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第十五章 探究电路
第1节 电阻和变阻器
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水在水管中流动会受到阻力,那么电荷在导体中定向移动会受到阻力吗?
新知导入
1.认识电阻的概念,知道电阻是导体本身的一种性质等。
2.会用控制变量法探究出影响电阻大小的因素。
3.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
4.知道滑动变阻器的构造,画出它在电路图中的符号,理解变阻器的工作原理。
5.初步了解变阻箱及其读数方法。
学习目标
1、在物理学中,把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻,用字母 R 表示。
电阻越大,对电流的阻碍作用就越大。
2、国际单位:欧姆(ohm),简称欧,符号为Ω。
常用单位:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)
换算关系:1 MΩ = 103 kΩ= 106 Ω
3、电阻器:在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,简称电阻。
电路图中用符号 表示。
一、电 阻
新知学习
我国家庭常见用电器正常工作时的电阻
除了材料,还有哪些因素会影响电阻的大小
不同材料的导电能力不同说明导体的电阻与 有关。
材料
天然橡胶棒的电阻,大约是相同粗细、长短铁棒的2×106倍。
_________________,_________, _________。
长度
粗细(横截面积)
温度
二、电阻的大小与哪些因素有关
设计实验
①在实验中采用什么方法去研究?
②在实验中怎样比较电阻的大小?
控制变量法
A
A
B
通过测得导体电流的大小
转换法
实验室有两种导线,应选择什么材料的导体进行实验 为什么
a.导电能力很强的铜线(电阻非常小)
b.导电能力较差的镍铬合金线(电阻较大)
选b,现象明显且防短路。
实验探究:影响导体电阻大小的因素
在本研究中应该控制导体的 和 不变,研究当导体的 发生变化时,导体电阻的变化情况。
材料
长度
横截面积
1. 探究电阻与导体粗细(横截面积)的关系
导体的电阻与粗细(横截面积)有关。
材料、长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
实验结论
在本研究中应该控制导体的 和 不变,研究当导体的 发生变化时,导体电阻的变化情况。
材料
横截面积
长度
2. 探究电阻与导体长度的关系
导体的电阻与长度有关。
材料、横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。
实验结论
在本研究中应该控制导体的 和 不变,研究当导体的 发生变化时,导体电阻的变化情况。
长度
横截面积
材料
3. 探究电阻与导体材料的关系
导体的电阻与材料有关。
实验结论
4. 探究电阻与导体温度的关系
导体的电阻与温度有关。
对大多数导体来说(比如金属),温度越高,电阻越大。
但也有少数导体(比如半导体),温度越高,电阻越小。
实验结论
总结
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关。
在材料、横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越 。
在材料、长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越 。
在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻 。
大
大
不同
对大多数导体来说(比如金属),导体的温度越高,电阻 。
越大
沿铅笔芯移动导线夹,小灯泡的亮度怎样变化?
你认为灯泡的亮度为什么会这样变化?
做一做
三、变阻器
当电阻丝连入电路中的长度变短时,灯泡亮度______,表明电路中电流_______。反之,灯泡亮度_______。
变大
变暗
变亮
改变电阻丝连入电路中的______,可以改变接入电路中的电阻。
长度
现象
结论
变阻器原理
变阻器:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的元件
滑动变阻器
电阻箱
金属滑片P
A
B
C
D
金属杆
线圈
绝缘瓷管
支架
“200Ω” 表示:
最大阻值为200Ω
“5A” 表示:
允许通过的最大电流为5A
结构
接线柱
(ABCD)
工作原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电阻,从而改变电流。
(一)滑动变阻器
实物图
结构示意图
元件符号
图示
如何连接接线柱?
连接方法:串联在电路上,“一上一下”原则,连接前将滑片放在阻值最大处。
滑动变阻器的连接方法
为什么需要“一上一下”?
A
B
C
D
接AB
所有电阻都连入了电路,相当于接入一个定值电阻
结构示意图
金属杆接入电路,相当于接入一根导线
A
B
C
D
接CD
结构示意图
连接方法:串联在电路上,“一上一下”原则,连接前将滑片放在阻值最大处。
有几种连接方式?
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
(二)电阻箱
电阻箱是一种可以调节电阻大小、并且能够显示电阻阻值的变阻器。
旋钮式电阻箱
内部结构
读数方法:指针所指数值乘以倍率后相加
电
阻
和
变
阻
器
电阻的定义、符号、单位及换算、电路图符号
影响电阻大小的因素
横截面积
长度
材料
温度
变阻器的原理及连接方式
电阻箱读数
课堂总结
1.下列关于电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻与通过的电流有关。电流越大,电阻越小;电流越小,电阻越大
B.电阻器没有连入电路时没有电阻
C.小灯泡制成之后,电阻值是不变的
D.一般来说,多数金属导体的电阻,通电时比不通电时稍微大一点
D
课堂练习
2.如图所示是研究导体的电阻大小是否与导体材料有关的电路。其中除了AB、CD导线的长度相同外,还应满足的条件是( )
A.横截面积不同,材料不同
B.横截面积相同,材料不同
C.横截面积不同,材料相同
D.横截面积相同,材料相同
B
3.在不考虑温度对电阻影响的情况下,下列说法中正确的是( )
A.铜丝的电阻一定比铁丝的电阻小
B.粗细相同的两根导线,长的那根的电阻一定大
C.长短相同的两根导线,细的那根的电阻一定大
D.同种材料制成的长短相同的导线,细的那根电阻一定大
D
4.如图为“用滑动变阻器改变电流”的实验。
(1)在闭合开关前,滑片P应移动到最 (填“左”或“右”)端。
(3)开始实验后,如果甲同学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 。
(2)滑片向B端滑动时,小灯泡 (填“变亮”“变暗”或“不变”)
左
变亮
滑动变阻器同时接到了下端接线柱上