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電阻和變阻器
一、.電阻
(1)電阻是表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小,用字母R表示。 (2)電阻的單位:
國(guó)際單位:歐姆,簡(jiǎn)稱:歐(Ω)。
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常用單位:兆歐(MΩ),千歐(kΩ)。1kΩ=10Q 1MΩ=10Ω
1Ω的含義:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為1V,通過的電流為1A,這段導(dǎo)體的電阻為1Ω
(3)在電子技術(shù)中經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件——電阻器.用來調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓,如調(diào)節(jié)收音機(jī)和電視機(jī)音量大小的電位器,調(diào)光臺(tái)燈的控光旋鈕,改變燈的亮度。電阻器在電路中的符號(hào)是。
1、.導(dǎo)體對(duì)電流的__________作用叫做電阻,用_____表示,單位是________,符號(hào)是Ω,比較大的電阻單位有__________和__________.
2、滑動(dòng)變阻器是通過改變____________________來改變連入電路中的電阻的器件.
3、電阻是導(dǎo)體______________作用,與通過電流的大小,加在導(dǎo)體兩端的電壓大小______。 【例1】有兩段導(dǎo)體1和2,在相同的電壓下,通過導(dǎo)體1的電流較大,通過導(dǎo)體2的電流較小,哪段導(dǎo)體的電阻大? ( )
A.導(dǎo)體l的電阻大 B.導(dǎo)體2的電阻大 C.兩段導(dǎo)體的電阻一樣大 D.無法確定
二.影響電阻大小的因素
導(dǎo)體越細(xì)橫截面積越小,電阻越大;導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大;導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料有關(guān);一般大多數(shù)的導(dǎo)體,溫度越高,電阻越大. 【得出結(jié)論】
(1)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積。 (2)對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來說,溫度越高,電阻越大。(少數(shù)導(dǎo)體如碳例外)
(3)超導(dǎo)現(xiàn)象:對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來說,溫度越高,電阻越大.一些金屬或合金,當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值時(shí),它的電阻變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象.
1、導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的_____________________.導(dǎo)體的電阻還跟___________有關(guān)。
三.變阻器
1、 滑動(dòng)變阻器
(1)原理:通過改變接入電路中電阻線的長(zhǎng)度來改變電阻的。 (2)結(jié)構(gòu)示意圖: (如右圖)
(3)銘牌:滑片上標(biāo)出的數(shù)字“50Ω2A”,其中50Ω表示最大阻值,2A表示允許通過的最大電流。
(4)元件符號(hào):(如右圖)
(5)作用:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以逐漸改變連入電路的電阻,從而逐漸改變電路中的電流.
(6)使用方法:
【想一想】在如圖所示電路圖中把變阻器接入M,N中,共有幾種接法?哪些接法能起到改
變電阻作用?不能改變電阻接法的實(shí)質(zhì)是什么?
【點(diǎn)撥】共有6種接法,其中接AC,AD,BC,BD能起到改變電阻作用,而接AB相當(dāng)于接定
值電阻,接CD相當(dāng)于接電阻很小的金屬棒。上述六種接法中,只有前四種為正確接法,能起到改變電阻作用,正確接法為金屬棒和合金線各一個(gè)接線柱接入。后兩種接法都不能改變電阻。
變阻器的四種接法:
【議一議】滑動(dòng)變阻器接入電路中,閉合開關(guān)前要注意什么?為什么?如何操作?
【點(diǎn)撥】閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)處于最大阻值位置,使電流最小,操作把滑片遠(yuǎn)離下接線柱即可。
【小結(jié)】滑動(dòng)變阻器使用注意事項(xiàng):滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)在要改變電流的電路中;閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)處于最大阻值位置(遠(yuǎn)離下接線柱);正確接法:“一上一下”接法;下接線柱至P為接入電阻。
1、 如圖所示是有四個(gè)接線柱的滑動(dòng)變阻器,把它連在電路中時(shí),可能有幾種正確接法
?
2、電阻箱
【議一議】出示電阻箱,并講解電阻箱的結(jié)構(gòu)圖和電阻箱的讀數(shù)。(注意加單位) 如圖旋盤式電阻箱連入電路的電阻是多少?
【點(diǎn)撥】①構(gòu)造:接線柱、旋盤、電阻值.當(dāng)旋盤式電阻和面板上的兩個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中時(shí),旋動(dòng)旋盤,就能改變電阻并表示出連入電路的電阻值,調(diào)節(jié)四個(gè)旋盤就能得到O~9990 Ω間的任意整數(shù)電阻值。
②讀數(shù):各旋盤對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù),然后加在一起,就是接人電路的阻值.讀數(shù)時(shí)各旋盤對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)(圖中小三角形)的讀數(shù)乘以面板上標(biāo)記的位數(shù),然后加在一起,即是接入電路的電阻值. 圖中的電阻值是:3×1000Ω+6×100Ω+O×10Ω+8×1Ω=3608Ω 三、應(yīng)用遷移,鞏固提高 類型之一:電阻
【例1】有兩段導(dǎo)體1和2,在相同的電壓下,通過導(dǎo)體1的電流較大,通過導(dǎo)體2的電流較小,哪段導(dǎo)體的電阻大
? ( )
A.導(dǎo)體l的電阻大 B.導(dǎo)體2的電阻大 C.兩段導(dǎo)體的電阻一樣大 D.無法確定 類型之二:影響電阻大小的因素
【例2】在做“決定電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),需要在電壓相同的條件下,比較通過不同導(dǎo)線的電流,發(fā)現(xiàn)決定電阻大小的因素.下表是幾種實(shí)驗(yàn)用導(dǎo)線的參數(shù).
(1)為研究電阻與導(dǎo)體材料有關(guān),應(yīng)在上表中選用導(dǎo)線C和導(dǎo)線_____________. (2)為研究電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān),應(yīng)在上表中選用導(dǎo)線C和導(dǎo)線__________.
(3)為研究電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系,應(yīng)在上表中選用導(dǎo)線A和導(dǎo)線_________. 例2:關(guān)于導(dǎo)體的電阻,下列說法中正確的是 ( )
A.長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻一定比短導(dǎo)線的電阻大 B.粗導(dǎo)線的電阻一定比細(xì)導(dǎo)線的電阻大 C.銅導(dǎo)線的電阻一定比鐵導(dǎo)線的電阻小 D.導(dǎo)體的電阻的大小是由它的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度決定的
類型之三:變阻器
【例3】小宇在實(shí)驗(yàn)室用圖所示的電路做電學(xué)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你幫助他完成以下的判斷:
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的B、C兩個(gè)接線柱接入電路中,滑片P向A端移動(dòng)時(shí),燈L將____________(填“變暗”、“不變”或“變亮”).
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的A、D兩個(gè)接線柱接入電路中,要使燈L變暗,滑片戶應(yīng)向_________端移動(dòng).
變式題:在沒有滑動(dòng)變阻器和電阻箱的情況下,為了調(diào)節(jié)燈泡的亮度,你能想出一個(gè)簡(jiǎn)易的方法來代替滑動(dòng)變阻器嗎?請(qǐng)介紹你的設(shè)計(jì)。 四、總結(jié)
【總結(jié)】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題:(引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié),教師予以點(diǎn)評(píng))
【點(diǎn)撥】
1.物理學(xué)中用電阻來表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小,導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).電阻的符號(hào)是R,單位是歐姆(Ω),電阻在電路圖中的符號(hào)是 2. 導(dǎo)體的電阻大小跟哪些因素有關(guān):
①?zèng)Q定因素——導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積.
②影響因素——導(dǎo)體的電阻還跟溫度有關(guān),大多數(shù)導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大,少數(shù)導(dǎo)體(如碳)的電阻隨溫度的升高而減。
③研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)運(yùn)用的是控制變量法.
3.滑動(dòng)變阻器原理:通過改變導(dǎo)體在電路中的長(zhǎng)度來改變電阻.構(gòu)造:電阻絲繞成的線圈、
絕緣管、金屬棒、滑片.結(jié)構(gòu)示意圖:
使用規(guī)則:
a.首先觀察變阻器的銘牌,弄清變阻器的最大值和允許通過的最大電流.
b.連接時(shí)要將滑動(dòng)變阻器的“一上、一下”兩個(gè)接線柱串聯(lián)接入所要控制的電路中. c.閉合電路前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到阻值最大的位置上.電阻箱和電位器是滑動(dòng)變阻器的變形,實(shí)質(zhì)都是變阻器。 【拓展】(05年遼寧省大連市)鉛筆芯的主要成分是石墨。軟硬程度不同的鉛筆其用途是不同的,例如作畫用6B軟鉛筆,寫字用軟硬道中的HB鉛筆,制圖用6H硬鉛筆。鉛筆芯是導(dǎo)體,那么鉛筆芯的電阻大小與其軟硬度有什么關(guān)系呢?請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行探究。
(1)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟及所要測(cè)量的物理量(用字母表示)。
(2)分析測(cè)得的物理量,說明鉛筆芯電阻大小與鉛筆芯軟硬度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
五、當(dāng)堂練習(xí)
1.為什么使用電流表時(shí),絕對(duì)不允許不經(jīng)用電器而將表的兩個(gè)接線柱直接連到電源的兩極上,而電壓表可以直接和電源相接?
2.如圖為滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)和連入電路情況的示意圖,當(dāng)滑片向右滑動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變小的為?????????????????( )
3.將圖中滑動(dòng)變阻器的接線柱ABCD中的兩個(gè)接人電路的M、N處,如果當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大,則M、N應(yīng)分別與哪兩個(gè)接線柱相連
?
.
5. 如右圖,表示插塞式電阻,從圖示位置開始則 ( ) A.現(xiàn)在使用的電阻是70 Ω B.將第二個(gè)銅塞插上使用電阻為90Ω C.將全部銅塞插上使用電阻為100Ω D.將銅塞都拔出,總電阻為零
5、一只燈泡,不發(fā)光時(shí)電阻是R,把它接在家庭電路上正常發(fā)光時(shí)電阻是R2,則 ( )
A.R1>R2 B.R1>=R2 C.R1<R2 D.不能確定
6、將一根銅導(dǎo)線接在電路中,要使導(dǎo)線電阻變大,下列說法正確的是( ) A、將銅導(dǎo)線對(duì)折后接人電路 B、增大導(dǎo)線兩端的電壓或增大電流
C、用長(zhǎng)度、橫截面積相同的鋁導(dǎo)線代替 D、用長(zhǎng)度、橫截面積相同的銀導(dǎo)線代替 7.如圖11所示,電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器接入電路的部分是______段(用字母表示).當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí),變阻器連入電路的電阻______,電流表的示數(shù)______.
課后練習(xí)
一、選擇題
1.關(guān)于物體的導(dǎo)電性能,下列說法中正確的是---------------------------( )
A.導(dǎo)體和絕緣體都容易導(dǎo)電 B.大地、人體、油都是導(dǎo)體 C.橡膠、塑料、碳都是絕緣體 D.導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對(duì)的界限 2.下列說法正確的是------------------------------------------------( ) A.短導(dǎo)線的電阻比長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻小 B.粗導(dǎo)線的電阻比細(xì)導(dǎo)線的電阻小 C.銅導(dǎo)線的電阻比鐵導(dǎo)線的電阻小
D.同種材料長(zhǎng)度相等,粗導(dǎo)線的電阻比細(xì)導(dǎo)線的電阻小
3.如果要改變某一導(dǎo)體的電阻,下列方法中無效的是--------------------( )
A.改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度 B.改變導(dǎo)體的橫截面積 C.改變導(dǎo)體的材料 D.改變導(dǎo)體兩端的電壓
4.有一段裸導(dǎo)線,下列哪一種方法可以減小它的電阻---------------------( )
A.把導(dǎo)線對(duì)折合在一起 B.減小通過導(dǎo)線的電流
C.增大導(dǎo)線兩端的電壓 D.把導(dǎo)線拉長(zhǎng)一些
5.下列關(guān)于電阻的說法中正確的是---------------------------------------( )
A、短導(dǎo)線的電阻一定比長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻小
B、由于電阻對(duì)電流起阻礙作用,通過電阻的電流越大,其電阻必定越小 C、電阻的大小是由導(dǎo)體本身的因素決定的。
D、改變加在同一電阻上的電壓,若通過電阻的電流變小,說明該電阻值也在變小 6.如圖1,將兩個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)起來,連接在電路中,連接時(shí)使用了MN接線柱,若要使兩只變阻器的總電阻最大,則滑片P1 和 P2應(yīng)放在----------------------------( ) A.P1 和 P2都放在最右端 B.P1 和 P2都放在最左端 C.P1 放在最左端,P2放在最右端 D.P1 放在最右端,P2放在最左端
8.如圖3所示的四個(gè)電路
圖1
7. 在圖所示的電路中,有可能造成電源和電流表都損壞的是-------------( )
圖,當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí),
會(huì)使燈泡變暗的電路是---( )
9.如圖4所示,要用一個(gè)變阻器控制圖中燈泡L的亮度,關(guān)于滑動(dòng)變阻器連入電路中的位置,下列說法正確的是--------------------------------------------------( ) A.可以連在c、d之間 B.只能連在a、b之間 C.可以連在a、b或c、d之間 D.無法確定
圖3
10.下圖5是滑動(dòng)變阻器接入電路的示意圖,其中移動(dòng)滑片不能改變接入電路電阻的是( )
圖4
圖5
11.在圖6中,滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),可使變阻器連入電路部分的電阻增大的是-----------------------------------------------------------------( )
A.電阻絲的大小發(fā)生變化 B.加在電阻兩端的電壓發(fā)生變化 C.被使用的那段電阻絲的長(zhǎng)度發(fā)生變化 D.通過變阻器的電流發(fā)生變化.
圖6
12.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí),接入電路的電阻發(fā)生變化的原因是----------------( )
13.如圖7,滑動(dòng)變阻器的作用是----------------------------------------( ) A.同時(shí)控制L1和L2的電流大小 B.只控制L1的電流大小 C. 只控制L2的電流大小 D.以上說法都不正確
圖7
二.填空題
1.電阻表示 的大小。導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越 。電阻是導(dǎo)體本身的一種 ,不同的導(dǎo)體,電阻一般 。
2.電阻用字母 表示,電阻的國(guó)際單位是 ,簡(jiǎn)稱 ,符號(hào)是 ,比較大的單位還有 、 ,符號(hào)分別為 、 。人在皮膚干燥時(shí)電阻約為幾千歐至幾十千歐,10 kΩ=________ Ω;我們平常說的絕緣體,其電阻一般應(yīng)在1 MΩ以上,1 MΩ=________Ω。
3.有甲、乙兩個(gè)導(dǎo)體,在相同的電壓下,通過甲導(dǎo)體的電流比通過乙導(dǎo)體的電流大,這表明甲導(dǎo)體的電阻比乙導(dǎo)體的電阻_________. 阻大小與 有關(guān)。
5.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體本身的_______、_______、______、_______有關(guān)。 6.圖9為滑動(dòng)變阻器:
(1)電路圖中的符號(hào):
(2)原理:實(shí)驗(yàn)室中常用滑動(dòng)變阻器是通過改變接入電路中的電阻絲的 來改變電阻的。從而改變電路中的 .
(3)滑動(dòng)變阻器上標(biāo)的“50Ω 1.5A”, 表示:這個(gè)變阻器的連入電路的最大電阻是 Ω,允許通過的最大電流是 A. (4)滑動(dòng)變阻器的正確使用:
①與需要調(diào)節(jié)的電路 聯(lián); ②通過的電流不能 允許通過的最大電流; ③閉合電鍵(開關(guān))前,滑片要滑到電阻最 的地方。 (5)怎樣正確連接滑動(dòng)變阻器:
見圖10,滑動(dòng)變阻器的正確連線有 種方法,分別是 (即連線要一上一下連接)
如果連線AB,接入電路的電阻 ,如果連線CD,接入電路的電阻
三.實(shí)驗(yàn)題
圖10
1.在做“決定電阻大小的因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要在電壓相同的條件下,比較通過不同導(dǎo)線的電流,發(fā)現(xiàn)決定電阻大小的因素,下表是幾種實(shí)驗(yàn)用的導(dǎo)線的參數(shù)。
⑴為了研究電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān),應(yīng)在上表中選用導(dǎo)線 和導(dǎo)線 。 ⑵為了研究電阻與導(dǎo)線的長(zhǎng)度有關(guān),應(yīng)在上表中選用導(dǎo)線 和導(dǎo)線 。 ⑶為了研究電阻和導(dǎo)體的橫截面積有關(guān),應(yīng)在上表中選用導(dǎo)線 和導(dǎo)線 。 ⑷上述研究方法在物理學(xué)里叫做 法。
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