U-I图象的分析与应用举隅
2020-08-23徐艳
读写算 2020年22期
徐艳



摘 要 数形结合是高中物理教学中应渗透教给学生的重要思想方法。本文分别详细分析了用电器、电源以及用电器与电源的U-I图象及其应用。不仅有助于学生对U-I图象深刻认识,而且有助于培养学生数形结合的思想方法。
关键词 U-I图象;分析;应用
中图分类号:B025.4,B027 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2020)22-0194-03
图象分析是高中物理常见而又重要的分析方法,一方面能把“数”和“形”有机地结合起来;另一方面又能把具体的“形”与抽象的物理情景紧密地联系起来。因此在物理学习中要重视图象问题。本文主要讨论电路中U-I图象的分析和应用。
一、用电器的U-I图象
(一)定值电阻的U-I图象
对于一个定值电阻如图1所示,由部分电路的欧姆定律,得到。由于R为定值,所以U-I图象是一条过原点的倾斜直线,如图2所示。该图线的斜率表示电阻的阻值。。
(二)小灯泡的U-I图象
人教版高中物理教材选修3-1第47页上的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。由于随着小灯泡上电压(或电流)的增大,灯丝温度升高,灯丝的电阻率随之增大,电阻也增大,得到的U-I图象如图3,是一条曲线,且越来越陡。
(三)光(热)敏电阻的U-I图象
光敏电阻或热敏电阻通常是用半导体材料做成的。它是非线性元件,随其电压(或电流)的增大,内部载流子(自由电荷)数目会明显增多,从而电阻减小,所以它的U-I图象如图4。
二、电源的U-I图象
如图5,对于一个普通的干电池而言,通常认为其电动势E和内电阻r不变。由闭合回路的欧姆定律,得出路端电压U和回路电流I的关系为,其U-I图象也是一条倾斜的直线如图6所示。……
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