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1、中考物理高频考点考前冲刺训练09伏安曲线的分析与运用【考法综述】1.直接对伏安曲线进行分析;2.结合电路图进行分析。【解法探讨】例1.(2018佳木斯)两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。现将元件A和B并联接入电路中,则元件A与B的电压之比为 ,电流之比为 。【答案】1:1 2:1【简析】因为元件A和B并联接入电路中,它们两端的电压相等,所以元件A与B的电压之比为1:1。由图象可知,A和B的图象为正比例函数,所以均为定值电阻,在图像上取相等电压值,如2.0V,此时IA=0.4A,IB=0.2A, = = 2:1。例2. (2019南充)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L标
2、有“6 V 3 W字样,图乙是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大值为40,定值电阻R2=10,当闭合S、S1、断开S2、P在中点时,R2的功率为0.9 W,电源电压为_V,当闭合S、S2、断开S1、小灯泡功率为1.6 W时,滑动变阻器连入电路中的阻值_。【答案】9 12.5【简析】(1)当开关S、S1闭合、S2断开,P在滑动变阻器R1的中点时,R1与R2串联,R1=20。此时R2的功率P2=0.9 W。I=I2= = = 0.3A。电路的总电阻R=R1+R2=20+10=30,电源电压U=IR=0.3A30=9V。(2)当开关S、S2、S1断开时,滑动变阻器R1与小
3、灯泡L串联,根据图乙可知,当小灯泡的电功率PL=1.6 W时,小灯泡两端的电压UL=4 V,根据PUI可得此时电路的电流:I= = =0.4A,根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压:U1UUL9 V4 V5 V,则滑动变阻器连入电路中的阻值:R1= = =12.5。【解法小结】1.对于图像的分析,首先要分清楚是什么图像,横坐标、纵坐标代表的是什么物理量,单位是什么,然后结合图像,分析获取需要的数据。2.对于伏安曲线的分析:在U-I中,对于定值电阻而言是一条过原点的直线;可变电阻是一条过原点的曲线,选取任意一个坐标点,可以获取相应的电压、电流值。在做题中,要从图像中获取的数据为准。3在
4、小灯泡的伏安图像中,由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以是一条过原点的曲线,在运算中,小灯泡的电阻需要从图像中计算获取,对应的功率、电流、电压都要从图中读取。4.对于与伏安曲线有关的计算,除了数据需要从图像中获取,其余的分析、计算与非图像问题分析的问题方法一样。【提升训练】1.(2018百色)如图所示是电阻甲和乙的IU图象,下列说法正确的是()A电阻乙为定值电阻B当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4C只将电阻甲和乙串联,若电路电流为0.2 A时,则电路总电阻为15D只将电阻甲和乙并联,若电源电压为2 V时,则电路总电流为0.4 A【答案】C2.(2018遵义)如图甲所示,R2为电阻
5、箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为()A5 30V B5 2.5V C10 20V D10 10V【答案】B3.(2019苏州)额定电压均为6 V的甲、乙两灯,UI图线如图所示下列说法正确的是( )A甲、乙两灯电阻均随电压增大而减小B甲、乙两灯的额定功率之比为4:1C甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时,电阻之比为3:2D甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,实际功率之比为1:3【答案】D4(2019临沂)如图甲所示电路的电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,图乙是小灯泡的IU图像。
6、闭合开关S后,下列判断正确的是( )A滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡变暗B电流表示数为0.4 A时,灯泡的电阻是25 C电压表示数为2.5 V时,小灯泡的功率是1.25 WD小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25 W【答案】D5(2019常德)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如下图甲所示。把它们并联在电路中,如下图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.9A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )A2.5 V 0.8 W B2.5 V 1.0 WC4.5 V 1.0 W D4.5 V 4.05 W【答案】B6.(2018攀枝花)如图是R1、R2两电阻的电压与
7、电流关系图象,由图可知,电阻R1的阻值为_,若将两电阻并联后接在3 V电源两端,干路电流为_A。【答案】10 0.97.(2018内江)将一段电阻丝R和一个阻值为R0的定值电阻串联,接在电压为U2 V的电源上,现改变电阻丝接入电路的长度,测得通过电阻丝的电流I和电阻丝相应的接入长度L,得到了电流的倒数与长度的关系图象(L图象)如图所示,由此可知:该定值电阻R0_;当电阻丝的接入长度为L0.5 m时,相应电阻丝的电阻R_.【答案】0.8 1.68.(2018哈尔滨)图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1W;再闭合开关S1,电流表
8、示数变化了A,此时电路消耗的总功率为 W。【答案】0.2 1.49.(2018大庆)小明在测定小灯泡的电阻和额定功率的实验中,可用器材:相同规格的小灯泡(其电阻约为10欧,额定电压为2.5V)若干,量程为03V的电压表一个,开关一个,滑动变阻器一个,电源电压3V,导线若干。另可供选择的电流表有:A量程为0100mA的电流表;B量程为00.6A的电流表;C量程为03A的电流表。(1)为保证测量准确,电流表应选 (填序号“A”,“B”或“C”)。(2)实验电路如图1所示,图中甲是 (选填“电流表“、“电压表“和“小灯泡“),连接电路时,开关应 (选填“断开“或“闭合“),滑动变阻器的滑片应处于最端
9、(选填“左“或“右“)。(3)根据电路选好实物,闭合开关,发现灯不亮。电流表无示数,电压表示数接近3V取下灯泡,两表的示数不变。出现故障的原因可能是(选填“灯泡短路”或“灯泡断路”)。(4)故障排除后,开始进行实验,根据测出的数据,我画出了小灯泡的电流、电压关系图象,如图2,由此可以判断小灯泡的电阻随温度的增大而 (选填“增大”,“减小”或“不变”)。(5)小明还做出了小灯泡的功率与电压二次方电流二次方的关系图如图3所其中功率电压二次方关系正确的图象是 。【答案】(1)B (2)电流表 断路 右 (3)灯泡断路 (4)增大 (5)BC10.(2018安顺)在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,灯泡L2的额定电压为6V,图乙是灯泡L2的UI图象。(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值。(2)开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率。(3)开关S接b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少?【答案】(1)4 (2)4W (3)6W