2024_2025年新教材高中物理电流电路重点难点易错点两种U_I图象和两种ΔU_ΔI图像的物理意义练习新人教版必修3.docVIP

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两种UI图象的比较及应用

探讨对象

一个导体的U—I关系，

也叫外电阻的伏安特性曲线

一个完整电路的U—I关系，

也叫电源的伏安特性曲线

1

图象形态

图象A（线性定值电阻）、

图象BC（非线性变更电阻）

D

2

相关公式

I=U/R

U=E-Ir

3

横坐标的物理意义

通过电阻的电流

电源的输出电流

4

纵坐标的物理意义

导体两端的电压

电源的路端电压

5

横截距的物理意义

短路时的电流大小

6

纵截距的物理意义

电源的电动势大小

7

斜率的物理意义

该电阻的大小，R=U/I

电源的内阻大小，求内阻时最好用r=△U/△I

8

坐标乘积的意义

该电阻消耗的电功率

电源的输出功率或外电路的功率

9

图像形态的确定因素

仅仅由导体本身确定，与其两端电压和流过的电流无关。

仅由电源的电动势和内阻确定，与外电路无关。

10

两类图像交点的意义

导体与电源（或等效电源）串联时，交点的横坐标表示流过电源（或等效电源）或导体的电流；交点的纵坐标表示电源（或等效电源）的路端电压或导体两端的电压；交点横纵坐标的乘积表示电源（或等效电源）的输出功率或此时导体消耗的功率。

U/VI/Ao201510

U/V

I/A

o

20

15

10

5

a

b

510

则：⑴这只定值电阻的阻值为多少欧姆？

⑵蓄电池组的内阻是多少欧姆？

⑶若用该电源向定值电阻供电，则电源的总功率和电阻上消耗的电功率各是多少？

例2.如下左图是某电源的伏安特性曲线，则该电源的电动势是多少？内阻是多少？电源的短路电流是多少？

U/V

U/V

I/A

01234

3

2

1

U/V

U/V

乙

b

a

I/A

O

R0

甲

V1

V2

R

A

例3.如上图甲所示的电路，不计电表内阻的影响，变更滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A读数变更的两条试验图象，如上图乙所示。关于这两条图象有：

A、图象b的延长线不肯定过坐标原点O。

B、图象a的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势。

C、图象a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源的输出功率。

D、图象a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的电功率。

例4．某额定电压为8V的灯泡的伏安特性曲线如图所示，若将它与一个R=7的定值电阻串联后接在电动势E=8V，内阻r=1的电源上，则通过该灯的实际电流为_____A（保留一位有效数字），该灯的实际电功率为______W（保留一位有效数字）

针对训练

如图所示的4种导电器件的伏安特性曲线中,满意欧姆定律的是：

2．如右上图所示，是四只电阻的I－U图像，这四只电阻并联起来运用时，通过各只电阻的电流强度分别是I1、I2、I3、I4，则（）

(A)I1＞I2＞I3＞I4(B)I1=I2=I3=I4(C)I1＜I2＜I3＜I4(D)无法推断

3．如图为两个电源的Ｕ－Ｉ关系曲线，由图像可以得出的正确结论是：

Ｕ１２ＩＡ.电动势ε１＝ε２，发生短路时的电流Ｉ１

Ｕ

１

２

Ｉ

Ｂ.电动势ε１＝ε２，内电阻ｒ１＞ｒ２；

Ｃ.电动势ε１＞ε２，内电阻ｒ１＜ｒ２。

Ｄ.发生相同的电流变更时，电源２的路端电压变更较大。

DCBAＵＩＵ

D

C

B

A

Ｕ

Ｉ

Ｕ

Ｉ

Ｕ

Ｉ

Ｕ

Ｉ

图95．如图9所示，直线OAC为某始终流电源的总功率P总随着电流I变更的图线，抛物线OBC为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变更的图线，A、B两点对应的横坐标为2A，则下面说法中正确的有：

图9

A．电源电动势为3v，内电阻为1Ω。

B．线段AB表示的功率为2W。

C．电流为2A时，外电路电阻为0.5Ω。

D．电流为3A时，外电路电阻为2Ω。

6．如图所示，直线A为电源的U-I图线，曲线B为灯泡电阻的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是()

A．4W、8W B．2W、4WC．4W、6W D．2W、3W

乙甲

乙

甲

I0

U0

I

U

A、路端电压为U0时，它们的外电阻相等。

B、电流都是I0时，两电源的内电压相等。

C、电源甲的电动势大于电源乙的电动势。

D、电源甲的内阻小于电源乙的内阻。

E、rR

E、r

R

9.如图所示的图象，a是某电源的U-I图线，b是电阻的U-I图线，则，这个电源的内电阻r等于多少？用这个电源和R串联成闭合电路，电源的输出功率为多少？

10.在如图所示电路中，闭合开头S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个志向电表的示数都发生变更，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变更量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是（）

A、U1/I不变，ΔU1/ΔI不变