文档内容
第 64 讲 电阻及电源 UI 图像的分析与计算
一.知识回顾
1.两种图像的比较
图像上 物理意义
的特征 电源UI图像 电阻UI图像
图形
图像表示的物理量变化 电源的路端电压随电路电流 电阻两端电压随电流的变
关系 的变化关系 化关系
与纵轴交点表示电源电动势
过坐标轴原点，表示没有
图线与坐标轴交点 E，与横轴交点表示电源短
电压时电流为零
路电流
图线上每一点坐标的乘
表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率
积UI
图线上每一点对应的 表示外电阻的大小，不同点 每一点对应的比值，表示
U、I比值 对应的外电阻大小不同 此电阻的大小
图线的斜率的绝对值 内电阻r 电阻大小
在同一坐标系中，两图线交点坐标(U，I)，既表示用
n n
该电源与该电阻组成回路时的路端电压和电路中的电
联系
流，也表示电阻两端电压及其电流；P＝IU既表示此
n n
时电源的输出功率，也表示此时电阻的实际功率
2.UI图像的解题技巧
(1)电源UI图线的纵坐标U若不从零开始，则横轴的截距小于短路电流，求电源内
阻r时可以用r＝求解。
(2)对于灯泡等非线性元件的闭合电路问题，只能根据UI图像计算。电源和元件的
UI图线的交点对应该电源与该元件组成回路时该元件的工作电压和工作电流。
二.例题精析
题型一：两直线相交
例1．在如图所示的U﹣I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一
电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图象判断错误的是（ ）A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5
B．电阻R的阻值为1 Ω
C．电源的效率为80%Ω
D．电源的输出功率为4 W
题型二：直线与曲线相交
例2．如图甲所示的电路中定值电阻 R＝60 ，电源电动势E＝100V，r＝10 。如图乙所示，曲线
为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源Ω的路端电压与电流的关系图线，Ω以下说法正确的是（
）
A．开关S断开时电源的效率为60%
B．开关S闭合后电源的总功率会变小
C．开关S闭合后灯泡的亮度增强
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W
三.举一反三，巩固练习
1. 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，直线b、c分别是
电阻R 、R 的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则下
1 2
列说法正确的是（ ）A．电阻R 大于电阻R
1 2
B．R 接在电源上时，电源的输出功率较大
1
C．R 接在电源上时，电源的输出功率较大
2
D．两种情况下，电源的输出功率相等
2. （多选）某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R 、R 两端的电压与电流的关系
1 2
如图所示。用此电源和电阻R 、R 组成电路，R 、R 可以同时接入电路，也可以单独接入电
1 2 1 2
路。下列说法正确的是（ ）
A．将R 、R 串联后接到电源两端时，电源的效率为75%
1 2
B．将R 、R 并联后接到电源两端时，电源的效率为80%
1 2
C．为使电源输出功率最大，可将R 单独接到电源两端
1
D．为使电源输出功率最大，可将R 单独接到电源两端
2
3. 如图所示的U﹣I图象中，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的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（ ）
A．R的阻值为1.5
B．电源电动势为3ΩV，内阻为0.5
C．电源的输出功率为3.0W ΩD．电源内部消耗功率为0.5W
4. （多选）如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是
电阻R 、R 的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则（ ）
1 2
A．R 接在电源上时，电源的效率高
1
B．R 接在电源上时，电源的效率高
2
C．R 接在电源上时，电源的输出功率大
1
D．R 接在电源上时，电源的输出功率大
2
5. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R 、R 的电压与电流的关系如图所示．用
1 2
此电源和电阻R 、R 组成电路．R 、R 可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源
1 2 1 2
输出功率最大，可采用的接法是（ ）
A．将R 单独接到电源两端
1
B．将R 单独接到电源两端
2
C．将R 、R 串联后接到电源两端
1 2
D．将R 、R 并联后接到电源两端
1 2
6. 减少对化石燃料的依赖是人类削弱温室效应的重要方法，对替代能源的探索正在加快
进行，我国在太阳能利用方面居于领先地位。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的关系图象（电池内阻不
是常数），图线b是某电阻R的U﹣I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电
池的内阻为（ ）A．5.5 B．7.0 C．12.0 D．12.5
7Ω. 硅光电池是一种太Ω阳能电池，具有低碳环保Ω的优点．如图所示，Ω图线a是该电池在某
光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U﹣I
图象．当它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻可表示为（ ）
A．U B．U -U C．U D．U
3 2 1 1 2
I I I I
3 1 1 2
8. 如图（1）所示的电路中，电源电动势E＝10V，内电阻r＝1 ，两个相同的定值电阻
R ＝9 ，R ＝18 ，且不随温度而变化． Ω
0 1
（1）求Ω通过电阻RΩ中的电流；
1
（2）若在电路中将两个并联电阻R 、R 换成一个灯泡L（7.2W，0.9A），如图（2）所示，该
1 0
灯泡的伏安特性曲线如图（3）中实线所示．则接入电路后，灯泡的实际功率为多少？
某学生的解法如下：R
L=
P
额
，I= E ，代入P＝I2R
L
即可求出灯泡的实际功率．
I 2 r+R +R
额 0 L
请你判断该同学的解法是否正确？若正确，请解出最终结果；若不正确，请用正确方法求出灯
泡的实际功率．
（3）若在图（2）电路中再并联一个同样的灯泡，如图（4）所示，则每个灯泡的实际功率是多
少？
