22對電阻的進一步研究學案（粵教版選修3-1）

1、金太陽新課標資源網 2.2 對電阻的進一步研究 學案（粵教版選修3-1）問題探究1.在實際生活中,多個家用用電器接上電源時是按什么方式連接的?答案:在家用用電器用電時,不可能保證每個用電器都有一個電源對其供電,一般是把所有的用電器并聯(lián)起來,用同一個電源供電.我們國家規(guī)定的家用用電器的額定電壓相同,所以可以在一個電源下同時工作.2.金屬導體的實際IU圖線真是過原點的直線嗎？答案:導體的伏安特性曲線反映的是導體的導電性能,由于金屬導體的電阻率隨溫度的升高而增大,因此其對電流的阻礙作用也變大,特性曲線應為一條曲線,比如實驗測得小燈泡的伏安特性曲線為曲線.自學導引1.導體的_是研究導體電流和電壓關系的

2、重要工具,金屬導體的伏安特性曲線是_,即_成正比.答案:伏安特性曲線通過原點的直線電流與電壓2.把電阻_的連接方式叫串聯(lián).在串聯(lián)電路中,流過每個電阻的電流_,串聯(lián)電路兩端的總電壓等于_,串聯(lián)電阻的總電阻值等于_.答案:依次首尾相接相等各電阻兩端的電壓之和各個電阻的阻值之和3.把幾個電阻_的連接方式叫并聯(lián).在并聯(lián)電路中,每個電阻兩端的_,并聯(lián)電路的總電流等于_,并聯(lián)電阻的總電阻阻值的倒數(shù)等于_.答案:并列地連接起來電壓相等流過各電阻的電流之和各個電阻阻值的倒數(shù)之和4.研究導體的IU圖線的斜率反映_.答案:導體電阻的大小疑難剖析對導體伏安特性曲線的正確認識【例1】 如圖2-2-1所示,a、b直線分

3、別表示由兩種材料制成的兩條長度相同、粗細均勻的電阻絲甲、乙的伏安特性曲線,下列判斷中正確的是（）圖2-2-1A.a代表的電阻絲較粗B.b代表的電阻絲較粗C.兩根電阻絲的阻值是定值D.圖線表示電阻絲的阻值與流過的電流成正比解析:導體的伏安特性曲線的斜率反映了電阻的大小,由圖可知,RaRb,由電阻定律知,SbSa,可見,選項A錯,選項B正確.由于兩根電阻絲的IU圖線是一條過原點的直線,所以電阻是定值,選項C正確.電阻絲的阻值與流過的電流無關,選項D錯.正確選項為BC.答案:BC溫馨提示:導體的伏安特性曲線的斜率能反映電阻的大小,可通過比較斜率來確定電阻絲電阻的大小關系,從而確定其粗細.串聯(lián)電路的計

4、算【例2】 在如圖2-2-2所示的電路中,R1=R3=R,R2=2R,a、c兩點接入電壓為U的穩(wěn)壓電源.若在d、b間接入理想電壓表,讀數(shù)為多少?圖2-2-2解析:由電路圖可知,當d、b間接入理想電壓表時,a、c兩點間由R1和R2串聯(lián)組成,由歐姆定律知I=U/(R+2R)=U/3R,U2=IR2=2U/3,而理想電壓表的讀數(shù)正好是R2兩端的電壓.答案:溫馨提示:本題最大的特點要正確認識電路的結構,在此基礎上才能根據(jù)串聯(lián)電路的特征進行求解.并聯(lián)電路的計算【例3】 電阻R1、R2、R3并聯(lián)在電路中,已知R1=10 ,R3=5 ,流過R1的電流為1 A,電路中的總電流為3.5 A,則()A.電阻兩端的

5、電壓為10 VB.電阻R2的阻值為20 C.電阻R2的阻值為2.5 D.流過R1和R2的電流之和為1.5 A解析:電阻并聯(lián)時,各電阻兩端的電壓相等,電路中的總電流等于各電阻上的電流之和,每個電阻的電流、電壓關系滿足歐姆定律,可見,U=I1R1=10 V,選項A正確.I3=U/R3=2 A,所以,I2=I-I1-I3=0.5 A,R2=U/I2=20 ,選項B正確,選項D正確.答案:ABD溫馨提示:利用并聯(lián)電路的電流、電壓之間的關系可確定每個電阻兩端電壓和流過每個電阻的電流大小,從而確定答案.用等效思想處理串、并聯(lián)電路【例4】 如圖2-2-3所示，電路由8個不同的電阻組成，已知R1=12 ，其余

6、電阻阻值未知，測得A、B間的總電阻為4 .今將R1換成6 的電阻，則A、B間的總電阻變?yōu)?（提示：用等效替代法）圖2-2-3圖2-2-4解題思路：設除R1外其他七個電阻串并聯(lián)后的總電阻為R，則電路化簡為如圖2-2-4所示.故所以，當R1=12 時，有當R1=6 時，有由解得RAB=3 .答案：3溫馨提示：本題指明用等效替代法進行求解，說明了本題考查的意圖是物理方法.無論是由幾個電阻并聯(lián)之后構成的電路，還是由幾個電阻串聯(lián)后形成的電路，都可以用一個和它們的總電阻相等的電阻替代它們.即使是既有串聯(lián)又有并聯(lián)的復雜的電路，也可以通過電阻的串、并聯(lián)規(guī)律使電路得到簡化.亦即可用同一個電阻組成的電路來替代未簡

7、化前的復雜的電路，這樣的思想稱之為等效電路思想.效果相同的兩個電路互稱等效電路.本題若未能將除R1之外的7個電阻等效為一個電阻，或未能認識到等效電阻與R1為并聯(lián)關系，則將無法處理或處理錯誤.拓展遷移隨著人們用電的日益擴大，大功率和長距離送電變得非常普遍，輸電線的架設也因地而異，輸電線一般是架空線，但跨過海峽給海島輸電時要用水下電纜，穿過人口密集的城市輸電時要用地下電纜.電纜是在金屬芯線的外面包著一層絕緣皮，當其中一根電纜的絕緣皮損壞而通地時，會造成電能的損失.怎樣才能快捷地找到通地位置呢？請看下面的問題：AB兩地間鋪有通信電纜，長為L，它是由兩條并在一起彼此絕緣的均勻導線組成的，通常稱為雙線電纜.在一次事故中經檢查斷定是電纜上某處的絕緣保護層損壞，導致兩導線之間漏電，相當于該處電纜的兩導線之間接了一個電阻.檢測人員經過下面的測量可以確定損壞處的位置：（1）令B端的雙線斷開，在A處測出雙線兩端間的電阻Ra；（2）令A端的雙線斷開，在B處測出雙線兩端的電阻Rb；（3）在A端的雙線間加一已知電壓Ua，在B端用內阻很大的電壓表測出兩線間的電壓Ub.試由以上測量結果確定損壞處的位置.答案要點：設雙線電纜每單位長度的電阻為r，漏電處電阻為R，漏電處距A為x，題設測量過程可用如圖電路