内容正文:
电阻与滑动变阻器
知识点一(电阻与导体)
电阻
(1)不同的材料导电能力有强有弱,为了比较各种材料的导电能力的强弱,引入电阻。
电阻是导体对电流的阻碍作用。电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大,导电能力越弱。
绝缘体的电阻非常大,导电能力非常弱。电阻可用字母R表示。
(2)单位:欧姆,简称欧,符号为Ω。比欧大的单位还有千欧kΩ、兆欧MΩ。
关系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
人体电阻的一般值是1000~2000欧
导体和绝缘体
(1)导体:容易导电的物质。常见的导体有:所有金属(水银)、石墨、人体、大地和食盐的水溶液等。
(2)绝缘体:不容易导电的物质。常见的绝缘体有:橡胶、玻璃、塑料、瓷、干木头、油、干燥的空气、纯水等。家庭电路中的导线都是用塑料、橡胶等绝缘材料做外套的原因是防止导电而使人触电。
导体和绝缘体不是绝对的,当条件发生变化时,导体与绝缘体会相互转化。
例:①纯水是绝缘体。当溶入食盐或其他物质时,能够导电。
②玻璃通常是绝缘体,烧红的玻璃变成了导体。
(3)半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质。常见的半导体材料有硅和锗。半导体在电子工业中有广泛的应用,“硅谷”意指电子产品基地。
(4)金属导电的微观解释
金属导电的原因是内部存在大量自由移动的电子,绝缘体不导电的原因是内部几乎不存在自由电子。
【例题精讲】
例1.如图所示实验:用酒精灯对废灯泡芯加热一段时间后,电流计的示数由小变大。这个实验表明( )
A. 玻璃通电时间越长,电阻越小,电流越大
B. 高温时玻璃为导体,常温时玻璃为绝缘体,所以半导体
C. 玻璃随温度升高,它由绝缘体变为导体,且电阻越来越小
D. 以上说法都有道理
例2.一根金属丝截去长度的1/3,然后再把它拉伸到原来的长度,它的电阻与原来整根金属丝的电阻相比是 ( )
A、不变 B、先变小后变大 C、变小 D、先变大后变小
【巩固练习】
1.有电阻均为10欧的相同导线若干根,现要求得到15欧的电阻值,则应 ( )
A、把两根接长后使用 B、把两根合并后使用
C、一根取半与另一根接长后使用 D、一根取半与另一根合并后使用
2.如图所示的电路中,金属板M和N之间夹有一滴水银,当两金属板互相靠近一些时,电路中电流表指针的偏转角度将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不能确定
知识点二(探究影响导体电阻大小的因素)
【知识梳理】
【探究目标】
探究影响导体电阻大小的因素
【实验器材】
电池组、电流表、电阻丝、开关、导线若干。
【提出问题】
影响导体电阻大小的因素有哪些?
【猜想与假设】
①导体的电阻大小与导体的材料有关。
②导体的电阻大小与导体的长度有关。
③导体的电阻大小与导体的横截面积(粗细)有关。
④导体的电阻大小与导体的温度有关。
【设计与进行实验】
(1)探究导体电阻与长度的关系。
控制的不变量有材料、粗细、温度。
在a、b两点间,分别接入粗细相同,长度不同的镍铬导体甲、乙(导体甲长度为1米,导体乙长度为0.5米)。闭合开关S,观察灯的亮度及电流表示数,填入表格。
实验结果:材料、粗细相同的导体,长度越大,电阻越大。
(2)探究导体电阻与粗细的关系。
控制的不变量有材料、长度、温度。
在a、b两点间,分别接入长度相同,粗细不同的镍铬导体甲、乙(甲横截面积为0.5毫米2,乙横截面积为1毫米2)。闭合开关S,观察灯的亮度及电流表的示数,填入表格。
实验结果:材料长度相同的导体,越粗,电阻越小。
(3)探究导体电阻与材料的关系。
控制的不变量有长度、粗细、温度。
在a、b间,分别接入粗细、长度相同,但材料不同的导体甲、乙(甲是镍铬导体,乙是铜导体)。闭合开关S,观察灯的亮度及电流表的示数,填入表格。
【分析与论证】
①导体的电阻与导体的长度、粗细、材料有关,相同材料时,导体越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。
②长度、粗细相同的导体,电阻大小与材料有关。
③同样条件下,金属导体的电阻还与温度有关。温度升高,金属导体的电阻会增大;温度降低,金属导体的电阻会减小。
【例题精讲】
例1.学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。
【实验过程】电路如图1所示,将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合S后,记录的数据如表。
回答下列问题:
(1)图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中。
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系