電學(xué)圖像的相關(guān)問題處理之談

龍易程 湖南省長沙市第一中學(xué)

電學(xué)圖像的相關(guān)問題處理之談

龍易程 湖南省長沙市第一中學(xué)

基于高中物理學(xué)習(xí)過程中常見的電學(xué)圖像問題，本文就此在解題過程中所常用的一些方法技巧進行了論述，希望本文能夠為正在進行高中物理學(xué)習(xí)的學(xué)生提供參考。

高中物理 電學(xué) 圖像 解答技巧

在高中物理問題解答過程中，圖像是重要的解題技巧，高中學(xué)生在針對物理科目學(xué)習(xí)過程中必須要認(rèn)識并掌握這種解答技巧。

1 利用U-I圖像來解答對應(yīng)電子元件在某工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)

例1：存在一個電動勢3V的電源（電源內(nèi)阻忽略不計），將該電源和三個相同的小電珠、、連接成如圖1所示的電路結(jié)構(gòu)，同時已知小電珠的伏安特性曲線圖為圖2，那么在電路閉合狀態(tài)下，以下說法正確的是（）

圖1

圖2

分析：對圖2所示的伏安特性曲線圖進行分析，在這道問題當(dāng)中，所使用的小電珠并不是線性元件。所以該問題是不能直接采用歐姆定律來進行回答的，但是題目中說明電源內(nèi)阻忽略不計，所以電源兩端的電壓就是電源的電動勢，由此可以得出兩端的電壓為3V，由圖2可以獲取到此刻的對應(yīng)電流大小為0．25A，所以可以列出公式：

綜上，這道問題的正確選項為A、C、D

圖3

在這道問題中，電珠的電阻并不是保持不變的，所以解題時，只能根據(jù)串聯(lián)電路的基本特征，從圖像當(dāng)中獲取信息。當(dāng)與呈現(xiàn)串聯(lián)狀態(tài)時，兩電珠的電流大小相同，并且兩電珠兩端電壓之間的總和一定是220V。因此在解答第二個問題的過程中，大家必須要找到橫坐標(biāo)相同的兩點，并且讓縱坐標(biāo)相加之和是220V，通過圖3可知，在電流大小為0．25A時，兩端電壓大小為160V，兩端電壓大小為60V，此時的實際功率可以表示為：

2 綜合使用部分電路U-I圖像和閉合電路的U-I圖像來處理問題

例3：小明在進行“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗當(dāng)中，得知該電源U-I圖像如圖4所示，其中圖像當(dāng)中的線2代表該電源在某電阻環(huán)境下的U-I圖像關(guān)系，兩線的交點為P點，則以下說法正確的是（）。

C、把此電阻和電源直接連接形成回路，此時的電源輸出功率為最大輸出值0．32W；

D、把此電阻和電源直接連接形成回路，則此時電源的工作效率為50%。

分析：對圖4開展分析，可知線1所橫軸上的截距為1．6V，因此電源電動勢便是此值，因此電源內(nèi)阻大小為：

圖4

通過線2可以求出定值電阻的阻值大小：

在外電路電阻和電源內(nèi)阻相同時，電源具有最大輸出功率，此時外電壓力的值為總電動勢的二分之一，即：

并且電源的工作效率可得出為：

綜上，這道問題的正確選項為C、D。

3 利用v-t圖像來解答電學(xué)問題

例4：真空狀態(tài)下兩個足夠大且相互平行的金屬板A、B。設(shè)它們之間的距離為d，兩金屬板之間的電壓根據(jù)圖5的變化規(guī)律進行周期性變化，其周期為T，在t=0時，一個攜帶正電的粒子只在電場力的作用下，從A板靜止朝B板進行移動。并且在t=nT（n是自然數(shù)）時到達B板，該帶電粒子如果在t=時刻從A進行運動，經(jīng)歷相同的時間，它將距離A板多遠？

圖5

分析：帶電粒子在電場中受到的電場力是始終不變的，因為電場力的方向會產(chǎn)生周期性變化，由此使得帶電粒子在電廠當(dāng)中的受力方向產(chǎn)生變化，因此帶電粒子在電廠運動的過程中展現(xiàn)出一定的規(guī)律，所以在解答這一問題時，大家只需對帶電粒子的運動周期情況開展分析就可以了解運動nT的狀況，因此設(shè)q是帶電粒子的電量。在帶電粒子t=0時進入到電場當(dāng)中，它的運動圖像為圖6，則其在一個周期當(dāng)中所產(chǎn)生的位移大小，用公式可以表達為：

[1]薛朝偉.高中物理電學(xué)學(xué)習(xí)心得[J].科技風(fēng),2017,(03):246