2019_2020學(xué)年高中物理第二章電路第二節(jié)對(duì)電阻的進(jìn)一步研究學(xué)案粵教版選修3_1.docx

教學(xué)資料范本2019_2020學(xué)年高中物理第二章電路第二節(jié)對(duì)電阻的進(jìn)一步研究學(xué)案粵教版選修3_1編 輯：_時(shí) 間：_第二節(jié)對(duì)電阻的進(jìn)一步研究學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：1.進(jìn)一步掌握歐姆定律，掌握導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道線性元件和非線性元件.2.掌握串聯(lián)、并聯(lián)電路中的電流、電壓和電阻的關(guān)系科學(xué)思維：1.能根據(jù)IU圖象或UI圖象求導(dǎo)體的電阻.2.會(huì)分析串、并聯(lián)電路和簡(jiǎn)單的混聯(lián)電路一、導(dǎo)體的伏安特性1伏安特性曲線：用縱軸表示電流I，用橫軸表示電壓U，畫(huà)出IU圖線2兩類元件：(1)線性元件：伏安特性曲線是通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，電流與電壓成正比例的線性關(guān)系的元件(2)非線性元件：伏安特性曲線不是直線，歐姆定律不適用的元件3二極管的單向?qū)щ娦阅埽杭诱螂妷簳r(shí)，流過(guò)二極管的電流很大；加反向電壓時(shí)，流過(guò)二極管的電流很小二、電阻的串聯(lián)1串聯(lián)電路：把幾個(gè)導(dǎo)體(用電器)依次首尾連接，接入電路的連接方式如圖1所示圖12串聯(lián)電路的特點(diǎn)：(1)電流關(guān)系：II1I2I3In，串聯(lián)電路各處的電流相等(2)電壓關(guān)系：UU1U2U3Un，串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和(3)電阻關(guān)系：RR1R2R3Rn，串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和(4)電壓分配規(guī)律：，串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比三、電阻的并聯(lián)1并聯(lián)電路：把幾個(gè)導(dǎo)體(用電器)并列地連接起來(lái)，再將兩端接入電路的連接方式如圖2所示圖22并聯(lián)電路的特點(diǎn)：(1)電流關(guān)系：II1I2I3In，并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和(2)電壓關(guān)系：UU1U2U3Un，并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等(3)電阻關(guān)系：，并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各部分電路電阻的倒數(shù)之和(4)電流分配規(guī)律關(guān)系：IRI1R1I2R2InRnU，并聯(lián)電路中通過(guò)各個(gè)電阻的電流跟它的阻值成反比1判斷下列說(shuō)法的正誤(1)對(duì)于確定的導(dǎo)體，其兩端的電壓和流過(guò)它的電流的比值等于它的電阻值()(2)電阻的IU圖象和UI圖象為直線時(shí)，兩種圖象的斜率均表示電阻的倒數(shù)()(3)串聯(lián)電路的總電流等于流過(guò)各電阻的電流之和()(4)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和()(5)并聯(lián)電路干路上的電流一定比通過(guò)某一支路的電流大()(6)電路中電阻的個(gè)數(shù)越多，電路的總電阻越大()26與3的兩電阻R1、R2并聯(lián)，通過(guò)電路的總電流為9A，則通過(guò)R1、R2的電流分別為_(kāi)A、_A.答案36一、部分電路的歐姆定律導(dǎo)體的伏安特性曲線1歐姆定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比(2)表達(dá)式：I.(3)適用范圍：適用于金屬導(dǎo)電、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的純電阻電路(不含電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路)，而對(duì)氣體導(dǎo)電、半導(dǎo)體導(dǎo)電不適用2.線性元件和非線性元件的伏安特性曲線(1)線性元件線性元件的伏安特性曲線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，其斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)，即k，圖線的斜率越大，電阻越小，如圖3所示，RARB.圖3歐姆定律適用于線性元件，如金屬、電解液導(dǎo)體(2)非線性元件非線性元件的伏安特性曲線是一條曲線，歐姆定律不適用如氣態(tài)導(dǎo)體(日光燈、霓虹燈管中的氣體)和半導(dǎo)體元件3IU圖象與UI圖象的區(qū)別(圖線為過(guò)原點(diǎn)的直線時(shí))(1)坐標(biāo)軸的意義不同(2)圖線斜率的意義不同：IU圖象中，斜率表示電阻的倒數(shù)，UI圖象中，斜率表示電阻，如圖4所示，在圖甲中R2R1，圖乙中R2R1.圖4(3)IU圖象是曲線時(shí)，導(dǎo)體某狀態(tài)的電阻RP，即電阻等于圖線上點(diǎn)P(UP，IP)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)，而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)，如圖5所示圖5例1(多選)(20xx市高二檢測(cè))已知兩個(gè)導(dǎo)體的電阻之比R1R221，那么()A若兩導(dǎo)體兩端電壓相等，則I1I221B若兩導(dǎo)體兩端電壓相等，則I1I212C若導(dǎo)體中電流相等，則U1U221D若導(dǎo)體中電流相等，則U1U212答案BC解析當(dāng)電壓相等時(shí)，由I得I1I2R2R112，B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)電流相等時(shí)，由UIR得，U1U2R1R221，C正確，D錯(cuò)誤例2(多選)(20xx濟(jì)南一中高二上期中)如圖6所示是某導(dǎo)體的IU圖線，圖中45，下列說(shuō)法正確的是()圖6A通過(guò)該導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比B此導(dǎo)體的電阻R隨電壓的增大而增大CIU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以電阻R1D在該導(dǎo)體的兩端加6V的電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻為2答案AD解析由題圖可知，通過(guò)該導(dǎo)體的電流隨著導(dǎo)體兩端的電壓的增大而增大，通過(guò)該導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，選項(xiàng)A正確；由R可知，IU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，則導(dǎo)體的電阻R不變，且R2，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確例3(多選)如圖7所示，為某一金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖象可知()圖7A該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而增大B該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而減小C導(dǎo)體兩端電壓為2V時(shí)，電阻為0.5D導(dǎo)體兩端電壓為2V時(shí)，電阻為1答案AD解析該導(dǎo)體的伏安特性曲線為曲線，但根據(jù)R知，某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)表示電阻，故可知U2V時(shí)，R1，且導(dǎo)體電阻隨電壓升高而增大，故A、D正確二、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路1如圖所示，三個(gè)電阻組成串聯(lián)電路(1)若R1R2R3R，則此串聯(lián)電路的總電阻R總為多少？(2)若R1R2R3，每個(gè)電阻兩端的電壓由小到大如何排序？答案(1)由于串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，則R總R1R2R33R.(2)由串聯(lián)電路各處電流相等得又由于R1R2R3，則U1U2U3.2如圖所示，三個(gè)電阻構(gòu)成并聯(lián)電路(1)若R1R2R3R，則此并聯(lián)電路的總電阻R總為多少？(2)若R1R2R3，流過(guò)每個(gè)電阻的電流由小到大如何排序？答案(1)由并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和得，解得R總.(2)由并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等得I1R1I2R2I3R3又由于R1R2R3，則I3I2I1.1關(guān)于電壓和電流的分配關(guān)系：(1)串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它們的阻值成正比，即I.(2)并聯(lián)電路中通過(guò)各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比，即I1R1I2R2InRnI總R總U.2串、并聯(lián)電路總電阻的比較：串聯(lián)電路的總電阻R總并聯(lián)電路的總電阻R總不同點(diǎn)n個(gè)相同電阻R串聯(lián)，總電阻R總nRn個(gè)相同電阻R并聯(lián)，總電阻R總R總大于任一電阻阻值R總小于任一電阻阻值一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻接近大電阻一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻相同點(diǎn)多個(gè)電阻無(wú)論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大或減小，總電阻也隨之增大或減小例4由四個(gè)電阻連接成的電路如圖8所示R18，R24，R36，R43.圖8(1)求a、d之間的總電阻；(2)如果把42V的電壓加在a、d兩端，則通過(guò)每個(gè)電阻的電流是多少？答案見(jiàn)解析解析(1)由題圖可知Rcd2.故RadR1R2Rcd84214.(2)由歐姆定律知IA3A，即為通過(guò)R1、R2的電流設(shè)通過(guò)R3、R4的電流分別為I3、I4，則由并聯(lián)電路電壓相等，得I3R3I4R4，又I3I43A，解得I31A，I42A.針對(duì)訓(xùn)練(20xx市期末)在如圖9所示電路中，電源輸出電壓恒定，定值電阻r的阻值為5，電阻R16，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P位于變阻器的中點(diǎn)時(shí)，理想電流表的示數(shù)為0.5A，理想電壓表的示數(shù)為20.5V求：圖9(1)電阻R2的阻值；(2)電源的輸出電壓答案(1)10(2)24V解析(1)電阻R1兩端電壓U1I1R10.56V3VR1與滑動(dòng)變阻器左端Ra部分并聯(lián)，則通過(guò)Ra的電流Ia0.2A通過(guò)右端Rb的電流IbIaI10.7A電壓表兩端電壓U2U1Ib(RbR2)聯(lián)立解得R210(2)電源輸出電壓為UU2Ibr24V1(對(duì)伏安特性曲線的理解)(多選)如圖10所示，A、B、C為三個(gè)通電導(dǎo)體的IU關(guān)系圖象由圖可知()圖10A三個(gè)導(dǎo)體的電阻關(guān)系為RARBRCB三個(gè)導(dǎo)體的電阻關(guān)系為RARBRCC若在導(dǎo)體B兩端加上10V的電壓，通過(guò)導(dǎo)體B的電流是2.5AD若在導(dǎo)體B兩端加上10V的電壓，通過(guò)導(dǎo)體B的電流是40A答案BC解析由題圖IU圖象知，電阻最大的應(yīng)該是斜率最小的C，其中導(dǎo)體B的電阻為RB4，所以在導(dǎo)體B兩端加10V電壓時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體B的電流為2.5A.2(對(duì)伏安特性曲線的理解)如圖11所示為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I.圖線上點(diǎn)A的坐標(biāo)為(U1，I1)，過(guò)點(diǎn)A的切線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為I2，小燈泡兩端的電壓為U1時(shí)，電阻等于()圖11A.B.C.D.答案B解析由電阻的定義式R可知，B正確要特別注意伏安特性曲線為曲線時(shí)，R.3(串、并聯(lián)電路的特點(diǎn))(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A一個(gè)電阻和一根理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零B并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻C并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻也增大D并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻一定減小答案ABC解析由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知：并聯(lián)電路的總電阻比各支路中的任意一個(gè)分電阻的阻值都要小，且任一支路的電阻增大時(shí)(其他支路不變)，總電阻也增大，所以A、B、C正確，D錯(cuò)誤4(串、并聯(lián)電路的特點(diǎn))如圖12所示，三個(gè)完全相同的電阻阻值R1R2R3，接在電路中，則它們兩端的電壓之比為()圖12A111B122C144D211答案D5(串、并聯(lián)電路特點(diǎn))(20xx石家莊一中高二上月考)分析如圖13所示的電路(電流表內(nèi)阻不計(jì))，下列說(shuō)法正確的是()圖13A四個(gè)電阻為并聯(lián)關(guān)系B四個(gè)電阻為串聯(lián)關(guān)系CA1的示數(shù)為通過(guò)R2和R3的電流之和DA2的示數(shù)為通過(guò)R3和R4的電流之和答案C解析對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化后的電路如圖所示，根據(jù)電路圖可知，電阻R1、R2、R3為并聯(lián)關(guān)系，電阻R1、R2、R3構(gòu)成的并聯(lián)電路與R4為串聯(lián)關(guān)系，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)電路圖可知，A1的示數(shù)為通過(guò)R2和R3的電流之和，A2的示數(shù)為通過(guò)R1和R2的電流之和，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤一、選擇題考點(diǎn)一導(dǎo)體的伏安特性曲線1.如圖1所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖可知，下列說(shuō)法不正確的是()圖1A導(dǎo)體的電阻是25B導(dǎo)體的電阻是0.04C導(dǎo)體兩端的電壓是10V時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.4AD通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.1A時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓是2.5V答案B解析由題圖可知，導(dǎo)體的電阻：R25，當(dāng)電壓U110V時(shí)，電流I1A0.4A，當(dāng)電流I20.1A時(shí)，電壓U2I2R0.125V2.5V.2.(20xx市期末)兩導(dǎo)體的IU關(guān)系如圖2所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說(shuō)法正確的是()圖2AR1R213BR1R231C將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比I1I213D將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1I211答案A3.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖3中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說(shuō)法正確的是()圖3AB點(diǎn)的電阻為12BB點(diǎn)的電阻為40C導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1D導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9答案B解析B點(diǎn)的電阻為：RB40，故A錯(cuò)誤，B正確；A點(diǎn)的電阻為：RA30，故兩點(diǎn)間的電阻改變了(4030) 10，故C、D錯(cuò)誤4.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化關(guān)系如圖4所示，則下列說(shuō)法中正確的是()圖4A加5V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻大于5B加11V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻可能為1.4C由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小答案D解析對(duì)某些電學(xué)元件，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點(diǎn)的值仍表示該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻值本題中給出的導(dǎo)體在加5V電壓時(shí)，5，所以此時(shí)電阻為5，故A錯(cuò)誤；同理可知B錯(cuò)誤；當(dāng)電壓增大時(shí)，值增大，即電阻增大，故C錯(cuò)誤，D正確5(20xx赤峰二中高二月考)如圖5所示為A、B兩電阻的UI圖線，則關(guān)于兩電阻的描述正確的是()圖5A電阻A的阻值隨電流的增大而減小，電阻B的阻值不變B在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值等于電阻B的阻值C在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值大于電阻B的阻值D在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值小于電阻B的阻值答案B解析UI圖象上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率等于導(dǎo)體的電阻，故電阻A的阻值隨電流的增大而增大，同理，電阻B的阻值不變，故A錯(cuò)誤；兩圖線的交點(diǎn)處，電流和電壓均相同，由歐姆定律可知，兩電阻的阻值相等，故B正確，C、D錯(cuò)誤考點(diǎn)二串、并聯(lián)電路6將一只阻值為幾千歐的電阻R1和一只阻值為千分之幾歐的電阻R2串聯(lián)起來(lái)，則總電阻()A很接近R1且略大于R1B很接近R1且略小于R1C很接近R2且略大于R2D很接近R2且略小于R2答案A7(多選)(20xx衡水中學(xué)微山分校期末)在如圖6所示的電路中，通過(guò)電阻R1的電流I1是()圖6A.B.C.D.答案BCD解析由歐姆定律可知電流I，故B、C、D正確8.如圖7所示，電源內(nèi)阻不計(jì)(電源兩端電壓恒定)，已知R12k，R23k，現(xiàn)用一個(gè)內(nèi)阻為6k的電壓表并聯(lián)在R2的兩端，電壓表的讀數(shù)為6V若把它接在a、b兩點(diǎn)間，電壓表的讀數(shù)為()圖7A18VB12VC8VD6V答案B解析電壓表并聯(lián)在R2兩端時(shí)，并聯(lián)部分的電阻為k2k，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，電源電動(dòng)勢(shì)為12V；電壓表并聯(lián)在a、b兩端時(shí)，測(cè)量的是電源的電動(dòng)勢(shì)，所以其示數(shù)為12V，故選B.9.在如圖8所示電路中，R22R1，電路兩端電壓恒定，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，理想電流表的讀數(shù)為0.5A，理想電壓表的讀數(shù)為4V，則當(dāng)S閉合時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別為()圖8A1.