《电学中的图像问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电学中的图像问题（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电学中的图像问题DIV.MyFav_1314067131652 P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1314067131652 LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1314067131652
2、 DIV.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1314067131652 A:linkCOLOR: blue; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1314067131652 SPAN.MsoHyperlinkCOLOR: blue; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1314067131652 A:visitedCOLOR
3、: purple; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1314067131652 SPAN.MsoHyperlinkFollowedCOLOR: purple; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1314067131652 P.MsoPlainTextTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: 宋体; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1314067131652 LI.MsoPlainTextTEXT-JUSTIF
4、Y: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: 宋体; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1314067131652 DIV.MsoPlainTextTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: 宋体; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1314067131652 DIV.Section1page: Section1本文所说的图像问题是指题目的内容除了文字以外 ,还伴随有两个物理量之间的关系图像。图像类试题以图像
5、为信息载体 ,主要考查考生识别图像、从图像中提取有效信息的能力、分析能力。图像类试题在中考中一直占有重要的地位 ,很多学生不能很好的利用图像分析处理试题中的问题 ,尤其是数学学习差的学生 ,一见到图像题便产生畏惧 ,致使在这类试题中失分较多 ,为了使学生能较好的解决这类试题 ,有必要对这类试题进行分析 ,下面通过例题说明这类试题的解题方法 ,以期对同学们有所启迪。一、电压电流关系图像例题12019 河南图1是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像 ,现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。以下分析正确的选项是A甲的阻值是乙阻值的两倍B通过乙的电流是甲的电流的两倍C乙两端的电压是甲两端电压的两
6、倍D甲的电功率是乙的电功率的两倍分析：此题中图像是电阻两端的电压与流过电阻中的电流关系的图像 ,图像的纵轴表示电阻两端的电压 ,横轴表示通过同一电阻中的电流 ,图像是一条直线且过坐标原点。图像上除原点以外的点的纵坐标和横坐标的比值就是直线的斜率 ,斜率值就等于相应的电阻的阻值。在甲图线上取横坐标电流为0.6A的点 ,那么对应的纵坐标电压为3.0V ,纵横坐标的比值等于甲图线所对应的电阻值 ,=5 ；同理可得乙图线所对应电阻值=10 。知道了甲乙两电阻的阻值后 ,根据相关的电路知识可得 ,A、B、D选项错误 ,C选项正确。点评：此题属于阻值不变的电压电流关系图像 ,图像为直线 ,直线的斜率等于电
7、阻的阻值。利用该图像可以求电阻、电阻两端的电压、通过电阻中的电流、电阻消耗的功率。例题22019浙江义乌如图2甲所示 ,电源电压恒为9伏 ,滑动变阻器的最大阻值为100欧 ,电流在0.1安0.4安之间时电子元件均能正常工作。假设通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图2乙所示 ,那么以下判断正确的选项是A电子元件工作时 ,电阻保持不变B电子元件处于正常工作状态时 ,电路消耗的最小功率为3.6瓦C当P在中点时 ,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1D为使电子元件处于正常工作状态 ,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧70欧分析：此题中的图像为电压电流关系图像 ,纵轴表示的是电子元件两端的电
8、压 ,横轴表示的是流过电子元件中的电流 ,图像为一条曲线 ,图像的变化趋势是 ,随着电流的逐渐增大电压逐渐增大。用此图求电阻时 ,图像上点的纵坐标除以横坐标的值为该点对应电流或电压时元件的电阻值。在图像上取不同的点 ,各点的纵坐标和横坐标的比值就是相应电压或电流时电子元件的电阻值 ,不同的点 ,这个比值是不同的 ,所以电子元件工作时 ,电阻是不同的。A选项错。设电源的电压为U ,那么U 9V 。由题意可知 ,通过电子元件的最小电流是= 0.1A ,电路消耗的最小功率9V0.1A 0.9W。B选项错。由图像可知 ,在通过电子元件的电流最大时 ,电子元件两端的电压也最大 ,最大电压为4V 。如果电
9、子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1 ,那么电子元件两端的电压将为4.5V ,在4.5V电压下 ,通过电子元件的电流将大于0.4A ,所以电子元件与滑动变阻器的电压之比不可能为1:1。C选项错。由图像可知 ,流过电子元件的电流最小时 ,电子元件两端的电压也最小 ,最小电压是2V ,此时滑动变阻器两端的电压最大 ,最大电压 9V 2V7V ,滑动变阻器两端的电压最大时 ,滑动变阻器的电阻到达最大 ,70；流过电子元件的电流最大时 ,0.4A ,电子元件两端的电压也最大 ,最大电压是4V ,此是滑动变阻器两端的电压最小9V4V=3V , 滑动变阻器两端的电压到达最小时 ,滑动变阻器的电阻到达最小
10、,12.5；所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.570。D选项正确。点评：此题属于阻值变化的电压电流关系图像 ,图像为曲线 ,曲线上不同的点所对应的元件的阻值是不同的。利用图像可以求元件的电阻、元件两端的电压、通过元件中的电流、元件消耗的功率。二、电压电阻关系图像例题32019福州如图3甲所示电路 ,电源电压为6V不变 ,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端 ,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图3乙所示。问：1当R2为10时 ,电压表的示数是多少？2当电压表示数为2V时 ,R1的阻值是多少？3滑动变阻器的滑片P在b端时 ,电阻R1的功率是多少？分析：此题中的图像是电压电阻
11、关系图像 ,纵轴表示的是R1上的电压即电压表的示数 ,横轴表示的是R2的电阻值。图像是一条曲线 ,图像的变化趋势是：随着电阻的逐渐增大 ,电压逐渐减小。1设电源的电压为U ,那么U6V 。由图像可知 ,当R2阻值为10时 ,对应的电压值为3V ,即此时电压表的示数为3V 。2当电压表示数U12V时 ,由图像可知对应的R2的阻值是R220 ,因为R1、R2串联在电路中 ,所以此时R2上的电压U2UU16V2V4V ,通过R2的电流I20.2 A 。因通过R1和R2的电流相等 ,所以R1的阻值R110 。3滑动变阻器的滑片P在b端时 ,此时滑动变阻器接入电路中的阻值到达最大 ,由图像可知50 ,此
12、时电压表的示数1V ,R1的电功率P1 0.1W。点评：此题中的电压电阻图像 ,纵轴上的电压 ,不是横轴上电阻两端的电压 ,这一点在解题时一定要注意 ,这也是此题的一个创新。三、电流电压关系图像例题42019河北图4是小明设计的调光电路图 ,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路 ,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后 ,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中 ,小灯泡的IU关系图像如图5所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化) 求：1小灯泡的额定功率；2电阻丝AB的阻值；3当AB连入电路的阻值R1=2.5时 ,灯泡消耗的功率为3.2W ,此时灯丝的阻值为多少。分析：此题中的图像是小灯泡的电流
13、电压关系图像 ,图像的纵轴表示流过小灯泡中的电流 ,横轴表示小灯泡两端的电压 ,用此图像求电阻时 ,阻值是图线上点的横坐标除以纵坐标的值。图线的变化趋势是随着电压的逐渐增大 ,电流逐渐增大。1闭合开关S后 ,滑片P滑到最右端B时 ,电阻丝AB接入电路中的阻值为0 ,电源的电压全部加在小灯泡上。由图像可知 ,此时小灯泡上的电压为6V ,等于小灯泡的额定电压。在图像上 ,6.0V电压对应的电流是1A ,所以小灯泡的额定功率6V1A = 6W 。2要求电阻丝AB的阻值 ,只要求出滑片P在A端时电阻丝两端的电压和流过的电流 ,由欧姆定律即可求得电阻丝的阻值。当滑片P在A端时 ,电阻丝的电阻全部接入电路
14、中 ,且电阻丝与小灯泡串联。由图像可知 ,当滑片P在A端时 ,小灯泡两端的电压为1.5V ,电流为=0.5A ,那么电阻丝两端电压：=6V1.5V=4.5V ,由欧姆定律得电阻丝AB的电阻：RAB= 9 。3解法一：设灯泡的电阻为RL ,流过灯泡的电流为I ,那么 灯泡消耗的功率为：P=I2RL=,将U=6V、R1=2.5、P=3.2W代入上式中 ,解得：RL=1.25或5由图像可知 ,灯泡上的电压最小时 ,灯泡连入电路中的阻值最小 ,最小阻值=3 ,RL=1.25不符合题意应舍去 ,所以RL=5。解法二：设灯泡的电阻为RL ,流过灯泡的电流为I ,由题意得 IR1+RL=6 I2RL=3.2
15、 。由两式消去RL得 ：25I260 I32=0 解得 I=0.8A 或I=1.6A 。由图像可得 ,流过小灯中的电流最大是1A ,所以 I=1.6A不符合题意 ,应舍去。把I=0.8A代入式得RL=5 。点评：此题中的电流电压关系图像是一条曲线 ,说明在不同的电压值时 ,所对应的电阻值是不相同的 ,用该图线求电阻时一定要注意电阻值是横坐标除以纵坐标的值。用该图像可以求小灯泡两端的电压、流过小灯泡的电流、小灯泡的电阻、小灯泡消耗的功率。四、电阻温度关系图像例题52019山西PTC是一种新型的半导体陶瓷材料 ,它的发热效率较高 ,PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时 ,其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时 ,其电阻值随它的温度升高而变大。如图6所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图7所示 ,R0是定值电阻 ,其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻 ,它的电阻值与温度的关系如图8所示。该电热水壶在RT设定温度状态工作时 ,电路消耗的总功率为1100W。1R0的阻值为多少?2当RT的温度为130时 ,电路中RT的实际功率为多少?分析 此题中的图像是电阻温度关系图像 ,纵轴表示半
