小灯泡电流与电压图像试题.docx

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小灯泡电流与电压图像试题

默认标题-2012年4月27日

一．解答题（共9小题）

1．29、在家庭电路中，往往会出现这样的现象：

在人们刚合上开关时，白炽灯闪亮一下立即就熄灭，这时灯丝已经断了，这种情况我们通常说成灯泡被“闪”坏了．什么原因使灯泡“闪”坏了？

小明查阅有关资料，找到标有“PZ220﹣40”字样的白炽灯，通常情况下开灯瞬间灯泡电功率与时间关系图象如图所示：

（1）由图象可知，白炽灯丝有一个升温过程，时间约　_________　s，这个时间小于人所能感觉到的时间，因此感觉白炽灯一合开关就亮．白炽灯被“闪”坏的原因在于　_________　．

（2）灯丝的电阻与温度的关系为R=R0[1+α（t﹣20）]，其中α=0.005℃﹣1，R0为常温下电阻，R为正常发光时的电阻，根据图象可估算出该灯泡正常发光时灯丝的温度t约为　_________　．

2．小武通过实验研究某电热器的功率与通电电流的关系．他使用同一电热器，多次改变这个电热器两端的电压，然后将实验中测量的电流值及对应的电功率值画出如图所示的图象．

（1）由图所示的图象可知：

当电流为0.5A时，对应的电热器的功率P为　_________　W．

（2）根据这些数据推算，这个电热器的功率P与电流I两者之间的关系式是：

　_________　．

3．（2011•天水）如图甲所示的电路图，电源电压恒定不变，定值电阻R0=1OΩ，电阻R1与温度t的关系如图乙所示．请据图回答：

（1）当电路中电流表的示数为0.3A时，电压表的示数为6V，则电源电压为多少？

（2）这时电路的总功率是多少？

（3）当R1的温度为150℃时，电流表的示数是多少？

4．（2011•南充）现有一个电源电压为10V的电源和一个“12V，12W”的灯泡，灯泡的电流随电压变化关系图象如图所示．

（1）把电源和灯泡构成一个闭合电路，求灯泡的电功率；

（2）若在

（1）问的电路中再串联一个规格为“20Ω”的滑动变阻器和量程为0﹣0.6A的电流表，求滑动变阻器接入电路电阻的最小值；

（3）若把该电源和一个定值电阻R0=10Ω以及上述滑动变阻器构成串联电路，求滑动变阻器R电功率的最大值．

5．（2011•怀化）小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验．如图甲所示：

图线OA、OB分别为通过灯泡L1、L2中的电流随两端电压变化关系的曲线．

（1）当L1正常发光时通过灯L1的电流为多少？

（2）现将L2接在4V的电源上，请由图甲读出通过灯L2的电流是多少A？

此时L2的电阻是多少？

（3）现将两灯按图乙所示电路连接，要使其中一个灯泡正常发光，电路中电流表的示数为多少？

电源的电压是多少？

电路消耗的总功率为多少？

6．（2011•河北）图中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I﹣U关系图象如图所示．（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=2.5Ω时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少．

7．（2010•梧州）图甲所示是定值电阻R0和灯泡L的U﹣I图象，现将定值电阻R0与灯泡L接入如图乙所示的电路中，电源电压不变，当S1、S2、S3闭合时，灯泡L恰好正常发光，此时R0消耗的电功率为3.6W；当S1闭合，S2、S3断开时，把滑动变阻器的滑片P移至中点，变阻器消耗的功率为P1；把滑片P移至b点，变阻器消耗的功率为P2，且P1：

P2=9：

8．求：

（1）定值电阻R0的阻值．

（2）灯泡L的额定功率．

（3）滑动变阻器的最大电阻．

8．两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U﹣I特性曲线如图所示．求：

（1）当L2正常发光时，通过L2的电流为0.45A，那么L2的额定功率是多大？

（2）L2正常发光时的电阻是多大？

（结果保留一位小数）

（3）现将L1和L2串联后接在220V的电源两端，此时L1消耗的实际功率为多大？

9．额定电压为2.5V的小灯泡连入如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻为10Ω．闭合开关S，滑片从b端向a端滑动，直到小灯泡正常发光，得到如图乙所示的I﹣U图象．求：

（1）小灯泡的额定功率．

（2）滑片在b端时小灯泡的电阻．

（3）电源电压．

二．选择题（共7小题）

10．（2009•武汉）如图所示，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻R0为5Ω．闭合开关后，移动滑片，发现能使电流表（“0～0.6A”或“0～3A”）和电压表（“0～3V”或“0～15V”）的指针同时达到满刻度线．则R0的电功率与电流的关系图象可能是（　　）

A．

B．

C．

D．

11．在如图所示电路中，电源电压保持6V不变，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电流表量程“0﹣0.6A”，电压表量程“0﹣3V”，开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向左移动过程中，保证电表安全．电路总功率与电流的关系图象是（　　）

A．

B．

C．

D．

12．（2011•雅安）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图（甲）所示，把它们串联在电路中，如图（乙）所示．闭合开关S，这时电路中的电流为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是（　　）

A．3V，0.4WB．3V，0.8WC．2V，0.4WD．2V，0.8W

13．（2011•阜新）小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图象如图甲所示．将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为6V，且保持不变．当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光．下列说法正确的是（　　）

A．开关S断开时，小灯泡L的电阻为0ΩB．开关S闭合时，小灯泡L的电阻为10ΩC．小灯泡L的额定功率为0.625WD．电阻R0的阻值为14Ω

14．标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为（　　）

A．24Ω0.67WB．20Ω0.8WC．24Ω0.96WD．20Ω0.67W

15．如图甲所示，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．若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）

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

16．有两个小灯泡L1和L2上都标有“6V”字样，考虑温度对灯丝电阻的影响，加在小灯泡两端的电压随电流变化关系如图所示．若把L1和L2接在电源电压为6V的电路中工作，则下列说法不正确的是（　　）

A．两灯串联时电路的总功率是0.6WB．小灯泡L2在某一时刻的实际功率可能是0.4WC．小灯泡L1的电阻在某一时刻可能是20ΩD．两灯并联时电路的总功率是3.6W

三．填空题（共14小题）

17．（2011•仙桃）有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示．电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V．则灯泡L的额定功率为　_________　W；调节滑动变阻器R，使灯泡L的功率为3.6W，此时滑动变阻器R连入电路的阻值为　_________　Ω．

18．（2009•遂宁）小灯泡L的额定电压为6V，小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图．由图可知，灯泡两端电压增大时，通过灯丝的电流增大，灯丝电阻　_________　（增大、不变、减小）．当L正常发光时，通过灯丝的电流是　_________　A，此时灯丝的电阻为　_________　Ω；通过调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为3V，则此时小灯泡消耗的实际功率为　_________　W．

19．某个小灯泡上标有“6V6W“字样，其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示．那么当小灯泡两端的电压为2V时，小灯泡的电功率为　_________　W．

20．家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料，它的电阻随温度变化规律如图所示．使用时发热体直接连入家庭电路，当发热体的温度为60℃时，则此时电功率为　_________　W，如果这只电灭蚊器的平均电功率为5W，按一天工作10h计算，这只家用电灭蚊器一个月（按30天计算）消耗电能　_________　kW•h；当发热体温度继续上升时，它的电功率会　_________　（最后两空选填“增大”、“不变”、“减小”）．

21．一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示．由图可得定值电阻R的阻值为　_________　Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，通过定值电阻R的电流为　_________　A，此时L、R并联的总功率是　_________　W．

22．小明用图甲所示的电路，探究导体中的电流与导体电阻的关系（电源电压恒为6V）．小明共做了五次实验，图乙是他根据记录的五组数据，在方格纸上描点画出的电阻箱的电流Ⅰ与其阻值R′的关系图线．则这五次实验过程中，小明控制电阻箱R′两端的电压是　_________　V，滑动变阻器消耗的最大功率与最小功率之比为　_________　．

23．在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示．由图可知，元件甲的电阻是　_________　Ω，将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，则元件乙消耗的功率是　_________　W．

24．如图所示，当灯A在电压为6V时，通过的电流为　_________　A．现将灯A、B并联入电源电压为3V的电路中，电路消耗的总功率为　_________　W．

25．如图是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象．将此灯泡接入如图所示的电路中，闭合开关s后，小灯泡实际功率为1W；再闭合开关S1后，电流表示数变化了O.2A，则电阻R的阻值是　_________　Ω，此时电路消耗的总功率是　_________　W．

26．如图甲所示电路，电源两端电压保持不变，R0是定值电阻，R1是滑动变阻器．图乙中A为通过电阻R0的电流与其两端电压关系的图线，B为通过小灯泡L的电流与其两端电压关系的图线．闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器到某一位置c（图中未画出），电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A．再将开关S2闭合，将滑动变阻器调到最左端的a点，则此时电路消耗的总功率为　_________　W．

27．如图甲所示，A、B分别是标有“6V3.6W”字样的灯泡L和定值电阻R的U﹣I图象．则R的阻值为　_________　Ω；若把它们接入电路，如图乙所示，当只闭合开关S1时，L正常发光，此时电流表的示数为　_________　A；若再闭合开关S3，电流表的示数为　_________　A；若只闭合开关S2，电路消耗的电功率为　_________　W．

28．实验测得小灯泡L、定值电阻R的电流与两端电压的关系如图所示．若将它们串联后接入4V的电源两端，则小灯泡消耗的电功率是　_________　W．

29．现有两个热敏电阻R1、R2和一个定值电阻R0，R1的阻值会因通过的电流增大导致温度升高时而增大，R2的阻值会因通过的电流增大导致随温度升高时而减小，R0的阻值不变，它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示．

（1）据图甲可知，R0的阻值是　_________　Ω．

（2）实验过程中，小明将R2和R0两个电阻连接成如图乙所示电路时电流表的示数为0.4A，由此可知，此时R2的电阻为　_________　Ω，电源电压为　_________　V．实验过程中，改变电源电压，当电压表的示数为11V时，电阻R2的电功率是　_________　W．

30．如图甲所示的电路，电源电压为6V，灯泡L1和L2均标有“6V6W”字样，其电流随电压变化的曲线如图乙．如果同时闭合开关　_________　，可使两灯都能正常发光；如果同时闭合开关S1、S2，电流表的示数是　_________　A；如果只闭合开关S2，电路消耗的总功率是　_________　W．

答案与评分标准

一．解答题（共9小题）

1．29、在家庭电路中，往往会出现这样的现象：

在人们刚合上开关时，白炽灯闪亮一下立即就熄灭，这时灯丝已经断了，这种情况我们通常说成灯泡被“闪”坏了．什么原因使灯泡“闪”坏了？

小明查阅有关资料，找到标有“PZ220﹣40”字样的白炽灯，通常情况下开灯瞬间灯泡电功率与时间关系图象如图所示：

（1）由图象可知，白炽灯丝有一个升温过程，时间约　0.04　s，这个时间小于人所能感觉到的时间，因此感觉白炽灯一合开关就亮．白炽灯被“闪”坏的原因在于　在开灯瞬间，灯丝温度低，所以电阻小，功率较大　．

（2）灯丝的电阻与温度的关系为R=R0[1+α（t﹣20）]，其中α=0.005℃﹣1，R0为常温下电阻，R为正常发光时的电阻，根据图象可估算出该灯泡正常发光时灯丝的温度t约为　1820℃　．

考点：

电功率与电能、时间的关系；电功率的计算。

专题：

应用题；图析法。

分析：

（1）从图象中可以看出，随时间的变大，功率在变小，说明电阻在变大，从而可以看出灯丝升温的时间；灯丝的电阻与灯丝温度有关，灯丝电阻随温度升高而增大；开灯瞬间，灯丝温度低，电阻小．由于电压一定，根据P=

可知，电功率较大；

（2）从图象上可以看出灯泡正常发光时和常温下的功率，根据公式R=

求出灯丝在常温和正常发光时的电阻，进一步求出该灯泡正常发光时灯丝的温度．

解答：

解：

（1）从图象中可以看出，灯丝升温的时间为0.04s；

灯丝的电阻随温度的升高而增大，在开灯瞬间，灯丝温度低，所以电阻小．由于电压一定，根据P=

可知，电功率较大，所以刚开灯的瞬间灯丝容易烧断；

（2）开灯的瞬间灯丝电阻R0=

=96.8Ω；正常发光时的电阻R=

=968Ω；

所以968Ω=96.8Ω×[1+0.005（t﹣20）]，

该灯泡正常发光时灯丝的温度t=1820℃．

故答案为：

0.04；在开灯瞬间，灯丝温度低，所以电阻小，功率较大；1820℃．

点评：

本题考查电阻的计算，难点是从图象上找出隐含的物理量，列出关系式，求出所要求的问题．

2．小武通过实验研究某电热器的功率与通电电流的关系．他使用同一电热器，多次改变这个电热器两端的电压，然后将实验中测量的电流值及对应的电功率值画出如图所示的图象．

（1）由图所示的图象可知：

当电流为0.5A时，对应的电热器的功率P为　25　W．

（2）根据这些数据推算，这个电热器的功率P与电流I两者之间的关系式是：

　P=100I2　．

考点：

电功率与电压、电流的关系。

专题：

实验题。

分析：

（1）由图象纵坐标可求出功率P，由横坐标可求出对应的电流I值，我们通过计算发现

是定值，即功率与电流的平方成正比，由此我们可进一步求出当I=0.5A时的功率．

（2）由图象数据可分析，可求出P与I的关系．

解答：

解：

（1）由图象分析可知，电热器的功率P与电流I2成正比，且比值为

=

=100W/A2．当I=0.5A时，

=

=100W/A2，则P=25W．

（2）由

（1）知：

电热器的功率P与电流I的关系为

=100W/A2，所以P与I的关系为P=100I2．

故答案为：

（1）25；

（2）P=100I2．

点评：

这是一道实验题，考查了学生的实验数据处理能力，由图象求出功率P与电流I值后，需要经过计算找出P与I间的规律，然后答题．学生需要总结这类题的解题思路及解题方法．

3．（2011•天水）如图甲所示的电路图，电源电压恒定不变，定值电阻R0=1OΩ，电阻R1与温度t的关系如图乙所示．请据图回答：

（1）当电路中电流表的示数为0.3A时，电压表的示数为6V，则电源电压为多少？

（2）这时电路的总功率是多少？

（3）当R1的温度为150℃时，电流表的示数是多少？

考点：

电功率的计算；欧姆定律的应用。

专题：

计算题；图析法。

分析：

先根据欧姆定律求出定值电阻R0两端的电压，再根据串联电路的电压特点求出电源的电压；利用P=UI求出这时电路的总功率；由图象可知150℃时R1的阻值，利用串联电路的电阻特点求出总电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流，极为电流表的示数．

解答：

解：

（1）定值电阻R0两端的电压为U0=IR0=0.3A×10Ω=3V，

电源的电压为U=U0+U1=3V+6V=9V；

（2）电路的总功率为P=UI=9V×0.3A=2.7W；

（3）由图象可知150℃时R1=3OΩ，

电流表的实数为I'=

=

=0.225A．

答：

电源的电压为9V；这时电路的总功率为2.7W；当R1的温度为150℃时电流表的示数为0.225A．

点评：

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的简单计算，关键是能从图象中得出不同温度下的电阻值．

4．（2011•南充）现有一个电源电压为10V的电源和一个“12V，12W”的灯泡，灯泡的电流随电压变化关系图象如图所示．

（1）把电源和灯泡构成一个闭合电路，求灯泡的电功率；

（2）若在

（1）问的电路中再串联一个规格为“20Ω”的滑动变阻器和量程为0﹣0.6A的电流表，求滑动变阻器接入电路电阻的最小值；

（3）若把该电源和一个定值电阻R0=10Ω以及上述滑动变阻器构成串联电路，求滑动变阻器R电功率的最大值．

考点：

电功率的计算；欧姆定律的应用。

专题：

计算题；图析法。

分析：

（1）构成一个闭合电路时可知灯泡两端的电压，根据电路图可知此时对应的电流，利用P=UI求出灯泡的电功率；

（2）由题意可知，灯泡与滑动变阻器串联，为保证电路中的电流不超过电流表的量程确定电路中的最大电流，根据图象读出此时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路电阻的最小值；

（3）由题意可知，定值定值R0和滑动变阻器串联，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出滑动变阻器消耗的电功率，根据数学知识可知最大功率时滑动变阻器的阻值．

解答：

解：

（1）当把电源和灯泡构成闭合电路时，

灯泡两端的电压UL=U=10V，

由图象可知灯泡中的电流IL=0.9A，

则灯泡的电功率P=ULIL=10V×0.9A=9W；

（2）为保证电路中的电流不超过电流表的量程，电路中的最大电流为0.6A，

由图象可知，此时灯泡两端的电压UL′=4V，

则滑动变阻器两端的电压U′=U﹣UL′=10V﹣4V=6V，

故滑动变阻器接入电路电阻的最小值：

R′=

=

=10Ω；

（3）滑动变阻器的电功率P=I2R=（

）2R=（

）2R，

上式可整理为P=

，

可知当R=10Ω时，电功率P取最大值，其最大值Pm=2.5W．

点评：

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律，以及电功率的计算，侧重考查了学生的读图能力；关键是公式的灵活运用，难点是利用数学知识求出滑动变阻器消耗最大功率时的电阻值．

5．（2011•怀化）小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验．如图甲所示：

图线OA、OB分别为通过灯泡L1、L2中的电流随两端电压变化关系的曲线．

（1）当L1正常发光时通过灯L1的电流为多少？

（2）现将L2接在4V的电源上，请由图甲读出通过灯L2的电流是多少A？

此时L2的电阻是多少？

（3）现将两灯按图乙所示电路连接，要使其中一个灯泡正常发光，电路中电流表的示数为多少？

电源的电压是多少？

电路消耗的总功率为多少？

考点：

电功率的计算；欧姆定律的应用。

专题：

计算题；推理法。

分析：

（1）已知额定电压及额定功率，根据电功率公式可求得电流；

（2）由甲图读出4V时，通过L2的电流，根据欧姆定律求出此时L2的电阻值；

（3）由图可知A的电流大于B的电流，故只能L2正常发光，正常发光时的电压为额定电压，根据串联电路电流规律可知两灯电流相等，利用串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压，最后根据P=UI求出电路消耗的总功率．

解答：

解：

（1）正常发光时通过灯L1的电流为I1=

=

=1A；

（2）由甲图读出4V时，通过L2的电流为I2=0.4A，

L2的电阻值为R2=

=

=10Ω；

（3）由图象可知，L1正常发光的电流为1A，L2的正常发光电流为0.5A，

所以，两灯串联在电路中，只有一灯正常发光，则一定是L2，此时电路中的电流为0.5A，

此时电压表测正常发光L2两端的电压，即电压表的示数为6V；

由图可知：

L1的电压为U1′=2V，

此时电源的电压为U=U1′+U2′=2V+6V=8V，

电路消耗的总功率为P=UI=8V×0.5A=4W．

答：

（1）正常发光时通过灯L1的电流为1A；

（2）L2接在4V的电源上通过的电流为0.4A，此时的电阻为10Ω；

（3）电流表的示数为0.5A，电源的电压为8V，电路消耗的总功率为4W．

点评：

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用；关键是电压和电流不成正比，即电阻为变化的，应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解．

6．（2011•河北）图中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I﹣U关系图象如图所示．（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=2.5Ω时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少．

考点：

电功率的计算；欧姆定律的应用。

专题：

计算题；应用题；信息给予题。

分析：

（1）从图象上找到灯泡的额定电压对应的电流，根据公式P=UI求出灯泡的额定功率．

（2）从图象上找到当AB完全接入电路时，灯泡对应的电压和电流，因为电阻AB与灯泡串联，从而得出通过电阻AB的电流，根据串联分压的特点求出AB两端的电压，根据欧姆定律求出电阻丝AB的阻值．

（3）已知灯泡消耗的功率、电源电压以及AB连入电路的阻值R1的大小，根据公式P=I2R可求灯泡的电阻，从图象上可以看出灯泡的最小电阻，从而判断出灯泡此时的电阻．

解答：

解：

（1）当滑片P在B端时，由图得知电源电压与小灯泡额定电压相等为6V，对应的电流为1A

小灯泡的额定功率：

PL=ULIL=6V×1A=6W．

答：

小灯泡的额定功率为6W．

（2）当滑片P在A端时，由图得小灯泡两端的电压为U小=1.5V，电流I小=0.5A

由于R与L串联，则电阻丝两端电压：

U丝=U﹣U小=6V﹣1.5V=4.5V，

由欧姆定律得电阻丝AB的电阻：

R=

=

=9Ω．

答：

电阻丝AB的阻值为9Ω．

（3）灯泡消耗的功率为：

P=I2RL=

将U=6V、R1=2.5Ω、P=3.2W代入上式中，

解得：

RL=1.25Ω或5Ω

由图可知，灯泡连入电路中的最小阻值为RL最小=

=

=3Ω，

所以RL=5Ω．

答：

此时灯丝的阻值为5Ω．

点评：

本题考查电功率、电阻、电流、电压等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是根据图象和电路图分