粤教版高中物理选修3 1课件第2章第2节.pptx

1、灿若寒星整理制作灿若寒星整理制作教师用书独具演示教师用书独具演示第二节第二节 对电阻的进一步研究对电阻的进一步研究新课导入建议新课导入建议节日的彩灯如图教节日的彩灯如图教221所示，一串串一簇簇，或挂所示，一串串一簇簇，或挂在街道两旁的树上，或挂在装饰物品上，非常漂亮！你知道在街道两旁的树上，或挂在装饰物品上，非常漂亮！你知道它们是怎样和电源连接的吗？若其中一个灯丝烧断，是否会它们是怎样和电源连接的吗？若其中一个灯丝烧断，是否会影响到其他小灯泡呢？让我们带着这些疑问进入本节课的学影响到其他小灯泡呢？让我们带着这些疑问进入本节课的学习习图教图教221教学流程设计教学流程设计课前预习安排：课前预习

2、安排：1读教材读教材2填写填写【课前自主导学课前自主导学】(回回顾初中内容顾初中内容)步骤步骤1：导入新课，：导入新课，本节教学地位分析本节教学地位分析 步骤步骤2：老师提问，检查：老师提问，检查预习效果预习效果(可多提问几个可多提问几个学生学生)步骤步骤3：师生互动完成：师生互动完成“探探究究1”互动方式互动方式(回顾数学一回顾数学一次函数图象的意义次函数图象的意义)步骤步骤4：教师讲解例题：教师讲解例题总结总结IU图象的意义图象的意义步骤步骤5：让学生完成：让学生完成【迁迁移应用移应用】，检查完成情，检查完成情况且点评况且点评 步骤步骤6：师生互动完成：师生互动完成“探究探究2”方式同上方

3、式同上 步骤步骤7：师生互动完成：师生互动完成“探究探究3”重点探讨变阻重点探讨变阻器的作用器的作用 步骤步骤8：指导学生完成：指导学生完成【当堂双基达标当堂双基达标】，验，验证学习情况证学习情况 演示结束演示结束步骤步骤9：让学生总结本节主：让学生总结本节主要知识，教师点评布置课要知识，教师点评布置课下完成下完成【课后知能检测课后知能检测】课标解读课标解读重点难点重点难点1.知道导体的伏安特性曲线、了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解线性元件与非线性元件的区别别2.知道串并联电路中电流关系、知道串并联电路中电流关系、电压关系、电阻关系电压关系、电阻关系3.理解串联分压和并

4、联分流的原理解串联分压和并联分流的原理，掌握滑动变阻器的两种接法理，掌握滑动变阻器的两种接法.1.串并联电路特串并联电路特点点(重点重点)2.串并联电路的分串并联电路的分析与计算析与计算(重点重点)3.串联分压及并联串联分压及并联分流的理解分流的理解(难难点点)1.基本知识基本知识(1)定义：用纵轴表示定义：用纵轴表示，横轴表示，横轴表示，画出的导体体的，画出的导体体的IU图线图线(2)线性元件和非线性元件线性元件和非线性元件线性元件：线性元件：IU图线是过原点的图线是过原点的 即即I与与U成成非线性元件：非线性元件：IU图线是图线是 导体的伏安特性导体的伏安特性电流电流电压电压直线直线正比正

5、比曲线曲线2思考判断思考判断(1)导体的伏安特性曲线能形象地描述电流与电压的关导体的伏安特性曲线能形象地描述电流与电压的关系系()(2)二极管有单向导电性是线性元件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欧姆定律适用于任何导体导电()(4)线性元件中线性元件中IU图象的斜率就是导体的电阻图象的斜率就是导体的电阻()3探究交流探究交流a、b两导体的两导体的IU线如图线如图221所示，所示，a、b是线性还是线性还是非线性元件？是非线性元件？【提示提示】元件元件a的的IU线是直线，表示电流与电压成线是直线，表示电流与电压成正比例的线性关系，正比例的线性关系，a是线性元件；元件

6、是线性元件；元件b的的IU线是曲线，线是曲线，表示电流与电压成非线性关系，表示电流与电压成非线性关系，b是非线性元件是非线性元件图图221 1.基本知识基本知识串、并联电路的特点串、并联电路的特点串联电路串联电路并联电路并联电路电电流流各处电流各处电流，即，即I_ _总电流等于各支路电流总电流等于各支路电流，即，即I，通过各个电阻的电流跟它的，通过各个电阻的电流跟它的阻值成阻值成_相等相等I1I2In之和之和I1I2In反比反比之和之和U1U2Un正比正比相等相等U1U2Un之和之和R1R2Rn倒数之和倒数之和3探究交流探究交流观察学校的照明电路，你知道它们是怎样连接的吗？观察学校的照明电路，

7、你知道它们是怎样连接的吗？【提示提示】照明电路一般是并联连接，加在它们两端的照明电路一般是并联连接，加在它们两端的电压为电压为220 V.【问题导思问题导思】1线性元件和非线性元件的伏安特性各有何意义？线性元件和非线性元件的伏安特性各有何意义？2欧姆定律可用于非线性元件吗？欧姆定律可用于非线性元件吗？3IU图象与图象与UI图象有何区别？图象有何区别？导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线1IU图线不同于图线不同于UI图线图线IU图线为导体的伏安图线为导体的伏安特性曲线，表示电流特性曲线，表示电流I随电压随电压U的变化规律，横轴表示的变化规律，横轴表示U为自为自变量，纵轴表示变量，纵轴表示I为因变

8、量为因变量2对对IU图象或图象或UI图象进行分析比较时，要仔细辩图象进行分析比较时，要仔细辩认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任一点与认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任一点与坐标原点连线的斜率的具体意义线性元性的坐标原点连线的斜率的具体意义线性元性的IU图象是一图象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数，线性元件的条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数，线性元件的UI图象也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表示电阻，要图象也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表示电阻，要加以区别如图加以区别如图222所示，在图甲中所示，在图甲中R2R1.图图223 某些电阻在电流增大时，由于温

9、度升高而电阻变化，伏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，欧姆定律仍然适用安特性曲线不是直线但对某一状态，欧姆定律仍然适用如图如图224所示的图象所对应的两个导体：所示的图象所对应的两个导体：图图224(1)电阻之比电阻之比R1 R2为多少？为多少？(2)若两个导体中的电流相等若两个导体中的电流相等(不为零不为零)时，电压之比时，电压之比U1 U2为多少？为多少？【审题指导审题指导】解答该题应注意以下两点：解答该题应注意以下两点：(1)IU图象斜率的意义图象斜率的意义(2)电流相等时，电压与电阻的关系电流相等时，电压与电阻的关系【答案答案】(1)3 1

10、(2)3 1 1(双选双选)两个金属导体的伏安特性曲线如图两个金属导体的伏安特性曲线如图225所所示，则示，则()ARRBRRC电压相同时电压相同时IID电压相同时电压相同时II图图225【答案答案】BC 【问题导思问题导思】1串联电路中总电阻大于分电阻吗？串联电路中总电阻大于分电阻吗？2串并联电路中电流电压如何分配？串并联电路中电流电压如何分配？串、并联电路的特点及应用串、并联电路的特点及应用(6)当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻阻(7)当一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电当一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻

11、阻(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比比推导：在并联电路中推导：在并联电路中U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3UnInRn，而，而U1U2Un，所以有，所以有I1R1I2R2InRnI总总R总总U.1串联电路分电压，并联电路分电流并联电路中当串联电路分电压，并联电路分电流并联电路中当支路增多时，总电阻将减少支路增多时，总电阻将减少2串、并联电路中均满足能量守恒，而总功率均等于串、并联电路中均满足能量守恒，而总功率均等于各电阻功率之和各电阻功率之和(双选双选)(2013广东北江中学检测广东北江中学检测)一个一个T型电路如图型电

12、路如图226所示，电路中的电阻所示，电路中的电阻R110，R2120，R340.另有一测试电源，电压恒为另有一测试电源，电压恒为100 V，则，则()图图226A当当c、d端短路时，端短路时，a、b之间的等效电阻是之间的等效电阻是40 B当当a、b端短路时，端短路时，c、d之间的等效电阻是之间的等效电阻是40 C当当a、b两端接通测试电源时，两端接通测试电源时，c、d两端的电压为两端的电压为80 VD当当c、d两端接通测试电源时，两端接通测试电源时，a、b两端的电压为两端的电压为80 V【审题指导审题指导】(1)分清电路连结情况分清电路连结情况(2)利用串并联电路特点求解利用串并联电路特点求解

13、【答案答案】AC 2例例2中，若在中，若在ab之间接一个电压恒为之间接一个电压恒为40 V的电源，在的电源，在cd之间连接一个理想电流表，则电流表的示数是多少？之间连接一个理想电流表，则电流表的示数是多少？【答案答案】0.25 A 在如图在如图227所示的电路中，滑动变阻器的最大值为所示的电路中，滑动变阻器的最大值为R0，负载为，负载为RL，电路两端所加的电压为，电路两端所加的电压为U0保持不变保持不变综合解题方略综合解题方略滑动变阻器的接法滑动变阻器的接法图图227(1)开关开关S断开，变阻器触头移动时，电阻断开，变阻器触头移动时，电阻RL两端电压两端电压UL变化范围是多少？变化范围是多少？

14、(2)开关开关S闭合，变阻器触头移动时，电阻闭合，变阻器触头移动时，电阻RL两端的电压两端的电压UL变化范围是多少？变化范围是多少？【审题指导审题指导】S断开时滑动变阻器有效部分与断开时滑动变阻器有效部分与RL串串联控制电路中总电流联控制电路中总电流S闭合时，滑动变阻下半部分与闭合时，滑动变阻下半部分与R2并联分压并联分压(2)开关开关S闭合，变阻器触头在变阻器下端时，电阻闭合，变阻器触头在变阻器下端时，电阻RL被被短路，其两端电压为零，触头在变阻器上端时，电阻短路，其两端电压为零，触头在变阻器上端时，电阻RL与变与变阻器并联，其两端电压为阻器并联，其两端电压为U0，所以电阻，所以电阻RL两端

15、的电压变化范两端的电压变化范围是围是0URLU0.【答案答案】见规范解答见规范解答1滑动变阻器的两种接法滑动变阻器的两种接法限流接法限流接法分压接法分压接法电路图电路图闭合电闭合电键前滑键前滑片位置片位置使滑动变阻器所用的使滑动变阻器所用的电阻最大电阻最大(电阻电阻R的电的电流最小流最小)，上图滑片，上图滑片应位于最左端应位于最左端使滑动变阻器与负载使滑动变阻器与负载R并联的电阻为零并联的电阻为零(R的的电流、电压为零电流、电压为零)，上，上图滑片应位于最左端图滑片应位于最左端2.滑动变阻器两种接法的选择滑动变阻器两种接法的选择由于限流式接法电路简单，耗能低，所以通常采用滑动由于限流式接法电路

16、简单，耗能低，所以通常采用滑动变阻器的限流式接法，但在以下三种情况中，必须选择分压变阻器的限流式接法，但在以下三种情况中，必须选择分压式接法：式接法：当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据或要求测量多组数据)时，必须选用时，必须选用分压电路分压电路若采用限流接法，电路中实际电压若采用限流接法，电路中实际电压(或电流或电流)的最小值的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时，只能采用分压式接法仍超过负载电阻或电表的额定值时，只能采用分压式接法要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连

17、要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时续调节时(如测定导体的伏安特性，校对改装后的电表等如测定导体的伏安特性，校对改装后的电表等)，即大范围内测量时，必须采用分压式接法即大范围内测量时，必须采用分压式接法【备课资源备课资源】(教师用书独具教师用书独具)1某同学在做某同学在做“测定小灯泡功率测定小灯泡功率”的实验时得到如下的实验时得到如下一组一组U和和I的数据：的数据：序号序号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205灯泡灯泡发光发光情况情

18、况不亮微亮逐渐变亮正常发光不亮微亮逐渐变亮正常发光(1)在图教在图教222上画出上画出IU图线图线图教图教222(2)从图线上可以看出，当功率逐渐增大时灯丝电阻的变从图线上可以看出，当功率逐渐增大时灯丝电阻的变化情况是化情况是_(3)这表明导体的电阻随温度升高而这表明导体的电阻随温度升高而_【解析解析】(1)根据根据U、I数据，在坐标纸上找出对应的数据，在坐标纸上找出对应的点，连成平滑曲线，即点，连成平滑曲线，即IU图线如图所示图线如图所示(2)、(3)在在IU图线中，任一点与原点连线的斜率的倒图线中，任一点与原点连线的斜率的倒数即这一状态的电阻值，从图线看出斜率开始不变，后来越数即这一状态的

19、电阻值，从图线看出斜率开始不变，后来越来越小，其倒数越来越大，即灯丝电阻随功率增大而变大，来越小，其倒数越来越大，即灯丝电阻随功率增大而变大，或者说随温度升高而变大或者说随温度升高而变大【答案答案】(1)见解析图见解析图(2)开始不变，后来逐渐增大开始不变，后来逐渐增大(3)增大增大2有一灯泡上标有有一灯泡上标有“6 V0.1 A”字样，现要测绘该灯字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：A电压表电压表(05 V，内阻，内阻2.0 k)B电压表电压表(010 V，内阻，内阻3.0 k)C电流表电流表(00.3 A，内阻，内阻2.0)D电流表

20、电流表(06 A，内阻，内阻1.5)E滑动变阻器滑动变阻器(30，2 A)F滑动变阻器滑动变阻器(100，0.5 A)G学生电源学生电源(直流直流9 V)及开关、导线等及开关、导线等(1)实验中所用的电压表应选实验中所用的电压表应选_，电流表应选，电流表应选_，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_(2)画出实验电路图，要求电压从零开始测量画出实验电路图，要求电压从零开始测量【解析解析】(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6 V，故电压表应选，故电压表应选B.小灯泡的额定电流是小灯泡的额定电流是0.1 A，故电流表应，故电流表应选选C.由题目要求可知变阻器用分压

21、式，故应选电阻较小的由题目要求可知变阻器用分压式，故应选电阻较小的E.【答案答案】(1)BCE(2)见解析图见解析图 1实验室中的标准电阻的伏安特性曲线应最接近于图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中的哪一个()【解析解析】标准电阻的电阻是一定值，是线性元件，所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以其伏安特性曲线为一过原点的直线【答案答案】A2金属铂的电阻值对温度的高低非常金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感敏感”，在如，在如图所示的图象中，可能表示金属铂电阻图线的是图所示的图象中，可能表示金属铂电阻图线的是()【解析解析】由于同一金属导体

22、的电阻随温度的增加而变由于同一金属导体的电阻随温度的增加而变大，金属铂的电阻值对温度的高低非常敏感，显然随着所加大，金属铂的电阻值对温度的高低非常敏感，显然随着所加电压的增大，电流增大，产生的热量增多，从而使温度升电压的增大，电流增大，产生的热量增多，从而使温度升高，则其电阻一定变大，由图示图象可知，选项高，则其电阻一定变大，由图示图象可知，选项B正确正确【答案答案】B3电阻电阻R1阻值为阻值为6，与电阻，与电阻R2并联后接入电路中，通并联后接入电路中，通过它们的电流之比过它们的电流之比I1 I22 3，则，则R2的阻值和总电阻的阻的阻值和总电阻的阻值分别是值分别是()A4，2.4 B4，3.

23、6 C9，3.6 D9，4.5【答案答案】A 4(双选双选)(2012广州三中高二检测广州三中高二检测)下列说法正确是下列说法正确是()A一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零B并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻C并联电路任一支路电阻减小并联电路任一支路电阻减小(其他支路不变其他支路不变)总电阻总电阻增大增大D并联电路任一支路电阻增大并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变其他支路不变)总电阻总电阻一定减少一定减少【答案答案】AB 5如图如图228所示，电压所示，电压U保持不变，当滑片由保持不变，当滑片由a端端移到移到b端的过程中，端的过程中，R1两端电压变化的范围从两端电压变化的范围从U到到5U/6，则滑，则滑动变阻器总阻值动变阻器总阻值R2与与R1阻值之比为多少？阻值之比为多少？图图228 课后知能检测课后知能检测