专题：电学U-I图

I—U图线实验题的探究图像在中学物理中应用十分广泛，它能形象地表达物理规律，能直观地叙述物理过程，并鲜明的表示物理量间的依赖关系，因此，能清晰的理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义，对我们分析、设计、解决有关实验题有很大的帮助。

下面笔者以恒定电流中I—U图线为例，对其涉及到的实验题进行分析和探究。

一、研究小灯泡的伏安特性曲线《研究小灯泡的伏安特性曲线》是高考考纲中规定的学生实验，实验主要考查学生对小灯泡的伏安特性曲线的理解和实验数据处理的能力。

例1.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图实1所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零。

闭合开关后：图1 图2(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是_____导线断路。

(2)某同学测出电源和小电珠的U－I图线如图实2所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R＝______Ω。

(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图实3中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是（）图3A.a可以作为标准电阻使用B.b能作为标准电阻使用C.b的阻值随电压升高而增大D.c 的阻值随电压升高而增大分析：(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g 导线断路。

(2)由电源的U －I 图线知E ＝3.0 V ，r ＝1 Ω，当小电珠与电阻串联后，由闭合电路欧姆定律得E ＝I (R ＋r ＋R 灯)，又由小电珠的U －I 图线得R 灯＝UI ＝1.2 Ω，解得R ＝0.8 Ω。

(3)因a 元件的I －U 线是直线，说明其电阻不随电压的变化而变化，故可作为标准电阻，故A 对，B 错。

因I －U 图线的斜率的倒数表示电阻值的变化，故C 对D 错。

电学实验图象问题归纳物理图象是物理知识重要的组成部分，利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。

对于图象获取信息主要有这样几方面：一看轴二看点三看斜率四看线五看截距六看面（积）。

在电学实验中对图象的考查尤为突出。

一.I U -图象此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义例1．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源（电动势3V ，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U -I 图象如图a 所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而 （填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）根据图a ，在图b 中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）。

（3）若某次连接时，把AB 间的导线误接在AC 之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是 W 。

（电压表和电流表均为理想电表）答案：（1）增大……2分（2）如图……3分（3）0.32W （0.30~0.34都对）……二.I I -图象此类图象多为I U -图象的变式,需认清斜率和截距的含义例2. 某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V 的干电池外，还有一个方形的层叠电池．为了测定层叠电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材： A ．电流表A1（满偏电流l0mA ，内阻10Ω）； B ．电流表A2 （0～0.6～3A ，内阻未知）； C ．滑动变阻器R0（0～100Ω）； D ．定值电阻R （阻值990Ω）； E ．开关S 与导线若干． U图aA B C － +图bU图a A B C － + 图b（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图所示的电路，请你按照电路图在图中完成实物连线（2）该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图所示的I1一I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可似得到被测电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（保留两位有效数字）三.RU 11-图象 根据闭合电路欧姆定律导出斜率和截距的含义例3.某同学利用DIS ，定值电阻0R 、电阻箱1R 等实验器材测量电池a 的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R ，用电压传感器测得端电压U ，并在计算机上显示出如图2所示的1/1/U R -关系图线a ，重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻，得到图2中的图线b.（1）由图线a 可知电池a 的电动势a E =______V ，内阻a r =____Ω。

模块四 电学专题11 电学图像*知识与方法一、I —U 图像（1）定值电阻的I —U 图：过原点的倾斜直线，即正比例函数图像；任意一点坐标都可以求定值电阻的阻值；对于多个图线，谁更靠近U 轴谁代表的电阻更大。

（2）灯泡（阻值变化）的I —U 图：曲线，因为灯泡电阻是变化的；通常向U 轴弯曲，因为灯泡电阻随温度的升高而变大；不同点的坐标求出的是灯泡在不同电压下的阻值。

二、I —R 图像在探究通过导体的电流与导体电阻关系的实验中，I -R 图像说明：电压一定时，电流与电阻成反比。

三、P -U 图和P -I 图定值电阻的P —U 图和P —I 图：根据P R U 2，P = I 2R ，定值电阻的P —U 图和P —I 图是过原点开口向上的抛物线，根据任意一点的坐标都能求定值电阻的阻值。

四、电学图像分析方法：1.看横、纵坐标代表的物理量及单位，若多图中含多条线，分析清每条线与用电器的对应关系；2.运用相关公式；3.分析图像变化规律，弄清图像起点、终点、特殊点（拐点、交点）含义；4.结合电路图进行定量分析。

*针对训练一、单选题1．（2023秋·全国·九年级专题练习）阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I ﹣U 图线如图所示。

从图中得出的下列结论中正确的是（ ）A ．由图象可以推理得到21R R >B ．1R 、2R 串联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢC ．1R 、2R 并联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢD ．1R 、2R 串联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域Ⅲ【答案】B【解析】A ．根据图象可知，相同的电压下，通过2R 的电流较大，由欧姆定律知，21R R <，故A 错误； BD ．两个电阻串联后，总电阻等于两个电阻之和，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流小于任何一个电阻中的电流，即在区域Ⅲ内，故D错误，B正确；C．两个电阻并联后，总电阻比任何一个电阻都小，所以相同电压下，由欧姆定律可知，总电流比通过任何一个电阻的电流都大，即在区域Ⅲ内，故C错误。

八年级电学专题（六）UI图像与IR图像的关系【同步练习解析】一、单选题1．小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法不正确的是（）A．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比B．导体甲的电阻小于导体乙的电阻C．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1AD．将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.9A2．有两个用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。

下列说法正确的是（）A．用电器甲电阻不变，大小为0.1ΩB．用电器乙电阻随着电流增大而变大，最大值10ΩC．如果把这两个用电器串联接在电压为6V的电路中，电路中的电流是0.35AD．如果把这两个用电器并联接在电压为4V的电路中，干路中的电流是0.65A3．如图是电阻甲和乙的I﹣U图像，小明对图图像信息做出的判断，正确的是（）A．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为2.5AB．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的总电压为2VC．电阻乙是定值电阻D．将甲和乙并联，若电压为2.5V，则它们的干路电流为0.5A4．如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图像（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是（）A．当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等B．图（b）中，当电流I为0.4A时，电源电压为4VC．图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6AD．图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小5．如图所示是电阻R A和R B的IU图象，分析可知下列说法中正确的是（）A．当R A两端电压为0V时，R A的阻值是0ΩB．当R B两端电压为2V时，通过R B的电流为0.1AC．当两电阻并联时，通过R A和R B的电流之比为1∶2D．当两电阻串联时，R A和R B两端的电压之比为2∶16．如图所示的图像，下列说法正确的（）A．图甲表示导体b的电阻小于导体a的电阻B．图乙表示白炽灯钨丝的电阻随温度的变化关系C．图丙表示导体两端电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比的关系D．图丁表示导体两端的电压为0V，导体中的电流为0A时，导体的电阻也为0Ω7．图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图象，由图象可知A．甲导体的阻值是5ΩB．乙导体的阻值是10ΩC．若将甲、乙两导体串联接在电路中，通过它们的电流之比:1:2I I=乙甲D．若将甲、乙两导体串联接在电路中，它们两端的电压之比:1:2U U=乙甲8．小明在研究通过导体的电流与其两端电压关系时，根据测量数据绘制出如图所示的I一U图象．下列判断错误的是A．通过R1的电流与它两端所加电压成正比B．通过R2的电流与它两端所加电压不成正比C．将它们串联接到同一电路中时，通过R1的电流较小D．将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中，通过干路的电流是0.7A9．某一温度下，连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示．由图中信息可知A．B导体的电阻为5ΩB．A导体的电阻大于B导体的电阻C．AB串联的电路中电流为0.3A时，串联电路两端的电压为4.5VD．AB并联在2V的电路中，干路中电流为0.5A10．如图是小灯泡和电阻的IU关系曲线，下列说法不正确．．．的是()A．a为小灯泡的图线，b为电阻的图线B．随着电压的增大，小灯泡的电阻变大C．如果小灯泡和电阻并联，两端电压为2V时，通过它们的总电流为O.35A D．如果小灯泡和电阻串联，通过它们的电流为0.15A时，消耗的总功率为0.45W11．如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法正确的是（）A．甲的电阻值保持10Ω不变B．乙的电阻值保持20Ω不变C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.25A时，电源电压为5VD．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，干路电流为0.3A12．如图所示是甲、乙两个电阻的电流I与电压U的关系图像，将它们并联接入电路，下列说法正确的是()A ．通过甲的电流大于通过乙的电流B ．通过甲的电流小于通过乙的电流C ．甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而减小D ．甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而增大13．小科按如图甲所示的电路完成“通过导体的电流与电阻的关系”探究实验，得到0I R -关系如图乙所示。

专题17 电学图像问题在物理中，常常用图像来反映物理量之间的关系或描述某个物理过程，通过图像可以直观、简洁的反映物理量之间的关系或物理过程，所以在中考中常常会出现电学物理图像问题。

电学图像以信息为载体，主要考查学生识别图像、从中提取信息的能力。

图像类考题在中考中一直占有重要的地位，由于不会分析、处理，造成失分很多。

1、U -I 图像与I—U 图像：电阻两端的电压与流过电阻中的电流关系的图像：图像类型U—I 图像I —U 图像坐标意义图像的纵坐标表示电阻两端的电压，横坐标表示通过该电阻的电流。

图像的纵坐标表示通过该电阻的电流，横坐标表示电阻两端的电压。

图 像图像意义 及阻值计算当图像是一条过坐标原点直线时，表示定值电阻。

电阻大小等于图像上除原点以外的点的纵坐标和横坐标的比值。

R 1的阻值可以通过任意对应的U 、I 坐标计算：1111V =50.2AU R I ==Ω，或2222V=50.4AU R I ==Ω，或3333V =50.6AU R I ==Ω。

电阻大小等于图像上除原点以外的点的横坐标和纵坐标的比值。

R 1的阻值可以通过任意对应的U 、I 坐标计算：1111V =100.1A U R I ==Ω，或2122V=100.2AU R I ==Ω，或3133V =100.3AU R I ==Ω，或4144V =100.4AU R I ==Ω。

当图像为一条曲线时，表示可变电阻，电阻随电压的增大而增大。

电阻值大小只能通过图像上点的纵坐电阻值大小只能通过图像上点的横坐标与2、I—R图像：根据欧姆定律IR=可知：当电压一定的时候，电流与电阻成反比。

所以I-R图为反比例函数图像。

图像上每一点横纵坐标的乘积是个定值，即该电阻两端的电压值。

3、电学图像还有电压——电阻图像、电阻——温度图像、电阻——力图像、功率——电压图像、功率——时间图像等等，无论哪种图像，只要把握住坐标轴上的两个物理量，结合图像形状和相关物理知识就能从容的解决。

专题六电路中的图像问题知识点一、电路中的图像问题1．U －I 图象及I －U 图象的比较图线比较内容I －U 图象(伏安特性曲线)U －I 图象斜率图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻线性元件R 1＞R2R 1＜R 2非线性元件电阻随电压U 的增大而增大电阻随电压U 的增大而减小2．路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式：U ＝E －Ir .(2)U －I 图象(如图所示)①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势．②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流．③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．3．电源的输出功率(1)任意电路：P 出＝IU 外＝IE －I 2r ＝P 总－P 内．(2)纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2＝E 2(R －r )2R ＋4r .知识点二、其他图像问题1．基本思路(1)解读图象的坐标轴，理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义．(2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息．2．解题技巧(1)应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度．(2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线．(3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等．类型1单个元器件的伏安特性曲线图像1．（2023秋•道里区校级期中）如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，MN 是曲线上的两点，过M 点的切线和M 、N 两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是（）A ．该金属导体的电阻是10ΩB ．该金属导体两端的电压是2.0V 时对应的电阻是10ΩC ．该金属导体的电阻随电压的增大而减小D ．该金属导体在M 点和N 点对应的电阻之比是2：3【解答】解：A 、根据R =，可知I ﹣U 图线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数。

由于伏安特性曲线不是直线，所以该金属导体的电阻是变化的，并不恒为10Ω，故A 错误；B 、该金属导体M 点对应的电压是2.0V ，对应的电流是0.3A ，对应的电阻为R M ==2.00.3Ω=203Ω，故B 错误；C、根据I﹣U图线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知该金属导体的电阻随电压的增大而增大，故C错误；D、N点对应的电阻是R N==5.00.5Ω＝10Ω，则金属导体在M点和N点对应的电阻之比是R M：R N=203：10＝2：3，故D正确。

2024年中考物理专题复习—电学U-I 或I-U 图像分析与计算类型定值电阻U -I 或I -U图像滑动变阻器U -I 或I -U图像小灯泡U -I 或I -U 图像电路图像考点一：定值电阻U -I 图像或I -U 图像1.定值电阻I -U 图像（1）定值电阻的阻值：01V 2V 3V ===100.1A 0.2A 0.3AU R I ==Ω定（任意对应点）（2）U 电源=I max R 0定=0.3A ×10Ω=3V ①R =0—→I max —→U 电源=U 0（3）max max min 3V 1V=200.1AU R I ==Ω滑滑－②U 滑max =U 电源－U 定min2.定值电阻U -I 图像（1）定值电阻的阻值：03V 9V ==60.5A 1.5AU R I ==Ω定（任意对应点）（2）U 电源=I max R 0定=1.5A ×6Ω=9V ①R =0—→I max —→U 电源=U 0（3）max max min 9V V =120.5AU R I ==Ω滑滑－3②U 滑max =U 电源－U 定min典例引领例1.如图所示电路图，则电源电压是________V ，滑动变阻器的最大阻值是________Ω。

（1）定值电阻的阻值：13V==100.3AU R I =Ω（2）U 电源=I max R 1=0.3A ×10Ω=3V （R =0—→I max —→U 电源=U 0）（3）1min 2max 2max min min 3V 1V=200.1AU U U R I I -===Ω电源－答案：3V ；20Ω。

变式1.如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P 由b 端滑到a 端，电压表示数U 与电流表示数I 的变化如图乙所示。

则可判断电源电压是________V ，变阻器的最大阻值是________Ω。

甲乙答案：12V ；min max max min min 12V V=160.5AR P P U U U R I I -===Ω电源－4变式2.如图甲所示，电源电压不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P 由b 端滑到a 端，电压表示数U 与电流表示数I 的变化如图乙所示，下列说法不正确的是（）甲乙A.电源电压是9VB.定值电阻R 的阻值是6ΩC.滑动变阻器的阻值范围是0~18ΩD.若定值电阻R 出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V 解析：（1）定值电阻的阻值：3V==60.5AU R I =Ω（2）U 电源=I max R 1=1.5A ×6Ω=9V （3）min max max min min 9V V=120.5AR P P U U UR I I -===Ω电源－3答案：C 。