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第一节:电阻和变阻器


第十四章 探究电路
第一节 电阻和变阻器

淮阳第一高级中学 九年级B段物理组

1.认识一个重要的物理量----导体的电阻,知 道电阻的概念、单位及换算关系。 2.经过实验探究,用控制变量的方法研究决定 电阻大小的因素。 3.知道滑动变阻器的原理、构造、作用及使用方 法;知道电阻箱读数 。

生 活 实



这些元件是根据什么原理来工作的?

电阻
水在水管中流动会受到阻力,某个地方受到的阻力大则

此处的水流就小,某个地方受到的阻力小则此处的水流就大;
同样,电荷在导体中的定向移动也会受到阻碍,受到阻碍大

的导体中电流小,受到阻碍小的导体中电流就大。
今天我们就学习不同导体对电流的阻碍作用。 我们就把导体对电流的阻碍作用叫做电阻。

在现实中我们就可以用导体中电流的 大小来间接反映导体电阻的大小

1、电阻的定义
导体对电流的阻碍作用叫做电阻。 电阻用R表示,单位:欧姆,简称“欧”,符号是Ω。 常见的电阻在电路中的符号:
欧姆这个单位并不大,所以在电阻的单位里面还有 千欧(kΩ )和兆欧(MΩ ) 它们之间的换算关系是: 1MΩ = 1000 K Ω 1kΩ = 1000 Ω

收音机、电视机电路中连接着许多 具有一定电阻的元件——电阻器(简称为电阻)

信息窗
常见用电器正常工作时的电阻阻值

常见用电器(功率P/W) 白炽电灯(15W) 白炽电灯(60W) 电熨斗(600W)
电烤箱(900W) 电炉(1000W)

电阻R/Ω 3227 807 80.7
54 48.4

由信息窗可知: 用电器的功率越大,其电阻越小。

2、电阻的大小
导体的电阻是有大小的。 那么你知道电阻的大小与哪些因素有关吗?
猜想:1、电阻的大小可能与导线的长短有关。 2、电阻的大小可能与导线的材料有关。

3、电阻的大小可能与导线的粗细有关。
4、电阻的大小可能与导线的温度有关。

5、电阻的大小可能与其他因素有关。
我们用下面这个探究实验总结一下影响电阻大小的因 素。

3、实验探究: 电阻大小与哪些因素有关

情况 材料不同 导线越长 导线越短 横截面小 横截面大

电流

电阻
不同
大 小 大 小 大 小

不同 小 大 小 大 小 大

温度高
温度低

探究结果:
导体的电阻的大小与导体的材料、导体的横截面积、 结论:

导体的长度、导体的温度有关。
导体的电阻与材料有关,材料不同, 电阻不同 导体的电阻与横截面积 有关 ;

,导体的横截面积越 ,导线越长,电阻越大 ;

大,电阻越小



导体的电阻与导体长度 有关

导体的电阻与温度有关 ,温度越高,电阻 越大

1、电阻用字母 R 表示,其单位名称是 欧姆 ,简称 欧 ,符

号是 Ω



2、 现在有一个900W的电烤箱,它的电阻是: 54Ω = 5.4 ×
10-2

kΩ =

5.4 × 10-5



电阻减小 3、把电线减去一半后,电阻是增大还是减小?

4、我们平时使用的照明灯泡,在发光时和不发光时相比较, 什么时候电阻大?为什么?
发光时电阻较大,因为导体的温度升高时,电阻会增大。

一、电阻 1.概念:导体对电流的阻碍作用。 2.符号:R 3.单位:欧姆(Ω ) 4.电路图符号: 5.影响导体电阻大小的因素:
导体的材料、横截面积、长度及导体的温度

概念诊断
? 问题1:通过电阻的学习,你对电阻有哪些理 解和认识? 1、(目标1)下列说法中正确的是( B )
A.导体电阻都随温度升高而增大 B.当导体中的电流为零时,导体的电阻不为零 C.温度一定时,又细又长的导体电阻一定大 D.温度一定时,同种材料制成的导线,长导线 电阻一定比短导线的大

? 问题2:根据所学知识,如何判断导体电阻大 小的变化?
2、(目标2)下列措施中,不可能改变导体电 阻大小的是( D ) A.改变导体的长度 B.改变导体的材料 C .改变导体的横截面积 D.改变导体在电路中连接的位置

3、如图示,A、B是同种材料制成的电阻,它们 的长度相等,A的横截面积是B的两倍,将它 们串联在电路中,则加在通过A、B两段导体 的电流IA、IB间的大小关系正确的是( A ) A. IA=IB B. IA >IB C. IA=2IB D. IA <IB

4.关于导线电阻的大小,下列说法中正确的是(温度对电 阻的影响可以不计) ( D )

A.横截面积越大的导线,电阻越小
B.横截面积相同的导线,长导线的电阻大

C.长度相同的导线,细导线的电阻大
D.同种材料制成的长短相同的导线,粗导线的电阻小

在做“研究电阻大小的因素”的实验时,为了便于研究,采用控制变量的方 法,每次需挑选两根合适的导线,测出通过它们的电流,然后进行比较,最 后得出结论。 (1)为了研究电阻与导体材料的关系,应选用的两根导线是 C、F ; (2)为了研究电阻与导体长度的关系,应选用导线C和导线 C、G ; (3)为了研究电阻与 导体粗细(横截面积) 的关系,应选用导线 A和导线D。 导线代号 长度/米 横截面积/毫米
2

A 1

B 0.5

C 1.5

D 1

E 1.2

F 1.5

G 0.5

3.2
锰铜

0.8


1.2
镍铬

0.8
锰铜

1.2


1.2
锰铜

1.2
镍铬

材料

1.有两条粗细相同、材料相同的导线,一条长20 厘 米,另一条长1.3米,哪条导线电阻大,为什么? 2.有两条长短相同、材料相同的导线, 一条横截面 积0.4厘米2,另一条2毫米2,哪条导线电阻大, 为什么? 3.“铜导线比铁导线的电阻小。 ”这种说法对吗? 应当怎么说?
4.甲、乙两条长度相同的镍铬合金电阻线,R甲< R乙,则 大于 乙的横截面积(选填“大于”、“小 甲的横截面积 于”或“等于”)。

5.导体电阻的大小还受 温度 影响,同一盏电灯,发光时 大 的电阻比不发光时的电阻___(选填“大”或“小”)。 6.有关导体电阻的说法,正确的是 ( C ) A.粗细相同的两根导线,长度大的,电阻一定大 B.长度相同的两根导线,横截面积小的,电阻一定大 C.同种材料制成的长短相同的两根导线,横截面积小 的,电阻一定大 D.铝导线的电阻一定比铜导线的电阻大

7.决定导体电阻大小的因素是 (D ) A.加在导体两端的电压 B.通过导体的电流强度 C.导体的质量、密度 D.导体的材料、长度、横截面积 8.两段长短粗细和材料都不同的导体分别接在电压相同中的电路 中,则下列判断正确的是 ( C ) A.长导体中的电流一定大些 B.短导体中的电流一定大些 C. 导体被拉长后,通过的电流都一定变小 D. 导体被冷却后,通过的电流都一定变小. 9.通过一个50Ω电阻的电流若减少为原来的1/2时,不计温度的 影响,此时该电阻的阻值大小为 (B) A.100Ω B.50Ω C.25Ω D.无法确定电阻大小

10.如果在粗细相同中的铜丝、铁丝、镍铬合金丝中选择做电学 实验连接电路用的导线,最好选用 (A ) A.铜丝 B.铁丝 C.镍铬合金丝 D.三种材料都一样 变大 11.一根金属导体,把它拉长后,跟原来比较它的电阻 ------ 。 (填“不变”,“变大”或“变小”)
12.一段导体当它两端的电压从3V变到6V时它的阻值______; 不变

当它两端的电压变为零时它的电阻_______(填“不变”, 不变 “变大”或“变小”)

? 13.在做“决定电阻大小的因素”实验时,需要在电阻相同的条 件下,比较通过不同导线的电流。下表是给出的几种不同的导线。
导线 材料 长度m) 横截面积 A 锰铜 1.0 3.2 B 钨 0 .5 0.8 C 镍铬 1.5 1.2 D 锰铜 1.0 0.8 E 钨 1.2 1.2 F 锰铜 1.5 1.2 G 镍铬 0.5 1.2

? ①为研究电阻与导体材料是否有关,应在上表中选用导线C和导 线 F 。

? ②为研究电阻与导体的长度是否有关,应在上表中选用导线C和 导线 G 。
? ③为研究电阻与导体横截面积是否有关,应在上表中选用导线A 和导线 D 。

电阻器在电路中可以改变电路中的电流大小

实际情况中还需要电阻能变化

思考:用什么办法可以改变导体的电阻?哪种方法 最简单?

材料 长度 粗细 温度 方法有改变导体的____ 、____、___和____。而最方便 的是改变_____。 导体的长度

1.原理:

滑动变阻器

靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的。

P
A B

“20Ω,2A”

你能猜想一下变阻器上的“2A 20Ω”的含义吗? 铭牌“20Ω,2A”表示滑动变阻器的最大阻值是 20欧姆,变阻器允许通过的最大电流是2安培

滑动变阻器的使用方法:
(四个接线柱的组合结果)
1、使用C、D(上边两个)接线柱:

A C A D B

滑动变阻器的电阻线没有接入电路,所以起不到

改变电阻,从而改变电流的作用。是一种错误用法。

2、使用A、B(下边两个)接线柱:

A C A D B

相当于接入电路中一个定值电阻,同样起不到改变电阻, 从而改变电流的作用。

3、使用A、C(一上一下)两个接线柱:

A

C
p A

D B

AP段电阻线接入电路,当滑片P远离A端滑动时,AP段 电阻线变长,电阻变大,电流变小,灯变暗。

4、使用A、D(一上一下)两个接线柱:

A C p A B D

AP段电阻线接入电路,当滑片P远离A端滑动时, AP段电阻线变长,电阻变大,电流变小,灯变暗。

5、使用B、C(一上一下)两个接线柱:

A C

D p B

A

BP段电阻线接入电路,当滑片P向B端滑动时,BP段电阻 线变短,电阻变小,电流变大,灯变亮。

6、使用B、D(一上一下)两个接线柱:

A C
p

D B

A

BP段电阻线接入电路,当滑片P向B端滑动时,BP段电 阻线变短,电阻变小,电流变大,灯变亮。

电阻的变化由滑片与下边已接线的 接线柱之间的距离变化(即接入电路的

电阻线的长度)决定:距离越大,电阻
越大;距离越小,电阻越小。

滑动变阻器的使用方法:
(1)串联

(2)一上一下
阻值最大处 (3)闭合开关前,滑片P应移到_____位置. 你能猜想一下变阻器上的“1A20Ω”的含义吗? 最大允许通过电流:1A,最大电阻:20Ω

电阻箱

电阻箱读数练习

四、插入式变阻箱

? 阻值:3欧

二、变阻器 1.滑动变阻器: 电路符号:
C

结构示意图:
D P A B

P

在电路中作用: 调节电路中的电流

与导体两端的电压
2.电阻箱
旋钮式电阻箱 插入式电阻箱

课堂练习 1.如图示,当把滑动变阻器接入电路后,滑片P向 右滑动时,电路电阻变大,此时与电路相连接的接 线柱应是 ( C ) (A)C和D (B)B和D (C)A和C (D)B和A
C
A P B

D

2.如图示的滑动变阻器四种接法中,当变阻器的滑片P D 向左移动时,都能使电路中的电流变大的是 ( ) (A)甲和乙 (B)丙和丁 (C)甲和丙 (D)甲和丁
C P A 甲 D C D

P B A
乙 B

C
P A

D
B

C
P A

D
B





3.一个滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”的 字样,它的意思是指变阻器的 ( D ) (A)电阻最小值是20Ω,允许通过的最大电流是1A

(B)电阻最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A
(C)电阻最大值是20Ω,允许通过的最小电流是1A (D)电阻变化范围是0-20Ω,允许通过的最大电 流是1A

4.下图为观察滑动变阻器作用的实验器材,将所有器件连接起来, 要求滑动变阻器滑片P向右滑动, 电流表示数变大,灯泡变亮。

1 0.2

20|1A

A

当堂检测
1.下图中,滑片P向右移阻值变大的是: C

2.灯变亮, 如何移动滑片?
P向左滑动 P向上滑动

3. 按要求连接电路并画出电路图,测量灯 的电流和电压,向右移电阻变大,闭合开 关前P在____端。

4、能利用滑动变阻器来调节 电灯变亮的电路是:( )


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