专项培优练十二 电功率的图像问题
角度1U-I和I-U图像类
1.电阻R1和R2的电流随电压变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
(
)
A.电阻R1>R2
B.两电阻都不随温度变化而变化
C.R1和R2并联在4
V电源上,消耗总功率为1.2
W
D.R1和R2并联在6
V电源上,通过的电流I1∶I2=2∶1
2.(2021·莆田期末)小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R1,图线②表示电阻R2,根据图像信息可判断
(
)
A.当R1和R2串联时,两个电阻的阻值不可能相等
B.当R1和R2并联时,通过它们的电流不可能相等
C.当R1和R2串联在电压为9
V电路中,电路中总功率为4.5
W
D.当R1和R2并联在电压为4
V电路中,电路中总功率为3.2
W
3.用如图甲所示电路进行实验探究,小灯泡L标有“6
V 3
W”字样,小灯泡的I-U关系如图乙所示,R为10
Ω的定值电阻,当小灯泡电功率为0.8
W时,下列说法错误的是
(
)
A.电流表的示数为0.6
A
B.定值电阻R消耗的电功率为0.4
W
C.通过电阻R与通过小灯泡的电流之比2∶1
D.电压表示数为2
V,流过小灯泡灯丝电流为0.4
A
4.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6
V,闭合开关S后,当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。求:
(1)电源的电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)滑动变阻器的最大阻值;
(4)电路中最小总功率。
角度2电功率为纵轴类
5.下列图像中,能大致表示灯泡与滑动变阻器串联在稳压电源两端,移动滑片时,电路消耗的功率与电路中电流的关系是
(
)
6.如图,电源电压恒为U0,电阻R的阻值不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电阻R的电功率P与电压表示数U的关系正确的是
(
)
7.如图是某用电器工作时电功率与时间的关系图像,则图中阴影部分面积表示的物理量是
。?
8.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。?
9.电阻式传感器被广泛应用于测力、测压、称重,它的核心部分是一只可变电阻。开心同学用如图1所示的电路研究某电阻式传感器的特性,电源电压恒定,R1为定值电阻,当电阻式传感器R2的阻值从0变为最大阻值时,测得传感器消耗的电功率与通过它电流的关系图像如图2所示。求:
(1)传感器R2的最大阻值;
(2)电源电压及定值电阻R1的阻值;
(3)电路消耗的最小总功率。
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-专项培优练十二 电功率的图像问题
角度1U-I和I-U图像类
1.电阻R1和R2的电流随电压变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
(D)
A.电阻R1>R2
B.两电阻都不随温度变化而变化
C.R1和R2并联在4
V电源上,消耗总功率为1.2
W
D.R1和R2并联在6
V电源上,通过的电流I1∶I2=2∶1
2.(2021·莆田期末)小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R1,图线②表示电阻R2,根据图像信息可判断
(C)
A.当R1和R2串联时,两个电阻的阻值不可能相等
B.当R1和R2并联时,通过它们的电流不可能相等
C.当R1和R2串联在电压为9
V电路中,电路中总功率为4.5
W
D.当R1和R2并联在电压为4
V电路中,电路中总功率为3.2
W
3.用如图甲所示电路进行实验探究,小灯泡L标有“6
V 3
W”字样,小灯泡的I-U关系如图乙所示,R为10
Ω的定值电阻,当小灯泡电功率为0.8
W时,下列说法错误的是
(C)
A.电流表的示数为0.6
A
B.定值电阻R消耗的电功率为0.4
W
C.通过电阻R与通过小灯泡的电流之比2∶1
D.电压表示数为2
V,流过小灯泡灯丝电流为0.4
A
4.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6
V,闭合开关S后,当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。求:
(1)电源的电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)滑动变阻器的最大阻值;
(4)电路中最小总功率。
解:由题中电路图可知,小灯泡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。
(1)当滑片位于左端时,电路为L的简单电路,电压表的示数即为电源的电压;由图乙可知,电源的电压U=UL=6
V;(2)小灯泡正常发光时,通过小灯泡的电流IL=0.2
A,则小灯泡的额定功率:PL=ULIL=6
V×0.2
A=1.2
W;
(3)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,由图乙可知小灯泡两端的电压UL'=1.5
V。
因串联电路中总电压等于各分电压之和。
所以,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UL'=6
V-1.5
V=4.5
V。
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:R滑大===45
Ω;
(4)当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流最小值I小=0.1
A;则电路中最小总功率:P小=UI小=6
V×0.1
A=0.6
W。
角度2电功率为纵轴类
5.下列图像中,能大致表示灯泡与滑动变阻器串联在稳压电源两端,移动滑片时,电路消耗的功率与电路中电流的关系是
(C)
6.如图,电源电压恒为U0,电阻R的阻值不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电阻R的电功率P与电压表示数U的关系正确的是
(D)
7.如图是某用电器工作时电功率与时间的关系图像,则图中阴影部分面积表示的物理量是 电功 。?
8.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 6 V,整个电路功率变化了 2.4 W。?
9.电阻式传感器被广泛应用于测力、测压、称重,它的核心部分是一只可变电阻。开心同学用如图1所示的电路研究某电阻式传感器的特性,电源电压恒定,R1为定值电阻,当电阻式传感器R2的阻值从0变为最大阻值时,测得传感器消耗的电功率与通过它电流的关系图像如图2所示。求:
(1)传感器R2的最大阻值;
(2)电源电压及定值电阻R1的阻值;
(3)电路消耗的最小总功率。
解:由题中电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
(1)当电阻式传感器R2的阻值最大时,电路的总电阻最大,电路中的电流最小为I1,此时传感器R2的功率为P1,由P=UI=I2R可得,传感器R2的最大阻值:R2大=;(2)当电阻式传感器R2的阻值最大时,电路中的电流为I1,电源的电压U=I1R总=I1(R1+R2大)=I1(R1+)=I1R1+……①,当电阻式传感器R2的阻值为零时,电路中的电流最大为I2,则电源的电压U=I2R1……②,由①②可得:R1=,U=;(3)当电阻式传感器R2的阻值最大时,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小。则P小=UI1=×I1=。
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