3.3电阻 变阻器 知识讲解(基础)
电阻 变阻器(基础) 【学习目标】 1.了解电阻是导体本身的一种属性,电阻的大小和材料、长度、横截面积以及温度有关; 2.知道电阻的单位和单位换算; 3.会用限制变量法探究电阻大小的确定因素; 4.了解滑动变阻器的构造、在电路中的符号,理解变阻器的工作原理; 5.正确运用滑动变阻器变更电路中的电流。 【要点梳理】 要点一:电阻 1.定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。 2.物理意义:导体对电流阻碍作用的大小。 3.符号:R 电路图中的符号: 4.单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。常用单位:千欧、兆欧。单位换算:1MΩ=1000KΩ,1KΩ=1000Ω。 要点诠释: 1.导体虽然能够导电,但是对电流有肯定的阻碍作用,电阻越大对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质。 2.了解一些电阻值:手电筒的小灯泡—-灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯—-灯丝的电阻为几百欧到几千欧。试验室用的1m长的铜导线—-电阻约百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。 3.半导电性能介于导体和绝缘体之间,经常称作半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。 4.某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。假如把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。 要点二:影响电阻大小的因素 1.试验过程: (1)电阻大小是否跟导线的长度有关: 选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路(如下图所示)中,视察电流表的示数。比较流过长短不同的镍铬合金丝电流的大小。 (2)电阻的大小是否跟导线的粗细有关: 选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,视察电流的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。 (3)电阻的大小是否跟导线的材料有关: 选用长度、横截面积相同,材料不同的镍铬合金丝和铜丝,分别将它们接入电路中,视察电流表的示数。比较流过材料不同的镍铬合金丝和铜丝电流的大小。 2.试验方法:限制变量法。所以探讨“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必需指明“相同条件”。 3.结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与于导体的材料、长度和横截面积等因素有关。 要点诠释: 1、一般金属导体的电阻是随着温度的上升而增大,而有些导体电阻,如铅笔芯(石墨),其电阻是随着温度的上升而减小。在温度变更不大时,一般不考虑温度对电阻的影响。 2、结论可总结成公式 ,其中叫电阻率,与导体的材料有关。假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。 3、“限制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时,我们限制其中的一些因素不变,只探讨期中某个因素对所探讨物理量的影响,如“探讨电阻与导体材料关系时”限制长度和横截面积不变,只变更材料,看电流表示数的变更,从而得出电阻与材料有关的结论。 要点三:变阻器 1.滑动变阻器: (1)电路符号:或者 (2)构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。 (3)结构示意图: (4)变阻原理:通过变更接入电路中的电阻丝的长度来变更电阻。 (5)铭牌:某滑动变阻器标有“50 1.5A”字样,50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0~50Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。 (6)作用:①通过变更电路中的电阻,渐渐变更电路中的电流和部分电路两端的电压;②爱护电路。 (7)连接方式: 滑动变阻器在电路中 的连接方式 连入电路中的部分 滑片向右移动 电路图 电阻变更 电流变更 左端 变大 变小 左端 变大 变小 右端 变小 变大 右端 变小 变大 整个电阻丝 (相当于定值电阻) 不变 不变 金属杆连入 (相当于导线) 不变 不变 (8)应用:音响设备上的电位器、风扇上的调速开关,握力计、油量表等都是利用了滑动变阻器的原理。 2.旋盘式电阻箱: (1)结构:两个接线柱、旋盘。 (2)变阻原理:转动旋盘,可以得到 0~9999之间的随意阻值。 (3)读数:各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的电阻。 3.插孔式电阻箱: (1)结构:铜块、铜塞,电阻丝。 (2)读数:拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加,就是连入电路的电阻值。 要点诠释: 1、滑动变阻器运用方法:选、串、接、调。即:依据铭牌选择合适的滑动变阻器;滑动变阻器要串联在电路中;接法:“一上一下”;接入电路前应将电阻调到最大。 2、滑动变阻器的铭牌,告知了我们滑片放在两端点时,变阻器连入电路的电阻;分析因变阻器滑片的变更引起的动态电路问题,关键搞清哪段电阻丝连入电路,再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变更。 3、滑动变阻器能够渐渐变更连入电路的电阻,但不能表示连入电路的阻值。变阻箱能表示出连入电路的阻值,但不能够渐渐变更连入电路的电阻。 【典型例题】 类型一、电阻 影响电阻大小的因素 1.下面有关导体电阻的说法中正确的是( ) A.导体没有电阻,绝缘体有电阻 B.铜的电阻比铁的电阻小 C.粗细、长短都相同的铜丝和铁丝比较,铁丝的电阻较大 D.要变更导体的电阻,可以变更通过的电流 【思路点拨】电阻为导体一种属性,其大小取决于导线长度、粗细及导体的材料,与是否有电流无关;横截面积、长度相同的铜丝和铁丝,铁丝的电阻大。 【答案】C 【解析】导体和绝缘体的区分在于电阻的大小,绝缘体是指电阻无穷大的物体,故A错误;要比较电阻的大小,须要比较导线长度、粗细及导体的材料,故B错误;粗细相同,长度相同的铜丝的电阻要比铁丝小,故C正确;导体的电阻与通过导体的电流无关,故变更电流无法变更导体的电阻,故D错误;故选C。 【总结升华】题目考查了电阻的性质,电阻为导体一种属性,其大小取决于导线长度、横截面积、材料以及温度有关。 举一反三: 【变式】下列关于电阻的说法中,正确的是( ) A.导体中有电流时有电阻,无电流时没有电阻 B.通过导体的电流越小,它的电阻就越大 C.导体两端的电压越大,电阻就越小 D.电阻是导体对电流的阻碍作用,导体电阻的大小由自身的条件确定,与导体两端的电压和通过的电流大小无关 【答案】D 【解析】电阻是导体本身的一种性质,它的大小只确定于导体本身的材料、与导体两端的电压和通过的电流大小无关。 2.(2015•莆田中考)要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大,可采纳的方法是( ) A.增大导线两端的电压 B.减小导线中的电流 C.将导线拉长后接入电路 D.将导线对折后接入电路 【答案】C 【解析】AB、导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关;故AB错误;C、将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故C正