2017-2018学年高中物理（粤教版,选修3-1）同步课件+教师用书:第2章 第2节 对电阻的进一步研究 （2份打包）

学业分层测评 知识点一 知识点二 第二节　对电阻的进一步研究 学 习 目 标 知 识 脉 络 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、并联电路中电流关系、电压关系、电阻关系．(重点) 3．理解串联分压和并联分流的原理．(重点、难点) 电流 电压 直线 正比 曲线 导 体 的 伏 安 特 性 eq \a\vs4\al([先填空]) 1．定义：用纵轴表示_____，横轴表示_____，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_____．即I与U成_____． (2)非线性元件：I­U图线是_____． √ × × √ eq \a\vs4\al([再判断]) 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．欧姆定律适用于任何导体导电．( ) 4．对于线性元件，I­U图象的斜率越大其电阻就越小．( ) eq \a\vs4\al([后思考]) 某同学用正确的方法描绘出了某种半导体元件的伏安特性曲线如图2­2­1所示，这种元件是线性元件吗？该元件的电阻随U的增大是如何变化的？ 图2­2­1 【提示】　因其I­U图象为曲线，所以它是非线性元件．随着电压的增大，半导体元件的温度升高，图线的斜率逐渐增大，又因为斜率的物理意义反映了电阻的倒数的变化规律，所以半导体元件的电阻随温度的升高而减小． eq \a\vs4\al([合作探讨]) 如图2­2­2所示为电学元件中的电流与导体两端电压之间的关系图象． 图2­2­2 探讨1：图甲和图乙中的图线所描述的电流和电压关系有何区别？ 【提示】　图甲中的电流和电压之间为非线性关系，图乙中的电流和电压之间为线性关系，电流与电压成正比． 探讨2：图乙中的图线A和B所对应的元件的电阻哪个大些？ 【提示】　图线B. eq \a\vs4\al([核心点击]) 1．I­U图象与U­I图象的区别 (1)坐标轴的意义不同：I­U图象中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；U­I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．I­U图象中，斜率表示电阻的倒数；U­I图象中，斜率表示电阻，如图2­2­3所示，在图甲中R2<R1，在图乙中R2>R1. 图2­2­3 2．非线性元件I­U图象的理解 如图2­2­4所示，非线性元件的I­U图线是曲线，导体电阻Rn＝eq \f(Un,In)，即电阻等于图象上点(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． 图2­2­4 1．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(　　) 【解析】　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． 【答案】　A 2．(多选)两个金属导体的伏安特性曲线如图2­2­5所示， 则(　　) A．RⅠ＞RⅡ B．RⅠ＜RⅡ C．电压相同时IⅠ＞IⅡ D．电压相同时IⅠ＜IⅡ 图2­2­5 【解析】　根据I＝eq \f(U,R)可知，在I－U图象中斜率的倒数等于电阻，由图可知Ⅰ的斜率大于Ⅱ的斜率，所以RⅠ＜RⅡ，A错误，B正确；由公式I＝eq \f(U,R)知，当U一定时，R小的I大，R大的I小，所以C正确，D错误． 【答案】　BC 3.如图2­2­6所示为实验测得的小灯泡的I­U曲线，由图象 可知(　　) A．灯泡的电阻随两端电压的增加而变小，RA>RB B．灯泡在状态A时的电阻等于连线OA的斜率的倒数 C．灯泡在状态A时的电阻等于连线OA的斜率 D．该实验说明，对于灯丝材料——钨，欧姆定律不适用 图2­2­6 【解析】　I­U图象上各点对应的电阻等于曲线上各点与O点连线斜率k的倒数，即R＝eq \f(1,k)，A、C错误，B正确；欧姆定律适用于线性电阻，尽管金属导体的电阻率随温度的升高而增大，仍可用R＝eq \f(U,I)求每一个状态的电阻，D错误． 【答案】　B 1某些电阻在电流增大时，由于温度升高而电阻变化，伏安特性曲线不是直线，但对某一状态，欧姆定律仍然适用. 2若伏安特性为曲线，则I­U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. 相等 之和 反比 电 阻 的 串、 并 联 eq \a\vs4\al([先填空]) 串联电路 并联电路 电流 各处电流_____，即I＝ ______________ 总电流等于各支路电流_____，即I＝_______________，通过各个电阻的电流跟它的阻值成_____ I1＋I2＋…＋In I1＝I2＝…＝In 之和 正比 相等 之和 倒数之和 电压 总电压等于各部分电压___