2019-2020学年粤教版高中物理选修3-1（课件+教师用书+课时分层作业）：第2章 第2节　对电阻的进一步研究 (3份打包)

第二节　对电阻的进一步研究 [学习目标]　1.知道导体的伏安特性曲线、了解线性元件与非线性元件的区别．　2.知道串、并联电路的电流和电压特点．(重点)　3.掌握串、并联电路总电阻的计算方法．(重点)　4.理解串联分压和并联分流的原理．(重点、难点) 一、导体的伏安特性 1．定义：用纵轴表示电流，横轴表示电压，画出的导体的I­U图线． 2．线性元件和非线性元件 (1)线性元件：I­U图线是过原点的直线．即I与U成正比． (2)非线性元件：I­U图线是曲线． 二、电阻的串、并联 串、并联电路的基本特点 串联电路 并联电路 电流 各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In，通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比 电压 总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un，各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 总电阻 总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和，即＋…＋＋＝ 1．正误判断 (1)导体的伏安特性曲线能形象地描述电流与电压的关系． (√) (2)二极管有单向导电性是线性元件． (×) (3)串联电路总电压大于每个导体两端的电压． (√) (4)串联电路中某电阻增大时，总电阻增大，并联电路中某电阻增大时，总电阻减小． (×) (5)n个阻值均为R的电阻串联后总电阻为nR，并联后电阻为R.(√) 2．实验室中的标准电阻的伏安特性曲线应最接近于图中的哪一个(　　) A　[标准电阻的电阻是一定值，是线性元件，所以其伏安特性曲线为一过原点的直线．] 3.(多选)在如图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是(　　) A．I1＝ B．I1＝ C．I1＝ D．I1＝ BC　[由串联电路的特点可知I1＝，故B、C正确，A、D错误．]＝＝ 对导体伏安特性曲线的理解 1.线性元件的U­I图象与I­U图象的比较 U­I图象 I­U图象 图象 举例 坐标轴含义 纵坐标表示电压U 横坐标表示电流I 纵坐标表示电流I 横坐标表示电压U 图线斜率含义 斜率表示电阻，图中R1<R2 斜率表示电阻的倒数，图中R1>R2 2.非线性元件电阻的确定：如图所示，非线性元件的I­U图象是曲线，导体电阻Rn＝，即电阻等于图线上点(Un，In)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． 【例1】　如图所示的图象所对应的两个导体： (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I­U图象中，R＝，所以＝ R1＝ Ω＝2 Ω， 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 (1)I­U图线中的斜率k＝，斜率k不能理解为k＝tan α(α为图线与U轴的夹角)，因为坐标轴的单位可根据需要人为规定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角α是不同的． (2)某些电阻在电流增大时，由于温度升高而使电阻变化，伏安特性曲线不是直线，但对某一状态，欧姆定律仍然适用． 训练角度1.对伏安特性曲线的理解 1．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化而变化，如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻 B．加5 V电压时，导体的电阻为5 Ω C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 BD　[虽然该元件是非线性元件，但可以用欧姆定律计算各状态的电阻，选项A错误；当U＝5 V时，I＝1.0 A，R＝＝5 Ω，选项B正确；由图可知，随着电压的增大，各点与坐标原点连线的斜率越来越小，电阻越来越大；反之，随着电压的减小，电阻减小，选项C错误，D正确．] 训练角度2.伏安特性曲线的应用 2.如图所示是某导体的I­U图象，图中α＝45°，下列说法错误的是(　　) A．通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B．此导体的电阻R＝2 Ω C．I­U图象的斜率为电阻的倒数，所以R＝cot 45°＝1 Ω D．R两端加6 V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3 C C　[由图可知，电流随着其两端的电压的增大而增大，故电流与其两端的电压成正比，故A正确；由I＝＝3 A，则每秒通过电阻的电荷量为q＝It＝3