期末復(fù)習(xí)常見(jiàn)電功率圖象問(wèn)題的歸類+課件-+2024-2025學(xué)年人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)

第4講電功率2素養(yǎng)專項(xiàng)提升專項(xiàng)3常見(jiàn)電功率圖象問(wèn)題的歸類期末提分練案1．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P由B端移動(dòng)到A端時(shí)，測(cè)得通過(guò)電阻R1的電流與它兩端的電壓變化關(guān)系如圖乙所示。求：素養(yǎng)專項(xiàng)提升(1)電源的電壓U0；解：由電路圖可知，定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；(1)當(dāng)滑片在A端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0Ω，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)量的是電源的電壓，此時(shí)電路中的電阻最小，電流最大，由圖象可知，電路中的電流Imax＝0.6A，電源的電壓U0＝6V。(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率P2；解：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流最小，由圖可知，R1兩端的電壓U1＝2V，Imin＝0.2A；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U滑＝U0－U1＝6V－2V＝4V，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P2＝U滑Imin＝4V×0.2A＝0.8W。(3)若把電壓表的量程改為0～3V，且要求電路安全，滑動(dòng)變阻器連入電路中的最小電阻。返回解：若把電壓表的量程改為0～3V，則R1兩端的最大電壓為3V，此時(shí)電路中的電流最大，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最??；由圖乙可知，此時(shí)的最大電流為Imax′＝0.3A；滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑′＝U0－U1′＝6V－3V＝3V；2．某興趣小組在閱讀了半導(dǎo)體材料相關(guān)信息后，為了探究通過(guò)定值電阻R1的電流與其兩端電壓關(guān)系，特設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路；其中R2為多種半導(dǎo)體材料混合制成的電阻，其阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示。現(xiàn)將R2置于可調(diào)溫裝置中(不影響電路的連接)，當(dāng)R2的溫度從最低25℃調(diào)至最高75℃的過(guò)程中，由電路中電流表與電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)變化關(guān)系，得到此過(guò)程中R1的完整I--U圖象，如圖丙。(1)由圖乙可知，R2的阻值隨溫度的升高而________；當(dāng)R2的溫度由最低25℃升高的過(guò)程中，電路中的電流變化是________；(均填“變大”“不變”或“變小”)變小變大(2)定值電阻R1的阻值為多少？(3)當(dāng)R2的溫度為28℃時(shí)，電阻R2的電功率為多少？返回3．在如圖甲所示的電路中，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑片P從a端移動(dòng)到b端的過(guò)程中，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關(guān)系如圖乙所示。求：(1)電路中電流最小時(shí)，1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R做的功；解：由圖乙可知，電路中的最小電流I?。?.2A，R兩端的電壓UR＝20V，1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R做的功WR＝URI小t＝20V×0.2A×60s＝240J。(2)電源電壓和定值電阻R0；解：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，電源的電壓U＝I小R0＋UR＝0.2A×R0＋20V

①；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，電路中的電流最大，由圖象可知，電路中的最大電流I大＝1.2A，則電源的電壓U＝I大R0＝1.2A×R0

②，聯(lián)立①②解得R0＝20Ω，U＝24V。(3)若電壓表量程為0～15V，電流表量程為0～3A，為保證電表正常工作，定值電阻R0消耗的功率范圍。返回4．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，在滑動(dòng)變阻器的滑片從a端向b端移動(dòng)的過(guò)程中，不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響，則電路總功率P與電壓表示數(shù)U之間的關(guān)系圖象為(

)返回【答案】A5．圖甲是某款具有加熱和保溫雙重功能的暖奶器的簡(jiǎn)化電路圖，其加熱效率為80%。圖乙是暖奶器某次工作時(shí)電流隨時(shí)間變化的圖象。[最適合寶寶飲用的牛奶溫度是40℃，c牛奶＝4.0×103J/(kg·℃)]求：(1)電阻R2的阻值是多少。(2)加熱過(guò)程電路消耗的電能是多少；這些電能可將多少千克牛奶從20℃加熱到40℃。返回解：由圖乙可知加熱時(shí)間t＝3min＝180s，加熱過(guò)程中電路消耗的電能W＝UIt＝220V×1A×180s＝39600J，暖奶器的加熱效率為80%，牛奶吸收的熱量Q吸＝W×80%＝39600J×80%＝31680J，牛奶升高的溫度Δt＝40℃－20℃＝20℃，6．吳麗設(shè)計(jì)了一個(gè)內(nèi)有水箱的孵化箱。利用圖甲所示電路，對(duì)水箱內(nèi)的水加熱。電路中R是阻值恒為40Ω的發(fā)熱電阻，R0是阻值恒為160Ω的調(diào)控電阻；S為溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度等于或低于37℃時(shí)閉合，溫度等于或高于42℃時(shí)斷開(kāi)，使箱內(nèi)溫度維持在37℃到42℃；額定電壓為220V。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)在額定電壓下，發(fā)熱電阻R工作的最大發(fā)熱功率和最小發(fā)熱功率各為多少瓦特？(2)設(shè)計(jì)完成后，吳麗對(duì)孵化箱進(jìn)行了工作測(cè)試。從孵化箱溫度剛剛變?yōu)?2℃開(kāi)始計(jì)時(shí)，電路中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙。①測(cè)試時(shí)的實(shí)際電壓為多少伏特？②工作測(cè)試一個(gè)小時(shí)，電路消耗的電能為多少度？電路消耗的電能W總＝P大t大＋P小t?。?kW×0.2h＋0.2kW×0.8h＝0.36kW·h＝0.36度。③已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。假設(shè)升溫過(guò)程中，發(fā)熱電阻放出的熱量全部被水吸收，不考慮熱量散失，則測(cè)試時(shí)水箱內(nèi)水的質(zhì)量為多少千克？(結(jié)果保留兩位小數(shù))返回7．洗碗機(jī)是自動(dòng)清洗碗、筷、盤、碟等餐具的機(jī)器。某型號(hào)家用洗碗機(jī)工作程序?yàn)槭紫冉o水箱注水，當(dāng)水注滿時(shí)停止注水并自動(dòng)加熱，水溫上升到50℃即停止加熱，洗滌程序啟動(dòng)，水從噴管噴出對(duì)餐具清洗、噴淋，直到洗滌過(guò)程結(jié)束，排水泵啟動(dòng)，將水箱中的廢水排出。水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，設(shè)水箱中水的初溫為20℃，加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被水吸收。(1)圖甲為等效的加熱電路圖，R為發(fā)熱電阻，其中位于水箱上部的兩個(gè)導(dǎo)電塊A、B組成一個(gè)開(kāi)關(guān)。此開(kāi)關(guān)除了具有注滿水自動(dòng)加熱功能(一般的水是導(dǎo)體)外，還具有當(dāng)加熱過(guò)程中意外排水或排水閥