2018 欧姆定律的应用——图像专题

欧姆定律---图像专题
2018．10 编辑：
一、定值电阻和灯泡的U-I 图像
1、电流与电压的关系图像；电流与电阻关系的图像：
2、根据表中的数据，已画出该小灯泡的电流跟电压变化的图像。

可以发现：当灯两端电压变大时，电压U 与电流I 的比值______ (选填“变大”“变小”或“不变”)，电流与电压
（是或不是）成正比，所以在探究电流与电压关系实验时， （能或不能）用小灯泡,原因是
【例1】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所示．由以上中图可得定值电阻R 的阻值为 _____Ω；当把这个工具接在电压为2V
的电路两端，L 、R 并联的总电阻是 _____Ω．
方法归纳:
(1)正确分析U-I 图象的一般步骤:①看清图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量. ②弄清坐标上的分度值；③明确图象所表达的物理意义，利用图象的交叉点坐标、斜率等进行分析、推理、判断和计算.
(2)利用U-I 图象，可由已知通过电阻的电流大小在图象中找出对应的电压，同理也可由已知电压找电流，还可利用U-I 图象中的已知点应用欧姆定律求电阻的大小，或通过比较斜率的大小来比较不同导体的电阻大小。

(3)解题时应抓住几点:①并联电路电压等，串联电路电流相等；②U -I 图象如果是直线，电阻是定值，如果是曲线，说明电阻是变化的。

【针对练习】
1.甲和乙两灯的额定电压均为6V ，图是甲、乙两灯的电流随其两端 电压变化的曲线．现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，电路的工作电流应为_____A ，电
源电压最_____V ．
2. 电路元件甲和乙中的电流与两端电压的关系如上右图所示，由图可知，甲的电阻是_____Ω．若将甲、乙并联后接在电压为2V 的电源两端，干路中的
电流是_____A ．若将甲乙串联，接到某电源两端，电路中的电流为0.2A ，则电源电压为_____V ． 二、滑动变阻器的U-I 图像
【例2】某同学在探究电流与电压关系的实验时，得到了多组U 、I 值，如下表格所示，请根据题中所给数据描点作图，于是他得出结论：“电阻一定时，导体中的电流随电压的增大而减小”，你认为得出错误结论的原因是： ,并画出此时电路图。

次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5
0.1
I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16 0.05
1 2 3 4 5 U/V
5 4 3 2 1 I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
【例3】如图1所示的电路中，R 1
为定值电阻，R 2为
滑动变阻器，电源电压不变．闭合开关S
后，滑片P 从a 端移动到b 端，电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图
2所示，则电源电压为_____V ，R 2的最大阻值为_____Ω．
【分析】P 位于a 端时，接入电路阻值最_____，电流
表示数最_____，为_____，电压表示数最_____，为_____。

P 位于b 端时，接入电路中阻值最_____，电流表示数最_____，为_____。

这两个状态电源电压_____，所以可以列出等式_________________________，解得，R 2b ＝_____R 1，所以，P 位于b 端时，因为是_____联，电压与电阻成_____，R 2上的电压为_____，所以R 1上的电压为_____，电源电压为__________。

此时R 2b ＝_____，则R 1＝____。

方法归纳:动态电路U-I 图象上的每一个点对应电路的一种状态，解题时可以取多个点(一般取横、纵坐标都为整数的点)，画出每个点对应状态的电路图，再在每一个状态电路图中标明对应的数据，列出等式方程，最后根据多个等式方程求解。

【针对练习】
1. 如图所示电路电源电压不变，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器．闭合开关S ，当滑片P 从a 点滑到b 点过程中，电流表的示数从I a 变为I b ．下列各图中，能表示这一过程中电压表示数U 与电流表示数I 之间关系的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
2.如甲图所示的电路中，电源电压不变，R 1为定值电阻．闭合开关S ，将滑动变阻器R 2的滑片P 从a 向b 移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，则R 1的阻值为_____Ω．当滑动变阻器的滑片P 在中点时，两电表的示数对应于乙图中的_____点（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）．
【分析】
3、在图甲所示电路中，电源电压保持不变，R 0、R 2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表．闭合开关，调节滑动变阻器，电压表V 1、V 2和电流表A 的示数均要发生变化．两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示．根据图象的信息可知：_____（填“a”或“b”）是电压表V 1示数变化的图线，电阻R 2的阻值为_____Ω，电源电压为_____V ，电阻R 0的阻值为_____Ω．
【分析】
三．实际生活应用类图像
例题：如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1
为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如
图乙，R2为定值电阻，电源电压保持不变．检测时，
驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（）
分析：（1）测试仪中电压表的示数越
（2）测试仪中电流表的示数越
【针对练习】
1．如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0
为定值电阻，R为电阻箱。

闭合开关S后，调节电
阻箱R的阻值，得到电压表示数U与电阻箱阻值R
的变化关系如图乙所示，则可求出电源电压为
_ V
，
R0
的阻值为
2.已知导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导
体的横截面积成反比，在如图甲所示的电路中，
ab为粗细均匀长为L的电阻丝，滑片P与ab接触
良好的并可自由滑动，R0为定
值电阻.若以电压表示数U为
纵坐标，P离a点的距离x为
横坐标，当闭合开关S后，U
随x变化的图线应为(电源电
压不变) ( )
3.如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材
料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试．在测试
时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭
合开关s，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍
完好无损．从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，
电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示，压力
传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示．电
源的电压=24V，定值电阻R0=10Ω．求：
（1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多
少？
（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？
4.如图（甲）所示是某生产流水线上的产品输送及计
数装置示意图．其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有
光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2
为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”（示波器的
接入不影响电路）．光敏电阻两端的电压随时间变化
的图象，可由示波器显示出来．水平传送带匀速前进，
每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电
阻的光线会被产品挡住．若运送边长为0.1m，质量为
0.6kg的均匀正方体产品时，示波器显示的电压随时间
变化的图象如图（乙）所示．请回答下列问题：
（1）光被产品挡住时，R1两端的电压较（选填“高”
或“低”）
（2）传送带的运动速度多大？
（3）已知计数器电路的电源电压恒为U=6V，电阻R2
的阻值为40Ω，求无光照射时光敏电阻的阻值。