内容正文:
探究电路
第一节 电阻和变阻器
素养
目标
1. 知道电阻的概念、单位及其换算,以及电阻器在电路图中的符号。会把滑动变阻器接入电路以改变电路中的电流,知道电阻箱的读数方法。(物理观念)
2. 利用控制变量法探究影响电阻大小的因素。(科学思维)
3. 经历探究电阻大小与哪些因素有关的实验过程。(科学探究)
4. 在实验探究中学会用控制变量法研究物理问题,在“交流与讨论”中,培养表达自己观点、尊重他人的意识。(科学态度与责任)
一、电阻
1. 定义:导体对电流的 阻碍作用 叫电阻。电阻用符号 R 表示。
2. 单位:国际单位是 欧姆 ,简称 欧 ,符号是 Ω ,常用单位还有kΩ和MΩ,换算关系:1 MΩ= 1 000 kΩ,1 kΩ= 1 000 Ω。
二、电阻的大小与哪些因素有关
3. 影响电阻大小的因素有 材料 、 长度 、 横截面积 和 温度 。
三、变阻器
4. 原理:滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的 长度 来改变电阻的。
5. 滑动变阻器要 串联 在电路中。开关闭合前,要将滑动变阻器的电阻调到 最大 。
6. 电阻箱是一种可以调节电阻大小、并且能够显示 电阻阻值 的变阻器。
【判一判】
1. 电阻的大小只跟导体的长度有关。 ( × )
2. 电阻的大小只跟导体的温度有关。 ( × )
3. 常温下,长度越长的导体,电阻越大。 ( × )
4. 常温下,材料和长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大。 ( √ )
5. 一段导体,当电压增大时,电阻也随着增大。 ( × )
【填一填】
6. 如图所示是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 横截面积 ,从而减小了导线的 电阻 ,以达到减少输电线上电能损失的目的。
影响电阻大小的因素
如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表,请回答下列问题。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
0.6
0.6
锰铜合金
实验中怎样判断导体电阻的大小?小灯泡起什么作用?
答案:通过电流表示数来判断电阻的大小,电流越大,说明电阻越小,电流越小,说明电阻越大。电路中串联一个小灯泡可以防止电路发生短路,起到保护电路的作用。
电阻的大小可能与多个因素有关,在探究的时候用到了什么方法?
答案:控制变量法。
选取哪两根导体进行实验,可探究导体的电阻大小与长度的关系?
答案:探究导体的电阻大小和长度的关系需控制导体的材料和横截面积一定,所以要选取导体A、B进行实验。
分别将A、C两导体接入电路进行实验,发现接入导体C时,电流表的示数比接入导体A时更大,说明导体的电阻与什么因素有关?
答案:若选取A、C两导体进行实验,则导体的材料、长度相同,横截面积不同,若发现接入导体C时,电流表的示数比接入导体A时更大,则说明导体的电阻与导体的横截面积有关。
若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端,会发现电流表示数变得更小,说明两导体串联后的电阻值怎样变化?
答案:若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端,发现电流表示数变小,则说明电路的总电阻变大,所以两导体串联后的电阻值变大。
生活中,通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻大小还与导体的哪个因素有关?
答案:通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,主要应用其导电性好的特性,即因为导体的电阻还与导体的材料有关。
某同学用如图所示的电路做“探究影响电阻大小因素”的实验,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝,甲、乙两电阻丝长度相同,乙、丙两电阻丝粗细相同。电路中,电阻R的作用是 保护电路 。实验中,要想比较接入M、N两点间电阻的大小,可以根据 电流表的示数 来判断,如果还想要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”,应选用电阻丝 甲、乙 。
当电路中电阻太小时,电阻R可以防止电路中的电流过大,则电阻R在电路中的作用是保护电路;在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小;要验证“导体电阻的大小与导体的横截面积有关”,应控制导体材料与长度相同,横截面积不同,所以应选甲、乙两根电阻丝进行实验。
1. 关于导体的电阻,下列说法正确的是( C )
A. 导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B. 导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小
C. 相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
解析:导体容易导电说明有电阻,即对电流有阻碍作用,A错误;导体的电阻越大,它对电流的阻碍作