第02章 第02节 对电阻的进一步研究-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（粤教版选修3-1）

[目标定位]　1.通过伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件.2.掌握串、并联电路的电流和电压的特点.3.掌握电阻串、并联的计算． 一、导体的伏安特性 [来源:学§科§网] 1．伏安特性曲线：用纵轴表示电流I、横轴表示电压U，画出的I－U图线叫做导体的伏安特性曲线． 2．线性元件：伏安特性曲线是通过原点的直线，即电流和电压成正比例的线性关系，具有这种伏安特性的元件叫做线性元件． 3．非线性元件：气态导体和二极管等器件的伏安特性曲线不是直线，欧姆定律不适用，这种元件称为非线性元件． 例1　如图1所示的图象所对应的两个导体： 图1 (1)电阻R1∶R2为多少？ (2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2为多少？ (3)若两个导体中的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2为多少？ 解析　(1)因为在I－U图象中，R＝ Ω＝2 Ω， ，所以R1＝＝ R2＝ Ω， Ω＝ 所以R1∶R2＝2∶＝3∶1. (2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2， 由于I1＝I2，则U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1. (3)由欧姆定律得 I1＝， ，I2＝ 由于U1＝U2，则I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3. 答案　(1)3∶1　(2)3∶1　(3)1∶3 总结提升 I－U图象与U－I图象的区别 (1)坐标轴的意义不同：I－U图象中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；U－I图象中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U. (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2所示，在图甲中R2＜R1；图乙中R2＞R1. 图2 例2　如图3所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1，I1)，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2，小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于(　　) [来源:Zxxk.Com] 图3 A. D. C. B. 解析　由电阻的定义式R＝.可知，B正确，其他选项错误．要特别注意R≠ 答案　B 方法总结 若伏安特性为曲线，则I－U曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，曲线上各点切线的斜率无意义． 1．串联电路：把电阻依次首尾相连，就组成了串联电路． 2．串联电路的特点[来源:学§科§网] (1)串联电路的电流：串联电路中通过各个电阻的电流相等； (2)串联电路的电压：串联电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和． (3)串联电路的电阻：串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和． (4)串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比． 例3　(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则(　　) A．电路中的电流为0.6 A B．电阻R2的阻值为20 Ω C．三只电阻两端的总电压为21 V D．电阻R3两端的电压为4 V 解析　电路中的电流I＝ Ω＝20 Ω，B正确；三只电阻两端的总电压U＝I(R1＋R2＋R3)＝21 V，C正确；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.6×5 V＝3 V，D错误．＝ A＝0.6 A，A正确；R2阻值为R2＝＝ 答案　ABC 总结提升 (1)分析串联电路要抓住电流处处相等的特点． (2)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻；当一个大电阻和一个小电阻串联时，串联电阻接近大电阻． (3)串联电路中任一电阻增大，总电阻增大．[来源:Z。xx。k.Com][来源:Z§xx§k.Com] 三、电阻的并联 1．并联电路：把几个电阻并列地连接起来，就组成了并联电路． 2．并联电路的特点 (1)并联电路的电压：并联电路的总电压与各支路电压相等． (2)并联电路的电流：并联电路的总电流等于各支路电流之和． (3)并联电路的电阻：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和． (4)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比． 例4　如图4所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω. 图4 (1)电路的总电阻是多少？ (2)若流过电阻R1的电流I1＝3 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＋＋＝ 所以R总＝ Ω. (2)由于I1R1＝I2R2＝I3R3，所以I2＝2 A，I3＝1.5 A 干路电流I＝I1＋I2＋I3＝(3＋2＋1.5) A＝6.5 A. 答案　(1) Ω　(2)2 A　1.5 A　6.5 A 总结提升 (1)分析并联电路要抓住电压不变的特点． (2)并联电阻小于任一个分电阻；一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻． (3)并联电路任一电阻增大时，总电阻也随之增大. 1．(对伏安特性曲线的认识)(多选)某同学在探究通过导体的电流与