内容正文:
14.1电阻&14.2变阻器
一、电阻
1.定义:导体对电流的阻碍作用叫做电阻。
注:电阻越大,对电流的阻碍作用就越大。R
2.电阻的符号:R,画电路图时电阻用 表示。
3.电阻的单位:国际单位制中电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
常用单位还有千欧(k Ω)、兆欧(MΩ),1kΩ=103 Ω,1MΩ=106 Ω。
4.影响电路中电流大小的因素有两个:一是电路两端的电压;二是电路的电阻。
二、影响导体电阻大小的因素
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与是否接入电路,及加在它两端的电
压和通过它的电流大小无关,只取决于导体的材料种类、长度、横截面积和温度。
用控制变量法探究影响导体电阻大小的因素:
1.导体电阻的大小与导体的材料种类有关,不同材料的导体对电流的阻碍作用不同。
2.导体电阻的大小与导体的长度有关,导体越长,电阻越大。
3.导体电阻的大小与导体的横截面积有关,横截面积越小,电阻越大。
4.导体电阻的大小与导体的温度有关,多数导体的电阻随温度的升高而增大。
三、导体与绝缘体
1.定义:导体:容易导电的物体叫做导体。例:金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液
绝缘体:不容易导电的物体叫做绝缘体。例:玻璃、橡胶、陶瓷、塑料
注:①好的导体和良好的绝缘体都是良好的电工材料。要防止用电工具或装置导电,需用绝缘体;要利用用电工具或装置导电,需用导体。
②导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。当条件改变时,绝缘体也有可能变成导体。
2、半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体。例:二极管
超导性:某些材料在超低温的情况下电阻突然减小为零,这种性质称为超导性。
具有超导性的物体称为超导体。
典例精析
例1、关于导体的电阻,下列说法中正确的是 ( ) A.同种材料制成的导线,横截面积大的电阻一定小
B.材料不同、长度相同的导线的电阻,细的电阻一定大
C.长度、粗细都相同的铜导线和铁导线,铁导线的电阻大
D.长度、粗细都相同的导线,其电阻一样大
例2、白炽灯长期使用后,钨丝会变细.变细后的钨丝与原来相比 ( )
A. 熔点变低 B. 密度变小 C. 比热容变大 D. 电阻变大
例3、通常情况下,下列各组物质中都属于导体的是 ( )
A.金属大地石墨 B.陶瓷湿木材橡胶 C.玻璃花生油大地 D.空气水银塑料
例4、一段1m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是 ( )
A.对折 B.长度拉伸为原来的2倍
C.剪掉一半 D.外表涂上绝缘材料
例5、一根锰铜线的电阻为R,要使导线连入电路中的电阻变小,可采取的方法是( )
A.减小导线两端的电压 B.增大导线中的电流
C.将导线对折后连入电路 D.将导线拉长后连入电路
例6、铜导线甲、乙长度相等,甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲导线的电阻________ 乙导线的电阻。若将它们并联,电路中的总电阻________ 甲导线的电阻,通过干路中的电流________ 乙导线的电流。(均选填“小于”、“等于”或“大于”)
例7、在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关;②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察____来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号____两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟____有关。
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差____,解决这一问题的措施是____。
四、变阻器
1.电阻分为定值电阻和可变电阻(阻值可调)两种:
(1)定值电阻简称为电阻,电路符号是
(2)可变电阻的阻值大小可以调节,与之对应的是变阻器,电路符号是 。
变阻器一般分为滑动变阻器、电阻箱和电位器三种,最常见的是滑动变阻器。
2.滑动变阻器的构造
滑动变阻器由接线柱ABCD、电阻丝、瓷管、金属滑片P、金属杆、支架等组成。
电阻丝外面涂着绝缘层,绕在绝缘管上,它的两端金属杆
瓷管
电阻丝
支架
金属滑片P
连在A,B两个接线柱上。滑片通过金属杆与接线
柱C,D相连,滑片与电阻丝接触,当滑片移动到
不同位置时,能改变接入电路中电阻的大小。
3.滑动变阻器的工作原理
通过移动滑片P的位置,改变接入电路中的电阻丝的长度,从而改变电阻的大小。
滑动变阻器接入电路中时,与它所要控制的电路串联。
4.滑动变阻器的符号P
滑动变阻器的结构示意图如图所示。 电路符号为
5.滑动变阻器在电路中的作用
(1)改变电路中电阻的大小,从而调节电流和电压。
(2)保护电路。结构示意图
6.滑动变阻器的铭牌
滑动变阻器的铭牌上标有它的最大阻值和允许通过的最大电流。
例如:铭牌上面标有“20Ω 1.5A”的字样,说明该滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是1.5A。
7.滑动变阻器的四种正确连接方式
(1)滑动变阻器有四个接线柱,连入电路时需遵循“一上一下”的接线原则。
(2)连入电路的电阻是所用的下接线柱与滑片P之间的部分,当滑片P靠近下接线柱时,连入电路的电阻变小;当滑片P远离下接线柱时,连入电路的电阻变大。
(3)如果取上面两个接线柱接入电路中,相当于没有把电阻连入电路;
注:如果取下面两个接线柱接入电路中,相当于连入一个阻值固定不变的电阻。
8.判断滑动变阻器连入电路的电阻值变化的步骤
(1)确定滑动变阻器的哪两个接线柱接入电路中;
(2)根据电流通过滑动变阻器的情况,判断滑动变阻器的哪段电阻丝连入电路;
(3)根据滑片P位置的变化,判断接入电路的电阻丝长度的变化;
(4)由电阻丝接入电路的长度变化,判断接入电路中的电阻大小的变化。
9.滑动变阻器的使用原则
(1)根据需要进行选择,不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流值。
(2)滑动变阻器要与被控制的电路串联。
(3)将滑动变阻器连入电路时应采用“一上一下”两个接线柱的接线方法。
(4)为了保护电路,在接通电路前,应将金属滑片P移到连入电路电阻阻值最大端。
10.电阻箱
如图所示,电阻箱使用时,将A,B两个接线柱接入电路,
调节面板上的四个旋钮,便能得到0~9999Ω之间的任意整数
阻值。最小变化为1Ω。读数时将各旋钮对应的指示点(图中
三角号所指)的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,
就得到了电阻箱连入电路中的阻值。
(1)滑动变阻器和电阻箱都能改变连入电路中的电阻的大小。
(2)滑动变阻器能连续改变接入电路中的电阻值,但不能读出具体的电阻值;
电阻箱能读出具体的电阻值,但不能连续改变接入电路中的电阻值,最小改变1Ω。
典例精析
例8、图,A、B、C、D中所示的为滑线变阻器的结构和连入电路情况示意图,当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变小的为 ( )
例9、如图,要使滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电阻变大,应选择的接线柱是 ( )
A、A,D B.B,C C.A,B D.C,D
例10、在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,应选择下列哪种接法 ( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接C,N接B D.M接A,N接D
例11、滑动变阻器是由①表面涂有绝缘层的电阻丝;②瓷管;③金属滑片P;④金属杆;⑤支架等组成.在使用过程中有电流流过的部分是 ( )
A.①②③ B.③④⑤ C.①③④ D.①④⑤
例12、一个滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.5A”的字样它的意义是 ( )
A.电阻的最小值是50Ω,允许通过的最大电流是1.5A
B.电阻的最小值是50Ω,允许通过的最小电流是1.5A
C.电阻的最大值是50Ω,允许通过的最小电流是1.5A
D.电阻的最大值是50Ω,允许通过的最大电流是1.5A
例13、如图甲所示,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到 端(选填“a”或“b”);闭合开关S,调节滑动变阻器,电流表的示数如乙图所示,通过灯L的电流为 A.
例14、如图所示的电阻箱的示数为____Ω。
课后练习
1.电阻是导体本身的一种性质,在不考虑温度影响的情况下,它的大小 ( )
A.只跟导体的材料有关 B.只跟导体的长度有关
C.只跟导体的横截面积有关 D.跟导体的材料、长度、横截面积均有关
2.某些物质在温度很低的情况下,电阻就变成0,这种现象叫超导现象。如果把超导现象应用于实际,则 ( )
A.可用超导材料制作电炉丝
B.可用超导材料制作输电线
C.可用超导材料制滑动变阻器的电阻丝
D.可用超导材料制作白炽灯泡的灯丝
3.下列说法正确的是 ( )
A.铜是磁性材料 B.玻璃在常温下是绝缘体
C.燃料质量越大,热值越大 D.物体体积越大,密度越小
4.将一根粗细均匀的长导线,剪去它一半长后,剩下的与它原来的电阻大小比较( )
A.变小 B.变大 C.大小不变 D.无法确定
5.下列说法中正确的是 ( )
A.集成电路中的元件都是用超导材料制成的
B.三极管是用半导体材料制成的
C.现代建筑物上的避雷针是用绝缘材料制成的
D.光盘是用磁性材料制成的
6.关于导体的电阻,下列说法正确的是 ( )
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻就越大
B.通过导体的电流为零时,导体没有电阻
C.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D.导体电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积,还和温度有关
7.如图所示的电路中,如果要使甲图中的小灯泡变亮,乙图中的小灯泡变暗,则下列移动滑动变阻器滑片的做法中正确的是 ( )
A.滑片P1向上,滑片P2向下
B.滑片P1向下,滑片P2向上
C.滑片P1向上,滑片P2向上
D.滑片P1向下,滑片P2向下
8.如图所示滑动变阻器的四种接线情况中,当滑片向右移动时,变阻器连入电路的阻值变大的是 ( )
A
B
C
D
9.如图所示的电路中,将滑片向左移动时,要使灯泡亮度不变,则应将开关S ( )
A.和a接触 B.和b接触
C.和c接触 D.和d接触
10.如图所示,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小的是( )
P
A
A
V
P
S
甲 乙
U/V
I/A
电阻丝
3
0.6
-
A
+
下边缘
上边缘
B
A
橡胶底座
金属块
金属弹簧
电子秤刻度表
保护电阻
S
塑料秤盘
R0
P
A
V
b
a
铅笔芯
铜环
S
P
L
A
D
P
C
P
B
P
A
P
B
P
C
P
D
11.如图所示,选取一根自动铅笔芯,固定夹子A,夹子B向右移动,下列说法正确的是 ( )
A.电路中的电阻变大,灯泡变亮
B.电路中的电阻变小,灯泡变亮
C.电路中的电阻变大,灯泡变暗
D.电路中的电阻变小,灯泡变暗
参考答案
1
2
3
4
5
C
D
A
B
C
例6、﹤ ﹤ 大于
例7、电流表示数 A、B 导体材料 偏大 电流表改用小量程
8
9
10
11
12
A
B
D
C
D
例13、b 0.3
例14、50
课后练习
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
D
B
B
A
B
D
C
C
C
D
C
7
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