高二物理選修3-1導(dǎo)學(xué)案2-2 對(duì)電阻的進(jìn)一步研究

順德區(qū)容山中學(xué)__高二___年級(jí)____物理__學(xué)科活力課堂導(dǎo)學(xué)案 課題 2-2 對(duì)電阻的進(jìn)一步研究 設(shè)計(jì)者：_張榮___審核者：__高二物理備課小組集體 日期：_2012年10月10日__ 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1掌握導(dǎo)體的伏安特性，并解決物理問(wèn)題 2．進(jìn)一步學(xué)習(xí)電路的串聯(lián)和并聯(lián)，理解串、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系和電阻關(guān)系，并能運(yùn)用其解決有關(guān)關(guān)問(wèn)題。（結(jié)合歐姆定律緊扣三個(gè)量分析） 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)是串、并聯(lián)電路的規(guī)律。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：伏安特性 第一部分：個(gè)體自學(xué) （1） 串聯(lián)電路 ①電路中各處的電流強(qiáng)度 。I= = = =… ②電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓 U= +… ③串聯(lián)電路的總電阻，等于各個(gè)電阻 。R= +… ④電壓分配：U1/R1= U1/R1= ⑤n個(gè)相同電池（E、r）串聯(lián)：En = rn = （2）并聯(lián)電路 ① 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。U= = = =… ② 電路中的總電流強(qiáng)度等于各支路電流強(qiáng)度之和。I= ③ 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。 1/R= 對(duì)兩個(gè)電阻并聯(lián)有：R= ④ 電流分配：I1/I2= I1/I= ⑤n個(gè)相同電池（E、r）并聯(lián)：En = rn = 再討論下列問(wèn)題： ①幾個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的 ； ②若不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中 的電阻（填最大或最小）； ③若某一支路的電阻增大，則總電阻也隨之 ；（填增大或減?。? ④若并聯(lián)的支路增多時(shí)，總電阻將 ；（填增大或減小） ⑤當(dāng)一個(gè)大電阻與一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近 。（填大電阻或小電阻。） 第二部分：合作探究 【探究一】1．導(dǎo)體的伏安特性 ①導(dǎo)體的伏安特性曲線 用縱軸表示電流I，用橫軸表示電壓U，畫出的I—U圖線叫做導(dǎo)體的 。 I U O R1 R2 ②圖線斜率的物理意義 在I—U圖中，圖線的斜率表示導(dǎo)體 的倒數(shù)。 即k＝tanθ＝ ＝ ③線性元件和非線性元件 a．線性元件 伏安特性曲線是過(guò) ，這樣的元件叫線性元件。 I U O I U R＝U/I b．非線性元件 伏安特性曲線 ，這樣的元件叫非線性元件。 對(duì)歐姆定律不適用的導(dǎo)體和器件，電流和電壓不成正比，伏安特性曲線 （填是或不是）直線，都是非線性元件。 理論提升：如果縱坐標(biāo)是電壓、橫坐標(biāo)是電流，則斜率越大，電阻 。（填越大或越?。? 小組討論P(yáng)40討論交流1結(jié)論： 。 小組討論P(yáng)40討論交流2結(jié)論： 。 【探究二】電阻的串聯(lián)： 如右圖：I= = = = U= R= 小組討論P(yáng)41討論交流1結(jié)論： 。 小組討論P(yáng)41討論交流2結(jié)論： 。 小組討論P(yáng)41討論交流3結(jié)論： 。 理論提升：串聯(lián)電路總電阻： ，總電壓： ，總電流： ，串聯(lián)電路作用： 。 R1 【探究三】電阻的并聯(lián)： 如右圖：U= = = = R2 I= R= 小組討論P(yáng)42討論交流1結(jié)論： 。 小組討論P(yáng)42討論交流2結(jié)論： 。 小組討論P(yáng)42討論交流3結(jié)論： 。 理論提升：并聯(lián)電路總電阻： ，總電壓： ，總電流： ，并聯(lián)電路作用： 。 閱讀P43資料活頁(yè)，了解半導(dǎo)體材料。 完成P43練習(xí)：1，2，3 第三部分：小組展示 1、 各小組組長(zhǎng)展示課前一天書面上交本小組學(xué)習(xí)困難點(diǎn)給科代表，科代表轉(zhuǎn)交老師 2、 由抽簽方式?jīng)Q定哪一小組講述本節(jié)知識(shí)點(diǎn)并展示小組導(dǎo)學(xué)成果（時(shí)間15-20分鐘），講述人由小組定 3、 全班參與討論，并解決困難點(diǎn)。（10分鐘） 4、 老師總結(jié)，并公布了解鞏固提升情況。 5、 學(xué)習(xí)較快的同學(xué)可做習(xí)題2相關(guān)題 第四部分：鞏固提升 一、單項(xiàng)選擇題 1．下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．一個(gè)電阻R和一根電阻為零的理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零 B．并聯(lián)電路的總電阻一定小于并聯(lián)支路中最小的電阻 C．在并聯(lián)電路中，任意支路電阻增大或減小時(shí)，總電阻將隨之增大或減小 D．電阻R和阻值無(wú)窮大的電阻并聯(lián)，總電阻為無(wú)窮大 2．如圖2－2－16所示，4個(gè)電阻串聯(lián)于某電路中，已測(cè)出UAC＝9 V，UBD＝6 V，R2＝R4，則UAE為(　　) 圖2－2－16 A．3 V B．7.5 V C．15 V D．無(wú)法確定 3．在如圖2－2－17所示電路中，R2＝2R1，電路兩端電壓恒定．當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.5 A，電壓表的讀數(shù)為4 V，則當(dāng)S閉合時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別為(　　) A．1.5 A,6 V B．0.75 A,4 V C．1.5 A,0 V D．0 A,6 V 圖2－2－17 4．如圖2－2－18所示是將滑動(dòng)變阻器作為分壓器用的電路，A、B為分壓器的輸出端，R是負(fù)載電阻，電源電壓為U保持恒定，滑動(dòng)片P位于變阻器的中央，下列判斷不正確的是(　　) A．空載(不接R)時(shí)，輸出電壓為U/2 B．接上負(fù)載R時(shí)，輸出電壓小于U/2 C．負(fù)載電阻R的阻值越大，輸出電壓越低 D．接上負(fù)載R后，要使輸出電壓為U/2，滑動(dòng)片P須向上移動(dòng)至某一位置 圖2－2－18 5．如圖2－2－19所示的電路中，U＝8 V不變，電容器電容C＝200 μF，R1∶R2＝3∶5，則電容器的帶電荷量為(　　) A．1×10－3 C B．6×10－3 C C．6×10－4 C D．1.6×10－3 C 圖2－2－19 6．小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，加在燈泡兩端的電壓較小時(shí)，通過(guò)燈泡的電流也較小，燈絲的溫度較低．加在燈泡兩端的電壓較大時(shí)，通過(guò)燈泡的電流也較大，燈絲的溫度較高．已知一只燈泡兩端的電壓為1 V，通過(guò)燈泡的電流為0.5 A；燈泡兩端的電壓為3 V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流是1 A，則燈泡兩端電壓為2 V時(shí)，通過(guò)燈絲的電流可能是(　　) A．0.5 A B．0.6 A C．0.8 A D．1 A 二、雙項(xiàng)選擇題 7．(2011年蚌埠模擬)如圖2－2－20所示，燈泡L1上標(biāo)有“220 V,60 W”字樣，燈泡L2上標(biāo)有“220 V,40 W”字樣，兩只燈泡串聯(lián)在一起后通電，那么(　　) A．a(chǎn)、b兩端接220 V電壓時(shí)，L1、L2都不能同時(shí)正常發(fā)光 B．a(chǎn)、b兩端接440 V電壓時(shí)，L1、L2都正常發(fā)光 C．無(wú)論a、b兩端接多少伏電壓，L1、L2都不能同時(shí)正常發(fā)光 圖2－2－20 D．以上判斷都不對(duì) 8．(2011年杭州高二檢測(cè))如圖2－2－21所示是電阻R的I－U圖線，圖中α＝45°，由此得出(　　) A．通過(guò)電阻的電流與兩端電壓成正比 B．電阻R＝0.5 Ω C．因I－U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R＝cotα＝1.0 Ω D．在R兩端加6.0 V電壓時(shí)，每秒通過(guò)電阻橫截面的電荷量是3.0 C 9．在圖2－2－22所示的電路中，通過(guò)電阻R1的電流I1是(　　) 圖2－2－21 A．I1＝ B．I1＝ C．I1＝ 圖2－2－22 D．I1＝ 10．如圖2－2－23所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．R1∶R2＝1∶3 B．R1∶R2＝3∶1 C．通過(guò)R1、R2電流大小相等時(shí)，電壓之比為1∶3 D．R1、R2兩端電壓相等時(shí)，流過(guò)R1、R2電流之比為1∶3 圖2－2－23 導(dǎo)學(xué)（學(xué)習(xí)）反思： 答案一：個(gè)體自學(xué) （1） 串聯(lián)電路 ①電路中各處的電流強(qiáng)度相等。I=I1=I2=I3=… ②電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和U=U1+U2+U3+… ③串聯(lián)電路的總電阻，等于各個(gè)電阻之和。R=R1+R2+R3+… ④電壓分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R ⑤n個(gè)相同電池（E、r）串聯(lián)：En = nE rn = nr （2）并聯(lián)電路 ⑤ 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。U=U1=U2=U3=… ⑥ 電路中的總電流強(qiáng)度等于各支路電流強(qiáng)度之和。I=I1+I2+I3+… ⑦ 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 對(duì)兩個(gè)電阻并聯(lián)有：R=R1R2/（R1+R2） ⑧ 電流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R ⑤n個(gè)相同電池（E、r）并聯(lián)：En = E rn =r/n 再討論下列問(wèn)題： ①幾個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的幾分之一； ②若不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中最小的電阻； ③若某一支路的電阻增大，則總電阻也隨之增大； ④若并聯(lián)的支路增多時(shí)，總電阻將減?。? ⑤當(dāng)一個(gè)大電阻與一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻。 答案二：第四部分：鞏固提升 1、 解析：選D.由并聯(lián)電阻公式＝＋可知只有D項(xiàng)錯(cuò)誤． 2、解析：選C.四個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)電壓關(guān)系可知 UAC＋UBD＝15 V＝I(R1＋R2＋R2＋R3) 已知R2＝R4，UAC＋UBD＝UAE＝15 V. 3、解析：選D.由電路圖可知，當(dāng)S斷開時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，U2＝U＝U＝4 V?U＝6 V，I＝＝＝0.5 A?R1＝4 Ω.當(dāng)S閉合時(shí)，R1短路，電路中只有電阻R2，可見，I＝0 A，U＝6 V，選項(xiàng)D正確． 4、解析：選C.空載時(shí)，輸出電壓為U/2；接上負(fù)載R時(shí)，R與滑動(dòng)變阻器的下半部分并聯(lián)，再與滑動(dòng)變阻器的上半部分串聯(lián)，因?yàn)椴⒙?lián)電路的總電阻總要小于任一支路的電阻，而串聯(lián)電路中各支路的電壓與電阻成正比，所以接R時(shí)，輸出電壓小于U/2；負(fù)載R阻值大，電路總阻值也大，輸出電壓就高；若還輸出U/2的電壓，需上移滑片P以增大并聯(lián)電阻． 5、解析：選A.因?yàn)镽1、R2串聯(lián)，所以兩電阻間的電壓值與電阻值成正比，則U1∶U2＝R1∶R2＝3∶5，又U1＋U2＝8 V，所以U1＝3 V，U2＝5 V，電容器與R2并聯(lián)，所以UC＝U2＝5 V，所以Q＝CU＝1×10－3C，選項(xiàng)A正確． 6、解析：選C.做出小燈泡的伏安特性曲線(如下圖實(shí)線所示)顯然當(dāng)燈泡兩端電壓為2 V時(shí)，通過(guò)燈絲的電流大于0.75 A而小于1 A，故選C. 7、解析：選AC.兩燈泡額定電壓相同，電阻不同，故串聯(lián)時(shí)兩燈泡分得的電壓一定不相同，故不能同時(shí)正常發(fā)光． 8、解析：選AD.I－U圖線為過(guò)原點(diǎn)直線，說(shuō)明電流與電壓成正比，故A正確．斜率表示電阻的倒數(shù)k＝＝，故R＝2 Ω，故B錯(cuò)．橫縱坐標(biāo)軸標(biāo)度不統(tǒng)一，故斜率k不等于tanα，C錯(cuò)．電壓為6 V時(shí)，電流為3 A，每秒通過(guò)橫截面的電量為q＝I·t＝3 C，故D正確． 9、解析：選BC.I1＝，R1與R2串聯(lián)，故I1＝I2＝，從整體計(jì)算I1＝I2＝，故B、C正確． 10、解析：選AC.I­U圖線的斜率表示電阻值的倒數(shù)，故R1∶R2＝1∶3；串聯(lián)時(shí)兩電阻的電流相等，由U＝IR可得U1∶U2＝1∶3；并聯(lián)時(shí)兩電阻的電壓相等，即I1R1＝I2R2，故I1∶I2＝R2∶R1＝3∶1.