2021届高考物理二论复习考点全解全析专题06 纯电阻、非纯电阻电路（解析版）.docx

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1、专题06图像问题、纯电阻电路与非纯电阻电路【基础知识】一、电源的UI图像(1)图像的函数表达式：U＝E－Ir。(2)图像表示：电源的外电路的特性曲线(路端电压U随电流I变化的图像)，如图所示是一条斜向下的直线。(3)当外电路断路时(即R―→∞，I＝0)：纵轴上的截距表示电源的电动势E(E＝U端)；当外电路短路时(R＝0，U＝0)：横坐标的截距表示电源的短路电流I短＝。(条件：坐标原点均从0开始)(4)图线的斜率：其绝对值为电源的内电阻，即r＝＝。(5)某点纵坐标和横坐标值的乘积：为电源的输出功率，在

2、图中的那块矩形的“面积”表示电源的输出功率。二、电源的有关功率和电源的效率1．电源的有关功率和电源的效率(1)电源的总功率：P总＝IE＝I(U内＋U外)。(2)电源的输出功率：P出＝IU外。(3)电源内部的发热功率：P′＝I2r。(4)电源的效率：η＝＝，对于纯电阻电路，η＝＝。,即外电阻越大，电源效率越高。2．输出功率和外电阻的关系在纯电阻电路中，电源的输出功率为P＝I2R＝R＝R＝(1)当R＝r时，电源的输出功率最大，Pm＝。(2)当R>r时，随着R增大，P减小。(3)当R

3、大。3.功率最大值的求解方法(0)需要注意的是题目问的是电源功率、定值电阻功率、变值电阻功率中的哪个。(1)流过电源的电流最大时，电源的功率、内损耗功率均最大。(2)对某定值电阻来说，其电流最大时功率也最大。(3)电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大，若不能相等，外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大。(4)对于外电路中部分不变电阻来说，可以写出其功率表达式，利用数学知识求其极值。【常考题型】考点1图像问题（含伏安特性曲线、电源U—I图）1、如图所示，为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确

4、的是(　　)A．在两图线交点处，A的阻值等于B的阻值B．在两图线交点处，A的阻值小于B的阻值C．在两图线交点处，A的阻值大于B的阻值D．A的阻值随电流的增大而减小，B的阻值不变【答案】A【解析】两图线的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，故A正确，B、C错误；由题图可知，电阻A的图像的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，故D错误。2、[多选]两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知(　　)A．R1为线性元件，R2为非线性元件B．R1的电阻

5、R1＝tan45°＝1ΩC．R2的电阻随电压的增大而减小D．当U＝1V时，R2的电阻等于R1的电阻【答案】AD【解析】由图可知R1的伏安特性曲线为过原点的直线，故R1为线性元件，R2的伏安特性曲线为曲线，故R2是非线性元件，故A正确；R1的电阻不等于tan45°，应为U与I的比值，大小为2Ω，故B错；R2为非线性元件，其中电阻大小仍等于某一时刻U与I的比值，D正确；由图可知R2随电压增大而增大，故C错。小结：对于电阻的U-I图，图像上某点是其对应的UI关系，图像的切线斜率能看出其电阻的变化趋势，但是某

6、点的电阻是该点与原点连线的斜率，斜率不是电阻。3、如图所示为一个电池组和一只电阻R的U—I图线。用该电池组与电阻R连接成闭合电路，则以下说法正确的是(　　)A．电池组的内阻是0.5ΩB．电阻的阻值为2ΩC．电池组的输出功率将是5WD．改变电阻R的阻值时，则电池组的最大输出功率为6.25W【答案】D【解析】电池组的内阻r＝＝Ω＝1Ω，故A错误。电阻的阻值约R＝＝Ω，故B错误。两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态，由图读出路端电压为U＝2V，电流为I＝3A，电池组的输出功率是P＝UI＝

7、6W，故C错误。当外电阻等于电池的内阻时，即外电阻R＝r＝1Ω时，电池组的最大输出功率P出＝2R＝2×1＝6.25W，故D正确。4、如图所示，A为电源的UI图线，B为电阻R的UI图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是(　　)A．4W，B．2W，C．4W，D．2W，【答案】C【解析】从题图可知E＝3V，图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成闭合电路的工作点，因此P出＝UI＝4W，P总＝EI＝6W。电源的效率η＝＝。小结：电源的UI图与电阻的UI图结合一起时候，其交点意味着把两

8、元件连接成一个电路时实际工作时候的U与I,可通过此时的UI值来计算电阻的功率以及电路相关的物理量。此方法用于解决变值电阻的实际功率最为有效。5、如图所示，直线OAC为某一电源的总功率P总随电流i变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图象．若A、B对应的横坐标为2A，那么线段AB表示的功率及I=2A时对应的外电阻是（）．A．2W，0.5ΩB．4W，2ΩC．2W，lΩD．6W，2Ω【答案】A【解析】由图象知，直线OAC表示电源的P