专题特训二 电功率的图像问题-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册物理(苏科版·新教材)

R、R申联，L断路。P日 P2 IR R2 1 F(R:+R)R:+R R,由 1十 上式可知，当R最小时，P二最小，而 R2最小时，I最大。Immx=0.5A, U .6V Ran-T-0.5A-12 0:Ran- R总mn一R,=122-102=22,此时 P2=Inmo 2R2min=(0.5 A)2X20=0.5W 专题特训二电功率的 图像问题 1.B解析：图示电路中，R1与R2并 联，①接在干路中，电源电压U= 导1，景-是，宁故A错 误，B正确1，=1一1，=1一景因 为70时，10,10，故C错 误：因为12与7之间不是一次减函 数的关系，故D错误。 2.C解析：如题图所示的电路中， R、R。、⑦并联，①串联在R所在的 支路中，电压表的示数U=U。= IaRa=(I总-I)Ra=一RaI+RaI总， U与I是一次函数的关系且U随I的 增大而减小，A、B均错误：电路总功 率P=UI点=一R。IaI+RI点2，P 与I也是一次函数的关系且P随I的 增大而减小，C正确，D错误。 3.D解：电路中的电流I=IR= 贤-g-装发1与u 是一次函数的关系且I随U总的增大 而增大，A、B均错误：R消耗的电功 率P=R-Ua-Un) R R ,P与U总 是二次函数的关系，C错误，D正确。 4.4.591.750.625解析：根 据图甲可知，当电流为1A时，R' 4.52,根据欧姆定律和串联电路电阻 特点可知，电压U。=I'(R'+R')= 1A×(4.52+4.5)=9V。根据图 甲可以写出灯泡L的电阻与通过电流 变化的关系式：R=0.52+4I2/A: 当灯泡与R。串联时，U=I(R。+R), 即3V=I(3.52+0.52+4I2/A): 解得I1=0.5A,I2=一1.5A(舍去)， 则R。两端的电压Uo=I1R。= 0.5A×3.52=1.75V:此时灯泡电 阻R”=2.52,电功率P=I,2R"= (0.5A)2×2.5=0.625W。 5.7.5131.3解析：由图甲可 知，闭合开关，L、R、R。联，电压表 V,测L两端的电压，电压表V测I 和R两端的总电压，则两电压表示数 均大于零，电流表测电路中的电流，当 R接人电路的阻值不为零时，电压表 V2的示数大于电压表V,的示数，所 以，BC为电压表V和电流表示数的 对应关系，AB为电压表V2和电流表 示数的对应关系。由P=UI可得，I PL 正常发光时的电流1= V0.5A,结合图乙可知，B点 表示L正常发光时三表的示数，此时 电路中的电流最大，U2=U1=U= 3V,所以R接入电路的阻值为O,即 滑片在最左端，电源电压U=U.十 I1.R=3V+0.5A×R。①。刚开 始滑动时，滑片在R中间某位置，此 时电路中电流最小，由图乙可知， U,'=2VU2'=5V、I=0.4A,UR= U,'-U'=5V-2V=3V,R接人电 UR 3V 路的阻值R=7=0.4A=.50,则 △R=7.52-0=7.52:电源电压J= U2'+IRm=5V+0.4AXR。②，联 立①②可得R。=202、U=13V,电路 消耗的总功率改变量△P=UI,一UI 13V×0.5A-13V×0.4A=1.3W。 6.B解析：灯泡电阻受温度的影响 故U-I图像不是一条直线，所以A为 灯泡I的图像，B为定值电阻R的图 像。灯泡L的额定电压为2.5V,因 为串联电路电流处处相等，且灯泡L 正常发光，由U-I图像可知，灯泡I 两端电压U1.=2.5V,电流I=0.3A, 8 此时通过定值电阻R的电流I三 0.3A,JR=1.5V,电源电压LJ= U1.+UUR=2.5V+1.5V=4V,A错 误；灯泡L的额定功率P1.=U1I= 2.5V×0.3A=0.75W,B正确；定值 电阻R的功率PR=URI=1.5VX 0.3A=0.45W,R与灯泡I,的功率 之比Px:P1=0.45W：0.75W= 3：5,C错误：灯泡L的U-I图线是图 线A,电阻随温度的变化而变化，D 错误。 7.A解析：分析电路可知，虚线框内 元件和滑动变阻器串联，电压表测滑 动变阻器两端的电压，电流表测电路 中的电流，由题图乙可知，滑动变阻器 的电流和电压为一次函数关系，根据 串联分压规律可知虚线框内元件的电 流和电压也为一次函数关系，而灯泡 的电阻是变化的，不是一个定值，所以 虚线框内是定值电阻，①错误：由于电 压表最大量程大于电源电压，故滑动 变阻器的滑片可以移动到最大阻值 处，由题图乙可知，滑动变阻器两端的 最大电压Umx=8V,通过电路的最小 电流Imm=0.4A,则滑动变阻器的最 Unat8v 大阻值Rm一In 0.4A =202, ④正确：此时定值电阻两端的电压 U定=U电-Umax=12V-8V=4V, =U定-4V 定值电阻的阻值Re一T一0.4A 102,当滑动变阻器两端的电压最小 时，电路中的电流最大，此时定值电阻 两端的电压U定'=U电一Um=12V一 6V=6V,电路中的最大电流Immx三 1定'-=R是-100 =0.6A,电路的最 大功率Pmx=U电Imx=12V 0.6A=7.2W,②错误；由P=IR 可知，当P定一P覆时，滑动变阻器接 入电路的阻值与定值电阻的阻值相 等，为102，③正确。 8.(1)闭合开关S1,断开开关S2,当 滑动变阻器的滑片在a端时，R2接入 电路中的阻值为O,电路为R。、R,的 串联电路，V,测量R,两端的电压， V,测量R2、R,两端的总电压，此时 V1与V2示数相等，为2.4V,电流表 测量电路中的电流，示数为0.3A。 根据欧姆定律可知R,的阻值R, 7-63A8n(②)将R的滑片 U1_2.4V 从a端移动到b端的过程中，滑动变 阻器接人电路中的阻值逐渐增大，根 据串联分压特点可知V2的示数逐渐 增大：总电阻逐渐增大，根据欧姆定律 可知电路中的电流逐渐变小，由U IR可知R1两端的电压逐渐变小，故 电压表V,的示数逐渐变小，据此可 知电压表V,的示数与电流表示数的 关系如图乙中的图线①所示，电压表 V,的示数与电流表示数的关系如图 乙中的图线②所示；滑动变阻器的滑 片在b端时，滑动变阻器接人电路的 阻值最大，从图乙可知，此时电路中的 电流为0.15A,R,两端的电压为 1.2V,R1和R2两端的总电压为2.7V, 则R,两端的电压为2.7V一1.2V 1.5V,根据欧姆定律可知滑动变阻器 的最大用慎k-华--100 (3)闭合开关S,断开开关S,当滑 动变阻器的滑片在a端时，电源电压 LUJ=U1+U=2.4V+0.3AXR。①， 当滑动变阻器的滑片在b端时，电源 电压U=U1'+U2+U'=2.7V+ 0.15AXR。②，联立①②可得电源 电压U=3V:同时闭合S和S2,R 被短路，电路为R1和R2的串联电路， 根据欧姆定律可知电路中的电流” R,十R,根据P-UI=IR可知R,的 U 电功率P:=IR:=(R十R）R,= L乃 一，故当R2=R1= (R1-R2)2 R2 +4R 82时，R2的电功率最大，R2的电功 率的最大值P大=R,一4×80 2(3V)2 0.28125W 专题特训三特殊法测 小灯泡的功率 1.30.6解析：由题意可得，通过 定值电阻R。的电流IR=IA1 IA2=0.5A-0.2A=0.3A,电源电 压U=ImR。=0.3AX102=3V,小 灯泡并联在电源两端，故小灯泡两端 的电压为3V,小灯泡的实际功率P= UI1=UI2=3V×0.2A=0.6W。 一方法归纳一 等值替代法在测量小灯泡 电功率实验中的应用 由于受到测量工具的量程的限 制，或测量工具的缺乏，或不具备实 验条件等原因，导致待测量不能直 接测出，在此情况下可运用数学、物 理等知识，设法直接或间接测出与 待测量等值的量来替代待测量，这 种方法称为等值替代法，曹冲称象 就采用了这种方法。测量小灯泡电 功率的基本原理是P=UI,基本方 法是伏安法。在二表缺一的情况 下，可结合欧姆定律，串、并联电路 的特，点等知识，运用等值替代法设 计实验，测量小灯泡的电功率。 2.B解析：断开开关S,闭合开关 S、S,时，灯泡L与滑动变阻器串联， 移动滑动变阻器的滑片P,使电流表 的示数为0.3A时，灯泡L正常发光， R号-=0n灯泡L正粉 发光时的电阻R1.=R总一R变=102 R变。保持滑动变阻器滑片P的位置 不变，断开开关S,开关闭合S、S 时，R。与滑动变阻器串联，R。'= U 3V 7=0.25A=12D,R=Ra' R。=120一100=22，灯泡L正常发 光时的电阻R1=102-R变=102 22=82,P1额=IR1.=(0.3A)2X 82=0.72W。 3.(1)如图所示(2)30 (3)0.36(4)①100.9②ACD 1 3V电源 (第3题》 9 解析：(1)滑动变阻器串联在电路中， 滑片位于最右端，要使其接人电路的 阻值最大，应将左下接线柱与电源的 负极连接。(2)导线M发生了断路， 则电压表串联在电路中，闭合开关，调 节滑动变阻器，电压表测量电源电压， 电压表示数为3V,电流表示数为 0A。(3)图乙中电压表示数为 1.5V,电流表示数为0.24A,则小灯 泡的功率P=UI=1.5V×0.24A= 0.36W。(4)①第一步中电流为 0.3A,第二步中的电流也为0.3A, 则R灯+52=62+92，解得R灯= 102,则小灯泡的额定功率P灯= I额R灯=(0.3A)×102=0.9W。 ②A选项中将R,换成导线，仅闭合 S,时，调节电阻箱R2,使电流表的示 数为0.3A;仅闭合S,调节电阻箱 R2,使电流表示数为0.3A,R2阻值 的变化量即为小灯泡正常发光时的电 阻，进而可计算出小灯泡的额定功率， A符合题意；B选项中将R2换成导 线，当只闭合S时，只有L连入电路， 电路中的电流不一定刚好为0.3A, 故无法测量小灯泡的额定功率，B不 符合题意：C选项中将R2换成适当规 格的滑动变阻器，仅闭合S,调节滑 动变阻器，使电流表的示数为0.3A: 仅闭合S,保持滑动变阻器的滑片不 动，调节R,的阻值，使电流表的示数 为0.3A,此时R,的阻值等于小灯泡 正常发光时的阻值，即可计算出小灯 泡的额定功率，C符合题意；D选项中 先仅闭合开关S,调节两个电阻箱， 使电流表示数为0.3A:仅闭合S,调 节电阻箱R,使电流表的示数也为 0.3A,即可计算出小灯泡正常发光时 的电阻，进而计算出小灯泡的额定功 率，D符合题意。 4.(1)将R,的滑片移至最左端 0.5(2)R2滑片的位置R10.5 (④解析：)闭合开关S， S接1，将R1的滑片移至最左端，移 动R2的滑片，使电流表的示数为 0.5A,灯泡L正常发光。(2)再将S专题特训二 电 类型一定性判断类 1.如图所示的电路中，电源为恒功率 电源，工作时输出的总功率大小恒 定，R1为定值电阻，移动滑动变阻器 R2的滑片P,下列表示通过R1的电流I1、通 过R,的电流12随电流表示数的倒数的变 化关系的图线中，可能正确的是 B D A R R A 恒功率电源 恒流源 (第1题) (第2题) 2.如图所示的电路中，电源为恒流源，能始终提 供大小恒定的电流，R。为定值电阻，移动滑 动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数 U、电路总功率P随电流表示数I变化的关 系图线中，可能正确的是 U AU A B. C D 3.如图所示的电路中，D为某 种电子元件，能起稳压作墨E D 用，即在一定条件下可保持 (第3题 其两端的电压U。不变，R 为定值电阻，E为电压可调的电源。当D起 稳压作用时，下列描述电路中的电流I、R消 第十五章电功和电热 功率的图像问题 “答案与解析”见P8 耗的电功率P随电源电压U点变化关系的图 线中，可能正确的是 ( B D D U 类型二定量计算类 4.(2025·镇江)某种灯泡的电阻R与电流I的关 系如图甲所示，当两个该种灯泡串联接在电压 恒为U。的电源上时，通过灯泡的电流为1A,此 时灯泡电阻为 2,U为 V。若 将该种灯泡L按图乙所示的电路接在电压为 3V的电源上，其中定值电阻R。为3.52，闭 合开关后，电阻R。两端的电压为 V, 灯泡L的电功率为 W。 51R/Q R 00.20.40.60.81.01/A =30 多 乙 (第4题) 5.(2024·无锡二模)如图甲所示，R。为定值电 阻，灯L标有“3V1.5W”字样，电源电压U 保持不变。闭合开关S,滑动变阻器R的滑 片从某一位置移至某一端的过程中，其接入 电路的电阻改变了△R,电路消耗的总功率改 变了△P,同时三只电表示数均发生变化。图 乙中有OA、AB和BC三段图线，其中两段 反映了上述过程中电压表V1和V2示数与 电流表A示数的对应关系。滑动变阻器 11 拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 R接入电路的电阻改变量△R 2; 电源电压U= V;电路消耗的总功 率改变量△P= W ↑I/A R 0.5---- 0.4-- C 2 5U/V 甲 (第5题) 6.(2025·达州)如图所示为定值电阻R和灯泡 L的I图像，灯泡L的额定电压为2.5V。 将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发 光。下列说法中，正确的是 ↑U/V 2. 2.0 1.5 1.0 0.5 00.10.20.3i/A (第6题) A.电源电压为2.5V B.灯泡L的额定功率为0.75W C.R与灯泡L的功率之比为5：3 D.灯泡L的U-I图线为图线B 7.(2024·苏州)如图甲所示的电路中，电源电 压恒为12V、电流表(0~0.6A)、电压表(0 15V)、滑动变阻器标有“？Ω1A”字样，虚 线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡(6V 0.5A)。闭合开关，在元件安全的情况下，使 滑片P的移动范围最大，得到滑动变阻器的 IU图像如图乙所示。有以下结论：①虚线 框内是小灯泡；②电路的最大功率为6W; ③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等 时，滑动变阻器的阻值为102；④滑动变阻 器的最大阻值为202。其中正确的有() 1/A 0.4 A 6 8 U/V 甲 (第7题) 12 A.③④ B.②③ C.①② D.①④ 8.如图甲所示的电路中，电源电压保 持不变，R。、R1均为定值电阻，R2 为滑动变阻器。闭合开关S,断开 开关S2,当滑动变阻器的滑片在a端时，电 压表V1的示数为2.4V,电流表的示数为 0.3A。将R2的滑片从a端移动到b端的过 程中，电压表V1和V,的示数与电流表示数 的关系分别如图乙中的图线①和②所示。 ↑U/V 2.7 ② 2.4--↓- (① A R 1.2 0 0.150.3I/A 乙 (第8题)》 (1)求R1的阻值。 (2)求R2的最大阻值。 (3)同时闭合S和S2,当R,的阻值为何值 时，R,的电功率最大？R2的电功率的最大 值是多少？