【精准解析】高中物理粤教版选修3-1教师用书：第2章第2节　对电阻的进一步研究含解析

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第二节　对电阻的进一步研究
[学习目标]　1.[物理观念]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.[物理观念]知道串、并联电路的电流和电压特点．(重点)　3.[科
学思维]掌握串、并联电路总电阻的计算方法．(重点)　4.[科学思维]理解串联分压
和并联分流的原理．(重点、难点)
一、导体的伏安特性
1．定义：用纵轴表示电流，横轴表示电压，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 图线是过原点的直线．即 I与U成正比．
(2)非线性元件：IU 图线是曲线．
二、电阻的串、并联
串、并联电路的基本特点
串联电路 并联电路
电流
各处电流相等，即 I＝I1＝ I 2
＝ … ＝ I n
总电流等于各支路电流之和，
即I＝I1＋ I 2＋ … ＋ I n，通过各个
电阻的电流跟它的阻值成反比
电压
总电压等于各部分电压之和，
即U＝U1＋ U 2＋ … ＋ U n，各个
电阻两端的电压跟它的阻值成
正比
各支路两端电压相等，即 U＝
U1＝ U 2＝ … ＝ U n
总电阻 总电阻等于各部分电阻之和，
即R＝R1＋ R 2＋ … ＋ R n
总电阻倒数等于各支路电阻倒
数之和，即＝＋＋ … ＋
1．正误判断
(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)串联电路总电压大于每个导体两端的电压． (√)
(4)串联电路中某电阻增大时，总电阻增大，并联电路中某电阻增大时，总电
阻减小． (×)
(5)n个阻值均为 R的电阻串联后总电阻为 nR，并联后电阻为 R. (√)
2．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(　　)
A　[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．]
3.(多选)在如图所示的电路中，通过电阻 R1的电流 I1是(　　)
A．I1＝　　　　　 B．I1＝
C．I1＝ D．I1＝
BC　[由串联电路的特点可知 I1＝＝＝，故B、C正确，A、D错误．]
对导体伏安特性曲线的理解
1．线性元件的 UI 图象与 IU 图象的比较
UI 图象 IU 图象
图象举例
坐标轴含义
纵坐标表示电压 U
横坐标表示电流 I
纵坐标表示电流 I
横坐标表示电压 U
图线斜率含
义
斜 率 表 示 电 阻 ， 图 中
R1<R2
斜率表示电阻的倒数，图中
R1>R2
2.非线性元件电阻的确定：如图所示，非线性元件的 IU 图象
是曲线，导体电阻 Rn＝，即电阻等于图线上点(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．
【例 1】　如图所示的图象所对应的两个导体：
(1)电阻 R1∶R2为多少？
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比 U1∶U2为多少？
(3)若两个导体中的电压相等(不为零)时，电流之比 I1∶I2为多少？
[解析]　(1)因为在 IU 图象中，R＝＝，所以
R1＝ Ω＝2 Ω，
R2＝ Ω＝ Ω，
所以 R1∶R2＝2∶＝3∶1.
(2)由欧姆定律得
U1＝I1R1，U2＝I2R2，
由于 I1＝I2，则U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1.
(3)由欧姆定律得 I1＝，I2＝，
由于 U1＝U2，则I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3.
[答案]　(1)3∶1　(2)3∶1　(3)1∶3
(1)IU 图线中的斜率 k＝，斜率 k不能理解为 k＝tan α(α为图线与 U轴的夹
角)，因为坐标轴的单位可根据需要人为规定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角
α是不同的．
(2)某些电阻在电流增大时，由于温度升高而使电阻变化，伏安特性曲线不是
直线，但对某一状态，欧姆定律仍然适用．
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