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摘要：高中物理的学习特点是具有一定的抽象性和逻辑性，而利用图像法可以帮助学生的解题思路更加清晰、明了。
关键词：闭合电路；欧姆定律；图像运用
学生在有关欧姆定律的学习时，除了对最基本的公式和概念进行记忆和理解，更要把这些理论结合图像灵活的运用到实际的问题中去[1]。
一、伏安特性曲线在导体中的应用与外特性曲线在电源中的应用
伏安特性曲线的表达式推导：在指定导体（电阻R）的情况下，在导体改变两端的电压大小，进而得到的跟随电流I而产生相应变化的电流U的曲线：通过欧姆定律在部分电路中的应用可得出表达式：。关于电源的外特性曲线的表达式推导：在制定情况内是阻r与电源的电动势E下，改变电路上的电阻大小，此时，关于路端电压的曲线随着电流I的情况而能够得出，然后再结合闭合电路中的有关欧姆定律推导出曲线表达式：
①通过对图1的观察可知，电源关于U-I图像是以a进行表示的，而外电阻关于U-I的图像是以b进行表示的。该电路被电阻接入时关于电路的路端电压和总电流由两者产生的交点坐标来进行表示的。求解a的斜率的绝对值，可以表示内阻值的大小。而求解b的斜率的绝对值，可以表示外电阻值的大小。②该点和原点两点围成的面积为矩形，且该矩形的面积表示的是输出功率。当内电阻的值与外电阻的值处于大小相等的状态时，换言之a的斜率的绝对值等于b的斜率的绝对值，那么图像中所围成的矩形的面积的值这时候最大，也就是说，这时候的输出功率是最大值，换言之在使路端电压大小为电动势的一半，电流大小为最大电流的一半时，这以推断此时的电源效率为。
例1.如下面图2所示，电源a的电流大小与路段电压大小的关系图像是通过直线A来进行表示的。电源a上的路端电压大小和电流大小的关系图像是通过直线B来进行表示的。而电阻R的电流大小与两端电压大小是通过直线C来进行表示。如果将电阻R同时接入电源a和电源b上，那么下面各选项中正确表述的一项是（ ）
A.在电源a上接入电阻R，那么此时电源的效率值达到较高的状态
B.在电源b上接入电阻R，那么此时电源的输出功率值达到较大的状态
C.在电源a上接入电阻R，电源的输出功率值达到较大的状态，但此时电源的效率值处于较低状态
D.在电源b上接入电阻R，那么此时电源的效率值与发热功率值均处于较高状态
解析：正确答案（C）。图2中电源上的路端电压U是通过直线A进行表示的，电源上的干路电流I是通过直线B进行表示的，因此其路端电压U与干路电流I所处的关系就通过直线A和直线B客观的反映出来。由此关于电源特征就显而易知。而关于外电路某一处的电阻的特征是以C进行表示的。电源a和电源b上接入外电阻R时的电路工作状态分别以A和C、B和C产生的交点进行表示。电源的输出功率就是交点相对应的点值的乘积代表的，亦或是图像中相对应的矩形面积进行表示的。
通过以电源的效率大小客观反映了电源的总功率EI值的大小与输出功率UI值的大小之间产生的比值。而该纯电阻的电路中，亦可表示这种表达式：，两个电源的电阻处于相同的状态的是外电阻，但是两个电源的内电阻R却处于完全不相同的状态。
二、关于外电路电阻值与电源的输出功率值之间的关系问题
关于等效电路图如下面图3所示。那么不难得出该电源的输出功率的推导式： ，即在R=r之时，，则此时电源的输出功率处于最大的状态：，当外电阻R的值发生变化时，那么岁电阻R发生相应变化的输出功率的图像，不难推断出以下的结论：①当电源的内电阻的值和外电路的电阻值的大小处于相同的状态时，此时电源的输出功率值大小处于最大的状态。因此当电路中其余部分的总电阻与电阻R的大小相同时，则此时电路中某电阻R的功率处于最大状态。等效电路如上面图5所示，也就是说要使电阻R的功率处于最大的状态，则需满足的条件为：。②在Rr的时候，如果电阻R的值变大，那么此时也会随之减少。③对于电源上存在外电阻和外电阻电阻，而它们是非最大输出功率。如上面图4所示，可以推导出。
例2.在一个匀磁场中有由均匀粗细的电阻丝烧制而成的矩形导线框abcd，导线框和另外一种材料的导体棒MN处于无摩擦滑动的状态，且两者的接触情况良好。从导线框abcd的左端开始导体棒在外力作用的情况下做切割磁感线的匀速直线运动，导线开始从左端向右滑动，那么在到达最右端的整个程中，在导线框上所消耗的电功率的值的变化情况在下列选项中表述合理的一项是（ ）
A.电功率呈逐渐增大的状态
B.电功率呈先增大而后逐渐减小的状态
C.电功率呈先减小而后逐渐增大的状态
D.电功率呈先增大后逐渐减小，再先增大后逐渐减小的状态
解析：正确答案（BCD）。导体棒MN在矩形框abcd上移动的过程中，当刚好位于矩形框中间这一个位置的情况时，此时外电阻的值处于最大的状态，电源的内阻值为导线棒MN的电阻大导体棒MN内阻的阻值大小为5，因此电工率先增大后减小。同理，当导线框外电阻的阻值最小值正处于大于5的情况时，C选项的表述合理。导线框的外阻的阻值大小变化范围2-7范围内，则在向右方向慢慢移动的过程中，电阻逐渐趋近于电源的内阻值5，据此类推，功率呈先增大而后逐渐减小的状态，再先增大而后逐渐减小的状态。
三、结束语
在学习高中物理关于闭合电路之欧姆定律这板块的时候，利用图像法，并学会分析图像，有利于学生更高效的解题。
（作者单位：湖南省长沙市第一中学）
參考文献
[1]熊举峰，卢伟.湖南省教育考试院高考评价课题组，2013年湖南省高考物理学科考生水平评价及教学建议[J].教育测量与评价：理论版，2014，（02）：33-47.
关键词：闭合电路；欧姆定律；图像运用
学生在有关欧姆定律的学习时，除了对最基本的公式和概念进行记忆和理解，更要把这些理论结合图像灵活的运用到实际的问题中去[1]。
一、伏安特性曲线在导体中的应用与外特性曲线在电源中的应用
伏安特性曲线的表达式推导：在指定导体（电阻R）的情况下，在导体改变两端的电压大小，进而得到的跟随电流I而产生相应变化的电流U的曲线：通过欧姆定律在部分电路中的应用可得出表达式：。关于电源的外特性曲线的表达式推导：在制定情况内是阻r与电源的电动势E下，改变电路上的电阻大小，此时，关于路端电压的曲线随着电流I的情况而能够得出，然后再结合闭合电路中的有关欧姆定律推导出曲线表达式：
①通过对图1的观察可知，电源关于U-I图像是以a进行表示的，而外电阻关于U-I的图像是以b进行表示的。该电路被电阻接入时关于电路的路端电压和总电流由两者产生的交点坐标来进行表示的。求解a的斜率的绝对值，可以表示内阻值的大小。而求解b的斜率的绝对值，可以表示外电阻值的大小。②该点和原点两点围成的面积为矩形，且该矩形的面积表示的是输出功率。当内电阻的值与外电阻的值处于大小相等的状态时，换言之a的斜率的绝对值等于b的斜率的绝对值，那么图像中所围成的矩形的面积的值这时候最大，也就是说，这时候的输出功率是最大值，换言之在使路端电压大小为电动势的一半，电流大小为最大电流的一半时，这以推断此时的电源效率为。
例1.如下面图2所示，电源a的电流大小与路段电压大小的关系图像是通过直线A来进行表示的。电源a上的路端电压大小和电流大小的关系图像是通过直线B来进行表示的。而电阻R的电流大小与两端电压大小是通过直线C来进行表示。如果将电阻R同时接入电源a和电源b上，那么下面各选项中正确表述的一项是（ ）
A.在电源a上接入电阻R，那么此时电源的效率值达到较高的状态
B.在电源b上接入电阻R，那么此时电源的输出功率值达到较大的状态
C.在电源a上接入电阻R，电源的输出功率值达到较大的状态，但此时电源的效率值处于较低状态
D.在电源b上接入电阻R，那么此时电源的效率值与发热功率值均处于较高状态
解析：正确答案（C）。图2中电源上的路端电压U是通过直线A进行表示的，电源上的干路电流I是通过直线B进行表示的，因此其路端电压U与干路电流I所处的关系就通过直线A和直线B客观的反映出来。由此关于电源特征就显而易知。而关于外电路某一处的电阻的特征是以C进行表示的。电源a和电源b上接入外电阻R时的电路工作状态分别以A和C、B和C产生的交点进行表示。电源的输出功率就是交点相对应的点值的乘积代表的，亦或是图像中相对应的矩形面积进行表示的。
通过以电源的效率大小客观反映了电源的总功率EI值的大小与输出功率UI值的大小之间产生的比值。而该纯电阻的电路中，亦可表示这种表达式：，两个电源的电阻处于相同的状态的是外电阻，但是两个电源的内电阻R却处于完全不相同的状态。
二、关于外电路电阻值与电源的输出功率值之间的关系问题
关于等效电路图如下面图3所示。那么不难得出该电源的输出功率的推导式： ，即在R=r之时，，则此时电源的输出功率处于最大的状态：，当外电阻R的值发生变化时，那么岁电阻R发生相应变化的输出功率的图像，不难推断出以下的结论：①当电源的内电阻的值和外电路的电阻值的大小处于相同的状态时，此时电源的输出功率值大小处于最大的状态。因此当电路中其余部分的总电阻与电阻R的大小相同时，则此时电路中某电阻R的功率处于最大状态。等效电路如上面图5所示，也就是说要使电阻R的功率处于最大的状态，则需满足的条件为：。②在R
例2.在一个匀磁场中有由均匀粗细的电阻丝烧制而成的矩形导线框abcd，导线框和另外一种材料的导体棒MN处于无摩擦滑动的状态，且两者的接触情况良好。从导线框abcd的左端开始导体棒在外力作用的情况下做切割磁感线的匀速直线运动，导线开始从左端向右滑动，那么在到达最右端的整个程中，在导线框上所消耗的电功率的值的变化情况在下列选项中表述合理的一项是（ ）
A.电功率呈逐渐增大的状态
B.电功率呈先增大而后逐渐减小的状态
C.电功率呈先减小而后逐渐增大的状态
D.电功率呈先增大后逐渐减小，再先增大后逐渐减小的状态
解析：正确答案（BCD）。导体棒MN在矩形框abcd上移动的过程中，当刚好位于矩形框中间这一个位置的情况时，此时外电阻的值处于最大的状态，电源的内阻值为导线棒MN的电阻大导体棒MN内阻的阻值大小为5，因此电工率先增大后减小。同理，当导线框外电阻的阻值最小值正处于大于5的情况时，C选项的表述合理。导线框的外阻的阻值大小变化范围2-7范围内，则在向右方向慢慢移动的过程中，电阻逐渐趋近于电源的内阻值5，据此类推，功率呈先增大而后逐渐减小的状态，再先增大而后逐渐减小的状态。
三、结束语
在学习高中物理关于闭合电路之欧姆定律这板块的时候，利用图像法，并学会分析图像，有利于学生更高效的解题。
（作者单位：湖南省长沙市第一中学）
參考文献
[1]熊举峰，卢伟.湖南省教育考试院高考评价课题组，2013年湖南省高考物理学科考生水平评价及教学建议[J].教育测量与评价：理论版，2014，（02）：33-47.