电路中的图像问题复习教案

电路中的图像问题复习教案

教学目标：

知识与技能：

1.理解U-I 图像中三类基本图线所对应的电路

2.理解图线的截距、斜率、面积代表的物理意义

3.理解U-I 图线组合所代表的物理意义

4会获取和应用图线信息进行动态电路的分析及进行定量计算

过程与方法：

1.在解题过程中感受等效替代的物理思想方法

情感态度与价值观：

1. 在对非线性电路元件的研究过程中形成实事求是的科学态度

重点：图像的比较和组合 难点：1.从图像获取信息

2.U/I 与ΔU/ΔI 的区别

教学内容：

一、U-I 图线

一）基本图线及其意义

1电路及对应图线

2.图线所包含的物理意义

a 各点对应的U-I

b 截距

I

I

I E r

c 斜率

d 面积

3.应用 练习1．

在如图甲所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化的情况。其中图线a 表示的是电压表___________（选填“V 1”、“V 2”或“V 3”）的示数随电流变化的情况，在此过程中当P 移动时3个电压表示数变化的绝对值为∆U 1、∆U 2、∆U 3电流表示数变化的绝对值为∆I 、

1）电压表V 1示数和电流表示数I 的比值 。

2）电压表V 2示数和电流表示数I 的比值 。

3）电压表V 3示数和电流表示数I 的比值 。

4）电压表V 2示数的变化量∆U 2和电流表示数变化量∆I 的比值___________

5）电压表V 1示数的变化量∆U 1和电流表示数变化量∆I 的比值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

6）∆U 1 ∆U 3 ∆U 2 、∆U 3

练习2：

利用标有“6V ，3W ”的灯泡L 1、“6V ，6W ”的灯泡L 2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电

源电动势为E ＝9 V ，图乙是通过灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时，电路输出功率为_______W ，电源内阻为_______Ω。

二）图线的组合

1. 电路及对应图线

2. 物理意义

1）交点的意义2）面积的意义

3.应用 练习3：

电池甲和乙的电动势分别为E 1和E 2,内电阻分别为r 1和r 2。

若用甲和乙电池分别向某个电阻

I

甲 乙 I 1

U1

甲

R 供电，则在这个电阻上消耗的电功率相同。若用甲和乙电池分别向某个电阻R ’供电，则在这个电阻上消耗的电功率分别为P 1和P 2,已知E 1>E 2,R ’>R ，则（ ）

Ar 1>r 2 B r 1P 2 D P 1

解析：画出图线

练习4：

如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U -I 关系曲线图。

（1）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V ，内电阻为1.5 Ω，定值电阻R ＝18 Ω，则接入_____（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些。

（2）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为____________W 。 （3）若将电路乙中的电阻R 替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为____________W 。

二、P-R 外图线

说明：

1)原点的意义 外电路短路P 出=0 2）R 外无穷大P 出=0

3）最高点R 外=r ，P 出最大P 出m =E/4R 2

4）相同时对应R 1\R 2, R 1.R 2= r 2 5) P 出变化非单调性

练习5

如图所示电路中，R 1＝R 2＞r ，滑动变阻器R 3的滑片P 从上端向下移动过程中，电压表示数的变化是___________；外电路消耗的功率的变化是__________．( 填变大、变小或不变)变大、变小

U

(A)

R 1

R 2

E 1E 2

r

P m

三、P-I 图线 1.图线与函数关系 P 总=EI P 出=EI －I 2r P 损= I 2r 2.交点的意义

练习6：

如图所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 总随电流I 变化的图线，抛物线OBC 为该电源内部热功率P r 随电流I 变化的图线．则根据图线可知BCD （Ａ）电源电动势为6V ． （Ｂ）电源内阻为1.5Ω．

（Ｃ）当电路中电流为1A 时，外电路的电阻为1.5Ω．

（Ｄ）在O →C 过程中，电源输出功率的变化是先变大再变小．

[ ]

小结：电路中函数关系对应不同的图线，正确理解图像的截距、斜率、面积、交点等的物理意义。并利用图线进行求解可使解题更直观简洁。

作业

1. 在如图所示电路中，电源电动势为ε，内电阻不能忽略。

闭合S 后，调整R 的阻值，使电压表的示数增大ΔU 。在这一过程中（ ）（ AC ）

A 通过R 1的电流增大，增量为ΔU/R 1

B R 2两端的电压减小，减小量为ΔU

C 通过R 2的电流减小，减小量小于ΔU/R 2

D 路端电压增大，增大量为ΔU

2.如图7所示电路中，电源的内电阻为r ，R 1、R 3、R 4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S ，当滑动变阻器R 2的滑动触头P 向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为∆I 、

∆U ，下列说法正确的是 ：（ ）ABC

A 、电压表示数变大

B 、电流表示数变小

C 、

∆U

∆I

＜r D 、

∆U ∆I

＞r

3.一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端电压U 的关系图象如图(a)所

A

I /6

2

I