专题12 两种U-I图象(精讲)2019年高考物理双基突破(二) Word版含解析.pdf

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1、一、导体的伏安特性曲线1．伏安特性曲线（1）概念：用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U的I－U图象。（2）形状：①过原点的直线，对应元件叫线性元件；②过原点的曲线，对应元件叫非线性元件。（3）意义：能形象直观的反映出导体电阻的变化规律。2．线性元件的U－I图象与I－U图象的比较U－I图象I－U图象图象举例坐标轴纵坐标表示电压U纵坐标表示电流I含义横坐标表示电流I横坐标表示电压U斜率含义斜率表示电阻，如图RR12123．对伏安特性曲线的理解（1）图中，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件。（2）图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，

2、电阻越小，故R

3、，故R∶R＝2∶（）＝3∶115×10－3215×10－33123（2）由欧姆定律得U＝IR，U＝IR，由于I＝I，则U∶U＝R∶R＝3∶1111222121212UU（3）由欧姆定律得I＝1，I＝2，由于U＝U，则I∶I＝R∶R＝1∶31R2R12122112点评：分析I－U图象或U－I图象时，首先要明确是什么图象，要明确图线斜率k的意义，究竟是k1＝R还是k＝。R二、电源U—I曲线——路端电压U与电流I的关系1．因为U＝ε－Ir，一般认为电源的电动势ε和内阻r一定，其关系满足一次函数，图线为如图一条倾斜的直线，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的

4、内阻。（纵坐标的起点必须是从0起）2．由U＝E－Ir知，路端电压随干路电流的增大而减小，如图。如果r＝0，即电源无内阻，则无论R、I怎样变化，U＝E，说明路端电压变化的根本原因在于电源有内阻，内阻上由于电流流过产生电势差（从负极到正极，测内电压的电压表正极必须与电池负极相连）。3．如图，U－I图线叫电源的伏安特性曲线，I起点为0时，其在纵轴上的截距等于电动势E，图线的ΔUE斜率的绝对值k＝

5、

6、＝表示电源内电阻r，斜率的绝对值越大，表明电源的内阻越大。U起点为0时，其ΔIImE在横轴的截距为短路电流，即I＝。mrU4．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＝

7、。I5．图线上每一点坐标的乘积——面积UI为电源的输出功率，而电源的总功率P＝EI，P－P＝EI总总出－UI为电源的发热功率。【题6】如图所示为闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法中正确的是A．电动势E＝E，短路电流I＞I1212B．电动势E＝E，内阻r＞r1212C．电动势E＞E，内阻r＞r1212D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大【答案】D流，由图可知I＞I.A正确．而r＝E/I，即图线的斜率表示电源的内阻，由图知r＜r，B、C错误．当工作1212电流变化量相同时，因为r＜r，电源2内电压变化较大，由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋U所

8、以电12外内．源2的路端电压变化较大。D正确。【题7】右图为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线。用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。则该电路可能为【答案】B【题8】（多选）如图是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是A．电源的电动势为6.0VB．电源的内阻为12ΩC．电源的短路电流为0.5AD．电流为0.3A时的外电阻是18Ω【答案】AD【解析】由于该电源的U－I图象的纵轴坐标不是从0开始的，故纵轴上的截距仍为电源的电动势，即ΔU6.0－5.0E＝6.0V，但横轴上的截距0.5A不是电源的短路电流，故内阻应按斜率的绝对值计

9、算，即r＝

10、

11、＝ΔI0.5－0Ω＝2Ω。E由闭合电路欧姆定律可得电流I＝0.3A时，外电阻R＝－r＝18Ω。故选项A、D正确。I三、两种U—I图线的比较1．闭合电路欧姆定律的U—I曲线和部分电路欧姆定律的U—I曲线意义（1）U—I曲线不同。（2）图线表示的物理规律不同：如图（甲）是对固定电阻而言的，纵坐标和横坐标分别代表了该电阻两端的电压U和通过该电阻的电流I，反映了I和U的正比关系；图（乙）是对闭合电路整体而言的，U表示路端电压，I表示通过电源的电流，图线反映U和I的相互制约的关系。（3）图线的物理意义不同：图（甲）表示导体