《【物理】高中物理2.2对电阻的进一步研究学案粤教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【物理】高中物理2.2对电阻的进一步研究学案粤教版选修3-1（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案 2 对电阻的进一步研究 学习目标定位 1.知道导体伏安特性曲线的物理意义，知道什么是线性元件和非线性元件.2. 掌握串联电路和并联电路的特点一、导体的伏安特性1伏安特性曲线：用纵轴表示电流I、用横轴表示电压U，画出的IU图线叫做导体的伏安特性曲线2线性元件：金属导体在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件3非线性元件：伏安特性曲线不是直线，也就是说，电流与电压不成正比，这类电学元件叫做非线性元件二、电阻的串联1串联电路中各个电阻上的电流相等，即II1I2I3In. 2串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和，即
2、UU1U2U3Un. 3串联电路的等效电阻等于电路中各电阻之和，即RR1R2R3Rn. 4串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即U1R1U2R2. 三、电阻的并联1并联电路中各个电阻上的电压相等，即U1U2U3Un. 2并联电路的总电流等于各支路电流之和，即II1I2I3In. 3并联电路的等效电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，即：1R1R11R21R31Rn. 4并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比，即I1R1I2R2. 一、导体的伏安特性曲线 问题设计 研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法， 可以用列表法， 还可以用图象法根据图1 中两电学元件的IU图象
3、我们可以分析得出通过两元件的电流和电压有何关系？精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - -图 1 答案(a) 图中电流和电压不成正比，为非线性元件(b) 图中电流和电压成正比，为线性元件 要点提炼 1IU曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而UI曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻2线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解液导体3非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件，如气态导体( 日光灯、霓虹灯管中的气态导体) 和半导体元件 延伸思考 如
4、图 2 甲所示，两个金属导体的伏安特性曲线(IU图象 ) ，哪个导体的电阻大？乙图所示中，哪个导体的电阻大？图 2 答案甲图中斜率表示导体电阻的倒数，所以RR. 二、对串联电路的理解 问题设计 每年春节期间， 大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯，当夜幕降临的时候，火树银花，非常好看这些小彩灯的额定电压一般只有几伏，但大多数都使用了220 V的家用照明电路(1) 这些小彩灯是怎么连接的？(2) 若每个小彩灯的电阻为R，则n个这样的彩灯连接后的总电阻为多大？答案(1) 多个小彩灯串联后一起接在电源上，使每一个小彩灯分得的电压之和等于220 V. (2)nR 要点提炼 1串联电路的总电阻大于其
5、中任一部分电路的电阻2几个相同电阻R串联时其总电阻为R总nR，两个相同电阻串联时，总电阻是分电阻的二精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - -倍3当一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻4串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即U1R1U2R2UnRnI. 三、对并联电路的理解 问题设计 三个电阻R1、R2、R3并联的电路如图3 所示图 3 (1) 每个电阻两端的电压有什么关系？(2) 总电流I与各个电阻中电流有什么关系？(3) 设总电阻为R，试证明：1R1R11R21R3.
6、答案(1) 每个电阻两端的电压相等(2)II1I2I3(3) 根据欧姆定律IUR得：R1U1I1，R2U2I2，R3U3I3，而RUI. 根据并联电路的电流、电压特点可知：UU1U2U3、II1I2I3，所以RUI1I2I3，等式两边取倒数得：1RIUI1UI2UI3U，即1R1R11R21R3. 要点提炼 1并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻2几个相同电阻R并联时其总电阻为R总Rn，两个相同电阻并联时，总电阻是分电阻的一半3多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大，总电阻也随之增大以两电阻R1、R2为例加以说明串联时
7、RR1R2，并联时RR1R2R1R2R11R1R2. 可见，当R1或R2增大时，R都随之增大4并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即I1R1I2R2InRnU. 延伸思考 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - -试证明：n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的n分之一答案n个相同的电阻并联时，设每个电阻阻值为R，有：1R总1R1R1RnR，所以R总Rn，即：n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的n分之一一、导体的伏安特性曲线例 1 如图 4 所示的图象所对应的两个导体：图 4
8、(1) 电阻R1R2为多少？(2) 若两个导体中的电流相等( 不为零 )时，电压之比U1U2为多少？(3) 若两个导体上的电压相等( 不为零 )时，电流之比I1I2为多少？解析(1) 因为在IU图象中，R1kUI，所以R110103510 32 ，R2101031510323，所以R1R22(23) 31.(2) 由欧姆定律得U1I1R1，U2I2R2，由于I1I2，则U1U2R1R231.(3) 由欧姆定律得I1U1R1，I2U2R2，由于U1U2，则I1I2R2R113.答案(1)3 1(2)3 1(3)1 3二、串联电路例 2 一盏弧光灯的额定电压是40 V，正常工作时的电流是5 A ，
9、如何把它接入电压恒为220 V的照明线路上，使它正常工作？解析设给弧光灯串联一个电阻R2，串联电阻上分配到的电压为U2，根据串联电路电压的特点得U1U2R1R2，即U1UU1R1R2精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - -所以R2UU1U1U1I220 404040536 . 答案串联一个电阻，阻值为36 三、并联电路例 3 如图 5 所示的电路中， R1 2 ，R23 ，R34 . 图 5 (1) 电路的总电阻是多少？(2) 若流过电阻R1的电流I13 A ，则通过R2、R3的电流分别为多少？干路电流为多少？解析(1) 根据并联电路的特点电路中1R总1R11R21R3所以R总1213(2) 由于I1R1I2R2I3R3所以I22 A，I31.5 A 干路电流II1I2I3(3 21.5) A 6.5 A. 答案(1)1213(2)2 A 1.5 A 6.5 A 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -
