中考物理总复习专题电学图象题.docx
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中考物理总复习专题电学图象题
2011年中考物理总复习专题:
电学图象题
2013-05-14
2011年中考物理总复习专题:
电学图象题
一、填空题(共7小题,每小题5分,满分35分)
1.(5分)(2006•莱芜)在某一温度下,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.则由图可知,元件A的电阻为 _________ Ω;将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,则通过A和B的总电流是 _________ A,将A和B串联后接在电压为3V的电源两端,则A的电功率是 _________ W.
2.(5分)伏安特性曲线能够直观地描述物体的导电能力.如图是气体导电时的伏安特性曲线,可知气体的电阻随电流的变化情况是:
_________ .
3.(5分)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”).
4.(5分)小名在研究导体电阻与温度的关系时,在不同时刻测量了一段锰铜合金线的电阻,其电阻与时间的图象如图所示,与时刻t2相比较,时刻t1的温度较 _________ (选填“高”、“低”和“一样高”).
5.(5分)如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙,则可判断电源电压是 _________ V,定值电阻R的阻值是 _________ Ω,定值电阻能达到的最大功率为 _________ W.
6.(5分)甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究.
(1)甲小组选取的定值电阻为15Ω,电阻箱阻值如图乙所示,其值为 _________ ,此时电压表的示数为3.5V,则该小组所用电源的电压为 _________ V;实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将 _________ ,电压表示数将 _________ (选填变化情况).
(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U﹣R图象(如图丙).由图象可知,电阻箱阻值为20Ω时,电压表的示数为 _________ V,该组所选用定值电阻的阻值为 _________ .
7.(5分)小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验.
(1)当L1正常发光时,通过L1的电流为 _________ A.
(2)如图甲所示:
A、B分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线.现将两灯连入图乙所示电路中,使其中一个灯泡正常发光时,电路两端加的最大电压是 _________ V,电路消耗的总功率为 _________ W.
二、选择题(共3小题,每小题4分,满分12分)
8.(4分)(2009•包头)某同学在探究通过导体的电流与其电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象分析,下列说法错误的是( )
A.
通过导体a的电流与其两端电压成正比
B.
导体a的电阻大于b的电阻
C.
当导体b两端电压是1V时,通过b导体中的电流为0.1A
D.
将a、b两导体串连接在电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
9.(4分)(2005•南京)有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是( )
A.
R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域
B.
R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域
C.
R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域
D.
R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
10.(4分)如图所示,一个白炽灯泡,当其两端电压增加时,以下是它的电流随电压变化的图象,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
三、解答题(共14小题,满分0分)
11.某科学兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件(如图甲所示):
透明玻璃壳内有一个标有“6V3W”字样的小灯泡L(阻值不变)和一个由一种特殊金属丝制成的导体R0,A、B、C是其外露的三个接线柱.为进一步了解导体R0的某些特征,他们使用了如图乙所示电源电压恒为6伏的实验装置:
把导线M,N分别与A,C接线柱相连,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得了一组电流表和电压表的读数,并绘制成图丙所示曲线.
(1)小灯泡L的电阻值为 _________ Ω,当它正常工作时,通过的电流是 _________ A.
(2)小明同学在原来连线的基础上,再用导线连接A、B两个接线柱,闭合开关S,把滑片P移到a端,此时电流表的示数是多少安培?
(3)若把导线M、N分别接到A、B接线柱上,闭合开关S,把滑片P移到a端,则小灯泡消耗的电功率为多少?
(温馨提示:
本小题可用作图法辅助求解)
12.(2006•浙江)蓄电池充电后即使不用,储存的能量也会逐渐损失,但其电压变化很小,可认为恒定不变.如图是电压为12伏、容量为15A•h的某品牌蓄电池剩余容量随时间变化的图线.现有一只该种蓄电池充足电,存放6个月,用来给额定电压为12伏、额定功率为36瓦的电灯供电.求:
(1)蓄电池容量为“15A•h”,它表示:
若该蓄电池以1安的电流为用电器供电,可以工作15小时;则当该蓄电池以2安的电流为用电器供电时,可以工作 _________ 小时.
(2)此灯正常发光时的电流是多少安?
(3)存放6个月的该蓄电池最多可给此灯提供多少焦的电能?
13.如图甲所示的电路中,R1为滑动变阻器,R0、R2均为定值电阻,电源两端电压保持不变.改变滑动变阻器R1的滑片位置,两电压表的示数随电流变化的图线分别画在如图乙所示的坐标系中.根据以上条件可知电阻R0的阻值为 _________ Ω.
14.(2006•太原)为防止湿手板开关造成触电事故,小宇同学为家中的灯暖型浴霸(冬季家庭洗浴时取暖时用的电器)设计了一个温度自动控制装置,如图甲所示.其中半导体材料制成的热敏电阻阻值R1随温度变化的曲线如图乙所示.已知继电器线圈电阻R2为20Ω,电源的电压U0恒为12V.浴霸共安装有4只“220V250W”的灯泡,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,浴霸电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,浴霸电路闭合.求:
(1)浴霸电路闭合时,通过浴霸的总电流.
(2)若将此装置放在浴室内,浴室内的温度可控制在什么范围?
15.如图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时,测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图(b)所示.
求:
(1)电源电压;
(2)变阻器的最大阻值;
(3)电压表
示数的变化范围.
16.(2007•乌兰察布)热敏电阻的阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感.热敏电阻的阻值在特定温度时会发生急剧变化,它在笔记本电脑、自动控制系统等方面有多种用途.如甲电路图,电源电压是7伏,当闭合开关S,电压表示数如乙图所示.热敏电阻的电流随电压变化I﹣U关系如丙图所示.
(1)热敏电阻两端的电压;
(2)电阻R的值.
17.为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,实验室提供的器材有:
电源一个,滑动变阻器一个,电压表两只,开关一个,导线若干,另有一个电子元件,该电子元件的I﹣U图象(即通过电子元件的电流I与电子元件两端的电压U的关系图象)如图甲所示.
(1)一个同学设计了如图乙所示的电路图,如图丙是根据电路图乙连接实物图的一部分,请用笔画线代替导线将实物连线补充完整.
(2)测量时要调节滑动变阻器滑片使电压表V1的示数为 _________ V,若此时电压表V2的示数为2.2V,则灯泡的额定电功率为 _________ W.
18.(2006•上海)在如图(a)所示的电路中,电源电压为6V且不变,滑动变阻器上标有“50Ω2A”字样.闭合电键S,移动滑片P到某位置时,电压表、电流表的示数分别为2V和0.2A.求:
(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值.
(2)电阻R1的阻值.
(3)在移动滑片P的过程中,通过电阻R1的最大电流I最大.
(4)改变滑片P的位置,使电压表、电流表指针偏离零刻度线的角度恰好相同,如图(b)和(c)所示,此时滑动变阻器R2接入电路的阻值.
19.(2006•苏州)经测试知,通过某新型电子元件Z的电流I跟加在它两端电压U的关系如下表所示.
(1)在图(甲)中画出电子元件Z的电流I跟电压U关系的图线.
(2)将电子元件Z、电流表、滑动变阻器R和供电电压恒为5V的电源等连接成如图(乙)所示的电路.接通开关S,当电流表的示数为0.2A时,滑动变阻器接入电路的电阻值为 _________ Ω.
(3)改变图(乙)所示电路中滑动变阻器接人电路的电阻,在使电流表的示数由0.2A增大到0.6A的过程中,滑动变阻器自身消耗电功率的变化情况是( _________ )
A、始终增大;B、始终不变
C、先增大后减小;D、先减小后增大.
20.某兴趣小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究.
(1)闭合S1,断开S2,调节电源电压,得到上表中三组数据.请根据表中的数据,计算电阻R的阻值.(计算结果保留1位小数)
1
2
3
V
2.0
4.0
5.0
A
0.2
0.39
0.51
(2)断开S1,闭合S2,调节电源电压进行有关测量.根据记录的灯泡L的电压和电流的数据绘制成电压和电流的关系图象(如图乙).根据图象,当电压表示数为0.5V时,50s时间内,灯泡L消耗了多少电能?
(3)同时闭合S1和S2,调节电源电压,当灯泡L的功率为1W时,R与RL的总功率是多大?
21.小华同学阅读课外资料时,获得一幅“220V40W”白炽灯电流和电压的关系图象,如图所示,从图象上能推知,白炽灯泡在不同电压下的实际电阻值.小华想:
若将两只相同的这种灯泡串联在220V的电源上,两只灯泡实际消耗的总电功率会是多少呢?
小华与小明同学交流了这一想法,小明给出以下解答:
一只灯泡的电阻R=
Ω
两只灯泡串联接在220V的电源上,消耗的总电功率为:
=
=20W
你认为小明同学的解答是否正确?
若不正确,请你说明不正确的原因,并给出正确的解答.
23.科技小组的同学们准备对市场上一批标有“PZ220V﹣1OOW”的灯泡进行一项质量检测.他们测出灯泡在不同电压下的实际电流值(见下表).实验操作可靠、数据无误.
请你回答:
(1)试通过计算说明这种灯泡在标称电压下工作时,其消耗的功率是否等于额定功率.
(2)假如生产这种灯泡的钨丝的粗细是一定的,为使其在标称电压下工作时消耗的功率等于额定功率,其长度为一确定的数值l0实际上这个灯泡钨丝的长度比l0长了还是短了?
为什么?
(3)如果要使这种灯泡达到额定功率,加在灯泡上的实际电压应为多大?
提示:
可用作图象的方法解答.在如图的坐标纸上作出相关图象,根据图象求得结果.
24.某同学连接的电路如图甲所示,当他闭合开关后,使滑动变阻器取四个不同的值时,电压表、电流表对应有四组值.该同学将这四组数值在图乙所示的坐标中分别描出来,即a、b、c、d四个点.由这四个点作出的U﹣I图象为一条直线,延长直线交纵轴(U轴)于E点,交横轴于F点.如果电源电压为U0,定值电阻的阻值为R0.请你分析:
(1)E点表示的电流表、电压表的示数各为多少?
此时电路处于什么状态?
(2)F点表示的电流表、电压表的示数各为多少?
此时电路处于什么状态?
2011年中考物理总复习专题:
电学图象题
参考答案与试题解析
一、填空题(共7小题,每小题5分,满分35分)
1.(5分)(2006•莱芜)在某一温度下,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.则由图可知,元件A的电阻为 5 Ω;将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,则通过A和B的总电流是 0.6 A,将A和B串联后接在电压为3V的电源两端,则A的电功率是 0.2 W.
考点:
欧姆定律的应用;电阻的并联;电功率的计算.1513136
专题:
计算题.
分析:
首先在图中找出元件A的一组对应电压和电流,利用R=
解电阻;将A和B并联后,在图中横坐标上找出电压2V是元件A和B的电流,利用公式I=I1+I2求得总电流;要想求串联功率得先求元件B的电阻,然后计算串联总电阻,最后用公式P=
计算.
解答:
解:
(1)由图中可知元件A的电压为1.0V时,电流为0.2A,则RA=
=
=5Ω,
元件B的电压为1.0V时,电流为0.1A,则RB=
=
=10Ω;
(2)当电压U=2V时,通过RA的电流在纵坐标上为0.4A,通过RB的电流在纵坐标上为0.2A,则总电流为0.6A;
(3)将A和B串联后总电阻R总=RA+RB=5Ω+10Ω=15Ω,接在电压为3V的电源两端,电流为I=
=
A=0.2A,
则A的电功率PA=I2R=(0.2A)2×5Ω=0.2W
故答案为:
5、0.6、0.2.
点评:
这类题目要能读懂图象,找出横坐标与纵坐标对应的物理量,然后利用公式计算,对与功率的计算还可以利用串联分压求得元件A的电压然后用公式
计算.
2.(5分)伏安特性曲线能够直观地描述物体的导电能力.如图是气体导电时的伏安特性曲线,可知气体的电阻随电流的变化情况是:
随着电压的增加,在开始阶段电阻几乎不变,到某一位置时电阻随电压增加而增大,到另一位置时,又几乎保持不变 .
考点:
欧姆定律的应用.1513136
专题:
应用题.
分析:
由图象可知电压变化时对应的电流变化,根据欧姆定律可知不同的电压下工作时气体的电阻变化.
解答:
解:
由图象可知,开始阶段电压变化与电流变化成之比,电阻几乎不变,然后随电压的增加,电流基本不变,所以电阻在变大,到另一位置时,电压与电流又成正比,电阻基本不变.
故答案为:
随着电压的增加,在开始阶段电阻几乎不变,到某一位置时电阻随电压增加而增大,到另一位置时,又几乎保持不变
点评:
本题考查了欧姆定律的应用;关键是根据图象找出电流和电压的变化.
3.(5分)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 4.84 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 1.5 kW•h;当发热体温度继续上升时,它的电功率会 减小 (最后两空选填“增大”、“不变”、“减小”).
考点:
电功率的计算;电功的计算.1513136
专题:
计算题;信息给予题.
分析:
(1)从图中可以看出,当发热体的温度为60℃时,对应电阻为10kΩ=104Ω,根据公式P=
可求电功率;
(2)根据公式W=pt可计算消耗的电能;
(3)当发热体温度继续上升时,电阻变大,根据公式P=
可知电功率的变化.
解答:
解:
(1)当发热体的温度为60℃时,电功率为P=
=
=4.84W;
(2)5W=0.005kw,
W=Pt=0.005kw×10h×30=1.5kw•h;
(3)发热体温度继续上升时,电阻变大,电源电压不变,根据公式P=
可知电功率变小.
故答案为:
4.84,1.5,减小.
点评:
本题考查电功率的计算,关键是会分析图象,能从图象中找到有用的数据,这是本题的重点,本题还有一个隐含条件就是家庭电路电压为220V.
4.(5分)小名在研究导体电阻与温度的关系时,在不同时刻测量了一段锰铜合金线的电阻,其电阻与时间的图象如图所示,与时刻t2相比较,时刻t1的温度较 高 (选填“高”、“低”和“一样高”).
考点:
温度.1513136
专题:
图析法.
分析:
金属导电是由于金属中的自由电子定向运动导致的.金属中的除自由电子外的原子实也在其位置附近振动,这种振动的剧烈程度与金属的温度有关,温度越高,振动越剧烈.同时自由电子与这种原子实之间的碰撞机会就越大,也就越阻碍电子的定向运动,也就是电阻增大了.
解答:
解:
锰铜合金随温度的升高而变大,随温度的降低而变小.
故答案为;高
点评:
金属导线的电阻一般随温度的升高而增大.
5.(5分)如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙,则可判断电源电压是 9 V,定值电阻R的阻值是 6 Ω,定值电阻能达到的最大功率为 13.5 W.
考点:
电功率的计算;欧姆定律的应用.1513136
专题:
图析法.
分析:
由滑动变阻器的滑片滑到a点时电路的特点可求得电源电压,由欧姆定律可得R的阻值,由功率公式可求得最大功率.
解答:
解:
由乙图可知,当滑片滑到a点时电压为9V,此时滑动变阻器短路,只有R接入电路,则R两端的电压即为电源电压,即电源电压为9V;此时电流为1.5A,由欧姆定律知:
R=
=6Ω;此时电阻功率达最大,则P=UI=9V×1.5A=13.5W;
故答案为:
9,6,13.5.
点评:
本题考查对电路图的认识及对图象的分析.
6.(5分)甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究.
(1)甲小组选取的定值电阻为15Ω,电阻箱阻值如图乙所示,其值为 35Ω ,此时电压表的示数为3.5V,则该小组所用电源的电压为 5 V;实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将 变小 ,电压表示数将 变大 (选填变化情况).
(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U﹣R图象(如图丙).由图象可知,电阻箱阻值为20Ω时,电压表的示数为 3 V,该组所选用定值电阻的阻值为 20Ω .
考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电压规律.1513136
专题:
压轴题;方程法.
分析:
(1)①用“△”所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,就得出连入电路的电阻值;
②知道两电阻的阻值和U1,根据串联电路的分压关系
,可以求U2,从而得出电源电压(U=U1+U2);
③当增大电阻箱连入的阻值,电路中的总电阻增大(分压增大),电路中的电流将变小;
(2)当电阻箱阻值为20Ω、40Ω时,由U﹣R图象可找到电压表的示数U2′=3V,U2″=4V,
根据串联电路的电流特点
求解.
解答:
解:
(1)①连入电路的电阻值:
R1=3×10Ω+5×1Ω=35Ω;
②由题知和①可知:
R1=15Ω,R2=35Ω,U2=3.5V
∵
,
∴
所以电源电压U=U1+U2=3.5V+1.5V=5V
③当增大电阻箱连入的阻值,电路中的总电阻增大(分压增大,电压表的示数变大),电路中的电流将变小;
(2)当电阻箱连入阻值R2′=20Ω,由U﹣R图象可知U2′=3V,
,即:
﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电阻箱连入阻值R2″=40Ω,由U﹣R图象可知U2″=4V,
,即:
﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①②二式联立解得:
R1=20Ω
故答案为:
(1)35Ω,5,变小,变大
(2)3,20Ω
点评:
会从U﹣R图象得出有关信息(电阻箱连入某一电阻值时的电压值),灵活运用串联电路的电流特点和分压关系是本题关键.
7.(5分)小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验.
(1)当L1正常发光时,通过L1的电流为 1 A.
(2)如图甲所示:
A、B分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线.现将两灯连入图乙所示电路中,使其中一个灯泡正常发光时,电路两端加的最大电压是 8 V,电路消耗的总功率为 4 W.
考点:
探究电流与电压、电阻的关系实验.1513136
专题:
计算题;信息给予题.
分析:
(1)已知额定电压及额定功率,由欧姆定律可求得电流.
(2)由图可知A的电流大于B的电流,故只能B正常发光,因两灯串联故电流相等,则可知A中电压,由P=UI可得总功率.
解答:
解:
(1)由P=UI得:
I=
=
=1A;
(2)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,两灯串联在电路中,只有一灯正常发光,则一定是L2,则此时电流为0.5A,由图甲可知L1的电压为2V,即电压表示数为2V.同样由图甲可以看出L2的电压为6V,所以
电路两端加的最大电压为:
U=U1+U2=2V+6V=8V.
电路中消耗的电能P=UI=(U1+U2)I=(2V+6V)×0.5A=4W
故答案为:
(1)1A;
(2)8;4.
点评:
本题图中电压和电流不成正比,即电阻为变化的,故直接从图中找出电流对应的电压,而不是先求得电阻再求电压.
二、选择题(共3小题,每小题4分,满分12分)
8.(4分)(2009•包头)某同学在探究通过导体的电流与其电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象分析,下列说法错误的是( )
A.
通过导体a的电流与其两端电压成正比
B.
导体a的电阻大于b的电阻
C.
当导体b两端电压是1V时,通过b导体中的电流为0.1A
D.
将a、b两导体串连接在电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
考点:
探究电流与电压、电阻的关系实验;串联电路的电压规律;欧姆定律的变形公式.1513136
专题:
信息给予题;图析法.
分析:
从图象可以得出的信息:
(1)在一定电压下通过导体的电流;
(2)运用欧姆定律求电阻值;
(3)通过比较相同电压下的电流大小,比较电阻的大小关系;
(4)通过导体的电流与其两端的电压成正比.
解答:
解:
A、通过导体a、b的电流都与其电压成正比,这是正比例函数图象,该选项说法正确;
B、由图象可得,当电压同为2.0V时,Ia=0.4A,Ib=0.2A,
∴a导体电阻Ra=
=
=5Ω,b导体电阻Rb=
=
=10Ω
所以Ra<Rb,该选项说法错误;
C、对照图线,b导体两端电压是1V时,对应的电流是0.1A,因此该选项说法正确;
D、将a、b两导体串连接在电压为3V的电源时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律,
电流中的电流I=
=
=0.2A,该选项说法正确.
故选B.
点评:
图象中反映的是电流与电压的关系,都是正比例函数,通过两段导体的电流与电压成正比.当取相同的电压时,可以从图象中分别得到对应的电流,从而求出两导体的电阻.
9.(4分)(2005•南京)有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R