内容正文:
第14课 电阻
知识板块:物质的导电能力;电阻;变阻器
一. 物质的导电能力
1. 导体与绝缘体、半导体
导体:容易导电的物体。如:金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等。
绝缘体:不容易导电的物体。如:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
导体和绝缘体之间没有绝对的界限。原来不导电的物体,条件改变时,也可能变成导 体。如:常态下的玻璃不导电,把它烧成红炽状态,就变成了导体。
半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间。常见的半导体材料: 锗,硅.
注意:纯净的水、蒸馏水是不导电的,但普通水中往往溶有大量杂质,能够导电
2. 导体导电原理
导体内有大量能自由移动的电子,而一般非金属几乎没有可自由移动的电子,因此它们几乎不能导电。
二. 电阻
1. 概念:电阻是导体对电流的阻碍作用,导体对电流的阻碍作用越强,电阻就越大
(1)电阻越大,导体的导电能力越弱
(2)电阻用字母R表示。它的单位是欧姆,简称欧,符号是
(3)电阻是导体本身的一种性质
(4)手电筒的小灯泡的电阻为几欧到十几欧;白炽灯灯丝的电阻为几百欧到几千欧;约1m长的铜导线的电阻小于百分之几欧
2.影响电阻大小的因素
(1)包括横截面积(粗细)长度,温度和材料四个因素
(2)电阻大小与电流或者电压无关
注意:超导体:当温度降到很低时,某些物质的电阻会完全消失的现象。发生这种现象的物体叫超导体,超导体没有电阻。21·世纪*
例1.如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,这利用半导体 ( )
A.良好的导电特性 B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性 D.电阻随光照变化而变化的特性
例2.小宇用如图所示的电路探究影响金属丝电阻大小的因素。他手边除了有电路中的器材外,还有一根金属丝,则( )
A.只能探究电阻与金属丝长度的关系
B.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
C.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
D.只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
例3.一根长1米的导线,电阻为R,先把它剪去一半,再将剩下的一半拉长到1米,此时它的电阻( )
A.大于R B.等于R C.小于R D.因条件不足,无法判断其变化
例4.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,下表中给出了可供选择同种材料制成的几种导体,分别用A、B、C三个字母代表。问:2
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的________大小,小灯泡在电路中的主要作用是________。
(2)通过对________和________导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的________有关。2
(4)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将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)生活中,通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻还与导体的________有关。
三. 变阻器
1. 定值电阻
在电子技术中,要经常用到具有一定电阻值的元件—电阻器,也叫定值电阻,简称电阻
在电路中用 表示,如在下面的电路图中R1,R2
2.滑动变阻器
(1)原理和作用:靠改变连入电路中的电阻线的有效长度来改变电阻,从而改变电路中的电流强度和部分电路两端的电压。
(2)使用方法:①要与控制电路串联
②连入电路的两个接线柱必须是“一上一下”
③为了保护电路,在电路接通前应把滑片移到使电路中的电阻最大的位置
(滑动变阻器的最大电阻一定)
④通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流
(3)实物图
结构示意图
元器件符号
例1.如图所示是滑动变阻器的结构示意图。若将A、D接入电路中,滑片P向 端移动时,接入电路中的电阻将减小,如果将 接入电路,也能达到改变电阻大小的效果。
例2.如图所示,两滑动变阻器的滑片P1,P2都向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. L1和L2都变暗, B. L1和L2都变亮,
C. L1变暗,L2变亮, D. L1变亮,L2变暗
例3.用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验。
(1)按要求连接电路:能利用滑动变阻器来改变灯泡的亮度,且当滑片P向右移动时灯会变亮,请以笔画线代替导线把电路的连接起来。
(2)在接线过程中,开关应处于 状态;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 端(A/B);
(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,你觉得可能的原因是什么? 。
四.串并联电路电阻特点
电阻的串联与并联 等效替代法
电阻串联相当于增大导体的长度 电阻并联相当于增大导体的横截面积
串联总电阻比任何一个分电阻都大 并联总电阻比任何一个分电阻都小
总结:串联电路总电阻等于各导体电阻之和 R串=R1+R2
并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和;
五.课堂巩固
1.①炭棒、②塑料、③空气、④纯净的水、⑤人体、⑥油、⑦硫酸溶液、⑧大地⑨金属中,属于导体的是__ __。
2.已知R1=6Ω,R2=4Ω,则这两个电阻串联后的总电阻是______,并联后的总电阻是_____。
3.如图所示,电阻R和滑动变阻器组成并联电路,此电路 (填“有”或“没有”)发生短路的可能。
4. 下列几种物质中导电能力最强的是 ( )
A.半导体 B.导体 C.超导体 D.绝缘体
5. 如图所示的为滑动变阻器的结构和连入电路情况示意图,当滑片向右滑时,连人电路的电阻变小的为 ( )
6.将一段导线对折后接入电路中,对折后导线的电阻与原来相比(不考虑温度对电阻的影响)( )
A、变大 B、变小 C、不变 D、无法判断
7.如图所示电路,RI=10Ω,R2=5Ω,开关S打开时,电流表示数为0.6安,开关S闭合后,电流表示数将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
8. 某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流,其调节部分使用了两个滑动变阻器,如图所示.已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的,其中R1的总电阻是200Ω,R2的总电阻5000Ω,开始时两变阻器都处于最大阻值.下面的几种方法中,能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是( )
A.先调节R1,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R2
B.先调节R2,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R1
C.同时调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置
D.交替、反复调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置
9.如图要用一个变阻器控制图中灯泡L的亮度,关于滑动变阻器连入电路中的位置,下列说法正确的是 ( )
A、可以连在c、d之间
B、只能连在a、b之间
C、可以连在a、b或c、d之间
D、无法确定
10. 如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构.电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端.L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成.使用时,先闭合开关S.再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上.有关握力计下列的说法中正确的是( )
A.握力越大灯泡越亮,力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力越大电路总电阻越大,总电流越小
D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧长度越短
11.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。
(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,如图一所示。若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去,共有 种接法;“20Ω”指的是 接线柱间的电阻值,“2A”指的是 ;
(2)现再给电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在图二中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移灯泡变暗;
(3)如果你还想知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再 联一个电流表,并增加 根导线。21cnkxtj200
12.小明通过学习得知:一般情况下,水的质量一定时,加入食盐的质量越多,溶液的浓度就越高。他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。小明的猜想是:
a.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b.食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c.食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材,设计了如图所示的装置,进行了探究实验。他记录的实验表格如下:
实验
次数
加入食
盐量
两金属片AB
间距离/厘米
灯泡
亮度
1
勺
2
微亮
2
勺
2
较亮
3
勺
1
较亮
4
勺
1
很亮
(1)比较实验次数1和2可验证猜想_ _(填“a”“b”或“c”)。
(2)这个实验用到了控制变量法,我们所学的实验中,很多也用到了控制变量法,请举一例: 。
(3)在实验过程中,小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验,你认为 (填“可行”或“不可行”),理由是
(4)利用现有的装置和器材,请你对猜想c进行探究验证。
①实验步骤:用酒精灯加热食盐水溶液,观察小灯泡的亮度变化。
②你怎样对该实验结果进行分析判断? 。
(5)请你提出一个新的猜想:溶液的导电性能可能还与 。
2
学科网(北京)股份有限公司
$$