高考物理一轮复习 热点题型 专题2.4 两类U-I图像的比较及应用学案-人教版高三全册物理学案

专题 2.4 两类 U-I 图像的比较及应用由公式 U＝E－Ir 知，电源的 U-I 图像(如图)有如下特点：1．纵轴上的截距等于电源的电动势；横轴上的截距等于短路电流，即 I 短＝。2．图线斜率的绝对值等于电源的内阻，即 r＝＝，斜率的绝对值越大，表明电源的内阻越大。3．图线上任一点对应的 U、I 的比值为此时外电路的电阻，即 R＝。4．图中阴影面积 UI 为电源的输出功率，而电源的总功率 P 总＝EI，P 总－P 出＝EI－UI 为电源的发热功率。注意：在 UI 图像中，U 轴或 I 轴如果不从零开始，两个坐标轴的截距及斜率的意义也将发生改变。5. 两种 UI 图像的比较电源的 UI 图像电阻的 UI 图像图形物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系截距与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标 U、I 的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标 U、I 的比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率(绝对值)电源电阻 r电阻大小联系在同一坐标系中，两图线交点坐标(Un，In)，即表示用该电源与该电阻组成回路时的路端电压和电路中的电流，也表示电阻两端电压及其电流；P＝InUn即表示此时电源的输出功率，也表示此时电阻的实际功率【典例 1】如图所示，直线 A 为某电源的 UI 曲线，曲线 B 为某小灯泡 L1的 UI 图线的一部分，用该电源和小灯泡 L1串联起来组成闭合回路时，小灯泡 L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是( )A．此电源的内电阻为 ΩB．小灯泡 L1的额定电压为 3 V，额定功率为 6 WC．把小灯泡 L1换成阻值恒为 1 Ω 的纯电阻，电源的输出功率将变小D．由于小灯泡 L1的 UI 图线是一条曲线，所以小灯泡发光过程中欧姆定律不适用【答案】B 【典例 2】在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关 S，将滑动变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示。则( )A．图线①是电压表 V2示数随电流变化的图线B．电源内电阻的阻值为 10 ΩC．电源的最大输出功率为 3.6 WD．滑动变阻器 R2的最大功率为 0.9 W【答案】AD 【解析】 将滑动变阻器的滑片 P 从最右端滑到最左端，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，R1的电压和电源的内电压增大，则 R2...