内容正文:
15.1 电阻和变阻器
一、电阻
水在水管中流动会受到阻力,同样的,电荷在导体中定向移动时也会受到阻碍作用。
1.定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻,用字母R表示。
2.单位:欧姆,简称欧,符号为Ω
1kΩ=103Ω 1MΩ=106Ω
3.电路符号:
4.大小
生活中常见物体的电阻
白炽灯
电熨斗
1m实验室铜导线
人的双手(干燥)
人的双手(潮湿)
800-3000Ω
约80Ω
约0.03Ω
1000-5000Ω
200-800Ω
探究:影响电阻大小的因素有哪些?
实验器材:电源一个,电流表一个,电阻丝若干,开关一个,导线若干。
结论:导体电阻的大小与材料、长度和横截面积都有关;同种导体的长度越长、横截面积越小,其电阻值越大。电阻还与导体的温度有关,大多数导体温度越高,电阻越大。
例题:
1.如图所示.AB和BC是由同种材科制成的长度相同、横截面积不同的导体,将它们串联后连入电路中.比较通过它们的电流和电阻的大小,则下列说法正确的是( )
A.RAB<RBC
B.IAB<IBC
C.IAB>IBC
D.RAB>RBC
2.如图是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,分别把锰铜合金a和镍铬合金b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,下列说法正确的是( )
A.实验可通过观察电流表的示数来比较导线电阻的大小
B.b、c导线分别接入电路中可探究电阻大小跟导体材料有关
C.a、b两根导线分别接入电路可探究电阻大小跟导体的长度关系
D.a、c两根导线分别接入电路可探究电阻大小跟导体的长度关系
3.某导线的电阻为16Ω,将它对折起来使用,它的电阻变为___________Ω,如果将它均匀地拉长到原来的2倍,则它的电阻为___________Ω。
二、变阻器
根据实际,我们通常需要一种能够改变对电流阻碍作用的器件,也就是变阻器。
1.原理:实验室常用变阻器是通过改变电路中接入电阻丝的长度来改变电阻的。
2.滑动变阻器
(电路符号)
构造:金属杆、四个接线柱、磁筒、线圈、滑片、铭牌
使用:①根据铭牌选择量程合适的滑动变阻器,例如铭牌标有“50Ω,1A”指的是滑动变阻器的最大阻值为50Ω,允许通过的最大电流为1A.
②采用“一上一下”接法,通过移动滑动变阻器滑片,改变滑动变阻器接入电路中电阻的大小。
③滑动变阻器滑片越靠近下接线柱,滑动变阻器接入电路中的电阻越小,电路接通前,应把滑动变阻器滑片移到阻值最大处。
3.电阻箱
(电路符号)
电阻箱是一种可以调节电阻大小、并且能够显示电阻值的变阻器,但是电阻箱的电阻不能连续的变化。
例题:
1.关于如图所示的滑动变阻器,下列说法不正确的是( )
A.③是金属杆,是用电阻较小的合金制成的
B.接线柱C、D都能通过滑片②与电阻丝相连接
C.⑤是电阻丝,表面涂满绝缘漆
D.要使滑片②右移时电路阻值变大,可以连接A、D接线柱
2.下列说法中不正确的是( )
A.滑动变阻器在一定范围内可以连续改变连入电路的阻值,但不能读出阻值
B.电阻箱不可以连续地改变连入电路的阻值,但可以读出阻值
C.要使变阻器能改变通过用电器的电流,必须将它与用电器串联
D.滑动变阻器的接线柱不分正、负,因而无论怎样接入电路效果都完全一样
3.如图所示当滑动变阻器滑片向右移动时,变阻器连入电路的阻值减小的是( )
A.
B.
C.
D.
4.电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当B、C接线柱接入电路中,滑片向A端旋转时,连入电路的电阻( )
A.变大
B.不变
C.变小
D.先变大后变小
5.在练习使用滑动变阻器时,林红同学连接了如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向B端右移动时,电流表的示数及小灯泡的亮度将( )
A.变大、变暗
B.变大、变亮
C.变小、变亮
D.变小、变暗
6.如图所示的电路,当滑动变阻器的滑片从图示位置向左滑动时,灯的亮度和电流表的示数变化情况是( )
A.灯泡亮度变亮,电流表示数变大
B.灯泡亮度变暗,电流表示数变小
C.灯泡亮度不变,电流表示数变小
D.灯泡亮度不变,电流表示数变大
7.图甲是电阻箱,此时接入电路的阻值读数是_______Ω。如图乙所示是插入式电阻箱的结构示意图,它的最大阻值________Ω,A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω,
课堂练习
1.下列各组物质中,全部属于导体的是( )
A.硬币、盐水、铅笔芯
B.纯水、湿木、硬币
C.玻璃球、人体、陶瓷
D.橡皮、食用油、大地
2.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
3.滑动变阻器在生活中的应用十分广泛,如图甲为可调风速电风扇,图乙为用于调速的电位器结构图(实质上就是变阻器的一种)。abc是它的三个接线柱,ac分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节电风扇风速。下列分析正确的是( )
A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电风扇风速的
B.若只将ab接入电路,顺时针转动旋钮时电风扇风速变快
C.若只将bc接入电路,顺时针转动旋钮时电风扇风速变慢
D.电位器与电风扇并联
4.如图是小华同学利用滑动变阻器设计的调节小灯泡亮度的几种电路图,其中的设计能够达到目的是( )
A.
B.
C.
D.
5.如下图,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右移动时,灯泡L1和L2的亮度变化情况是L₁______,L₂_______ (选填变暗、变亮、不变)
6.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻的。某滑动变阻器上标有“100Ω、2A”字样,该滑动变阻器的阻值变化范围是________Ω,“2A”表示________。
7.请将示意图的电路图画在方框内
8.在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L亮度变亮,电压表测滑动变阻器的电压。
9.物理小组的同学做探究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用三根粗细相同的电阻丝,A、B两根电阻丝长度相同,C电阻丝的长度是A、B的两倍,其中A是锰铜合金丝,B和C是镍铬合金丝。
(1)小艾同学将编号为A、B的电阻丝两端分别接入电路进行实验,发现接B电阻丝时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的______有关;
(2)小依同学利用B、C两根电阻丝完成实验,能得出实验结论:导体的材料和横截面积一定时,导体长度越长,电阻越______;
(3)小钟找来一根与电阻丝C完全相同的电阻丝D,将其对折后接入电路,观察灯泡亮度并与直接接入电阻丝B时灯泡亮度做对比,得出结论:其他条件相同时,导体的横截面积越______(选填“大”或“小”),电阻越大;
(4)如图所示,小钟同学把C电阻丝两端接入电路,闭合开关小灯泡发光,若用酒精灯对C电阻丝加热一段时间,观察到小灯泡亮度会变暗,说明导体的电阻大小还与______有关;
(5)实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小,这种实验方法叫做______,当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进提出一条建议:______;
学科网(北京)股份有限公司
$$