闭合电路欧姆定律图像问题
高考物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图(1)所示 ，线圈匝数n ＝200匝，直径d 1＝40cm ，电阻r ＝2Ω，线圈与阻值R ＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d 2＝20cm 的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)(1)通过电阻R 的电流方向和大小； (2)电压表的示数．【答案】（1）电流的方向为B A →；7.9A ； （2）47V 【解析】 【分析】 【详解】（1）由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ （2）电阻R 两端的电压为U=IR=47V2．手电筒里的两节干电池（串联）用久了，灯泡发出的光会变暗，这时我们会以为电池没电了。
但有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。
设一节新电池的电动势E 1=1.5V ，内阻r 1=0.3Ω；一节旧电池的电动势E 2=1.2V ，内阻r 2=4.3Ω。
手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。
求： (1)当使用两节新电池时，灯泡两端的电压；(2)当使用新、旧电池混装时，灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压； (3)根据上面的计算结果，分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
【答案】(1)2.64V ；(2)1.29V ；(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2（或其消耗的电压大于其提供的电压），灯泡的电压变小【解析】 【分析】 【详解】(1)两节新电池串联时，电流11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时，电流12120.3A =E E I R r r =+'++灯泡两端的电压1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。
浅析闭合电路欧姆定律中的图像问题
习题研究铷i f教学参考勒9卷第2期2020年2月浅析闭合电路欧姆定律中的图像问题张德标(山东省平邑第一中学山东临沂273300)文章编号：1002-218X(2019) 12-0080-02中图分类号：G632.479 文献标识码：B应用数学处理物理问题的能力是高考对物理要 求的基本能力之一，要求学生能够根据具体问题列出 物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果 得出物理结论；能运用几何图形、函数图像进行表达、分析，是学生必须具备的能力，与之相对应的是利用 图像处理问题的能力，将物理规律、过程通过图像反 映出来，使问题变得直观、形象。
下面我们从图像的 角度分析、理解闭合电路的欧姆定律。
一、反应电源电动势和内阻的图像在闭合电路欧姆定律的各种表达式中，只有电动 势和内阻是两个不变的物理量，因此，我们在解决问 题时，可以利用这一点进行分析。
1.路端电压和总电流的关系图像根据闭合电路欧姆定律•，得l/=£：_Jr，根 据数学中的一次函数知识可知，其图像为一倾斜直 线，如图1所示，图像的纵轴截距大小为电源电动势，斜率大小等于电源的内阻。
2.路端电压和外电阻的关系图像已知£=L/+k=l/+呈r，对公式变形得去=去+为了使图像更加直观，我们可以+为纵轴，以;|■为横轴，得出图像如图2所示。
同理，根据数学 知识可知，图像的纵轴截距为电动势的倒数，斜率大动势的比值在测电源的电动势和内阻的实验中经常用到以 上三种图像进行数据处理,正确得出图像所对应函数的 表达式，明确斜率和截距的含义，是解决问题的根本。
二、反应电源输出功率的图像1.输出功率与外电阻的关系在电源的负载为纯电阻时，电源的输出功率为P出E2E2(r-\-R)2R=(R~r)2,---F i----r4r由此可知，当内阻等于外电阻时，电源的输出功 率最大，最大值为f。
输出功率与外电阻的关系图像如图4所示，由图像可知：①对应于电源的非最大输出功率，可以有两个不同的外电阻和私，且满足亿尺2 =②当i?<r时，随着外电阻的增大，输出功率增大；•^>『时+随着外电阻 的增大，输出功率减小。
闭合电路的欧姆定律中图象的应用
闭合电路的欧姆定律中图象的应用
作者：吕迎春
来源：《中学物理·高中》2015年第06期
图象法是物理学中研究物理问题的一个重要方法，这也是数学方法在物理学中的应用，在闭合电路的欧姆定律中经常会遇到三种图象：
第一种：电源的外特性曲线和导体的伏安特性曲线
电源的外特性曲线：在电源的电动势E和内阻r一定的条件下，通过改变外电路的电阻R 使路端电压U随电流I变化的图线，遵循闭合电路欧姆定律.表达式U=E-Ir.导体的伏安特性曲线：在给定导体（电阻R）的条件下，通过改变加在导体两端的电压而得到的电压U随电流I 变化的图线；遵循（部分电路）欧姆定律：表达式IUR.。
高中物理—闭合电路欧姆定律——图像的处理
一、闭合电路中的U －I 图像图中a 为电源的U －I 图象；b 为外电阻的U －I 图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的_________和_________；a 的斜率的绝对值表示_________大小，截距表示电源_________的大小；b 的斜率的绝对值表示_________的大小【答案】总电流；路端电压；内阻；电动势；外电阻一、伏安特性曲线 1、I －U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I －U 图线，如下图所示。
线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律。
（图左） 非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律。
（图右）知识点一：电阻的伏安特性曲线知识点讲解知识点回顾闭合电路欧姆定律——图像的处理O I U 0 M （I 0,U 0）β α b a I 0 I m二、电阻阻值的计算上图中，图线a 、b 表示线性元件，图线c 、d 表示非线性元件；对于线性元件IUI U R ∆∆==，对于非线性元件：IU I U R ∆∆≠=。
图像的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a <R b ，图线c 的电阻减小，图线d 的电阻增大。
注意：伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻。
在曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数。
【例1】一只标有“220 V 60 W”的白炽灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到220 V 。
在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示。
在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是 （）（多选）【难度】★★ 【答案】ACD【解析】由电阻的定义式R ＝UI 知：在U －I 图像上，某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U I就对应着电阻值R 。
由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大，当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 V 时，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大，A 图像表示U I为一定值，说明电阻不变，不符合要求；C 图像上各点的U I 值随U 的增大而减小，也不符合实际；D 图像中的U I的值开始随U 的增大而增大，后来随U 的增大而减小，也不符合实际；只有B 图像中U I的值随U 的增大而变大，符合实际，应选A 、C 、D 。
闭合电路的图象问题
示数随电流的变化情况，U2<U3， U2＝ U3－ U1 随 ΔU2 随电流的变化情况，则 不 ΔI
电流减小而增大，故图线 a 表示
U3 变； ＝ R1＋ R2 增大，选项 D 错误． I 答案：BC
图线的斜率与截距是分析图象问题的关键 本题图象中的三条曲线是典型的三个功率曲线，a、b、c 分 别代表电源功率曲线、 输出功率曲线、 电源内阻发热功率曲线． 所 有的图线都是一种工具， 是数学函数关系式与物理量之间的关系 式的结合． 对于图象要学会看懂斜率、 截距和交点这三个要素． 还 要对比图象与函数关系式的对应关系， 凡是出现图线， 往往需要 我们将物理函数关系式写出来， 再与图线作对比， 并代入已知坐 标数据， 从而计算出函数关系式中的未知量． 这是解决图象问题 的重要方法．
(1)电源的内阻.
(2)滑动变阻器的总阻值.
图6
(3)将图中甲、乙、丙三个图上的 a、b、c、d 各点的坐标补齐.
课堂探究
解析 E (1)由题图可知短路电流为 3 A，I＝ r ，得 r＝2 Ω
R (2)电源效率最高时，滑动变阻器的阻值最大，η＝ ×100%， R＋ r 得 R＝ 8 Ω
(3)当输出功率达到最大时：R＝r＝2 Ω，此时路端电压为 3 V， 则 a(0.6 A,4.8 V)、b(3 V,4.5 W)、c(4.8 V,2.88 W)、d(8 Ω，80%)
U/V
虚线和坐标轴所包围的面积 等于输出功率, P出=4W η= P出 / P总=4/6=67%
3 2 1 0
B A
I/A
0
2
4
6
【例 2】在如图 11 所示的 U －I 图象中， 由图线Ⅰ可知，电源的电动势为 直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流 3 V，内阻为 r＝ E ＝0．5 Ω，A I短 的关系图线， 直线Ⅱ为某一电阻 R 的 U 选项正确. － I 图线．用该电源直接与电阻 R 相连 由图线Ⅱ可知， 电阻 R 的阻值为
闭合电路欧姆定律图像课件
常见问题分析
图像不准确
可能由于测量误差、设备 故障或数据处理不当导致 。
设备故障
如电源、电阻箱、电流表 或电压表出现故障。
操作不当
如未正确连接电路或操作 顺序错误。
问题解决方案
提高测量精度
使用高精度的测量设备，多次测量求平均值。
检查设备状态
确保所有设备正常工作，无故障。
规范操作流程
严格按照操作步骤进行实验，避免操作失误。
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闭合电路欧姆定律图 像课件
目录
CONTENTS
• 欧姆定律概述 • 闭合电路欧姆定律图像 • 实验设计与操作 • 问题与解决方案 • 总结与展望
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SUMMAR Y
01
欧姆定律概述
定义与公式
课件内容概述
该课件详细介绍了闭合电路欧姆定律的基本概念、公式、定理及其在电 路分析中的应用。通过图像、图表等形式，使学习者能够直观地理解闭 合电路中电流、电压和电阻之间的关系。
重点与难点解析
课件对闭合电路欧姆定律的重点和难点进行了深入剖析，包括如何理解 和运用公式进行电路分析，以及解决实际问题的技巧和方法。
好地理解电路的工作原理。
实验数据处理
在实验中，可以通过测量不同电阻 下的电流和电压值，绘制出闭合电 路欧姆定律的图像，进而分析实验 结果。
故障诊断
在电路出现故障时，可以通过分析 闭合电路欧姆定律图像的变化，快 速定位故障原因。
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物理选修3-1人教版2.7闭合电路欧姆定律(共49张ppt)
第一种方法： 原理：E=I(R+r) 由此可知需要测量两组对应的电流和电阻即可。 器材：一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)
A R
E.r
S1
S2 A
R1 R2 E.r
学生实验： 用一个电流表和两个定值电阻(或电阻箱)测量电源电动势和内电阻。
第二种方法：
原理：
E I( R r ) U ( R r ) U Ur
问题1：在如图所示的电路中，若电阻R增大，路端 电压U怎样变化？
有三种结论及分析方法，你认 为是否正确，说说为什么？
E.r
(1)电阻R增大，由U=IR可知R增大，路
R
端电压U增大。
(2)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，路端电压U减小。
(3)电阻R增大，由I=E/(R+r)可知R增大，I减小，又由 U=IR可知I减小，但R增大，所以结果不定。
R
Rr 1 r
所以：R增大，U增大
R
反之，R减小，U减小
讨论：
当R= 时,电压U等于多少?电路处于什么状态?当R＝0 时,电压U等于多大?电路处于
什么状态?
思考：如果要作出U—I关系图线，是一条什么样的图线？
U/V
1.是一条过原点的直线吗?为什么?
3a
2. 52
2.图中交点a对应什么电路状态? 3.图中交点b对应什么电路状态?
(1) I = 0.8A U=3.2V (2) I=1.18A U=2.8V 思考：外电阻的变化总能引起哪些量发生变化？ 外电阻的变化引起总电流和路端电压发生变化
E.r R1 R2
方案2： 实验：分别测新、旧电池两端的电压。 并分别与小灯泡连接，使小灯泡发光，观察小灯泡的亮度。
《欧姆定律》单元含图像的电学计算问题(拓展) (解析版)
物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义《欧姆定律》单元含图像的电学计算问题（拓展）中考电学压轴之图像问题1.一般情况下，在I-U 图象中，找一点读出对应的电流和电压，根据欧姆定律R=U/I 求出元件A、B 的电阻；根据串联分压及并联分流的原理求解即可.2.根据R 的阻值随压力F 的大小变化的图象可知电阻与压力成一次函数关系，利用待定系数法可确定函数关系式，进一步深入分析，能知道当R 的阻值为某一值时，可以求解R 上受到的压力和物体的质量。
3.其他情况，具体问题具体分析。
强化知识点的达标问题精练1.（2022黑龙江绥化）图甲是探究欧姆定律的实验电路，电源电压恒定，R 1是滑动变阻器，R 2是定值电阻；图乙中的a 、b 分别是将滑动变阻器R 1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A 的示数随两电压表V 1、V 2的示数变化关系图象。
下列说法中正确的是（）A.图线a 是电流表A 的示数随电压表V 1的示数变化关系图象B.当电压表V 1、V 2的示数相等时，滑片在滑动变阻器的中点位置C.电源电压是6VD.定值电阻阻值是10Ω【答案】ACD【解析】A ．通过定值电阻的电流与定值电阻两端电压成正比，所以图线b 是对应的是定值电阻，a 对应滑动变阻器。
由甲图可知，电压表V 1测定值电阻两端电压，故A 正确；BD ．定值电阻的阻值6V 100.6AU R I ===Ω滑动变阻器的最大阻值max 5V 500.1AU R I ===Ω当电压表V 1、V 2的示数相等时，即滑动变阻器的最值等于定值电阻的阻值，此时滑动变阻器的阻值max 110Ω5R R ==实故B 错误，D 正确；C ．当电流为0.1A 时，V 1和V 2的示数分别为1V 和5V ，串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和，故电源电压为6V ，故C 正确。
故选ACD 。
2.（2022四川自贡）如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻0R 的阻值为8Ω。
专题-欧姆定律图像分析题
专题-欧姆定律图像分析题39．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并联后接入另一电路，当通过B的电流为0.2A时，A两端的电压是 V．6有A、B两个电阻，它们的U-I关系图象分别如图甲、乙所示。
将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端，通过A、B电阻的电流之比是，A、 B的阻值之比是，A、B电阻的两端电压之比是20．如图所示是R1和R2两个电阻中电流随它们两端电压变化的I—U图像，由图像可知，电阻R1______R2。
（填“<”、“>”或“=”）9．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．则由图可知，电阻值较大的电阻为Ω，将A和B并联后接在电压为3V的电源两端，则通过A和B的总电流是 A．此时电路总电阻值是Ω。
7如图所示是A、B两定值电阻的I﹣U图象，若把A、B电阻串联在同一电路中，通过A、B电阻的电流之比是，A、 B的阻值之比是，A、B电阻的两端电压之比是8．小红在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。
根据图像，当导体乙两端加上2V的电压时，通过导体乙的电流为 A，若将乙导体接在3V的电源上，乙导体电阻为欧。
第1页共24页◎第2页共24页1如图所示的电路中，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电源电压为8V恒定不变．在滑片P滑动过程中，电压表与电流表的示数变化如图乙所示，则根据图象信息可知。
R0阻值是。
滑动变阻器的最大阻值是。
2如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示，电源电压为。
R1=20Ω时，电压表示数为。
5小灯泡L上标有“2.5v”字样，它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。
将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为3V且保持不变。
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题 (含答案)含解析 —、咼考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示，R I =R 2=2.5傢滑动变阻器 R 的最大阻值为10 Q,电压表为理想电表。
闭合电 键S,移动滑动变阻器的滑片 P ,当滑片P 分别滑到变阻器的两端 a 和b 时，电源输出功 率均为4.5W 。
求(1) 当P滑到a 端时, R R 2电源输出功率:E 、2()R 外1 R 外 1 r 当P 滑到b 端时,⑵当P 滑到b 端时,0.6A电压表示数:2.如图所示的电路中，电源电动势E = 12 V ,内阻r = 0.5第电动机的电阻 R o = 1.0 Q 电阻R 1 = 2.0 Q 电动机正常工作时，电压表的示数 U 1= 4.0 V ,求：电源输出功率:得:R 外 2R 1R 12.57.5 E12VE Ir 7.5V(1)电源电动势; 【详解】(1) 流过电动机的电流；(2) 电动机输出的机械功率;(3) 电源的工作效率。
【答案】(1) 2A ;( 2) 14W ; ( 3) 91.7%【解析】 【分析】 【详解】(1)电动机正常工作时，总电流为U 1I =- = 2ARU = E — Ir — U i =(12 — 2 X 05 4.0) V = 7 VP 电=Ul = 7X 2 W= 14 WP 热=I 2R o = 22X 1 W= 4 WP 机=P 电一 P 热=10 WP 释=El = 12X 2 W= 24 WP 有= Ul I 2R 1 22W=91.7%3.爱护环境，人人有责；改善环境，从我做起；文明乘车，低碳出行。
随着冬季气候的变 化，12月6号起，阳泉开始实行机动车单双号限行。
我市的公交和出租车，已基本实现全 电动覆盖。
既节约了能源，又保护了环境。
电机驱动的原理，可以定性简化成如图所示的 电路。
在水平地面上有 B 5T 的垂直于平面向里的磁场，电阻为1 Q 的导体棒ab 垂直放在宽度为0.2m 的导体框上。
闭合电路欧姆定律图像问题
高三物理闭合电路欧姆定律图像问题 姓名1. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，改变 滑动变阻器滑片位置记录六组数据，然后画出U-I 图象，如图所示．根据图线，干电池的电动势为____________v ，内电阻为________Ω；在此实验中，电源的最大输出功率是__________w ．2. 如图（1）所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器。
闭合电键S 后，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片从a 滑向b 的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的完3. 某同学R 2、从a 端移动到b V 1和电压表V 2的两条U-I 直线。
已知定值电阻R 1＝3Ω，滑动变阻器R 0的最大阻值为48Ω。
（1）根据图线可知，定值电阻R 2＝____Ω，电源的电动势E ＝____V 、内阻r ＝____Ω。
（2）（多选题）当电路处于图像中两直线交点状态时，由图像可判断此时（ ）I (A（a ）（b ）rε R 0R8 7 6AC B U /V I(a(b（A ）滑动变阻器的滑片P 一定位于b 端 （B ）电阻R 1的功率达到最大 （C ）电源的输出功率为9W （D ）电源的效率达到最大（3）当滑片P 位于滑动变阻器中点位置时，变阻器R 0的总功率为_____W 。
4. .如图(a )电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流的变化情况如图(b )U －I 图像中的AC 、BC 两直线所示，不考虑电表对电路的影响。
该电源的电动势和内电阻分别为 、 。
变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为 。
5. 用理想伏特表和安培表以及滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成电路测定灯泡的伏安特性。
测得的I-U 图象如图11所示，已知滑动变阻器的最大电阻为25欧姆，电阻丝有效长度为20厘米，电源电动势为6伏且内阻不计。
（1）在右边的方框内,不改变滑动变阻器和电源的位置，补上伏特表和安培表以及灯泡的符号，完成电路图。
闭合电路欧姆定律的图象法
闭合电路欧姆定律的图象法一、两种U-I图象高中物理教材中为我们提供了两种U-I图象：1、电阻中的电流随两端电压变化规律的U-I图象.根据U=RI可知，U是I的正比例函数斜率k=tgθ=R(如图1所示).由此图象可以看出：(1)当电阻一定时，电流I随电压U成正比变化．(2)当电压一定时，如果R增大，则直线的斜率也增大，由图中知通过R的电流却减少．(3)电阻R上消耗的功率P=UI，因此可用阴影部分的面积来表示，而且可以直观地看出当电压一定时，电阻越大，阴影部分的面积越小，即功率越小2、用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻提供了闭合电路欧姆定律的U—I图象．根据U＝E-Ir，U是I的一次函数，(如图2所示)(1)直线与U轴交点A，表示了当I＝0时的路端电压U的值，由U=E-Ir 知，当I＝0时，U=E．又由外电路开路时的路端电压．在图象上是直线在U轴上的截距.(2)直线与I轴的交点B，表示了当U=0时的电流，而欲使U=0．只线斜率的负值．以上两种U—I图象虽然能表现出物理内容，但不能反映出U、I与外电阻R的关系．本文拟对此图象作以改进，更好地为教学服务．二、U—I图象的改进要反映当外电阻为R时的路端电压U和回路中的电流I，必须同时满足：U＝E-IrU=RI两个方程，在图象中，两直线交点的纵坐标就是路端电压，横坐标就是电流．为此我们将上述两种U—I图象合并在一个坐标系中．并且为了表示内电路的压降，我们令U轴O点向上表示路端电压U外、O点向下表示内压降U内，由于U内=Ir，所以内压降的图象也是过原点斜率经这样改进之后，图象中不仅能直观地看出电源电动势和内电阻，而且还能反映以下内容．1、路端电压U外和内压降U内图中CE＝Itgθ=IR.故线段CE可表示路端电压U外．图中ED＝Itg=Ir，故线段ED可表示内压降U内．而且，AODC是平行四边形．OA=CD，即E=U外+U内正满足闭合电路欧姆定律．2、U外和U内随外电阻R的变化规律我们知道当外电阻R变化时，路端电压U外、内压降U内以及回路中的电流I都将发生变化．这一变化规律可以用闭合电路欧姆定律来直此U内=Ir减小，又根据U外=E-Ir可知路端电压U外必将增大。
闭合电路的欧姆定律路端电压和负载的关系与图像ppt课件.pptx
Ω 0.5
U/V
3
2 1
O
2
4
6
I/A
五、课堂练习
3
AC
五、课堂练习
4、有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2. 将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如
图所示,可以判定( )
AB
A.图象交点所示状态,两电路的外电阻相等
B.E1>E2,r1>r2 C.图象交点所示状态,两电路的电阻相等
E、r
I E Rr
U外=IR
U外
IR
ER Rr
E 1
r
R
U外=E-Ir
EI E Rr
R减小 I=E/(R+r） I增大 U内=Ir R增大 I=E/(R+r） I减小 U内=Ir
U内增大
U外=E-Ir
U外减小
U内减小 U外=E-IUr 外增大
R减小，电流增大，路端电压减小 R增大，电流减小，路端电压增大
1
0
思考：外电路断开的状态对应于图中的哪一点？ 怎样看出这时路端电压与电动势的关系？
0.5 1.0 1.5 I/ A
四、路端电压与电流的关系图像（U-I图像）
设E=3V，r=2Ω。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U
为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。U/V
1、纵轴截距： 电源的电动势E．即
0
I/A 0.5 1.0 1.5
U=E-Ir
r U I
五、课堂练习
1、在如图所示电动势为２V的电源跟一个阻值R=9Ω的
电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,求电
源的内电阻.
闭合电路欧姆定律课件(四)
C．电流表读数减小，油滴向上运动 D．电流表读数
减小，油滴向下运动
A
.A B
R3
R2
R1
例3. 如图所示，灯泡L1和L2都不亮，已知a.d 间电源电压为U，用电压表测得各部分的电 压分别为：Uad=U,Uab=0,Ubc=0,Ucd=U,则产生 故障的原因可能是（ ）
A、灯泡L2断路 B、灯泡L1断路
C、变阻器断路 D、电源与外电路之间断 路
a
L1
b
d
c
L2
例5.如图电路中，开始时A、B两灯正常发光，
后突然B灯变亮，电压表示数增加，由此可判定
（B）
A．A灯一定也变亮 C．R3短路
B．R2断路 D．R1短路
解析:R2断,外电阻变大,路 端电压增大,电压表示数
变大,B灯与R2并联,它两 端的电压也变大,A灯两端
2
P 4 R ③极值条件及极值
R0.5 P输出=
(R
E2 r)2
4Rr
R
输出
R=r
0
R=r
Pmax=E4
2
r
④图像R=0，P输出=0
R外
R=∞，P输出=0
例：电源的电动势和内阻都保持一定，
在外电路的电阻逐渐减小的过程中，
下面说法中正确的是AC( D
)
A．电源的路端电压一定逐渐变小 B．电源的输出功率一定逐渐变小 C．电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D．电源的供电效率一定逐渐变小
例：如图所示的电路中,电源的电动势为2V, 内阻为0.5Ω, R0为2Ω,变阻器的阻值变化 范围为0~10Ω, 求:
(1)变阻器阻值多大时,R0消耗的功率最大？
(2)变阻器阻值多大时,变阻器消耗的功率最
专题突破--两个U—I图象问题
二、闭合电路欧姆定律(电源外电路的 U—I 图象) 1．情景：如图，当调节滑动变阻器 R 时， R 两端电压 U 与电流 I 满足什么样的关系式。 请画出电阻 R 的 U—I 图象。
A．电源的电动势为 3 V，内阻为 0.5 Ω B．电阻 R 的阻值为 1 Ω C．电源的输出功率为 4 W D．电源的效率为 50%
答案：ABC
[练 4] (多选)如图所示，直线 A 为电源 a 的路端电压与电流的关系图象，直 线 B 为电源 b 的路端电压与电流的关系图象，在直线 C 为电阻 R 两端的电压与 电流的关系图象．电源 a、b 的电动势分别为 Ea、Eb，内阻分别为 ra、rb，将电 阻 R 分别接到 a、b 两电源上，则（ ）
研析考点
重难突破
[例 1](多选)如图所示，甲、乙分别表示两个电源的路端电压与通过它们的 电流 I 的关系，下列说法中正确的是( )
A．电源甲的电动势大于乙的电动势 B．电源甲的内阻小于乙的内阻 C．电流都是 I0 时，两电源的内电压相等 D．路端电压都为 U0 时，它们所在电路的外电阻相等
答案：AD
2．图象分析 (1)物理意义：电源的路端电压随电路电流的变化关系。 (2)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，即 I 短＝Er 。 (3)坐标点：表示路端电压 U 与电流 I。 ①U 与 I 的乘积表示外电路电阻消耗的功率，即电源的输出功率。 ②U 与 I 的比值表示外电路电阻的大小(如 A 点电阻 R＝UI00的外电阻大小不同。 (4)斜率：∣k∣＝ΔΔUI ＝r，表示电源内阻。 注意：闭合电路中的外电阻我们可以等效成一个变化电阻，因此该图象可以表示为闭合电路中 变化电阻两端的电压与电流的关系，电路中其它定值电阻可以等效成电源内阻。
欧姆定律专题---图像问题
欧姆定律专题：图像问题1，如图（a）所示的是电阻甲和乙的1-U图像，下列说法正确的是（）A.当电阻甲两端的电压为2V时，R甲=0.4ΩB.电阻乙两端的电压与通过它的电流成正比C.如图（b）所示，当开关闭合，电路中的电流为0.2A时，电路的总电阻为15ΩD.如图（c）所示，当开关闭合，电源电压为2.5V时，电路的总电流为0.5A2，如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，属于定值电阻的是阻值是，将甲、乙并联后接到电压为2V的电源上，则干路中的电流是A,如果把甲、乙串联接在电路中，电流为0.2A，则电源电压是V, 若把把甲、乙串联接在电源电压是6V的电路中，则甲和乙上分得的电压各是V和V。
2题图3题图4题图3，图示为电阻R1和R2的I-U图像，由图可知（）A. R1的阻值为5ΩB. R1的阻值小于R2的阻值C. 将R1和R2串联接入电路，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压D.将R1和R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流4，如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为8Ω。
将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示。
滑动变阻器R的最大阻值为Ω, 电源电压为V.5, 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是（）A.电源电压为14VB.图线A是电阻R1的1-U关系图像C.R1的阻值是30ΩD.滑动变阻器R2的最大阻值为70Ω6，如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。
闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则（填AB或BC）段是电压表V2示数变化的图像，电源电压为V, R1的阻值是Ω，R2的阻值是Ω，R3的最大阻值是Ω。
7.如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。
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闭合电路欧姆定律图像问题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：高三物理闭合电路欧姆定律图像问题 姓名1. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，改变 滑动变阻器滑片位置记录六组数据，然后画出U-I 图象，如图所示．根据图线，干电池的电动势为____________v ，内电阻为________Ω；在 此实验中，电源的最大输出功率是__________w ．2. 如图（1）所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器。
闭合电键S 后，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片从a 滑向b 的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（2）所示。
则滑动变阻器的最大阻值为 Ω，滑动变阻器消耗的最大功率为 W 。
3. 某同学在实验室利用如图（a ）所示的电路测定定值电阻R 2、电源的电动势E 和内阻r 。
该同学将滑动变阻器的滑片P 从a 端移动到b 端，并在移动过程中记录下了电流表A 、电压表V 1和电压表V 2的示数，根据测得的数据描绘了如图（b ）所示的两条U -I 直线。
已知定值电阻R1.601.501.40 1.301.20 1.101.00U (I0 0.20 0.40 R 2 SR 1 V 1V 2A r,εa b图（1）图（2） 0 24 6 8 10 00.0.6 0.8 1.0 /I A/U VE r V（A R VP SRR 3 U /VI /A（b ）6 9 12 01.00.5a br ε ○A ○V 1 ○V 2RR8 76 5 AC BU /I 1＝3Ω，滑动变阻器R的最大阻值为48Ω。
（1）根据图线可知，定值电阻R 2＝____Ω，电源的电动势E ＝____V 、内阻r ＝____Ω。
（2）（多选题）当电路处于图像中两直线交点状态时，由图像可判断此时（ ）（A ）滑动变阻器的滑片P 一定位于b 端 （B ）电阻R 1的功率达到最大 （C ）电源的输出功率为9W （D ）电源的效率达到最大（3）当滑片P 位于滑动变阻器中点位置时，变阻器R 0的总功率为_____W 。
4. .如图(a )电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程 中，两电压表的示数随电流的变化情况如图(b )U －I 图像中的 AC 、BC 两直线所示，不考虑电表对电路 的影响。
该电源的电动势和内电阻分别为 、 。
变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为 。
5. 用理想伏特表和安培表以及滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成电路测定灯泡的伏安特性。
测得的I-U 图象如图11所示，已知滑动变阻器的最大电阻为25欧姆，电阻丝有效长度为20厘米，电源电动势为6伏且内阻不计。
（1）在右边的方框内,不改变滑动变阻器和电源的位置，补上伏特表和安培表以及灯泡的符号，完成电路图。
要求滑动变阻器滑动片向右滑动时，灯泡的电压增大。
（2）在I-U 图中可知，从B 到A 的过程中灯泡的电阻改变了___________欧姆（3）在得出BA 段图线数据的实验中，滑动变阻器滑动片向右滑动的长度是________厘米。
6. 右图中图线○1表示某电池组的输出电压—电流关系，图线②表示某用电器的电压—电流关系。
该电池组的内阻为 Ω。
当该用电器和一个阻值为20Ω的定值电阻R 串联并与电池组组成闭合电路( R 不随温度变化)，则该用电器的实际功率为 W 。
7. 如图（a ）所示：电路中R 1是阻值为1k Ω，且阻值不随温度改变的标准电阻，电源电动势ε=9V ， 其内阻不计。
电阻R 的U-I 关系图线如图（b ）中曲线所示，滑动变阻器R 2的最大阻值为5k Ω。
电键闭合后：（1）当滑动变阻器R 2=0时，R 的阻值为__________ k Ω。
（2）为使R 1与R 消耗的电功率相同，滑动变阻器R 2的阻值应该调节到_______ k Ω，这时R 消耗的电功率是_____________W 。
8. 由某种材料制成的电器元件接在电路中时，通过的电流I 与两端电压U 的关系如图所示。
现将该元件接在电动势为8V ，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为_______A 。
若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为_________W 。
图U /VI /A0 201 2 3 1030 40 50 4 5 ○1 ○2 I 0 U(2 43 5 6 7 8 2 3456 87 1(9 9 R 2R 1 εR(IU 0 1 2 10 24 6 89. .现用伏安法研究某电子器件x R 的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些)。
备用的仪器有：直流电源（12V ）、电流传感器、电压传感器、滑动变阻器（0~10Ω）、电键、导线若干。
（1）在方框中画出实验电路图。
（2）如图所示是x R 的伏安特性曲线。
从图中可看出，当电流超过某一数值后，其电阻迅速________(填“增大”或“减小”)；（3）若x R 与标有“6V ，9W ”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光。
则此时该电子器件两端的电压是________V ，该直流电源的内阻是________Ω。
10.硅光电池是一种可将光能转换为电能的元件。
某同学利用图（a ）所示电路探究某硅光电池的路端电压U 与电流I 的关系。
图中R 0＝2Ω，电压表、电流表均视为理想电表。
（1）用“笔线”代替导线，将图（b ）中的电路补充完整。
（2）实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合电键S ，调节可调电阻的阻值，通过测量得到该电池的U －I 曲线a ，见图（c ）。
由此可知此时该电池的电动势为________V ；若调节可调电阻的阻值，使电流小于200mA ，则此时电源内阻为________Ω。
（3）实验二：减小实验一中光照的强度，重复实验，测得U －I 曲线b ，见图（c ）。
当可调电阻R 的阻值调到某值时，若该电路在实验一中的路端电压为 1.5V ，则在实验二中变阻器R 消耗的功率为________mW （计算结果保留两位有效数字）。
11. 某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a 、b 、c 所示。
以下判断正确的pdwuOU /V0.5 1.5 2.51.02.03.0 I /m50 100150200250300图b a图V RSR图A69 P (W)是……………………[ ](A) 直线a表示电源的总功率；(B) 曲线c表示电源的输出功率；(C) 电源的电动势ε = 3 V，内电阻r = 1 Ω；(D) 电源的最大输出功率P m= 9w。
12. 如图所示中图线①表示某电池组的输出电压—电流关系，图线②表示其输出功率—电流关系．根据图线可以求出［］A．电源电动势．B．电源内阻．C．电池组的输出电压为45V时输出功率为100W．D．电池组的输出功率为120W时，电路消耗的总功率为200W．13. 某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图l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/U-1／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E a= V，内阻r a= Ω．(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率P a P b(填“大于”、“等于”或“小于”)，两电池的效率ηa ηb(填“大干”、“等于”或“小于”)．14.如图所示，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。
3个电阻采用如图（a）方式接在电源上，已知R1＝4Ω、R2＝10Ω。
现利用电压传感器（相当于电压表）和电流传感器（相当于电流表）研究R3上的电压与电流变化关系，任意滑动R3上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图像为如图电压传感器电流传感器（b ）所示的一条直线（实线部分）。
试求： （1）电源的电动势和内电阻 （2）R 3的最大阻值（3）R 3消耗的最大功率。
15. ）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。
（电压表和电流表均视为理想电表）（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，小灯泡获得的最小功率是 W 。
高三物理闭合电路欧姆定律图像问题答案1. 1.45； 0.69； 0.762. 15Ω；2.5W3. （1）6，12、3（每空1分）（2）BC （3分）（漏选得2分，错选不得分） （3）3（1分）I /AU /V6 41.5 图U /VI /A 0.40.81.2 1.62.0 2.4 2.80 0.1 0.2 0.0.图aAB C － + 图b4. 8V ，1Ω；4W5. 图略（3分）；（每格2分）10；86. .5; 18.75(7. （1） 0.8 k Ω （2） 1 k Ω， 9×10-3 W8. 1 A ，1.5 W 9. 1）电路图(4分)【两种电路图均可，若变阻器串接得0分】 （2）增大（2分） （3）2.0；2.67（4分）10. （1）用笔线代替导线，将图（b ）中的电路补充完整。
（2）2.9 V ；4 Ω。
（3）27 mW 。
11.A B C 12.A B D 13. (1) 2, 0.5 (2) 小于 大于14. （1）电压为0的时候电流为1.5A ，此时R 3阻值为零，有I ＝E /（R 1＋r ）rE+=45.1（1分） 根据图线，若R 3无限制变化，电压6V 的时候电流为0，此时R 3视为断路 有2V6R ＝r R R E ++21（2分） 由以上两式可得 E ＝10V （1分）Ω=Ω=67.238r （1分）（2）根据图线和电路图的动态变化判断，R 3可获得的最大电压是4V ，此时R 3最大rR R R R R ER R R R +++=+232312323V 4（2分）得R 3＝8Ω（1分）或者：根据图线，R 3两端的电压随电流增大而减小，根据欧姆定律，电压最大4V 而电流最小为0.5A 的位置即为R 3最大的位置 R 3＝Ω5.04＝8Ω（3）R 3消耗的功率246)5.166(I I I I UI P -=-==（2分） 得：当A 75.0A )4(26＝-⨯-=I 时，功率最大（1分）W 25.275.0475.0623=⨯-⨯=m P （1分）15. ）增大（2分） （2）略（4分）（3）0.32W （0.30~0.34都对）（2分）。