专题六 电路中的图像问题（共7种图像类型）——2024年高考物理图像题型专项训练

专题六 电路中的图像问题 知识点一、电路中的图像问题 1．U－I图象及I－U图象的比较 图线 比较内容　　　　 I－U图象(伏安特性曲线) U－I图象 斜率 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻 线性元件 R1＞R2 R1＜R2 非线性元件 电阻随电压U的增大而增大 电阻随电压U的增大而减小 2．路端电压U与电流I的关系 (1)关系式：U＝E－Ir. (2)U－I图象(如图所示) ①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻． 3．电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝IU外＝IE－I2r＝P总－P内． (2)纯电阻电路：P出＝I2R＝＝. 知识点二、其他图像问题 1．基本思路 (1)解读图象的坐标轴，理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义． (2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息． 2．解题技巧 (1)应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度． (2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线． (3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等． 类型1 单个元器件的伏安特性曲线图像 1．（2023秋•道里区校级期中）如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，MN是曲线上的两点，过M点的切线和M、N两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是（　　） A．该金属导体的电阻是10Ω B．该金属导体两端的电压是2.0V时对应的电阻是10Ω C．该金属导体的电阻随电压的增大而减小 D．该金属导体在M点和N点对应的电阻之比是2：3 2．（2023秋•南海区校级月考）某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（　　） A．图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强 B．图乙反映该电学元件的导电性能随温度的升高而增强 C．图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样 D．图丙反映该电学元件如果加上较高的反向电压（大于40V）时，反向电流会急剧变大 类型2 多个元器件的伏安特性曲线图像 3．（2022秋•牡丹江校级期末）如图所示，A、B、C为三个通电导体的I﹣U关系图象。由图可知（　　） A．三个导体的电阻关系为RA＞RB＞RC B．三个导体的电阻关系为RA＜RB＜RC C．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是5A D．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是40A 4．（2023秋•丰台区期中）某同学通过实验，描绘出了两个电阻R1、R2的伏安特性曲线，如图所示，两条图线交于点P，R2的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4。下列说法正确的是（　　） A．R1的电阻为0.5Ω B．当U＝1V时，R2与R1的电阻相等 C．R2的电阻随电压的增大而减小 D．当U＝1V时，R2的电阻为10Ω 5．（2023秋•仓山区校级期中）如图为电阻A、B的伏安特性曲线，下列说法正确的是（　　） A．电阻A为线性元件，其阻值为0.2Ω B．随着所加电压的增大，电阻B的阻值增大 C．电阻B的图线上某点切线的斜率为其相应状态的阻值 D．在两图线的交点P处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值 类型3 路端电压随外电阻变化的的U-I或P-I图像 6．（2023•九龙坡区开学）小帅按图甲电路进行实验，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。在电路元件安全的前提下，适当移动R2的滑片P，记录电压表和电流表的数据并绘制成如图乙的I﹣U图象；接着将R1换为定值电阻R3。将电压表取下后并联在R3两端，移动R2的滑片，某时刻电压表示数为1.6V时，电流表示数为0.4A。则下列判断正确的是（　　） A．电源电压为4V B．R2与R1串联时，滑片P向右移动，电压表与电流表的示数之比变小 C．R2与R3串联时，R2能够取到的最小值为6Ω D．R1与R3的阻值之比为4：15 7．（2023秋•仓山区校级期中）如图甲所示，M为电动机，当滑动变阻器R的触头P从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于0.2A时，电动机不发生转动，各电表均视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的最大阻值为3Ω B．电路中电源的内阻为0.2Ω C．此过程电动机的最大发热功率为0.90W D．此过程电动机的最大输出功率为0.54W 类型4 电源的路端电压U-I图与外电阻的电压U-I图组合问题 8．（2023秋•洛阳期中）某电源和某额定电压6V、额定功率12W的小灯泡U﹣I图像如图甲中①、②图线所示，现将该电