知识要点梳理
知识点一:电阻的定义及符号
要点诠释:
1.定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。 2.符号:R。
知识点二:电阻的单位
1.国际单位:欧姆。规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1
。
2.常用单位:千欧、兆欧。 3.换算:1M
=1000K
,1K
=1000
。
4.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。实验室用的铜线—-电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
知识点三:影响电阻大小的因素
要点诠释:
1.实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)
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,还与温度有关。 说明:
⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。
⑵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。
知识点四:电阻的分类及滑动变阻器的使用
1.定值电阻: 电路符号:
2.可变电阻(变阻器): 电路符号
或者
⑴滑动变阻器:
构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。 结构示意图:
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。 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。 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。 应用:电位器
优缺点: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。 要点诠释:
使用方法:选、串、接、调。
根据铭牌选择合适的滑动变阻器;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。
注意:①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;②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.电阻箱: 分类:
旋盘式电阻箱:
结构:两个接线柱、旋盘。
变阻原理:转动旋盘,可以得到 0~9999.9
之间的任意阻值。
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。 插孔式电阻箱:
结构:铜块、铜塞,电阻丝。
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。 优缺点: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。
规律方法指导: 1、滑动变阻器接法:
“一上一下”;接入电路前应将电阻(只看下面的接线柱和划片P间的长度)调到最大。
2、探究影响电阻大小的实验方法:
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、阻值随温度变化规律:
大多数电阻的阻值随温度升高而变大。只有极少数(玻璃)电阻的阻值随温度升高而变小。
变阻器的正确使用歌: 串入电路,调流控压; 一上一下,作用最大; 同上同下,没有变化; 接入电路,拨到最大。
类型一:理解影响电阻大小的因素:
1、(2010,成都)下列能决定导体电阻大小的物理量是( )A.导体两端的电压 B.导体中的电流 C.导体的材料
D.导体实际消耗的电功率
2、一个电阻接在10V的电路中阻值为100V时,它的阻值应为 ____
3、若将1
,当把开关打开,电阻两端电压为
的金属丝均匀拉长为原长的3倍时,电阻又是多少?
4、用一根导线从甲地到乙地拉一根电话线,如果不是用一根而是把这两根导线并到一起使用,这时电话线的电阻是增大了还是减小了?
类型二:变阻器的工作原理及应用
1、如图所示的电路中,某同学用滑动变阻器控制电路中的灯泡的亮度,想使滑动片向右滑动时灯泡变亮,关于将变阻器接入电路的方法,下列说法中正确的是
A.M接D、N接B B.M接B、N接A C.M接D、N接C D.M接B、N接C
答案:A、D
总结升华:滑动变阻器的工作原理是:通过改变导线连接在线路中的长度从而改变电阻;
其结构如图所示:瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱等;它有 A、B、C、D四个接线柱,只接CD电阻可视为“0”,只接AB,电阻最大,且不可调。
正确使用方法:
①能使变阻器电阻变化的接法有 4种(“一上一下”);
②不能使变阻器电阻变化的接法有 2种,其中“同下”电阻总是很大,而“同上”的电阻总是很小。
③滑片越靠近下端的接线柱,接入电路的电阻越小。 ④、滑动变阻器要和它控制的用电器串联使用。
2、如图(甲)为调光台灯,(乙)为一简单调光台灯的电路图,将电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器,使得滑片P向左移动时,灯泡的亮度减小,则下列方法中正确的是
A.A接M,B接N B.A接M,C接N C.A接M,D接N D.B接M,C接N
答案:C
3、、(2010,山西)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P从图示位置向右移动时,灯泡的亮度及电压表示数变化情况是 ( ) A.灯泡变亮,电压表示数不变 B.灯泡变暗,电压表示数减小 C.灯泡亮度不变,电压表示数不变 D.灯泡亮度不变,电压表示数增大
(2010,江苏无锡)某物理兴趣小组的同学为探究导体电
4、阻与导
体长度和横截面积之间的定量关系,设计了如图5-28甲所示的电路。实验时他们将所选的两种金属丝接入电路1和2的位置,通过比较电压表的示数来比较电阻丝的
大小。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示:
编号 A B C D E F 材料 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 康铜丝 康铜丝 康铜丝 长度/m 0.3 0.6 0.3 0.3 0.3 0.3
横截面积/nm 0.5 0.5 1.0 0.5 1.0 0.8 2(1)在探究导体电阻与导体长度之间的定量关系时,他们将编号为________两根金属丝对应接入电路l和2的位置,当发现电压表示数U1:U2。接近________时,可以初步判定:在导体的材料和横截面积相同的条件下,导体的电阻与其长度成正比。 (2)在探究过程中,如果将编号为A和C两根金属丝接入电路1和2的位置,则他们想探究的是导体电阻与________________之间的定量关系。
(3)在“交流与合作”时,有位同学提出:用如图乙所示的电路,将所选的金属丝分别接入电路M、N之间,读出电流,然后利用电流跟电阻之间的反比关系,也能探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系.你认为他的实验方法合理吗?请说明理由。
答案:(1)A、B(B、A) 1:2(2:1) (2)横截面积
(3)不合理要使通过导体的电流跟电阻成反比,则要使导体两端电压保持不变,将不同金属丝接人电路M、N之间,M、N两端的电压不能保持不变
成果测评
一、填空题: 1、(2010,北京)如图5-23所示的电阻箱的示数是________Ω。
2、当温度降到某一温度时,有些导体的电阻会变为零,这种现象叫做__________。
3、导体的电阻大小与导体的长度有关,导体越长,导体的电阻越______(填“大”或“小”)。滑动变阻器就是使滑片移动到不同位置时,连入电路中的__________不同,从而改变接入电路中电阻的大小。
4、收音机的音量控制旋钮是一个电位器,它实际上是一个__________,它通过改变__________的大小来改变电流,从而改变了声音的大小。
5、如图所示,在M、N之间分别接入横截面积相等而长度不同的镍铬合金丝AB和CD,AB比CD长.当开关闭合后,发现接入AB时,电流表示数比较小,这说明导体的电阻跟导体的______有关,其关系是_______。
6、如图所示的实物电路图中,AB部分为电阻丝。
(1)当电路接通后,用酒精灯给电阻缓慢加热,观察加热前后电流表的示数的情况,看到的现象是示数____________。(选填“增大”,“不变”或“减小”) (2)由此现象得出的结论是_____________________________。
7、对滑动变阻器的探究进行小结,得到滑动变阻器的所有接法如图所示,不正确的接法是____________、____________。由此可见,正确的接法是:滑动变阻器接入电路的两个接线柱应选择“一上一下”,交叉使用,A与____________的效果一样,D与____________的接法效果一样,由此可见A、B两接线柱相当于一个接线柱。
二、选择题: 8、(2010年山东临沂,8题)如图所示,电工师傅常用的测电笔,外壳是用不导电的绝缘材料制成的,而测电笔的笔尖是用金属材料做成的,这是利用了金属材料的( ) A.耐高温性 B.导电性 C.硬度高
D.延展性
9、(2010年广东湛江,10题)上海世博会很多的照明灯是LED灯,LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核元件是发光二极管。现在用的二极管主要是由下列哪种材料制成的
A.陶瓷材料 B.金属材料 C.半导体材料 D.纳米材料
10、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
11、关于半导体和超导体,以下说法中正确的是( ) A.石墨是半导体
B.没有半导体就没有我们今天的现代化生活 C.水银在高温时是超导体
D.半导体和超导体还没有应用于生活
12、将两滑动变阻器如图所示串联起来,如果把a、b两条导线接入电路后,要使这两只变阻器的总电阻最大,滑片P1和P2所处的位置是( ) A.P1在最右端,P2在最左端 B.P1在最左端,P2在最左端 C.P1在最左端,P2在最右端 D.P1在最右端,P2在最右端
13、把一根导线均匀的拉长为原来的4倍,则电阻( ) A.变为原来的4倍 B.变为原来的1/4 C.变为原来的8倍 D.变为原来的16倍
14、如图是小灯泡和滑动变阻器连入电路的四种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到灭的正确电路是( )
三、探究实验
15、小明在学习了滑动变阻器后,设计了如图所示的电路进行实验.请你说出他的实验结果。
(1)当滑片向右端移动时,滑动变阻器连入电路的电阻将变____________,电流表的示数将变____________,灯的亮度将变____________。
(2)要使灯变亮,应将滑片向____________移动,这时小灯泡中的电流将变____________,小灯泡的电阻值____________。
16、(2010·山东济宁)铅笔芯是石墨和黏土混合制成的。不同类型的铅笔的笔芯软硬程不同,其中6H的铅笔芯最硬,6B的铅笔芯最软,HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关呢?小明用如图5-24所
示的装置探究这个问题.他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接人电路A、B两点间,通过观察________,比较出三者电阻的大小。用此方法比较电阻大小的依据是:________.他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是:________。
基础达标答案:
1、2010
2、超导现象
3、大、电阻丝的长度
4、滑动变阻器、连入电路中的电阻线长度
5、长度;在材料、横截面积、温度三个因素都相同时,导体越长电阻越大
6、(1)减小,(2)导体的电阻跟温度有关,温度升高,电阻增大
7、C、F, B E
解析:C的接法相当于连入了定值电阻,不能改变连入电路的电阻大小;F连入了金属棒,相当于一条导线,无电阻。所以,C、F的接法是错误的,A与B接入电路的都是滑片P左侧的电阻丝,D与E接入的都是滑片P右侧的电阻丝。
8、B
解析:测电笔笔尖是金属导体,这样当人使用测电笔,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触火线或与火线连通的导体时,氖管会发光,这是利用导体的导电性。
9、C
解析:二极管是用半导体材料制成的。
10、C
解析:电阻是导体对电流的阻碍作用,任何导体对电流都有阻碍作用,因此都有电阻,所以选项A是错误的;导体的电阻跟导体的长度、横截面积、材料有关,B选项中没有说铜与铁的长度与粗细关系,所以无法比较电阻的大小;C选项确定了长度与粗细,因此是正确的;导体的电阻是导体本身的属性,其大小跟通过的电流无关,所以选项D是错误的。
11、B
解析:石墨是导体,所以选项A是错误的;某些物质在温度很低时电阻变为零,成为超导体,而不是温度很高时,所以C选项是错误的;半导体材料已经被广泛应用于电子元件和集成电路,所以D选项是错误的,选项B是正确的。
12、C
解析:左边滑动变阻器连入的是滑片P1右侧的电阻线,当P1置于最左边时,连入电阻最大,排除A、D选项;右边滑动变阻器连入的是滑片P2左侧的电阻线,当P2置于最右边时,连入电阻最大,排除选项B;所以选项C是正确的
13、D
把一根导线均匀拉长4倍,长度变为4倍,在体积不变的情况下,横截面积会变为原来的1/4,这样电阻会变为原来的16倍。
14、D
A图、B图、C图中滑动变阻器同电灯串联,滑片的移动只会使灯泡变暗或变亮,而不会使灯泡从亮到灭;而在D图中,当滑片移动到变阻器的最左端时,灯泡被短路而灭,在滑片在最左端时,灯泡同电阻并联而最亮,故D图正确。
15、答案:(1)大 小 暗 (2)左 大 不变 解析:(1)向右移动时,左边连入电路的电阻变长,所以电阻变大,电阻越大,对电流的阻碍作用变大,电流变小,灯泡亮度变暗。 (2)要使灯泡变亮,滑动变阻器连入电路的电阻应变小,所以滑片应向左移动,灯泡中的电流变大,小灯泡的电阻不受滑动变阻器的影响,阻值不变。
16、答案:电流表示数的大小 电压一定,电流越大,电阻越小(或欧姆定律) 粗细相同、长度相同
解析:从实验装置看,电路中没有变阻器,铅笔芯两端电压等于电源电压,换用不同的铅笔芯时,其两端电压相等,根据欧姆定律,在电压一定的情况下,电阻越大,通过铅笔芯的电流越小,这是采用了控制变量的思想,即保持不同铅笔芯的长度和横截面积相同,只是材料不同来探究铅笔芯的电阻大小与其软硬度的关系。
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