高中物理 第2章 第2节 对电阻的进一步研究同步备课课件 粤教版选修31.ppt

教师用书独具演示 第二节对电阻的进一步研究 新课导入建议节日的彩灯如图教2 2 1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习 图教2 2 1 教学流程设计 课前预习安排 1 读教材2 填写 课前自主导学 回顾初中内容 步骤1 导入新课 本节教学地位分析 步骤2 老师提问 检查预习效果 可多提问几个学生 步骤3 师生互动完成 探究1 互动方式 回顾数学一次函数图象的意义 步骤4 教师讲解例题总结i u图象的意义 步骤5 让学生完成 迁移应用 检查完成情况且点评 步骤6 师生互动完成 探究2 方式同上 步骤7 师生互动完成 探究3 重点探讨变阻器的作用 步骤8 指导学生完成 当堂双基达标 验证学习情况 演示结束 步骤9 让学生总结本节主要知识 教师点评布置课下完成 课后知能检测 1 基本知识 1 定义 用纵轴表示 横轴表示 画出的导体体的i u图线 2 线性元件和非线性元件 线性元件 i u图线是过原点的 即i与u成 非线性元件 i u图线是 导体的伏安特性 电流 电压 直线 正比 曲线 2 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系 2 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 4 线性元件中i u图象的斜率就是导体的电阻 3 探究交流a b两导体的i u线如图2 2 1所示 a b是线性还是非线性元件 提示 元件a的i u线是直线 表示电流与电压成正比例的线性关系 a是线性元件 元件b的i u线是曲线 表示电流与电压成非线性关系 b是非线性元件 图2 2 1 1 基本知识 串 并联电路的特点 相等 i1 i2 in 之和 i1 i2 in 反比 之和 u1 u2 un 正比 相等 u1 u2 un 之和 r1 r2 rn 倒数之和 3 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 提示 照明电路一般是并联连接 加在它们两端的电压为220v 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 2 欧姆定律可用于非线性元件吗 3 i u图象与u i图象有何区别 导体的伏安特性曲线 1 i u图线不同于u i图线 i u图线为导体的伏安特性曲线 表示电流i随电压u的变化规律 横轴表示u为自变量 纵轴表示i为因变量 2 对i u图象或u i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坐标原点连线的斜率的具体意义 线性元性的i u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u i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2 2 2所示 在图甲中r2r1 图2 2 3 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 如图2 2 4所示的图象所对应的两个导体 图2 2 4 1 电阻之比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 审题指导 解答该题应注意以下两点 1 i u图象斜率的意义 2 电流相等时 电压与电阻的关系 答案 1 3 1 2 3 1 1 双选 两个金属导体的伏安特性曲线如图2 2 5所示 则 a r r b r r c 电压相同时i i d 电压相同时i i 图2 2 5 答案 bc 问题导思 1 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 总电阻接近小电阻 7 当一个大电阻和一个小电阻串联时 总电阻接近大电阻 2 并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比 推导 在并联电路中u1 i1r1 u2 i2r2 u3 i3r3 un inrn 而u1 u2 un 所以有i1r1 i2r2 inrn i总r总 u 1 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 2 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 双选 2013 广东北江中学检测 一个t型电路如图2 2 6所示 电路中的电阻r1 10 r2 120 r3 40 另有一测试电源 电压恒为100v 则 图2 2 6 a 当c d端短路时 a b之间的等效电阻是40 b 当a b端短路时 c d之间的等效电阻是40 c 当a b两端接通测试电源时 c d两端的电压为80vd 当c d两端接通测试电源时 a b两端的电压为80v 审题指导 1 分清电路连结情况 2 利用串并联电路特点求解 答案 ac 2 例2中 若在ab之间接一个电压恒为40v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 答案 0 25a 在如图2 2 7所示的电路中 滑动变阻器的最大值为r0 负载为rl 电路两端所加的电压为u0保持不变 综合解题方略 滑动变阻器的接法 图2 2 7 1 开关s断开 变阻器触头移动时 电阻rl两端电压ul变化范围是多少 2 开关s闭合 变阻器触头移动时 电阻rl两端的电压ul变化范围是多少 审题指导 s断开时滑动变阻器有效部分与rl串联控制电路中总电流 s闭合时 滑动变阻下半部分与r2并联分压 2 开关s闭合 变阻器触头在变阻器下端时 电阻rl被短路 其两端电压为零 触头在变阻器上端时 电阻rl与变阻器并联 其两端电压为u0 所以电阻rl两端的电压变化范围是0 url u0 答案 见规范解答 1 滑动变阻器的两种接法 2 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 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 或要求测量多组数据 时 必须选用分压电路 若采用限流接法 电路中实际电压 或电流 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 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 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 备课资源 教师用书独具 1 某同学在做 测定小灯泡功率 的实验时得到如下一组u和i的数据 1 在图教2 2 2上画出i u图线 图教2 2 2 2 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 3 这表明导体的电阻随温度升高而 解析 1 根据u i数据 在坐标纸上找出对应的点 连成平滑曲线 即i u图线如图所示 2 3 在i u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 答案 1 见解析图 2 开始不变 后来逐渐增大 3 增大 2 有一灯泡上标有 6v0 1a 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 a 电压表 0 5v 内阻2 0k b 电压表 0 10v 内阻3 0k c 电流表 0 0 3a 内阻2 0 d 电流表 0 6a 内阻1 5 e 滑动变阻器 30 2a f 滑动变阻器 100 0 5a g 学生电源 直流9v 及开关 导线等 1 实验中所用的电压表应选 电流表应选 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 解析 1 电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6v 故电压表应选b 小灯泡的额定电流是0 1a 故电流表应选c 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 1 bce 2 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中的哪一个 解析 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 答案 a 2 金属铂的电阻值对温度的高低非常 敏感 在如图所示的图象中 可能表示金属铂电阻图线的是 解析 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b正确 答案 b 3 电阻r1阻值为6 与电阻r2并联后接入电路中 通过它们的电流之比i1 i2 2 3 则r2的阻值和总电阻的阻值分别是 a 4 2 4 b 4 3 6 c 9 3 6 d 9 4 5 答案 a 4 双选 2012 广州三中高二检测 下列说法正确是 a 一个电阻