电学中的图像问题

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1、电学中的图像问题山东省淄博市淄川区中小学社会实践活动基地　张勤昌本文所说的图像问题是指题目的内容除了文字以外，还伴随有两个物理量之间的关系图像。图像类试题以图像为信息载体，主要考查考生识别图像、从图像中提取有效信息的能力、分析能力。图像类试题在中考中一直占有重要的地位，很多学生不能很好的利用图像分析处理试题中的问题，尤其是数学学习差的学生，一见到图像题便产生畏惧，致使在这类试题中失分较多，为了使学生能较好的解决这类试题，有必要对这类试题进行分析，下面通过例题说明这类试题的解题方法，以期对同学们有所启迪。一、电压──电流关系图像

2、例题1（2011河南）图1是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像，现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。下列分析正确的是A．甲的阻值是乙阻值的两倍B．通过乙的电流是甲的电流的两倍C．乙两端的电压是甲两端电压的两倍D．甲的电功率是乙的电功率的两倍 分析：本题中图像是电阻两端的电压与流过电阻中的电流关系的图像，图像的纵轴表示电阻两端的电压，横轴表示通过同一电阻中的电流，图像是一条直线且过坐标原点。图像上除原点以外的点的纵坐标和横坐标的比值就是直线的斜率，斜率值就等于相应的电阻的阻值。在甲图线上取横坐标（电流）为0.6A的点，

3、则对应的纵坐标（电压）为3.0V，纵横坐标的比值等于甲图线所对应的电阻值，==5Ω；同理可得乙图线所对应电阻值=10Ω。知道了甲乙两电阻的阻值后，根据相关的电路知识可得，A、B、D选项错误，C选项正确。点评：本题属于阻值不变的电压电流关系图像，图像为直线，直线的斜率等于电阻的阻值。利用该图像可以求电阻、电阻两端的电压、通过电阻中的电流、电阻消耗的功率。例题2（2011浙江义乌）如图2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

4、关系如图2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欧分析：本题中的图像为电压电流关系图像，纵轴表示的是电子元件两端的电压，横轴表示的是流过电子元件中的电流，图像为一条曲线，图像的变化趋势是，随着电流的逐渐增大电压逐渐增大。用此图求电阻时，图像上点的纵坐标除以横坐标的值为该点对应电流或电压时元件的电阻值。在图像上取不同的

5、点，各点的纵坐标和横坐标的比值就是相应电压或电流时电子元件的电阻值，不同的点，这个比值是不同的，所以电子元件工作时，电阻是不同的。A选项错。设电源的电压为U，则U＝9V。由题意可知，通过电子元件的最小电流是=0.1A，电路消耗的最小功率＝＝9V×0.1A＝0.9W。B选项错。由图像可知，在通过电子元件的电流最大时，电子元件两端的电压也最大，最大电压为4V。如果电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1，则电子元件两端的电压将为4.5V，在4.5V电压下，通过电子元件的电流将大于0.4A，所以电子元件与滑动变阻器的电压之比不可能为1

6、:1。C选项错。由图像可知，流过电子元件的电流最小时，电子元件两端的电压也最小，最小电压是2V，此时滑动变阻器两端的电压最大，最大电压＝9V－2V＝7V，滑动变阻器两端的电压最大时，滑动变阻器的电阻达到最大，＝＝＝70Ω；流过电子元件的电流最大时，＝0.4A ，电子元件两端的电压也最大，最大电压是4V，此是滑动变阻器两端的电压最小＝9V－4V=3V,滑动变阻器两端的电压达到最小时，滑动变阻器的电阻达到最小，＝＝＝12.5Ω；所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω。D选项正确。点评：本题属于阻值变化的电压电流关系图像

7、，图像为曲线，曲线上不同的点所对应的元件的阻值是不同的。利用图像可以求元件的电阻、元件两端的电压、通过元件中的电流、元件消耗的功率。二、电压──电阻关系图像例题3．（2011福州）如图3甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图3乙所示。问：（1）当R2为10Ω时，电压表的示数是多少？（2）当电压表示数为2V时，R1的阻值是多少？（3）滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R1的功率是多少？分析：本题中的图像是电压电阻关系图像，纵轴表示的是R1上的电压

8、即电压表的示数，横轴表示的是R2的电阻值。图像是一条曲线，图像的变化趋势是：随着电阻的逐渐增大，电压逐渐减小。（1）设电源的电压为U，则U＝6V。由图像可知，当R2阻值为10Ω时，对应的电压值为3V，即此时电压表的示数为3V。（2）当电压表示数U1＝2V时，由图像可知对应的R