2026年中考物理第一轮复习《电功率》图像类习题 专项训练
2026-04-25
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 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-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.22 MB |
| 发布时间 | 2026-04-25 |
| 更新时间 | 2026-04-25 |
| 作者 | 初中物理志强工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57538039.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电功率图像类问题,通过22道典型题构建“电路动态分析-图像信息提取-公式综合应用”的逻辑体系,强化科学思维中的模型建构与科学推理。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|图像类型|22题(含I-U/P-R/P-I等图像)|结合电路图动态变化,需从图像提取关键数据(如极值点、交点)计算电阻/电压/功率|以电功率公式(P=UI/I²R/U²/R)为核心,串联电路特点为纽带,图像斜率/截距对应物理量关系,形成“概念-规律-图像-计算”完整链条|
内容正文:
2025-2026学年第一轮复习《电功率》图像类习题 专项训练
一、填空题
1.(2026·河南周口·阶段考试)如图甲所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片的过程中,定值电阻与滑动变阻器的图像如图乙所示。则定值电阻的阻值为_________Ω,电源电压为_________V;电路中的最大电功率为_________W。
2.(2026·湖南衡阳·阶段考试)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关后,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个电压表示数的关系如图乙所示,则曲线______(“”或“”)是电流表示数与电压表示数的关系图像,电源电压是______,此过程中灯泡的电功率变化了______。
3.(2026·重庆永川·阶段考试)如图甲所示电路,定值电阻,滑动变阻器R2的规格为“25Ω 2A”。闭合开关后,调节滑片可得滑动变阻器的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则电源电压为______V,R2的电功率最大值为______W。
4.(2026·广东佛山·阶段考试)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。则滑动变阻器的最大阻值是 ______Ω,定值电阻R0的阻值为 ______Ω,定值电阻R0消耗的最大电功率是 ______W。
5.(2026·广东广州·阶段考试)如图甲所示,电源两端的电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端开始滑动直到灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙。则
(1)电压表V1测量的是______的电压;(选填“灯、变阻器或电源”)
(2)曲线a是电流表示数与电压表_______示数的关系图像(选填“V1或V2”);
(3)灯泡正常工作时,电功率是_________W。
6.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示,电源电压可调,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R1的铭牌上标有“20Ω 2A”。小灯泡L1和L2上均标有“6V”的字样,通过两灯泡的电流随灯泡两端电压变化的关系如图乙所示。则灯泡L2在正常发光时的电阻为_________Ω。闭合部分开关,移动滑片P同时调节电源电压,使两个小灯泡均发光,且其中一个小灯泡正常发光,各元件均安全工作,则电路总电功率的最小值为__________W。
7.(2026·海南·阶段考试)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,A、B两点的电功率PA∶PB=1∶8,则电源电压为______V,灯的功率变化量为______W。
8.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示,电源电压保持不变,是定值电阻,小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数从1V变为3V的过程中,电路总功率变化了3.6W,其中电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A,滑动变阻器的电功率与电压表示数的关系如图所示,滑动变阻器的滑片在a点,b点时,对应电压表示数为、,且,滑动变阻器的滑片从a点滑到b点过程中,接入电路的阻值范围是______,当闭合开关S1、S2,断开开关S3,当滑动变阻器的滑片在距左端处时,小灯泡L恰好正常发光,其电功率为;当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时,小灯泡L的电功率为,则与之比是______。
9.(2026·福建福州·阶段考试)图甲电路中,电源电压保持不变,R₀、R₁均为定值电阻,R₂为滑动变阻器。闭合开关S改变R₂接入电路的电阻,两电压表示数与电流表示数的关系如图乙,当滑片在b端时电流表示数为0.3A。滑片置于变阻器的中点位置时,R₂的电功率为0.8W,则电源电压U=______V,R0的阻值为______Ω。
10.(2026·江苏无锡·阶段考试)方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图,如图乙。
(1)实线表示的是___________(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系;
(2)当电流表示数为0.5安时,R消耗的功率是___________W。
11.(2026·湖南长沙·阶段考试)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,其电阻随温度的变化而变化,滑动变阻器Rp规格为“?Ω 2A”。小灯泡正常工作时的电阻是___________Ω。只闭合S1,将滑片从最右端向左移,滑动变阻器的功率P随电流变化关系如图乙所示,滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图丙所示,乙、丙两图中M点对应滑片位置相同,滑片位于M点时,电路的电流为___________A。断开S1、闭合S2,在保证电路安全的前提下,先将滑片P滑至某一位置,小灯泡恰好正常发光,再将滑片P滑至某一端点,小灯泡电功率变化了2.7W,小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为___________W。
12.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示电路中,电源为电压可调的学生电源,灯泡L标有“5V,2.5W”字样,且阻值不变,滑动变阻器的最大阻值为R1,则灯泡正常发光的阻值为______Ω。将电源电压调至某一值,只闭合开关S,移动滑片P,得到滑动变阻器的电功率P1与滑动变阻器接入的阻值RP变化的图像如图乙所示,且滑动变阻器接入电路的阻值由0.25R1滑动到R1的过程中,电压表V1的示数变化了1V,电压表V2的示数变化了5V,则滑动变阻器在滑动的过程中,电路的最小功率为______W。
13.(2026·山东枣庄·阶段考试)在如图甲所示电路中,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为 ___________Ω;滑动变阻器的最大功率为 ___________W。
14.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光;在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像,小灯泡的额定电功率为______W,当滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为______。
15.(2026·山东威海·阶段考试)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。
16.(2026·江苏盐城·阶段考试)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。定值电阻R0的阻值是___________Ω,电源电压是___________V,该滑动变阻器消耗的最大电功率是___________W。
17.(2026·黑龙江齐齐哈尔·阶段考试)如图甲所示,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中,变阻器的电功率与电阻的关系图像,则电源电压为___________V,整个电路功率变化了___________W。
18.(2026·湖南长沙·阶段考试)如图甲电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,灯泡L标有“4V 2W”,灯丝电阻不变,R2为滑动变阻器,电流表的量程为0~0.6A.闭合开关S,改变R2的阻值,两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙,当滑片在b端时电流表示数为0.3A.则:
(1)灯泡的阻值为 ___________Ω。
(2)滑动变阻器的最大阻值为 ___________Ω。
(3)当P移动到中点时,电流表示数相比于P在b端时变化了0.1A,则闭合开关S,移动滑动变阻器,保证电路安全,电路的最大功率时定值电阻R1的电功率为 ___________W。
19.(2026·云南昆明·阶段考试)如图甲所示是小明设计的加湿器原理图。电源电压4.5V保持不变。为加湿器,R0可控制加湿器的电功率,其阻值随空气湿度RH的变化关系如图乙所示。当空气湿度低于40%时,开关S自动________,加湿器开始工作;空气湿度高于60%时,加湿器停止工作。若空气湿度达到40%和60%时,加湿器均处于工作状态,且电流表的示数都为0.1A,则两种情况下加湿器的电功率之比为________。
20.(2026·四川广安·中考真题)灯泡L1、L2分别标有“12V 9.6W”和“12V 6W”的字样,通过L1、L2的电流随其电压变化的图像如图甲所示。若将L1、L2并联在12V的电路中,则电路消耗的总功率为__________W。若将L、L2与滑动变阻器R连接在如图乙所示的电路中,电源电压恒为24V,当开关S接1时,调节滑片,使滑动变阻器的电功率是L1的2倍,L1的电功率为P1;当开关S接2时,调节滑片,使滑动变阻器的电功率是L2的3倍,L2的电功率为P2,则 =__________
21.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示,A、B点的电功率PA∶PB=1∶8,则电源电压为________V,灯的功率变化量为___________W。
22.(2026·江苏镇江·阶段考试)如图甲所示,是某同学“探究定值电阻的发热功率、滑动变阻器R消耗的电功率和电源总功率随电流变化的关系”的实验电路图,通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线,如图乙所示。根据图象可知,______,电源电压为______V,滑动变阻器消耗的最大电功率为______W。
试卷第8页,共8页
试卷第1页,共8页
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2025-2026学年第一轮复习《电功率》图像类习题 专项训练
一、填空题
1.(2026·河南周口·阶段考试)如图甲所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片的过程中,定值电阻与滑动变阻器的图像如图乙所示。则定值电阻的阻值为_________Ω,电源电压为_________V;电路中的最大电功率为_________W。
【答案】 10 6 3.6
【详解】[1][2]由甲图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压。滑片P向左滑动过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大;根据串联分压原理可知,滑动变阻器R2两端的电压变小;串联电路总电压等于各部分电压之和,由于电源电压不变,则R1两端的电压变大;所以R2两端的电压随通过的电流增大而减小,R1两端的电压随通过的电流增大而增大;由此可知,图乙中B是R1的U-I图像,A是R2的U-I图像;当变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器的电阻最大,电路的总电阻最大,由欧姆定律可知电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流是0.2A,此时R2两端的电压是4V,R1两端的电压是2V,电源电压
定值电阻的阻值
[3]当变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器的电阻为零,电路的总电阻最小,由欧姆定律可知电路中的电流最大,由图乙可知电路中的最大电流是0.6A,电路中的最大电功率为
2.(2026·湖南衡阳·阶段考试)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关后,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个电压表示数的关系如图乙所示,则曲线______(“”或“”)是电流表示数与电压表示数的关系图像,电源电压是______,此过程中灯泡的电功率变化了______。
【答案】
【详解】[1]由甲图可知,灯与滑动变阻器串联,电压表测量灯两端的电压,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量通过电路中的电流,当滑片向左滑动,滑动变阻器接入电路中电阻变小,电路中电流变大,电流表示数变大,根据欧姆定律的变形公式可知,灯泡两端电压变大,即电压表示数变大,由串联电压规律可知,电压表示数变小,故曲线是电流表示数与电压表示数的关系图像,曲线是电流表示数与电压表示数的关系图像。
[2]灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯两端的电压,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当电路中的电流为0.2A时,两电压表的示数分别为2V和9V,根据串联电路的总电压等于各部分电压之和,电源电压
[3]由上述分析和题意可知,滑动变阻器的滑片是从最右端移至灯正常发光的位置,因此由乙图可知,当滑动变阻器两端电压为时,电路中电流为,此时灯泡正常发光,则灯泡的额定功率
滑动变阻器的滑片在最右端时,由乙图可知,电流为,灯泡两端电压为,则此时灯泡的功率
则此过程中灯泡变化的电功率
3.(2026·重庆永川·阶段考试)如图甲所示电路,定值电阻,滑动变阻器R2的规格为“25Ω 2A”。闭合开关后,调节滑片可得滑动变阻器的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则电源电压为______V,R2的电功率最大值为______W。
【答案】 3 0.225
【详解】[1]根据图乙可知,当时,滑动变阻器的功率为0.2W,由可得,电路中的电流为
由图甲可知,与串联,电源电压
[2]根据图乙可知,当时,滑动变阻器的功率最大,此时滑动变阻器与电阻R1串联,电路中的电流为
R2的电功率最大值
4.(2026·广东佛山·阶段考试)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。则滑动变阻器的最大阻值是 ______Ω,定值电阻R0的阻值为 ______Ω,定值电阻R0消耗的最大电功率是 ______W。
【答案】 50 10 14.4
【详解】[1][2]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,当电路中的电流最小为0.2A时,滑动变阻器消耗的电功率为2W,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,则滑动变阻器的最大阻值为
电源电压为
①
由图像可知,当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器消耗的电功率为3.2W,此时变阻器的电压为
则电源电压为
②
联立①②,解得定值电阻,电源电压。
[3]当变阻器阻值为0时,电路中电流最大,定值电阻R0消耗的电功率最大为
5.(2026·广东广州·阶段考试)如图甲所示,电源两端的电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端开始滑动直到灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙。则
(1)电压表V1测量的是______的电压;(选填“灯、变阻器或电源”)
(2)曲线a是电流表示数与电压表_______示数的关系图像(选填“V1或V2”);
(3)灯泡正常工作时,电功率是_________W。
【答案】 灯 V1 4.8
【详解】(1)[1]由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压。
(2)[2]当滑动变阻器的滑片从最右端往左移动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻由最大值逐渐变小,电路中的电流逐渐变大,灯泡两端的电压逐渐变大,乙图中符合电流增大,电压变大的为a,a表示的是电流表示数与电压表V1示数的关系图像。
(3)[3]灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,当电路中的电流为0.2A时,两电压表的示数分别为2V和9V,根据串联电路的电压规律,电源电压为
由题意可知,当串联电路中的电流为0.6A时,灯正常发光,此时滑动变阻器两端的电压为3V,则灯正常发光时其两端的电压(灯的额定电压)为
灯泡的额定功率为
6.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示,电源电压可调,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R1的铭牌上标有“20Ω 2A”。小灯泡L1和L2上均标有“6V”的字样,通过两灯泡的电流随灯泡两端电压变化的关系如图乙所示。则灯泡L2在正常发光时的电阻为_________Ω。闭合部分开关,移动滑片P同时调节电源电压,使两个小灯泡均发光,且其中一个小灯泡正常发光,各元件均安全工作,则电路总电功率的最小值为__________W。
【答案】 10 4.5
【详解】[1]由图乙知,小灯泡L2正常发光时,其电压为6V,此时通过的电流为0.6A,灯泡L2正常发光时的电阻
[2]由图乙知,小灯泡L1正常发光时的电阻
图甲中,两个灯泡并联在电路中时,因为两个小灯泡的额定电压相等,则两个灯泡都正常发光,电路的总电流
I总=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A>0.6A
电流表不能安全工作。则只闭合开关S3时,两灯泡及滑动变阻器串联在电路中,因为R2<R1,据U=IR知,此时正常发光的是L1,电路中的电流为0.5A,由图乙知,L2两端的电压为3V,此时变阻器接入电路的阻值为0时,电源电压最小为
U=U1+U2=6V+3V=9V
电路的最小总功率
P=UI1=9V×0.5A=4.5W
7.(2026·海南·阶段考试)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,A、B两点的电功率PA∶PB=1∶8,则电源电压为______V,灯的功率变化量为______W。
【答案】 9 4
【详解】[1]由电路图知,滑动变阻器与灯泡串联,V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动的过程中,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大;所以图乙中①是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,②是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线;根据图乙中②可知:灯泡两端的电压为UA=1V,由于串联电路中电流处处相等,则根据P=UI可知
所以B点的电压为
UB=8UA=8×1V=8V
则电源电压为
U=UA+UB=1V+8V=9V
[2]当滑片位于灯正常发光的位置时,接入电路中的电阻最小,根据图乙中①可知:滑动变阻器两端的电压U2=2V,灯泡正常工作的电流为
IL=I最大=0.6A
根据串联电路的电压特点可得此时灯泡正常工作时两端的电压为
UL=U﹣U2=9V﹣2V=7V
所以灯泡的最大功率为
P大=ULIL=7V×0.6A=4.2W
滑动变阻器的滑片在最右端时,灯泡的功率最小为
P小=UAIA=1V×0.2A=0.2W
灯的功率变化量为
ΔP=P大﹣P小=4.2W﹣0.2W=4W
8.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示,电源电压保持不变,是定值电阻,小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数从1V变为3V的过程中,电路总功率变化了3.6W,其中电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A,滑动变阻器的电功率与电压表示数的关系如图所示,滑动变阻器的滑片在a点,b点时,对应电压表示数为、,且,滑动变阻器的滑片从a点滑到b点过程中,接入电路的阻值范围是______,当闭合开关S1、S2,断开开关S3,当滑动变阻器的滑片在距左端处时,小灯泡L恰好正常发光,其电功率为;当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时,小灯泡L的电功率为,则与之比是______。
【答案】
【详解】[1]当闭合开关S1、S3,断开开关S2,变阻器与串联,电压表测电压,电流表测电路电流,其中电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A,则电阻为
电压表示数为1V时,电流为
设电源电压为,根据,电路总功率变化了3.6W,则有
所以电源电压为
滑动变阻器的滑片在a点,b点时,对应电压表示数为、,且
①
由图乙可知,滑片在a点,b点时,变阻器的功率相等,根据串联电路的规律和有
将代入并化简,可得
②
联立①②,解得
,
滑片在a点时,根据串联电路电压规律,变阻器的电压为
根据分压原理,变阻器连入电路的电阻为
同理滑片在b点时,变阻器连入电路的电阻为
则滑动变阻器的滑片从a点滑到b点过程中,接入电路的阻值范围为。
[2]当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,变阻器和灯泡串联,电压表测灯泡电压。当滑动变阻器的滑片在距左端处时,小灯泡L恰好正常发光,故灯的电压为6V,根据串联分压原理,变阻器的电压为
根据串联分压规律,变阻器的电阻为
此时灯泡L电功率为;当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时,变阻器的最大电阻为。根据串联分压原理,灯泡电压为变阻器电压的,此时灯的电压为
此时灯泡L电功率为。根据,在电阻不变时,电功率和电压的平方成正比,则与之比为
9.(2026·福建福州·阶段考试)图甲电路中,电源电压保持不变,R₀、R₁均为定值电阻,R₂为滑动变阻器。闭合开关S改变R₂接入电路的电阻,两电压表示数与电流表示数的关系如图乙,当滑片在b端时电流表示数为0.3A。滑片置于变阻器的中点位置时,R₂的电功率为0.8W,则电源电压U=______V,R0的阻值为______Ω。
【答案】 6 2
【详解】[1][2]由图可知,电路为3个电阻串联,电压表V1测R1、R2两端电压,电压表V2测R2两端电压,当电路中电流为0.3A时,V1的示数为5.4V,V1的示数为3V,可得R1的电压为
R1的电阻为
滑动变阻器的最大阻值为
此时电源电压可表示为
--------①滑片置于变阻器的中点位置时,滑动变阻器接入电路中的阻值为总阻值的一半,即为5Ω,此时R2的电功率为0.8W,电路中的电流为
电源电压可表示为
--------②
联立①②可得,。
10.(2026·江苏无锡·阶段考试)方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图,如图乙。
(1)实线表示的是___________(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系;
(2)当电流表示数为0.5安时,R消耗的功率是___________W。
【答案】 R0 6
【详解】(1)[1]由图甲可知,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器的滑片向左移动时,电阻减小,根据串联分压特点,滑动变阻器分得的电压变小,定值电阻R0分得的电压变大;电路总电阻减小,由得,在总电压一定时,电路中电流变大,由P=UI可知,R0的功率变大;故实线描述的是R0的功率与电流的关系图像;虚线描述的是滑动变阻器R的功率与电流的图像。
(2)[2]当电路中电流为2A时,R0的功率为32W,由P=I2R可得,R0的电阻
由图乙可知,电路中电流为2A时,滑动变阻器的功率为零,说明滑动变阻器此时没有接入电路;由得,电源电压为
由得,当电路中电流为Iʹ=0.5A时,R0两端电压
U1= IʹR0=0.5A×8Ω=4V
此时滑动变阻器分得的电压
U2=U-U1=16V-4V=12V
则R消耗的电功率为
Pʹ=U2Iʹ=12V × 0.5A = 6W
11.(2026·湖南长沙·阶段考试)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,其电阻随温度的变化而变化,滑动变阻器Rp规格为“?Ω 2A”。小灯泡正常工作时的电阻是___________Ω。只闭合S1,将滑片从最右端向左移,滑动变阻器的功率P随电流变化关系如图乙所示,滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图丙所示,乙、丙两图中M点对应滑片位置相同,滑片位于M点时,电路的电流为___________A。断开S1、闭合S2,在保证电路安全的前提下,先将滑片P滑至某一位置,小灯泡恰好正常发光,再将滑片P滑至某一端点,小灯泡电功率变化了2.7W,小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为___________W。
【答案】 12 0.4 4.5
【详解】[1]由于小灯泡标有“6V 3W”字样,即额定电压为6V,额定功率为3W,根据公式可知,小灯泡正常工作时的电阻为
小灯泡正常工作时的电阻为12Ω。
[2]由于乙、丙两图中M点对应滑片位置相同,即两图中的M点,变阻器接入电路的阻值是相同的,从乙图可以看到,这时滑动变阻器的功率P为1.6W,从丙图可以看到,这时滑动变阻器两端的电压为4V,根据电功率的公式可知,这时流过变阻器的电流为
这时流过变阻器的电流为0.4A;由于是只闭合S1,在甲图中根据电流的流法可知,这是一个串联电路,变阻器Rp和电阻R串联接入电路,串联电路的电流处处相等,滑片位于M点时,电路的电流为0.4A。
[3]只闭合S1,变阻器Rp和电阻R串联接入电路,设电源电压为U,电阻R的阻值为R,从图丙可以看到,当电路的电流为0.2A时,滑动变阻器两端的电压为10V,根据串联电路的电压规律可知
由[2]解析可知,滑片位于M点时,电路的电流为0.4A,而变阻器两端的电压为4V,根据串联电路的电压规律可知
联立上面两式解得U=16V,R=30Ω,滑片在最右端时,变阻器的全部阻值接入电路,变阻器两端的电压为10V,流过它的电流为0.2A,滑动变阻器的最大电阻为
断开S1、闭合S2,可知小灯泡恰好正常发光到滑片P滑至某一端点过程中,小灯泡的电功率应该是减小,小灯泡电功率变化了2.7W,在保证电路安全的前提下,则小灯泡实际功率为
当小灯泡的实际功率为0.3W时,这时小灯泡最暗,设这时滑动变阻器的电压为,小灯泡两端的电压为
串联电路的电流处处相等,小灯泡的电流等于变阻器的电流,即
可知
最后解得为1V或15V,当为1V的时候,小灯泡两端的电压为15V,已经大于小灯泡的额定电压,所以1V是不可能的,则只能为15V,这时滑动变阻器的功率为
即小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为4.5W。
12.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示电路中,电源为电压可调的学生电源,灯泡L标有“5V,2.5W”字样,且阻值不变,滑动变阻器的最大阻值为R1,则灯泡正常发光的阻值为______Ω。将电源电压调至某一值,只闭合开关S,移动滑片P,得到滑动变阻器的电功率P1与滑动变阻器接入的阻值RP变化的图像如图乙所示,且滑动变阻器接入电路的阻值由0.25R1滑动到R1的过程中,电压表V1的示数变化了1V,电压表V2的示数变化了5V,则滑动变阻器在滑动的过程中,电路的最小功率为______W。
【答案】 10 1.8
【详解】[1]欧姆定律可知灯泡的电阻
[2]当S1断开后,电阻R2与滑动变阻器、小灯泡L串联,电压表V1测滑动变阻器与R2的电压,电压表V2测滑动变阻器与小灯泡的电压,由串联电路分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值由滑动到R1的过程中,滑动变阻器分到的电压变大,将小灯泡L与滑动变组看成一个电阻,滑动变阻器与电阻R2看成一个电阻,则可知V1与V2示数均变大,设电源电压为U,滑动变阻器调节前后电路中电流为I1和I2;调节滑动变阻器前,由欧姆定律
可得
①
此时滑动变阻器与电阻R2串联后总电压为
灯泡L与滑动变阻器总电压为
调节滑动变阻器后,由欧姆定律得
可得
②
此时滑动变阻器与电阻R2串联后总电压为
灯泡L与滑动变组总电压为
由题知
即
③
④
由图像可知滑动变阻器在
和时电功率相等,则由电功率公式
可得
即
因电流恒为正值,则
将其代入①②联立可得
⑤
将①②代入③④得
⑥
⑦
将⑤代入⑥⑦后联立可得
将
代入⑤中得
因为灯泡L、定值电阻R2、滑动变阻器R2处于串联,由电功率公式
可知,电阻越大电功率越小,故当滑动变阻器阻值最大为R1时,电路中电功率最小为
13.(2026·山东枣庄·阶段考试)在如图甲所示电路中,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为 ___________Ω;滑动变阻器的最大功率为 ___________W。
【答案】 10 3.6
【详解】[1][2]由电路图可知,Rx与R串联,电压表测Rx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,由图像可知,电路中的电流I小=0.4A,由可得,电源的电压为
……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,由图像可知,电路中的电流I大=1.2A,电源电压为
U=I大R=1.2A×R……②
联立①②解得R=10Ω。电源电压
U=I大R=1.2A×10Ω=12V
当滑动变阻器滑动到某一位置时,滑动变阻器的阻值为,此时电路中的电流为
那么滑动变阻器的电功率为
当
时,P的值最大,即滑动变阻器的最大功率为
14.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光;在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像,小灯泡的额定电功率为______W,当滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为______。
【答案】 4 5∶1
【详解】[1]当滑片从最右端向左滑动到a点时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,则图乙向下弯曲的曲线是滑动变阻器的I-U图像,向上弯曲的曲线是灯泡的I-U图像。当小灯泡正常发光时,电流最大,由图乙可知,灯泡正常发光时的电流
IL=0.4A,UL=10V
故小灯泡的额定功率
PL=ULIL=10V×0.4A=4W
[2]当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,为20Ω,此时电路中的电流最小,由图乙可知电路中的最小电流为0.3A,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,则电源电压
U=UL右+UR右=2UR右=2IR=2×0.3A×20Ω=12V
由上问可知,滑片在a点时,灯泡两端电压为10V,则滑动变阻器两端的电压
URa=U-UL=12V-10V=2V
小灯泡与滑动变阻器的功率之比
15.(2026·山东威海·阶段考试)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。
【答案】 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。
16.(2026·江苏盐城·阶段考试)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。定值电阻R0的阻值是___________Ω,电源电压是___________V,该滑动变阻器消耗的最大电功率是___________W。
【答案】 10 12 3.6
【详解】[1][2]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。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,电路中的最小电流为0.2A时,R1的电功率为2W,滑动变阻器的最大阻值
电源的电压
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图象可知,当电路中的电流0.4A时,R1的电功率3.2W,此时R1接入电路的电阻
则电源的电压
﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得
[3]电路中的电流
滑动变阻器消耗的电功率
则
当
变阻器消耗的电功率最大,即
17.(2026·黑龙江齐齐哈尔·阶段考试)如图甲所示,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中,变阻器的电功率与电阻的关系图像,则电源电压为___________V,整个电路功率变化了___________W。
【答案】 6 2.4
【详解】[1]由电路图可知,R1与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,当R1=10Ω时,P1=0.9W,当时,,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流分别为
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,电源的电压为
代入数据得
解得R=10Ω;电源的电压为
[2]当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,最大功率为
当时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,最小功率为
所以,整个电路功率变化值为
18.(2026·湖南长沙·阶段考试)如图甲电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,灯泡L标有“4V 2W”,灯丝电阻不变,R2为滑动变阻器,电流表的量程为0~0.6A.闭合开关S,改变R2的阻值,两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙,当滑片在b端时电流表示数为0.3A.则:
(1)灯泡的阻值为 ___________Ω。
(2)滑动变阻器的最大阻值为 ___________Ω。
(3)当P移动到中点时,电流表示数相比于P在b端时变化了0.1A,则闭合开关S,移动滑动变阻器,保证电路安全,电路的最大功率时定值电阻R1的电功率为 ___________W。
【答案】 8 10 0.5
【详解】(1)[1]由电路图可知,灯泡L与R1、R2串联,电压表V1测灯泡和R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,由串联电路的电压特点可知,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,因此图线I表示出电压表V1的示数与电流表A示数的关系,图线Ⅱ表示出电压表V2的示数与电流表A示数的关系。
由可知,灯泡的阻值为
(2)[2]当滑片在b端时,电路中的电流I=0.3A,由图乙Ⅱ可知,R2两端的电压U2=3V,由可得,R2的最大阻值
(3)[3]当滑片在b端时,电路中的电流I=0.3A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
U=IR总=I(R1+RL+R2)=0.3A×(R1+8Ω+10Ω) ①
滑片置于变阻器的中点时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,此时电路中的电流
I'=I+0.1A=0.3A+0.1A=0.4A
则电源的电压
U=I′R总′=I′(R1+RL+0.5R2)=0.4A×(R1+8Ω+0.5×10Ω) ②
由①②可得
R1=2Ω,U=6V
由P=UI可得,灯泡L正常工作时的电流
因串联电路中各处的电流相等,灯泡L允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为0.5A,由P=UI可知,此时电路的电功率最大,此时定值电阻R1的电功率
P1=I最大2R1=(0.5A)2×2Ω=0.5W
19.(2026·云南昆明·阶段考试)如图甲所示是小明设计的加湿器原理图。电源电压4.5V保持不变。为加湿器,R0可控制加湿器的电功率,其阻值随空气湿度RH的变化关系如图乙所示。当空气湿度低于40%时,开关S自动________,加湿器开始工作;空气湿度高于60%时,加湿器停止工作。若空气湿度达到40%和60%时,加湿器均处于工作状态,且电流表的示数都为0.1A,则两种情况下加湿器的电功率之比为________。
【答案】 断开 5∶3
【详解】[1]根据题意当空气湿度低于40%时,加湿器开始工作,若开关S闭合,则加湿器断路将不工作,若开关S断开,此时R0与加湿器串联,加热器开始工作,故当空气湿度低于40%时,开关S自动断开,加湿器开始工作。
[2]由图乙可知,空气湿度达到40%时R0=20Ω,R0两端电压为
U0=IR0=0.1A×20Ω=2V
由串联电路电压规律可知,加湿器两端电压为
U加=U﹣U0=4.5V﹣2V=2.5V
此时加湿器的功率为
P1=U加I=2.5V×0.1A=0.25W
当空气湿度等于60%时,由图乙可知,此时R0'=30Ω,R0两端电压为
U0'=IR0'=0.1A×30Ω=3V
由串联电路电压规律可知,加湿器两端电压为
U加'=U﹣U0'=4.5V﹣3V=1.5V
此时加湿器的功率为
P2=U加'I=1.5V×0.1A=0.15W
所以两种情况下加湿器的电功率之比为
20.(2026·四川广安·中考真题)灯泡L1、L2分别标有“12V 9.6W”和“12V 6W”的字样,通过L1、L2的电流随其电压变化的图像如图甲所示。若将L1、L2并联在12V的电路中,则电路消耗的总功率为__________W。若将L、L2与滑动变阻器R连接在如图乙所示的电路中,电源电压恒为24V,当开关S接1时,调节滑片,使滑动变阻器的电功率是L1的2倍,L1的电功率为P1;当开关S接2时,调节滑片,使滑动变阻器的电功率是L2的3倍,L2的电功率为P2,则 =__________
【答案】 15.6
【详解】[1]从图甲可知,当将L1、L2并联在12V的电路中,通过甲灯的电流为0.8A,通过乙灯的电流为0.5A,则干路的总电流为
电路消耗的总功率为
[2]当开关S接1时,调节滑片,说明此时灯泡L1与滑动变阻器串联,使滑动变阻器的电功率是L1的2倍,则等式为
则L1的电压为
根据图甲可知,此时通过灯泡L1的电流为0.7A,故灯L1的电功率为
当开关S接2时,调节滑片,使滑动变阻器的电功率是L2的3倍,同理滑动变阻器两端的电压是灯泡L2两端的电压的3倍,则灯泡L2两端的电压为
根据图甲可知,此时通过灯泡L2的电流为0.4A,则灯泡L2的电功率为
则灯泡电功率之比为
21.(2026·重庆·阶段考试)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示,A、B点的电功率PA∶PB=1∶8,则电源电压为________V,灯的功率变化量为___________W。
【答案】 9 4
【详解】[1]由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表V1测小灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右滑至灯正常发光的位置,滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐变小,则电路中电阻变小,由欧姆定律可得,电路中的电流逐渐变大,由串联电路电阻等比例分压可知,滑动变阻器两端电压逐渐变小,灯泡两端电压逐渐变大,故由图乙可知,①是电流表示数随电压表V2的变化情况,②是电流表示数随电压表V1的变化情况,由图乙可知,A、B两点电流相同,为0.2A,故由P=UI可得,A、B两点的电功率之比等于A、B两点的电压之比,即
PA∶PB=UA∶UB=1∶8
由图乙可知,UA=1V,则B点电压为
UB=8UA=8×1V=8V
由串联电路的电压规律可知,电源电压等于A、B两点的电压之和,即
U=UA+UB=1V+8V=9V
[2]由图乙可知,电路中电流为I1=0.2A时,此时小灯泡两端电压最小,为U1=1V,由P=UI可得,此时小灯泡的功率最小,为
P1=U1I1=1V×0.2A=0.2W
当电路中电流为I2=0.6A时,此时滑动变阻器两端电压最小,为U滑=2V,则由串联电路的电压规律可知,此时小灯泡两端电压最大,为
U2=U-U滑=9V-2V=7V
故由P=UI可得,小灯泡的最大功率为
P2=U2I2=7V×0.6A=4.2W
故可知灯泡的功率变化量为
ΔP=P2-P1=4.2W-0.2W=4W
22.(2026·江苏镇江·阶段考试)如图甲所示,是某同学“探究定值电阻的发热功率、滑动变阻器R消耗的电功率和电源总功率随电流变化的关系”的实验电路图,通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线,如图乙所示。根据图象可知,______,电源电压为______V,滑动变阻器消耗的最大电功率为______W。
【答案】 1 3 2.25
【分析】(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,的电功率最大,根据图象读出对应的示数,根据求出的阻值;
(2)电源电压不变,由可知,电源总功率与成正比,图象是一条倾斜的直线,读出一组数据求出电源电压;
(3)设出电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出变阻器两端的电压,根据表示出滑动变阻器消耗的电功率,进一步求出滑动变阻器消耗的最大功率。
【详解】[1]由可知,定值电阻的发热功率与电流是二次函数关系,则由图象可知,定值电阻的发热功率随电流变化的关系图线是b,且定值电阻的最大功率
此时电路中的电流
由可得,电阻的阻值
[2]电源电压不变,由可知,电源总功率与电流成正比,图象是一条倾斜的直线,
由图象可知,电源总功率随电流变化的关系图线是a;
由图象可知,电源总功率时,电流
由可得,电源电压
[3]图线a表示图象,图线b表示图象,则图线c表示图象,
由图象c知,当电路中的电流为=1.5A时,变阻器消耗的电功率最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由可得,滑动变阻器两端的电压
则滑动变阻器消耗的最大电功率
试卷第24页,共25页
试卷第23页,共25页
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