内容正文:
专题28 I-U图像的理解和相关计算
一、电流与电压、电阻的关系
1.电流与电压的关系:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。对应图像如图1所示。
2.电流与电阻的关系:在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。对应图像如图2所示。
方法 I-U图像的理解和相关计算
1.I-U图像表示电流随电压变化的规律,图像中,横轴表示电压U,单位一般是V;纵轴表示电流I,单位一般是A。也有横轴表示电流I,纵轴表示电压U的。
2.如图甲,图线b和c中的电流值与电压值成正比说明电阻不变,这是定值电阻的I-U图线;图线a随电压的增大有向下弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变大,即电阻变大,小灯泡灯丝的I-U图像一般是这种形式的;图线d随电压的增大有向上弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变小,即电阻变小。
3.如图甲,根据图像比较定值电阻的大小时,可以比较同一电压下的电流,电流大的电阻小;也可以比较同一电流下的电压,电压大的电阻大;还可以比较图线的倾斜程度,图线越陡,说明U与I的比值越小,即电阻越小。例如:R1<R2。
4.由图乙易知,对于定值电阻有。
一、填空题
1.小灯泡L和由阻R的电流随电压变化的图像如图所示。如果将小灯泡L和电阻R并联接在电压为2.5V电源上,则小灯泡L此时的电阻为 Ω。
2.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成,通过L、R的电流跟其两端电压关系如下图所示。由图可得定值电阻R的阻值为 Ω;当把这个工具接在电压为2 V的电路两端, L、R并联电路的总电流为 A,工作5s,则消耗的总电能为 J。
3.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U—I图像,若将L和R并联在电源电压为6V的电路中,则整个电路的总电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,则L与R的阻值之比为 。
4.两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,则RA= Ω。若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.3A,则电源电压是 V。
5.有一定值电阻R与一小灯泡L,通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示,则电阻R= Ω。现将R和L并联接在电压为4V的电源两端,此时干路中的电流是 A;若将R和L串联接在该电源两端,电路中的电流是 A。
6.如图甲是电阻和的图像。乙图电路中,开关闭合,电路电流为时,电路电源电压为 ;丙图电路中,当开关闭合、电源电压为时,电路总功率为 。
7.图甲是灯泡L的电流随电压变化的图像,将该灯泡和电压表以及电阻R按图乙所示连接,只闭合S0、S1,移动滑片P,使电压表示数为1.5V;保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,只闭合S0、S2,电压表示数为2.7V,则R的阻值为 。
8.如图甲所示电路,电源电压恒为6V、R1、R2为定值电阻,R1和灯泡L的I-U关系图象如图乙所示,当开关S1、S2、S3都闭合时,通过灯泡L的电流为 A;当S1闭合,S2、S3断开时,电压表示数为4V,则R2的阻值为 Ω,若此时R1短路,则电压表示数为 V。
9.如图所示,图甲是灯L和电阻R的电流随电压变化的图像,将它们按图乙所示接入电路中。只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.8W,则电源电压为 V;再闭合开关S1,电流表的示数变化了 A,此时电路消耗的总功率为 W。
10.甲、乙两灯的正常工作的电压分别为6V和3V,它们的电流随电压变化关系的图像如图所示,则甲灯泡正常发光时的电阻为 Ω。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端,甲灯正常发光,R1的两端电压为U1,功率为P1;乙灯与R2串联接在该电源两端,乙灯也能正常发光,R2的两端电压为U2,功率为P2。已知R1+R2=90Ω,则电源电压U是 V;电路中P1与P2的比值是 。
二、单选题
11.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.当在导体B的两端加上2V的电压时,通过导体B的电流为0.2A
B.将A、B两导体并联后接到电压为6V的电源上时,干路中的电流为1.5A
C.当通过导体A的电流为0.4A时,加在导体A的两端电压为2V
D.导体A的电阻大于导体B的电阻
12.如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列选项对图像信息判断正确的是( )
A.当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为10