京师教育精品一对一学科辅导讲义
学生姓名: 年 级: 辅导科目: 物理 课时数: 3
教师姓名: 廖梦熊 上课日期: 2018. . 上课时段:
第十六章:电阻和变阻器(第3节)
一、教学目标
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。
二、教学重点
1、掌握电阻的影响因素
2、正确使用滑动变阻器改变电路中的电流。
三、教学过程
(一)课堂引入
实验,动手组装电路,探究电阻规律
(二)知识要点
知识点一: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。
例题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
变式训练1、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
知识点二: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,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,观察电流表的示数。比较流过材料不同的镍铬合金丝和铜丝电流的大小。
2.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,它的大小与于导体的材料、长度和横截面积等因素有关。
例题2、要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大,可采用的方法是( )
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
变式训练1、关于电阻的大小,下列说法正确的是( )
A.电阻的大小只跟导体的长度有关
B.电阻的大小只跟导体的温度有关
C.常温下,长度越长的导体,电阻越大
D.常温下,材料和长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大
知识点三: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:
一上一下,正进负出
(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。
例题3、滑动变阻器的滑片P滑动时,接入电路的电阻发生变化的原因是( )
A.加在电阻丝两端的电压发生变化
B.电阻丝横截面积发生变化
C.连入电路的电阻丝长度发生变化
D.通过变阻器的电流强度发生变化
变式训练1、滑动变阻器的电阻能改变,是由于改变了( )
A.电阻线的长度 B.电阻线的横截面积
C.电阻线的材料 D.电阻线的密度
例题4、在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则下列接法正确的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接C,N接B D.M接A,N接D
变式训练1、如图所示为滑动变阻器的结构示意图。
(1)把C、B接入电路,滑片P向右移动时,连入电路电阻丝的长度________,接入电路的电阻________;
(2)把D、A接入电路,滑片P向右移动时,连入电路电阻丝的长度________,接入电路的电阻将________;
(3)把A、B接入电路时,滑片P向右移动时接入电路的电阻________。
例题5、请回答下列有关滑动变阻器的问题:
(1)写出图甲中各字母所代表的部件名称:
(a)A、B、C、D是
(b)E是 ,其表面涂有 ;
(c)F是 ,它的电阻可忽略不计;
(d)G是
(e)P是 ,它与E接触的地方是相连的;
(f)H是 ,它是 (填“导体’’或“绝缘体”)。
(2)滑动变阻器的工作原理是:通过改变滑动变阻器接入电路的电阻线的 ,来改变电阻的大小。
(3)图乙是滑动变阻器的结构示意图。
(a)当A、C两个接线柱接入电路时,则线圈中接入电路的电阻线是 部分;如果滑动片P向右移动,则接入电路的电阻线变 ,接入电路的电阻变 ;
(b)如果将C、D两个接线柱接人电路时,相当于一段没有电阻的导线连入电路,将 (填“能”或“不能”)改变电路的电阻;
(c)当A、B两个接线柱接人电路时,不管如何移动滑动片P,电阻线AB始终 (填“全部”或“部分”)接入电路,相当于接入一个定值电阻,也起不到改变电阻的作用;
(d)要把滑动变阻器正确接入电路,且能起到改变电阻的作用,通常有四种接线方法,分别是将 和 、 和 、 和 、 和 接线柱接入电路中。
(4)滑动变阻器的符号是 。
(5)某滑动变阻器的铭牌上标有“电阻200Ω”电流“1A”的字样,其中“电阻200Ω”表示 ;“电流“1A”表示 。
变式训练1、滑动变阻器是靠改变连入电路中的电阻线的 来改变电阻的,从而改变电路中的 。旋转收音机的音量旋钮时,实质是调节内部的 。
例题6、用实验探究决定电阻大小的因素,供选择的导体规格如下表:
材料 编号 长度(米) 横截面积(毫米2)
镍铬合金 ① 1 0.5
② 1 1
③ 1.5 0.5
④ 1.5 1
锰铜 ⑤ 1 0.5
⑥ 1 1
⑦ 1.5 0.5
⑧ 1.5 1
(1)我们用到的实验方法是: ; 。
(2)研究电阻与材料的关系时,应选 和 。
(3)研究电阻与长度的关系时,应控制材料、横截面积不变,应选 和 。
(4)选 和 可研究电阻与横截面积的关系。
(5)对导体的选择合理的一组是( )
A、②③⑤⑥;B、②③⑥⑦;C、⑤⑥⑦⑧;D、①⑤⑥⑦
变式训练1、通过实验,王晓同学探究出了导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。此外,他注意到实验用的导线一般是铜导线,而滑动变阻器中的电阻丝一般用镍铬合金丝(或其他合金丝),由此,他猜想导体的电阻可能与导体的材料有关。于是王晓同学找来三种不同的材料制成的各种规格的金属丝,在相同温度下,经过测量,得到下表所示的实验数据:
(1)分析比较实验序号________的实验数据,可以初步验证王晓的猜想是正确的。
(2)分析比较实验序号5、6、7、8、9的实验数据,可得出的初步结论是________。
(3)本实验所用的科学研究方法是________________。
(4)物理老师告诉王晓,不同材料的导电性能不同,在物理学中用电阻率来表示材料的导电性能。某种材料的电阻率在数值上等于用该种材料成的长为1m,横截面积为1m2的导体的电阻。王晓根据表中的实验数据及前次实验探究出的电阻与长度、横截面积的关系,归纳出R与L、S及的关系式,利用该公式计算出材料A、B、C的电阻率分别为________;
进一步分析可得出电阻与材料的关系为________。
(5)请你运用有关知识,通过分析比较,帮助王晓同学补上遗漏的两个实验数据。
(三)课堂小结
1.滑动变阻器
原理 通过改变接入电路中__电阻线__的长度,从而改变接入电路中的电阻
作用 保护__电路__;改变电路中的电流和部分电路两端的电压
实物图、 结构图、 电路图 符号
铭牌 如滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样,“20 Ω”是变阻器的最大阻值是20 Ω,“2 A”是允许通过的__最大电流__是2 A(电流超出滑动变阻器允许通过的最大电流会烧坏变阻器)
使用 方法 根据需要选择合适的滑动变阻器;滑动变阻器要与被控制电路__串联__;连接“一上端一下端”两个接线柱;在闭合开关之前,应将滑片置于__阻值最大端__
应用 收音机调节音量的电位器就是一个滑动变阻器
(四)课堂小测
1.下列关于电阻的说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻 B.导电性能好的导体电阻小
C.电阻的大小由导体本身的性质决定 D.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越小
2.如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P向右移动时灯的亮度不变的是图( )
A B C D
3. 用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时,供选择的导体规格如下表:
材料 编号 长度/m 横截面积/mm2
镍铬合金 ① 1 0.5
② 1 1
③ 1.5 0.5
④ 1.5 1
锰铜 ⑤ 1 0.5
⑥ 1 1
⑦ 1.5 0.5
⑧ 1.5 1
你认为下面对导体选择最合理的一组是( )
A.③④⑤⑥ B.②③⑥⑦ C.①⑤⑥⑦ D.⑤⑥⑦⑧
4.就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属 (选填“强”或“弱”);有些物质如硅、锗等,其导电性能介于导体和绝缘体之间,称作 ,某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是 现象。
5.某小组同学做了如图所示的实验,当闭合开关后,灯能正常发光;把点燃的酒精灯放在电阻R的下面一段时间后,因为金属导体的电阻_____________的原因,灯的亮度会逐渐发生变化,灯会变得_____________。
6.小明在学校兴趣小组学习时,老师给了他如图所示的元件,要求设计一个铃声可以变化的电铃。
(1)将滑动变阻器接入电路使用时,应将滑片置于阻值 处;
(2)画出电路图并连接实物;
(3)欲使铃声越来越大,应怎样做?
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.2
b 镍铬合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
d 锰铜合金丝 0.5 0.1
7、在探究决定电阻大小的因素时,研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻与导体的长度有关。
乙:导体的电阻与导体的材料有关。
丙:导体的电阻与导体的横截面积有关。
实验室备有几种电阻丝,参数如下表。
如图所示,是为完成探究连接的实验电路。
(1)实验中应通过比较 的大小,来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的。
(2)若要验证乙同学的猜想,则应该选用 两根电阻丝(填编号)进行对比实验。
(3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验,是为了验证 同学的猜想。
(五)课后作业
1.如图滑动变阻器,要在滑片右移时接入电路中的电阻变小,应连接哪两个接线柱( )
A.B,D B.A,B
C.A,C D.B,C
2.为架设一条输电线路,有粗细相同的铁线和铝线可供选择,下面叙述最合理的是( )
A.因铁线坚硬,应选铁线 B.因铝线电阻小,应选铝线
C.因铁较便宜,应选铁线 D.因铝线易于架设,应选铝线
3.滑动变阻器是通过改变导体的 来改变电阻,从而改变电路中的电流;某滑动变阻器上标有“100Ω 1A”的字样,其中100Ω表示 ,1A表示 。
4.如图为滑动变阻器的实物图,请指出甲、乙、丙各代表的部件名称:甲 ,乙 ,丙 ;变阻器在电路中的符号是 ;这个滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 0.5A”字样,其中“0.5A”表示 。
5.一切导体都有阻碍电流的性质,导体的这种性质叫电阻,用符号R来表示。电阻的单位是欧姆(Ω),请你换算单位:47kΩ= Ω= MΩ。
6.如图所示,图中AB和CD是粗细相同的两根镍铬合金线。用图示的装置可以研究导体电阻的大小跟 的关系。
第6题 第7题 第8题
7.为了扩大电阻的变化范围,同时满足细调的要求,实验室往往把一个阻值较大的变阻器与一个阻值较小的变阻器串联起来使用。将图所示的两个变阻器串联后接入电路时,滑片P2应放在E端,滑片P1应放在______(填“A”或“B”)端。为了比较快捷地改变电路中的电流,应首先调节_________(填“左”或“右”)的滑动变阻器。
8.小明同学把如图所示实验室里用的旋盘式电阻箱接入电路,则此变阻箱接入电路的电阻为 kΩ。该电阻箱最大能调节的阻值为 Ω。
9.将下图中的实物连接起来,并画出相应的电路图。
要求:(1)滑片向右移时,使滑动变阻器连入电路的那部分电阻变大;
(2)滑动变阻器能控制灯的亮度;
(3)从电压表和电流表看出灯L1的电流和电压的变化情况。
高中★初中★小学 专业课外辅导
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学生姓名: 年 级: 辅导科目: 物理 课时数: 3
教师姓名: 廖梦熊 上课日期: 2018. . 上课时段:
第十六章:电阻和变阻器(第3节)
一、教学目标
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。
二、教学重点
1、掌握电阻的影响因素
2、正确使用滑动变阻器改变电路中的电流。
三、教学过程
(一)课堂引入
实验,动手组装电路,探究电阻规律
(二)知识要点
知识点一: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。
例题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
答案:C
变式训练1、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
知识点二: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,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,观察电流表的示数。比较流过材料不同的镍铬合金丝和铜丝电流的大小。
2.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,它的大小与于导体的材料、长度和横截面积等因素有关。
例题2、要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大,可采用的方法是( )
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
变式训练1、关于电阻的大小,下列说法正确的是( )
A.电阻的大小只跟导体的长度有关
B.电阻的大小只跟导体的温度有关
C.常温下,长度越长的导体,电阻越大
D.常温下,材料和长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大
答案:D
知识点三: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:
一上一下,正进负出
(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。
例题3、滑动变阻器的滑片P滑动时,接入电路的电阻发生变化的原因是( )
A.加在电阻丝两端的电压发生变化 B.电阻丝横截面积发生变化
C.连入电路的电阻丝长度发生变化 D.通过变阻器的电流强度发生变化
答案:C
变式训练1、滑动变阻器的电阻能改变,是由于改变了( )
A.电阻线的长度 B.电阻线的横截面积
C.电阻线的材料 D.电阻线的密度
答案:A
例题4、在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则下列接法正确的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接C,N接B D.M接A,N接D
答案:D
解析:滑动变阻器的滑片右移,灯泡变亮,电路中电流变大。电源电压不变时,电流变大,电阻变小,滑片向右端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短。所以滑动变阻器的右端连入电路,下面的接线柱一定接D,上面的接线柱接A或B均可。
总结升华:题目考查了滑动变阻器的原理、作用、接线柱的接法。根据灯泡的亮度,判断电路中电阻的大小,再根据电阻表示对电流阻碍作用的大小,电压一定时,电阻越小,对电流的阻碍作用就越小,电流就越大,灯泡就越亮。
变式训练1、如图所示为滑动变阻器的结构示意图。
(1)把C、B接入电路,滑片P向右移动时,连入电路电阻丝的长度________,接入电路的电阻________;
(2)把D、A接入电路,滑片P向右移动时,连入电路电阻丝的长度________,接入电路的电阻将________;
(3)把A、B接入电路时,滑片P向右移动时接入电路的电阻________。
答案:(1)变短;变小;(2)变长;变大;(3)不变
例题5、请回答下列有关滑动变阻器的问题:
(1)写出图甲中各字母所代表的部件名称:
(a)A、B、C、D是 (b)E是 ,其表面涂有 ;(c)F是 ,它的电阻可忽略不计;(d)G是 (e)P是 ,它与E接触的地方是相连的;(f)H是 ,它是 (填“导体’’或“绝缘体”)。
(2)滑动变阻器的工作原理是:通过改变滑动变阻器接入电路的电阻线的 ,来改变电阻的大小。
(3)图乙是滑动变阻器的结构示意图。
(a)当A、C两个接线柱接入电路时,则线圈中接入电路的电阻线是 部分;如果滑动片P向右移动,则接入电路的电阻线变 ,接入电路的电阻变 ;
(b)如果将C、D两个接线柱接人电路时,相当于一段没有电阻的导线连入电路,将 (填“能”或“不能”)改变电路的电阻;
(c)当A、B两个接线柱接人电路时,不管如何移动滑动片P,电阻线AB始终 (填“全部”或“部分”)接入电路,相当于接入一个定值电阻,也起不到改变电阻的作用;
(d)要把滑动变阻器正确接入电路,且能起到改变电阻的作用,通常有四种接线方法,分别是将 和 、 和 、 和 、 和 接线柱接入电路中。
(4)滑动变阻器的符号是 。
(5)某滑动变阻器的铭牌上标有“电阻200Ω”电流“1A”的字样,其中“电阻200Ω”表示 ;“电流“1A”表示 。
答案:(1)(a)接线柱;(b)线圈;绝缘层;(c)金属杆;(d)滑动头;(e)滑片;(f)瓷筒;绝缘体;(2)长度;(3)(a)AP;长;大;(b)不能;(c)全部;(d)A、C,A、D;B、C,B、D;(4);(5)这个变阻器接入电路的最大电阻值是200Ω,电阻的变化范围是0~200Ω;这个变阻器允许通过的最大电流是1A
变式训练1、滑动变阻器是靠改变连入电路中的电阻线的 来改变电阻的,从而改变电路中的 。旋转收音机的音量旋钮时,实质是调节内部的 。
答案:长度;电流;滑动变阻器
例题6、用实验探究决定电阻大小的因素,供选择的导体规格如下表:
材料 编号 长度(米) 横截面积(毫米2)
镍铬合金 ① 1 0.5
② 1 1
③ 1.5 0.5
④ 1.5 1
锰铜 ⑤ 1 0.5
⑥ 1 1
⑦ 1.5 0.5
⑧ 1.5 1
(1)我们用到的实验方法是: ; 。
(2)研究电阻与材料的关系时,应选 和 。
(3)研究电阻与长度的关系时,应控制材料、横截面积不变,应选 和 。
(4)选 和 可研究电阻与横截面积的关系。
(5)对导体的选择合理的一组是( )
A、②③⑤⑥;B、②③⑥⑦;C、⑤⑥⑦⑧;D、①⑤⑥⑦
答案:(1)控制变量法;转换法;(2)①;⑤;(3)⑤;⑦;(4)⑤;⑥;(5)D
解析:探究影响电阻大小的因素时,除了探究的因素发生改变外,要控制其它因素不发生改变,因此应该用控制变量法进行探究;又因为电阻是阻碍电流的大小的因素,所以电阻的变化可以转换为电路中电流的变化,因此还需要用转换法进行分析;因为①和⑤的长度和横截面积相同,因此选择导线①和⑤可以探究电阻与材料的关系;因为⑤和⑦的材料和横截面积不变,故可以探究电阻与长度的关系;因为⑤和⑥的长度和材料相同,因此可以探究电阻与横截面积的关系;故探究影响电阻大小的实验时,可以选择导线D。
变式训练1、通过实验,王晓同学探究出了导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。此外,他注意到实验用的导线一般是铜导线,而滑动变阻器中的电阻丝一般用镍铬合金丝(或其他合金丝),由此,他猜想导体的电阻可能与导体的材料有关。于是王晓同学找来三种不同的材料制成的各种规格的金属丝,在相同温度下,经过测量,得到下表所示的实验数据:
(1)分析比较实验序号________的实验数据,可以初步验证王晓的猜想是正确的。
(2)分析比较实验序号5、6、7、8、9的实验数据,可得出的初步结论是________。
(3)本实验所用的科学研究方法是________________。
(4)物理老师告诉王晓,不同材料的导电性能不同,在物理学中用电阻率来表示材料的导电性能。某种材料的电阻率在数值上等于用该种材料成的长为1m,横截面积为1m2的导体的电阻。王晓根据表中的实验数据及前次实验探究出的电阻与长度、横截面积的关系,归纳出R与L、S及的关系式,利用该公式计算出材料A、B、C的电阻率分别为________;进一步分析可得出电阻与材料的关系为________。
(5)请你运用有关知识,通过分析比较,帮助王晓同学补上遗漏的两个实验数据。
答案:(1)1、3、5,或2、4、6;(2)导体材料、长度相同时,电阻与横截面积成反比;(3)控制变量法;(4)2×·m、5×·m、2×·m;在长度、横截面积及温度一定时,制作导体的材料的电阻率越大,导体的电阻越大;(5)2.0;5
(三)课堂小结
1.滑动变阻器
原理 通过改变接入电路中__电阻线__的长度,从而改变接入电路中的电阻
作用 保护__电路__;改变电路中的电流和部分电路两端的电压
实物图、 结构图、 电路图 符号
铭牌 如滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样,“20 Ω”是变阻器的最大阻值是20 Ω,“2 A”是允许通过的__最大电流__是2 A(电流超出滑动变阻器允许通过的最大电流会烧坏变阻器)
使用 方法 根据需要选择合适的滑动变阻器;滑动变阻器要与被控制电路__串联__;连接“一上端一下端”两个接线柱;在闭合开关之前,应将滑片置于__阻值最大端__
应用 收音机调节音量的电位器就是一个滑动变阻器
(四)课堂小测
1.下列关于电阻的说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻 B.导电性能好的导体电阻小
C.电阻的大小由导体本身的性质决定 D.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越小
答案:C解析:导体虽然能够导电但是对电流有阻碍作用,所以导体有电阻,故A选项错误;根据影响电阻大小的因素可得,导电性能好,长度短,横截面积大,电阻不一定大,故B选项错误;电阻的大小是由导体本身的性质决定的,故C选项正确;
导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大,故D选项错误。
2.如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P向右移动时灯的亮度不变的是图( )
A B C D
答案:D
解析:滑动变阻器是通过改变接入电路中的长度来改变电阻的,与灯泡串联后改变电路中的电流来改变灯泡的亮度;选项D中,滑动变阻器和灯泡并联,不能改变流过灯泡的电流,改变不了灯泡的亮度。
3. 用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时,供选择的导体规格如下表:
材料 编号 长度/m 横截面积/mm2
镍铬合金 ① 1 0.5
② 1 1
③ 1.5 0.5
④ 1.5 1
锰铜 ⑤ 1 0.5
⑥ 1 1
⑦ 1.5 0.5
⑧ 1.5 1
你认为下面对导体选择最合理的一组是( )
A.③④⑤⑥ B.②③⑥⑦ C.①⑤⑥⑦ D.⑤⑥⑦⑧
答案:C解析:从表中可以看出所提供导体是用来研究电阻与材料、长度、横截面积三个因素之间的关系的。由控制变量法可知,要研究电阻与材料之间的关系时,需长度和横截面积相同的导体,所以选①⑤;研究电阻与长度的关系时应选⑤⑦;探究电阻与导体横截面积的关系时应选⑤⑥,故正确的答案是C。
4.就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属 (选填“强”或“弱”);有些物质如硅、锗等,其导电性能介于导体和绝缘体之间,称作 ,某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是 现象。
答案:强;半导体;超导
5.某小组同学做了如图所示的实验,当闭合开关后,灯能正常发光;把点燃的酒精灯放在电阻R的下面一段时间后,因为金属导体的电阻_____________的原因,灯的亮度会逐渐发生变化,灯会变得_____________。
答案:随温度的升高而增大;更暗
6.小明在学校兴趣小组学习时,老师给了他如图所示的元件,要求设计一个铃声可以变化的电铃。
(1)将滑动变阻器接入电路使用时,应将滑片置于阻值 处;
(2)画出电路图并连接实物;
(3)欲使铃声越来越大,应怎样做?
答案:(1)最大;(2)如图所示;(3)将滑片逐渐左移
解析:为保护电路,需要电路中的电流小一些,所以滑动变阻器连入电路的电阻最大;要通过滑动变阻器控制铃声的大小,必须使滑动变阻器与电铃串联;要使铃声越来越大,也就是使电路中的电流越来越大,连入的电阻逐渐减小,所以将滑片逐渐左移。
7、在探究决定电阻大小的因素时,研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻与导体的长度有关。
乙:导体的电阻与导体的材料有关。
丙:导体的电阻与导体的横截面积有关。
实验室备有几种电阻丝,参数如下表。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.2
b 镍铬合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
d 锰铜合金丝 0.5 0.1
如图所示,是为完成探究连接的实验电路。
(1)实验中应通过比较 的大小,来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的。
(2)若要验证乙同学的猜想,则应该选用 两根电阻丝(填编号)进行对比实验。
(3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验,是为了验证 同学的猜想。
答案:(1)电流;(2)c、d;(3)甲
解析:(1)实验中采用了转换法比较电阻大小,即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小。(2)验证导体的电阻与导体的材料有关时,应控制导体的长度和横截面积不变,编号c、d电阻丝符合。(3)选用b、c两根电阻丝可知,两者的材料和横截面积相同、长度不同,是验证导体的电阻与导体的长度是否有关,即验证甲同学的猜想。
(五)课后作业
1.如图滑动变阻器,要在滑片右移时接入电路中的电阻变小,应连接哪两个接线柱( )
A.B,D B.A,B
C.A,C D.B,C
答案:A
解析:滑片向右滑动,接入电路中的电阻变小。所以下面的接线柱一定要接D,上面的可以接A或B,故选A。
2.为架设一条输电线路,有粗细相同的铁线和铝线可供选择,下面叙述最合理的是( )
A.因铁线坚硬,应选铁线 B.因铝线电阻小,应选铝线
C.因铁较便宜,应选铁线 D.因铝线易于架设,应选铝线
答案:B
解析:在输送电能的时候应该选择电阻较小的导线,减少电能的损失。
3.滑动变阻器是通过改变导体的 来改变电阻,从而改变电路中的电流;某滑动变阻器上标有“100Ω 1A”的字样,其中100Ω表示 ,1A表示 。
答案与解析:(1)滑动变阻器是通过改变导体的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流;(2)滑动变阻器上标有“100Ω 1A”的字样,其中100Ω表示其最大阻值为100,1A表示允许通过它的最大电流是1A,故答案为:长度; 其最大阻值为100Ω;允许通过它的最大电流是1A。
4.如图为滑动变阻器的实物图,请指出甲、乙、丙各代表的部件名称:甲 ,乙 ,丙 ;变阻器在电路中的符号是 ;这个滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 0.5A”字样,其中“0.5A”表示 。
答案:金属杆;电阻线;滑片;;允许通过的最大电流是0.5A
解析:从图可知,甲为金属杆,乙为电阻线,丙为滑片,变阻器在电路中的符号是:;滑动变阻器铭牌上的“10Ω 0.5A”的含义为:滑动变阻器的最大阻值为10Ω,允许通过的最大电流是0.5A。
5.一切导体都有阻碍电流的性质,导体的这种性质叫电阻,用符号R来表示。电阻的单位是欧姆(Ω),请你换算单位:47kΩ= Ω= MΩ。
答案:4.7×l04;4.7×10-2
解析:知道电阻的单位kΩ和Ω、kΩ和MΩ之间的关系(1kΩ=1×103Ω、1kΩ=1×10-3MΩ),进行单位换算,注意先换后算。
6.如图所示,图中AB和CD是粗细相同的两根镍铬合金线。用图示的装置可以研究导体电阻的大小跟 的关系。答案:长度
第7题 第8题 第9题
7.为了扩大电阻的变化范围,同时满足细调的要求,实验室往往把一个阻值较大的变阻器与一个阻值较小的变阻器串联起来使用。将图所示的两个变阻器串联后接入电路时,滑片P2应放在E端,滑片P1应放在______(填“A”或“B”)端。为了比较快捷地改变电路中的电流,应首先调节_________(填“左”或“右”)的滑动变阻器。
答案:B;左
8.小明同学把如图所示实验室里用的旋盘式电阻箱接入电路,则此变阻箱接入电路的电阻为 kΩ。该电阻箱最大能调节的阻值为 Ω。
答案:8.029;9999
9.将下图中的实物连接起来,并画出相应的电路图。要求:(1)滑片向右移时,使滑动变阻器连入电路的那部分电阻变大;(2)滑动变阻器能控制灯的亮度;(3)从电压表和电流表看出灯L1的电流和电压的变化情况。
答案:如图所示
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