内容正文:
欧姆定律的应用之图像问题及题型总结
一、图像问题
1.定值电阻
R1>R2 R1>R2
对定值电阻,其U-I图像类似于正比例函数,因U=R0·I,类比y=kx(R0相当于k)
2.小灯泡
图像弯向电压轴!!
小灯泡灯丝阻值随温度升高而变大。
(注:并不是随电压/电流增大而增大,电阻与电压/电流无关,电压/电流增大均导致温度升高!)
3.滑动变阻器
与电流轴有交点!!
对于滑变,其U-I图像类似于一次函数,因UP=U-U0=U-R0·I(U为电源电压,R0为定值电阻),类比y=kx+b(U相当于b,-R0相当于k)
二、常见题型
1.如图是电阻A和B的I-U图像,若把二者并联在2V的电压下,则干路电流为_______A;若把二者串联在电路中,当电路中电流为0.4A时,电源电压为_______V。
当U=2V时,IA=0.4A,IB=0.2A,I=IA+IB=0.6A
由图像可得:RA=5Ω,RB=10Ω
当I=0.4A时,U=UA+UB=(5Ω+10Ω)×0.4A=6V
(题目难度不大,其它方法自己思考)
2.如图是定值电阻甲和灯泡乙的I-U图像,图A、B是它们的部分电路连接示意图,下列说法正确的是( )
A.灯泡乙的电阻随电压的增大而增大
B.图A中,当电压U为3V时,电路中电流为0.3A
C.图B中,当电压U′为2.5V时,电路中电流为0.5A
D.图B中,当电压U′从0V增大到2.5V过程中,通过甲、乙电流之差先变大后变小
解析:A.电阻与电压无关,电压增大导致温度升高,灯泡电阻变大;
B.甲、乙串联,当U=3V时,即U甲+U乙=3V,且I相同;当I=0.4A时,U乙=1V;
C.甲、乙并联,当U=2.5V时,由图得:I甲=I乙=0.5A,干路电流I=I甲+I乙=1A;
D.由图像走势可得,电流之差先变大后变小。
所以,答案D正确。
技巧:题目中给出灯泡的U-I图像,则告诉我们其阻值是变化的,只能看图像凑数,不能求灯泡的电阻!!
3.滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端过程中,电压表和电流表的变化关系如图所示,则:
(此为定值电阻的图像)
R0的阻值:;
A点的含义:电路中的电流最小,电阻最大,对应滑片P在b端;
B点的含义:电路中的电流最大,电阻最小,对应滑片P在a端,此时电路中只有R0;
电源电压:滑片P在a端时,电路中只有R0,电压表示数即为电源电压,所以U=6V;
滑变最大值:图像上A点时,滑变最大,;
滑片P在中点时,电路中电流:
4.滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端过程中,电压表和电流表的变化关系录图所示,则:
A点的含义:电路中的电流最小,电阻最大,对应滑片P在b端;
滑变最大值:对应滑片P在b端时,滑变最大,;
B点的含义:电路中的电流最大,电阻最小,对应滑片P在a端;
电源电压及R0的阻值:
方法1.若为选择/填空:直接将AB延长,与U轴交点即为电源电压,U=6V
(C点含义:电流为0,电压表示数最大,则RP断路,此时电压表测电源电压,再根据B点求R0,也可以由A点求:)
滑片P在中点时,电路中电流:
方法2.,U=IBR0=0.6A×10Ω=6V
方法3.利用方程组: 解得:
方法4.利用R0不变: 解得:
方法5.利用电流之比等于电阻的反比:,
R0=10Ω,U=IBR0=0.6A×10Ω=6V
(方法2~方法5均可在计算题中使用!!)
5.滑动变阻器滑片从右端滑到左端过程中,R1、R2的I-U图像如图所示,则:
B为R1图像,A为R2图像
R1的阻值:
R2的最大值:(a点时,滑变最大)
电源电压:U=U1+U2=4V+14V=18V(a与b的电压之和,串联电流相等)
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