高三物理复习课教案：电路中的图像问题

一、教学目标

（一）知识与技能

熟练掌握电源和定值电阻、可变电阻的U-I图像的物理意义，能区分不同图像的斜率、截距、面积对应的物理量。

能运用闭合电路欧姆定律分析U-I图像，求解电源电动势、内阻、外电路电阻等关键物理量。

掌握电路动态变化、故障判断中图像问题的分析方法，能结合图像信息推导电路状态变化规律。

提升图文转化能力和综合解题能力，能快速从图像中提取有效信息，结合电路规律列式求解。

（二）过程与方法

通过典型例题剖析，梳理电路图像问题的常见类型和解题思路，构建“图像识别—信息提取—规律应用—结果验证”的解题模型。

通过小组讨论、变式训练，培养学生多角度分析问题、灵活运用知识的能力，突破解题难点。

（三）情感态度与价值观

培养学生严谨的逻辑推理能力和细致的审题习惯，避免因图像理解偏差导致解题失误。

激发学生对物理图像的探究兴趣，体会数形结合思想在物理解题中的重要价值。

二、教学重难点

重点：电源和电阻的U-I图像的物理意义及应用，结合闭合电路欧姆定律求解电路参数。

难点：复杂电路（动态电路、含故障电路）中图像问题的分析，图像与电路规律的综合应用，数形结合思想的灵活运用。

三、教学过程

（一）导入新课

1.  提问回顾：闭合电路欧姆定律的表达式是什么？（学生回答：E=U+Ir 或 E=I(R+r)）。电路中常用的物理量有哪些？（电压U、电流I、电阻R、电动势E、内阻r等）。

2.  引入主题：在电路问题中，很多物理量的关系可以通过图像直观呈现，图像不仅能简化运算，还能快速反映电路状态变化。今天我们就针对电路中的核心图像问题进行专项复习，突破解题难点。

3.  预习反馈：结合学生预习情况，指出常见问题（如混淆电源与电阻U-I图像的斜率意义、无法从图像中提取关键参数），明确本节课复习重点。

（二）核心知识点梳理

1.  电路中核心图像类型及物理意义

重点讲解U-I图像（高考高频考点），兼顾I-t、U-t图像的应用场景。

2.  核心解题思想：数形结合

明确“图像→物理量→电路规律”的转化逻辑：先识别图像类型，提取斜率、截距、面积等信息，转化为对应的物理量，再结合闭合电路欧姆定律、串并联电路规律等列式求解，最后回归图像验证结果合理性。

（三）典型例题剖析

例题1：电源与电阻U-I图像的综合应用（基础题型）

如图所示，甲图为定值电阻R的U-I图像，乙图为电源的U-I图像，求：（1）定值电阻R的阻值；（2）电源的电动势E和内阻r；（3）将该电阻接在该电源两端，电路中的电流、路端电压及电源的输出功率。

总结：电源与电阻U-I图像的交点，对应电阻接在电源两端时的工作状态（实际电流、路端电压）。

例题2：动态电路中的图像问题（中档题型）

如图所示电路，电源电动势E恒定，内阻r不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，将R2的滑片P向右移动，下列选项中能正确反映路端电压U、通过R1的电流I1、通过R2的电流I2随滑动变阻器阻值变化的图像是（  ）

总结：动态电路图像问题，先判断电阻变化→总电阻→总电流→路端电压→各支路电流/电压，逐步推导，结合图像趋势排除错误选项。

例题3：电路故障判断与图像结合（难点题型）

某电路如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R1=2Ω，R2=3Ω，闭合开关后，记录路端电压U与总电流I的关系图像，发现图像与正常情况相比发生偏移，如图中虚线所示。判断电路可能存在的故障（短路或断路），并说明理由。

结论：电路可能存在电源内阻被短路的故障，或某定值电阻短路导致总电阻变化，进而使图像斜率改变。

总结：故障电路图像问题，先对比正常与故障图像的差异（截距、斜率），结合故障特点（短路：电阻为零；断路：电阻无穷大）分析总电阻、总电流、路端电压的变化，反向推导故障类型。

（四）变式训练

1.  变式题1（基础巩固）：某定值电阻接在不同电源上，得到两组U-I数据，绘制出对应的电源U-I图像，求两个电源的电动势之比和内阻之比。

2.  变式题2（能力提升）：如图所示，含电容器C的电路中，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片移动，绘制出电容器两端电压Uc与电流I的图像，分析滑片移动方向，并求电容器所带电荷量的变化量。

（五）课堂小结

核心知识：电路中U-I、I-t、U-t图像的物理意义，关键参数（斜率、截距、面积）的提取。

解题思路：数形结合，按“图像识别→信息转化→规律应用→验证结果”步骤解题。

易错点：混淆电源与电阻U-I图像的斜率、故障电路中图像变化的原因分析、电容器相关图像的电荷量计算。

四、板书设计

高三复习：电路中的图像问题

一、核心图像（U-I图像）

1.  定值电阻：过原点直线，k=R

2.  电源：U=E-Ir，纵截距E，斜率绝对值r，横截距I短=E/r

二、解题思想：数形结合

图像→物理量（斜率、截距、面积）→电路规律（闭合电路欧姆定律、串并联规律）→结果

三、常见题型及技巧

1.  参数求解：交点、斜率、截距的应用

2.  动态电路：逐步推导，结合图像趋势

3.  故障判断：对比正常与故障图像，反向推导

四、易错点提醒

1.  斜率正负与物理意义的关系

2.  电容器图像中电荷量的计算（面积）

3.  故障电路中内阻、电动势的变化判断

五、教学反思

1.  本节课通过知识点梳理、例题剖析、变式训练的流程，聚焦电路图像问题的核心考点，基本达成教学目标，但需关注学生对故障电路图像问题的理解程度，部分学生可能存在推导逻辑不清晰的问题，课后需针对性辅导。

2.  数形结合思想的渗透需进一步强化，可在后续练习中增加多图像结合的综合题，提升学生的图文转化能力和综合解题素养。

3.  小组讨论环节，应给予学生更多自主表达的时间，鼓励不同解题思路的碰撞，及时发现并纠正学生的认知误区，提升课堂互动效果。