方法07等电流线法-高考物理电学十大方法精讲

方法07等电流线法 两个负载串联时，流过它们的电流相等，对于负载是纯电阻的金属元件来说，其电阻率随温度的升高而增大，电阻会增大，在处理这些元件的实际功率等问题时，往往利用它们的I-U伏安特性曲线来求解，在I-U伏安特性曲线图中，作出垂直于电流轴的一条直线，称之为等电流线，将此等电流线进行移动，直到此线与I-U伏安特性曲线的交点之和满足题意所给的总电压，这样处理问题可以大大减少运算量，会事半功倍. 【调研1】如图a所示，其中R两端电压U随通过该电阻的直流电流I的变化关系如图b所示．电源电动势为7.0 V(内阻不计)．且R1=1000Ω，(不随温度变化)．若改变R2．使AB与BC间的电压相等，这时 ( ) A．R的阻值为1000Ω B．R的阻值为1333Ω C．通过R的电流约为2.0 mA D. 通过R的电流约为1.5 mA R2 R R1 A B C (a) U/V 2 1 4 3 (b) 0 2 1 4 3 I/mA 解析： 电源内阻不计，当AB与BC间的电压相等时，即BC间的电压为3.5V，则R和R1的电压之和为3.5V；在b图中作出定值电阻R1的图线(过原点的倾斜直线)，根据题意知流过R和R1的电流相等，在b图中作垂直于横轴的直线(I1)，如图c所示，它与两图线交点的纵坐标之和等于3.5V，此时电流约为1.5mA，R的电压约为2V，则R===1.333kΩ，所以B、D正确. U/V 2 1 4 3 0 R1 I1 2 1 4 3 I/mA U/V 2 1 4 3 0 2 1 4 3 I/mA (c) (d) 【另解】A、B与B、C间的电压相等，有E=UAB+UBC，UAB=UBC，解得UBC=3.5V；而UBC=U+IR1，则U= UBC-IR1，将UBC =3.5 V，Rl=1000Ω代入得U=3.5-1000I，在题给图像中作出函数关系U=3.5-1000I的图像如图d所示，两图线的交点对应的横纵坐标I=1.5mA，U=2V为公共解，由IR=U，得R==1.333kΩ，故B、D正确. 【调研2】如图(a)所示为甲、乙两灯泡的I-U图像，根据图像，计算甲、乙两灯串联在电压为220V的电路中时实际发光的功率分别约为P甲= ，P乙= . 0 5 30 25 20 15 10 100 150