高中物理 第二章 电路 第二节 对电阻的进一步研究学案 粤教版选修3-1-粤教版高中选修3-1物理学案VIP免费

第二节对电阻的进一步研究[学科素养与目标要求]物理观念：1.进一步掌握欧姆定律，掌握导体的伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件.2.掌握串联、并联电路中的电流、电压和电阻的关系．科学思维：1.能根据I－U图象或U－I图象求导体的电阻.2.会分析串、并联电路和简单的混联电路．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I－U图线．2．两类元件：(1)线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，电流与电压成正比例的线性关系的元件．(2)非线性元件：伏安特性曲线不是直线，欧姆定律不适用的元件．3．二极管的单向导电性能：加正向电压时，流过二极管的电流很大；加反向电压时，流过二极管的电流很小．二、电阻的串联1．串联电路：把几个导体(用电器)依次首尾连接，接入电路的连接方式．如图1所示．图12．串联电路的特点：(1)电流关系：I＝I1＝I2＝I3＝…＝In，串联电路各处的电流相等．(2)电压关系：U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un，串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和．(3)电阻关系：R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn，串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和．(4)电压分配规律：＝＝＝…＝，串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比．三、电阻的并联1．并联电路：把几个导体(用电器)并列地连接起来，再将两端接入电路的连接方式．如图2所示．图22．并联电路的特点：(1)电流关系：I＝I1＋I2＋I3＋…＋In，并联电路的总电流等于各支路电流之和．(2)电压关系：U＝U1＝U2＝U3＝…＝Un，并联电路的总电压与各支路电压相等．(3)电阻关系：＝＋＋＋…＋，并联电路的总电阻的倒数等于各部分电路电阻的倒数之和．(4)电流分配规律关系：IR＝I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U，并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比．1．判断下列说法的正误．(1)对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值．(√)(2)电阻的I－U图象和U－I图象为直线时，两种图象的斜率均表示电阻的倒数．(×)(3)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和．(×)(4)串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和．(√)(5)并联电路干路上的电流一定比通过某一支路的电流大．(√)(6)电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大．(×)2．6Ω与3Ω的两电阻R1、R2并联，通过电路的总电流为9A，则通过R1、R2的电流分别为______A、______A.答案36一、部分电路的欧姆定律导体的伏安特性曲线1．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．(2)表达式：I＝.(3)适用范围：适用于金属导电、电解质溶液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对气体导电、半导体导电不适用．2.线性元件和非线性元件的伏安特性曲线(1)线性元件①线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线，其斜率表示导体电阻的倒数，即k＝＝，图线的斜率越大，电阻越小，如图3所示，RA>RB.图3②欧姆定律适用于线性元件，如金属、电解液导体．(2)非线性元件非线性元件的伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用．如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件．3．I－U图象与U－I图象的区别(图线为过原点的直线时)(1)坐标轴的意义不同．(2)图线斜率的意义不同：I－U图象中，斜率表示电阻的倒数，U－I图象中，斜率表示电阻，如图4所示，在图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1.图4(3)I－U图象是曲线时，导体某状态的电阻RP＝，即电阻等于图线上点P(UP，IP)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数，如图5所示．图5例1(多选)(2018·龙岩市高二检测)已知两个导体的电阻之比R1∶R2＝2∶1，那么()A．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝2∶1B．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝1∶2C．若导体中电流相等，则U1∶U2＝2∶1D．若导体中电流相等，则U1∶U2＝1∶2答案BC解析当电压相等时，由I＝得I1∶I2＝R2∶R1＝1∶2，B正确，A错误；当电流相等时，由U＝IR得，U1∶U2＝R1∶R2＝2∶1，C正确，D错误．例2(多选)(2018·济南一中高二上期中)如图6所示是某导体的I－U图线，图中α＝45°，下列说法正确的是()图6A．通过该导体的电流与其两端的电压成正比B．此导体的电阻R随电...