电学U-I图像类中考题赏析Microsoft Word 文档
高中物理电学实验图象问题含答案全解
电学实验图象问题归纳物理图象是物理知识重要的组成部分,利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。
对于图象获取信息主要有这样几方面:一看轴二看点三看斜率四看线五看截距六看面(积)。
在电学实验中对图象的考查尤为突出。
一.I U -图象此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义例1.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V ,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U -I 图象如图a 所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”).(2)根据图a ,在图b 中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。
(3)若某次连接时,把AB 间的导线误接在AC 之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是 W 。
(电压表和电流表均为理想电表)答案:(1)增大……2分(2)如图……3分(3)0.32W (0.30~0.34都对)……二.I I -图象此类图象多为I U -图象的变式,需认清斜率和截距的含义例2. 某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时,发现里面除了一节1.5V 的干电池外,还有一个方形的层叠电池.为了测定层叠电池的电动势和内电阻,实验室中提供如下器材: A .电流表A1(满偏电流l0mA ,内阻10Ω); B .电流表A2 (0~0.6~3A ,内阻未知); C .滑动变阻器R0(0~100Ω); D .定值电阻R (阻值990Ω); E .开关S 与导线若干. U图aA B C - +图bU图a A B C - + 图b(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图所示的电路,请你按照电路图在图中完成实物连线(2)该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据,绘出如图所示的I1一I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),则由图线可似得到被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(保留两位有效数字)三.RU 11-图象 根据闭合电路欧姆定律导出斜率和截距的含义例3.某同学利用DIS ,定值电阻0R 、电阻箱1R 等实验器材测量电池a 的电动势和内阻,实验装置如图1所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R ,用电压传感器测得端电压U ,并在计算机上显示出如图2所示的1/1/U R -关系图线a ,重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻,得到图2中的图线b.(1)由图线a 可知电池a 的电动势a E =______V ,内阻a r =____Ω。
专题11 闭合电路U-I图像和功率问题、电路动态分析、故障分析(解析版)
高二物理期末综合复习(特训专题+提升模拟)专题11 闭合电路U -I 图像和功率问题、电路动态分析、电路故障分析一、闭合电路U -I 图像和功率问题1.如图甲所示,电动势为E ,内阻为r 的电源与R =6Ω的定值电阻、滑动变阻器R p 、开关S 组成闭合回路。
已知滑动变阻器消耗的功率P 与其接入电路的有效阻值R p 的关系如图乙所示。
下述说法中正确的是( )A .图乙中R x =15ΩB .电源的电动势E =10V ,内阻r =4ΩC .滑动变阻器消耗功率P 最大时,定值电阻R 也消耗功率最大D .调整滑动变阻器R p 的阻值,可以使电源的输出电流达到1.25A 【答案】B【详解】B .由图乙知,当10ΩP R R r =+=时,滑动变阻器消耗的功率最大,6ΩR =时,则4Ωr =最大功率()22.5W 4E P R r ==+解得10V E =,B 正确; A .滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为R x 时消耗的功率相等,有22()()P x P x E ER R R R r R R r=++++解得20Ωx R =,A 错误;C .当回路中电流最大时,即0P R =时定值电阻R 消耗的功率最大,C 错误;D .当滑动变阻器P R 的阻值为0时,电路中电流最大,最大值为10A=1A 64m E I R r ==++则调整滑动变阻器R p 的阻值,不可能使电源的输出电流达到1.25A ,选项D 错误。
故选B 。
2.如图甲所示的电路中,定值电阻04ΩR =。
可变电阻R 的功率随自身阻值变化的函数关系如图乙所示,由此可知( )A .电源电动势2V E =B .内阻43r =ΩC .增大R ,电源效率增大D .增大R ,电源效率可能增大,也可能减小 【答案】C【详解】AB .将定值电阻0R 与电源看成新的电源,当新的电源内阻与可变电阻R 的阻值相等时,可变电阻R 的功率最大,新的电源的输出功率最大,则有002ΩR rR r R ==+解得4Ωr=由功率的定义可知,此时流过可变电阻的电流为R 1A I =其两端电压为R R 2V U I R ==干路电流为RR 01.5A U I I R =+=根据闭合电路欧姆定律有2V 1.5A 4Ω8V E U Ir =+=+⨯=端,AB 错误;CD .电源效率IU U IE E η==,00ErU E Ir E RR r R R =-=-++增大R ,路端电压增大,电源效率增大,C 正确,D 错误。
2023年中考物理复习《欧姆定律的U-I图像和I-R图像》
欧姆定律的U-I图像和I-R图像考点解读表现开形式:题干中给出相关图像,根据图像信息解题。
如图甲所示是电阻甲和乙的I-U图像,乙、丙是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是()方法:特殊点法、欧姆变量法。
找特殊点,利用欧姆定律及其变形公式求解。
核心:(1)特殊点法:找起点、拐点、终点及交点等特殊点坐标。
(2)欧姆变量法:UR I∆=∆当电压表所测电阻不变时,R即为所测电阻;当电压表所测电阻变化时,R=R总-R测(3)简单电路:直接从U-I或I-U图像上找出对应的电压、电流值,然后利用公式URI=计算出电阻,利用公式P=UI计算出电功率。
(4)图像:上升——定值电阻;下降——滑动变阻器。
真题训练1.(2023年天津中考题)定值电阻R的U-I关系图像如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为()A.1AB.2AC.3AD.4A【答案】A2.(2023年泸州中考题)如图甲所示的电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(0~25Ω)。
闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U、电流表示数I,作出U-I关系图像如图乙所示。
则下列判断正确的有()A.R0的阻值为5ΩB.电源电压为2.5VC.当电压表示数为2V时,电路消耗的总功率为0.6WD.当电压表示数为1V时,滑动变阻器消耗的电功率最大【答案】AC3.(2023年南充中考题)如图所示为电阻R1和R2的I-U图像,下列说法正确的是()A.R2的阻值为10ΩB.两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4C.将两电阻串联接入电路,通电后,R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2D.将两电阻并联接入电路,通电1分钟,电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2【答案】D4.(2023年临沂中考题)图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则()A.a是灯泡的U-I图线B.灯泡电阻的最小值为10ΩC.R的最大阻值为25ΩD.电路的最大功率为1.2W【答案】C5.(2023年贵州中考题)探究“电流跟电阻的关系”的实验中,电源电压恒为6V,得到电流随电阻变化关系如图所示,下列说法正确的是()A.定值电阻两端的电压为2.5VB.滑动变阻器的功率随定值电阻阻值的增大而增大C.当所用定值电阻为25Ω,滑动变阻器接入电路阻值为35ΩD.当滑动变阻器接入电路的阻值为7Ω时,电路的电流为0.5A【答案】ACD6.(2023年衡阳中考题)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片Р从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。
欧姆定律图像专题
甲
b乙 c
《基训》 p89
5、
《基训》p92 一种电工工具由一个小 灯泡L和一个定值电阻R并联而成,通 过L、R的电流跟其两端电压的关系如 图15-1所示。有图可得定值电阻R的
阻值为 10 Ω;当把这个工具接在
电压为2V的电路两端时,L、R并联
的总电阻是 2.5 Ω 。
曲线乙,弯向U轴,电阻 随U、I的增大而 减小
慈周寨镇第二初级中学 王定强
欧姆定律图像以I-U图像(或U-I图像)为主, 以I-R(或R-U图像)为辅。拓展有电阻—温度,电 阻—光强等图像,图像问题在中考的填空题、选 择题、实验探究题及综合计算题中均有出现。
1、电流与电压的关系
当电阻一定时,电流与电压 成正比
2、电流与电阻的关系
当电压一定时,电流与电阻 成反比
《基训》
p102 姊妹题
曲线L,弯向I轴,电阻 随U、I的增大而 增大
拓展1
拓展2
拓展3 8、
I/A
0பைடு நூலகம்5
A甲
0.4
B
0.3
乙
0.2
0.1
0 1 2 3 4 5 U/V
R甲 < R乙 图像越靠近U轴电阻越 大,越靠近I轴电阻越小。
曲线A,弯向U轴,电阻 随U、I的增大而 增大
曲线B,弯向I轴,电阻随 U、I的增大而减小
I/A 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 1 2 3 4 5 U/V
1、如图所示
(1)比较甲、乙两电阻大
小关系,位置有何规律?
R甲 < R乙
a
图像越靠近U轴电阻越大,
越靠近I轴电阻越小。
(2)当甲、乙两电阻串联时, 总电阻在a、b、c那个区域?
2023年中考物理 电学图像(I-U)的分析和计算
)
A.
B.
C.
D.
电学图像分析与计算
3.如图甲所示电路电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从a
端滑到b端的过程中,得到电阻R2的U﹣I关系图像如图乙所示。则(
)
A.电源电压等于4VB.R1的阻值为10ΩC.变阻器滑片P向b端滑动
②判断图像的描述对象,寻找纵轴与横轴物理量的关系(物理公式);
③结合电路的串、并联特点,分析图像初末位置时的电路状态,挖掘特殊
点和线的信息.
电学图像分析与计算
电学图像分析与计算
8.如题图甲所示的电路,R2的阻值为10Ω,在滑动变阻器R1的滑片P从A
端向B端滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,下
一个状态?
只有1 工作
3、图像I-U图像中D点对应电路的哪一个状态?
1 2 串联
电学图像分析与计算
3 滑动变阻器I-U图像的分析与计算
分析
1、当P在a点时,只有 工作,电压表测
的电阻此时有:
U=
U= =
I = =0.6A
2、当P在b点时, 阻值最大, 、 串联 ,
阻值。
解:(3)当R2消耗的电功率为0.5W时
P2=I2R2
36R2=0.5×(10+R2)2
0.5W=I2R2
解得R2=2Ω或R2=50Ω
I=
+
=
+
0.5W=(
)2R2
+
(
.
) 2=
+
由图乙可知,当R2最大时,I最小=0.15A
专题11 电学图像(解析版)
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 图定值电阻的P —U 图和P —I 图:根据P R U 2,P = I 2R ,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21R R >B .1R 、2R 串联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢC .1R 、2R 并联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢD .1R 、2R 串联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域Ⅲ【答案】B【解析】A .根据图象可知,相同的电压下,通过2R 的电流较大,由欧姆定律知,21R R <,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Ⅲ内,故C错误。
(完整word版)中考物理专题复习坐标图像
中考物理—-图像专题在物理学中,常采用数学中的函数图像,将某些物理量之间的关系表示出来,因此图像实际上反映了物理变化过程的特点以及物理量之间的变化关系,能形象、直观地表示一个物理量随另一个物理量变化的情况。
将物理过程和物理量之间的关系在图像上呈现出来,可使物理过程形象、直观,使解题过程优化,往往会收到事半功倍的效果.图像题是中考命题的热点。
图像的物理意义:1。
正比例函数和一次函数表达式中的斜率:正比例函数和一次函数表达式中的 k就是斜率.y=kx s-t图象 G-m图象 m-V图象 I—U图象在物理图像中斜率表示的是某个物理量。
斜率越大(图线的倾斜角度越大),其表示的物理量就越大。
2。
“点”:表示一个物理状态;“线”:表示一个特定的物理量;“线段”:表示一个物理过程;“面积":可能表示一个物理量.v—t图象中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程P—t图象中阴影部分面积表示该电动机在对应时间内所做的功U-I图象中阴影部分面积表示该用电器在对应电压下的电功率解答图像题的一般步骤:图像题是一个立体的信息库,解读时最好将图像与实际物理过程相结合,将获取的信息记录在草稿纸上。
(1)首先要审清两个坐标轴分别表示什么物理量,初步理清图像所表达的物理意义或物理过程。
(2)其次要抓住图中的特殊点(如:端点、中点、与坐标轴的交点)、线(如:过不过原点、平行),来理解图像中隐含的物理知识。
(3)最后综合分析图像信息,找规律解题。
一、力学中的图像问题1。
如图是甲、乙两辆同时从同一地点向北出发的小车的s-t图像.由图像可知,在0~5 s时间内,以乙车为参照物,甲车向(填方向)运动;在0~20 s内,甲车的速度为 m/s.第1题图第2题图2。
如图所示,用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100 N,每次运送的重量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力的增加而变化的图像,由图可知动滑轮重为 N。
典型电路中的[U-I]图像问题分析
典型电路中的[U-I]图像问题分析作者:***来源:《中学教学参考·理科版》2022年第07期[摘要]在欧姆定律的学习过程中,有一些相对复杂的计算,其中涉及[U-I]图像的运用。
实际教学中,教师应注意引导学生深刻理解[U-I]图像的物理意义,这样一方面能够简化运算过程,另一方面能够提高学生的抽象思维能力。
文章针对典型电路中的[U-I]图像问题进行分析探讨。
[关键词][U-I]图像;欧姆定律;电路[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2022)20-0042-03在学习部分电路欧姆定律时,应用[U-I]图像解答相关问题是常考知识点。
中考中,有时也会通过已知的[U-I]图像所提供的信息,考查学生运用串联或并联电路的特点及欧姆定律解决相关问题的能力,而从[U-I]图像中提取有用的信息是解题的关键。
一、读懂[U-I]图像[U-I]图像反映的是通过电阻的电流随它两端的电压变化的关系。
当研究的电阻阻值恒定时,它的[U-I]图像是一条通过原点的倾斜直线(如图1);当研究的电阻阻值随着某些物理量的变化而变化时,它的[U-I]图像便会是一条过原点的曲线(如图2)。
但是,不论是直线还是曲线,除通过图线可直接读出的电压与电流的信息外,图像的几个重要信息也有重要且特殊的物理意义。
1.原点。
过原点表示当电阻两端所加电压为0时,通过电阻的电流也为0。
2.斜率。
根据数学知识可知,斜率的公式为[k=ΔU/ΔI],这一公式很容易让人联想起[R=U/I],认为斜率大小就是阻值大小。
这是对阻值定义以及几何知识理解不透彻的缘故。
结合图1和图2,并以两图中的[A]点为研究对象,当图线是直线时,有[k=ΔU/ΔI=tanθ],[R=U0/I0=tanθ],可见这种情况下图像的斜率与阻值的大小相等;当图线为曲线时,有[k=ΔU/ΔI=tan β],[R=U0/I0=tanα],可见这种情况下图像的斜率與阻值的大小不相等。
《电学图像问题》考点+训练
《电学图像问题》考点+训练在物理中,常常用图像来反映物理量之间的关系或描述某个物理过程,通过图像可以直观、简洁的反映物理量之间的关系或物理过程,所以在中考中常常会出现电学物理图像问题。
电学图像以信息为载体,主要考查学生识别图像、从中提取信息的能力。
图像类考题在中考中一直占有重要的地位,由于不会分析、处理,造成失分很多。
1、U-I图像与I—U图像:电阻两端的电压与流过电阻中的电流关系的图像:图像类型U—I图像I—U图像坐标意义图像的纵坐标表示电阻两端的电压,横坐标表示通过该电阻的电流。
图像的纵坐标表示通过该电阻的电流,横坐标表示电阻两端的电压。
图像图像意义及阻值计算当图像是一条过坐标原点直线时,表示定值电阻。
电阻大小等于图像上除原点以外的点的纵坐标和横坐标的比值。
R1的阻值可以通过任意对应的U、I坐标计算:1111V=50.2AURI==Ω,或2222V=50.4AURI==Ω,或3333V=50.6AURI==Ω。
电阻大小等于图像上除原点以外的点的横坐标和纵坐标的比值。
R1的阻值可以通过任意对应的U、I坐标计算:1111V=100.1AURI==Ω,或2122V=100.2AURI==Ω,或3133V=100.3AURI==Ω,或4144V=100.4AURI==Ω。
当图像为一条曲线时,表示可变电阻,电阻随电压的增大而增大。
电阻值大小只能通过图像上点的纵电阻值大小只能通过图像上点的横坐标坐标与横坐标的比值求得,不同的点,这个比值是不同的,即电阻不同。
当R 2两端的电压U 1=1V ,通过R 2的电流I 2=0.4A ,此时R 2的阻值1211V =2.50.4A U R I ==Ω; 当R 2两端的电压U 1=2V ,通过R 2的电流I 2=0.5A ,此时R 2的阻值2222V '=40.5AU R I ==Ω。
与纵坐标的比值求得,不同的点,这个比值是不同的,即电阻不同。
当R 2两端的电压U 1=1V ,通过R 2的电流I 2=0.15A ,此时R 2的阻值1211V 6.70.15AU R I ==≈Ω; 当R 2两端的电压U 1=2.5V ,通过R 2的电流I 2=0.25A ,此时R 2的阻值222 2.5V '=100.25A U R I ==Ω。
专题06电路中的图像问题(共7种图像类型)讲义-2025版高考物理图像专题
专题六电路中的图像问题知识点一、电路中的图像问题1.U -I 图象及I -U 图象的比较图线比较内容I -U 图象(伏安特性曲线)U -I 图象斜率图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻线性元件R 1>R2R 1<R 2非线性元件电阻随电压U 的增大而增大电阻随电压U 的增大而减小2.路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式:U =E -Ir .(2)U -I 图象(如图所示)①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势.②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流.③图线的斜率的绝对值为电源的内阻.3.电源的输出功率(1)任意电路:P 出=IU 外=IE -I 2r =P 总-P 内.(2)纯电阻电路:P 出=I 2R =E 2R (R +r )2=E 2(R -r )2R +4r .知识点二、其他图像问题1.基本思路(1)解读图象的坐标轴,理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义.(2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息.2.解题技巧(1)应用解析法和排除法,两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度.(2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线.(3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等.类型1单个元器件的伏安特性曲线图像1.(2023秋•道里区校级期中)如图所示为某金属导体的伏安特性曲线,MN 是曲线上的两点,过M 点的切线和M 、N 两点对应坐标图中已标出,下列说法正确的是()A .该金属导体的电阻是10ΩB .该金属导体两端的电压是2.0V 时对应的电阻是10ΩC .该金属导体的电阻随电压的增大而减小D .该金属导体在M 点和N 点对应的电阻之比是2:3【解答】解:A 、根据R =,可知I ﹣U 图线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数。
由于伏安特性曲线不是直线,所以该金属导体的电阻是变化的,并不恒为10Ω,故A 错误;B 、该金属导体M 点对应的电压是2.0V ,对应的电流是0.3A ,对应的电阻为R M ==2.00.3Ω=203Ω,故B 错误;C、根据I﹣U图线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由图可知该金属导体的电阻随电压的增大而增大,故C错误;D、N点对应的电阻是R N==5.00.5Ω=10Ω,则金属导体在M点和N点对应的电阻之比是R M:R N=203:10=2:3,故D正确。
2024年中考物理专题复习—电学U-I或I-U图像分析与计算
2024年中考物理专题复习—电学U-I 或I-U 图像分析与计算类型定值电阻U -I 或I -U图像滑动变阻器U -I 或I -U图像小灯泡U -I 或I -U 图像电路图像考点一:定值电阻U -I 图像或I -U 图像1.定值电阻I -U 图像(1)定值电阻的阻值:01V 2V 3V ===100.1A 0.2A 0.3AU R I ==Ω定(任意对应点)(2)U 电源=I max R 0定=0.3A ×10Ω=3V ①R =0—→I max —→U 电源=U 0(3)max max min 3V 1V=200.1AU R I ==Ω滑滑-②U 滑max =U 电源-U 定min2.定值电阻U -I 图像(1)定值电阻的阻值:03V 9V ==60.5A 1.5AU R I ==Ω定(任意对应点)(2)U 电源=I max R 0定=1.5A ×6Ω=9V ①R =0—→I max —→U 电源=U 0(3)max max min 9V V =120.5AU R I ==Ω滑滑-3②U 滑max =U 电源-U 定min典例引领例1.如图所示电路图,则电源电压是________V ,滑动变阻器的最大阻值是________Ω。
(1)定值电阻的阻值:13V==100.3AU R I =Ω(2)U 电源=I max R 1=0.3A ×10Ω=3V (R =0—→I max —→U 电源=U 0)(3)1min 2max 2max min min 3V 1V=200.1AU U U R I I -===Ω电源-答案:3V ;20Ω。
变式1.如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关后,滑片P 由b 端滑到a 端,电压表示数U 与电流表示数I 的变化如图乙所示。
则可判断电源电压是________V ,变阻器的最大阻值是________Ω。
甲乙答案:12V ;min max max min min 12V V=160.5AR P P U U U R I I -===Ω电源-4变式2.如图甲所示,电源电压不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P 由b 端滑到a 端,电压表示数U 与电流表示数I 的变化如图乙所示,下列说法不正确的是()甲乙A.电源电压是9VB.定值电阻R 的阻值是6ΩC.滑动变阻器的阻值范围是0~18ΩD.若定值电阻R 出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V 解析:(1)定值电阻的阻值:3V==60.5AU R I =Ω(2)U 电源=I max R 1=1.5A ×6Ω=9V (3)min max max min min 9V V=120.5AR P P U U UR I I -===Ω电源-3答案:C 。
8、I-U图像
1题2题(图像上的每一个点表示的都是电阻在某一状态下所对应的电流值和电压值)小灯泡L的额定电压3V,它的I—U图像如图变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为练习1(从图象中选择合适的“点”计算出两个定值电阻的大小)若把A、B电阻串联在同一电路中,下列说法正确的是的阻值大于B的阻值练习2小娟在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,将记录整理的实验数据绘制成图7所示I—U关系图像。
由图7可得甲的电阻为Ω,甲、乙两个电阻串联后总电阻是Ω;这两个电阻串联后接在电压为9V的电源上,电路中的电流为A;这两个电阻并联后接在9V电源上,干路中的电流为A。
例4例5练习2四、图象同时反映一个定值电阻和一个非定值电阻I与U的关系例6在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制了如图8所示的图象,据图象分析,下列判断正确的是()A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10ΩC.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件消耗的功率之比为2:1D.若甲、乙两元件并联后,接到2V的电压下,电路消耗的总功率是1.2W例7如图9所示是电阻甲和乙的I—U图像,下列说法正确的是()A.甲、乙两元件的电流与电压都成正比B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10ΩC.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3AD.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W练习3如图所示是电阻甲和乙的I-U图像。
若将甲、乙串联在某一电路中,当电流为0.1A时,电源电压为V;若将甲、乙并联在电源电压为1.5V电路中,电路消耗的总功率为W。
例6例7练习3五、图象同时反映两个非定值电阻I与U的关系(寻找图象与坐标方格“十字”交叉点)例8分别标有“6V6W”和“6V3W”的甲、乙两只灯泡,经实验测得其I-U特性曲线如图11所示。
电源和电阻U-I图像的比较-2019高三物理一轮专题系列之热点专题突破+Word版含解析
突破47 电源和电阻U I 图像的比较电源的U I 图像 电阻的U I 图像图形物理 意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系截距与纵轴交点表示电源电动势E ,与横轴交点表示电源短路电流E r过坐标轴原点,表示没有电压时电流为零坐标U 、I 的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率 坐标U 、I 的比值表示外电阻的大小,不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均等大,表示此电阻的大小斜率 (绝对值)电源内阻r电阻大小联系在同一坐标系中,两图线交点坐标(U n ,I n )表示用该电源与该电阻组成回路时的路端电压和电路中的电流,即电阻两端电压及其电流;P =I n U n 表示此时电源的输出功率,即此时电阻的实际功率【典例1】如图所示,a 、b 分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线。
下列说法正确的是( )A .电池组的内阻是1 ΩB .电阻的阻值为0.33 ΩC .将该电阻接在该电池组的两端,电池组的输出功率将是 4 WD .改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率是4 W 【答案】 AD【解析】 题图中,a 图线斜率的绝对值的倒数等于电源的内阻,则电池组的内阻是r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI =44Ω=1 Ω,选项A 正确;b 图线的斜率的倒数等于电阻R ,则R =ΔU ′ΔI ′=31Ω=3 Ω,选项B 错误;由a 图线可知,电源的电动势为E =4 V ,将该电阻接在该电池组的两端,电池组的输出功率将是P =⎝⎛⎭⎪⎫E R +r 2R =⎝ ⎛⎭⎪⎫43+12×3 W=3 W ,选项C 错误;改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为P m=E 24r =424×1 W =4 W ,选项D 正确。
【典例2】硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 变化的关系图象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b 是某电阻R 的UI 图象.在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是( )A. 硅光电池的内阻为8ΩB. 硅光电池的总功率为0.4WC. 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32WD. 若将R 换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大 【答案】AC故选AC 。
巧用图象分析一道电学题
巧用图像分析一道电学问题黑龙江省宝清县五九七中学 朱来慧 杜金生 155610解决物理问题时,如果能够巧妙地运用图像,不仅可以将抽象的问题直观化,帮助我们更好地理解物理情景,还可以快速的解题。
例:某定值电阻两端的电压从6V 增大到8V 时,通过它的电流变化了0.2A ,则其消耗的电功率变化了多少瓦?很多同学看过这道题后,给出了下面的解法:电阻消耗电功率的改变量ΔP=ΔU ·ΔI ,其中ΔU=8V-6V=2V ,ΔI=0.2A,则ΔP =2V ×0.2A=0.4W 。
但这样求解是错误的。
造成错解的原因是对题目分析不清,理解不透。
下面我们借助U —I 图像来分析一下这道题。
图像中的I 1和I 2分别是电压为U 1和U 2时通过电阻的电流值。
由P=UI 可知,当电压为U 1时,电阻R 上消耗的功率为1=U 1I 1 。
对应于图像,P 1为矩形U 1OI 1B 的面积;同理,当电压为U 2时,功率P 2=U 2I 2 ,对应着图中矩形U 2OI 2D 的面积;则功率变化量ΔP=P 2-P 1 ,应为两个矩形面积之差(图中阴影部分的面积)。
而用ΔP=ΔU ·ΔI 计算的结果对应的却是图中矩形ABCD 的面积。
显然与实际不符。
这道题的解题思路和正确解法应该是这样的:从图像中,我们看到,要想求解ΔP ,需要求得I 1和I 2。
题中已知电流变化了0.2A ,1 2 即:ΔI=I 2-I 1=0.2A由欧姆定律可知:R=2211I U I U =, 由数学合比定理: R=Ω=-=∆∆=102.068I -U -1212A V V I U I U I 1=A V R U 6.01061=Ω= I 2=A V R U 8.01082=Ω= ΔP=U 2I 2- U 1I 1,代入数据得ΔP=2.8W (当然,这道题也可以应用公式RU P 2=来计算,结果是完全一样。
) 以上通过一例,说明巧妙的利用图像,可以帮助我们全面、深入地分析和理解题目。
电学图像
方法: 由坐标确定 电功率为2w 的状态。
图9
关键:读坐标确定状态。
10.小明利用标有 “6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的 灯泡L2进行实验。如图甲所示:OA和OB分别为通 过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。 现将两灯连入图乙所示电路,要使其中一个灯泡正 常发光,电路中电流表的示数为 A,电压表的读 数是 V ,电路消耗的总功率为 W。
图8
1.由图像可知,乙电阻变化 2.并联,电压相同为2V,读出电流值 3.串联,电流相同为0.2A,读出电压值。
9.图9甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像 。将小灯泡L接入图9乙所示的电源两端电压不变的电路 中,闭合开关S后,小灯泡L实际消耗的电功率为2W; 再闭合开关S1后,电流表的示数为0.6A。则电阻R的阻 值为 Ω。
理解R随温度t的变化规律
图13
R/Ω 90 50 30 0 50 弹 簧
加热器 A B 软导线
R0
E1 220V
R
R'
100 150
t/℃
温度升高,热敏电阻R阻值减小,继电器线圈的电流增大,磁 性增强,衔铁被吸下,加热电路断开,加热器停止加热; 恒温箱温度高于室温,加热器停止加热,恒温箱温度渐渐降低, 热敏电阻R阻值增加,继电器线圈的电流减小,在弹簧作用下 衔铁抬起,加热电路联通,加热器加热,使恒温箱温度升高。
电学部分---图像分析
近几年中考试题中的电学图像问题
08年
导体的电流随导体电阻变化规 律的图像; I=U/R(求电流)
09年
电阻两端的电压跟通过 电阻的电流的关系图像; R=U/I (比较R大小)
10年 31.定值电阻R消耗的电功率P随通过R的电流I变化的 图像如图17所示。请根据图像判断:当通过R的电流I 为0.3A时,电阻R消耗的电功率P为 。
专题10 欧姆定律 电学图像问题-2021年中考物理34个典型专题突破(电学部分)(解析版)
专题10 欧姆定律 电学图像问题考点一 有关I U -、U I -图像1.两个定值电阻的I ﹣U 图像如图所示,下列说法正确的是( )A .电阻甲的阻值为6ΩB .电阻乙的阻值为0.1ΩC .将这两个电阻串联接入电路中,甲电阻两端的电压比乙小D .将这两个电阻并联接入电路中,通过甲电阻的电流比乙小【解析】A 、由图可知,当甲两端的电压为1.5V 时,通过甲的电流为0.3A ,则甲的电阻R 甲===5Ω,故A 错误;B 、由图可知,当乙两端的电压为2V 时,通过乙的电流为0.2A ,则甲的电R 乙===10Ω,故B 错误;C 、这两个电阻串联接入电路中,则通过甲乙两电阻的电流相等。
根据U =IR 可得,因为R 甲<R 乙,所以U 甲<U 乙,故C 正确;D 、这两个电阻并联接入电路中,则甲乙两电阻的电压相同,根据I =可得,因为R 甲<R 乙,所以I 甲>I 乙,故D 错误。
故选:C 。
2.如图是电路元件甲和乙的I ﹣U 图像,下列说法正确的是( )A .乙为定值电阻B .当甲两端电压为2V 时,R 甲=0.2ΩC.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,电路的电源电压为3VD.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.4A【解析】A.由I﹣U图像可知,元件乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知乙不是定值电阻,故A错误;B.由图像可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,由I=可得,R甲===5Ω,故B错误;C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,由图像可知,两元件两端的电压分别为U甲=1V、U乙=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压U=U甲+U乙=1V+2V=3V,故C正确;D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,它们两端的电压均为2V,由图像可知,此时通过的电流分别为I甲=0.4A,I乙=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I′=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D错误。
UI图象和ΔUΔI的物理意义及题型总结
U I图象和ΔUΔI的物理意义及题型总结-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN两种U---I图象的比较及应用例1. 如图所示,图线是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线。
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?由图象可知蓄电池的电动势为20V ,由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。
用3只这种电阻并联作为外电阻,外电阻等于2Ω,因此输出功率最大为50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?I /AI解析:图线在纵轴上的截距2 V为电源电动势,图线斜率的绝对值:|ΔU/ΔI|=|1.8-2.0|/0.5=0.4 Ω为电源的内阻,短路电流:E/r=2/0.4=5 A答案:2 0.4 5例3.如上图甲所示的电路,不计电表内阻的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表V1和V2随电流表A读数变化的两条实验图象,如上图乙所示。
关于这两条图象有:A、图象b的延长线不一定过坐标原点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。
随着电流的增大,a是逐渐下降的,b是逐渐上升的,所以a是V1,b是V2。
当电流为0时,a与纵轴的交点就是电源电动势,所以A正确。
R0两端电压为0,电流肯定为0,所以B也正确。
当ab交会时,V1=V2,R=0,此时UI是电阻R0的功率,也就是电源输出功率,所以C正确,D不正确。
为什么a会随电流减小?U 1 2 I0.20.40.60.81.0246810/I A /U V因为电源有内阻,可以看成一个电压源和一个电阻的串联; 随着输出电流的增大,电源内阻的分压就越大;但是电动势是不变的,所以对外的输出电压就随着输出电流的增大而降低了。
U-I图象和ΔU-ΔI的物理意义及题型总结
两种U---I 图象的比较及应用研究对象 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 图象形状 图象A (线性定值电阻)、 图象BC (非线性变化电阻) D2 相关公式I=U/RU=E-Ir3 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/△I8 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 图像形状的决定因素 仅仅由导体本身决定,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决定,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。
例1.如图所示,图线a 是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b 是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线。
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?例3.如上图甲所示的电路,不计电表内阻的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表V 1和V 2随电流表A 读数变化的两条实验图象,如上图乙所示。
关于这两条图象有: A 、图象b 的延长线不一定过坐标原点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。
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电学U-I图像类中考题赏析
山东省高唐县琉寺中学李洪生
U-I图像是最经典的电学图像。
根据图像巧妙确定元件在电路中的工作点,进而由工作点的坐标即可知元件的实际工作状态下的电流、电压为求解电阻、电功率等问题创造条件。
本文就2011年全国各地中考出现的相关试题举例如下:
题1.(2011年重庆市)某导体中的电流与它两端电压的关系如图1所示,下列分析正确的是()
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电流为0
D.当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
题2.(2011年福建省泉州市)如图2所示的电路中,电源电压不变。
闭合开关后,滑片由b端向a 端移动过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图3,则电源电压U= V,电阻R= Ω,滑动变阻器的最大阻值是Ω。
题3.(2011年四川乐山市)一小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电流随电压变化的曲线如图4甲所示,将它连入如图4乙所示电路中,电源电压为6V且保持不变。
求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)为保证小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的电阻大小;
(3)当电流表的示数为0.15A时,滑动变阻器在1min内消耗的电能。
题4.(2011年鸡西市)LED灯(发光二极管)与普通照明灯相比具有低能耗、高亮度的优点。
鸡西市在春节期间实施节日亮化工程,大部分采用了LED“绿色光源”。
(1)如图5是某种额定电压为3V的LED灯的U-I图像,它正常工作多长时间消耗的电能为12焦耳?
(2)若LED照明光源1h 内可节约电能0.21×1012J,这些电能可让1×106kg的水温度升高多少摄氏度?(不计热量损失)
题5.(2011年桂林市)如图6所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图7所示。
则下列判断正确的是()
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
答案:
1.C
2.6 12 50
3.(1)0.5W (2)17.5Ω(3)40.5J
4.(1)200s (2)50℃
5.D。