第十一章 电路及其应用 - 电学中U-I图象法的应用 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

电学中图像法的应用 一架“桥” 二变 “形” 三看“图” 一、研究策略 物理规律与数学图像相结合 一架“桥” 图线 函数关系 电路的规律 二变 “通” 1、化曲为直 2、坐标轴平移 第一看“点” 三看“图” 第二看“截距” 第三看“面积” “识图 读图 用图” 高速高效 二、电路中的图像 1、U ～ I 图像 2、P ～ R 图像 3、P ～ I 图像 0 U I E I0 4、U ～ R 、I ～ R 图像 ┅ ┅ 1.工作点：反映电路工作状态的点； 三、U-I 图像的应用 4.路端电压U与电流I的关系U＝E－Ir 2.稳恒电流的U-I图像有两种，一种是电源的U-I图像， 一种是用电器的U-I图像； 而用电器的U-I图线又分为两类： 一类是呈线性关系，一类呈非线性关系. 3.在解题的过程中注意等效的物理思想。 0 U I E I0 图像 斜率 截距 交点 面积 U I O U I O U I O 电阻R 电阻R的功率 电源内阻r 横轴截距I短纵轴截距E 电源的输出功率 电源E与电阻R串联时的工作电流和电阻R上的电压 接入该电阻时的输出功率 练习1.如图所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图像．下面关于这个图像的各种说法正确的是( ) A.电源电动势为3V B. 短路电流为0.6A C. 电池内阻为5Ω D.电池内阻无法确定 注意：若纵坐标上的取值不从零开始取，则该截距不表示短路电流 r= =1Ω，短路时U=0，则I短= =3.0 A。 U(V)　　 3 2 1 I (A) 0 0.2 0.4 0.6 5 4 6 B A 0.33A PA=1.98W 练习2.有两个小灯泡A和B， 它们的U–I 特性曲线如图所示。把两个小灯泡接在电动势为6V、内阻不计的电源下。 （1）若将此两灯泡并联后接在此电源两端，则此两灯泡的电功率分别为多大？ PB=2.76W 0.46A B工作点 A工作点 U(V)　　 3 2 1 I (A) 0 0.2 0.4 0.6 5 4 6 B A A工作点 B工作点 0.28A 3.9V 练习2.有两个小灯泡A和B， 它们的U–I 特性曲线如图所示。把两个小灯泡接在电动势为6V、内阻不计的电源下。 （2）若将两灯泡串联在此电源两端，则两灯泡消耗的功率又分别多大？ 此时它们的电阻分别为多大？ 2.1V PA=1.09W PB=0.59W RA=13.93Ω RB=7.5Ω U(V)　　 3 2 1 I (A) 0 0.2 0.4 0.6 5 4 （1） 练习3.有一个小灯泡L，它的U–I 特性曲线如图所示，把它接入下列电路中，每节电池的电动势为1.5 V，内电阻为1.5 Ω。求： （1）如将小灯泡L接入（a）电路（电源为一节干电池），如图所示，则小灯泡的实际功率为_______W。 0.18A 1.25V P=UI=1.25×0.18W= 0.225W U=E-Ir=1.5-1.5I U(V)　　 3 2 1 I (A) 0 0.2 0.4 0.6 5 4 （2） 1V 0.15A P=UI=0.15W 练习3.有一个小灯泡L，它的U–I 特性曲线如图所示，把它接入下列电路中，每节电池的电动势为1.5 V，内电阻为1.5 Ω。求： （2）如将小灯泡L接入（b）电路（电源为三节干电池），如图所示，定值电阻R＝18 Ω，则小灯泡的实际功率为_______W。 E=4.5V，r=4.5Ω U=E-I(r+R)=4.5-22.5I U(V)　　 3 2 1 I (A) 0 0.2 0.4 0.6 5 4 （3） =0.26W 1.75V 0.24A E=4.5V，r=4.5Ω 练习3：（3）如将（b）中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡L，其它条件不变，如图（c）所示，则此时电源内部的发热功率为______W。 U(V)　　 3 2 1 I (A) 0 0.2 0.4 0.6 5 4 （4） =1.36W 2V 0.275A E=4.5V，r=4.5Ω 练习3：（4）如将完全相同的小灯泡L两个小灯泡并联接入（d）电路（电源为三节干电池），其它条件不变，则此时电源内部的发热功率为______W。 U(V)　　 3 2 1 I (A) 0 0.2 0.4 0.6 5 4 （5） =0.44W 1.75V 0.25A 练习3：（5）如将小灯泡L接入（e）电路，换成新的电源，其电动势为6V，内阻r为2Ω，如图所示，定值电阻R1＝8 Ω，R2＝10Ω，则小灯泡的实际功率为______W。 U(V)　　 3 2 1 I (A) 0 0.2 0.4 0.6 5 4 （6） =0.47W 1.8V 0.26A 练习3：（6）如将小灯泡L接入（f）电路，换成新的电源，其电动势为6V，内阻r为2Ω，如图所示，定值电阻R1＝8 Ω，R2＝10Ω，则小灯泡的实际功率为______W。 练习4：电池甲和乙的电动势分别为E1、E2，E1>E2 ，内阻分别为r1、r2 ，若用这两个电池单独向某一电阻R供电时，这两个电阻所消耗的功率相同。若用电池甲、乙分别向另一电阻值比R大的电阻供电，电功率分别为P1、P2。则（ ） A.电池的内阻r1>r2 B.电池的内阻r1<r2 C. 电功率P1>P2 D. 电功率P1<P2 AC U O E1 E2 R′ R 只要应用得当，应用图线解题，将比通过计算求解更直观、简便。 ①直接或间接由电流、电压的关系得到； ②由电源的U-I线和用电器的U-I线的交点得到；（U=E-Ir) 总结规律：寻找工作点的方法： ③等效思想。 励 志 1、当世界给草籽重压时，它总会用自己的方法破土而出。 　　2、既然人生的幕布已经拉开，就一定要积极的演出；既然脚步已经跨出，风雨坎坷也不能退步；既然我已把希望播在这里，就一定要坚持到胜利的谢幕…… 　　3、我们可以失望，但不能盲目。 　　4、自己选择的路、就要把它走完。 　　5、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。 　　6、原以为“得不到”和“已失去”是最珍贵的，可…原来把握眼前才是最重要的。 　　7、我不去想是否能够成功，既然选择了远方，便只顾风雨兼程！ 　　8、我走得很慢，但我从不后退！ 　　9、志在山顶的人，不会念山腰的风景. 　　10、不要轻易用过去来衡量生活的幸与不幸！每个人的一生都是可以绽放美丽的——只要你珍惜。 1.元素与集合的关系 U x A x C A    , U x C A x A    . 2.德摩根公式 ( ) ; ( ) CU A B  CU A CUB CU A B  CU A CUB . 3.包含关系 A B A A B B    U U A B C B C A     U A C B    UC A B R  4.容斥原理 card(A B)  cardA cardB  card(A B) card(A B C)  cardA cardB  cardC  card(A B)  card(A B)  card(B C)  card(C A)  card(A B C) . 5．集合1 2 { , , , } n a a a 的子集个数共有2n 个；真子集有2n –1 个；非空子集有2n –1 个；非空的真子集有2n –2 个. 6.二次函数的解析式的三种形式 (1)一般式2 f (x)  ax  bx  c(a  0) ; (2)顶点式2 f (x)  a(x  h)  k(a  0) ; (3)零点式1 2 f (x)  a(x  x )(x  x )(a  0) . Thank You! 1.元素与集合的关系 U x A x C A    , U x C A x A    . 2.德摩根公式 ( ) ; ( ) CU A B  CU A CUB CU A B  CU A CUB . 3.包含关系 A B A A B B    U U A B C B C A     U A C B    UC A B R  4.容斥原理 card(A B)  cardA cardB  card(A B) card(A B C)  cardA cardB  cardC  card(A B)  card(A B)  card(B C)  card(C A)  card(A B C) . 5．集合1 2 { , , , } n a a a 的子集个数共有2n 个；真子集有2n –1 个；非空子集有2n –1 个；非空的真子集有2n –2 个. 6.二次函数的解析式的三种形式 (1)一般式2 f (x)  ax  bx  c(a  0) ; (2)顶点式2 f (x)  a(x  h)  k(a  0) ; (3)零点式1 2 f (x)  a(x  x )(x  x )(a  0) . 课件制作小图标 $