高频考点09 伏安曲线的分析与运用-2020年中考物理三轮冲刺之高频考题分类解析与提升训练

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40Ω，定值电阻R2=10Ω，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________Ω。

【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=20Ώ。此时R2的功率P2=0.9 W。I=I2= = = 0.3A。电路的总电阻R=R1+R2=20Ώ+10Ώ=30Ώ,电源电压U=IR=0.3A×30Ώ=9V。

（2）当开关S、S2、S1断开时，滑动变阻器R1与小灯泡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P＝UI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：U1′＝U﹣UL＝9 V﹣4 V＝5 V，则滑动变阻器连入电路中的阻值：R1′= = =12.5Ώ。

【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I﹣U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=0.4Ω 

C．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15Ω 

D．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】C

2.（2018遵义）如图甲所示，R2为电阻箱调节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（　　）

A．5Ω  30V      B．5Ω  2.5V      C．10Ω  20V      D．10Ω  10V

【答案】B

3.（2019·苏州）额定电压均为6 V的甲、乙两灯，U–I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4:1

C．甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时，电阻之比为3:2

D．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】D

4．（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I–U图像。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 Ω

C．电压表示数为2.5 V时，小灯泡的功率是1.25 W

D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25 W

【答案】D

5．（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（     ）

A．2.5 V  0.8 W                           B．2.5 V  1.0 W

C．4.5 V  1.0 W                           D．4.5 V  4.05 W

【答案】B

6.（2018攀枝花）如图是R1、R2两电阻的电压与电流关系图象，由图可知，电阻R1的阻值为________Ω，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　 0.9　

7.（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U＝2 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＝________Ω；当电阻丝的接入长度为L＝0.5 m时，相应电阻丝的电阻R′＝________Ω.

【答案】0.8  　1.6

8.（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，电流表示数变化了　　A，此时电路消耗的总功率为　  　W。

【答案】0.2    1.4

9.（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0～3V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0﹣100mA的电流表；B．量程为0﹣0.6A的电流表；C．量程为0﹣3A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（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）BC

10.（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U﹣I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）4Ω    （2）4W    （3）6W