初中物理尖子生自主招生培优讲义版块17 电功率 专题17-3 图像问题 (学生版) .pdf

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专题17-3图像问题

知识·解读

图像问题

1、对于简单电路,可以直接从U-I或I-U图象上找出对应的电压、电流值,然后利用公

U

式R=计算出电阻,利用公式P=UI计算出电功率。

I

2、对于串、并联电路,我们可以利用串、并联电路电流、电压的特点,结合欧姆定律的相

关公式或电功率的公式进行解题。

(1)对于串联电路,可以利用串联电路的电流处处相等,找对应的两个电压值,然后解

题;

(2)对于并联电路,可以利用并联电路各支路两端的电压相等,找对应的两个电流值,

然后解题。

典例·解读

类型一、I-U图像

例、如图所示是通过额定电压为6V的小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图

1

象,则关于该小灯泡下列说法中正确的是()

A、小灯泡的电阻是一个定值B、小灯泡的额定电流是0.3A

C、小灯泡的额定功率是1.5WD、电压为4V时小灯泡的电阻是0.2Ω

【答案】C.

【解析】由图可知小灯泡的I-U关系图象是一条曲线,说明通过灯泡的电流与灯泡两端电压不成正比,

也说明小灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝电阻随温度的升高而增大;根据图象可知,小灯泡

的额定电压为6V时,通过小灯泡的额定电流是0.25A,小灯泡的额定功率为P=UI=6V

额额额

U

×0.25A=1.5W;当小灯泡两端电压为4V时,通过小灯泡的电流为0.2A,由I=变形可

R

U4V

知此时小灯泡的电阻:R===20Ω。

I0.2A

【易错提示】对于此类题目,一定要看清楚横、纵坐标所表示的意义,有的题目是I-U图像,有的则

是U-I图像!

例、如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为1

2

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2V。闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I–U关系图象

如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W,电源电压为______V。滑动变阻器的最大

阻值为______Ω。

【答案】24;12;9.

【解析】由图乙可知,当小灯泡两端电压为额定电压12V时,通过灯泡的电流I2.0A,所以小灯泡

的额定功率为PUI12V×2.0A24W;当滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器连入电

额额

路的电阻为0,灯泡两端电压等于电源电压,所以UU12V;当滑动变阻器滑片在最右端时,L

滑动变阻器最大阻值连入电路中,由图乙可知:U3V,I1.0A,则3V+1.0A×R12V,解L

得R9Ω。

类型二、P-I图像

例、电阻式传感器广泛应用于测力、测压、称重,它的核心部分是一只可变电阻,一同学

3

用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性,图中R为定值电阻,R为电阻式传感器,0

当控制其阻值从0变为60Ω时,测得传感器的电功率与通过它的电流的关系图象如图

乙所示,已知电源电压恒定不变。

(1)当通过传感器的电流为0.1A时,传感器的电阻为多少?

(2)求P的值。1

(3)求R的阻值。0

【答案】(1)60Ω;(2)0.6W;(3)15Ω.

【解析】由电路图可知,R与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。0

(1)由题知,电阻式传感器的阻值从0变为6

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