高二物理 電專題提升 專題14 伏安特性曲線的理解及應(yīng)用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE專題14伏安特性曲線的理解及應(yīng)用一:專題概述導(dǎo)體的伏安特性曲線（1)I－U圖線:以電流為縱軸、電壓為橫軸所畫出的導(dǎo)體上的電流隨電壓的變化曲線稱為I－U圖線，如圖所示．（2)電阻的大?。簣D線的斜率k＝＝,圖中R1>R2。（3)線性元件：伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件，適用歐姆定律．（4)非線性元件：伏安特性曲線為曲線的電學(xué)元件，不適用歐姆定律．二：典例精講1．I-U的圖象的理解及應(yīng)用典例1：(多選）小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖上一點，PN為圖線在P點的切線,PM為I軸的垂線．則下列說法中正確的是（）A．隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻不變B．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻R＝C．對應(yīng)P點,小燈泡的電阻R＝D．對應(yīng)P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的“面積”【答案】BD2．歐姆定律的應(yīng)用典例2：（多選)在如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0。25A，則此時（)A．L1兩端的電壓為L2兩端電壓的2倍B．L1消耗的電功率為0。75WC．L2的電阻為12ΩD．L1、L2消耗的電功率的比值大于4【答案】BD三總結(jié)提升1.伏安特性曲線問題的處理方法（1）首先分清是I－U圖線還是U－I圖線.（2)對線性元件：R＝＝;對非線性元件R＝≠，即非線性元件的電阻不等于U－I圖象某點切線的斜率。(3）在電路問題分析時，I－U(或U－I)圖象中的電流、電壓信息是解題的關(guān)鍵，要將電路中的電子元件和圖象有機結(jié)合。2.對伏安特性曲線的理解（如圖甲、乙所示）（1)圖線a、e、d、f表示線性元件，b、c表示非線性元件．（2)在圖甲中,斜率表示電阻的大小,斜率越大,電阻越大,Ra＞Re.在圖乙中，斜率表示電阻倒數(shù)的大小．斜率越大，電阻越小，Rd＜Rf。(3)圖線b的斜率變小，電阻變小，圖線c的斜率變大，電阻變?。⒁猓呵€上某點切線的斜率不是電阻或電阻的倒數(shù)．根據(jù)R＝，電阻為某點和原點連線的斜率或斜率的倒數(shù)．四提升專練1.某同學(xué)在研究三種導(dǎo)電元件的伏安特性時，他根據(jù)實驗中所測得的數(shù)據(jù)，分別繪制了IU圖線,如圖甲、乙、丙所示，下列說法正確的是()A。圖甲的元件可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用B.圖乙的電阻隨電壓升高而減小C。圖丙的電阻隨電壓升高而增大D.只有圖乙才是可能的【答案】A2。(多選)如圖所示是電阻R的I－U圖象，圖中α＝45°，由此得出(）．A．通過電阻的電流與兩端電壓成正比B．電阻R＝0.5ΩC．因I－U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù),故R＝1/tanα＝1。0ΩD．在R兩端加上6。0V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是3。0C【答案】AD3。兩電阻R1、R2的電流I和電壓U的關(guān)系如圖所示,可知電阻大小之比R1：R2等于(）A。1:3B.3：1C.D。【答案】A【解析】因為該圖線為I-U圖線，則圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，兩根圖線的斜率比為3:1,所以電阻比為1:3．故A正確，BCD錯誤。4。已知燈絲的電阻不是一個固定的值，它隨溫度的升高而逐漸變大．現(xiàn)有一只標(biāo)有“220V,60W"的白熾燈泡，加上的電壓U由0逐漸增大到220V．在此過程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示．在如圖所示的四個圖線中，符合實際的是（）A。B。C.D.【答案】B【解析】由電阻的定義式:可知：在U－I圖線上，某一點的縱坐標(biāo)U和該點的橫坐標(biāo)I的比值就對應(yīng)著電阻值R。由于白熾燈泡鎢絲的電阻會隨溫度的升高而增大，當(dāng)白熾燈上加的電壓從零逐漸增大到220V時，鎢絲由紅變到白熾，燈絲的溫度不斷升高,電阻將不斷增大,A圖線表示為一定值,說明電阻不變,故A不符合要求;C圖線上各點的值隨U的增大而減小，故C不符合實際；D圖線中的值開始隨U的增大而增大,后來隨U的增大而減小，故D不符合實際；只有B圖線中的值隨U的增大而變大，故B符合實際.所以選B。5。（多選)如圖所示,圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1,圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是(）．A．R1∶R2＝1∶3B．把R1拉長到原來的3倍長后電阻等于R2C．將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則功率之比P1∶P2＝1∶3D．將R1與R2并聯(lián)后接于電源上,則電流比I1∶I2＝1∶3【答案】AC6。某種材料的導(dǎo)體，其I－U圖象如圖所示，圖象上A點與原點的連線與橫軸成α角，A點的切線與橫軸成β角．下列說法正確的是(）．A．導(dǎo)體的電功率隨電壓U的增大而增大B．導(dǎo)體的電阻隨電壓U的增大而增大C．在A點，導(dǎo)體的電阻為tanαD．在A點，導(dǎo)體的電阻為tanβ【答案】A【解析】由題圖知，U增大時，電功率P＝UI增大,所以A正確;由電阻R＝U/I知,IU曲線上某點對應(yīng)的電阻為該點與原點連線的斜率的倒數(shù)，即A點導(dǎo)體的電阻為cotα，所以C、D均錯；由IU圖象知，曲線切線的斜率隨U的增大而不斷增大，即電阻越來越小，B錯誤．7.在如圖甲所示的電路中，電源電動勢為3。0V,內(nèi)阻不計，燈L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當(dāng)開關(guān)閉合后，下列說法正確的是（）．A．燈泡L1的電流為燈泡L2電流的2倍B．燈泡L1的電阻為7。5ΩC．燈泡L2消耗的電功率為0.75WD．燈泡L3消耗的電功率為0。30W【答案】D8。（多選)兩電阻R1和R2的伏安特性曲線如圖所示．從圖線可判斷（)A．兩電阻阻值的關(guān)系是R1＞R2B．電阻一定時,電流隨著電壓的增大而減小C．電壓相同時，通過R1的電流較大D．兩電阻串聯(lián)接入電路時，R1消耗的功率小【答案】CD【解析】圖象的斜率k＝＝，即圖象的斜率越大,電阻越小,故有R1＜R2，A錯誤;根據(jù)圖象可得電阻一定時，電流隨電壓的增大而增大，B錯誤；從圖象中可得電壓相同時，通過電阻R1的電流較大，C正確；兩電阻串聯(lián)接入電路時，通過兩電阻的電流相同,根據(jù)公式P＝I2R可得電阻越大，消耗的電功率越大,故D正確．9。如圖所示，為A、B兩電阻的伏安特性曲線，關(guān)于兩電阻的描述正確的是A．電阻A的電阻隨電流的增大而增大,電阻B阻值不變B．電阻A的電阻隨電流的增大而減小，電阻B阻值不變C．在兩圖線交點處，電阻A的阻值大于電阻BD．在兩圖線交點處，電阻A的阻值小于電阻B【答案】A10.如圖所示是電阻R的I－U圖象，圖中α＝45°，由此得出（)A．通過電阻的電流與兩端電壓成正比B．電阻R＝0.5ΩC．因I－U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R＝＝1.0ΩD．在R兩端加上6。0V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是3.0C【答案】AD【解析】由I－U圖象可知，圖線是一條過原點的傾斜直線，即I和U成正比，A正確；而電阻R＝＝Ω＝2Ω，B錯誤；由于縱、橫坐標(biāo)的標(biāo)度不一樣，故不能用tanα計算斜率表示電阻的倒數(shù)，C項錯誤；在R兩端加上6。0V電壓時I＝＝A＝3.0A，每秒通過電阻橫截面的電荷量q＝It＝3。0×1C＝3.0C，選項D正確。11。(多選)某實驗小組用如圖甲所示的電路完成了蓄電池的電動勢E和內(nèi)電阻r的測量，該小組的同學(xué)測量了多組數(shù)據(jù)，并根據(jù)測量的數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的圖線。已知兩電表均為理想電表,則下列說法正確的是()A.E＝1.40VB.r＝3.50ΩC.調(diào)節(jié)滑動變阻器使其阻值為零時，流過電源的電流為0。40AD。調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的讀數(shù)為1。20V時，電流表的讀數(shù)I′＝0.20A【答案】AD12。某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是（)A．B點的電阻為12ΩB．B點的電阻為40ΩC．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω【答案】B【解析】A點電阻RA＝Ω＝30Ω，B點電阻RB＝Ω＝40Ω,故A錯誤，B正確．ΔR＝RB－RA＝10Ω,故C、D錯誤．13.如圖甲為一測量電解液電阻率的玻