电阻 变阻器 知识讲解(基础)
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电阻变阻器(基础)
撰稿:史会娜审稿:雒文丽
【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.会用控制变量法探究电阻大小的决定因素;
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.正确使用滑动变阻器改变电路中的电流。
【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=1000K Ω,1KΩ=1000Ω。
要点诠释:
1.导体虽然能够导电,但是对电流有一定的阻碍作用,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。实验室用的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,常常称作半导体。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。如果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.实验过程:
(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,观察电流表的示数。比较流过长短不同的镍铬合金丝电流的大小。
(2)电流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,观察电流的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。
(3)电流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,观察电流的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。2.实验方法:控制变量法。所以讨论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
3.结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、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升高而增大,而有些导体电阻,如铅笔芯(石墨),其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时,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、“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时,我们控制其中的一些因素不变,只研究期中某个因素对所研究物理量的影响,如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变,只改变材料,看电流表示数的变化,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:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。
(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通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端
的电压;②保护电路。
(7)连接方式:
滑片向右移
动
电路图
电阻变化电流变化
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
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之间的任意阻值。
(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、滑动变阻器使用方法:选、串、接、调。即:根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,告诉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化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化。
3、滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻,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,但不能够逐渐改变连入电路的电阻。
【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.要改变导体的电阻,可以改变通过的电流
【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】导体和绝缘体的区别在于电阻的大小,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,需要比较导线长度、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,故改变电流无法改变导体的电阻,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决定,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,它的大小只决定于导体本身的材料、与导