电阻与滑动变阻器
第三课时 电阻 滑动变阻器

第三课时电阻滑动变阻器学习目标1.知道导体的电阻跟导体的哪些因素有关,理解决定电阻大小的因素。
2.理解变阻器的构造及作用,画出滑动变阻器的符号及结构示意图,会正确使用变阻器。
3.通过发现用滑动变阻器使电路中的电流发生连续变化的最简捷方法,进一步加深变阻器在电路中所发挥作用的理解。
知识解读1.决定导体电阻大小的因素。
⑴导体的材料,不同材料即使其他条件相同,阻值一般也不同,从课本中的数据可知,银的导电性能最好,因此,在相同长度和横截面积的情况下,它的电阻最小。
其次是铜,再次是铝;⑵导体的长度,其他条件相同时,导体长度越长,阻值越大;⑶导体的横截面积,其他条件相同时,导体横截面积越小,阻值越大;⑷导体的温度,一般情况下是温度升高,电阻变大,如白炽灯的灯丝(由钨丝绕制)在工作时(已热至白炽化,其温度已升高到千度以上)此时的电阻已比不工作时的电阻大许多倍。
但也有例外,例如半导体在温度升高时,电阻反而变小。
2.滑动变阻器⑴结构:变阻器的构造主要为瓷管、线圈(电阻率较大的合金线绕制)、滑片、接线柱等组成,电阻线表面涂着绝缘漆,所以制成的线圈各匝之间相互绝缘,为使滑片P 跟电阻线接触良好,线圈上接触滑片的地方,绝缘漆被刮去,为了便于接线,将滑片套在金属棒上,金属棒两端安装有接线柱。
⑵原理:通过改变接入电路中的导体长度,改变阻值。
相比于拉杆式变阻器和旋盘式变阻箱,它能够连续的改变电阻值,所以将它连入电路时,根据欧姆定律,能够连续改变电压或者电流。
⑶使用方法①接法:将变阻器串联在电路中,要将变阻器的两个接线柱接入电路。
滑动变阻器共有三个或四个接线柱,我们在使用的时候,一般只连接其中的两个接线柱。
当连接A、B两接线柱时,变阻器的整段电阻丝连入电路,因此无论P怎样移动,都不能改变电路中的电阻,这时变阻器相当于一个定值电阻(图a);当连接C、D两接线柱时,变阻器的金属棒直接连入电路,同样的,无论P怎样移动,都不能改变电路中的电阻,这时变阻器相当于一段导线(图b)。
定值电阻与滑动变阻器各物理量变化公式、图像1

定值电阻与滑动变阻器串联电路中各物理量变化关系:
设定:电路中电流I,定值电阻两端电压U1 ,滑动变阻器连入电路中电阻吟两端电压卩2
物理量关
系
I与%关系从与I关系
%与Rp关系
U占1关系
数学表达
式
U
|J;+ %,u和珥为定值
向左平移叫个单位的反比例函数
5= •,叫为定值
正比例函数
U ■叫I
tI i=
I
.|R
u和%为定值向左平
移叫个单位的反比例函数
业』=u-| • % =(勺)• I+U
R i和U为定值,k为—,b为U的一次函
数滑动变阻器最大阻值
卜彳,ab为滑动变阻器的两个端点定值电阻功率卩】,滑动变阻器功率P』,电路总功率・
电路图:已知:电源电压u,定值电阻阻值叫
物理量关
系
叽%咲系?|与I关系
数学表达式
U
[呼叫
5=1 • R讣十时;I
U和叫为定值
a=
.R J1为定值
R
b=0 c=0的二次函数
片
与
的关系
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■
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P - r
1 =
1
K1为定值Pl
U
?
JR严)
_<R t +
Rp> !
a= b=0 c=0的二次函数
图像及特
殊点坐标
=叫
不能用已学过的图像表示不能用已学过的图像表示图像及特
殊点坐标。
中考物理难点攻克 电阻和滑动变阻器的选择技巧

中考物理难点攻克电阻和滑动变阻器的选择技巧设计实验:要探究电流与电阻的关系,采用方法是控制变量法,即保持电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值(更换不同阻值的电阻)来改变电流,来确定电流与电阻的关系:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
这就需要知道电阻的阻值和通过电阻的电流,还需要知道更换电阻后控制电阻两端电压不变的方法。
常考查点:(1)滑动变阻器的调节方法——调滑片;(2)滑动变阻器规格的选择——选滑阻;(3)定值电阻的选择——选定阻。
解题要点:(1)R两端的电压保持不变。
(必要条件)(2)更换电阻R,调节滑动变阻器保持R两端的电压不变。
(重要步骤)——R滑与R 同大同小(3)在解答问题时,要找到保持不变的电压值,其方法有:①计算法:U=IR;②分析I-R图像法(U=IR);③根据题中说明寻找。
思路:一、调滑片——换大调大,换小调小例1.在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中,所用电源电压恒为10V。
已有的5个定值电阻的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω。
实验电路图如下:在实验中,先接入20Ω的电阻,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,观察到电流表、电压表指针位置如图甲、乙所示,则电流表示数为_______A,电压表示数为_______V;接下来用30Ω代替20Ω的电阻做实验时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向______(选填“左”或“右”)滑动。
解析:根据图示可知,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则电流表示数为0.4A;电压表的量程为0~15V,其分度值为0.5V,由图知,电压表示数为8V;在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中,应保持电压表的示数不变;将20Ω电阻换成30Ω后,根据串联电路的分压特点,则电压表的示数会变大,要保持电压表的示数不变(即电压表示数减小为原来的值),所以应该增大变阻器两端的电压,增大变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向右端移动。
伏安法测电阻和滑动变阻器的使用

伏安法测电阻和滑动变阻器的使用一、伏安法测电阻1.原理:根据R=IU ,用电压表测出电阻R 两端的 ,用电流表测出通过电阻R 的 , 就可以求出电阻R 的阻值.2.伏安法测电阻的两种接法:如图2-4-12(a)所示,电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫外接法.如图2-4-12(b)所示,电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫内接法.图2-4-123.法测电阻的误差分析:图2-4-12中R 为待测电阻,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差.⑴ 采用外接法测量电阻〔图(a)〕,电压表的示数为R 两端的电压真实值,电流表的示数大于通过R 的电流(由于电压表内阻R V 分流),故由R=IU 算出的测量值 真实值,R 测<R 真. 测量值实际上是被测电阻和电压表内阻的并联电阻,不难看出R V 比R 大得越多,R V 的分流越小,测量误差越小,因此,外接法适宜测量小电阻.⑵ 采用内接法测量电阻〔图(b)〕,电流表的示数是通过R 的电流真实值,电压表的示数大于R 两端的电压(由于电流表的内阻R A 分压),由R=IU 算出的测量值 真实值,R 测>R 真. 测量值实际上是被测电阻和电流表内阻的串联电阻,不难看出R A 比R 小得越多,R A 的分压越小,测量误差越小.因此,内接法适宜测量大电阻.4.选择方法:一般地说,当R>>R A 时选用内接法,当R<<R V 时,选用外接法.⑴若已知待测电阻的大约值R x 、电流表的内阻R A 和电压表的内阻R V ,则当xV A x R R R R 时,即R x >V A R R 时,R x 可认为是大电阻,选用电流表内接法.当xV A x R R R R 时,即R x <V A R R 时,R x 可认为是小电阻,选用电流表外接法.⑵若待测电阻的大约值未知时,可根据实验中两电表的读数变化情况判定.如图所示,当电压表的一端固定,另一端分别接在a 、b 两点时,若电压表的示数变化较大,说明待测电阻R 可以与R A 相比拟,待测电阻是小电阻;若电流表的示数变化较大,说明待测电阻R 可以与R V 相比拟,待测电阻是大电阻.例1.如右图所示,电压表和电流表的读数分别为10 V 和0.1 A ,电压表内阻为500 Ω,那么待测电阻R 的测量值比真实值__________,测量值为_________,真实值为___ __.2.滑线变阻器两种控制电路的接法:(1)限流电路的工作原理如图所示为一限流电路,其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流.移动滑动变阻器的滑动触头P 可以改变连入电路中的阻值,从而控制负载中的电流大小,图中滑动触头P滑至B端时,连入电路中的电阻值是滑动变阻器的最大值,此时电流最小,因此,在闭合电键S之前,应使P移至B端.(2)分压电路的工作原理如图所示为一分压电路,其中滑动变阻器的作用是用来调节负载R上的电压,由电路分析可知,连接方式为AP间的电阻与R并联.因此当滑动触头由A向B移动时,加在R上的电压逐渐增大,因此,在闭合电键S之前,应使P移至A端,此时R上的电压为零.(3)两种连接方法的选择(1)负载电阻的阻值R x远大于变阻器总电阻R,须用分压式电路.(2)要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,须用分压式电路.(3)负载电阻的阻值R x小于变阻器的总电阻R或相差不多,且电压电流变化不要求从零调起,可采用限流法.(4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流接法总功耗较小.(5)特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及允许通过的最大电流来反复推敲.若用限流接法,负载的额定电流小于用限流接法所能达到的最小电流;或所用电流表和电压表的量程小于用限流接法所能达到的最小电流和分到的电压时,采用分压接法.例2.用伏安法测量一个定值电阻的阻值,所需器材及规格如下:(1)待测电阻R x(约100 Ω);(2)直流毫安表(量程0—10 mA,内阻50 Ω);(3)直流电压表(量程0—3 V,内阻5 kΩ);(4)直流电源(输出电压4 V,内阻不计);(5)滑动变阻器(阻值范围0—15 Ω,允许最大电流1 A);(6)开关一个,导线若干条.试根据器材的规格和实验要求,画出合理的电路图.巩固练习1.有一只量程为1 mA的小量程电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2Ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1 A的电流表.若要把这个小量程的电流表改装成一个量程为10 V的电压表,则应在小量程的电流表上串接一个_________ Ω的电阻.将这个电压表接在某段电路上,指针偏转40格,这段电路两端的电压是_________ V.2.将两个灯泡A(220 V 100 W)B(220 V 20 W)串联后接在电路PQ段,如图所示.为使灯泡安全使用,在PQ段所加电压的最大值为多少?3.如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,安培表示数变化情况如何?4.如图为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为3 V;当使用O、B两接线柱时,量程为15 V.已知电流计的内阻Rg=500 Ω,满偏电流I=100 μA.求:分压电阻R1和R2的阻值.5.如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为0.6 A;当使用O、B两接线柱时,量程为3 A.已知电流计的内阻Rg=200 Ω,满偏电流Ig=100 mA,求分流电阻R1和R2.【下载本文档,可以自由复制内容或自由编辑修改内容,更多精彩文章,期待你的好评和关注,我将一如既往为您服务】。
141电阻和滑动变阻器

现象: 灯泡发光. 结论:铅笔芯是_导__体___.
同学们还有什么新的发现 ?
活动1:
1.电阻:导体对电流的__阻_碍__作_用___叫 电阻。 2.电阻的符号:电阻用字母__R__表示。 3.电阻的单位:电阻的国际单位是 _欧__姆__,简称__欧___符号是__Ω___。
3、若探究电阻与长度、横截面积的关系,
实验
你又将如何选择?
活动2: 合作探究之决定电阻大小的因素
探究导体的电阻与
(1)选择的器材: (2)观察到现象: (3)得到的结论:
的关系:
❖ 填一填 ❖ 1.导体的电阻大小与横截面积 有关,导体的
横截面积越大,电阻 小 。
❖ 2.导体的电阻大小与导体长度有关 ,导体越 长,电阻 大 。
1MΩ=__10_3_KΩ=___1_0_6_Ω 4.电阻器在电路中的符号:A ____ _
活动2: 合作探究之决定电阻大小的因素
【探究】 决定电阻大小的因素
猜想
材料
长度
横截面积
方案 1、采用
方法设计实验。
2、若探究电阻与材料的关系:
(1)你将选择怎样的器材?
(2)实验中,通过什么现象比较导体
电阻的大小?
❖ 2.表格上方为什么要写明“长1m”、“横截面积 1mm2”、
❖
“ 20℃” ?
自制亮度可调灯 变阻器
滑动变阻器
❖ 原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变
❖
接入电路的电阻的大小。
结构示意图
符号
P
C
D
❖交流与讨论: A B
❖ (1)滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱,而 接入电路时,如果只需接2个,共有几种接法?
串联电路中定值电阻与滑动变阻器变化规律

串联电路中定值电阻与滑动变阻器变化规律1. 介绍在电路中,定值电阻和滑动变阻器都是常见的电阻元件。
它们在串联电路中起着至关重要的作用,可以影响电路的电流、电压和功率等方面。
本文将介绍串联电路中定值电阻与滑动变阻器的变化规律,以帮助读者更好地理解电路中的电阻元件的作用。
2. 定值电阻定值电阻是一种电阻数值固定的电阻器。
它的电阻值是在制造时就被固定下来的,无法通过外部手段进行调节。
在串联电路中,定值电阻的电阻值对电路的整体特性产生着重要的影响。
当电流通过定值电阻时,定值电阻的电阻值会产生一定的电压降,从而影响整个电路的电压分布和电流大小。
3. 滑动变阻器滑动变阻器是一种可以手动调节电阻值的电阻器。
它的结构是在一根导电材料上刻有细微的导电轨迹,滑动触点可以沿着这些轨迹移动,从而改变整个电阻器的电阻值。
在串联电路中,滑动变阻器的电阻值可以通过调节滑动触点的位置来影响电路的整体特性,是一种非常灵活的电阻调节元件。
4. 定值电阻与滑动变阻器的共同点与差异定值电阻和滑动变阻器都是电路中常见的电阻元件,它们有一些共同点和差异点。
4.1 共同点定值电阻和滑动变阻器都可以用来限制电流、降低电压、分压和调节电路中的工作状态。
4.2 差异点定值电阻的电阻值是固定的,无法通过外部手段调节;而滑动变阻器的电阻值是可以通过滑动触点的位置进行调节的。
5. 串联电路中的变化规律在串联电路中,定值电阻和滑动变阻器的变化规律是非常重要的。
5.1 定值电阻的变化规律在串联电路中,当电流通过定值电阻时,定值电阻的电阻值会产生一定的电压降,从而影响整个电路的电压分布和电流大小。
定值电阻的变化规律是线性的,即电压和电流成正比关系,这是定值电阻在电路中最基本的特性。
5.2 滑动变阻器的变化规律在串联电路中,滑动变阻器的变化规律相对复杂一些。
由于滑动变阻器的电阻值可以通过调节滑动触点的位置来改变,因此它的变化规律是非线性的。
通过调节滑动触点的位置,可以灵活地控制电路的电压和电流分布,从而实现对电路特性的精细调节。
九年级物理电阻与滑动变阻器
电阻与滑动变阻器电阻变阻器一、知识导航1.改变电路中电流大小的方法:改变电源电压;改变接入电路中的导体。
2.电阻(1)电阻表示导体对电流的阻碍作用。
用字母R表示。
导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用也越大。
(2)单位:欧姆,简称欧,符号为“Ω”。
电阻的常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(M Ω)。
其换算关系为:1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω(3)电流表的电阻很小,近似情况下可看做等于零;电压表的电阻很大,近似情况下可看做无穷大。
3.影响导体电阻大小的因素导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,导体的电阻是导体本身的一种性质。
导体越长,电阻越大。
导体横截面积越大,电阻越小。
4.导体和绝缘体、半导体和超导体导体是容易导电的物体;金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液都是导体。
绝缘体是不容易导电的物体;橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油都是绝缘体。
导电性能介于导体和绝缘体之间的物质叫作半导体,利用半导体可制成热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、二极管和三极管等。
超导体是指在超低温的情况下电阻突然减小为零。
5.滑动变阻器(1)滑动变阻器的原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻的。
(2)滑动变阻器的主要部件有:①支架;②滑片;③金属杆;④瓷管;⑤表面涂有绝缘漆、密绕在瓷管上的电阻丝(它的两端分别与接线柱A、B相连,与滑片P接触处的电阻丝表面的绝缘漆已被刮去,金属杆两端的接线柱C、D都能通过滑片P与电阻丝相连接)。
如图所示:(3)滑动变阻器的结构示意图:电路符号:(4)铭牌:“10 Ω 2 A”的含义,“10 Ω”表示接入电路的最大阻值是10Ω(阻值变化范围0~10Ω.);“2 A”表示允许通过的最大电流2A。
(5)使用规则:①滑动变阻器必须与被控制电路串联;②连接时要“一上、一下”两个接线柱接入电路,有效接法共四种;③在电路接通前,应把滑片放置在变阻器最大阻值的位置,防止闭合开关时电流过大而烧坏元件,起保护电路的作用;④电阻大小变化的判断:主要看滑动变阻器的下面的两个接线柱,如果滑片离接入电路的接线柱近,那么电阻值就小,反之,则大;只要下面的接线柱相同,上面无论连哪个接线柱,其接法都是等效的。
电阻及滑动变阻器
电阻定律前节课我们知道电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的,并且导体的电阻是导体本身的一种性质,那么请你猜一猜它跟哪些因素有关呢?设计实验方案,并画出相关的电路图:AB为锰铜(或炭铜)线,CD、EF,GH都是镍铬合金线.导线AB、CD、GH均长1米,导线EF长0.5米,导线AB、CD、EF的横截面积相等,导线GH的横截面积是上述导线横截面积的二倍。
一、导体的电阻与长度的关系在本研究中应该控制导体的和不变,再研究当导体长度发生变化时,导体电阻的变化情况.思考:选择什么材料的导体(铜线还是镍铬合金线)进行实验?为什么?表1:研究导体的电阻跟长度的关系实验结果是:在一定时, .二、导体的电阻与粗细的关系在本研究中应该控制导体的和不变,再研究当导体的粗细变化时,导体电阻的变化情况.思考:1.用什么方法可较准确地测量一根金属丝导线的直径或横截面积?2.如何选择实验用的导线?为什么?表2:研究导体的电阻跟横截面积的关系实验结果是: . 三、导体的电阻与材料的关系在本研究中应该控制导体的 和 不变,再研究当导体材料发生变化时,导体电阻的变化情况. 表3:研究导体的电阻跟材料的关系实验结果: . 小结:由以上的实验结论可以看出电阻R 与材料的电阻率ρ、导体的横截面积(粗细)S 和长度L 的关系为:导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比.这就是电阻定律。
表达式为:SLR ρ=四、导体的电阻与温度的关系用酒精灯缓慢地对灯丝加热,发现导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大,在温度降低时电阻减小.五、各种材料的电阻为了表示导体的电阻跟材料的关系,应取相同长度,相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较,下表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20℃时的不同材料的导线的电阻值。
C 20时,长1m ,横截面积21m m 的各种材料的电阻:小结: (1)电阻是导体本身的一种性质:电阻的大小只取决于导体本身的长度、横截面积、材料和温度等.导体的电阻还跟温度有关,金属导体的电阻随温度的升高而增加. (2)决定电阻大小因素的研究方法:控制变量法. 六、串联电路和并联电路的电阻的特点:1、串联电路中,各电阻之和等于总电阻。
物理九年级上册知识讲义 4.3电阻-电阻器和变阻器-教科版
初中物理电阻器和变阻器【考点精讲】1. 结构及其示意图如图所示:2. 原理:通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小。
3. 符号:4. 使用方法:(1)滑动变阻器要与被控制的用电器串联在电路中;(2)将滑动变阻器连入电路中时,应采取“一上一下”两个接线柱的接法;(3)在闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调到最大处。
使用接线柱连入电路的电阻线滑片右移时电阻的变化A、B AB 不变A、C AP 增大A、D AP 增大B、C BP 减小B、D BP 减小C、D 无电阻为05.对于旋盘式电阻箱而言,面板上往往有两个接线柱,四个旋钮,调节旋钮,由两个接线柱就能得出0~9999Ω之间的任意数值的电阻值。
各旋钮对应指示点的读数乘以面板上标记的倍数,然后相加就是两个接线柱间的电阻值。
【典例精析】例题1 如图所示,滑动变阻器有4个接线柱,使用时只需接入其中两个,因此有6种接法,在这些接法中,不能改变电阻大小并且可能损坏仪器的接法是()A. 接A和DB. 接B和CC. 接A和BD. 接C和D思路导航:本题考查滑动变阻器的正确连接方法。
滑动变阻器要改变电路中的电阻,必须能改变接入电路中的电阻线的长度,因此正确的接线方法是选择“一上一下”两个接线柱,选项C、D不符合题目要求;当选用电阻线两个接线柱B 和C时,电阻不可变且最大,但是能对电路起保护作用,B不符合题目要求;当选用金属杆上的两个接线柱A和D时,电阻不变且最小(为0),电路中的电流最大,对电路起不到保护作用,可能损坏仪器。
答案:A例题2 电位器是电器设备中常用的电路元件(如图所示),在音响设备中电位器必须与扬声器_________(选填“串”或“并”)联.已知接入电路的电阻越小,音量越强,若要实现沿顺时针旋转旋钮触片时,提高音量,必须将_______和__________接入电路。
思路导航:电位器实质是滑动变阻器,通过调节滑动变阻器的阻值,来调节通过扬声器的电流。
高中物理课件 电阻的串联和并联 滑动变阻器的两种接法
又I3+I4=3 A,解得I3=1 A,I4=2 A。
答案:(1)14 Ω (2)3 A 3 A 1 A 2 A
自主训练 1.三个阻值都是6 Ω的电阻可以用不同的方法连接起来,如图所示的四个图 中等效电阻(即总电阻)等于4 Ω的是 ( )
解析:选C。由电阻的串联、并联特点可知选项A中的总电阻为18 Ω,选项 B中的总电阻为2 Ω,选项C中的总电阻为4 Ω,选项D中的总电阻为9 Ω,故 选项C正确,A、B、D错误。
V=20
V,
当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时UCD最小,为Umin=
R 3R
×30
V=10
V,
故UCD的范围是10~20 V,故选项C正确。
二、滑动变阻器的分压、限流接法
为了改变待测电阻两端的电压(或通过的电流),常把滑动变阻器与电源连接 作为供电控制电路,滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式,如图(甲)、 (乙)所示,分别叫限流式接法和分压式接法.
解析:选A、B。设A、B间电压为U,S断开时,R1和R2串联,两端电压之
比等于电阻之比,即为1∶5,R1两端的电压为
U,故选项A正确;S闭合
6
时,R3与R2并联的阻值为5 Ω,R1与R并的电压之比为2∶5,R1两端的电压
为 27U,故选项C、D错误;S闭合时,通过R2与R3的电流相等,等于通过
R1的电流的一半,故选项B正确。
第三章 恒定电流 第四节 第1课时 电阻的串联和并联 滑动变阻器的两种接法
教学目标 1 .掌握串、流式和分压式接法,并能正确选择和应用.
知识梳理 一、电阻的串联和并联 情景:如图为美轮美奂的节日彩灯, 请思考:这些小彩灯如果有一部分坏了, 是不是所有的彩灯都要灭了呢?
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电阻与滑动变阻器目标认知1、学习目标①知道电阻及单位;②会用控制变量法探究影响电阻大小的几个条件;③知道滑动变阻器的工作原理。
2、学习重点①控制变量法探究影响电阻大小的几个条件;②变阻器的工作原理及应用。
3、学习难点①正确理解,即影响电阻大小的几个条件;②正确使用滑动变阻器。
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。
经典例题透析类型一:理解影响电阻大小的因素:1、(2011 龙东)下列关于电阻的说法正确的是()A.滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的横截面积的大小来改变电阻的B.长度和横截面积均相同的铜导线和保险丝,在同一温度下,保险丝的电阻大C.一切导体的电阻都随着温度的升高而增大D.当导体中电流为零时,导体的电阻也为零解析:滑动变阻器的电阻是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的;导体的电阻与截面积、长度、材料以及温度有关,和通过导体的电流和导体两端的电压无关;并且金属导体的电阻随着温度的升高而增大,半导体材料的电阻随着温度的升高而降低,在长度、横截面积、温度相同的时候,铜的导电能力要比保险丝的导电能力强,所以答案B正确答案:B总结升华:题目主要考察了影响电阻大小的几个条件即:材料、长度、横截面积、温度,与其他条件无关。
举一反三:1、一个电阻接在10V的电路中阻值为10,当把开关打开,电阻两端电压为0V时,它的阻值应为 ____。
解析:电阻大小与它两端电压无关。
答案:102、若将1的金属丝均匀拉长为原长的3倍时,电阻又是多少?解析:由于金属丝被拉长3倍,电阻将要增大到原来的3倍,而在拉长的同时,金属丝的横截面要变细到原来的1/3,因此电阻仍要增大到3倍,合计是9倍,所以被拉长后的金属丝电阻是9。
理解题目中的“均匀拉长”的真正含义:当金属丝被均匀拉长时,我们看到不仅长度变化,同时横截面也要发生变化,都会影响电阻的大小。
答案:9。
3、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?解析:使用一根导线或把两根导线并到一起使用,它们的长度相同,都等于甲、乙两地间的距离,材料也相同,那么两根导线并到一起使用时,横截面积增大了,电阻减小。
答案:电阻减小。
类型二:变阻器的工作原理及应用2、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BB.M接B、N接AC.M接D、N接CD.M接B、N接C解析:滑动变阻器的阻值大小只看划片P和下端接线柱的长度,与其它条件无关,只要此长度变大,电阻值就变大;而此题想要灯泡变亮,电阻值应变小,因此P右移,只有PB 变短,因此下端必须接B,上端接C、D均可以;因此选A、D。
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。
举一反三: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NB.A接M,C接NC.A接M,D接ND.B接M,C接N解析:“一上一下”, P向左移动时,灯泡的亮度减小,因此电阻器阻值变大,因此必接D,上端接AB均可;因此答案为C;答案:C3、(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,电压表示数增大解析:从题中电路图可以看出,当滑动变阻器滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大,但是滑动变阻器与灯泡并联,都承担恒定的电源电压,所以当滑动变阻器滑片向右滑动时,灯泡亮度与电压表示数都不变。
答案:C类型三:综合应用与实验探究4、关于导体的电阻,下列说法中正确的是()A、导体电阻的大小决定于导体的长度和横截面积B、导体两端的电压越小,电阻越小C、通过导体的电流越小,电阻越大D、以上说法都不对解析:导体电阻的大小决定于导体的长度、横街面积和材料,还受温度的影响,与其它因素无关,因此B、C不对,而A不全面;因此选择D。
答案:D总结升华:决定电阻大小的是:长度、材料、横截面积,影响电阻大小的是温度;导体越长,横截面积越小,电阻越大;大多数导体,温度越高,电阻越大;电阻的大小与通过它的电流大小、两端电压大小无关。
5、如图所示,先用导线把电源、灯泡连接起来,再依次把铅笔芯、塑料线、玻璃棒、瓷棒等接到M、N之间,其中能使灯泡发光的是()A.铅笔芯B.塑料线C.玻璃棒D.瓷棒解析:此题考察导体与绝缘体的区别与联系,导体易导电,绝缘体不易导电,但不是不能导电,各种金属、酸碱盐的溶液都是导体;铅笔芯主要成分是石墨,是良好的导体;而塑料、玻璃、瓷棒都是绝缘体。
答案:A总结升华: 导体易导电,绝缘体不易导电, 但不是不能导电,只是电阻较大,但二者之间没有绝对的界限。
半导体导电能力在两者之间,具有单向导电性,在某些条件下,导体的电阻可以降为0,这种现象叫超导现象。
举一反三:人在皮肤干燥时电阻约为几千欧至几十千欧, 10k=________ ;我们平常说的绝缘体,其电阻一般应在1M以上,1M=________。
答案:1×104,1×106;举一反三:1、关于白炽灯丝的电阻,下列说法中正确的是()A、灯丝发光时电阻大些B、灯丝不工作时电阻为零C、灯丝重新搭上后电阻减小D、灯丝不工作时电阻较小解析:灯丝发光时,温度较高,电阻较大,因此A、D正确;重新搭上后,长度变短,横截面积变大,因而电阻变小。
答案:A、C、D2、如图所示,当细铁丝绕制的线圈不加热时,电流表示数为0.3A。
当缓慢加热一段时间,可看到电流表示数将()A.大于0.3AB.仍等于0.3AC.小于0.3AD.不能确定解析:如图所示,用酒精灯加热,导致线圈电阻变大,因此电流变小;因此选择C。
答案:C6、(2011自贡)在探究导体电阻大小与那些因素有关的实验中,采用了“控制变量”的方法。
下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:(1)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用__________两根导体。
(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用_______两根导体。
(3)要探究导体电阻大小与材料是否有关,应选用___________两根导体。
解:(1)要探究电阻的大小与长度的关系,根据控制变量法的思路,要选取材料、横截面积都相同,只有长度不同的两根导线。
由此结合表中给出的信息A、D符合要求,故应选用A和D。
(2)要探究电阻的大小与横截面积的关系,根据控制变量法的思路,要选取材料、长度都相同,只有横截面积不同的两根导线。