电阻及滑动变阻器解析

电阻定律

前节课我们知道电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的，并且导体的电阻是导体本身的一种性质，那么请你猜一猜它跟哪些因素有关呢？

设计实验方案，并画出相关的电路图：

AB为锰铜（或炭铜）线，CD、EF，GH都是镍铬合金线．导线AB、CD、GH均长1米，导线EF长0.5米，导线AB、CD、EF的横截面积相等，导线GH的横截面积是上述导线横截面积的二倍。

一、导体的电阻与长度的关系

在本研究中应该控制导体的和不变，再研究当导体长度发生变化时，导体电阻的变化情况.

思考：选择什么材料的导体（铜线还是镍铬合金线）进行实验？为什么？

表1：研究导体的电阻跟长度的关系

实验结果是：在一定时， .

二、导体的电阻与粗细的关系

在本研究中应该控制导体的和不变，再研究当导体的粗细变化时，导体电阻的变化情况.

思考：1.用什么方法可较准确地测量一根金属丝导线的直径或横截面积？

2.如何选择实验用的导线？为什么？

表2：研究导体的电阻跟横截面积的关系

实验结果是： . 三、导体的电阻与材料的关系

在本研究中应该控制导体的 和 不变，再研究当导体材料发生变化时，导体电阻的变化情况. 表3：研究导体的电阻跟材料的关系

实验结果： . 小结：

由以上的实验结论可以看出电阻R 与材料的电阻率ρ、导体的横截面积（粗细）S 和长度L 的关系为：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比．这就是电阻定律。

表达式为：

S

L

R ρ=

四、导体的电阻与温度的关系

用酒精灯缓慢地对灯丝加热，发现导体被加热后，它的温度升高，电流表示数变小，表明导体的电阻变大，这说明导体的电阻还跟温度有关，对大多数导体来说，温度越高电阻越大，在温度降低时电阻减小.

五、各种材料的电阻

为了表示导体的电阻跟材料的关系，应取相同长度，相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较，下表列出了一些长1米、横截面积1毫米2

、在20℃时的不同材料的导线的电阻值。

C 20时，长1m ，横截面积21mm 的各种材料的电阻：

小结： (1)电阻是导体本身的一种性质：电阻的大小只取决于导体本身的长度、横截面积、材料和温度等．导体的电阻还跟温度有关，金属导体的电阻随温度的升高而增加． (2)决定电阻大小因素的研究方法：控制变量法． 六、串联电路和并联电路的电阻的特点：

1、串联电路中，各电阻之和等于总电阻。即：R R R =+21

2、并联电路中，各支路两端电阻的倒数和等于总电阻的倒数。即：R

R R 11121=+ 【典型例题】 例1．

如图，把M 、N 跟废旧灯管中钨丝连接，闭合开关S 后，

用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数 . 这表明：一般金属导体温度升高，导体的电阻 . （均选填“变大” “变小”或“不变”）

例2．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，康远清 作了如下的猜想：

猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；

材料 电阻 材料 电阻 银 0.016 铁 0.10 铜 0.0175 镍铬合金 1.0

铝 0.029 电木 1610～2010

钨

0.053

橡胶

1910～22

10

猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；

猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关.

如图是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金

属丝，a、b、c三种长度均是1m，d的长度是0.5m；a、b的横

截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但C的横截面积大

于a；a、d材料和横截面积都相同.

（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N 跟的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分

析比较这两根金属丝电阻的大小.

（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d 两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟的关系，其结论是

例3．下表是不同材料制成的长1米、横截面积为1平方毫米的导线，在20℃时的电阻值.根据表中数据，假如让你架设一条输电线路，在铝线和铁线之间，应选用__ .

导线银铜铝钨铁锰铜合金镍铬合金

电阻R（欧）0.016 0.017 0.027 0.052 0.096 0.44 1.1

例4．下列事实中，能够说明导体的电阻跟导体的材料有关的是（）.

A.横截面积相同的镍铬合金丝，长的比短的电阻大

B.长度相同的铜丝，细的比粗的电阻大

C.长的锰铜丝的电阻可能比短的铜丝电阻大

D.长度及横截面积相同的铁丝和铜丝比较，铁丝电阻大

例5．关于电阻的大小，下列说法中正确的是（）

A、铜制成的导线，粗的一定比细的电阻小

B、绝缘体不容易导电，是因为没有电阻

C、电阻是导体本身的一种性质，跟电流无关

D、导体中没有电流时，导体就没有电阻

例6．一根锰铜线的电阻为R，要使这根连入电路的导线电阻变大，可采用的方法是（）.

A.减小导线两端的电压

B.增大导线中的电流

C.将导线拉长后连入电路

D.将导线对折后连入电路例

例7．长10米、电阻均为10欧的铜导线，拉长成为20米的导线，拉长后的导线电阻为( ) A.10欧 B.20欧 C.5欧 D.40欧

例8．一条导线的电阻是R ，把它的对折分成等长的两段后，再把这两段并联起来使用.

这时电阻是（ ） A 、

4

R

B 、

2

R C 、4R D 、2R

例9．长度相同的铜线和铝线，如果它们的电阻相同，那么（ ） A 、铜线要细一些

B 、铝线要细一些

C 、铜线跟铝线粗细相同

D 、无法比较它们的粗细

例10. 把一根电阻值为R 的合金导线：拉长到原来的n 倍，它的电阻变为 ；n 等分

后再合并在一起，它的电阻变为

例11．相同温度下，质量相等的铜丝和铝丝，它们的横截面积相等，铜丝和铝丝的电阻

相比较（ ） A ．铜丝电阻大 B ．铝丝电阻大 C ．电阻一样大 D ．无法比较

【小试锋芒】

1．一段铜丝，对折起来扭成一股，它的电阻变小，这是因为它的 变短， 而 变大的缘故.

2．家庭用的电灯泡，常温下它的电阻值比正常发光时要 ，所以闭合开关的瞬间通过灯丝的电流要比正常发光时 。

3．如图AB 和CD 是两根长度相同，而横截面积不同 的镍铬合金丝，且AB 比CD 粗（设温度不变）.当 电路中开关闭合后，在M 、N 间接入AB 时，电流表 示数较大，接入CD 时，电流表示数较小，这说明

导体的电阻跟导体的 有关，其关系是 4．某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大．从影响导体电阻的因素来分析，影响这种电线电阻不符合规格的主要原因是（ ）