076电阻及电源UI图像的分析与计算 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题
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076 电阻及电源 UI 图像的分析与计算
一.必备知识精华
1.两种图像的比较
图像上
的特征
物理意义
电源
UI
图像 电阻
UI
图像
图形
图像表示的物理量变化
关系
电源的路端电压随电路电流
的变化关系
电阻两端电压随电流的变
化关系
图线与坐标轴交点
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
图线上每一点坐标的乘
积
UI
表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率
图线上每一点对应的
U
、
I
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，表示
此电阻的大小
图线的斜率的绝对值 内电阻
r
电阻大小
联系
在同一坐标系中，两图线交点坐标(
Un
，
In
)，既表示用
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
既表示此时
电源的输出功率，也表示此时电阻的实际功率
2.UI
图像的解题技巧
(1)电源
UI
图线的纵坐标
U
若不从零开始，则横轴的截距小于短路电流，求
电源内阻
r
时可以用
r
＝求解。
(2)对于灯泡等非线性元件的闭合电路问题，只能根据
UI
图像计算。电源和
元件的
UI
图线的交点对应该电源与该元件组成回路时该元件的工作电压和工作电
流。
二.典型例题
题型一：两直线相交
例 1.在如图所示的
UI
图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系
图像，直线Ⅱ为某一电阻
R
的伏安特性曲线。用该电源与电阻
R
组成闭合电路。
由图像判断错误的是( )
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076 电阻及电源 UI 图像的分析与计算
A．电源的电动势为 3 V，内阻为 0.5 Ω
B．电阻
R
的阻值为 1 Ω
C．电源的效率为 80%
D．电源的输出功率为 4 W
思维引导：(1)电源的
UI
关系式是什么？
提示：
U
＝
E
－
Ir
。
(2)两个
UI
图线的交点的意义是什么？
提示：电源与电阻
R
组成闭合电路时对应的电阻两端的电压和电路中的电流。
答案：C。
解析：根据闭合电路欧姆定律得：
U
＝
E
－
Ir
，当
I
＝0 时，
U
＝
E
，由读出电源
的电动势
E
＝3 V，内阻等于图线的斜率绝对值，则：
r
＝||＝ Ω＝0.5 Ω，A 正
确；根据图像可知电阻
R
的阻值：
R
＝＝1 Ω，B 正确；两图线的交点表示该电源
直接与电阻
R
相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出电压
U
＝2 V，电流
I
＝2
A，则电源的输出功率为：
P
出＝
UI
＝4 W，电源的效率：
η
＝×100%＝×100%＝
×100%≈66.7%，C 错误，D 正确。本题选错误的，故选 C。
题型二：直线与曲线相交
例 2．如图甲所示的电路中定值电阻
R
＝60 Ω，电源电动势
E
＝100 V，内
阻
r
＝10 Ω。如图乙所示，曲线为灯泡 L 的伏安特性曲线，直线为电源的路端电
压与电流的关系图线，以下说法正确的是( )
A．开关 S 断开时电源的效率为 60%
B．开关 S 闭合后电源的总功率会变小
C．开关 S 闭合后灯泡的亮度增强
D．开关 S 断开时小灯泡消耗的功率为 240 W
答案 D
解析 开关 S 断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为
U
L＝40 V，电源的效
率为
η
＝×100%＝40%，故 A 错误；开关 S 闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆
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摘要：
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076电阻及电源UI图像的分析与计算一.必备知识精华1.两种图像的比较图像上的特征物理意义电源UI图像电阻UI图像图形图像表示的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻两端电压随电流的变化关系图线与坐标轴交点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图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I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，表示此电阻的大小图线的斜率的绝对值内电阻r电阻大小联系在同一坐标系中，两图线交点坐标(Un，In)，既表示用该电源与该电阻组成回路时的路端...
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