重庆市初2020级中考物理《电学图像专题》复习课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
《电学图像专题》
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我们所说的图像，指的是直角坐标系中的二维关系图像。从图像中，我们可以看出两个相关物理量之间的函数关系，进而总结出这两个物理量之间的物理规律。
在电学计算中，I、U、R
、P等物理量之间有函数关系，我们需要利用图像分析问题、解决问题。
方法链接
1．
读图、识图
在审题时，需要充分解读图像所包含的信息。如坐标轴所指代的物理量，然后借助图像信息确定这两个物理量之间的数量关系。
2．
图像分析
物理图像的起点与终点、突变点、交点等都是重要的信息，揭示了变化过程中的特殊时刻，也可能得到题干未提供的隐藏信息。
3．
使用图像
图像包含的信息并不全都是有用的，需要紧密结合题目设问，有目的地寻找图像中的有用信息，将图像所隐含的信息快速、准确地提炼出来，服务于解题过程。
方法链接
1．
注意横、纵坐标所代表的实际含义，还要注意各自的数量级和单位。
2．
图像是否经过原点是需要重点关注的，如果未过原点，那么图像起点就比较重要，在解题过程中就要考虑这个问题，理清这个点的含义。
3．
在解答含图像的计算题时，一定要结合图像，如果不借助图像进行解答，很有可能会出现条件疏漏造成错答。
温馨提示
考点精讲
一、图像的形成过程
电压U/V
0
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
电压U/V
0
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0
0.13
0.25
0.3
0.33
0.35
U/V
I/A
甲
U/V
I/A
乙
U/V
I/A
丙
表1
表2
考点精讲
一、图像的形成过程
电压U/V
0
0.5
1
1.5
2
2.5
(R3)电流I1/A
0
0.13
0.25
0.3
0.33
0.35
(R4)电流I2/A
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
电压U/V
0
0.5
1
1.5
2
2.5
(R1)电流I1/A
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(R2)电流I2/A
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
丁
U/V
I/A
表3
表4
戊
U/V
I/A
考点精讲
二、分析图像寻找规律
U/V
I/A
通过导体的电流与
导体两端电压成正比
导体两端的电压与
通过导体电流的比值是一定的
R=5Ω
U/V
I/A
导体两端的电压与
通过导体电流的比值在变大
R在变大
温馨提示
电阻在变大，但导致电阻变化的直接原因不是电压，电阻变化的直接原因是导体的材料、长度、横截面积、温度改变了。
1.某兴趣小组探究串联电路中电阻的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，
R1的I–U图像如图乙所示。
求:
（1）
R1的阻值;
（2）电路的最大电功率;
（3）当R2的电功率为0.5
W
时，
R2的阻值。
类型1：I-U图像（直线）
典例赏析
请同学们审题，30s
1.某兴趣小组探究串联电路中电阻的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，
R1的I–U图像如图乙所示。
求:
（1）
R1的阻值;
（2）电路的最大电功率;
（3）当R2的电功率为0.5
W
时，
R2的阻值。
类型1：I-U图像（直线）
典例赏析
解：
（1）由R1的I﹣U图象可知，R1为定值电阻
当U1＝6V时，I1＝0.6A，
R110Ω；
（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时U1
=U
U＝U1＝6V，最大电流为I1＝0.6A，
电路最大功率P＝UI1＝6V×0.6A＝3.6W；
1.某兴趣小组探究串联电路中电阻的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，
R1的I–U图像如图乙所示。
求:
（1）
R1的阻值;
（2）电路的最大电功率;
（3）当R2的电功率为0.5
W
时，
R2的阻值。
典例赏析
解：
（3）当R2消耗的电功率为0.5W时
P2＝I2R2
0.5W＝I2R2
I
0.5W＝（）2R2
（）2
36R2＝0.5×（10+R2）2
解得R2＝2Ω或R2＝50Ω
由图乙可知，当R2最大时，I最小＝0.15A
电路总电阻R40Ω
R2的最大值R最大＝R﹣R1＝40Ω﹣10Ω＝30Ω
所以R2＝50Ω舍去，R2＝2Ω
类型1：I-U图像（直线）
2.在图甲所示电路中，电源电压恒为9V，灯泡L的额定电压为6V，通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）当电压表示数是5V时，灯泡L的实际功率。
典例赏析
类型2：I-U图像（曲线）
请同学们审题，30s
2.在图甲所示电路中，电源电压恒为9V，灯泡L的额定电压为6V，通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）当电压表示数是5V时，灯泡L的实际功率。
典例赏析
解：
类型2：I-U图像（曲线）
（1）由乙图可知，I额＝0.5A
P额＝U额I额＝6V×0.5A＝3W
（2）由甲图可知，L与R串联
灯泡正常发光时，
UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V
IR＝I额＝0.5A
R6Ω
（3）由甲图可知，电压表测滑动变阻器两端电压
UL′＝U﹣UR′＝9V﹣5V＝4V
由乙图可知，IL′＝0.4A
PL′＝UL′IL′＝4V×0.4A＝1.6W
3.在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲，图中R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入220V电源，在30min内，电路总电功率随时间变化的图象如图乙。求：
（1）0～5min内R1的消耗的电能。
（2）R1的阻值。
（3）R2的阻值。
（4）10～15min内R2的电功率。
典例赏析
类型3：P-t图像
请同学们审题，30s
3.在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲，图中R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入220V电源，在30min内，电路总电功率随时间变化的图象如图乙。求：
（1）0～5min内R1的消耗的电能。
（2）R1的阻值。
（3）R2的阻值。
（4）10～15min内R2的电功率。
典例赏析
解：
类型3：P-t图像
（1）0～5min内R1的消耗的电能
W＝P大t＝1100W×5×60s＝3.3×105J
（2）R144Ω
（3）开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小
R110Ω
R2＝R﹣R1＝110Ω﹣44Ω＝66Ω
（4）10～15min内电路中的电流
I2A
P2＝I2R2＝（2A）2×66Ω＝264W
4.某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×105N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况）。已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图丙所示，玻璃受到的最大撞击力时与重物的接触面积S0＝1×10﹣3m2，电源电压U＝36V，定值电阻R0＝20Ω．则：
（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的100s内，电流通过压力传感器所做的功是多少？
（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？
（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求？
典例赏析
类型4：R-F图像
请同学们审题，40s
4.某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×105N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况）。已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图丙所示，玻璃受到的最大撞击力时与重物的接触面积S0＝1×10﹣3m2，电源电压U＝36V，定值电阻R0＝20Ω．则：
（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的100s内，电流通过压力传感器所做的功是多少？
（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？
（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求？
典例赏析
解：
类型4：R-F图像
（1）由图乙知，撞击前，Imin＝0.2A
U0＝IminR0＝0.2A×20Ω＝4V
UN＝U﹣U0＝36V﹣4V＝32V
WN＝UNImint＝32V×0.2A×100s＝640J
4.某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×105N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况）。已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图丙所示，玻璃受到的最大撞击力时与重物的接触面积S0＝1×10﹣3m2，电源电压U＝36V，定值电阻R0＝20Ω．则：
（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的100s内，电流通过压力传感器所做的功是多少？
（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？
（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求？
典例赏析
解：
类型4：R-F图像
（2）由图乙知，当样品受到最大撞击力时，
Imax＝1.2A
U0′＝ImaxR0＝1.2A×20Ω＝24V
RN10Ω
由图丙知，RN＝10Ω时，Fmax＝600N
4.某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×105N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况）。已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图丙所示，玻璃受到的最大撞击力时与重物的接触面积S0＝1×10﹣3m2，电源电压U＝36V，定值电阻R0＝20Ω．则：
（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的100s内，电流通过压力传感器所做的功是多少？
（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？
（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求？
典例赏析
解：
类型4：R-F图像
（3）设计要求玻璃能承受的压强
p5×105Pa
样品受到的最大压强
pmax6×105Pa
因为pmax＞p，故样品满足设计要求。
考点精讲
二、分析图像寻找规律
U/V
I/A
0
U
ΔU
I
ΔI
ΔU
ΔI
两个三角形相似
对应边比例相等
考点精讲
二、分析图像寻找规律
S1+S3
+S5
=S2
+S4
+S6
P=UI
图像中面积大小
等于电功率的大小
S1
=
S2，S3
=
S4
S5
=S6
Δ
P=
S3
+S4
+S5
+S6
Δ
P=
ΔU
ΔI+
ΔIU+ΔUI
ΔIU=ΔUI
Δ
P=
ΔUI+
ΔUI
+
ΔU
ΔI，Δ
P=
ΔIU
+
ΔIU
+
ΔU
ΔI
Δ
P=
ΔU（I+
I
+
ΔI）
Δ
P=
ΔU（I1+
I2
）
Δ
P=
ΔI（U+
U
+
ΔU）
Δ
P=
ΔI（U1+
U2
）
U/V
I/A
0
U
I
ΔU
ΔI
S1
S2
S3
S4
S5
S6
当电压增大ΔU，
电流增大ΔI
电功率的增加量
Δ
P≠
Δ
U
Δ
I
I+ΔI
U+ΔU
5.如果某定值电阻两端的电压从6
V
升高到10
V，通过该电阻的电流变化了0.1
A，则该电阻的电功率变化了（
）
A.1.6
W
B.4.0
W
C.0.4
W
D.3.4
W
类型5：小技巧
典例赏析
请同学们审题，15s
5.如果某定值电阻两端的电压从6
V
升高到10
V，通过该电阻的电流变化了0.1
A，则该电阻的电功率变化了（
）
A.1.6
W
B.4.0
W
C.0.4
W
D.3.4
W
类型5：小技巧
典例赏析
Δ
P=
ΔI（U1+
U2
）
=
0.1
A×（
6
V
+
10
V
）
=
1.6W
解：
P1=0.9W
P2=2.5W
Δ
P=
P2-P1=1.6W
《电学图像专题》