3. 甲乙两个导体电阻之比是1∶4,将它们分别接到同一电源两端,通过它们的电流强度是( )
A. 通过导体甲的电流较大
B. 通过导体乙的电流较大
C. 一样大
D. 无法判断
2. 甲乙两根导线通过的电流强度分别是2安培和3安培,下列说法正确的是( )
A. 甲导线的电阻一定大
B. 乙导线两端的电压一定大
C. 乙导线的电阻一定大
D. 通过乙导线的电流强度大
1. 将一根导线均匀拉制成横截面积为原来1/2的细导线,拉直后的细导线与原导线电阻相比( )
A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 无法判断
(三)变阻器
用来改变电阻的装置,叫做变阻器。实验室中常用的是滑动变阻器。它的构造如图甲所示。在瓷筒上紧密缠着一个线圈,线圈是用涂着绝缘漆的合金线绕成,它的两头分别接在接线柱A、B上。瓷筒上方装着一跟金属棒,棒的两端各有一个接线柱C和D,棒上还套着一个可以滑动的金属片P,滑片P紧压在线圈上,线圈上跟滑片接触的地方的绝缘漆已经刮去。图乙是滑动变阻器的示意图,丙是它在电路中的符号。
下图所示的是旋钮式电阻箱的示意图,它的面板上有两个接线柱,还有几个旋钮,旋钮旁分别标有倍率×1、×10、×100、×1000的字样,旋钮的周围标有0--9共十个数字。使用时面板上的标志(白点)指着的数值再乘以旋钮旁所标的倍率,就是这个旋钮下面连入电路的电阻值。图中所示的这个电阻箱可以组成0--9999欧姆范围内的各种整数的电阻值,供实验时使用,如图所示的情况,这时的电阻值为2408欧姆。
[典型例题]
[例1] 将电阻为1Ω的金属丝对折并绞合在一起后的金属丝的电阻又是多少?
分析:金属丝对折并绞合后的长度为原来的1/2,横截面积却是原来的2倍。
解答:
利用公式
则 ∴
说明:若将1的金属丝均匀拉长为原长的3倍时,电阻又是多少?这里既要考虑到由于金属丝被拉长,电阻将要增大到原来的3倍外,还应注意在拉长的同时金属丝要变细到原来的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欧姆。
所以当金属丝对折并绞合一起使用或被均匀拉长时,我们看到不仅长度变化,同时横截面(即粗细)也要发生变化,都会影响电阻的大小。
[例2] 有甲、乙两导体用同种合金制成,且长度也相等,而甲导体的横截面积是乙导体的2倍,哪个的电阻大?若将甲导体的长度均匀地拉长为原来的2倍,甲、乙两导体的电阻哪个大?
分析:根据导体的电阻与横截面积的关系,可知乙导体的电阻大。
若将甲导体的长度拉长为原来的2倍,当导体的体积不变时,甲导体的横截面积将减小为原来的1/2,即与乙导体的横截面积相等.根据导体的长度与电阻的关系,可判断甲导体的电阻大于乙导体的电阻。
解答:乙导体的电阻大;甲导体的电阻大。
说明:因为导体的电阻是由材料、长度、横截面积和温度等因素决定的,所以要比较两导体电阻的大小,这些因素必须共同考虑
[例3] 关于电阻的大小,以下说法正确的是(温度变化的影响忽略不计)( )
A. 导线越长,电阻越大
B. 导线越粗,电阻越小
C. 铁导线的电阻比铜导线的电阻大
D. 同种材料、粗细相同的导线越短,电阻越小
分析:导线电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料等因素决定的.A只比较了导线的长度;B只比较了导线的横截面积;C只比较了导线的材料;它们都不完整,都是错误的。
解答:D
说明:影响电阻大小的是导体的长度、横截面积、材料、温度诸因素,因此思考问题应全面。
[例4] 图2是滑动变阻器改变电流强度的实验电路图,当滑片P向左移动要使灯变暗,电路图中的M,N两线头应与滑动变阻器的哪两个接线柱相连?此时电流表示数将怎样变化?
分析:要使图中的灯变暗,即通过灯中的电流变小,要求滑动变阻器接入电路的电阻线的长度变长。由于此时滑片P是向左移动的,PB段变长,为使电流通过PB段,所以必须一端用B接线柱,另外再在金属杆两端任选一接线柱接入电路。
解答:M,N两线头应分别与滑动变阻器的B,C(或D)相连,电流表示数将变小
说明:当已知滑动片P的移动方向后,应先判断接入电路的电阻值是变大还是变小,然后确定电阻线接入电路部分是变长还是变短,最后选[例5]在如图3所示的电路中,R为滑动变阻器,电源电压恒定,当滑片由b向a滑动的过程中,电流表的示数如何变化?灯泡的亮度如何变化?
定下面的接线柱
分析:在滑动变阻器的滑片由b向a滑动的过程中,它接到电路中的阻值由最大逐渐减小到零,但此时整个电路中的电阻并不为零。
解答:当滑动变阻器的滑片在b点时,电路中的电阻最大,此时电流表的示数为最小。当滑片由b向a滑动的过程中,电路中的电阻逐渐减小,电路中的电流逐渐增大,电流表的示数就逐渐增大。当滑片滑到a点时,电流表的示数为最大.在此过程中灯泡的亮度逐渐变亮。
说明:从滑键处把变阻器的总电阻分成了两部分,要分清哪一部分接在电路中,当滑键移动时,这部分电阻怎样变化。这样的分析十分重要。
[例6] 如图6所示,已知:R1=15欧姆,滑动变阻器变化范围是0-50欧姆,则:
(1)P在a端时,=______欧姆,=______欧姆;
(2)P在b端时,=______欧姆,=______欧姆;
(3)P在中点c处,=______欧姆,=______欧姆;
(4)P从a向b移动,R′将______,将______;
(5)P从b向a移动,R′将______,将______.
分析:滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻=0欧,电路总电阻=R1=15欧,滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻应是最大时,=50欧姆,此时总电阻=R1+=65欧。当滑片P在中点c处时,滑动变阻器接入电路的电阻是滑动变阻器最大阻值的一半,=25欧,此时电路中总电阻=+R1=40欧姆.当滑片P从a向b移动时,若以c为动点,则很清楚地从图中可以看到接入电路的电阻变大,所以电路中总电阻也变大.当滑片P从b向a移动时,若以c为动点,则很清楚可以看到接入电路电阻变小,所以电路中总电阻也将变小。
解答:
(1)0,15
(2)50,65
(3)25,40
(4)变大,变大
(5)变小,变小
说明:对滑动变阻器不仅要会根据结构示意图进行分析,同时还要会根据滑动变阻器在电路图中的符号进行分析。
[模拟试题]
(二)导体电阻大小的决定因素
图表示研究导体电阻时实验用的装置。接线板M上有两个接线柱A和B,可以把不同的导体接在A、B之间做实验,
1. 将横截面积相同而长度不同的两条镍铬合金线,先后接在A、B之间。当加上相同的电压时,通过较长的那条导线中电流较小,说明它的电阻较大。
2. 将长度相同而横截面积不同的两条镍铬合金线,先后接在A、B之间。当加上相同的电压时,通过横截面积较小的那条导线中电流较小,说明它的电阻较大。
3. 将长度和横截面积相同而材料不同的导线,例如一条镍铬合金线和一条锰铜线先后接在A、B之间。当加上相同的电压时,通过的电流大小不同,说明它们的电阻不同。
综合上面的实验研究知道: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长度、横截面积和材料的性质。
4. 拿走接线板M,把日光灯的灯丝加热,注意观察电流表示数如何变化。
我们看到灯丝被加热后,电路中的电流减小了,表明灯丝的电阻变大了,可见,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。
下表列出一些不同材料制成的长为1米、横截面积为1毫米2的导线,在20℃的电阻值
(一) 电阻
1. 导体对电流阻碍作用的性质叫做电阻,电阻用字母R表示
2. 电阻的单位:国际单位制中电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。当导体两端的电压是1伏特,通过的电流恰是1安培,规定这个导体的电阻就是1欧姆。
比欧姆大的单位有千欧(K)、兆欧(M)。
1千欧=103欧姆 1兆欧=103千欧
3. 电阻的物理意义:表示导体对电流阻碍作用的大小。
4. 知道滑动变阻器和电阻箱的结构、使用并且会对电阻箱读数。
3. 知道决定导体电阻大小的因素。
2. 熟悉电阻的单位,能对电流的不同单位进行变换。
1. 知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
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