電學(xué)中U-I圖象法的應(yīng)用

1、電學(xué)中圖象法的應(yīng)用電學(xué)中圖象法的應(yīng)用一架一架“橋橋” 二變二變 “形形” 三看三看“圖圖”一、研一、研 究究 策策 略略物理規(guī)律與數(shù)學(xué)圖像相結(jié)合物理規(guī)律與數(shù)學(xué)圖像相結(jié)合一架一架“橋橋” ” 圖線圖線 函數(shù)關(guān)系函數(shù)關(guān)系電路的規(guī)律電路的規(guī)律二變二變 “ “通通” ” 1 1、化曲為直、化曲為直 2 2、坐標(biāo)軸平移、坐標(biāo)軸平移第一看第一看“點(diǎn)點(diǎn)” ” 三看三看“圖圖”第二看第二看“截距截距”第三看第三看“面積面積”“識(shí)圖識(shí)圖 讀圖讀圖 用圖用圖” ” 高速高效高速高效二、電路中的圖像二、電路中的圖像1 1、U U I I圖像圖像 2 2、P P R R圖像圖像 3 3、P P I I圖像圖像 0UI

2、abEI04 4、U U R R 、I I R R圖像圖像 5 5、等等1.1.工作點(diǎn)：反映電路工作狀態(tài)的點(diǎn)；工作點(diǎn)：反映電路工作狀態(tài)的點(diǎn)；三、三、U-IU-I圖像的應(yīng)用圖像的應(yīng)用4.4.路端電壓路端電壓U U與電流與電流I I的關(guān)系的關(guān)系U UE EIr Ir2.2.穩(wěn)恒電流的穩(wěn)恒電流的U-IU-I圖像有兩種，圖像有兩種，一種是一種是電源電源的的U-IU-I圖像，圖像， 一種是一種是用電器用電器的的U-IU-I圖像；圖像；而用電器的而用電器的U-IU-I圖線又分為兩類：圖線又分為兩類：一類是呈線性關(guān)系，一類是呈線性關(guān)系， 一類呈非線性關(guān)系；一類呈非線性關(guān)系；3.3.在解題的過程中注意等效的物

3、在解題的過程中注意等效的物理思想。理思想。0UIabEI0圖象圖象UI0UI0UI0電阻電阻R電源電源內(nèi)內(nèi)阻阻r橫軸截距橫軸截距I短短縱軸截距縱軸截距E電源電源E與電與電阻阻R串聯(lián)時(shí)串聯(lián)時(shí)的的工作電流工作電流和和電阻電阻R上上的電壓的電壓 接入該電接入該電阻時(shí)的阻時(shí)的輸輸出功率出功率斜率斜率截距截距交點(diǎn)交點(diǎn)面積面積電阻電阻R的的功率功率電源的電源的輸輸出功率出功率練習(xí)練習(xí)1 1：如圖所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出如圖所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出的的U-IU-I圖像下面關(guān)于這個(gè)圖像的各種說法正確圖像下面關(guān)于這個(gè)圖像的各種說法正確的是的是( )( )(A) 電源電動(dòng)勢(shì)為電源電動(dòng)勢(shì)為3V(B) 短

4、路電流為短路電流為0.6A(C) 電池內(nèi)阻為電池內(nèi)阻為5(D) 電池內(nèi)阻無法確定電池內(nèi)阻無法確定VU /AI /0 . 36 . 008 . 26 . 24 . 22 . 04 . 0注意：注意：若縱坐標(biāo)上的取值不從零開始取，若縱坐標(biāo)上的取值不從零開始取，則該截距不表示短路電流則該截距不表示短路電流 r=U/I=1,r=U/I=1,短路時(shí)短路時(shí)U=0,U=0,則則I I短短=E/r=3.0 A=E/r=3.0 A。 U(V) 3 2 1I (A)00.20.40.6 5 4 6BAA工作點(diǎn)工作點(diǎn)B工作點(diǎn)工作點(diǎn)0.33APA=1.98W練習(xí)練習(xí)2 2：有兩個(gè)小燈泡有兩個(gè)小燈泡A A和和B B，

5、它們的它們的UI UI 特性曲線如圖特性曲線如圖所示。把兩個(gè)小燈泡接在電所示。把兩個(gè)小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為動(dòng)勢(shì)為6V6V、內(nèi)阻不計(jì)的電、內(nèi)阻不計(jì)的電源下。源下。（1 1）若將此兩燈泡并聯(lián)后）若將此兩燈泡并聯(lián)后接在此電源兩端，則此兩燈接在此電源兩端，則此兩燈泡的電功率分別為多大？泡的電功率分別為多大？PB=2.76WAB0.46AU(V) 3 2 1I (A)00.20.40.6 5 4 6BAA工作點(diǎn)工作點(diǎn)B工作點(diǎn)工作點(diǎn)0.28A3.9V練習(xí)練習(xí)2 2：有兩個(gè)小燈泡有兩個(gè)小燈泡A A和和B B， 它們的它們的UI UI 特性曲線特性曲線如圖所示。把兩個(gè)小燈泡接如圖所示。把兩個(gè)小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為在電

6、動(dòng)勢(shì)為6V6V、內(nèi)阻不計(jì)、內(nèi)阻不計(jì)的電源下。的電源下。（2 2）若將兩燈泡串聯(lián)在此）若將兩燈泡串聯(lián)在此電源兩端，則兩燈泡消耗的電源兩端，則兩燈泡消耗的功率又分別多大？此時(shí)它們功率又分別多大？此時(shí)它們的電阻分別為多大？的電阻分別為多大？ AB2.1VPA=1.09WPB=0.59WRA=13.93RB=7.5U(V) 3 2 1I (A)00.20.40.6 5 4（1 1）練習(xí)練習(xí)3 3：有一個(gè)小燈泡有一個(gè)小燈泡L L，它，它的的UI UI 特性曲線如圖所示，特性曲線如圖所示，把它接入下列電路中，每節(jié)電把它接入下列電路中，每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)為池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V1.5 V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻為為1

7、.5 1.5 。求：。求：（1 1）如將小燈泡如將小燈泡L L接入（接入（a a）電路（電源為一節(jié)干電池），電路（電源為一節(jié)干電池），如圖所示，則小燈泡的實(shí)際功如圖所示，則小燈泡的實(shí)際功率為率為_W_W。0.18A1.25VP=UI=1.25P=UI=1.250.18W=0.18W= 0.225W0.225WL)(aU=E-IrU=E-Ir=1.5-1.5I=1.5-1.5I U(V) 3 2 1I (A)00.20.40.6 5 4（2 2）1V0.15AP=UI=0.15WP=UI=0.15W練習(xí)練習(xí)3 3：有一個(gè)小燈泡有一個(gè)小燈泡L L，它，它的的UI UI 特性曲線如圖所示，特性曲線如

8、圖所示，把它接入下列電路中，每節(jié)電把它接入下列電路中，每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)為池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V1.5 V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻為為1.5 1.5 。求：。求：（2 2）如將小如將小燈泡燈泡L L接入（接入（b b）電路（電源）電路（電源為為三節(jié)三節(jié)干電池），如圖所示，干電池），如圖所示，定值電阻定值電阻R R18 18 ，則小燈，則小燈泡的實(shí)際功率為泡的實(shí)際功率為_W_W。 )(bLRE=4.5V，r=4.5U=E-I(r+RU=E-I(r+R)=4.5-22.5I)=4.5-22.5I U(V) 3 2 1I (A)00.20.40.6 5 4（3 3）=0.26W1.75V0.24AE=4.5V

9、，r=4.5IrUE 2IrEU2121IU25. 225. 2WrIP5 . 424. 022)(cLR練習(xí)練習(xí)3 3：（3 3）如將（如將（b b）中）中的電阻替換為另一個(gè)完全的電阻替換為另一個(gè)完全相同的小燈泡相同的小燈泡L L，其它條件，其它條件不變，如圖（不變，如圖（c c）所示，則）所示，則此時(shí)電源內(nèi)部的發(fā)熱功率為此時(shí)電源內(nèi)部的發(fā)熱功率為_。 U(V) 3 2 1I (A)00.20.40.6 5 4（4 4）=1.36W2V0.275AE=4.5V，r=4.5IrUE2IrEU2IU95 . 4WrIP5 . 4)275. 02()2(22練習(xí)練習(xí)3 3：（4 4）如將完全相如將完

10、全相同的小燈泡同的小燈泡L L兩個(gè)小燈泡并兩個(gè)小燈泡并聯(lián)接入（聯(lián)接入（d d）電路（電源為）電路（電源為三節(jié)干電池），其它條件不三節(jié)干電池），其它條件不變，則此時(shí)電源內(nèi)部的發(fā)熱變，則此時(shí)電源內(nèi)部的發(fā)熱功率為功率為_。 )(dU(V) 3 2 1I (A)00.20.40.6 5 4（5 5）=0.44W1.75V0.25A)(1RrIUE總)(12RrRUIUEIU53WUIP25. 075. 1練習(xí)練習(xí)3 3：（5 5）如將小燈泡如將小燈泡L接入（接入（e）電路，換成新）電路，換成新的電源，其電動(dòng)勢(shì)為的電源，其電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻內(nèi)阻r為為2，如圖所示，如圖所示，定值電阻定值電阻R18 ，R2

11、10，則小燈泡的實(shí)際功，則小燈泡的實(shí)際功率為率為_W。 ）（e1R2RLU(V) 3 2 1I (A)00.20.40.6 5 4（6 6）=0.47W1.8V0.26ArIIRUE總)(2rRIRUIIRUE)()(122IU6 .118 . 4WUIP26. 08 . 1練習(xí)練習(xí)3 3：（6 6）如將小燈泡如將小燈泡L接入（接入（f）電路，換成新）電路，換成新的電源，其電動(dòng)勢(shì)為的電源，其電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻內(nèi)阻r為為2，如圖所示，如圖所示，定值電阻定值電阻R18 ，R210，則小燈泡的實(shí)際功，則小燈泡的實(shí)際功率為率為_W。 2R）（f1RL練習(xí)練習(xí)4：電池甲和乙的電動(dòng)勢(shì)分別為電池甲和乙的電動(dòng)勢(shì)分別為E1、E2，E1E2 ，內(nèi)阻分別為內(nèi)阻分別為r1、r2 ，若用這兩個(gè)電池單獨(dú)向某一電阻，若用這兩個(gè)電池單獨(dú)向某一電阻R供電時(shí)，這兩個(gè)電阻所消耗的功率相同。若用電池甲、供電時(shí)，這兩個(gè)電阻所消耗的功率相同。若用電池甲、乙分別向另一電阻值比乙分別向另一電阻值比R大的電阻供電，電功率分別為大的電阻供電，電功率分別為P1、P2。則（。則（ ）A.電池的內(nèi)阻電池的內(nèi)阻r1r2 B.電池的內(nèi)阻電池的內(nèi)阻r1P2 D. 電功率電功率P1P2ACUOIE1E2R/R 只要應(yīng)用得當(dāng)，