2027届新高考物理热点精准复习电源U-I图像的理解与应用

2027届新高考物理热点精准复习电源U­-I图像的理解与应用[学习目标]

1．掌握电源的U-I图像与电阻的U-I图像的区别。2．会结合闭合电路欧姆定律解决电源的U-I图像问题。项目电源的U-I图像电阻的U-I图像图形

1．电源U-I图像与电阻U-I图像的比较项目电源的U-I图像电阻的U-I图像截距过坐标原点，表示电流为零时，电阻两端的电压为零坐标U、I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率项目电源的U-I图像电阻的U-I图像坐标U、I的比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同表示电阻的大小，每一点对应的比值均等大斜率的绝对值电源内阻r电阻大小2．电源U-I图像的两点说明(1)如果U轴或I轴不从零开始，则图线截距的意义会发生变化，但斜率的意义不变。(2)“面积”：如图所示，图中的阴影“面积”表示电源的输出功率。[典例1]

(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是(

)A．电源的电动势为6.0VB．电源的内阻为12ΩC．电源的短路电流为0.5AD．电流为0.3A时的外电阻是18Ω√√

[典例2]在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L两端电压与电流的关系曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5A，0.75V)，该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0A，0V)，用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知(

)A．电源电动势为2.0VB．电源内阻为0.5ΩC．小灯泡L接入电源时的电阻为1.5ΩD．小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W√

[典例3]如图甲所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，理想电压表V1、V2的示数随理想电流表A示数的变化情况如图乙所示，下列说法正确的是(

)A．滑动变阻器的最大阻值为12ΩB．电源的电动势为9VC．R0＝15ΩD．电源内阻为3Ω√

1．有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I的关系图像分别如图a、b、c、d所示，将一个6Ω的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是(

)A．甲电源 B．乙电源C．丙电源 D．丁电源√

2．如图所示的U-I图像中，直线a为电源的路端电压与电流的关系图线，直线b、c分别是电阻R1、R2的电压与电流的关系图线。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则下列说法正确的是(

)A．电阻R1的阻值大于电阻R2的阻值B．R1接在电源上时，电源的输出功率较大C．R2接在电源上时，电源的输出功率较大D．两种情况下，电源的输出功率相等√

3．如图甲所示的U-I图像为某电源的路端电压与电流的关系图线。将此电源与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机和“4V

2W”的灯泡串联接入电路，如图乙所示。电动机正常工作，灯泡也正常发光。下列说法正确的是(

)A．电源电动势为9V，内阻为2.25ΩB．电路中的电流为1AC．电动机的工作效率约为96%D．电源效率约为80%√

4．(多选)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某纯电阻用电器的U-I图像，则在该光照强度下，把该电池和该用电器组成一个电路时，电池的(

)A．内阻为5.5ΩB．输出功率为12.5WC．内部消耗的功率为0.22WD．效率为50%√√

5．(2025·浙江金华十校高三月考)如图甲所示的连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知当电流小于0.2A时，电动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则(

)A．该电动机的内阻为2ΩB．该电路中电源的电动势为3.4VC．此电路中，电动机的最大输出功率为0.9WD．若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于12Ω√

章末巩固检测(九)电路及其应用电能题明：第1～8题，每小题5分；本试卷共64分。一、选择题：共8小题，1～6题只有一个选项符合要求，7～8题有多个选项符合要求。1．在我国偏远乡村的电路上常用熔断保险丝。当电路中有较大电流通过时，保险丝会快速熔断，及时切断电源，保障用电设备和人身安全。经测量，有一段电阻为R、熔断电流为2A的保险丝。若将这段保险丝对折后绞成一根，那么保险丝的电阻和熔断电流将变为(

)

√题/p>

2．如图是两个量程的电压表，当使用A、B两个端点时，量程为0～5V，当使用A、C两个端点时，量程是0～15V，已知表头电阻Rg＝300Ω，满偏电流Ig为1mA，则(

)A．R1＝5.3×103Ω B．R1＝5×103ΩC．R2＝1×104Ω D．R2＝1.5×104Ω√题/p>

题号135246879103．图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标(浮标与杠杆绝缘)，另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是(

)A．电路中电流减小B．R1两端电压减小C．整个电路消耗的功率增大D．电源输出功率一定增大√题/p>

题号135246879104．如图甲所示，电路中电源电动势为3V、内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法正确的是(

)A．L1中的电流为L2中电流的2倍B．L3的电阻为1.875ΩC．L3消耗的电功率为0.75WD．L2和L3消耗的总功率为3W√题/p>

题号135246879105．如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I关系曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知(

)A．电源的输出电压为2VB．电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC．电源的输出功率为3.0WD．电源的效率为60%√题/p>

题号135246879106．(2025·四川甘孜一模)在如图所示的电路中，定值电阻R1＝R4＝3kΩ，R2＝2kΩ，R3＝R5＝12kΩ，电容器的电容C＝6μF，电源的电动势E＝10V，内阻不计，当开关S1闭合电流达到稳定时，处在电容器中间带荷电量q＝2×10-3C的油滴恰好保持静止，当开关S2闭合后，则以下判断正确的是(

)A．电容器上极板是高电势点B．带电油滴加速向上运动C．a、b两点的电势差Uab＝8VD．通过R3的电荷量Q＝4.8×10-5C√题/p>

题关S2闭合前，电容器的带电荷量q1＝CU2＝6×10-6×4C＝2.4×10-5C，开关S2闭合后，电容器的带电荷量q2＝C|Uab|＝6×10-6×4C＝2.4×10-5C，由于开关S2闭合前上极板电势高，开关S2闭合后下极板电势高，因此通过R3的电量Q＝q1＋q2＝4.8×10-5C，D正确。]题号135246879107．(2025·河南新乡市高三期中)如图所示，直线OC为电源的总功率随电流I变化的图线，抛物线ODC为该电源内部热功率随电流I变化的图线，若该电源与电阻B串联后，电路中的电流为0.5A，则下列说法正确的是(

)A．电阻B的阻值为11.5ΩB．电源的内阻为1.5ΩC．电源与电阻B串联后，路端电压为5.75VD．电源与电阻B串联后，电源内部热功率为0.375W√题

题号135246879108．(2025·黑龙江大庆市铁人中学期末)如图所示，电源电动势E＝10V、内阻r＝1Ω，电动机M的内阻R0＝4Ω，闭合开关S后，标有“8V

12W”的灯泡恰能正常发光，则(

)A．图中理想电流表示数为1AB．电源的输出功率为16WC．10s内电动机产生的热量为10JD．电动机的机械功率为4W√题

题、非选择题：共2小题。9．(10分)某小组测量一段电阻丝的电阻率，先用电阻表测出其阻值约为200Ω，为了较准确的测量，选用以下仪器：电源(20V，内阻可不计)、滑动变阻器(阻值为0～20Ω)、电流表(0～100mA，内阻约5Ω)、电压表(0～15V，内阻约30kΩ)、开关和导线若干。题1)①用图甲中的螺旋测微器测量直径时，将电阻丝放在测砧与测微螺杆之间，先旋动________，当测微螺杆快靠近物体时，再旋动________，直到听见“喀喀”的声音，再扳动________并读数。上述操作选择的部位依次是(

)A．a、b、c

B．b、c、a

C．c、b、a②测量结果如图乙所示，直径d＝___________mm。题2.960(2)请将电路实物连线补充完整。题见解析(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______(选填“a”或“b”)端；用刻度尺测量电阻丝的长度L，某次实验电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、d、U、I表示电阻率，则表达式为ρ＝________；(4)不考虑偶然误差，通过该实验测得的电阻率________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。题

小于[解析]

(1)①用题图甲中的螺旋测微器测量电阻丝直径时，将电阻丝放在测砧与测微螺杆之间，先旋动旋钮b，当测微螺杆快靠近物体时，再旋动微调旋钮c，直到听见“喀喀”的声音，再扳动锁紧装置a并读数，故选B。②螺旋测微器上的读数为d＝2.5mm＋46.0×0.01mm＝2.960mm。题/p>

题/p>

题号1352468791010．(14分)如图所示，已知电源电动势E＝6V、内阻r＝1Ω，保护电阻R0＝0.5Ω。题号13524687