电源U-I图象.doc

电源UI图象与电阻UI图象的比较图象上的特征物理意义电源UI图象电阻UI图象图形图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小图线斜率的绝对值大小内电阻r电阻大小例1在如图10所示的UI图象中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线为某一电阻R的UI图线用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知()图10A电源的电动势为3 V，内阻为0.5 B电阻R的阻值为1 C电源的输出功率为4 W D电源的效率为50%解析由图线可知，电源的电动势为3 V，内阻为r0.5 ；由图线可知，电阻R的阻值为1 ，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I2 A，路端电压UIR2 V(可由题图读出)，电源的输出功率为PUI4 W，电源的效率为100%66.7%，故选项A、B、C正确，D错误答案ABC例2图7210【典例3】 如图7210所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为1、2，则()AP1P2 BP1P2 C12 D12，只有B、C正确答案BC反思总结UI图象的一般分析思路(1)明确纵、横坐标的物理意义(2)明确图象的截距、斜率及交点的意义(3)找出图线上对应状态的参量或关系式(4)结合相关概念或规律进行分析、计算突破训练1.如图11所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有()图11AR接到a电源上，电源的效率较高BR接到b电源上，电源的输出功率较大CR接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低DR接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高答案C解析由题图判断电源a的内阻大，在纯电阻电路中电源效率100%，内阻越大，效率越低；电源的输出功率PUI对应图线交点坐标的乘积，只有C正确2如图7所示，直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡的UI图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路，下列说法中正确的是()图7A此电源的内阻为0.5 B电源的总功率为10 WC电源的输出功率为8 W D由于小灯泡的UI图线是一条曲线，所以欧姆定律不适用答案A解析由电源的UI图线A可知，此电源的电动势为4 V，内阻为0.5 ，选项A正确用该电源和小灯泡组成闭合电路，电源输出电流为2 A，电源的总功率为PEI8 W，电源的输出功率为PUI32 W6 W，选项B、C错误虽然小灯泡的UI图线是一条曲线，但是欧姆定律仍适用，选项D错误【跟踪短训】图72115如图7211所示为两电源的UI图象，则下列说法正确的是()A电源的电动势和内阻均比电源大B当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等C当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电源的输出功率大解析图线在U坐标轴上的截距等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A正确；作外接电阻R的伏安特性曲线分别交电源、的伏安特性曲线于S1、S2两点(如图所示)，交点横、纵坐标的乘积IUP为电源的输出功率，由图可知，无论外接多大电阻，两交点S1、S2横、纵坐标的乘积不可能相等，且电源的输出功率总比电源的输出功率大，故B错误、D正确；电源的效率，因此电源内阻不同则电源效率不同，C错误答案AD6如图7212所示，图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是()图7212A电源的电动势为50 VB电源的内阻为 C电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 D输出功率为120 W时，输出电压是30 V解析电源的输出电压和电流的关系为：UEIr，显然直线的斜率的绝对值等于r，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出截距为50 V，斜率的大小等于r 5 ，A正确，B错误；当电流为I12.5 A时，由回路中电流I1，解得外电路的电阻R外15 ，C正确；当输出功率为120 W时，由题图中P I关系图线中看出对应干路电流为4 A，再从U I图线中读取对应的输出电压为30 V，D正确答案ACD9某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图8所示，根据图线可知()图8A反映Pr变化的图线是bB电源电动势为8 VC电源内阻为2 D当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 答案CD解析电源的总功率PEIE，与电流成正比，由PrI2r知电源内部的发热功率与电流的平方成正比，A错误当电流为2 A时，电源的总功率与发热功率相等，可得出电源电动势为4 V，内阻为2 .当电流为0.5 A时，根据闭合电路欧姆定律可得外电路的电阻为6 ，B错误，C、D正确10. (多选)如图8所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线与直线、相交点的坐标分别为P(5.2,3.5)、Q(6,5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是()图8A电源1与电源2的内阻之比是32B电源1与电源2的电动势之比是11C在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12D在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是710解析：选AB根据图像可知，E1E210 V，r1 ，r2 ，所