10电学图像问题

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电学图像综合题

电学图像综合题

较易:1.如图所示电路,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12 V,变阻器的最大阻值是16 Ω。

2.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2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的变化关系如图乙所示,则电源电压为3V V,R2的最大阻值为10 Ω。

3.如图是电阻甲和乙的I﹣U图象,将甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为的 3 V;将甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,干路电流是0.6 A。

4.如图甲的电路中,电源电压保持不变。

闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是9 V,定值电阻R0的阻值是 6 Ω。

5.如图甲所示的电路中,电源电压为6V,R1为定值电阻,开关S闭合后,将滑动变阻器R2的滑片移动时,电流表与电压表示数关系如图乙所示,则R1= 20 Ω,R2的最大阻值为40 Ω。

6.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,元件甲的电阻是 5 Ω,将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,则流过元件甲的电流是0.2 A,元件乙两端的电压是 2 V。

7.如图1所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样(灯丝电阻不变).当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电压表与电流表的U﹣I图象如图2所示,电流表的示数变化了0.2A,那么当滑片在b端时,电流表的示数为0.3 A;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2.25A,定值电阻R0的阻值为9 Ω。

8.如图甲所示电路,电源电压保持不变。

闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,R1和R2中的某个电阻其“I﹣U”关系图线如图乙所示。

请作出另一个电阻的“I﹣U”关系图线。

高中物理-电学图像专题

高中物理-电学图像专题

电学图像专题电磁感应中常常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I随时间的变化的图像,即B-t图、Φ-t图、E-t图、I-t图。

对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像,即E-x图和I-x图。

这些图像问题大体可分为两类:一、由给出的电磁感应过程选出或画出正确的图像例1、如图甲所示,由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R1,ab=bc=cd=da=l,现将线框以与ab 垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行.令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t=O,电流沿abcda流动的方向为正.(1)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象.(2)在图丙中画出线框中a、b两点间电势差Uab随时间t变化的图象.分析:本题是电磁感应知识与电路规律的综合应用,要求我们运用电磁感应中的楞次定律、法拉第电磁感应定律及画出等效电路图用电路规律来求解,是一种常见的题型。

解答:(1)令I0=Blv/R,画出的图像分为三段(如下图所示)t=0~l/v,i=-I0t= l/v~2l/v,i=0t=2l/v~3l/v,i=-I0(2)令U ab=Blv,面出的图像分为三段(如上图所示)小结:要求我们分析题中所描述的物理情景,了解已知和所求的,然后将整个过程分成几个小的阶段,每个阶段中物理量间的变化关系分析明确,最后规定正方向建立直角坐标系准确的画出图形例2、如图所示,一个边长为a ,电阻为R 的等边三角形,在外力作用下以速度v 匀速的穿过宽度均为a 的两个匀强磁场,这两个磁场的磁感应强度大小均为B ,方向相反,线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直,取逆时针方向为电流的正方向,试通过计算,画出从图示位置开始,线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象分析:本题研究电流随位移的变化规律,涉及到有效长度问题.解答:线框进入第一个磁场时,切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到a/2过程中,切割有效长度由0增到23a ;在位移由a/2到a 的过程中,切割有效长度由23a 减到0.在x=a/2时,,I=R avB 23,电流为正.线框穿越两磁场边界时,线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向,切割的有效长度也在均匀变化.在位移由a 到3a/2 过程中,切割有效长度由O 增到23a。

高中物理电学实验图象问题含答案全解

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。

电学图像题的解题思路剖析

电学图像题的解题思路剖析

电学图像题的解题思路剖析作者:吴敏来源:《新高考·升学考试》2018年第04期电学图像的种类一般有:(1)直线型电学图像,如电流—电压关系图像、电阻—温度关系图像.(2)曲线型电学图像,如电流—电阻关系图像、灯泡的伏安特性图像.(3)直线和曲线相结合的电学图像,如非线性元件的电流—电压关系图像.解电学图像题应从下列几个方面入手:(1)明确图像横坐标和纵坐标所表示的物理量,弄清图像中各部分的物理意义,如图像中“起点、终点、拐点”“线”“线段”“面”的含义;(2)结合电路图分析图像的变化趋势或规律,根据图像的变化情况确定物理量之间的关系,做出正确的判断;(3)根据电学相关知识,题目提供的条件进行解答.一、直线型电学图像例1. 如图1甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小的过程中,R1的“I-U”关系图线如图1乙所示.求:(1)电源电压.(2)定值电阳R1的阻值.(3)滑动变阻器R2的阻值变化范围.【剖析】(1)当滑片P在最左端时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,其两端的电压即为电源的电压,根据图像即可读出电源电压.(2)当滑片P在最左端时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,根据图像读出电路中的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值.(3)由图可知,当滑片在最右端时,接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,根据图像读出R1两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电流特点求出滑动变阻器R2两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,然后得出答案.【解答】(1)如图1甲所示,当滑片P在最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,其两端的电压最大为电源电压,由图像可知,电源的电压U=U1=6V.(2)当滑片P在最左端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流I1=0.6A,由I=UR可得,R1的阻值:R1=UI1=6V0.6A=10Ω.(3)如图1甲所示,当滑片在最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图像可知,此时R1两端的电压U1′=2V,电路中的电流I2=0.2A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器R2两端的电压:U2=U-U′1=6V-2V=4V,则滑动变阻器的最大阻值:R2=U2I2=4V0.2A=20Ω,即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω.【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图像中获取有用的信息是关键.例2. 小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图2甲所示,其中,电源两端电压恒定不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图2乙所示,闭合开关S后,求:(1)当环境温度为20℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?(2)当环境温度为20℃时,电压表示数为2V,电源电压是多少?(3)如果将R0、R1并联在该电路两端,当干路电流为0.5A时,环境温度是多少?【剖析】(1)根据图2乙,读出环境温度为20℃时对应的R1的阻值.(2)由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R0两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R1两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源电压.(3)将R0、R1并联在该电路两端,当干路电流为0.5A时,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R0的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,根据欧姆定律求出R2的阻值,由图2乙可知环境的温度.【解答】(1)由图2乙可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻R1的阻值是40Ω.(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流:I=U0R0=2V20Ω=0.1A,R1两端的电压:U1=IR1=0.1A×40Ω=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压:U=U0+U1=2V+4V=6V.(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R0的电流:I0=UR0=6V20Ω=0.3A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过R1的电流:I′1=I-I0=0.5A-0.3A=0.2A,此时热敏电阻的阻值:R′1=UI′1=6V0.2A=30Ω,由图乙可知,此时环境温度为30℃.【答案】(1)40Ω(2)6V(3) 30℃【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用,根据图像读出电阻和温度对应的值是解题的关键.二、曲线型电学图像例3.随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭.小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关,请解答下面的问题:(1)汽车发动机工作时,缸体的温度很高,为确保发动机正常工作,汽车发动机常用水作为冷却剂,若汽车的水箱中装有10kg水,当水温升高50℃时吸收的热量是多少?(2)图3甲为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图.Rx为压力传感器,它的电阻值随压力变化的关系如图3乙所示;表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来; R0是阻值为5Ω的定值电阻;电源电压恒为15V;油箱位于壓力传感器Rx上,空油箱重50N.若电流表的量程为0~0.6A,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求:①此时,R0两端的电压是多少?Rx的阻值是多少?②油箱最多能储油多少升?(ρ汽油=0.7×103kg/m3)【剖析】(1)知道水的质量、温度变化量、水的比热容,根据Q=cmΔt求出水吸收的热量.(2)①知道定值电阻的阻值和电流,根据U=IR求出定值电阻两端的电压.②知道电源电压和定值电阻两端的电压,求出压力传感器两端的电压,知道电流,利用欧姆定律求出压力传感器的电阻.②在图像中找到此电阻受到的压力,知道空油箱的重,求出汽油的重和质量,再根据汽油的密度,求出汽油的体积.【解答】(1)水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×50℃=2.1×106J.(2)①如图3甲,R0和Rx串联,油量表实质是一只电流表(量程为0~0.6A),R0是阻值为5Ω的定值电阻,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度0.6A.此时R0两端的电压:U0=IR0=0.6A×5Ω=3V.电源电压是15V,R0两端电压是3V,则Rx两端的电压:Ux=U-U0=15V-3V=12V.此时Rx的电阻:Rx=UxI=12V0.6A=20Ω.②由图像可知,Rx=20Ω时,压力传感器受到的压力F=400N.因为压力F=G油+G箱,所以,油箱加满油时,油的重:G油=F-G箱=400N-50N=350N.根据G=mg可得,油箱内油的质量:m油=G油g=350N10N/kg=35kg.根据密度公式可知,油箱内最多储存油的体积:V油=m油ρ油=35kg0.7×103kg/m3=50×10-3m3=50L.【答案】(1)2.1×106J(2)①3V20Ω②50升【点评】本题为力学、热学、电学的综合题,考查了学生对水的比热容、密度公式、欧姆定律、吸热公式、压强公式的掌握和运用,虽知识点多,综合性强,但與生活现象密切联系!三、直线和曲线相结合的电学图像例4.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图4所示,由图可知,元件甲的电阻是Ω,将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,则通过元件甲的电流是A,元件乙两端的电压是V.【剖析】如图4所示,通过甲的电流与两端的电压成正比,则甲为定值电阻;将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,通过它们的电流相等,且总电压等于各分电压之和,根据图像读出符合要求的电流和电压,再根据欧姆定律求出甲的电阻.【解答】由电路图可知,通过甲的电流与两端的电压成正比,则甲为定值电阻.将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和.如图4所示,当电路中的电流I=I甲=I乙=0.2A,U甲=1V,U乙=2V时符合上述分析.甲的电阻:R甲=U甲I甲=1V0.2A=5Ω.【答案】 50.22【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图像中获取有用的信息是关键.例5. 如图5甲所示,电源两端电压U总保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.图5乙反映了开关闭合后,滑片P从最右端移动到最左端的过程中,ab两端电压U和通过电流I 之间的关系图像(图中A、B两点分别对应两端);图5丙反映了滑动变阻器R2消耗的功率P与电流I之间的关系的部分图像.求:(1)R2的最大阻值R0为多大?(2)电源两端电压U总为多大?(3)当R2的功率为120W时,电路消耗的总功率P总可能为多大?【剖析】(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图5乙读出电流和电压,根据欧姆定律求出R2的最大阻值.(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑动变阻器阻值为0时,电流中的电流最大,由图5乙读出电路中的电流,再根据欧姆定律表示出电源的电压.利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压.(3)由图5丙可知,当R2的功率为120W时的电流,根据P=UI求出电路消耗的总功率;根据图5乙读出R2的功率为120W时电路中的可能电流,再根据P=UI求出电路消耗的总功率.【解答】(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图5乙中A点可知,电流的最小值I1=2A,此时R2两端电压U1=40V,由I=UR可得,R2的最大阻值:R0=U1I1=40V2A=20Ω.(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U总=I1R1+U1=2A×R1+40V,当滑动变阻器阻值为0时,电流中的电流最大,由图5乙中B点可知最大值I2=10A,则电源的电压:U总=I2R1=10A×R1,因电源的电压不变,所以,2A×R1+40V=10A×R1,解得:R1=5Ω,电源电压U总=I2R1=10A×5Ω=50V.(3)由图5丙可知,当R2的功率为120W时,电路中的电流I=4A,则电路消耗的总功率:P总=U总I=50V×4A=200W.如图5乙所示,当R2的功率为120W时,电路中电流也可能为I′=6A此时,电路消耗的总功率:P总′=U总I′=50V×6A=300W,所以,电路消耗的总功率P总可能为200W或300W.【答案】(1)20Ω(2)50V(3) 200W或300W【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图像中获取有用的信息是关键.综上所述,利用图像进行计算时,一方面要理解图像所传递的信息,另一方面要准确应用公式、规律,充分利用图像中所提供的已知条件进行计算.。

中考科学专题复习 电学中的图像问题课件

中考科学专题复习 电学中的图像问题课件

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例5.图9为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中: Rx为压力传感器,
它的电阻值随受到压力的变化而变化,阻值随压力变化的关系(guān xì)如图10 所示;表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表
示数的变化显示出来; R0是阻值为5Ω的定值电阻;电源电压恒为15V; 油箱位于压力传感器Rx上,空油箱重50N。若电流表的量程为0--0.6A, 该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求:①此时,R0两端的电压是 多少? Rx的阻值是多少?②油箱最多能储油多少升? (1升=1dm3)(取g=10N/kg
=0.7×103kg/m3)
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五、功率──电压关系(guān 图像 xì)
例6.王明同学准备测量额定电压为2.5V 的小灯泡在
实际工作时的功率,根据已有器材,他设计好了电路
原理图,并完成了实物连接.如图11所示。 王明同学经过多
次测量与计算后,得到了一组功率P与电压的平方U2的数据,下 列各图中能正确(zhèngquè)表示P与U2的关系的是:(设灯丝电阻
图像 分析 (túxiànɡ)
看线 分段(fēn duàn)
找点
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谢谢 大家! (xiè xie)
第十五页,共十六页。
内容(nèiróng)总结
初三科学复习专题。例1.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。 C.乙两端的电压是甲两端电压的两倍。(3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R1的功率是多少。RT是PTC
初三科学复习专题(zhuāntí) ------电学中的图像问题
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一、电压──电流关系(guān 图像 xì) 二、电压(diànyā)──电阻关系图像

电学实验图象问题---高考物理实验题技法方法11(解析版)

电学实验图象问题---高考物理实验题技法方法11(解析版)

电学实验图象问题归纳解析物理图象是物理知识重要的组成部分,是高考必考知识点之一。

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两个方面:①做到六看:一看轴、二看线、三看斜率、四看面积、五看截距、六看特殊点。

②三结合:图象、解析式、物理情景三结合。

在电学实验中对图象的考查尤为突出。

电学实验中图象问题可归纳为描点作图、利用图象交点、知道图象斜率截距或面积意义。

一、描点作图要点:单位长度恰当、数据分散、起点不一定为0、大多数点落在线上、曲线要平滑。

例1:(2018·全国卷Ⅰ·23)某实验小组利用如图1所示的电路探究在25 ℃~80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性.所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T,其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω;电源E(6 V,内阻可忽略);电压表(量程150 mV);定值电阻R0(阻值20.0 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~999.9 Ω);单刀开关S1,单刀双掷开关S2.实验时,先按图连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0 ℃.将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数.逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2-t数据见下表.图1图2回答下列问题:(1)在闭合S1前,图中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端.(2)在图2甲的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出R2-t曲线.(3)由图甲可得到R T在25 ℃~80 ℃范围内的温度特性.当t=44.0 ℃时,可得R T=________Ω.(4)将R T握于手心,手心温度下R2的相应读数如图乙所示,该读数为________Ω,则手心温度为________℃.答案(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.0解析(1)闭合开关S1前,应让滑片移动到b端,使滑动变阻器连入电路的阻值最大.(3)由图象可知t=44.0 ℃时,电阻的阻值为450 Ω.(4)由题图乙可得电阻箱阻值为620.0 Ω,由图象可得温度约为33.0 ℃.练习.要描绘一只标有“2.0V 1.0W”字样小灯泡的伏安特性曲线,实验室提供了以下器材:A.电源E:电动势为3.0V,内阻不计;B.电压表V:量程为0~3V,内阻约为1kΩ;A:量程为0~3A,内阻约为0.1Ω;C.电流表1A:量程为0~0.6A,内阻约为0.6Ω;D.电流表2E.滑动变阻器1R:最大阻值为10Ω,额定电流为0.6A;F.开关S,导线若干。

中考物理复习专题复习电学图像题

中考物理复习专题复习电学图像题

中考物理专题复习------电学图像题【复习目标】1、根据题目的要求学会从电学图像中读取相关的数据,分析和处理数据。

2、理解电学图像的物理意义或规律,培养学生对电学图像的识别与分析能力。

3、通过电学图像来解决实际问题,培养学生分析、整理归纳、综合运用实验数据的能力。

【复习过程】活动一、复习相关知识,了解简单电学图像的物理意义如图是某实验小组在探究电流与电压、电阻关系的过程中,根据实验数据绘制的图像,请你根据所学的知识说出两个图像所表示的物理意义。

甲图表示____________________________________________________。

乙图表示____________________________________________________。

活动二、直线型电学图像题(正比例函数、一次函数类)例1、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2、如图(甲)所示电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源两端的电压不变,改变R的滑片位置,电压表示数随电流变化的图线画在图(乙)的坐标系中,则根据以上条件可知R0的阻值为________Ω,电源电压为________V。

活动三、曲线型电学图像题(反比例函数、二次函数类)例1、如图3所示是一个小灯泡的电流和电压变化规律图像,物理学中叫做伏安特性图像。

①图像不是直线的原因是_________________________。

②由图像可知,当小灯泡在U=6V时,灯泡灯丝的电阻为_________Ω。

当小灯泡中流过0.6A的电流时,它消耗的功率为_________W。

初中物理电学图像题

初中物理电学图像题
电学图像的种类:电流——电压关系的图像(常见);电压——电阻关系的图像;电阻——温度关系的图像;电阻——力关系的图像;功率——电压关系的图像;功率——时间关系图像。
方法:首先,认清坐标图像的纵、横轴代表什么物理量。其次,坐标图像中的线的变化规律。第三抓住线段的端点(或特殊点)结合电路图去思考。(认轴、看线、分段、找点)
3、如图甲所示电路,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”关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是
A.电源电压为10VB.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0~10ΩD.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
4、小明在研究通过导体的电流时,根据测量数据绘制出如图所示的I-U图像。对此作出的判断中,错误的是:
电路处在________________状态。
(2)F点表示的电压表、电流表的示数分别为________________、________________。此时电路处在__________________状态。
9、空调的制冷和送风是交替进行的,某空调处于制冷状态时的功率P1是2.2kW,送风状态的功率P2是0.22kW,测得此空调在某段时间内的电功率随时间的关系如图19所示。
(1)空调在前5min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?
(2)在1h内,这台空调消夏的电能是多少度?
(3)在高温天气,由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动。请你简述家庭电路电压过低的原因。
(4)为了安全用电,许多家庭铺设了空调专线,请你简述铺设空调专线的意义。
1、通过A、B两个电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示.将A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.2A时,A和B两端的总电压是V;将A、B并联后接入电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是V.

《电学图像问题》考点+训练

《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。

《电学图像问题专项突破》

《电学图像问题专项突破》

电学图像问题专项突破电学图像题是中考常考题型,体现了数形结合的思想,有助于思维能力的考查,突出了物理科学思维这一核心素养,对于这类题目的解题思路一般是:首先观察横、纵坐标所表示的物理量,然后观察图像的形状特点,理解它所表示的性质,明确圄像的端点和拐点所代表的物理意义。

根据电路的连接方式和题目的已知条件通过欧姆定律、电功和电功率的公式建立等量关系,从而求解。

方法:1.明确横、纵坐标所代表的物理量。

2.找准特殊点坐标。

3.图像为曲线时更应注意找准对应点。

例1.如图1所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。

闭合开关,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示。

下列说法正确的是()A.滑片从最左端向最右端滑动过程中,电流表示数变小B.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变C.电源电压为6VD.电路消耗的最大功率为3.6W解析:首先要注意本题与常见题型的两点不同之处!一是本题中的电压表与滑动变阻器并联,而不是并联在定值电阻两端。

二是本题中的图像是U-R图像,而不是常见的U-I图像。

然后我们要读懂图2,很显然,随着横轴物理量“滑动变阻器的阻值R”的变大,纵轴物理量“电压表示数U”也变大。

注意了这些,就可以开始研究四个选项的问题了:A.当滑片向右移动时,连入电路的电阻丝的长度在变小,因此其阻值变小,电路中的总阻值也随之变小,根据欧姆定律可以得出电流变大!所以A错。

B.滑片移动时,如果阻值变小,由于两个电阻串联,其分得的电压也变小,电流会变大,因此电压表与电流表的比值变小!从另一角度来分析,电压表和电流表的比值正是滑动变阻器的阻值!滑片移动时,阻值变化,因此比值做同样变化!所以B错。

C.要求电源电压,这正是此类题难倒大部分学生的原因之一!他们不知道如何下手,其实,图2已经给了三个坐标可以利用,我们拿出两个坐标值,根据总电压等于各分电压之和,列出两个式子,不但可以求出电源电压,还可以顺便求出定值电阻的阻值!004V =4V 103V =3V 5U R U R ⎧⨯+⎪⎪Ω⎨⎪⨯+⎪Ω⎩电源电源 ⇒0=6V =5U R ⎧⎨Ω⎩电源 结果C 正确。

第2课时 电学图像问题

第2课时 电学图像问题
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考题3 电磁感应中的图像
1.三点关注
(1)关注初始时刻,如初始时刻感应电流是否为零,感应电流的方向是正,还是负。
(2)关注变化过程,看电磁感应发生的过程分为几个阶段,这几个阶段是否和图像变化相对应。
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(3)关注大小、方向的变化趋势,看图线斜率的大小、图线的曲直是否和物理过程对应。
A. B. C. D.

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解析:随着电压的升高灯泡电阻增大,所以灯泡的功率 ,则 图像的斜率增大,而 的斜率减小。
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(4)若将两个完全相同规格的小灯泡 按如图 所示电路连接,电源电动势 ,内阻 ,若调节滑片 使滑动变阻器 的功率是一个小灯泡功率的两倍,测此时每个小灯泡消耗的电功率为______ 。(结果保留2位有效数字)
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②根据电压表的读数 和电流表的读数 ,画出 图线如图 所示,可得电源的电动势 _____ ,内电阻 ______ (结果均保留2位有效数字)。
2.8
0.60
解析:由 ,则由题图 可知电源的电动势 ,内电阻 。
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(2)乙同学误将测量电路连接成如图 所示的电路,其他操作正确,根据电压表的读数 和电流表的读数 ,画出 图线如图 所示,可得电源的电动势 _____ ,内电阻 ______ (结果均保留2位有效数字)。
解析:选C。电子仅在电场力作用下运动,动能与电势能之和是恒定的,则电子从 向 运动的过程中,在 处的电势能最小,动能最大,速度最大,A错误; 图像的斜率绝对值表示电子受到的电场力大小,在 处图像的斜率为0,则电场力为0,故电子的加速度为0,B错误;电子从 向 运动的过程中, 处的图像斜率绝对值最大,则电场力最大,电场强度最大,C正确;电子从 向 运动的过程中,电子在 处电势能最大,但由于电子带负电,故在 处电势最低,D错误。

中考物理高频考点《电学图像》专项练习题

中考物理高频考点《电学图像》专项练习题

中考物理高频考点《电学图像》专项练习题学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________【1】定值电阻的I -U 曲线例题1:如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S 闭合后,将滑动变阻器的滑片P 从a 端移至b 端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙,则图象可知电阻R 0两端电压与通过R 0的电流成_______,R 0的电阻值是_________Ω。

你还能从图像中得到什么信息,请写出一个________________________________________________。

变式训练1-1:用电器R 1和R 2上都标有“6V”字样,它们的电流随电压变化关系如图所示,则R 1:R 2=___________。

若将两电阻串联在某一电源两端,且R 1可以正常工作时,此时电路中的总功率为____________W 。

【2】灯泡的I -U 曲线例题2:一额定电压为6V 的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,可知,灯泡的阻值随通过电流的增大而_________。

当灯泡正常发光时,其电阻为__________Ω。

若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V 的电源两端,每只灯泡的功率为___________。

变式训练2-1:甲图是小灯泡L 和电阻R 的I ﹣U 图象。

将小灯泡L 和电阻R 接入乙图所示电路中,只闭合开关S 1时,小灯泡L 的实际功率为1W ,此时小灯泡L 的电阻为__________Ω。

若再闭合开关S 2,电流表示数将变_________,电流改变量为______A变式训练2-2:额定电压均为6V 的甲、乙两灯,I ﹣U 图线如图所示。

下列说法正确的是( )A .甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小B .甲、乙两灯的额定功率之比为4:1C .甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,电阻之比为3:2例1题图1-1题图例2题图2-1题图2-2题图D .甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,实际功率之比为1:3 【3】串联电路中滑动变阻器的I -U 曲线例题3:如图甲所示的电路,电源电压保持不变,R 1为定值电阻。

中考物理《电学图像专题》复习课件

中考物理《电学图像专题》复习课件

I/A
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.1
0.1
0
0
0.5
1

1.5
2
2.5
3
U/V
0.05
0
0
0.5
1
1.5

2
2.5
3
U/V
U/V
0
0
0.5
1
1.5

2
2.5
3
一、图像的形成过程
考点精讲
表4
表3
电压U/V
(R1)电流I1/A
(R2)电流I2/A
0
0
0
0.6
0.5
0.05
0.1
2.在图甲所示电路中,电源电压恒为9V,灯泡L的额定电压为6V,通过灯泡L的电流I
与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。求:
(1)灯泡的额定功率;
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)当电压表示数是5V时,灯泡L的实际功率。
请同学们审题,30s
典例赏析
类型2:I-U图像(曲线)
2.在图甲所示电路中,电源电压恒为9V,灯泡L的额定电压为6V,通过灯泡L的电流I
当U1=6V时,I1=0.6A,
R1=


=

.
=10Ω;
(2)当滑动变阻器连入电阻为0时,电路中的电流最大,此时U1 =U
U=U1=6V,最大电流为I1=0.6A,
电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W;
典例赏析
类型1:I-U图像(直线)
1.某兴趣小组探究串联电路中电阻的电功率与电流的关系,电路如图甲所示。滑

九年级上册物理《电学图像问题》专题训练

九年级上册物理《电学图像问题》专题训练

九年级上册物理《电学图像问题》专题训练类型一:欧姆定律图像问题1.在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )A.当R1与R2两端的电压为0V时,它们的电阻也为0B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比D.R1与R2的阻值之比为1:22.在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出定值电阻和小灯泡的U-I图象,分别如图甲、乙所示,则对于图象的分析,以下说法错误的是()A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1ΩB.由甲图可知,定值电阻它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变C.由乙图可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻3.在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。

图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。

闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )A.体温越高,R的阻值越大B.体温越高,电压表的示数越大C.体温越低,R两端的电压越小D.体温越低,通过R0的电流越大4.图甲是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路(电源电压保持不变),图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,5.灯泡L的I-U图象如图甲所示,电阻R1的阻值是10Ω,电源电压是8V。

在图乙所示的电路中,若只闭合S1和S2时,电压表的示数是2V,此时电路6.如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从a端滑到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。

求:电源电压。

类型二:电功率图像问题7.图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像。

现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。

中考物理专题《电学图像问题》五十题

中考物理专题《电学图像问题》五十题

专题01 电学图像问题50题一、填空题1.(2021·重庆市育才中学九年级月考)如图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。

闭合开关,将R2滑片从位置1移到位置2,根据两表示数作出的U -I图像如图乙中AB所示,其中A点的数据与滑片在位置1时对应。

由此可以推断,电源电压为___________V,定值电阻R1的阻值为___________Ω。

2.(2021·北京海淀·九年级期中)在课外电子小组活动中,小明想了解某半导体器件的一些特性,为此他进行了一些实验并收集了相关的实验数据。

他根据收集的实验数据做出了通过该器件的电流随其两端电压变化的图像,如图所示。

由图像可知,当此器件两端的电压为3.0V时,通过此器件的电流为___________A;在器件两端电压从0V到4.0V 不断增大的过程中,器件的电阻值将___________(选填“保持不变”“变大”或“变小”)。

3.(2020·福建省南平市第三中学九年级月考)如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象。

由图象可知,电阻R的阻值为______Ω,若将它们并联接在电压为3V的电源两端,电路中的总电阻为______Ω。

(结果保留一位小数)4.(2020·四川·川大附中九年级期中)如图是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图像,则R1________ R2(选填“大于”、“等于”或“小于”),若将R1、R2并联接在电压为4V 的电路中,则干路的电流为________A。

5.(2020·福建·厦门市莲花中学九年级期中)如图,甲图是小灯泡L和电阻R连接电路图,乙图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像,则电阻R的阻值为______Ω;当电流表的示数为0.35A时,此时灯L的两端的电压为______V。

6.(2021·江西九江·九年级期末)甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示。

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-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。

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这些图像问题大体可分为两类:一、 由给出的电磁感应过程选出或画出正确的图像【例1】如图甲所示,由均匀电阻丝做成的正方形 线框abcd 的电阻为R1,ab=bc=cd=da=l,现将线框以与ab 垂直的速度v 匀速穿过一宽度为2l 、磁感应强度为B 的匀强磁场区域,整个过程中ab 、cd 两边始终保持与边界平行.令线框的cd 边刚与磁场左边界重合时t=O ,电流沿abcda 流动的方向为正. (1)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象.(2)在图丙中画出线框中a 、b 两点间电势差Uab 随时间t 变化的图象.基本类型第十讲:电学图像问题分析:本题是电磁感应知识与电路规律的综合应用,要求我们运用电磁感应中的楞次定律、法拉第电磁感应定律及画出等效电路图用电路规律来求解,是一种常见的题型。

解答:(1)令I=Blv/R,画出的图像分为三段(如下图所示)t=0~l/v,i=-I0 t= l/v~2l/v,i=0 t=2l/v~3l/v,i=-I(2)令Uab=Blv,面出的图像分为三段(如上图所示)小结:要求我们分析题中所描述的物理情景,了解已知和所求的,然后将整个过程分成几个小的阶段,每个阶段中物理量间的变化关系分析明确,最后规定正方向建立直角坐标系准确的画出图形【例2】如图所示,一个边长为a,电阻为R的等边三角形,在外力作用下以速度v匀速的穿过宽度均为a的两个匀强磁场,这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反,线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直,取逆时针方向为电流的正方向,试通过计算,画出从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象分析:本题研究电流随位移的变化规律,涉及到有效长度问题.解答:线框进入第一个磁场时,切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到a/2过程中,切割有效长度由0增到23a ;在位移由a/2到a 的过程中,切割有效长度由23a减到0.在x=a/2时,,I=RavB23,电流为正.线框穿越两磁场边界时,线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向,切割的有效长度也在均匀变化.在位移由a 到3a/2 过程中,切割有效长度由O 增到23a。

;在位移由3a/2到2a 过程中,切割有效长度由23a减到0.在x=3a/2时,I=RavB3电流为负.线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场相似,I 一x 图象如右图所示.【例3】如图所示电路中,S 是闭合的,此时流过线圈L 的电流为i 1,流过灯泡A 的电流为i 2,且i 1>i 2.在t 1,时刻将S 断开,那么流过灯泡 的电流随时间变化的图象是图中的哪一个? ( )分析: 本题是自感现象中的图像问题,相对于前面的两道例题要精确的画出图像有一定的难度.解答:t 1时刻将s 断开,L 中会产生自感电动势与灯泡A 构成闭合回路。

L 中的电流会在i 1的基础上减小。

方向与i 1一致,而A 中的电流与原方向相反,最终减小为零. 因断开的S 的瞬间。

灯泡A 中的电流比断开前大,故会闪亮一下再熄灭.答案选DRL甲FBt /sF /N0 4 8 12 16 2012 3 4 5 乙图 14二、由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量【例4】(2001年全国物理)如图甲所示,一对平行光滑导轨,放在水平面上,两导轨间的距离l =0.20m ,电阻R =1.0Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及两轨道的电阻均可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B =0.50T 的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下,如图甲所示。

现用一外力F 沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,侧得力F 与时间t 的关系如图14乙所示。

求杆的质量m 和加速度a 。

分析: 本题已知图像要求利用电磁及力学知识求出相应的物理量,处理本类问题关键是要审清图像.解答:导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动,用v 表示瞬时速度,t 表示时间,则杆切割磁感线产生的感应电动势为:E =BLv =Blat ……①闭合回路中的感应电流为REI……② 由安培力公式和牛顿第二定律得:F -BIl =ma ……③ 由①、②、③式得F =ma +Ratl B 22……④小结:图像的斜率、截距、面积等表征的物理意义或物理量是重点分析的内容,再运用力学知识、电磁学知识及电路规律来求解。

【例5】如图 (a),圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q ,P 和Q 共轴,Q 中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图 (b) 所示.P 所受的重力为G ,桌面对P 的支持力为N .则 ……………………( )A .t l 时刻,N>GB .t 2时刻,N>GC .t 3时刻,N <GD .t 4时刻,N =G分析:本题以能力立意,综合考查由图像来分析、判断相关的物理过程,有一定的难度。

解答:难点是P 、Q 线圈中只要有一个电流为零,则相互作用力为零。

答案选A 、D1、长度相等、电阻均为r 的三根金属棒AB 、CD 、EF 用导线相连,如图所示,不考虑导线电阻,此装置匀速进入匀强磁场的过程(匀强磁场垂直纸面向里,宽度大于AE 间距离),AB两端电势差u 随时间变化的图像可能是:( )A .B .C .D .3、 一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动,并穿过线圈向远处而去,如图所示.则图lO 一20所示较正确反映线圈中电流i 与时间t 关系的是(线圈中电流以图示箭头为正方向)……………( )4、一闭合线圈置于磁场中,若磁感应强度B随时间变化的规律如图3-12所示,基础练习A B D C E Fut O u t O u t O u t O则图3-13中能正确反映线圈中感应电动势E随时间t变化的图象是5、一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正.在磁场中有一细金属圆环,线圈平面位于纸面内,如图 (a)所示.现令磁感应强度B随时间t变化,先按图 (b)中所示的oa图线变化,后来又按图线bc和cd变化.令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流,则A.E1>E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B.E1<E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向C.E1<E2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向D.E2=E3,I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向6、(2002·东城三点)矩形导线框abcd在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如下图所示.t=O时刻,磁感应强度的方向垂直于纸面向里.在0—4s时间内,线框的ab边受力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向),可能如下图中的: ( )7、如下图所示,用总电阻为R的均匀电阻线弯成图中的框架abcdea,各边长标示于图上.使框架以向右的速度v匀速通过宽为L,磁感强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.(1)计算后,在给出的坐标纸中定量作出框架在通过磁场的过程中,ab间的电压u 随时间t变化的图像(以cd边刚进磁场为计时起点,a点电势高于b点电势时u,为正)(2)求出框架在通过磁场的过程中,外力所作的功.8、如图所示,abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中串接有电阻R,导线的电阻不计.虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框a6边平行,磁场区域的宽度为2l,磁场磁感应强度为B,方向竖直向下.线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大,试在图的i—x坐标系上定性画出:从导线框刚进人磁场到完全离开磁场小为i的过程中,流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线.9、在图所示区域(图中直角坐标系Oxy的1、3象限)内有匀强磁场,磁感应强度方向垂直于图面向里,大小为B.半径为l,圆心角为60。

的扇形导线框OPQ以角速度w绕。

点在图面内沿逆时针方向匀速转动,导线框回路电阻为R.(1)求线框中感应电流的最大值I。

和交变感应电流的频率f;(2)在图中画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图中线框的位置相应的时刻为t=0)10、.如图所示,abcd为一个闭合矩形金属线框,图中虚线为磁场右边界(磁场左边界很远),它与线圈的ab边平行,等分bc边,即线框有一半位于匀强磁场之中,而另一半位于磁场之外,磁感线方向垂直线框平面向里.线框以ab边为轴匀速转动.t=O时的位置如图所示,在右面的坐标系上定性画出转动过程中线框内感应电流随时间变化的图像(只要求画出一个周期).参考答案:1、C2、答案:B 第1个L/v内.线框未进入磁场,φ=0,E= O,I=0,P=O第2个L/v 内,线框匀速进入磁场,φ均匀增大,E=BLv ,方向为正,I=E/R=Blv/R不变,方向为正。

P=Rv l B R I 2222=不变 , 第3个L/v 内.线框由垂直纸面向里的磁场进入向外的磁场,磁通量φ先向里减小,后向外增大,B 错,E=2BLv 不变,方向为负,I=2BLv/R 不变.方向为负 P=Rv l B R I 22224=不变第4个L/v 内,线圈出磁场。

磁通量向外.减小E=BLv ,方向为正,I=E/R=Blv/R ,方向为正,P=Rv l B R I 2222=不变,所以A 、C 、D 正确,不正确的选B .3、B4、A5、答案:BD解析:该题既考查了楞次定律法拉第电磁感应定律,又考查了图线的识别能力.首先,由图线oa 段B 大于零且随时间均匀增加知该段时间内B 向里增强,且ΔB/Δt 恒量.由楞次定律知感应电流I1方向为逆时针方向,由法拉第电磁感应定律知E1=S Bt 4∆=∆∆Φ;对bc 段,B 大于零,即方向向里且逐渐减小,由楞次定律知感应电流I2的方向为顺时针,由法拉第电磁感应定律有E2=S Bt 1∆=∆∆Φ,式中△B 与E1中△B 相同,故E2=4E1,即E1<E2;对cd 段,B 为负,方向向外,且逐渐增强,由楞次定律得该段感应电流I3的方向为顺时针.由于cd 段与bc 段斜率相同,故ΔB/Δt 相同,由法拉第电磁感应定律得E3=S Bt 1∆=∆∆Φ,即E3=E2.综上所述,选项BD 正确. 6、D 7、8、答案:如图10一53解析:由题意,ab 边刚进入磁场,线框便匀速运动,故在线框匀速运动l 距离过程中回路电流恒为i0;当线框在x=l 至x=2l 间运动时,回路无磁通量变化,故i=O ,但该段距离内线框受到的合外力为水平拉力,故框做匀加速运动.当ab 边出磁场时 (x=2l),框的速度大于刚进磁场时的速度,cd 段切割磁感线产生的电流i>i0.同时受到的安培力大于F ,做减速运动.随着速度的减小,安培力变小,减速运动的加速度变小,电流的变化变慢,但cd 边出磁场时(x=3l)最小速度不能小于进磁场时的速度,故x=3l 处回路中电流不能小于i0.说明:解答此题的关键是线框ab 边在x=l 和x=2l 间运动时做加速运动,故ab 边出磁场时产生的电流i>io .又F 安>F 拉,做减速运动,i 逐渐变小,F 安逐渐变小,i 的变化率变小,最终cd 边出磁场时的速度不能小于匀速运动的速度,故x=3l 时i ≥i0。

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