重难点8 U-I图像分析-【中考易错练习】2025年中考物理预测卷夹卷

重难点8U 类型1单个定值电阻的U-I图像分析 1.定值电阻R的U-I关系图像如图所示，当该电阻两 端电压为3V时，通过它的电流为 () ↑UW 0 2 IA A.1A B.2A C.3A D.4A 2.如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑 片从最右端滑至最左端的过程中，电压表和电流表 的示数变化情况如图乙所示。求： A 0.15----- 0.075升---￥ 0 1.53.0UiN 甲 (1)电源电压： (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)把定值电阻换成标有“2.5V0.625W”的小灯 泡，当滑动变阻器的滑片P在中间位置时，计算小 灯泡的实际功率（忽略温度对小灯泡电阻的影响）。 -I图像分析 类型2单个灯泡的U-I图像分析 3.如图甲所示，电源电压恒为6V,闭合开关，当滑动变阻 器滑片位于最右端时，电流表A的读数为0.1A。当 滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A;则定 值电阻R。的阻值为 Ω，滑动变阻器R的 最大阻值为 Ω：如果用某小灯泡替换滑动 变阻器接入该电路，已知该小灯泡的U-I图像如图 乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为 W。 0.1020.30.41A 甲 4.如图甲所示，已知电源电压为4.5V保持不变，电流 表量程为0一0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变 阻器R的规格为“5022A”,灯泡L的规格为 “4V1.2W”,其电流与电压的关系图像如图乙。 试求： 034 0.2 0.1 01.02.03.04.0U/W 甲 (1)灯泡正常发光时的电流： (2)当滑片P滑到某一位置时，电压表的示数为 2.5V,此时电路的总功率； 11 (3)在电路安全情况下，调节滑片P,当灯泡的电功 率最小时，灯泡L的阻值。 类型3两个用电器的U-I图像分析 角度A定值电阻类 5.如图是利用数字化电压一电流传感器测量电阻后 绘出的不同电阻的U-I图像。由图可知，以下判断 正确的是 () UN A A.R<R2<R3 B.R>R2>R3 C.R1=R2=R3 D.无法比较R1、R2、R:大小 6.如图甲所示电路，电源电压恒定，R1、R2是定值电 阻，R?是滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器 的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表 示数变化的关系如图乙所示，则 (选填 “AB”或“BC”)段是电压表V2示数变化的图像，电 源电压为 V。 UN 9.6 4.8 1.6C 00.20.61A 分 乙 角度B敏感电阻类 7.小强设计的简易体重测量仪工作电路如图甲所示。 已知电源电压恒定，定值电阻R。=20Ω，电流表的 ·12· 量程选用0~0.6A,压敏电阻R的阻值随压力F 的变化关系如图乙所示。闭合开关S,小强从站上 踏板并最终静止在踏板上的过程中，电流表的示数 I随时间t变化的图像如图丙所示。（踏板质量忽 略不计，g取10N/kg)求： 踏板 +R/2 Ra 100 03 压敏电阻R 68 0.1 0200F/N 0 4/ 甲 丙 (1)小强未站上踏板时，压敏电阻的阻值： (2)电源的电压； (3)1~4s内压敏电阻消耗的电能； (4)小强的质量。 角度C灯泡类 8.如图是额定电压均为220V的灯泡L,和L2的U-1 图像。下列分析不正确的是 () UN 200 160 120 0 0.2 0.4 0.6iA A.当L两端的电压为100V时，其实际功率为 20W B.当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的 电能为4320J C.将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V,则L2 的功率为8W D.将L、L2并联，若通过L2的电流为0.5A,则L 的功率为66W 9.在如图甲所示的电路中，灯泡L,标有“6V3W”, 灯泡L2标有“6V6W”,两灯泡的U-I图像如图 乙所示。在a、b间接人电源，为保证两灯均不损 坏，则允许接入的最大电源电压为 V,此时 电压表V2的示数为 V。 0.5 1 甲 乙 角度D定值电阻和灯泡类 10.如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R 的阻值进行测量后，根据实验数据作出的UI图 像。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R 的电阻之比为 :若将L和R并联在2V 的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比 为 ↑UW 6 2 0 0.10.2031A 11.如图甲所示的电路中，电源电压为9V,灯泡L和 定值电阻R的IU图像如图乙所示，定值电阻R 的电阻为 Ω，闭合开关S,灯泡L和R消 耗的功率之比PL:PR= I/A 0.6 0.4 0.2 A 0123456U/N 甲 乙 ·13类型2 4.A5.D 类型3 6.C 重难点6电路故障分析 类型1 1.A2.B 类型2 3.B4.D 类型3 5.B6.D 重难点7动态电路分析 类型1 1.D2.A3.C 类型2 4.D5.C6.A 类型3 7.C8.C9.D 重难点8U-I图像分析 类型1 1.A 2.解：(1)由图甲可知，定值电阻与变阻器串联，电流表 测电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。当变 阻器的滑片P在最左端时，电路为只有R的简单电 路，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电 流最大，电压表测量电源电压，由图乙可知，电源电 压U=3.0V。 (2)当变阻器滑片在最右端时，变阻器连接电路的电阻 最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中 的电流最小，由图乙可知，1最小=0.075A,定值电阻 两端的电压最小为Ux本=1.5V,则变阻器两端电压 Uw=U-Uk小=3.0V-1.5V=1.5V 滑动变阻器的最大阻值 =Um=1.5V R特最大=1显本0.075A 20n (3)小灯泡的电阻 U(2.5V) R-=P.-0.625w100 当变阻器的滑片在中间位置时，电路中的电流 U 3.0V 1-R+R。100+2×20n =0.15A 小灯泡的实际功率 P=12R1=(0.15A)2×102=0.225W 类型2 3.15451.2 4.解：(1)由灯泡L的规格可知额定电压为4V,根据 图乙对应的额定电流为0.3A,即灯泡正常发光时的 电流为0.3A。 (2)灯泡L和滑动变阻器串联在电路中，当P移至 某一位置时，电压表的示数为2.5V,即U相= 2.5V,灯泡L两端的电压 U=U-U=4.5V-2.5V=2V 由图乙可知，此时电路中的电流I=0.25A 由P=U得此时电路的总功率 P=U1=4.5V×0.25A=1.125W (3)由题意知，当电压表示数最大为U3V时，灯L 两端电压最小，此时灯L的功率最小：灯L两端最小 电压U小=U电-Uw'=4.5V-3V=1.5V 由图乙知，通过灯L的最小电流I小=0.2A, Uh=1.5y-7.5n 灯泡L的电阻R1=1示0.2A 类型3 角度A 5.B6.BC12 角度B 7.解：(1)小强未站上踏板时，压敏电阻所受压力F= 0,由图乙可知，压敏电阻R的阻值R=1002。 (2)由图丙可知，小强未站上踏板时，电流为0.1A, 由1一只得电源的电压为 U=I(R。+R)=0.1A×(202+1002)=12V (3)由图丙可知，14s内，电流表的示数11=0.3A,结 合欧姆定律得，此时电路中的总电阻为 U_12V Ra-1-0.3A400 此时压敏电阻的阻值为 R'=R。-R。=402-202-202 1~4s内，压敏电阻消耗的电能为 W=1R't=(0.3A)×20n×3s=5.4J (4)运用数学知识求得压敏电阻的阻值与压力的关 系式为 Rs=-0.162,N×F+1002 小强静止站在踏板上，压敏电阻的阻值为20Ω，则有 202=-0.162/N×F+100n 解得F=500N,此时压敏电阻受到的压力等于小强 的重力，由G=mg得，小强的质量为 G500N g 10 N/kg =50kg 角度C 8.C9.86 ·33· 角度D 10.1：13:211.151:2 重难点9电学综合计算 类型1 1.解：(1)当闭合开关S和S,断开开关S时，R1被短 路，R2为断路，电路为R,的简单电路，则R,两端的 电压U3=U=9V (2)当开关S、S和S均闭合时，R2、R,为并联， R2、Rg两端电压为U2=U=U=9V U2 9V 则通过R:的电流1：=R,50=0.2A 通过R,的电流1，是-品0-心8A 则电流表的示数I=I:十13=0.2A+0.3A= 0.5A (3)当闭合开关S,断开开关S和S时，R1和R为 串联，电压表测量R,两端电压，R,两端电压U,= U-U'=9V-6V=3V 道过R,的电流-受-品®2A 因串联电路中电流处处相等，所以R,消耗的电功率 P=U×I'=3V×0.2A=0.6W 2解：)由P=只得灯泡L正常发光时的电阻为 R-界-gw-1en (2)当S闭合，S和S断开时，灯泡L和R,串联， 根据串联电流相等，P=U1知，U1：U=3:1,灯 泡电压为U=6V,则电阻R,两端的电压为2V 电源电压U=U+U1=6V+2V=8V U 根据R=P可知，电阻之比为R:R:=3：1,则 R=3R=3×12n=4n 当开关都闭合时，L被短路，R,和R:并联， R,和R2的功率之比为4：1可知电阻之比为1：4， 故R2=4R,=4×42=162 U2(8V)2 则R:的功率P,一R。6n=4W 3.解：(1)灯泡正常发光时的电阻为 U2(6V)2 Ri-P-3W-120 (2)小灯泡的额定电流为 _U领_6W Im=R=120-0.5A 闭合开关S,将S,接1，灯泡L与滑动变阻器R,串 联，当小灯泡正常发光时，'=I缅，电路总功率为 。34· P=UI'=Ul 将S,接2，滑片移至a端，电路中只有定值电阻R。 接入电路，电流表示数为I”=0.8A,电路总功率为 P:=UI", P_四=-0.5A-5 则P,与P:的比值为PUT 1”0.8A8 (3)将S,接2，滑片移至a端时 U=1"R2=0.8A×R2① 将S接2，滑片移至b端时 U=I"(R2十R1大)=0.2A×(R2+302)② 由①②得U=8V 类型2 L.解：(1)将滑片OP旋转至M处时，变阻器接入电路 的阻值为零，此时只有R。接入电路， 电阻箱接入电路的阻值R。=号=。6A=0口 (2)调节0为90时，电阻箱R。与滑动变阻器串联， 电流表示数为0.3A,R。两端的电压 U。=I'R。=0.3A×102=3V, 此时电压表的示数Uv=U-U。=6V-3V=3V (3)设滑动变阻器的最大阻值为R指大，调节0为90 时变阻器接入电路的电阻为2R精大· U6V 此时电路的总电阻Re一了一0.3A =202 变阻器接人电路的阻值2R铁=R&一R,=20? 102=102,则Rm大=202 变阻器接入电路的阻值越大，分得的电压越大 当电压表的示数为最大值3V时，R。的最小电压 U%本=U-U大=6V一3V=3V:因为两者的电压 相等，所以电阻相等，即R4=R大=202。 2解：(1)由图乙可知，该电路为R。和Rp的串联电 路，电压表测R。两端的电压； 深度表在水面上时，即h=0m时，由图丙可知，此时 Rp=400. 电路中的电流为I一R。R,十R,15+400 U U 6V 0.1A (2)当电压表示数为2V时，即R。两端的电压为 U。=2V U2V2 通过R,的电流为1。一尺一50污A,即电路中 2 的电流为I'=,=后A RP两端的电压为Un=U一U。=6V一2V=4V R:的阻值为R,/号= -=302 16