高中物理三种元件的伏安特性曲线对比分析人教版选修3

三种元件的伏安特性曲线对比一、金属导体的伏安特性曲线 金属导体满足欧姆定律：，所以用纵坐标表示电压或电流 ，横坐标表示电流 或电压，作出的图线为过原点的直线，其斜率或斜率的倒数表示电阻。故根据金属导体伏安特性曲线可以计算电阻。【例题 1】如图为甲、乙两金属电阻的伏安特性曲线,某同学是这样计算它们的阻值的：==，你认为他的解法对吗？如果不对，它们的阻值应为多少？ 解析：该同学的解法是错误的。事实上在不同的坐标系中，由于所选取的标度不同，在相同的电压和电流值下图线的倾角是不同的，所以不可以用倾角的正切值表示电阻。 正确解法：，同样的方法可以求得乙的电阻为 6。二、小灯泡的伏安特性曲线 灯泡是利用电流的热效应工作的，随着加在灯泡上的电压增大，灯泡中的电流随之增大，发热功率增大，发热功率大于散热功率时，灯丝因温度升高而电阻增大，在坐标系中图线的点的切线斜率增大，所以小灯泡的伏安特性曲线是非线性的。小灯泡伏安特性曲线如图所示。【例题 2】某小灯泡的伏安特性曲线如右图所示，试求灯丝电阻在 A、B 两点间因温度的影响改变了多少？ 解析：在 A 点时的电压、电流分别为V 和=0.25A;在 B 点的电压、电流分别为V 和=0.40A;则在 A、B 点时的电阻==3.12Ω;,故电阻的变化为 1.43。 点评：本题的常见错误为把直线 AB 的斜率当作电阻的变化。三、二极管的伏安特性曲线对二极管施加正向偏置电压时，则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电)，随着正向偏置电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(锗管为 0.2V 左右，硅管为 0.7V 左右)，电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许I/AU/v0128424600I/AU/v0128412600（甲）（乙）I/A1.00.200.4U/v0.62.0AB变化，电流的变化都很大。对上述二种器件施加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，其反向电压增加至该二极管的击穿电压时，电流猛增，二极管被击穿，在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察，这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时，应串入限流电阻，以防因反向电流过大而损坏二极管。二极管（锗管）伏安特性示意图如右上图所示。 【例题 3】某同学对黑箱(见图 1)中一个电学元件的伏安特性进行研究。通过正确测量，他发现该元件两端的电压 Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流 I 之间的变化关系有如下规律:① 当-15V