一轮复习讲义19 电阻和电阻的测量
【知识梳理】
1、影响电路中电流大小的因素有:导体两端的电压、导体的电阻。
2、一切导体对电流都具有阻碍作用,这种性质叫电阻。电阻通常用R表示,在国际单位制中,导体电阻的单位是欧姆,它的符号是Ω,还有较大的单位如千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。它们的换算:1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000KΩ=106Ω。
3、如图所示,探究影响导体电阻大小的因素:(探究方法控制变量法)
(1)通过灯泡亮度或电流表示数大小反映导体电阻大小(转换法);
(2)结论:电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关;
导体的横截面积和材料相同时,长度越长,电阻越大;
导体的长度和材料相同时,横截面积越大、电阻越小;
(3)该电路中灯泡的作用有:①保护电路;②粗略反映导体电阻大小.
4、电阻是导体本身的一种物理属性。电阻的大小还与导体的温度有关,大多数导体的温度升高时,电阻变大。
5、容易导电的物体叫做导体,如金属、大地、人体、铅笔芯(石墨)、酸碱盐的水溶液。不容易导电的物体叫做绝缘体,如塑料、橡胶、陶瓷、油。导电性能介于导体和绝缘体之间的物体称做半导体,如硅。(二极管、三极管、热敏电阻、光敏电阻等是由半导体材料制成的)。某些材料在超低温的情况下电阻突然减小为零,这种性质称为超导,具有超导性的物体称为超导体。
6、如图甲所示,闭合开关,用酒精灯给钨丝加热,
观察到电流表示数变小,这说明了钨丝的温度升高
时,电阻变大。;如图乙所示,将玻璃珠加热到红
织状态时,发现灯会亮起来,这说明了导体和绝缘
体之间并没有绝对的界限。
7、变阻器的种类有:滑动变阻器、电阻箱、电位器。
8、滑动变阻器工作原理:通过改变接入电路中电阻线的长度 来改变电阻,从而改变电流;
9、滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”的字样,其中“10Ω”表示最大阻值为10Ω;“2A”表示允许通过的最大电流为2A。
10、滑动变阻器的使用:滑动变阻器必须串联在电路中,应采用“一上一下”的原则选择接线柱,为了保护电路,闭合开关前要将滑片P放在最大阻值的位置。
11、实验时,闭合开关,若发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是将滑动变阻器下方两接线柱接入电路;若发现无论怎样移动滑片P,灯一直很亮,这可能是将滑动变阻器上方两接线柱接入电路;若缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,这可能是滑片与线圈接触不良.
【精题精练】
命题1:导体和绝缘体
1.如图所示,先后将不同材料接在电路的A、B两点间,闭合开关,
能使小灯泡发光的是( )
A.干木条 B.铜丝 C.塑料棒 D.陶瓷棒
2. LED灯是一种节能光源,核心元件是发光二极管,二极管的主要材料是( )
A.钨丝 B.陶瓷 C.半导体 D.超导体
3.小明利用一红一绿两个发光二极管(符号: )制作了一个神奇的装置:当电流从该装置一端流入时发红光,从另一端流入时发绿光。图3各选项中,符合该装置内部结构的可能是( )
A. B. C. D.
4.我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,此现象中石墨烯是( )
A.绝缘体 B.导体 C.半导体 D.超导体
命题2:电阻
1.在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.铜线的电阻一定比铝线的小 B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大 D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
2.关于导体电阻,下列说法正确的是( )
A.铜导线电阻比铁导线电阻小 B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大 D.导体对电流的阻碍作用越小,导体的电阻越小
3.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
(1)实验中通过观察 来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是 。
(2)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是 。
(3)分别将 (填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
命题3:变阻器
1.当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,下列四种接法中,变阻器阻值
变大的是( )
2.如图所示,电阻箱的示数为 Ω。
命题3:电阻的测量
1.用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉)。
(2)连接电路前,开关必须_______,电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中____(A/B)处。
(3)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障是待测电阻Rx________(选填“短路”或“断路”)。
(4)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为________A;另一次测量电压表的指针如图丙所示,其示数为________V。小林根据几组实验数据计算出Rx的值,为了进一步减小误差,绘制了Rx的U-I图像。
(5)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图像。小林发现小宇绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同,你认为其原因是小宇________________________;小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻Rx=________Ω。(实验过程中电源电压保持不变)。
2. 小明利用如图甲所示电路图来测量电源电压U和电阻R1的阻值
(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物连接。要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数增大;
(2)小明调节滑动变阻器的滑片P,当电流表如图丙所示时,其读数为 A;并将在移动滑片P的过程中得到的多组电压表、电流表读数,绘成图丁所示的图象。由图象得出电源的电压U= V和电阻R1的阻值R1= Ω;
(3)小明继续探究,移动滑片P的过程中,电流表的最小示数为0.25A,则滑动变阻器的最大阻值为
Ω。
3.利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图用笔画线代导线,将图乙的实验电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是______。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I-U图象,如图丙所示。由图象可得Rx=______Ω。
(5)如图丁所示的实验电路图,不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是________(双选)。
4.程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题:
(1)根据甲中电路图,用黑色签字笔画线代替导线,将乙中的实物图补充完整。
(2)电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表示数为I1;则电源的电压U=______。
(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表示数为I2;则待测电阻Rx=______。
(4)不改变甲图所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,仅对开关S、S2进行操作______(选填“仍能”或“不能”)测量电源电压和未知电阻Rx的阻值。
甲 乙 5. 为了测量电源电压和定值电阻,某物理小组设计了如图甲所示的电路。
(1)根据图甲所示电路,用笔画线表示导线,将实物电路补充完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在 (选填“a”或“b”)端;
(3)假设电源电压恒为U0,定值电阻的阻值为R1.如果电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,则U与I的关系式为U= (用U0、I、R1表示);
(4)检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验,记录电流表和电压表的读数,并画出了U﹣I图象,如图丙所示。图象是一条直线,与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处。由此可知,电源电压U0= V,定值电阻R1= Ω。
参考答案:
命题1:导体和绝缘体
1. B 2. C 3. D 4. D
命题2:电阻
1. D 2. D
3.(1)电流表的示数大小;转换法;
(2)导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大;
(3)B、C
命题3:变阻器
1.C 2. 2035
命题3:电阻的测量
1.(1)如图所示 (2)断开 B (3)断路 (4)0.28 2.6
(5)电压表并联在了滑动变阻器两端 10
2.(1)如上图所示;(2)0.632;(3)10
3. I1R0 仍能
4.(1)如上所示;
(2)B;(3)滑动变阻器断路;(4)4;(5)BD。
5. 【答案】
(1)如上所示;(2)b;(3)U=U0﹣IR1(4)3;5。