备考2024届高考物理一轮复习讲义第十章恒定电流第2讲闭合电路的欧姆定律考点3两类U－I图像的理解和应用

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研透高考 明确方向
命题点1 电源U－I图像的理解和应用
8.[2024四川宜宾叙州二中开学考试/多选]某同学将如图甲所示的玩具车的太阳能电池板取下，并通过测量多组电池板的路端电压U及流过其电流I的数据描绘了电池板的U－I图像，如图乙所示，图线的横、纵截距分别为I0和U0.现将该电池板与一定值电阻相连组成如图丙所示的电路，闭合开关后，电压表和电流表的示数分别为U1和I1，两电表均为理想电表，下列说法正确的是（ BD ）
A.该电池板的内阻恒为U0I0
B.该电池板内阻消耗的功率为（U0－U1）I1
C.该电池板的输出功率为U0I1
D.该电池板的效率为U1U0
解析 U－I图线斜率的绝对值表示内阻，但该电池板的U－I图像为曲线，故内阻是变化的，A错误；该电池板内阻消耗的功率为P＝U内I1＝(U0－U1)I1，B正确；该电池板的输出功率为P出＝U外I1＝U1I1，C错误；该电池板的效率为η＝U1I1U0I1＝U1U0，D正确.
命题点2 两类U－I图像的综合
9.[2024山东淄博临淄中学校考]如图所示的U－I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系.下列说法正确的是（ D ）
A.电阻R1、R2的阻值之比为4：3
B.该电源的电动势为6V，内阻为3Ω
C.只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6W
D.只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1：1
解析 根据图像得R1＝41Ω＝4Ω，R2＝42Ω＝2Ω，电阻R1、R2的阻值之比为2：1，A错误；该电源的电动势为6V，内阻为r＝63Ω＝2Ω，B错误；只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为P1＝4×1W＝4W，C错误；只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率分别为P内＝I2r、P外＝I2R2，则P内：P外＝r：R2＝1：1，故D正确.
电源的U－I图像
电阻的U－I图像
图像
物理意义
电源的路端电压随电路电流的变化关系
电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系
截距
纵轴截距：表示电路[11] 断路 时的路端电压U＝E.
横轴截距：表示电路[12] 短路 时的电流I＝I0
过坐标原点，表示没有电压时电流为零
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（或等效电阻）的大小，不同点对应的外电阻（或等效电阻）大小不同
每一点对应的比值均相等，表示此电阻的大小
斜率
（绝对值）
电源内阻r＝EI0
电阻大小