U-I图象和ΔU-ΔI的物理意义及题型总结

1、.两种U-I图象的比较及应用研究对象一个导体的UI关系，也叫外电阻的伏安特性曲线一个完整电路的UI关系，也叫电源的伏安特性曲线1图象形状图象A（线性定值电阻）、图象BC（非线性变化电阻）D2相关公式I=U/RU=E-Ir3横坐标的物理意义通过电阻的电流电源的输出电流4纵坐标的物理意义导体两端的电压电源的路端电压5横截距的物理意义短路时的电流大小6纵截距的物理意义电源的电动势大小7斜率的物理意义该电阻的大小，R=U/I电源的内阻大小，求内阻时最好用r=U/I8坐标乘积的意义该电阻消耗的电功率电源的输出功率或外电路的功率9图像形状的决定因素仅仅由导体本身决定，与其两端电压和流过的电流无关。仅由电源

2、的电动势和内阻决定，与外电路无关。10两类图像交点的意义导体与电源（或等效电源）串联时，交点的横坐标表示流过电源（或等效电源）或导体的电流；交点的纵坐标表示电源（或等效电源）的路端电压或导体两端的电压；交点横纵坐标的乘积表示电源（或等效电源）的输出功率或此时导体消耗的功率。U/VI/Ao2015105ab5 10例1.如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线。则：这只定值电阻的阻值为多少欧姆？蓄电池组的内阻是多少欧姆？若用该电源向定值电阻供电，则电源的总功率和电阻上消耗的电功率各是多少？U/VI/A0 1 2 3 4321例2.如下左图是某电源

3、的伏安特性曲线，则该电源的电动势是多少？内阻是多少？电源的短路电流是多少？U/V乙baI/AOR0甲V1V2RA例3.如上图甲所示的电路，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A读数变化的两条实验图象，如上图乙所示。关于这两条图象有：A、图象b的延长线不一定过坐标原点O。B、图象a的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势。C、图象a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源的输出功率。D、图象a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的电功率。 例4某额定电压为8V的灯泡的伏安特性曲线如图所示，若将它与一个R=7的定值电阻串联后接在电动势E=8V，

4、内阻r=1的电源上，则通过该灯的实际电流为_A（保留一位有效数字），该灯的实际电功率为_W（保留一位有效数字）提示：画出等效电源的伏安特性曲线，该曲线和灯泡的伏安特性曲线的交点的横坐标为流过灯泡的实际电流。针对训练1如图所示的4种导电器件的伏安特性曲线中,满足欧姆定律的是：2如右上图所示，是四只电阻的IU图像，这四只电阻并联起来使用时，通过各只电阻的电流强度分别是I1、I2、I3、I4，则（ ）(A)I1I2I3I4 (B) I1=I2=I3=I4 (C) I1I2I3I4 (D)无法判断3如图为两个电源的关系曲线，由图像可以得出的正确结论是：.电动势，发生短路时的电流；.电动势，内电阻； .

5、电动势，内电阻。.发生相同的电流变化时，电源的路端电压变化较大。图9DCBA4.某金属的电阻值对温度非常“敏感”，下列的各图线中可能表示该金属电阻的图线是：5如图9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：A电源电动势为3v，内电阻为1。B线段AB表示的功率为2W。C电流为2A时，外电路电阻为0.5。D电流为3A时，外电路电阻为2。6如图所示，直线A为电源的U-I图线，曲线B为灯泡电阻的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别

6、是( ) A4W、8WB2W、4W C4W、6WD2W、3W乙甲I0U0IU7如图所示，甲乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图象，下列说法中正确的是：A、路端电压为U0时，它们的外电阻相等。B、电流都是I0时，两电源的内电压相等。C、电源甲的电动势大于电源乙的电动势。D、电源甲的内阻小于电源乙的内阻。E、rRU U U UI I I I A B C. D.8如图所示的电路中，电动势为E、内阻为r的电源与一滑动变阻器构成闭合电路。当滑动触片移动时，滑动变阻器两端电压和电路中电流的关系图象是下图中的：9.如图所示的图象，a是某电源的U-I图线，b是电阻的U-I图线，则，这个电源的内

7、电阻r等于多少？用这个电源和R串联成闭合电路，电源的输出功率为多少？关于U/I，U/I的物理意义引例、在如图所示电路中，闭合开头S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示.下列比值正确的是（ ）A、U1/I不变，U1/I不变 B、U2/I变大，U2/I变大C、U2/I变大，U2/I不变 D、U3/I变大，U3/I不变分析与解答：将电路进行简化，可得与串联后接在电源两端。对定值电阻来说，其导体的伏安特性曲线为过原点的直线，由部分电路欧姆定律得图像上任意一点的坐标比值为定值电阻的阻值

8、，即；由图像形状可得，图像上任意一点的坐标比值等于该图像的斜率，即；所以，对定值电阻来讲，结论为。对阻值变化的电阻来说，其导体的伏安特性曲线的表达式为，形状为倾斜的直线，为了研究的方便，可将看成唯一的外电路，其余部分等效成内电路，其等效电路如图所示，等效电动势为E，等效内阻为，从等效电路图可以看出，两端的电压就是等效电源的路端电压，所以的导体的伏安特性曲线（）就是等效电源的伏安特性曲线，由等效电路图可得，。由部分电路欧姆定律得图像上任意一点的坐标比值为在该时刻的阻值，即，由图像形状可得，图像的斜率为等效电源的内阻，即；所以，对阻值变化的电阻来讲，结论为，。将和的串联部分看成一个新的电阻，为电源

9、的外电路，随的减小而减小，所以的导体的伏安特性曲线就是电源的伏安特性曲线，所以，随的减小而减小；为定值。总结：对任何导体均有：导体的伏安特性曲线上任意一点的坐标比值为电阻的阻值，即；对定值电阻有：导体的伏安特性曲线的斜率同样表示导体的电阻，对阻值变化的电阻有：导体的伏安特性曲线的斜率表示将阻值变化的电阻做为唯一的外电路时的等效电源的内阻，即关于电路中各部分的和的问题引例：如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，调整电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大U，则在这个过程中（ ）A.通过R1的电流增大，增加量一定等于U/R1B.R2两端的电压减小，减少量一定等于UC.通过R2的电流减小，但减少量一定小于U/R2D.路端电压增大，增加量一定等于U分析与解答：电路结构为与并联，再与串联，再连在电源两端。，由题意可得，增大，由“串反并同”得增大，减小，减小，如果规定表示增加，表示减少，则有：，如果规定表示变化量的绝对值，由式可得：，变形可得：，即电压表V示数的增加量等于两端电压的减少量和电源内阻上电压的减少量。为定值电阻，有，变形可得，A正确；，B正确；为定值电阻，C正确； ，所以路端电压的增加量小于电压表V示数的增加量