内容正文:
第十讲 电阻与电压提高
知识与技能:掌握电阻的大小影响因素、滑动变阻器原理,电压表的使用及串并联电压特点;
习惯与方法:通过生活中常见物质引入电阻及变阻器在生活中的用途,引导电阻的学习;
思维与素养:通过电压的学习形成类比法的思想,能够通过常见的事物对新知识进行类比。
知识点一、物质的导电能力
1、 导体
容易导电的物质叫做导体。如:金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等都是导体。
2、 绝缘体
不容易导电的物质叫做绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等都是绝缘体。纯净的水是不导电的,但由于自然界的水中溶有大量其他物质,因此生活中所用的水一般是能导电的。
注意:导体和绝缘体并不是绝对的,有些绝缘体在条件改变时会变成导体。
例如,玻璃在通常情况下是绝缘体,但被烧红时会导电。
3、 半导体
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。
常见的半导体材料是硅和锗。半导体主要用于电子工业或IT(Information Technology,信息技术)产品,人们常说的“硅谷(Silicon Valley)”意指电子产品基地。
解惑:金属导电的原因
我们知道物质是由分子构成的,而分子由原子构成,原子又是由原子核(atomic
nucleus)和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电,原子核带正电。金属内部原子核的位置是相对固定的,但存在着大量可自由移动的电子。自由电子能从一个地方移动到另一个地方,如图所示,所以金属能导电。而在绝缘体中,几乎没有能自由移动的电子,因此不能导电。
知识点二、电阻
1、 电阻
电阻表示导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍能力越强,其电阻值就越大。
绝缘体的电阻非常大,电流不容易通过 ;导体的电阻非常小,电流很 容易通过。
用金属导电的原理,你能否解释玻璃烧红后能导电的原因?
电阻用字母R表示。它的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω(希腊字母,读作omega)。比欧姆大的单位是千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。
1兆欧(MΩ)=103千欧(kΩ) 1千欧(kΩ)=103欧(Ω)
2、 影响导体电阻的因素
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积(粗细)和材料有关。用同种材料的导线,导线越长,电阻越大;导线越细,电阻也越大。
与密度、比热、导热性等特性一样,导电能力的强弱也是物质的一种特性,即每一种物质的导电能力是不相同的。
在相同条件下,银、铜、铝的电阻很小,而镍铬合金的电阻较大。因此,人们常用电阻小价格实惠的铜或铝来制作导线。电木和橡胶的电阻很大,可用作绝缘材料。
科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。例如,金属导体的电阻会随温度的升高而增大。
超导现象:某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象(如水银在-269℃时,电阻会突然消失)
知识点三、变阻器
1、 变阻器的应用
2、 滑动变阻器
改变电阻的最简单方法是改变电阻丝接入电路的有效长度。例如,图中,我们可用改变导线接入点的方法来调节电阻的大小。
滑动变阻器
日常生活中我们经常用到的旋钮型变阻器(如图),其原理与滑动变阻器相同,所不同的是滑动变阻器的形状由直线型变成了圆弧型。
如果图旋钮型变阻器的A、C接入电路,要使接入电路的电阻增大,旋钮触片应向哪个方向转动?
技术:电动汽车的速度控制
我们知道,燃油汽车的速度一般是用油门来控制的,流入汽车发动机的油量大小决定了汽车的速度。然而电动汽车的速度应如何控制呢?
知识点四、电压
1、 电压
我们知道河流中水的流动是因为上下游之间有高度差。上下位置之间存在的高度差给水提供了一种“动力”,它“推动”水的流动。同样,在电路中要使电流持续,也需要一种使电流流动的“动力”,这就是电源提供的电压(voltage)。电压可给电流提供推动作用。
电压用字母U表示。它的单位是伏特(Volt),简称伏,符号为V;更大的单位是千伏(kV),更小的单位有毫伏(mV)和微伏(μV)。
1千伏=103伏(V) 1伏(V)=103毫伏(mV) 1毫伏(mV)=103微伏(μV)
测量电压的仪表是电压表(voltmeter),其符号是:
电压表的使用规范
1.测量电压时,必须正确选择电压表的量程。
2.测量某一部分电路的电压时,必须把电压表与这部分电路并联。
3.把电压表的“+”接线柱接在与电源正极相连的那端,“-”接线柱接在与电源负极相连的那端。
2、 串并联电路电压的特点
串联电路:总电压等于各用电器电压之和 并联电路:电源电压等于各支路电压
(2021·浙江八年级专题练习)在常温下,下列物质是导体的是( )
A.橡皮 B.碳棒 C.棉花 D.纯净的水
【答案】B
(2021·浙江丽水市·八年级月考)下列说法正确的是( )
A.通常情况下,物体呈电