专题六电路中的图像问题（共7种图像类型）（原卷版）

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R1＞R2R1＜R2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－I2r＝P总－P内．(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝eq\f(E2R,R＋r2)＝eq\f(E2,\f(R－r2,R)＋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10Ω B．该金属导体两端的电压是2.0V时对应的电阻是10Ω C．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2：32．（2023秋•南海区校级月考）某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（）A．图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强 B．图乙反映该电学元件的导电性能随温度的升高而增强 C．图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样 D．图丙反映该电学元件如果加上较高的反向电压（大于40V）时，反向电流会急剧变大类型2多个元器件的伏安特性曲线图像3．（2022秋•牡丹江校级期末）如图所示，A、B、C为三个通电导体的I﹣U关系图象。由图可知（）A．三个导体的电阻关系为RA＞RB＞RC B．三个导体的电阻关系为RA＜RB＜RC C．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是5A D．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是40A4．（2023秋•丰台区期中）某同学通过实验，描绘出了两个电阻R1、R2的伏安特性曲线，如图所示，两条图线交于点P，R2的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4。下列说法正确的是（）A．R1的电阻为0.5Ω B．当U＝1V时，R2与R1的电阻相等 C．R2的电阻随电压的增大而减小 D．当U＝1V时，R2的电阻为10Ω5．（2023秋•仓山区校级期中）如图为电阻A、B的伏安特性曲线，下列说法正确的是（）A．电阻A为线性元件，其阻值为0.2Ω B．随着所加电压的增大，电阻B的阻值增大 C．电阻B的图线上某点切线的斜率为其相应状态的阻值 D．在两图线的交点P处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值类型3路端电压随外电阻变化的的UI或PI图像6．（2023•九龙坡区开学）小帅按图甲电路进行实验，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。在电路元件安全的前提下，适当移动R2的滑片P，记录电压表和电流表的数据并绘制成如图乙的I﹣U图象；接着将R1换为定值电阻R3。将电压表取下后并联在R3两端，移动R2的滑片，某时刻电压表示数为1.6V时，电流表示数为0.4A。则下列判断正确的是（）A．电源电压为4V B．R2与R1串联时，滑片P向右移动，电压表与电流表的示数之比变小 C．R2与R3串联时，R2能够取到的最小值为6Ω D．R1与R3的阻值之比为4：157．（2023秋•仓山区校级期中）如图甲所示，M为电动机，当滑动变阻器R的触头P从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于0.2A时，电动机不发生转动，各电表均视为理想电表。下列说法正确的是（）A．滑动变阻器的最大阻值为3Ω B．电路中电源的内阻为0.2Ω C．此过程电动机的最大发热功率为0.90W D．此过程电动机的最大输出功率为0.54W类型4电源的路端电压UI图与外电阻的电压UI图组合问题8．（2023秋•洛阳期中）某电源和某额定电压6V、额定功率12W的小灯泡U﹣I图像如图甲中①、②图线所示，现将该电源和小灯泡组成图乙所示电路，下列说法正确的是（）A．小灯泡此时的电阻为3Ω B．小灯泡消耗的电功率为4.32W C．电源的总功率为9W D．如果把小灯泡换成某一定值电阻，则电源的输出功率可能变大9．（2023秋•南岗区校级期中）如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的U﹣I图线.曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P（5，3.75）、Q（6，5）。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（）A．电源1与电源2的内阻之比是2：3 B．电源1与电源2的电动势之比是3：2 C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是9：10 D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是8：510．（2023秋•大连期中）图甲为某电源的U﹣I图线，图乙为某小灯泡的U﹣I图线的一部分，则下列说法中正确的是（）A．电源的内阻为10Ω B．当小灯泡两端的电压为2.5V时，它的电阻约为10Ω C．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的两端的电压约为1.3V D．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3W类型5电压的UI和电阻的UI图谈论功率和效率问题（多选）11．（2022秋•天山区校级期中）如图所示，A、B分别为电源E和电阻R的U﹣I图线，虚线C过图线A、B交点的曲线B的切线。现将电源E与电阻R及开关，导线组成闭合电路。由图像可知（）A．电源的电动势为3V，内阻为1Ω B．R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1Ω C．此时电源消耗的热功率为4W，效率约为33.3% D．若再串联一定值电阻，电源的输出功率可能不变（多选）12．（2022春•萧县校级期中）图甲为某电源的U﹣I图线，图乙为某小灯泡的U﹣I图线，则下列说法中正确的是（）A．电源的内阻为5Ω B．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3W C．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小 D．把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为0.9W13．（2022秋•沙依巴克区校级期末）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的关系图象，图线b是某纯电阻电器的U﹣I图象。则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的（）A．内阻为6.5Ω B．输出功率为12.5W C．内耗功率为0.22W D．效率为69.2%14．（2022秋•浦东新区校级期末）在图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，则下列判断错误的是（）A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1Ω C．电源的输出功率为2W D．电源的效率为66.7%15．（2023秋•金坛区期中）如图所示是流过一个小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图，不考虑灯丝体积的变化，则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定，下列说法中正确的是（）A．图中M点切线斜率的倒数即为小灯泡电压为4V时的阻值 B．当小灯泡两端的电压为1V时，其灯丝阻值为0.20Ω C．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小 D．把小灯泡接到电动势为5V，内阻为10Ω的电源上时，电源的效率约为40%类型6闭合电路中的总功率,输出功率,内阻发热功率PI图综合问题16．（2023秋•南海区校级月考）如图甲所示的电路，电源电压保持9V不变，小灯泡标有“6V，6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示。以下说法中错误的是（）A．小灯泡正常发光时的电阻为6Ω B．滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω时，小灯泡正常发光 C．滑动变阻器接入电路的阻值为14Ω时，小灯泡的电功率为1W D．当电压表的示数为4V时，整个电路在10s内消耗的电能是48J17．（2023春•庐阳区校级月考）如图所示，a，b为两只灯泡的U﹣I图线，c为某一电源的路端电压U与总电流I的关系图线，图线a与c的交点为A，过A点作图线a的切线（图中未画出），该切线的斜率为k1，图中U1、U2、I1、I2已知，则以下说法正确的是（）A．电源只接a灯泡时，灯泡此时的电阻等于k1 B．电源只接a灯泡和只接b灯泡相比，只接a时，电源内部消耗的功率大 C．电源只接a灯泡和只接b灯泡相比，只接b时，电源的效率高 D．电源的内阻等于U18．（2023•绍兴二模）如图甲所示，电动势为0.10V的电池连接一只电流表，两者的内阻忽略不计。电池的一端连接长度为1.0m导线的右端，电流表的另一端接上导线的某一点，x为接点与导线左端的距离，导线由一段金属线1（电阻率为5.6×10﹣8Ω•m）和一段金属线2（电阻率为2.8×10﹣8Ω•m）串接而成，它们的横截面积相同。由电流表测得的电流I，所推得的电路总电阻R和x的图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A．导线的左边部分为金属线1 B．导线的横截面积约为1.0×10﹣8m2 C．当x＝0.7m时电池消耗的功率约为0.36W D．当x＞0.3m时电流表读数I随x变化的关系式近似为I=类型7路端电压UI图、PU图、效率ηR图综合问题（多选）19．（2023秋•江北区校级期中）如图甲，移动滑动触头可以改变电源的路端电压，在图乙所示的P﹣U图像中，三条曲线1、2、3分别为电源消耗的功率、电源的内阻消耗的功率、电源的输出功率与路端电压的关系，则（）A．电源的电动势为3V B．电源的内阻为1Ω C．电源的最大输出功率为2.25W D．滑动变阻器的最大阻值为1Ω20．（2020秋•南阳期中）用如图所示的实验电路测定小灯泡