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類(lèi)型二　電學(xué)中的圖像問(wèn)題 一．I－U、U－I圖像 15. (xx巴中)如圖所示是定值電阻甲和小燈泡乙(6 V、3 W)的U－I圖像，將它們串聯(lián)在電路中，下列說(shuō)法正確的是(　　) 第15題圖 A. 該電路允許的最大電壓為12 V B. 當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電阻消耗的功率為3 W C. 當(dāng)電源電壓為7 V時(shí)，電路消耗的總功率為2.8 W D. 若將兩者并聯(lián)起來(lái)，電路消耗的最大功率為7.2 W 16. (xx高新二校模擬)如圖甲所示，電源電壓恒為8 V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為80 Ω，電流在0.1 A～0.4 A之間時(shí)電子元件均能正常工作．此電子元件電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是(　　) 第16題圖 A. 電子元件的電阻隨電流的變大而變大 B. 為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在10 Ω～80 Ω C. 當(dāng)變阻器阻值為10 Ω時(shí)，電子元件與滑動(dòng)變阻器的電壓之比為1∶1 D. 電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電路消耗的最小功率為0.6 W 17. (xx濱州)如圖甲所示 ，將額定電壓為2.5 V的小燈泡接入電源電壓為4.5 V 的電路中，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，記錄相應(yīng)電壓表和電流表示數(shù)繪制成如圖乙所示的U－I圖像，則小燈泡的額定功率為_(kāi)_______W，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻是________Ω. 第17題圖 18. (xx蓮湖區(qū)模擬)如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為6 V，閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑片P從R的一端滑到另一端的過(guò)程中，小燈泡的I－U關(guān)系圖像如圖乙所示．則小燈泡的額定功率為_(kāi)_____W，電源電壓為_(kāi)_____V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為_(kāi)_______Ω. 第18題圖 19. (xx蘭州)如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)，將變阻器滑片從一端移動(dòng)到另一端的過(guò)程中，兩只電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系圖線如圖乙所示，則電源電壓為_(kāi)_______V，滑片移至最左端時(shí)10 s內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_______J. 第19題圖 二．I－R、U－R圖像 20. 某同學(xué)用圖甲電路研究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系，電源電壓恒為6 V．改變電阻R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持R兩端的電壓不變，記下四次實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的電流和電阻值，并用黑點(diǎn)描在乙圖中．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，眼睛應(yīng)注視的目標(biāo)以及所選滑動(dòng)變阻器的規(guī)格合理的是(　　) 第20題圖 A. 電壓表示數(shù)　“20 Ω　1 A” B. 電壓表示數(shù)　“50 Ω　2 A” C. 電流表示數(shù)　“20 Ω　1 A” D. 電流表示數(shù)　“50 Ω　2 A” 21. (xx愛(ài)知中學(xué)模擬)在圖甲所示的電路中，當(dāng)滑片P由b移到a的過(guò)程中，電壓表示數(shù)U及滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R2的變化情況如圖乙所示．則電源電壓為_(kāi)_______V；電阻R1的阻值為_(kāi)_______Ω；當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)R1的電流為_(kāi)_______A，此時(shí)，電路消耗的總功率為_(kāi)_______W. 第21題圖 22. (xx鐵一中模擬)甲、乙兩小組同學(xué)用圖甲所示的電路進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)探究． 第22題圖 (1)甲小組選取的定值電阻為10 Ω，電阻箱阻值如圖乙所示，其值為_(kāi)_______Ω，此時(shí)電壓表的示數(shù)為3.5 V，則電源的電壓為_(kāi)_______V；實(shí)驗(yàn)中若增大電阻箱阻值，電路中的電流將________(選填“變大”“變小”或“不變”)． (2)乙小組選用其他規(guī)格的電源和定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他們通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱，得到幾組電阻箱的阻值和對(duì)應(yīng)的電壓值，并作出U－R圖像(如圖丙)．由圖像可知，電阻箱阻值為20 Ω時(shí)，電壓表的示數(shù)是________V，該組所選用定值電阻的阻值為_(kāi)_______Ω. 三．其他電學(xué)相關(guān)圖像 23. (xx交大附中模擬)圖甲所示電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，圖乙是該滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像．則下列判斷中正確的是(　　) 第23題圖 A. 該滑動(dòng)變阻器R1的最大值是10 Ω B. 定值電阻R0的阻值10 Ω C. 電源電壓是10 V D. 該電路的最大電流是0.4 A 24. 一種電子體重計(jì)如圖甲所示，人站立在承重面上，體重?cái)?shù)自動(dòng)顯示在電子屏上．查閱資料后知道，其中用到了阻值隨壓力變化的壓敏電阻，其阻值隨壓力變化的情況如圖乙所示，工作原理如圖丙所示，數(shù)據(jù)處理器(一種把電壓值轉(zhuǎn)化成體重?cái)?shù)值的電子元件)連接在ab端或cd端，電源電壓不變，則下面判斷正確的是(　　) 第24題圖 A. 電子體重計(jì)所稱(chēng)量人的體重越大，消耗的電能少 B. 如果數(shù)據(jù)處理器接在ab端，電子體重計(jì)的讀數(shù)越大，數(shù)據(jù)處理器接收到的電壓值越大 C. 如果數(shù)據(jù)處理器接在cd端，數(shù)據(jù)處理器接收到的電壓值越大，所稱(chēng)量人的體重越小 D. 如果數(shù)據(jù)處理器能把從小到大的電壓值處理成從小到大的體重值，則該處理器應(yīng)該在cd端 25. (xx重慶B卷)如圖所示甲為一個(gè)超聲波加濕器，圖乙為其內(nèi)部濕度監(jiān)測(cè)裝置的簡(jiǎn)化電路圖．已知電源電壓為12 V，定值電阻R0的阻值為30 Ω，電流表的量程為0～200 mA，電壓表的量程為1～9 V．濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關(guān)系圖像如圖丙所示，其阻值最大為120 Ω(圖中未畫(huà)出)．則在電路安全工作的前提下，計(jì)算可得出(　　) 第25題圖 A. R的電流最小值為80 mA B. R的電功率最大值為0.9 W C. R0的電功率最小值為0.3 W D. 裝置能監(jiān)測(cè)濕度最大值為90% 26. (xx交大附中模擬)在課外活動(dòng)中，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一種物品自動(dòng)篩選器，可將質(zhì)量小于一定標(biāo)準(zhǔn)的物品自動(dòng)剔除，其原理如圖甲所示，放在水平輕質(zhì)傳送帶上的物品，經(jīng)過(guò)裝有壓敏電阻R的檢測(cè)區(qū)時(shí)，使R的阻值發(fā)生變化，其阻值隨壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示，已知電源電壓為12 V，R0為定值電阻，當(dāng)電路中電壓表示數(shù)小于2.4 V時(shí)，機(jī)械裝置啟動(dòng)，將質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的物品推出傳送帶，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩選功能． 第26題圖 (1)當(dāng)檢測(cè)區(qū)上沒(méi)有物品時(shí)，電壓表的示數(shù)為2 V，R0的阻值為多少________Ω； (2)當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4 V時(shí)，壓敏電阻的阻值為_(kāi)_______Ω； (3)質(zhì)量低于________kg的物品是不達(dá)標(biāo)的． 答案 類(lèi)型二　電學(xué)中的圖像問(wèn)題 15. C　【解析】小燈泡的額定電流為I＝＝＝0.5 A，將小燈泡和定值電阻串聯(lián)后，電路中允許通過(guò)的最大電流為0.5 A，由圖像可知，此時(shí)定值電阻兩端的電壓為5 V，所以該電路允許的最大電壓為6 V＋5 V＝11 V，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光時(shí)，電壓為6 V，由圖像可知，電路電流為0.5 A，則定值電阻的電壓為5 V，即電阻消耗的功率為P＝UI＝5 V0.5 A＝2.5 W，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；從圖像可以看出，當(dāng)電源電壓為7 V時(shí)，即定值電阻和小燈泡的電壓分別為4 V和3 V時(shí)，電路中的電流為0.4 A，故電路消耗的總功率為P總＝U總I＝7 V0.4 A＝2.8 W，故C選項(xiàng)正確；若將兩者并聯(lián)起來(lái)，當(dāng)它們兩端的電壓均為6 V時(shí)，電路消耗的功率最大，此時(shí)從圖像中可以看出，通過(guò)它們的電流分別是0.5 A和0.6 A，故總電流為1.1 A，電路消耗的最大功率為P＝UI＝6 V1.1 A＝6.6 W，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．故選C. 16. C　【解析】由乙圖可知通過(guò)電阻的電流與電阻兩端的電壓不成正比，所以工作時(shí)電子元件的阻值發(fā)生變化，電子元件的電阻隨電流的變大而變小，A錯(cuò)誤；當(dāng)電流為0.1 A時(shí)，變阻器的阻值為R1＝＝＝60 Ω；當(dāng)電流為0.4 A時(shí)，變阻器的阻值為R2＝＝＝10 Ω，所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在10 Ω～60 Ω，B錯(cuò)誤；如果電壓之比為1∶1，那么電子元件兩端的電壓為4 V，通過(guò)變阻器的電流大小為I＝＝＝0.4 A，由于串聯(lián)電路中電流處處相等，而由乙圖知此時(shí)通過(guò)電子元件的電流為0.4 A，C正確；由P＝UI知，電流為0.1 A時(shí)電路消耗的功率最小，為P＝UI＝8 V0.1 A＝0.8 W，D錯(cuò)誤．故選C. 17. 0.625　8　【解析】由圖乙可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為U額＝2.5 V時(shí)，通過(guò)小燈泡的電流I額＝0.25 A，則小燈泡的額定功率：P＝U額I額＝2.5 V0.25 A＝0.625 W；由電路圖可知，小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)小燈泡兩端的電壓，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，U額＝2.5 V，電路中的電流I＝I額＝0.25 A，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑＝U－U額＝4.5 V－2.5 V＝2 V，由歐姆定律得，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：R滑＝＝＝8 Ω. 18. 1.2　6　45　【解析】由題圖甲可知，小燈泡L與滑動(dòng)變阻器R組成串聯(lián)電路，電流表測(cè)串聯(lián)電路中的電流，而電壓表測(cè)小燈泡兩端的電壓．由圖乙可知，燈泡兩端的電壓為6 V時(shí)，通過(guò)的電流為0.2 A，則燈泡的額定功率：PL＝ULIL＝6 V0.2 A＝1.2 W．由電路圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，由圖像可知，電源的電壓U＝UL＝6 V．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，由圖像可知，燈泡兩端的電壓UL′＝1.5 V，電路中的電流I′＝0.1 A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR＝U－UL′＝6 V－1.5 V＝4.5 V，由I＝ 可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R＝ ＝ ＝ 45 Ω. 19. 15　6　【解析】由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與R1和R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器與R2電壓之和，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電路中電壓表示數(shù)變大，示數(shù)減小，電路中的電流增大，由圖乙可知，當(dāng)滑片移到最左端時(shí)，由歐姆定律可得＝0.2 A，當(dāng)滑片移動(dòng)最右端時(shí)，由歐姆定律可得＝0.6 A，組成方程組解之得U＝15 V，R1＝15 Ω，當(dāng)滑片移到最左端時(shí)，R1在10 s產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝(0.2 A)215 Ω10 s＝6 J. 20. B　【解析】探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，所以眼睛應(yīng)注視電壓表示數(shù)；由圖像可知，電阻兩端的電壓U＝IR＝0.2 A10 Ω＝2 V；當(dāng)電阻值為20 Ω時(shí)，電路中電流為0.1 A，變阻器的阻值R滑＝＝＝40 Ω，所以變阻器的最大阻值應(yīng)大于40 Ω，A、C、D錯(cuò)誤，B正確．故選B. 21. 6　10　0.3　1.8　【解析】由圖像可得：當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電壓表測(cè)量的是電源電壓，故由圖乙可得電源電壓是6 V；由圖還可得滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大電阻是20 Ω，這時(shí)加在定值電阻兩端電壓是2 V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓是UP＝U－U1＝6 V－2 V＝4 V，所以電路中的電流是I＝＝＝0.2 A，所以定值電阻的阻值是R1＝＝＝10 Ω；當(dāng)滑片移到中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻是10 Ω，這時(shí)定值電阻兩端電壓U1′＝3 V，所以電路中的電流是I′＝＝＝0.3 A，所以電路消耗的總功率是P＝UI′＝6 V0.3 A＝1.8 W. 22. (1)35　4.5　變小　(2)3　20　【解析】(1)電阻箱的示數(shù)：01 000 Ω＋0100 Ω＋310 Ω＋51 Ω＝35 Ω；電路中的電流：I＝＝＝0.1 A，定值電阻兩端的電壓：U定＝IR定＝0.1 A10 Ω＝1 V，電源電壓：U＝U定＋U電阻箱＝1 V＋3.5 V＝4.5 V；定值電阻與電阻箱串聯(lián)在電路中，所以若增大電阻箱阻值，電路中的總電阻就會(huì)增大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流會(huì)減?。?2)由圖像丙可知，當(dāng)電阻箱的阻值為20 Ω時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓為3 V，則此時(shí)電路中的電流為I′＝＝0.15 A，定值電阻兩端的電壓為U定′＝0.15 AR定′，電源電壓U＝0.15 AR定′＋3 V，由圖像可知，當(dāng)電阻箱的阻值為40 Ω時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓為4 V，則此時(shí)電路中的電流為I″＝＝＝0.1 A，定值電阻兩端的電壓為U定″＝0.1 AR定′，電源電壓U＝0.1 AR定′＋4 V，因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，所?.15 AR定′＋3 V＝0.1 AR定′＋4 V，解得：R定′＝20 Ω. 23. B　【解析】由電路圖可知，R0與R1串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，由圖像可知，電路中的最小電流I＝0.2 A時(shí)，R1的電功率P1＝2.0 W，由P＝I2R可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R1＝＝＝50 Ω，A錯(cuò)誤；當(dāng)電路中的電流I′＝0.4 A時(shí)，R1的電功率P1′＝3.2 W，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1接入電路中的電阻：R1′＝＝＝20 Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，由I＝可得，電源的電壓：U＝I′(R0＋R1′)＝0.4 A(R0＋20 Ω)，當(dāng)電路中的電流為I＝0.2 A時(shí)，電源的電壓：U＝I(R0＋R1)＝0.2 A(R0＋50 Ω)，因電源電壓不變，所以0.4 A(R0＋20 Ω)＝0.2 A(R0＋50 Ω)，解得：R0＝10 Ω，B正確；電源電壓：U＝I(R0＋R1)＝0.2 A(10 Ω＋50 Ω)＝12 V，C錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，則電路中的最大電流：I″＝＝＝1.2 A，D錯(cuò)誤．故選B. 24. D　【解析】由圖丙可知，R0與R1串聯(lián)，由圖乙可知，電子體重計(jì)所稱(chēng)量人的體重越大時(shí)，壓力F越大，R1的阻值越小，電路中的總電阻越小，由I＝可知，電路中的電流越大，由U＝IR可知，R0兩端的電壓越大，則如果數(shù)據(jù)處理器接在cd端，數(shù)據(jù)處理器接收到的電壓值越大，所稱(chēng)量人的體重越大，故C錯(cuò)誤；因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R1兩端的電壓變小，如果數(shù)據(jù)處理器接在ab端，電子體重計(jì)的讀數(shù)越大，數(shù)據(jù)處理器接收到的電壓值越小，故B錯(cuò)誤；由W＝UIt可知，通電時(shí)間不確定，不能比較消耗電能的多少，故A錯(cuò)誤；綜上可知，如果數(shù)據(jù)處理器能把從小到大的電壓值處理成從小到大的體重值，則該處理器應(yīng)該在cd端，故D正確．故選D. 25. C　【解析】當(dāng)電壓表示數(shù)為9 V時(shí)，R能夠接入電路中的電阻達(dá)到最大，此時(shí)電路中的電流最小，此時(shí)I0 min＝＝＝0.1 A＝100 mA，A錯(cuò)誤；當(dāng)R＝R0時(shí)，R的功率最大，此時(shí)電路的電流為I＝＝＝0.2 A＝200 mA(沒(méi)超過(guò)電流表的量程)，R的最大功率為 P＝I2 R＝(0.2 A)230 Ω＝1.2 W，B錯(cuò)誤；R0的最小功率為 Pmin＝IR0＝(0.1 A)230 Ω＝0.3 W，C正確；由丙圖可知，R的阻值越大，能監(jiān)測(cè)到的濕度越大，當(dāng)電壓表示數(shù)為9 V時(shí)，R能接入的電阻達(dá)到最大，由前面分析可知，此時(shí)電路中的電流為0.1 A，R的阻值為R＝＝＝90 Ω，由丙圖可知，此時(shí)的濕度為80%，D錯(cuò)誤．故選C. 26. (1)20　(2)80　(3)1　【解析】(1)由題圖可知，當(dāng)檢測(cè)區(qū)沒(méi)有物品時(shí)，壓敏電阻的阻值R＝100 Ω，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以壓敏電阻R兩端的電壓：UR＝U－U0＝12 V－2 V＝10 V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以電路中的電流：I＝＝，即＝，解得：R0＝20 Ω；(2)當(dāng)電壓表示數(shù)U0′＝2.4 V時(shí)，壓敏電阻R兩端的電壓：UR′＝U－U0′＝12 V－2.4 V＝9.6 V，此時(shí)電路中的電流：I′＝＝，即＝，解得：R′＝80 Ω；(3)由題圖可知，當(dāng)壓敏電阻R′＝80 Ω時(shí)，受到的壓力F＝10 N，因水平面上的物體對(duì)傳送帶的壓力和自身的重力相等，由G＝mg可得，m＝＝＝＝1 kg.則該裝置能夠剔除質(zhì)量小于1 kg的物品．