闭合电路欧姆定律图像

闭合电路欧姆定律图像012闭合电路欧姆定律经常涉及到U-I图像和P-I图像可知：U-I图像中，与纵轴的截距为电动势、与横轴截距为短路电流、斜率为电源内阻根据闭合电路欧姆定律：U=E-IrUIOEI短θ根据功率与电流关系：电源总功率：P电=EI电源内功率：P内=I2r电源输出功率：P出=EI-I2rPIO例1、如图，直线b为电源图象，直线a为电阻R的图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别是（）A．电源的效率为67% B．电源的输出功率为4WC．电源的输出功率为2W D．电源的效率为33.3%解：两图像交点含义是：交点纵坐标值是路端电压U、横坐标值是干路电流I。则电源的输出功率P出=UI=4w。由图像可得：a的斜率是R=1Ω；b的斜率大小是r=0.5Ω。所以η=67％ABU-I图像：1：如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U﹣I图象，下列判断正确的是（）A．电动势E1=E2，发生短路时的电流I1＜I2B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大练习：解：A．U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，故电动势E1=E2，发生短路时的电流I1＞I2，故A错误；B、C．U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势E1=E2，内阻r1＜r2，故B、C错误D．电动势E1=E2，内阻r1＜r2，根据U=E﹣Ir可知，当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故D正确；D2、如图5所示，U－I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是(

)A．在b点时，电源有最大输出功率B．在b点时，电源的总功率最大C．从a到b时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大D．从b到c时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小解：A、B：电源的输出功率P出=UI，由数学知识可知，P出等于图线上的点与两坐标轴所围图形的“面积”，由图可知，在b点时“面积”最大，电源的输出功率最大，选项A正确；电源的总功率P电=EI，在b点时I不是最大，电源的总功率不是最大。C、D：从A→C时，β角越大，电流越小，电源的总功率越小，但图线上的点与两坐标轴所围图形的“面积”增大，电源输出功率增大选项C错误；从B→C时，β角越大，电流越小，电源的总功率越小，图线上的点与两坐标轴所围图形的“面积”减小，电源的输出功率减小，选项D正确。AD3、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（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U-I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（

）A.8.0ΩB.10ΩC.12ΩD.12.5Ω解：由欧姆定律得U=E-Ir，当I=0时，E=U，由a与纵轴的交点读出电动势为E=3.6v．根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为2v，则内阻A例2、在如图1所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．当开关闭合后，下列判断正确的是（）解决非线性元件问题A．灯泡L1的电阻为12ΩB．通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍C．灯泡L1消耗的电功率为0.75WD．灯泡L2消耗的电功率为0.30W解：A、C：当开关闭合后，灯泡L1的电压U1=3V，由图读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻R1=U1/I1=12Ω，功率P1=U1I1=0.75W，故A正确，C正确；B、D：灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由图读出其电流I2=I3=0.20A，灯泡L2、L3的功率均为P=UI=1.5V×0.20A=0.30W，故B错误，D正确；ACD1、如图甲所示的电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，已知图线过点（0.4，0.125），闭合电键后流过电源的电流为0.25A，则下列说法正确的是（）练习：A．灯泡a两端的电压为b两端的电压的2倍B．灯泡a的功率为0.75WC．灯泡b的阻值为12ΩD．灯泡a、b的电功率之比为4：1解：A、b和c并联后与a串联，b和c的电压相同，则电流也相同，a的电流为b电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以a的电压不是b电压的2倍，故A错误；B、根据图象可知，当电流为0.25A时，电压U=3V，所以P=UI=0.75W，故B正确；C、b的电流为0.125A，由图可知，此时b的电压0.4V，根据欧姆定律可知，b的电阻Rb=，故C错误；D、根据P=UI可知，a消耗的功率，b消耗的电功率P2=0.125×0.4=0.05W，所以a、b消耗的电功率的比值为大于4；1，故D错误B2、如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从左端滑到右端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.24以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（）A．电路中电源电动势为3.4VB．电动机的输出功率最大为0.54WC．电动机的内阻为2ΩD．变阻器向右滑动时，V2读数逐渐减小解：A、由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系．此图线的斜率大小等于电源的内阻，r=(3.4-3.0)/0.2=2Ω。当电流I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V，故A错误BC、由图可知，电动机的电阻rM=(0.8-0.4)/0.1=4Ω。当I=0.3A时，U=3V，电动机输出功率最大，最大为P=UI﹣I2rM=3V×0.3A﹣（0.3A）2×4Ω=0.54W，故B正确，C错误；D、变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，则V2读数逐渐增大，故D错误B例3、如图所示，曲线C1、C2分别是纯直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知下列说法正确的是（）P-I图像问题A．电源的电动势为4VB．电源的内阻为1ΩC．电源被短路时，电源消耗的功率为16WD．电源输出功率最大值为8W解：ABD、根据图象可以知道，曲线C1、C2的交点的位置，此时的电路的内外的功率相等，由于电路的电流也相等的，所以此时的电源的内阻和外电阻的大小是相等的，即此时的电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为4W，所以D错误；根据P=I2R=I2r可知，当输出功率最大时，P=4W，I=2A，所以R=r=1Ω，所以B正确；由于E=I（R+r）=2×（1+1）=4V，所以电源的电动势为4V，所以A正确C、当电源被短路时，电源消耗的最大功率P大=U2/r=16W，所以C正确．ABC1、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随着电流I变化的图线，抛物线OBC为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，A、B两点对应的横坐标为2A，则下面说法中正确的有（）练习：A．电源电动势为3V