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一、原题呈现
例（2020·辽宁中考卷·第9题）如图1甲所示，小灯泡的额定电压为6 V。R2的滑片P2移至最左端，闭合开关S，先将R1的滑片P1由最右端移至最左端，图1乙是这一过程中电流表与电压表示数的关系图象。然后保持滑片P1位置不动，将滑片P2向右移动，直至小灯泡正常发光，图1丙是这一过程中电压表示数与R2连入阻值的关系图象。下列判断正确的是（ ）。
A. 小灯泡正常发光时，R2两端电压为7 V
B. 图丙中M点对应的阻值为2 Ω
C. 整个过程中小灯泡消耗的最小功率为0.9 W
D. 整个过程中电路在10 s内能够消耗的最大电能为60 J
考点分析：本题考查了对电路的识别、动态电路的判断、在图象中提取信息、串联电路电流和电压的关系、欧姆定律、电功、电功率的计算。
解析：分析电路图和图1乙，可得出电源电压为12 V（如图2）;R1（全部连入）与小灯泡、R2串联时，R2（全部连入）与小灯泡的总电压为9 V，则R1的电压为3 V，电路中电流为0.3 A，可求得R1 = 10 Ω。
如图3，分析电路图和图1丙，可得出R2最大电阻为20 Ω，灯泡正常发光时，R2与小灯泡的总电压为7 V，因此此时U1 = 5 V，电流I = 5 V/10 Ω = 0.5 A，此时小灯泡的电压等于额定电压6 V，可求得小灯泡正常发光时，R2两端电压为7 V - 6 V = 1 V，A错误;此时R2 = 1 V/0.5 A = 2 Ω，B正确;整个过程中电路在10 s内能够消耗的最大电能W = UIt =12 V × 0.5 A × 10 s = 60 J，D正确;R1（全部连入）与小灯泡、R2串联时灯的功率最小，此时R2最大电阻为20 Ω，电路中电流为0.3 A，求得此时R2两端电压U2 = 6 V，灯的电压为9 V - 6 V = 3 V，功率P = 3 V × 0.3 A = 0.9 W，C正确。故选BCD。
方法归纳：本题是一个动态电路与图象结合的问题，考查相关电学物理量的运算，解决这类问题应经历下面的过程：
（1）画出电路简图：根据条件R2的滑片P2移至最左端，闭合开关S，先将R1的滑片P1由最右端移至最左端，首先识别出由于滑动变阻器滑片R1连电压表，实际上相当于R1全部连入电路，调节滑片只能改变电压表示数，作出简图如图4。
（2）将图象中的条件与电路图结合：观察图1乙，提取信息，即滑片在最右端时电压表示数为电源电压12 V，滑片在最左端时R2（全部连入）与小灯泡的总电压为9 V，并将这些信息画在电路图上，如圖2。
（3）拆分电路 + 电路图与图象信息结合：此类题中往往电路会有新的动态变化，本题中保持滑片P1位置不动，将滑片P2向右移动，直至小灯泡正常发光就是一个新的动态电路，应画出新的电路简图，并将图象中的信息提取出来与电路图结合得到图3。
二、原创拓展训练
1. 如图5甲，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图5乙所示。则：电源电压为_________V;滑动变阻器的最大阻值为_________Ω;小灯泡额定功率为_________W。
2. 对温度敏感的半导体材料被称为热敏电阻，热敏电阻是电子温度计内部的重要元件。图6甲和图6乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图。电源电压均为20 V且保持不变，定值电阻R0的阻值为30 Ω。求：
（1）图6甲中电流表的示数为0.3 A时，热敏电阻两端的电压和其消耗的功率分别是多少？
（2）图6乙中电压表的量程为0～15 V，热敏电阻R的阻值随温度变化的关系如图6丙所示，图6乙电路能测量的最高温度是多少？
参考答案：1. 12 14 6
2. （1）由图6甲可知，R0与R串联，∴I = I0 = I1= 0.3 A，定值电阻R0两端的电压为：U0 = I0R0 = 0.3 A × 30 Ω = 9 V;由于串联电路两端的电压等于各部分电压之和，所以热敏电阻两端的电压：U1 = U - U0 = 20 V - 9 V =11 V;热敏电阻消耗的功率为：P1 = I1U1= 0.3 A × 11 V = 3.3 W。
（2）从图象中可以看出，热敏电阻的测量温度越高其阻值越小，由串联电路分压特点可知，当电压表示数为15 V时，热敏电阻的阻值最小，测量的温度最高，则此时热敏电阻的电流为I2 = [U2R0] = [15 V30 Ω] = 0.5 A，阻值为R热 = [U热I2] = [20 V-15 V0.5 A] = 10 Ω;由图6丙可知此时的温度为92 ℃。
例（2020·辽宁中考卷·第9题）如图1甲所示，小灯泡的额定电压为6 V。R2的滑片P2移至最左端，闭合开关S，先将R1的滑片P1由最右端移至最左端，图1乙是这一过程中电流表与电压表示数的关系图象。然后保持滑片P1位置不动，将滑片P2向右移动，直至小灯泡正常发光，图1丙是这一过程中电压表示数与R2连入阻值的关系图象。下列判断正确的是（ ）。
A. 小灯泡正常发光时，R2两端电压为7 V
B. 图丙中M点对应的阻值为2 Ω
C. 整个过程中小灯泡消耗的最小功率为0.9 W
D. 整个过程中电路在10 s内能够消耗的最大电能为60 J
考点分析：本题考查了对电路的识别、动态电路的判断、在图象中提取信息、串联电路电流和电压的关系、欧姆定律、电功、电功率的计算。
解析：分析电路图和图1乙，可得出电源电压为12 V（如图2）;R1（全部连入）与小灯泡、R2串联时，R2（全部连入）与小灯泡的总电压为9 V，则R1的电压为3 V，电路中电流为0.3 A，可求得R1 = 10 Ω。
如图3，分析电路图和图1丙，可得出R2最大电阻为20 Ω，灯泡正常发光时，R2与小灯泡的总电压为7 V，因此此时U1 = 5 V，电流I = 5 V/10 Ω = 0.5 A，此时小灯泡的电压等于额定电压6 V，可求得小灯泡正常发光时，R2两端电压为7 V - 6 V = 1 V，A错误;此时R2 = 1 V/0.5 A = 2 Ω，B正确;整个过程中电路在10 s内能够消耗的最大电能W = UIt =12 V × 0.5 A × 10 s = 60 J，D正确;R1（全部连入）与小灯泡、R2串联时灯的功率最小，此时R2最大电阻为20 Ω，电路中电流为0.3 A，求得此时R2两端电压U2 = 6 V，灯的电压为9 V - 6 V = 3 V，功率P = 3 V × 0.3 A = 0.9 W，C正确。故选BCD。
方法归纳：本题是一个动态电路与图象结合的问题，考查相关电学物理量的运算，解决这类问题应经历下面的过程：
（1）画出电路简图：根据条件R2的滑片P2移至最左端，闭合开关S，先将R1的滑片P1由最右端移至最左端，首先识别出由于滑动变阻器滑片R1连电压表，实际上相当于R1全部连入电路，调节滑片只能改变电压表示数，作出简图如图4。
（2）将图象中的条件与电路图结合：观察图1乙，提取信息，即滑片在最右端时电压表示数为电源电压12 V，滑片在最左端时R2（全部连入）与小灯泡的总电压为9 V，并将这些信息画在电路图上，如圖2。
（3）拆分电路 + 电路图与图象信息结合：此类题中往往电路会有新的动态变化，本题中保持滑片P1位置不动，将滑片P2向右移动，直至小灯泡正常发光就是一个新的动态电路，应画出新的电路简图，并将图象中的信息提取出来与电路图结合得到图3。
二、原创拓展训练
1. 如图5甲，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图5乙所示。则：电源电压为_________V;滑动变阻器的最大阻值为_________Ω;小灯泡额定功率为_________W。
2. 对温度敏感的半导体材料被称为热敏电阻，热敏电阻是电子温度计内部的重要元件。图6甲和图6乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图。电源电压均为20 V且保持不变，定值电阻R0的阻值为30 Ω。求：
（1）图6甲中电流表的示数为0.3 A时，热敏电阻两端的电压和其消耗的功率分别是多少？
（2）图6乙中电压表的量程为0～15 V，热敏电阻R的阻值随温度变化的关系如图6丙所示，图6乙电路能测量的最高温度是多少？
参考答案：1. 12 14 6
2. （1）由图6甲可知，R0与R串联，∴I = I0 = I1= 0.3 A，定值电阻R0两端的电压为：U0 = I0R0 = 0.3 A × 30 Ω = 9 V;由于串联电路两端的电压等于各部分电压之和，所以热敏电阻两端的电压：U1 = U - U0 = 20 V - 9 V =11 V;热敏电阻消耗的功率为：P1 = I1U1= 0.3 A × 11 V = 3.3 W。
（2）从图象中可以看出，热敏电阻的测量温度越高其阻值越小，由串联电路分压特点可知，当电压表示数为15 V时，热敏电阻的阻值最小，测量的温度最高，则此时热敏电阻的电流为I2 = [U2R0] = [15 V30 Ω] = 0.5 A，阻值为R热 = [U热I2] = [20 V-15 V0.5 A] = 10 Ω;由图6丙可知此时的温度为92 ℃。