高中物理电路工作要点

大家好，今天来为大家分享高中物理电路工作要点的一些知识点，和的问题解析，大家要是都明白，那么可以忽略，如果不太清楚的话可以看看本篇文章，相信很大概率可以解决您的问题，接下来我们就一起来看看吧！

用灯泡的电压U代表电源的路端电压，用灯泡的电流I代表电源的内部电流。这就统一了坐标系，用U和I来表示电源的外特性曲线。

路端电压=电源电动势-内阻

示例：如图A所示

电路中电源电动势为3.0V，不计算内阻。 L、L2、L是三个相同规格的小灯泡。该小灯泡的伏安特性曲线如图B所示。

当开关闭合时，下列哪项是正确的？ ()

A、灯泡L的电阻为12

B.通过灯泡L的电流是通过灯泡L2的电流的两倍

C、灯泡L消耗的电功率为0.75W

D、灯泡L2消耗的电功率为0.30W

示例：如图所示，

直线a是某电源的U-I图，曲线b是某小灯泡A的U-I图的一部分。当该电源与小灯泡A组成闭合电路时，小灯泡A能正常发光，则下列说法正确的是：（）

A、本电源内阻约为0.67

B、灯泡A的额定电压为3V，额定功率为6W

C、将灯泡A更换为“3V 20W”灯泡B，电源的输出功率会变小。

D、将灯泡A与“3V 20W”灯泡B并联，然后接入电源。两个灯泡仍能正常发光。

例：标有“3V 0.5A”的小灯泡L的伏安特性曲线如图所示。电源电动势为3V，内阻为5。

1、将此小灯泡插入电源两端，电动势为3V，内阻为5。求灯泡的功率。

交点就是灯泡的工作点。

2、将两个相同的灯泡串联到同一电源上，求出灯泡的功率。

用灯泡的U和I代表电源的电路端电压和内部电流。电路端电压=2U，内部电流=I。因此，电源的外特性曲线方程为：2U=E-Ir

整理一下：U=E/2-I·r/2，画图求工作点。

[其他方法]：组合方法

将两个灯泡视为一个整体，画出该组合新的伏安特性曲线。

3、将两个相同的灯泡并联到同一个电源上，找出灯泡的功率。

电源电路端电压=U，电源中电流=2I，电源外特性曲线方程：U=E-2I·r，画图求工作点。

4、将灯泡和一定阻值的电阻R=5串联到电源上。

电路端电压=U+IR，内部电流=I，电源外特性曲线方程为：

U+IR=E-Ir，已排序

U=E-I(R+r),

将数据代入，得到

U=3-10I。

另一种方法（等效电源法）：将定值电阻移入电源中，电源的电动势仍为E，电源的内阻为R+r，电源的外特性曲线方程供给：U=E-I·(R+r)，代入数据得到U=3-10I。

5、将灯泡与一定阻值的电阻R=5并联到电源上。

路端电压=U，内部电流=I+U/R，可得U=E-(I+U/R)r，可得

代入数据，我们得到，

U=1.5-2.5I

将定值电阻移入电源。电源内阻为r=R·r/R+r

新电源的电动势E'=1.5V，新电源的内阻r'=2.5。我们可以得到，

U=E-Ir，代入数据可得

U=1.5-2.5I

2、组合组件的工作点问题

1.串联电阻

示例：如图所示

是两个电阻元件R1和R2的伏安特性曲线。两者串联后，接上电动势为3V、内阻为1.25的电源，则（）

A、电路中的电流约为0.3A

B、电路中的电流约为0.4A

C、电源输出功率1W左右

D、R2消耗的电功率约为1W

方法一：依靠尺子法

从图中可以看出，流过三个元件的电流相等，R和R2两端电压之和UU2等于电源电路端电压U；在方格纸上画出电源的U-I图，如图所示，将直尺垂直放置，左右平移，直至直尺边缘与三条图形线交点的纵坐标满足U=UU2；从图中可以看出，电路中的电流约为0.4A，U约为2.5V，因此电源输出功率约为1W，U2约为1.0V，即R2所消耗的电功率约为0.4W。本题选择BC。

方法二：组合法

若R1和R2串联并视为一个元件，则该元件的伏安特性曲线如图中虚线所示（同I，U=U1U2）；

其与电源U-I图像的交点坐标约为(0.4A，2.5V)，即电源的输出电流约为0.4A，输出电压约为2.5V。

通过R 1 和R 2 的电流约为0.4A。从R2的伏安特性曲线可以看出，R2两端的电压约为

1.0V。那么电源的输出功率约为1W，R2消耗的电功率约为0.4W。

例：画出标有“3V 0.5A”的小灯泡L的伏安特性曲线。实验室提供的实验设备包括：

A、电源E（电动势为4V，内阻约1）

B、电流表A（量程0.6A，内阻约0.5）

C、电流表A2（量程3A，内阻约0.1）

D、电压表V（量程3V，内阻约3k）

E、电压表V2（量程5V，内阻约15k）

F、滑动变阻器R（最大阻值10）

G.滑动变阻器R2（最大阻值100）

H. 一个开关和几根电线

（1）为了多测几组数据，从头开始，课题组设计了如图A所示的电路图。

那么在这个电路中，电流表选择___

电压表选型___、滑动变阻器选型___

（将这三个空格填入对应设备前面的代码）。

(2)根据合理的电路和操作进行测量后，做出如图B所示的图

小灯泡的伏安特性曲线。现在分别如图C和D所示连接相同规格的小灯泡。

电路中，已知电源电动势E'=3.0V，电源内阻r'=5，图D中的定值电阻R=5，则小灯泡的实际功率为图C是___W；图D 中的一个小灯泡该灯泡的实际功率为___W。（两个空格均保留两位有效数字）

示例：热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻（PTC）的阻值随温度升高而增大，负温度系数电阻（NTC）的阻值增大。当温度升高时，电阻值减小。热敏电阻的这一特性常用于控制电路中。一个实验组选择了以下设备来探究流过热敏电阻R（常温下阻值约为10.0）的电流随其两端电压变化的特性。

A、电流表A，（范围0~100mA，内阻约1）

B、电流表A2，（量程0~0.6A，内阻0.3左右）

C、电压表V，（量程0~3.0V，内阻约3k）

D、电压表V2，（量程0~15.0V，内阻约10k）

E.滑动变阻器R（最大阻值10）

F、滑动变阻器R'（最大阻值500）

G、电源E（电动势15V，内阻可忽略）

H. 若干开关及电线

(1)实验时改变滑动变阻器滑片的位置，使热敏电阻两端施加的电压从零逐渐增大。请从提供的设备中选择必要的设备。应选择的设备是电流表___；电压表___滑动变阻器___（只需填写设备前面的字母即可）。

（2）请从提供的设备中选择需要的设备，并在虚线框中画出团队设计的电路图。

(3) 团队测量热敏电阻R的U-I图如图A中曲线I所示。请分析并解释该热敏电阻是否为___（填写“PTC”或“NTC”）。

(4) 团队审核数据，得到热敏电阻R2的U-I图，如图A中曲线II所示。然后将热敏电阻R1和R2分别连接到电池，如图B所示电路，

测得流过R和R2的电流分别为0.30A和0.60A，则电池组的电动势为___V，内阻为___（结果保留三位有效数字）。

【分析】根据U-I图像可知，当l=0.3A时，对应的电压U=8.0V，当I2=0.6A时，对应的电压U2=6.0V，

图像上的这两点位于电源的伏安特性曲线上。将这两点用直线连接起来，就是电源的伏安特性曲线，如图所示。

则由纵向截距可得E=10.0V，由斜率可得r=6.67。

示例：如图所示

是两个电阻元件R1和R2的伏安特性曲线。两者串联后，

接电动势为3V、内阻为1.25的电源，则（）

A、电路中的电流约为0.3A

B、电路中的电流约为0.4A

C、电源输出功率1W左右

D. R2消耗的应用功率约为1W

【分析】

方法一：依靠尺子法

从图中可以看出，通过三个元件的电流相等，R和R2两端的电压之和UU2等于电源电路端子U处的电压；在方格纸上画出电源的U-I图，如图所示，

将直尺垂直放置，左右平移，直至直尺边缘与三条图形线交点的纵坐标满足U=UU2。从图中可以看出，电路中的电流约为0.4A，U约为2.5V，因此输出的功率约为1W，U2约为1.0V，即所消耗的电功率R2约为0.4W。本题选择BC。

也可以这样画，做成内阻r的U-I图。如图所示

将尺子垂直放置并左右移动，直到尺子边缘与三条图形线的交点纵坐标满足E=UU2+U。从图中可以看出，电路中的电流约为0.4A，U约为2.5V，因此电源的输出功率约为1W，U2约为1.0V，即电功率R2消耗的功率约为0.4W。

方法二：组合法

如果将R 1 和R 2 串联并视为一个元件，则该元件的伏安特性曲线如图中虚线所示。

（同样I，U=UU2），其与电源U-I图像的交点坐标约为（0.4A，2.5V），即电源的输出电流约为0.4A，输出电压约为2.5V，通过R1，R2的电流约为0.4A。从R2的伏安特性曲线可以看出，R2两端的电压约为1.0V。那么电源的输出功率约为1W，R2消耗的电功率约为0.4W。

示例：如图所示

是两个小灯泡L和L2的伏安特性曲线。将两个这样的小灯泡并联，接上电动势为3V、内阻为3的电源后，则（）

A.L中的电流约为0.2A

B.L2的电功率约为0.5W

C、电源输出功率1W左右

D、电源效率50%左右

【分析】

方法一：依靠尺子法

两个灯泡并联后，加在两个灯泡两端的电压U相等，等于电源的输出电压U。通过的电流II2之和等于电源的输出电流I。在方格纸上画出电源的U-I图像，直接画直尺水平放置，上下平移，直到直尺边缘与三条图线交点的横坐标满足I=II2，如图图中；

从图中可以看出，电源的输出电压约为1.5V，输出电流约为0.5A，通过的L电流约为0.2A，通过的L2电流约为0.3A，所以电源的输出功率约为0.75W，效率约为50，而L2消耗的电功率约为0.45W。本题选择AD。

方法二：启发式方法

画出r的U-I图。两灯电压相等，两灯电流之和等于内部电流。通过不断测试，找到工作点，如图所示。

方法三：组合法

当两个小灯泡并联并视为一个元件时，该元件的伏安特性曲线如图中虚线所示（同U，I=lI2）：其与电源的U-I图像约为（0.5A，1.5V），即电源的输出电流约为0.5A，输出电压约为1.5V，即每个小灯泡两端的电压为约1.5V。从小灯泡的伏安特性曲线可以看出，通过的L1电流约为0.2A，通过的L2电流约为0.3A。

例：某小灯泡的伏安特性曲线如图A所示。

如图所示，三个同相小灯泡按图B所示连接。

电源电路的电动势为3.0V，内阻为2.5。此时开关S闭合，则()

A.L中的电流约为0.28A

B.L2的电功率约为0.1W

C、电源输出功率1W左右

D、电源效率约为76.7%

【分析】L 2 和L 3 并联后视为一个元件a。那么a元件的伏安特性曲线如图所示

同样的电压，电流是2倍

如虚线a所示；

然后将这个组合的组件a和L组合成组件b，则组件b的伏安特性曲线如图所示

如虚线b所示；然后是电源的U-I图像

将其画在方格纸上。如图所示，与b线交点的坐标约为（0.28A，2.3V），即电源的输出电流约为0.28A，输出电压约为2.3V，输出电源功率约为0.644W，效率约为76.7%；通过L的电流约为0.28A。由小灯泡的伏安特性曲线可知，L两端电压约为1.7V；组合后的a元件流过的电流也约为0.28A，如图所示，从a元件的伏安特性曲线可以看出，a元件两端的电压约为0.6V，即两端电压L 2 和L 3 均约为0.6V。从小灯泡的伏安特性曲线可以看出，通过L2、L3的电流约为0.17A，L2、L3的电功率约为0.1W。因此本题选择ABD。

示例：如图A所示，

忽略电表对电路的影响，改变滑动变阻器滑片的位置，用电流表A的读数测量电压表V和V2的变化，如图B中a和b所示，分别。

下列哪一项是正确的（）

A、a线的延长线与纵轴的交点坐标值等于电源电动势

B、b线斜率的绝对值等于电源的内阻。

C、图a和b交点的横坐标和纵坐标的乘积等于该状态下电源的输出功率。

D、图a和b交点的横坐标和纵坐标的乘积等于该状态下电阻R消耗的功率。

【分析】当压敏电阻滑块向右滑动时，电阻减小，电流增大，电压表V2指示增大，V1指示减小，故图b为电压表V2指示的变化，图a为电压表V的指示发生变化；当外部电路的电阻为无穷大时，电路中的电流为0，所以此时电压表V的指示为a的延长线与纵轴的交点的坐标值，等于电源的电动势A正确；线b的斜率绝对值等于电阻R。电阻值B是错误的；图a和b交点的横坐标和纵坐标的乘积等于该状态下电源的输出功率，也等于电阻R所消耗的功率，C和D是正确的。图a和b的交点表明R已经短路，R的电压将等于电路端电压。

例：如图所示，图A中的M为电动机。当滑动变阻器R的触点从一端滑动到另一端时，两个电压表的读数随电流表的读数变化如图B所示。众所周知，当电流表读数在0.2A以下时，电机不旋转。不考虑仪表对电路的影响，下列哪一项是正确的（）

A、电路中电源电动势为3.6V

B、当变阻器滑块向右滑动时，V2读数逐渐减小

C、本电路中电机最大输出功率为0.54W

D、压敏电阻最大阻值36