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1、 学案2对电阻的进一步研究学习目标定位 1.知道导体伏安特性曲线的物理意义，知道什么是线性元件和非线性元件.2.掌握串联电路和并联电路的特点一、导体的伏安特性1伏安特性曲线：用纵轴表示电流I、用横轴表示电压U，画出的IU图线叫做导体的伏安特性曲线2线性元件：金属导体在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件3非线性元件：伏安特性曲线不是直线，也就是说，电流与电压不成正比，这类电学元件叫做非线性元件 二、电阻的串联1串联电路中各个电阻上的电流相等，即II1I2I3In.2串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和，即UU1
2、U2U3Un.3串联电路的等效电阻等于电路中各电阻之和，即RR1R2R3Rn.4串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即.三、电阻的并联1并联电路中各个电阻上的电压相等，即U1U2U3Un.2并联电路的总电流等于各支路电流之和，即II1I2I3In.3并联电路的等效电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，即：.4并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比，即I1R1I2R2.一、导体的伏安特性曲线问题设计研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以用图象法根据图1中两电学元件的IU图象我们可以分析得出通过两元件的电流和电压有何关系？图1答案(a)图中电流和电
3、压不成正比，为非线性元件(b)图中电流和电压成正比，为线性元件要点提炼1IU曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而UI曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻2线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解液导体3非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件，如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气态导体)和半导体元件延伸思考如图2甲所示，两个金属导体的伏安特性曲线(IU图象)，哪个导体的电阻大？乙图所示中，哪个导体的电阻大？图2答案甲图中斜率表示导体电阻的倒数，所以RR.二、对串联电路的理解问题设计每年春节期间，大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯，当夜幕降
4、临的时候，火树银花，非常好看这些小彩灯的额定电压一般只有几伏，但大多数都使用了220 V的家用照明电路(1)这些小彩灯是怎么连接的？(2)若每个小彩灯的电阻为R，则n个这样的彩灯连接后的总电阻为多大？答案(1)多个小彩灯串联后一起接在电源上，使每一个小彩灯分得的电压之和等于220 V.(2)nR要点提炼1串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻2几个相同电阻R串联时其总电阻为R总nR，两个相同电阻串联时，总电阻是分电阻的二倍3当一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻4串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即 I.三、对并联电路的理解问题设计三个电阻R1、R2、R3并联的电路如图
5、3所示图3(1)每个电阻两端的电压有什么关系？(2)总电流I与各个电阻中电流有什么关系？(3)设总电阻为R，试证明：.答案(1)每个电阻两端的电压相等(2)II1I2I3(3) 根据欧姆定律I得：R1，R2，R3，而R.根据并联电路的电流、电压特点可知：UU1U2U3、II1I2I3，所以R，等式两边取倒数得：，即.要点提炼1并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻2几个相同电阻R并联时其总电阻为R总，两个相同电阻并联时，总电阻是分电阻的一半3多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大，总电阻也随之增大以两电阻R1、R2为例加
6、以说明串联时RR1R2，并联时R.可见，当R1或R2增大时，R都随之增大4并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即I1R1I2R2InRnU.延伸思考试证明：n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的n分之一答案n个相同的电阻并联时，设每个电阻阻值为R，有：，所以R总，即：n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的n分之一一、导体的伏安特性曲线例1如图4所示的图象所对应的两个导体：图4(1)电阻R1R2为多少？(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1U2为多少？(3)若两个导体上的电压相等(不为零)时，电流之比I1I2为多少？解析(1)因为在IU图象中，R，所以R1 2 ，R
7、2 ，所以R1R22()31.(2)由欧姆定律得U1I1R1，U2I2R2，由于I1I2，则U1U2R1R231.(3)由欧姆定律得I1，I2，由于U1U2，则I1I2R2R113.答案(1)31(2)31(3)13二、串联电路例2一盏弧光灯的额定电压是40 V，正常工作时的电流是5 A，如何把它接入电压恒为220 V的照明线路上，使它正常工作？解析设给弧光灯串联一个电阻R2，串联电阻上分配到的电压为U2，根据串联电路电压的特点得，即所以R2 36 .答案串联一个电阻，阻值为36 三、并联电路例3如图5所示的电路中， R12 ，R23 ，R34 .图5(1)电路的总电阻是多少？(2)若流过电阻R1的电流I13 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 (2)由于I1R1I2R2I3R3所以I22 A，I31.5 A干路电流II1I2I3(321.5) A6.5 A.答案(1) (2)2 A1.5 A6.5 A