電阻和變阻器-講義

1、專題10 電阻 只要心中有夢想，你就會與眾不同！課 題電阻備課時間：2015- -授課時間： 教學(xué)內(nèi)容第一部分 電阻【自學(xué)卡片】1.電阻：(1)意義：表示導(dǎo)體對的大小。(2)單位：、。換算：1 k=,1 M=。(3)電路符號：。2.影響電阻大小的因素：(1)。(2)長度：其他條件相同時,長度,電阻越大。(3)橫截面積：其他條件相同時,橫截面積,電阻越大。【知識拓展】電阻大小與溫度和材料的關(guān)系衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù),其定義為溫度每升高1時電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。多數(shù)金屬的電阻隨溫度的升高而升高,一些半導(dǎo)體卻相反。在溫度一定的情況下,有公式R= 。其中就是電阻率,l為材料的長度,

2、單位為m,S為面積,單位為m2。可以看出,材料的電阻大小正比于材料的長度,而反比于其面積?？键c一 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素【示范題1】(2014·天津中考)在“探究影響電阻大小的因素”實驗中,某實驗小組提出了如下猜想：猜想一：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體長度有關(guān)猜想二：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體粗細(xì)有關(guān)猜想三：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體材料有關(guān)同學(xué)們想利用如圖所示的電路和下表中的導(dǎo)體驗證上述猜想。 導(dǎo)體代號長度/m橫截面積/mm2材料A1.00.2錳銅B1.00.4錳銅C1.00.6錳銅D0.50.4錳銅E1.50.4錳銅F1.00.6鎳鉻合金G1.0(1)請將驗證猜想一的實驗設(shè)計思路補充完整。選取和相同、不同的導(dǎo)體,

3、分別將其接入如圖所示的電路中,通過比較電路中 的大小,判斷導(dǎo)體電阻的大小。(2)驗證猜想三時,若需對比三個實驗數(shù)據(jù),則應(yīng)從上表中選取導(dǎo)體(填寫導(dǎo)體代號)來進行實驗?！净犹骄俊吭搶嶒炐〗M的同學(xué)在完成上述探究后,又想研究溫度對導(dǎo)體電阻的影響,于是設(shè)計了如圖所示的實驗電路：用酒精燈對電路中的一段導(dǎo)體加熱,觀察導(dǎo)體電阻的變化。(1)該實驗方案存在的缺陷： 。(2)你提出的改進方案是 。【技法點撥】(1)轉(zhuǎn)換法與控制變量法的應(yīng)用。轉(zhuǎn)換法：通過電流的大小或者燈泡的亮度判斷導(dǎo)體的電阻,電流越小,燈泡越暗,接入電路中導(dǎo)體的電阻越大?？刂谱兞糠ǎ弘娮璧拇笮∨c多個因素有關(guān),故在分析時,需控制其他量不變,一個量變

4、化,得出電阻與此變量的關(guān)系。(2)注意事項：連接電路時電路處于斷開狀態(tài),因為電路中無滑動變阻器,使用的電源電壓不要太高(不高于3 V)。(3)實驗改進：電路中可以接入滑動變阻器,以便于保護電路?？键c二 對電阻的理解【示范題2】(2014·丹東中考)關(guān)于影響導(dǎo)體電阻大小的因素說法正確的是()A.導(dǎo)體電阻大小取決于通過它電流的大小,電流越小的導(dǎo)體電阻越大B.導(dǎo)體電阻大小取決于加在它兩端電壓的大小,電壓越大的導(dǎo)體電阻越大C.相同材料制成粗細(xì)相同的導(dǎo)線,長度越長電阻也越大D.銅導(dǎo)線的電阻一定比鐵導(dǎo)線的電阻小【解題探究】解答本題思考以下問題：(1) 電阻大小與哪些因素有關(guān)?(2)電阻大小受電壓

5、、電流影響嗎?【技法點撥】對導(dǎo)體電阻的認(rèn)識(1)性質(zhì)：電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)。在比較電阻大小時,要綜合考慮各個因素的影響,不能片面考慮。(2)形成：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體內(nèi)自由電荷發(fā)生定向移動,與非自由電荷的碰撞與摩擦,是導(dǎo)體內(nèi)部的問題,所以其大小只與導(dǎo)體本身的因素有關(guān),與電壓大小和電流大小無關(guān)?！咀兪接?xùn)練】對于某個導(dǎo)體電阻的大小,以下說法正確的是()A.加在導(dǎo)體兩端的電壓增大為原來的兩倍,導(dǎo)體的電阻也增大為原來的兩倍B.通過導(dǎo)體的電流減小為原來的一半,則導(dǎo)體的電阻增大為原來的兩倍C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流為零時,導(dǎo)體的電阻為零D.電阻是導(dǎo)

6、體本身的一種性質(zhì),與電壓和電流無關(guān)課堂達(dá)標(biāo)·練基礎(chǔ)1.電阻R1與R2并聯(lián),若通過R1的電流小于通過R2的電流,則R1、R2對電流的阻礙作用是()A.R1對電流的阻礙作用大B.R2對電流的阻礙作用大C.R1和R2對電流的阻礙作用一樣大D.大小關(guān)系無法判斷2.(2015·福鼎十校聯(lián)考)為了研究電阻與材料的關(guān)系,采用了如圖所示的電路,其中AB是錳銅線,CD是鎳鉻合金線,它們應(yīng)該()A.長度相同,橫截面積不同B.長度相同,橫截面積也相同C.長度不同,橫截面積也不同D.長度不同,橫截面積相同3.(2014·柳州中考)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),在不考慮溫度影響的情況下,它的大

7、小()A.只跟導(dǎo)體的材料有關(guān)B.只跟導(dǎo)體的長度有關(guān)C.只跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)D.跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積均有關(guān)4.(2015·廣安期末)一根錳銅線的電阻為R,要使這根連入電路的導(dǎo)線電阻變大,可采用的方法是()A.減小導(dǎo)線兩端的電壓B.增大導(dǎo)線中的電流C.將導(dǎo)線對折后連入電路D.將導(dǎo)線拉長后連入電路【方法歸納】電阻的變化(1)導(dǎo)線被拉長,改變了兩個因素：長度變大,橫截面積變小,因此電阻變大。(2)導(dǎo)線對折,改變了兩個因素：長度變短,橫截面積變大,因此電阻變小。5.(2015·濟南三十中期中)在探究“導(dǎo)體的電阻大小與橫截面積有什么關(guān)系”的實驗中,請你根據(jù)下表所提供的信息選出

8、合適的金屬絲()金屬絲代號材料長度L/m橫截面積S/mm2鎳鉻合金1.801.0鎳鉻合金0.901.0鎳鉻合金0.451.0鎳鉻合金0.902.0鎳鉻合金0.900.5錳銅合金0.900.5鎳鉻合金3.600.5A.B.C.D.6.(2015·萊州期末)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度和。有兩段導(dǎo)線甲和乙,在相同電壓下,通過導(dǎo)線甲的電流較小,通過導(dǎo)線乙的電流較大,由此可知導(dǎo)線(選填“甲”或“乙”)的電阻較大。7.(2015·微山實驗月考)如圖所示的電路,AB和CD均為鎳鉻合金線。閉合開關(guān)后,通過觀察電流表的示數(shù),可以比較出合金線電阻的大小,這種

9、研究方法叫(選填“等效替代法”或“轉(zhuǎn)換法”)。這個實驗裝置是研究電阻大小與導(dǎo)體的關(guān)系。8.下表中,甲、乙、丙三根導(dǎo)體是用同種材料制成的,根據(jù)表中的數(shù)據(jù),它們的電阻從大到小的排列順序是。導(dǎo)體長度/m橫截面積/mm2甲12乙0.54丙0.529.研究導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系的實驗如圖所示,當(dāng)用酒精燈緩慢地對鎢絲加熱時,將觀察到電流表的示數(shù)(選填“變大”“變小”或“不變”),這個實驗說明了  。10.(2015·富順童寺學(xué)區(qū)期中)在溫度一定的條件下,做“探究導(dǎo)體電阻的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗,小明采用了控制變量的方法進行實驗。下表給出了實驗中所用到的導(dǎo)體的情況。導(dǎo)體代號ABCDE

10、FG導(dǎo)體長度L/m1.00.51.51.01.21.50.5導(dǎo)體橫截面積S/mm23.20.81.20.81.21.21.2導(dǎo)體材料錳銅鎢鎳鉻絲錳銅鎢錳銅鎳鉻絲(1)若選取和(填寫導(dǎo)體的代號)兩根導(dǎo)體進行對比,是為了研究導(dǎo)體電阻大小與材料是否有關(guān)。(2)選擇C和G兩導(dǎo)體進行對比,是為了研究導(dǎo)體電阻與的關(guān)系。(3)為了研究導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系,應(yīng)選擇的兩根導(dǎo)體是和(填寫導(dǎo)體的代號)?！疽稽c通】找找你容易錯在哪里一根粗細(xì)均勻的長為L的金屬導(dǎo)線,其電阻為R。當(dāng)把它均勻拉長到2L時,其電阻為。當(dāng)把它對折后使其長度變?yōu)闀r,電阻為。【學(xué)生自答】2R課時提升作業(yè)一、選擇題1.(2014·嘉興中

11、考)為了驗證玻璃在加熱燒紅時也能導(dǎo)電,同學(xué)們利用白熾燈、燈絲已斷的燈泡玻璃芯、酒精燈、插頭、導(dǎo)線若干,設(shè)計了如圖所示的四種方案,其中合理的是()2.(2014·綏化中考)在溫度一定時,比較兩根銅導(dǎo)線的電阻的大小,下列說法中正確的是()A.長導(dǎo)線的電阻大B.細(xì)導(dǎo)線的電阻大C.長度相同,粗導(dǎo)線的電阻大D.粗細(xì)相同,長導(dǎo)線的電阻大3.LED燈是一種高效的節(jié)能光源,其核心元件是發(fā)光二極管。發(fā)光二極管的主要材料是()A.陶瓷B.半導(dǎo)體C.超導(dǎo)體D.橡膠【知識拓展】LED的介紹LED是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體,它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理,而采用電場發(fā)光。據(jù)分析,LE

12、D的特點非常明顯,壽命長、光效高、低輻射與低功耗。白光LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,LED的壽命可大于100000小時。有人還預(yù)測,未來的LED壽命上限將無窮大。隨著近來LED散熱技術(shù)的改進,室外照明的大功率LED路燈、投光燈等LED大功率照明燈具已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)并開始被大量應(yīng)用。對色溫和顯色性要求很高的室內(nèi)照明的舞臺燈、影棚燈等也已實現(xiàn)量產(chǎn)并投入應(yīng)用。LED照明已進入高速發(fā)展期。4.(2015·濰坊期末)小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b為長度一樣的鎳鉻合金絲,b比a的橫截面積大。關(guān)于此實驗,下列說法正確的是 ()A.小燈泡越亮,表示接入的合金絲電阻越

13、大B.利用此裝置只能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積的關(guān)系C.利用此裝置能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積、長度的關(guān)系D.為了準(zhǔn)確比較兩條合金絲的電阻,可在電路中串聯(lián)一個電壓表5.有甲、乙、丙、丁四根導(dǎo)線,其中甲、乙、丙三根是銅線,丁是鎳鉻合金線。甲、乙兩導(dǎo)線粗細(xì)相同,甲比乙短,乙、丙兩導(dǎo)線長短一樣,乙比丙粗,丙、丁兩導(dǎo)線長短粗細(xì)相同,則四根導(dǎo)線按其電阻大小排列的是()A.R丁>R乙>R丙>R甲B.R乙>R丁>R甲>R丙C.R丙>R乙>R甲>R丁D.R丁>R丙>R乙>R甲【方法歸納】比較電阻大小的方法(1)利用控制變量法：分析影響電阻

14、大小的因素的變化,比較電阻大小。(2)比較電流法：在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流大,導(dǎo)體電阻小。二、填空題6.(2015·北京海淀區(qū)期中)如圖所示,電源兩端電壓保持不變,Rt為一熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小。閉合開關(guān),電流表示數(shù)為I;當(dāng)Rt溫度降低時,電流表示數(shù)(選填“大于”“等于”或“小于”)I。7.如圖是四根高壓輸電線上的一個裝置,利用這個裝置將四根導(dǎo)線并聯(lián)起來,相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的,從而減小了導(dǎo)線的,以達(dá)到減少輸電線上電能損失的目的。8.(2014·連云港中考)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),某些材料在超低溫的情況下電阻突然減小為零,這種性質(zhì)稱為超導(dǎo)性,具有超導(dǎo)性的物體稱為超導(dǎo)體。超

15、導(dǎo)體有著十分誘人的應(yīng)用前景。(1)請就超導(dǎo)現(xiàn)象提出一個探究性問題,如：哪些材料具有超導(dǎo)性?_。(2)請列舉未來超導(dǎo)體可能應(yīng)用的一個例子 _。三、實驗探究題9.(8分)(2014·襄陽中考)如圖所示為“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”的實驗電路圖,A、B之間接電阻。(1)本實驗通過觀察比較電阻的大小。(2)小明發(fā)現(xiàn)手邊只有一根較長的電阻絲,他可以探究導(dǎo)體的電阻是否與導(dǎo)體的和有關(guān)。10.(12分)(2015·北京海淀區(qū)期中)小明和小紅在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問題時,他們做了如下的猜想：猜想1：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。猜想2：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的長度有關(guān)。猜想3：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。(1)小明為了驗證猜想1,利用圖甲做了如下設(shè)計：先將導(dǎo)線夾M、N分別接到一根鎳鉻合金絲兩端,閉合開關(guān),記下電流表示數(shù);然后將鎳鉻合金絲從中間對折,再將導(dǎo)線夾M、N分別接到對折后的鎳鉻合金絲兩端,閉合開關(guān),記下電流表示數(shù);比較兩次實驗記下的電流表示數(shù)大小,即可驗證猜想1是否正確。你認(rèn)為該同學(xué)的設(shè)計能否驗證猜想1并給出解釋理由： 。小紅選擇了如圖乙所示的器材。演示板上固定了四根金屬絲,a、b、c三條金屬絲長度均為0.8m,d的長度為0.5m,a、b的橫截面積相同