闭合电路欧姆定律图像.
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闭合电路的U-I图像1.电源路端电压U与电流I的关系闭合电路欧姆定律可变形为U=E-Ir,E和r可认为是不变的,作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线,.依据公式或图线可知:(1)路端电压随总电流的增大(2)电流为零时,即外电路断路时的路端电压等于在图象中,U—I图象在纵轴上的表示电源的电动势(3)路端电压为零时,即外电路短路时的电流I=.图线斜率绝对值在数值上等于2.导体的伏安特性曲线图像的斜率表示3再同一坐标系画出.电源路端电压与电流的关系图与导体的伏安特性曲线,其交点表示例1 图(a)为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知。
两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这根曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻).(1)若把三个这样的电灯串联后,接到电动势为12V的电源上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻.(2)如图(b)所示,将两个这样的灯并联后再与10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8V 的电源上,求通过电流表的电流值以及每个灯的电阻值.1.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是( )A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2.内阻r1>r2C电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变量相同时,电源2的路端电压变化较大2.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时,两电阻消耗的电功率相等,则电源内阻为( )A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.8Ω3.如图2所示,直线A为电源的U—I图线,直线B为电阻R的U—I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是 ()A.4 W、8 WB.2 W、4 WC.4 W、6 WD.2 W、3 W4如图所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线.若已知该蓄电池组的内阻为 2.0Ω,则这只定值电阻的阻值为______Ω。
闭合电路欧姆定律的图象法一、两种U-I图象高中物理教材中为我们提供了两种U-I图象:1、电阻中的电流随两端电压变化规律的U-I图象.根据U=RI可知,U是I的正比例函数斜率k=tgθ=R(如图1所示).由此图象可以看出:(1)当电阻一定时,电流I随电压U成正比变化.(2)当电压一定时,如果R增大,则直线的斜率也增大,由图中知通过R的电流却减少.(3)电阻R上消耗的功率P=UI,因此可用阴影部分的面积来表示,而且可以直观地看出当电压一定时,电阻越大,阴影部分的面积越小,即功率越小2、用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻提供了闭合电路欧姆定律的U—I图象.根据U=E-Ir,U是I的一次函数,(如图2所示)(1)直线与U轴交点A,表示了当I=0时的路端电压U的值,由U=E-Ir 知,当I=0时,U=E.又由外电路开路时的路端电压.在图象上是直线在U轴上的截距.(2)直线与I轴的交点B,表示了当U=0时的电流,而欲使U=0.只线斜率的负值.以上两种U—I图象虽然能表现出物理内容,但不能反映出U、I与外电阻R的关系.本文拟对此图象作以改进,更好地为教学服务.二、U—I图象的改进要反映当外电阻为R时的路端电压U和回路中的电流I,必须同时满足:U=E-IrU=RI两个方程,在图象中,两直线交点的纵坐标就是路端电压,横坐标就是电流.为此我们将上述两种U—I图象合并在一个坐标系中.并且为了表示内电路的压降,我们令U轴O点向上表示路端电压U外、O点向下表示内压降U内,由于U内=Ir,所以内压降的图象也是过原点斜率经这样改进之后,图象中不仅能直观地看出电源电动势和内电阻,而且还能反映以下内容.1、路端电压U外和内压降U内图中CE=Itgθ=IR.故线段CE可表示路端电压U外.图中ED=Itg=Ir,故线段ED可表示内压降U内.而且,AODC是平行四边形.OA=CD,即E=U外+U内正满足闭合电路欧姆定律.2、U外和U内随外电阻R的变化规律我们知道当外电阻R变化时,路端电压U外、内压降U内以及回路中的电流I都将发生变化.这一变化规律可以用闭合电路欧姆定律来直此U内=Ir减小,又根据U外=E-Ir可知路端电压U外必将增大。