文档内容
模块四 电学
专题11 电学图像
*知识与方法
一、I—U图像
（1）定值电阻的I—U图：过原点的倾斜直线，即正比例函数图像；任意一点坐标都可以求定值电阻的阻
值；对于多个图线，谁更靠近U轴谁代表的电阻更大。
（2）灯泡（阻值变化）的I—U图：曲线，因为灯泡电阻是变化的；通常向 U轴弯曲，因为灯泡电阻随温
度的升高而变大；不同点的坐标求出的是灯泡在不同电压下的阻值。
二、I—R图像
在探究通过导体的电流与导体电阻关系的实验中，I-R图像说明：电压一定时，电流与电阻成反比。
三、P-U图和P-I图2
U
=
R
定值电阻的P—U 图和P—I图：根据P ，P = I2R，定值电阻的P—U图和P—I图是过原点开口向
上的抛物线，根据任意一点的坐标都能求定值电阻的阻值。
四、电学图像分析方法：
1.看横、纵坐标代表的物理量及单位，若多图中含多条线，分析清每条线与用电器的对应关系；
2.运用相关公式；
3.分析图像变化规律，弄清图像起点、终点、特殊点（拐点、交点）含义；
4.结合电路图进行定量分析。
*针对训练
一、单选题
1．（2023秋·全国·九年级专题练习）阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示。从图
中得出的下列结论中正确的是（ ）
A．由图象可以推理得到
B． 、 串联后的总电阻的I﹣U图线在区域Ⅲ
C． 、 并联后的总电阻的I﹣U图线在区域ⅡD． 、 串联后的总电阻的I﹣U图线在区域Ⅰ
【答案】B
【解析】A．根据图象可知，相同的电压下，通过 的电流较大，由欧姆定律知， ，故A错误；
BD．两个电阻串联后，总电阻等于两个电阻之和，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流小于任何一
个电阻中的电流，即在区域Ⅲ内，故D错误，B正确；
C．两个电阻并联后，总电阻比任何一个电阻都小，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流比通过任
何一个电阻的电流都大，即在区域Ⅰ内，故C错误。
故选B。
2．（2023秋·河南南阳·九年级校考期末）如图甲所示，电源电压恒定不变，R 为定值电阻，R 为滑动变阻
1 2
器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作
出R 和R 的“U-I”关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是 （ ）
1 2
A．图线Ⅱ为R 的“U-I”图像
2
B．当R= R 时，电流的大小0.2A
1 2
C．R 的阻值为30Ω
1
D．电源电压为8V
【答案】D
【解析】A．两电阻串联，电压表V 测R 的两端电压，电压表V 测R 的两端电压，滑片在最左端时，R
1 1 2 2 2
接入电路的阻值为零，因此此时电压表V 示数为零，由图像可得，图线I反映电压表V 示数（即R 的两
2 2 2
端电压）随电流的变化，则图Ⅱ为R 的“U-I”图像，故A错误；
1
B．串联电路各处的电流相等，当R= R 时，由U=IR可得，则两电阻的两端电压相同，由图乙知，即为
1 2
两图线的交点，可知电流为0.4A，故B错误；C．当滑片移动到最左端时，电路中只有R，电压表V 示数为0，电路的电流为0.8A，由欧姆定律可得，
1 2
R 的阻值为
1
故C错误；
D．由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均为4V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压等于各
用电器的两端电压即两电压表示数之和，即U=4V+4V=8V
故D正确。
故选D。
3．（2023秋·北京·九年级统考期末）已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，图是甲、乙两灯电流随其两端
电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全。下
列判断正确的是（ ）
A．能正常发光的是甲灯
B．电路总电压是12V
C．电路的电流是1.0A
D．若将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，电路总功率是9W
【答案】D
【解析】ABC．甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图像可知：甲灯的额定电流为1A，乙灯的额定电流为
0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以，两灯泡串联时，电路的最大电流I=0.5A，此时乙灯能正常发
光，由图像可知，当电流为0.5A时所对应的电压分别为U =2V，U =6V，因串联电路中总电压等于各分
甲 乙
电压之和，所以，电源电压为U =U +U =2V＋6V=8V
电 甲 乙故ABC 错误；
D．将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，则电源电压等于额定电压6V，此时通过甲灯的电流为
1A，通过乙灯的电流为0.5A，根据并联电流特点可得，干路电流为I=I＋I=1A＋0.5A=1.5A
1 2
电路总功率为P=UI=6V×1.5A=9W
故D正确。
故选D。
4．（2022·江苏苏州·苏州高新区实验初级中学校考三模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 为定
0
值电阻，R为可变电阻（R的最大阻值大于R 的阻值）。闭合开关，则下列描述的电路中电流I的倒数 、
0
R 两端电压U的倒数 、电路消耗的总电功率P 、R 的电功率P 随R的阻值变化的关系图线中正确的是
0 总 0 0
（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A．闭合开关，R 与R串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。设电源的电压为
0 0
U ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流
总
电流I的倒数电流I的倒数 与R的关系为一次函数，不过原点，故A错误；
B．电压表的示数
电压U的倒数
电压U的倒数 与R的关系为一次函数，不过原点，故B正确；
C．电路的总功率
则R的阻值最大时，总功率不为0，故C错误；
D．R 的电功率
0
据此可知P 与R不是一次减函数关系，故D错误。
0
故选B。
5．（2023秋·重庆·九年级校考期末）如图所示，电源电压恒定，R 为定值电阻，R 为电阻箱，闭合开关
1 2
S，调节电阻箱，多次记录电压表V 的示数为U，电压表V 的示数为U，电流表的示数为I。以下是用图
1 1 2 2
像描述各物理量之间的关系，其中正确的是（ ）
A． B．C． D．
【答案】B
【解析】A．从选项的图中可以看到，横轴为电压表V 的示数U，纵轴为电流表的示数I，再观察电路图，
1 1
电压表V 测量定值电阻R 的电压，电流表的示数I大小等于流过定值电阻R 的电流，那么电压表V 的示
1 1 1 1
数与电流表的示数之比，为定值电阻R 的阻值大小，电压表V 的示数与电流表的示数成正比，故A错误；
1 1
B．从选项的图中可以看到，横轴为 ，纵轴为 ，再观察电路图，可知道 和 的乘积为电源电
压的大小，即
而电源电压恒定，那么 和 的乘积为定值，它们成反比，故B正确；
C．从选项的图中可以看到，横轴为电压表V 的示数U，纵轴为电压表V 的示数U，根据串联电路的电
2 2 1 1
压规律，各部分电压之和等于电源电压，当电压表V 的示数增到最大时，定值电阻R 也是有电阻值的，
2 1
电压表V 是有示数，不为零，所以该选项的图不符合题意，故C错误；
1
D．从选项的图中可以看到，横轴为电压表V 的示数U，纵轴为 ，再观察电路图，可知道U 和 的比值
2 2 2
为电阻箱R 的阻值，因为电阻箱在调节中，R 的阻值在变化，U 和 的比值在变化，选项的图中图像不应
2 2 2
该为直线，故D错误。
故选B。
6．（2022秋·浙江宁波·九年级统考期末）如图甲是某同学“探究定值电阻的发热功率P、滑动变阻器R
0
消耗的电功率PR和电源总功率P 随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在
总
同一坐标系中作出a、b、c三条图线（如图乙）。下列叙述正确的是（ ）A．图线a为定值电阻R 的发热功率曲线
0
B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器接入电路的最大阻值为6Ω
D．滑动变阻器消耗的最大功率为2.25W
【答案】D
【解析】A．由 可知，定值电阻R 的发热功率P 与电流I是二次函数关系，则由图像可知，定值电
0 0
阻R 的发热功率P 随电流I变化的关系图线是b，且定值电阻R 的最大功率P＝9W，此时电路中的电流
0 0 0 0
为3A，由 可得，电阻R 的阻值
0
故A错误；
B．电源电压U不变，由 可知，电源总功率P 与电流I成正比，图像是一条倾斜的直线，由图像可
总
知，电源总功率P 随电流I变化的关系图线是a，由图像可知，电源总功率为9W时，电流为3A，由
总
可得，电源电压
故B错误；
C．综合上述分析可知，图像c为滑动变阻器R消耗的电功率P 和电流I的变化曲线，当滑动变阻器接入
R
电路的阻值最大时，电路电流最小，由图像可知，电路最小电流
由 可知，此时电路的总电阻
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值
，故C错误；
D．图线a表示P ﹣I图像，图线b表示P﹣I图像，则图线c表示P ﹣I图像，设变阻器R消耗的电功率
总 0 R
最大时，电路中的电流为I，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由 可得，滑动变阻器两
端的电压
则滑动变阻器消耗的电功率根据抛物线顶点的公式可知
所以，当 时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大功率为
，故D正确。
故选D。
7．（2022秋·黑龙江大庆·九年级校考期末）在如图甲所示的电路图中，R 的阻值是40Ω，滑动变阻器R
1 2
消耗的功率P与其电阻的关系图像如图乙所示。则R 消耗的最大功率是（ ）
2
A．0.9W B．0.45W C．1.8W D．0.225W
【答案】A
【解析】由电路图可知，R 与R 串联；由图像乙可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻R=20Ω时，R 的
1 2 2 2
电功率为：P=0.8W，因串联电路中各处的电流相等，所以由P=I2R可得，电路中的电流为
2
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由 可得，电源的电压
U=I(R+R)=0.2A×(40Ω+20Ω)=12V
1 2
由图像乙可知，滑动变阻器的阻值为40Ω时，R 消耗的电功率最大，此时电路中的电流为
2
则R 消耗的最大功率为P′=I′2R′=(0.15A)2×40Ω=0.9W
2 2 2
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。二、多选题
8．（2023秋·北京密云·九年级统考期末）如图甲所示，两灯泡并联在电路中，L 的额定电压为3V，L 的
1 2
额定电压为2V，通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关后，其中一个灯泡正常发
光，另一个不损坏，下列说法正确的是（ ）
A．当电源电压为3V，正常发光的小灯泡是L，其额定功率为0.75W
2
B．当电源电压为2V，正常发光的小灯泡是L，其额定功率为0.6W
2
C．当电源电压为2V，正常发光的小灯泡是L，其额定功率为0.4W
1
D．当电源电压为2V，小灯泡L 和L 的总功率为1W
1 2
【答案】BD
【解析】A．当电源电压为3V，由并联电路电压特点可知，L 两端的实际电压为3V，而L 的额定电压为
2 2
2V，故L 不能正常发光，将被烧坏，不满足题目中闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏的
2
条件，故A错误；
BCD．当电源电压为2V，由并联电路电压特点可知，L、L 两端的实际电压为2V，由L 的额定电压为
1 2 1
3V，L 的额定电压为2V可知，此时正常发光的小灯泡是L，由图乙可知，当L、L 两端的实际电压为
2 2 1 2
2V，通过它们的电流分别为0.2A、0.3A。则L 的额定功率为P =U I =2V×0.3A=0.6W
2 额 额 额
L 的实际功率为P =U I =2V×0.2A=0.4W
1 实 实 实
小灯泡L 和L 的总功率为P=P +P =0.6W+0.4W=1W
1 2 额 实
故BD正确，C错误。
故选BD。
9．（2020秋·湖北孝感·九年级统考期末）如图所示的电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R 的阻值为
1
10Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，开关S闭合
后，将滑动变阻器R 的滑片P自b端向左移动的过程中要确保电表安全，关于电阻R 的功率P 与电流表
2 1 1示数I的关系图像和电路总功率P 与电流表示数I的关系图像中错误的是（ ）
总
A． B．
C． D．
【答案】ACD
【解析】AB．由电路图可知，R 与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表
1 2 1
的示数U＝3V时，电路中的电流
1
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流为0.3A，此时R 的
1
电功率和电路的总功率最大，则R 的最大功率
1
电路的最大功率
当变阻器R 接入电路中的电阻最大为50Ω时，电路的电流最小，R 的电功率和电路的总功率最小，因串联
2 1
电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的最小电流
则R 的最小功率
1
电路的最小功率
所以，由 可知，电阻R 的功率P 与电流表示数I的关系为抛物线的一部分，且最大功率为0.9W，
1 1最小为0.1W，故A错误、B正确，A符合题意，B不符合题意；
CD．由 可知，电路总功率P 与电流表示数I的关系图像为正比例函数，且最大功率为1.8W，最小
总
为0.6W，故CD错误，CD符合题意。
故选ACD。
10．（2023秋·河南郑州·九年级校考期末）闭合开关S，滑片P从b端移动到a端的过程中，小灯泡的I-U
关系图像如图乙所示；滑片P移到a端时，小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电压为3V
B．该电路总功率变化范围为12W~24W
C．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
D．小灯泡正常发光1min，消耗的电能为24J
【答案】BC
【解析】由图甲知，小灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑片P移到a端时，只有小灯泡接入电路，根据 知，当电源电压一定时，电阻越小电流越大，
所以此时电路中的电流最大，电压表的示数最大，小灯泡恰好正常发光，由图乙知，小灯泡的额定电压为
U ＝12V，通过小灯泡的电流I ＝2.0A，故A错误；
额 额
B．由A分析知，电源电压为U＝U ＝12V
额
由图乙知，电路中的最大电流为I ＝2.0A，最小电流为I ＝1.0A，则该电路的最大功率为
大 小
P ＝UI ＝12V×2.0A＝24W
大 大
最小功率为P ＝UI ＝12V×1.0A＝12W
小 小
即该电路总功率变化范围为12W~24W，故B正确；
C．当滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，
由图乙可知，此时灯泡两端的电压U ＝3V，通过灯泡的电流I ＝1.0A，根据串联电路电压的规律知，此
L小 小
时滑动变阻器两端的电压为U ＝U﹣U ＝12V﹣3V＝9V
R大 L小根据串联电路电流规律知，此时通过滑动变阻器的电流为I ＝I ＝1.0A
R 小
则滑动变阻器的最大阻值为
故C正确；
D．由A分析知，小灯泡正常发光时的功率为P ＝U I ＝12V×2.0A＝24W
额 额 额
小灯泡正常发光1min，消耗的电能为W＝P t＝24W×1×60s＝1440J
额
故D错误。
故选BC。
11．（2022春·湖南长沙·九年级长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校校考期中）如图甲所示，是某同学
“探究定值电阻R 的发热功率P、滑动变阻器R消耗的电功率P 和电源总功率P 随电流I变化的关系”
0 0 R U
的实验电路图，电源电压U恒定不变，R 为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a端移向b端
0
的过程中，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了1、2、3三条图线，如图乙所示。下列选
项正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值减小
C．乙图中1是定值电阻R 的功率与电流的关系图线
0
D．滑动变阻器消耗的最大功率为2.25W
【答案】AD
【解析】A．由甲图可知滑动变阻器与定值电阻串联接入电流，电压表测量滑动变阻器电压，电流表测量
串联电路电流，滑动变阻器滑片P从a端滑向b端的过程中滑动变阻器接入电路中的阻值减小，由串联分
压可知滑动变阻器电压减小，电压表示数减小，电路中总电阻减小，电流变大，电流表示数变大，故A正
确；
B．电压表示数为滑动变阻器电压U ，若定值电阻的上电压为U，串联分压可知U=U +U
滑 0 R 0
可知 ，若电流表示数变化量为 ，可知电压表示数变化量与电流表示数变化量之比为因R 为定值电阻，可知电压表示数的变化量与电流表示数变化量之比不变，故B错误；
0
C．电路中电流大小为I时，定值电阻R 的功率为P=I2R
0 0 0
可知定值电阻的功率与电流不是成正比关系，乙图中1为正比关系图像，故C错误；
D．当滑动变阻器滑片P移动至b端时电流取最大值I =3A，此时电路为R 的简单电路，由乙图可知
m 0
P=P =9W
0 U
由P=I2R可知，定值电阻的阻值大小为
电源电压为U=U=I R=3A1Ω=3V
0 m 0
滑动变阻器的电功率
所以，当R＝R＝1Ω时，滑动变阻器的电功率最大，最大为
0
故D正确。
故选AD。
三、填空题
12．（2023秋·广东阳江·九年级统考期末）将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，
只闭合开关S 时，小灯泡L的实际功率为1W，图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像，则电源电压为
1
________V，只闭合开关S 时小灯泡L的电阻为________ ；再闭合开关S 后，电路的总功率为________。
1 2
【答案】 2 4 1.4W
【解析】[1]观察图像可知，当小灯泡的电功率为1W时，根据公式P=UI可知，小灯泡两端的电压为2V，通过的电流为0.5A，只闭合开关S 时，电路中只有小灯泡L，两端电压等于电源电压，故可知该电路中电
1
源电压为2V。
[2]由公式 可知，小灯泡的电阻
[3]开关S 和S 都闭合时，由图像可知，通过定值电阻的电流I =0.2A，则电路中的总电流
1 2 R
I=I +I =0.5A+0.2A=0.7A
L R
故电路总功率P=UI=2V×0.7A=1.4W
四、实验题
13．（2023秋·河北张家口·九年级张家口东方中学校考期末）小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻
的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整______（导线不允许交叉）；
（2）连接电路时，开关应______（选填“闭合”或“断开”）；
（3）开关闭合前，应把滑动变阻器的滑片调到最______端（选填“左”或“右”）；
（4）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，
得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像：
①由图像可以得出结论：电压一定时，______；
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______，然后将10Ω的电阻接入电路，闭
合开关，移动滑片，使电压表示数为______V时，读出电流表的示数；
（5）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器。
【答案】 断开 左 电流与电阻成
反比 断开开关 2.5 35【解析】（1）[1]如图，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，把电压表的负接
线柱与定值电阻的右端接线柱相连，然后再把定值电阻的右端与滑动变阻器的上面的接线柱相连，如图所
示：
（2）[2]连接电路时，为保护电路及用电安全，开关要断开。
（3）[3]为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的阻值要滑到阻值最大的位置，即最左端。
（4）①[4]由图像可知，电流I随电阻R变化的图像是反比例函数图像的一部分，说明电压一定时，通过导
体的电流与电阻成反比。
②[5][6]由图丙可知，当电阻为5Ω时，电流为0.5A，则电阻两端的电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
探究电流与电阻的关系，要控制电压不变，所以用5Ω的电阻做完实验后，接下来要断开开关，然后将
10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.5V，记下电流表示数。
（5）[7]电源电压为6V，定值电阻电压为2.5V，跟据串联电路电压规律，滑动变阻器所分电压为
6V-2.5V=3.5V
跟据串联分压原理，当定值电阻为25Ω时，滑动变阻器的电阻至少为
解之得R =35Ω。
滑
14．（2021·江苏南京·统考一模）在测量小灯泡功率实验中，有两只小灯泡L、L，其额定电流分别为
1 2
0.4A、0.5A。
（1）图甲是小明测量小灯泡L 功率时连接的电路。
1
①用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）；________②正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数。则电路的故障可能是
_________；
③排除故障后闭合开关，移动滑片使小灯泡L 正常发光，此时电压表的示数如图乙所示。则小灯泡L 的功
1 1
率为______W；
④小明根据实验数据绘出小灯泡的U—I特性曲线如丙图所示，图丁所示小灯泡功率P的图像中正确的是
_______。
A． B． C． D．
（2）小华用图戊所示的电路测出了小灯泡L 的额定功率，电源电压恒定，R、R 是最大阻值均为R 的滑
2 1 2 0
动变阻器（灯泡L 的额定电流记为I ）。
2 额①闭合S，S 接1，_______，移动R 的滑片，使电流表的示数为0.5A；
1 2
②再将S 接2，保持_______不变，移动______的滑片，使电流表的示数仍为0.5A；
1
③保持R 滑片位置不动，将R 滑片移到最左端，读出电流表的示数I，再将R 的滑片移到最右端，读出
1 2 1 2
电流表的示数I；
2
④小灯泡L 额定功率P =______（用I 、R、I、I 表示）。
2 额 额 0 1 2
【答案】 灯L 断路 1 A
1
将R 滑片移至最左端 R 阻值不变 R
1 2 1
【解析】（1）[1]在测量小灯泡功率实验中，应将小灯泡串联接入电路，电压表并联在小灯泡两端。[2]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路存在断路，电压表有示数说明灯L 断路，电压表
1
直接串联在电路中，示数为电源电压。
[3]由乙图可知，电压表选用小量程，所以灯L 的额定电压为2.5V，则小灯泡L 的功率
1 1
则小灯泡L 的功率为1W。
1
[4]AB．由丙图可知，小灯泡电阻随电压和电流的增大而增大，根据 可知，P-U2图像的斜率表示电
阻的倒数，小灯泡电阻随电压的增大而增大，则P-U2图像的斜率将减小，故A正确，B错误；
CD．根据 可知，P-I2图像的斜率表示电阻，小灯泡电阻随电流的增大而增大，所以P-I2图像的斜率
应增大，故CD错误。
故选A。
（2）[5][6][7]闭合S，S 接1，将R 滑片移至最左端，移动R 的滑片，使电流表的示数为0.5A，再将S 接
1 1 2 1
2，保持R 阻值不变，移动R 的滑片，使电流表的示数仍为0.5A，则此时R 的电流和电压与小灯泡L 正
2 1 1 2
常工作时的电流电压相同。则此时R 的电阻等于小灯泡的电阻。
1
[8]保持R 滑片位置不动，将R 滑片移到最左端，读出电流表的示数I，此时电源电压
1 2 1
再将R 的滑片移到最右端，读出电流表的示数I，电源电压
2 2
由于电源电压不变小灯泡的额定功率
小灯泡L 额定功率P = 。
2 额
五、计算题
15．（2020·江苏常州·统考一模）如图甲是某型号电压力锅简化的工作电路图，R 是保温电阻，R 是主加
0 1
热电阻，R 是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅
2
内气体压强p与时间t的关系图像可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a， 同
时S 自动闭合， 电压力锅进入加热升压状态； 当锅内气体压强达到180kPa时，S 自动断开，进入保压
1 1
状态，当锅内气体压强降至160kPa时，S 又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进
1
入保温状态。整个工作过程消耗的总的电功率P与时间t的关系如图丙所示。问：
(1)R、R 和R 的阻值分别是多大？
0 1 2
(2)电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，共消耗的电能是多少？
(3)电压力锅处于保温状态时锅内温度保持不变，处于升压状态时的散热功率与保温状态相同，则电压力锅
处于升压状态时的加热效率是多少？
【答案】(1)484Ω，60.5Ω，242Ω；(2)0.22kWh；(3)90%
【解析】(1)由丙图可知，在0~6min，此过程为升压状态，R 和R 并联接入电路当中，电路的总功率P
1 2 总
=1000W；在6~9min与12~15min，此过程为保压状态，只有R 接入电路当中，电路的总功率 ；
2
5~18min，此过程为保温状态，只有R 接入电路当中，电路的总功率P =100W；在15~18min，此过程为
0 0保温状态，只有R 接入电路当中，由 得，电阻R 的阻值
0 0
在升压状态下，R 和R 并联，此时 ，则
1 2
由 得，电阻R 的阻值
1
在保压状态下，只有R 接入电路当中，由 得，电阻R 的阻值
2 2
(2)由题意和图乙、丙可知，电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，R 的工作时间为
1
R 工作时间t=18min=0.3h
2 2
由 可得，此过程电压力锅消耗的电能
电压力锅消耗的电能为0.22kW·h。
(3)处于升压状态时的散热功率与保温状态相同，则电压力锅处于升压状态时的加热效率
答：(1) R 、R 和R 的阻值分别是484Ω，60.5Ω，242Ω；
0 1 2
(2)电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，耗的电能是0.22kW·h；
(3)电压力锅处于升压状态时的加热效率是90%。
