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前言前言：在物理学中在物理学中,常用数学图像来反常用数学图像来反映映物理量之间的关系物理量之间的关系,或用数学图像来或用数学图像来描述某描述某个物理过程个物理过程。 优点优点:具有具有直观直观、简捷简捷等等,体现了体现了数学与物数学与物理理之间的融合之间的融合. 电学图像电学图像专专 题题 讨论讨论:解图像题应该从何入手解图像题应该从何入手 ？方法：方法：1 1、明确、明确横纵坐标所代表横纵坐标所代表的物理量；的物理量；2 2、并找准、并找准特殊点坐标特殊点坐标。3 3、图象为、图象为曲线曲线时更应注意时更应注意找准对应点找准对应点题型分类：题型分类： 填空题；选择题；综合解答题填空题；选择题；综合解答题定量分析定量分析 定性分析定性分析电阻电阻1、两个电路元件、两个电路元件A和和B中的电流与其两端中的电流与其两端电压的关系如图所示。则元件电压的关系如图所示。则元件A的电阻为的电阻为 ,元件元件B的电阻为的电阻为 ；510当当U UA A=3.0V I=3.0V IA A=0.6A=0.6AR RA A= U= UA A/ / I IA A= = 3.0V 3.0V / / 0.6A0.6A =5 5 当当U UB B=3.0V I=3.0V IB B=0.3A=0.3AR RB B= U= UB B/ / I IB B= = 3.0V 3.0V / / 0.3A0.3A =1010描出特殊点！描出特殊点！填空题型填空题型解：解：ABAB并联并联,U,UA A= U= UB B=2V=2V时时, , I IA A=0.4A I=0.4A IB B=0.2A=0.2AI I总总=I=IA A+I+IB B=0.4A+0.2A=0.6=0.4A+0.2A=0.6A AP P总总=UI=UI总总=2v=2v0.6A=1.2W2、将、将A和和B并联并联接在电压为接在电压为2V的电源两端，的电源两端，则干路总电流是则干路总电流是 A，电路总功率为，电路总功率为_W。1.20.6解：解：A B串联串联, IA= IB=0.3A时时, UA=1.5v UB=3.0VU总总= UA+ UB = 4.5VP总总=U总总I=4.5v 0.3A=1.35W 3若将若将A、B 两电阻两电阻串联串联使用，当通过电流为使用，当通过电流为0.3安安时，电源电压为时，电源电压为_v,电路消耗总功率为电路消耗总功率为_W2、在、在探究通过导体的电流与探究通过导体的电流与两端电压的关系时两端电压的关系时，将实验数据，将实验数据作出了作出了U-I图象，根据图象图象，根据图象.下列下列说法错误的是说法错误的是:A、 通过通过A、B的电流与其两端的电压成正比的电流与其两端的电压成正比 B、导体导体A的电阻的电阻大于大于导体导体B的电阻的电阻C、当在导体当在导体B的两端加上的两端加上1V的电压时，通过导体的电压时，通过导体B的电流为的电流为0.1A D、将将A、B两导体两导体串联串联后接到电压为后接到电压为3V的电源上时，的电源上时，通过导体的电流为通过导体的电流为02AAB 分析分析： A A、B B都是过原点的直线，表示电流与其两端的都是过原点的直线，表示电流与其两端的电压有正比关系！电压有正比关系！分析分析：当当 U UA A=U=UB B=2.0V=2.0V时，时，I IA A=0.4A,I=0.4A,IB B = = 0.2A0.2A 所以所以: : R RA A = U = UA A / I / IA A = 2.0V/ 0.4A = 2.0V/ 0.4A =5 5 R RB B = U= UB B / I / IB B = 2.0V/ 0.2A = 2.0V/ 0.2A =1010 RA RB C分析分析：因为因为 R RB B = = 1010 I IB B = U= UB B/R/RB B = 1.0V/10 = 1.0V/10 = = 0.1A0.1A D分析分析：R RA A = =5 5 R RB B = =1010,当当 U=3.0VU=3.0V时，时， R R串串= R= RA A + R + RB B = 5= 5+ 1010 = =1515 所以所以: : I IA A = U /= U /R R串串 = 3.0V/15= 3.0V/15 = = 0.2A0.2AAR RA A= =5 5R RB B = =1010二、选择题二、选择题图9 如图如图9所示，一个白炽灯泡，当其两所示，一个白炽灯泡，当其两端电压增加时，以下是它的电流随电压变端电压增加时，以下是它的电流随电压变化的图像，正确的是（化的图像，正确的是（ ）白炽灯灯丝白炽灯灯丝UI图象图象 灯丝温度越高，灯丝电阻越大。灯丝温度越高，灯丝电阻越大。但电压升高时，但电压升高时，电流增大越来越慢。电流增大越来越慢。DA、24 0.67W B、20 0.8WC 、24 0.96WD、20 0.67W解：解：R=U额额2/P额额 =(6v)2/1.5w= 24 三个串联，三个串联，U实实=U/3=4V P实实=U实实2/R =（4V）2/ 24= 0.67W当当U-I图象为曲线时，图象为曲线时，一定找准一定找准对应点对应点分析分析 练习：标有练习：标有“6v 1.5w”的小灯泡的的小灯泡的U-I图象如图所示，若把这样的三只灯泡串联图象如图所示，若把这样的三只灯泡串联接在接在12v的电源两端，灯泡的的电源两端，灯泡的电阻和实际电阻和实际功率功率约为（约为（ ）正确解法：正确解法： 三只灯串联，三只灯串联，U实实=U/3=4V由图象知此时由图象知此时I=0.2AR= U实实/I=4V/0.2A=8P实实=U实实I=4V0.2A=0.8W?4 4、如图、如图,“,“6V 3W6V 3W”和和“6V 6W6V 6W”的灯泡的的灯泡的电流随两端电压变化电流随两端电压变化关关系曲线。系曲线。（1 1）由坐标图可知：）由坐标图可知：A A为为 灯的图象，灯的图象，B B为为 灯的图象灯的图象,0.51.06解析解析：由灯泡参数可得：由灯泡参数可得, IA额额 = PA额额 /U额额 = 6W / 6V = 1.0AIB额额 = PB额额 / U额额 = 3W / 6V = 0.5A“6V 6W6V 6W”“6V 3W6V 3W”三、综合解答题三、综合解答题解析解析：由坐标图象可知：由坐标图象可知: 当当U = 3V时时, IA = 0.7A, IB = 0.3APA = U IA = 3V 0.7 A = 2.1WPB = U IB = 3V 0.3A = 0.9WP总总= PA + PB = 2.1W + 0.9W = 3W0.30.73 3因为两灯并联因为两灯并联I 总总= IA + IB = 0.7A + 0.3A = 1AP总总 = UI总总 = 3V 1A = 3W（2）当两灯）当两灯并联并联在在3V的电源上时，两的电源上时，两灯消耗总功率为灯消耗总功率为 W (3)现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路两端加的最大电压是灯泡正常发光时，电路两端加的最大电压是 _V，电路消耗的，电路消耗的总功率为总功率为 _W0.5626V 3W6V 6W解析解析：I1额额 = 0.5A, I2额额= 1.0A故：电路中允许通过最大电流为故：电路中允许通过最大电流为0.5A， 只能保证只能保证L1正常发光正常发光U总总=UA+UB=2V+6V=8VP总总= U总总I=8V 0.5A=4wU总总=I1(R1+R2) = 0.5A(12+6)=9v灯丝电阻是变化的灯丝电阻是变化的5 5、如图的电路，电源电压保持不变，闭合开关、如图的电路，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片后，滑片P P由由b b端滑到端滑到a a端端，电压表示数，电压表示数U U与电流表与电流表示数示数I I的变化关系如图的变化关系如图. .则可判断电源电压是则可判断电源电压是 V V，定值电阻定值电阻R R的阻值是的阻值是 ,定值电阻能达到的最大功率为定值电阻能达到的最大功率为 WW 分析：分析：当滑到滑到a a端时端时，滑动变阻器值为滑动变阻器值为0 0，此时，此时电压表的示数为最大电压表的示数为最大. .即为电源电压即为电源电压由坐标图可知由坐标图可知, ,电压表的最大值为电压表的最大值为9V.9V. 9 9 析析： P P在在a a时时, ,由坐标图可知由坐标图可知 U = 9VU = 9V时时, I = 1.5A, I = 1.5A R = U/I = 9V/1.5A = R = U/I = 9V/1.5A = 6 6 6 6 解析解析：由坐标图可知：由坐标图可知, , 当当U=9VU=9V时时, I=1.5A , I=1.5A , 此时定值电阻的功率最大此时定值电阻的功率最大 P P最大最大=UI=UI最大最大=9V=9V1.5A=1.5A=13.5 13.5 W W13.5 13.5 W W如何对应？如何对应？ab R=6R=6（2 2）当）当P P在在b b端时，电路消耗的总功率端时，电路消耗的总功率 W W。R Rabab的电阻值为的电阻值为 析析：当当P P在在b b端时，电路的总电阻最大，电流最小为端时，电路的总电阻最大，电流最小为I = 0.5A,I = 0.5A,定值电阻定值电阻R R和变阻器和变阻器R Rabab串联分得电源电串联分得电源电压压U=9VU=9V。所以所以: :P P总总=U=U总总I=9VI=9V0.5A=4.5W0.5A=4.5W4.54.51212U=9U=9V V解：当解：当P P在在b b端时，电路的总电阻最大，电流端时，电路的总电阻最大，电流 最小最小I=0.5A,I=0.5A,定值电阻定值电阻R R和变阻器和变阻器R Rabab串联，串联，电源电压电源电压U=9VU=9V。 R R总总 =U/I=9V=U/I=9V/ 0.5A=180.5A=18 R Rabab =R=R总总 R=18-6=12R=18-6=12b 这节课你有收获吗这节课你有收获吗?6 6、某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一、某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一个有趣的元件，由于个有趣的元件，由于A A、B B两部分被封闭在一个透明的两部分被封闭在一个透明的玻璃壳内，玻璃壳内，a a、b b是其两个外露的接线柱（如图甲）。是其两个外露的接线柱（如图甲）。他们了解到他们了解到A是一种由特殊金属丝制成的导是一种由特殊金属丝制成的导体，体，A的额定电压是的额定电压是6V。 B是一个定值电阻，是一个定值电阻，其电流与电压关系如表所示：其电流与电压关系如表所示：甲甲乙乙电压电压U U（V V）2.02.04.04.06.06.0电流电流I I（A A）0.100.100.200.200.300.30请根据上述信息回答请根据上述信息回答: :(1)(1)计算电阻计算电阻B B的阻值。的阻值。B B是一个定值电阻是一个定值电阻，其电流与电压关系如表所示：其电流与电压关系如表所示：电压电压U U（V V） 2.02.04.04.06.06.0电流电流I I（A A） 0.100.100.200.200.300.30解：解：（1 1）R RB B = U= UB B/I/IB B = = 2.0V/0.10A = 202.0V/0.10A = 20为进一步了解为进一步了解A A的某些特征，他们将元件的的某些特征，他们将元件的abab两端接在图乙的两端接在图乙的abab两点，测得了两点，测得了元件元件A A的多组电压与电流值，并的多组电压与电流值，并绘制成如图丙的曲线绘制成如图丙的曲线。甲甲乙乙(2)(2)计算导体计算导体A A的的额定功率。额定功率。A A的额定电压是的额定电压是6V6V。0.46A6V分析：分析：0.46A是通过是通过A的电流吗？的电流吗？ 如果不是，怎么求通如果不是，怎么求通过过A的电流呢？的电流呢？IB=0.3A解：解：由表格知由表格知, ,当当U = 6VU = 6V时时 , , I I B B= 0.3A= 0.3A , , I I A A=I-I=I-IB B =0.46A-0.3A=0.16A =0.46A-0.3A=0.16A P PA A =UI =UIA A=6V=6V0.16A=0.960.16A=0.96W W(3)(3)调节滑动变阻器，使电压表示数调节滑动变阻器，使电压表示数4V4V，计，计算算10S10S内导体内导体A A消耗的电能和导体消耗的电能和导体B B的实际功率的实际功率4VIB=0.2A0.38A4V解解:由表格知由表格知, ,当当U=4VU=4V时时 ,I ,IB B=0.2A=0.2A , , I I A A=I-I=I-IB B=0.38A-0.2A=0.18A =0.38A-0.2A=0.18A w wA A=UI=UIA At t=4v=4v0.18A0.18A10S=7.2J10S=7.2JP PB B =UI =UIB B=4V=4V0.2A=0.80.2A=0.8W W这节课你有收获吗这节课你有收获吗?在做在做伏安法测量电阻伏安法测量电阻的实验中的实验中，定值电阻的阻值，定值电阻的阻值（估计在（估计在30305050之间），给你下列器材：之间），给你下列器材：电流表（量程电流表（量程00.6A00.6A、03A03A）、电压表（量）、电压表（量程程03V03V、015V015V）、蓄电池组（电压）、蓄电池组（电压12V12V）、干电）、干电池一节、滑动变阻器和开关各一个、导线若干。池一节、滑动变阻器和开关各一个、导线若干。组成电路时电源应选组成电路时电源应选 ，电压表的量程应选，电压表的量程应选 ，电流表的量程应选电流表的量程应选 。实验过程中，要增加电阻实验过程中，要增加电阻R R 两端的电压，滑动变两端的电压，滑动变阻器的滑片应向阻器的滑片应向 移动移动。蓄电池组015V00.6A左R某同学用某同学用伏安法测电阻伏安法测电阻，若待测电阻阻值在，若待测电阻阻值在1010左右左右，电源电压约为，电源电压约为6V6V：(1)(1)在图中的在图中的“”内填上相应的电流表、电压内填上相应的电流表、电压表符号，并标明正、负接线柱表符号，并标明正、负接线柱. . (2)(2)某同学实验时，忙乱中仅记录在一张稿纸上，某同学实验时，忙乱中仅记录在一张稿纸上，请你帮他设计表格请你帮他设计表格, ,并按实验要求填好表格并按实验要求填好表格. ._A+ + V0.46 5.54.5 0.420.56 4.0次数123U (V)I (A)0.46 5.54.5 0.420.56 4.0次数123U (V)5.54.54.0I (A)0.560.460.42在研究在研究电流跟电阻的关系电流跟电阻的关系实验过程中，实验过程中，当当A、B两点间的电阻由两点间的电阻由5更换为更换为l0后，他后，他下一步的操作是下一步的操作是 ( )A记录电流表和电压表的示数记录电流表和电压表的示数 B将变阻器滑片向左移动将变阻器滑片向左移动C将变阻器滑片向右移动将变阻器滑片向右移动 D增加电池的数增加电池的数 在电在电压不变的压不变的条件下研条件下研究究5 l0分压能力增大分压能力增大A、B两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究究 (1)A小组选取的小组选取的定值电阻为定值电阻为15，电阻箱阻值如，电阻箱阻值如图乙所示，其值为图乙所示，其值为_ ，此时电压表的示数为，此时电压表的示数为3.5V，则该小组所用电源的电压为，则该小组所用电源的电压为_V；实验中若增大电阻箱阻值，电路中的电流将实验中若增大电阻箱阻值，电路中的电流将_，电压表示数将，电压表示数将_ 355变小变小变大变大 I= U/R = 3.5V/35 = 0.1A 因为串联因为串联 I= I= 0.1A U = IR串串 = I(R0 +R) = 0.1A(15+ 35) =5VR0=15U=3.5VR= 35U=?(2)B小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验，他们通小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验，他们通过调节电阻箱，得到几组过调节电阻箱，得到几组电阻箱的阻值电阻箱的阻值R和对应的电压值和对应的电压值U ，并作出并作出U-R图像图像(如图丙如图丙),由图像可知由图像可知电阻箱阻值为电阻箱阻值为R=20时，电压表的示数为时，电压表的示数为_V，该组所选用定值电阻该组所选用定值电阻的阻值为的阻值为_ 320R=20UR0=?U=?(1)(1) 由坐标图知由坐标图知, ,当当R = 20 R = 20 时时, U =3 V, , U =3 V, 所以所以: U =3V + (3V/20 ) R: U =3V + (3V/20 ) R0 0U=3V(2)(2) 由坐标图知由坐标图知, ,当当R = 40 R = 40 时时, U = 4V, , U = 4V, 所以所以: U = 4V +( 4V/40 ) R: U = 4V +( 4V/40 ) R0 0 U = 4VU = 4VR=40解得解得: R0 =20 U=6V连接实物图连接实物图 测量小灯泡的电功率图甲所示的是图甲所示的是“测定小灯泡的功率测定小灯泡的功率”的电路的电路图图乙是实验所需的电学元件，电源为两节新的图图乙是实验所需的电学元件，电源为两节新的干电池，灯泡的干电池，灯泡的额定电压为额定电压为2.5V2.5V，灯丝的电阻，灯丝的电阻约为约为1010 王同学连好电路后，闭合开关时发现灯不亮，王同学连好电路后，闭合开关时发现灯不亮，电流表无示数，但电压表有示数电流表无示数，但电压表有示数，电路的故障可能，电路的故障可能是是 李同学按电路图接好电路后，闭合开关时发现李同学按电路图接好电路后，闭合开关时发现灯 泡 特 别 亮 ， 这 表 明 他 在 闭 合 开 关 前 没灯 泡 特 别 亮 ， 这 表 明 他 在 闭 合 开 关 前 没有有 灯丝断了或灯头与灯座的接触不良灯丝断了或灯头与灯座的接触不良将滑动变阻器调到最大将滑动变阻器调到最大值值图甲所示的是图甲所示的是“测定小灯泡的功率测定小灯泡的功率”的电路的电路图图乙是实验所需的电学元件，电源为两节新的干图图乙是实验所需的电学元件，电源为两节新的干电池，灯泡的电池，灯泡的额定电压为额定电压为2.5V2.5V，灯丝的电阻，灯丝的电阻约为约为1010为了测定灯泡的额定功率，应调节为了测定灯泡的额定功率，应调节 ，使电压表的示数为使电压表的示数为 V V，如果此时电流表的示数如图，如果此时电流表的示数如图( (丙丙) )所示，则该灯泡的额定功率为所示，则该灯泡的额定功率为 W W实验时，小梅改变滑动变阻器滑片位置，测出实验时，小梅改变滑动变阻器滑片位置，测出三组小灯泡电压、电流数据，算出功率的平均值作为三组小灯泡电压、电流数据，算出功率的平均值作为小灯泡的额定功率。小灯泡的额定功率。请你指出小梅做法的错误之处请你指出小梅做法的错误之处 . .滑动变阻器滑动变阻器2.50.7P额额 = U额额I额额 = 2.5V x 0.28A = 0.7W某同学在连接电路后，闭合开关，移动滑动变某同学在连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片阻器滑片P P过程中发现，过程中发现，灯泡变亮时，电压表示数反灯泡变亮时，电压表示数反而减小而减小，灯泡变暗时，电压表示数反而增大。经检灯泡变暗时，电压表示数反而增大。经检查所用器材均完好。查所用器材均完好。你认为你认为 . . 电压表接在滑动变阻器两端了电压表接在滑动变阻器两端了图甲所示的是图甲所示的是“测定小灯泡的功率测定小灯泡的功率”的电路图图的电路图图乙是实验所需的电学元件，电源为两节新的干电池，乙是实验所需的电学元件，电源为两节新的干电池，灯泡的灯泡的额定电压为额定电压为2.5V2.5V，灯丝的电阻，灯丝的电阻约为约为1010 开关闭合后开关闭合后, ,观察到小灯泡两端电压观察到小灯泡两端电压小于小于它的额它的额定电压，要使小灯泡正常发光，则滑片定电压，要使小灯泡正常发光，则滑片P P应向应向 方移方移动（填动（填“左左”或或“右右”）直到电压表示数为）直到电压表示数为 V V为为止。止。左左2.5完完
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