2024版新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律专题拓展五电源的U_I图像及电路分析课件新人教版必修第三册.pptxVIP

专题拓展五电源的U-I图像及电路分析共研·突破关键能力精练·落实学科素养共研·突破关键能力拓展1电源的U-I图像及应用【归纳】——————————————————○电源U-I图像和定值电阻的U-I图像的比较图像电源的U-I图像定值电阻的U-I图像图形物理意义电源的路端电压随电路中电流的变化关系电阻两端的电压随电阻中电流的变化关系截距图线过坐标轴原点，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坐标U、I的比值表示外电阻的大小，不同点对应外电阻大小不同表示电阻的大小，每一点对应的比值均相同斜率的绝对值表示电源内阻r的大小表示电阻的大小【典例】例1(多选)如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的I-U图线．下列判断正确的有()A．电阻的阻值为15ΩB．电池内阻是0.2ΩC．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是15WD．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20W答案：ACD?解析：电阻的阻值等于b图线的斜率的倒数，解得R＝15Ω，A正确；电池组的内阻等于a图线的斜率绝对值的倒数，得r＝＝Ω＝5Ω，B错误；两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U＝15V，电流为I＝1A，则电池组的输出功率为P＝UI＝15×1W＝15W，C正确；电源输出功率的最大值为Pmax＝＝W＝20W，D正确．[训练1]在两个不同的闭合电路中，电源的U-I图像分别如图所示．下列判断正确的是()A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1<I2B．电动势E1＝E2，内阻r1<r2C．电动势E1>E2，内阻r1<r2D．当两个电源的工作电流变化量相同时，电源1的路端电压变化大答案：B解析：根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，结合U-I图像，可知E为图线与纵轴的截距，－r为直线斜率，由图像知E1＝E2，r1<r2，I1>I2.由数学关系ΔU＝－ΔIr知，当工作电流变化量相同时，因为r1<r2，所以|ΔU2|>|ΔU1|，故B正确．拓展2闭合电路的动态分析【归纳】——————————————————○闭合电路动态问题的分析方法(1)程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路，按以下步骤分析(如图)．(2)极端法：因滑动变阻器滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．(3)结论法“串反并同”“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大．“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小．【典例】——————————————————○例2如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中()A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大答案：A?解析：方法一程序法滑片下移→R0接入电路的阻值减小→总电阻R减小→总电流I＝增大→路端电压即电压表示数U＝E－Ir减小→R1两端电压U1＝IR1增大→并联电路两端电压U2＝U－U1减小→通过R2的电流即电流表示数I2＝减小，故A正确．方法二极端法将滑片下移到最下端，R2、A将被短路，则A的示数为零，即当滑片下滑时A的示数应减小，而V测量的路端电压U因外电阻的减小而减小，即V的示数也应减小，故A正确．[训练2]在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合前灯泡LA、LB、LC均已发光．那么，当开关S闭合时，LA、LB、LC三个灯泡的亮度变化情况是()?A．LA亮度不变，LB变亮，LC变暗B．LA变暗，LB变亮，LC变暗C.LA变亮，LB变暗，LC变亮D．LA变暗，LB变亮，LC亮度不变答案：B解析：当开关S闭合时，LC、LD并联，电阻减小，外电路总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，LA的电压UA＝E－Ir，减小，电流IA减小，LA变暗；LB的电流IB＝I－IA，增大，电压UB增大，LB变亮；LC的电压UC＝UA－UB，UA减小，UB增大，则UC减小，LC变暗．故B正确．[训练3]如图所示为某同学在研究性学习中自制的电子秤原理示意图．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接．不称重物时，滑片P在R0的最上端；称重物时，在压力作用下滑片P下滑．操作人员可通过电阻很大的灯泡的亮度判断有没有开始称重，电流表的示数可以反映物体的质量．下列说法正确的是()A．称