使灯泡正常发光,电路总功率为P1,此时滑动变阻器工作1min消耗的电能为W;将S1接2,滑片移至a端,电流表示数为1A,电路总功率为P2,滑片移至b端,电流表示数为0.2A。下列判断正确的是( )
A.L正常发光时的电阻为2Ω
B.电源电压为8V
C.P1:P2=2:1
D.W=60J
4.把小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的I﹣U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.在图乙中直线B表示小灯泡L的I﹣U关系图像
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.1A
C.当电源电压为8V时,R与L的电阻值之比为2:1
D.当电流表示数为0.4A时,小灯泡L的实际功率为3.2W
5.某实验小组测得小灯泡L和电阻R的电流与电压的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值为15Ω
B.当通过小灯泡L的电流为0.3A时,其消耗的电功率为0.6W
C.仅把小灯泡L、电阻R并联接在电压为4V的电路中,干路电流为0.8A
D.仅把小灯泡L、电阻R串联接在电路中,当电路中的电流为0.2A时,它们两端的总电压为6V
6.如图甲所示电路,闭合开关,滑片在滑动变阻器上某两点间滑动的过程中,L和R的U﹣I图像如图乙所示。小灯泡的额定电压为2.5V,则下列说法正确的是( )
A.此过程电路的最小总功率为0.3W
B.此过程滑动变阻器的最大功率为0.3W
C.小灯泡正常工作时的电阻为25Ω
D.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
7.小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6V,小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到最左端
B.小灯泡的电阻约为12.7Ω
C.小灯泡正常发光10min,消耗的电能为6840J
D.小灯泡两端电压为2.0V时,滑动变阻器消耗的电功率为0.88W
8.如图甲电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I关系图象如图乙所示,下列判断不正确的是( )
A.R1的电阻为5Ω
B.滑动变阻器的最大电阻为20Ω
C.电路消耗的最小功率为0.6W
D.电路消耗的最大功率为1.8W
9.如图是人体身高测量仪的电路示意图,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压保持不变,滑片会随身高上下平移。当开关闭合,被测身高降低时,说法错误的是( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电压表的示数与电流表的示数比值变大
D.定值电阻R0消耗的电功率变大
10.某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,其中R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,R0是定值电阻,电压表量程0~3V,电源电压恒定不变。闭合开关S。下列说法正确的是( )
A.当平板受到的压力增大时,通过R的电流减小
B.R0的阻值增大,体重计的量程增大
C.增大电源电压,体重计的量程变小
D.体重计的示数越小,体重计消耗的功率就越大
11.为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示,这是烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数不变
B.电压表与电流表的示数之比不变
C.电阻R0的功率变小
D.电路中的总功率变大
12.在图甲所示电路中,电源电压不变,R0为定值电阻。闭合S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.9V
B.定值电阻R0的阻值为20Ω
C.滑动变阻器的调节范围为0~36Ω
D.当滑片P位于b端时,R0的电功率最小
13.如图甲所示是小伟设计的方向盘自动加热套的电路图。电源电压恒为6V,其中R1是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示,R2是定值电阻,其阻值为10Ω。闭合开关,当方向盘的温度降低到某一值时,温控系统就会自动加热升温;当温度升高到设定温度时,系统会停止加热。下列判断正确的是( )
A.方向盘温度降低时,温控系统AB两端的电压会变大
B.方向盘温度降低时,电路中的电功率增大
C.当温度为10℃时,电路中的电流为0.24A
D.当定值电阻R2,两端电压为2V时,方向盘温度为10℃
14.小刚设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示,压力显示器是由其中一个电表改装而成的,要求压力增大时,电表的示数增大;当压力为80N时,开始发出报警信号。已知电路中电源电压为3V不变,R1的阻值恒为10Ω,压敏电阻R2的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.显示器由电压表改装而成
B.压力减小时,电路中的总功率变小
C.当电流表示数为0.1A时,报警器开始发出报警信号
D.当压力为0N时,电路中的电流为0.12A
15.图甲是检测物体形变的器件应变片的结构示意图,它是将一根细金属丝置入柔性塑料中制成的,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细。将应变片R2接入图乙所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,当被检测物体发生拉伸形变时,下列关于说法正确的是( )
A.金属丝被拉长变细时,应变片电阻变小
B.电阻R1两端的电压变小
C.电流表的示数变大
D.电阻R1消耗的电功率变大
16.项目式学习小组的同学们设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路图如图甲所示。已知电源电压恒为6V,报警器由电压表改装而成,R0是定值电阻,RP是压敏电阻,其阻值RP随水深h变化的图像如图乙所示。报警器未浸入水中时,电流表示数为0.12A;报警器浸入水下深度大于等于1m时,报警器报警。下列说法中正确的是( )
A.浸入水下越深,电流表的示数越小
B.浸入水下越深,电路消耗的总功率越小
C.刚好报警时,定值电阻R0两端的电压为4.5V
D.若需要在水深0.8m时报警,可增大定值电阻R0的阻值
17.飞船发射前要检验飞船舱体的气密性。图甲为飞船的模拟检测电路,电源电压保持不变,R0为20Ω的定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。将R置于舱体中,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表的示数为6V,舱体内气压为1.0×105Pa。下列说法正确的是( )
A.舱体内气压增大时,压力传感器R的阻值增大
B.舱体内气压减小时,电压表示数增大
C.舱体不漏气时,电阻R两端电压为3V
D.舱体内气压减小时,电路中的总功率增大
18.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,在滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.电源电压为12V
B.灯泡正常发光时的电流为1.0A
C.滑动变阻器的最大阻值为6Ω
D.小灯泡的最小功率为3W
19.如图甲所示的电路,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L标有“4V,2W”字样。闭合开关S1、S2,在确保电路安全的情况下,调整滑动变阻器滑片P位置,记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I,并作出如图乙所示的图像。
(1)求电源的电压;
(2)求电阻R能达到的最大功率;
(3)断开S2,小灯泡正常发光时,求滑动变阻器的功率。
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