伏安特性曲线.ppt

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1、伏安特性曲线的应用专题学习目标1.能正确分析伏安特性曲线。2.能从伏安特性曲线中获取解题所需的数据。3.能利用伏安特性曲线,分析可变电阻相关的计算。一.I—U图线的作图与物理意义:I—U图线又叫伏安特性曲线。其物理意义主要有以下几个方面:(1)它是指用图线来表示导体中的电流跟电压的关系,若横轴表示通过导体中的电流I,纵轴表示导体两端电压U,画出的I—U图线(如图)就是导体的伏安特性曲线过原点且为直线的伏安特性曲线,表示导体两端的电压与通过导体的电流成正比,比值U/I即为导体的电阻R.(2)通常的I—U图线有如下两

2、种,如图1—1和1—2,那么图1—1表示的意义可以通过上面的提示得到:当I和U的位置互换后,比值I/U表示导体电阻的倒数,即1/R。(3)图线为直线说明导体电阻为定值,当电压增大(或减小),电流也随之增大(或减小)。即对于欧姆定律的变形公式:R=U/I我们不能说电阻跟电压成正比,跟电流成反比。以下表格是某同学在“伏安法测电阻”实验中测得的电压,电流值。请在下面坐标图中绘出电流与电压的关系。电压(V)1.52.02.53.0电流(A)0.150.200.250.30【例1】总之,如何正确理解伏安特性曲线的意义是巧妙

3、运用I—U图线的关键。(4)有时我们会看到如图1—3和图1—4的曲线图,它们表示的又是什么意义呢?图1-3图1-4因为它们的I—U图线不是直线,即电压和电流(或电流和电压)的比值不是定值,说明电阻R在改变,初中范围内,大多数考虑的是温度对电阻的影响,即金属电阻会随温度的升高而增大。你能从图中曲线的弯曲方向判断电阻的变化情况吗?总结:作图时注意两个很重要的原则:(1)同一电阻,伏安特性曲线过原点;(2)不考虑温度影响时,伏安特性曲线为直线,为了减小误差,要让所描的点(包括原点)均匀分布在直线的两侧,而千万不要连成折

4、线(如图1—7)。二.I—U图线的应用:应用一:比较电阻大小:如图I—U图线表示a,b两导体的电阻,要比较其电阻大小有两种方法:其一,如图2—1,作出相同电流I对应的电压分别为Ua,Ub,根据图线知:Ub>Ua。由电阻计算公式R=U/I知:I相等,Ub>Ua时,Rb>Ra。其二,如图2—2,作出相同电压U对应的电流压分别为Ia,Ib,根据图线知:Ia>Ib。同样由电阻计算公式R=U/I知:U相等时,Ia>Ib,Rb>Ra。阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I-U图线如图3-1所示.从图中得出的下列结论中正确的是

5、().A.R1>R2B.R1、R2串联后的总电阻的I-U图线在区域ⅡC.R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域ⅢD.R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域I【例2】D应用二:根据图线求电压、电流或电阻:能从I—U图线中读出其中的信息,并灵活运用在实际解题中往往会起到事半功倍的作用。【例3】在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图4所示。则由图可知,元件A的电阻为Ω;将A和B并联后接在电压为2.5V的电源两端,则通过A和B的总电流是A。50.75【例5】两个额定电压为220V的白炽灯L

6、1和L2的U—I特性曲线如图所示,求:(1)当L2正常发光时,通过L2的电流为0.45A,那么L2的额定功率是多大?(2)L2正常发光时的电阻是多大?(结果保留一位小数)(3)现将L1和L2串联后接在220V的电源两端,此时L1消耗的实际功率为多大?488.9Ω99W40W【例4】如图5(甲)所示电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源两端的电压不变,改变R的滑片位置,电压表示数随电流变化的图线画在图5(乙)的坐标系中,则根据以上条件可知R0的阻值为_______Ω,电源电压_______V。110如图甲所示

7、,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U—I图像;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的U—I图像,如图20乙所示。(1)求定值电阻R0的阻值;(2)将R0与灯L串联接在6V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值;(3)将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压,当R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,求灯L的额定电功率。【例6】10Ω5Ω5.25W

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