第 一 節(jié) 電 阻 和 變 阻 器 第 十 五 章 探 究 電 路 常 用 的 導(dǎo) 線 通 常 是 用 銅 或鋁 做 的 ， 特 別 重 要 的 用 電設(shè) 備 的 導(dǎo) 線 還 要 用 昂 貴 的銀 來 做 。 鋼 鐵 也 是 導(dǎo) 體 ，又 多 又 便 宜 ， 那 么 ， 為 什么 不 用 鋼 鐵 來 做 導(dǎo) 線 呢 ？ 你 知 道 嗎 ？ 常 見 電 阻人 的 雙 手 間 （ 干 燥 ） 1000-5000人 的 雙 手 間 （ 潮 濕 ） 200800照 明 燈 泡 （ 工 作 時 ） 1003000實 驗 用 小 燈 泡 550實 驗 用 導(dǎo) 線 （ 每 根 ） 0.010.10 電 阻水 在 水 管 中 流 動 會 受 到 阻 力 ， 有 的 地 方 水 流 大 ， 有 的 地 方水 流 小 ， 在 大 水 管 里 水 流 快 ， 小 水 管 里 水 流 慢 。 同 樣 ，電 荷 在 導(dǎo) 體 中 的 定 向 移 動 也 會 受 到 阻 礙 ， 有 的 導(dǎo) 線 中 電流 大 ， 有 的 導(dǎo) 線 中 電 流 小 。同 樣 ， 電 荷 在 導(dǎo) 體 中 的 定 向 移 動 也 會 受 到 阻 礙 ，有 的 導(dǎo) 線 電 流 大 ， 有 的 導(dǎo) 線 電 流 小 。l 我 們 就 把 導(dǎo) 體 對 電 流 的 阻 礙 作 用 叫 做 電 阻電 阻 大 通 過 導(dǎo) 體 的 電 流 就 小 導(dǎo) 體 對 電 流 的 阻 礙 作 用 叫 做 電 阻 。電 阻 電 阻 的 符 號 R 單 位 ： 歐 姆 常 用 單 位 ： 千 歐 （ k） 兆 歐 （ M） 1 k=103 1 M=106 電 阻 導(dǎo) 體 對 電 流 的 阻 礙 作 用 叫 做 電 阻 。電 阻 用 R表 示 ， 單 位 ： 歐 姆 ， 簡 稱 “ 歐 ” ， 符 號 是 。常 見 的 電 阻 在 電 路 中 的 符 號 ： 1.電 阻 的 定 義歐 姆 這 個 單 位 并 不 大 ， 所 以 在 電 阻 的 單 位 里 面 還 有 千 歐 （ k ） 和 兆 歐 （ M ）1M = 1000 k 1 = 1000 歐 姆 (1789-1854) ：l 喬 治 西 蒙 歐 姆 ， 他 是 德 國 物 理 學(xué)家 。 生 于 巴 伐 利 亞 埃 爾 蘭 根 城 。l 他 最 主 要 的 貢 獻(xiàn) 是 通 過 實 驗 發(fā) 現(xiàn) 了電 流 公 式 ， 后 來 被 稱 為 歐 姆 定 律 。 1826年 ， 他 把 這 些 研 究 成 果 寫 成 題目 為 金 屬 導(dǎo) 電 定 律 的 測 定 的 論文 ， 發(fā) 表 在 德 國 化 學(xué) 和 物 理 學(xué) 雜志 上 。l 此 外 他 對 聲 學(xué) 以 及 數(shù) 學(xué) 上 也 有 卓 越的 貢 獻(xiàn) 。 l 人 們 為 了 紀(jì) 念 他 的 卓 越 成 就 ， 用 他的 名 字 歐 姆 作 為 電 阻 的 單 位 。 提 出 探 究 的 問 題 ：影 響 導(dǎo) 體 電 阻 大 小 的 因 素 會 有 哪 些 ？ 常 見 用 電 器 電 阻 R/ 白 熾 電 燈 3227白 熾 電 燈 807電 熨 斗 80.7電 烤 箱 54電 爐 48.4常 見 用 電 器 正 常 工 作 時 的 電 阻 阻 值 影 響 電 阻 大 小 的 因 素 提 出 問 題 ： 電 阻 是 有 大 小 的 ， 那 么 你 知 道 電阻 的 大 小 與 哪 些 因 素 有 關(guān) 嗎 ？4、 電 阻 的 大 小 可 能 與 導(dǎo) 線 的 溫 度 有 關(guān) 。1、 電 阻 的 大 小 可 能 與 導(dǎo) 線 的 長 短 有 關(guān) 。2、 電 阻 的 大 小 可 能 與 導(dǎo) 線 的 材 料 有 關(guān) 。3、 電 阻 的 大 小 可 能 與 導(dǎo) 線 的 粗 細(xì) 有 關(guān) 。猜 想 ： 猜 想 與 假 設(shè)決 定 電 阻 大 小 的 因 素 可 能 有 : 長 度 橫 截 面 積 材 料 溫 度導(dǎo) 線 1 2 3 4材 料 錳 銅 鎳 鉻 鎳 鉻 鎳 鉻橫 截 面 積 0.5mm2 0.5mm2 0.5mm2 1mm2長 度 1m 1m 0.5m 1m 在 本 研 究 中 應(yīng) 該控 制 導(dǎo) 體 的 _和 _不 變 ,再研 究 當(dāng) 導(dǎo) 體 的 粗 細(xì)發(fā) 生 變 化 時 ,導(dǎo) 體 電阻 的 變 化 情 況 .材 料長 度 探 究 電 阻 大 小 與 橫 截 面 積 的 關(guān) 系實 驗 結(jié) 論 : 材 料 長 度 相 同 的 導(dǎo)體 , 橫 截 面 積 越大 ,電 阻 越 小 . 在 本 研 究 中 應(yīng) 該 控制 導(dǎo) 體 的 _和_ 不 變 ,再 研究 當(dāng) 導(dǎo) 體 的 長 度 發(fā)生 變 化 時 ,導(dǎo) 體 電 阻的 變 化 情 況 .材 料橫 截 面 積 探 究 電 阻 的 大 小 與 長 度 的 關(guān) 系 實 驗 結(jié) 論 : 材 料 橫 截 面 積 相 同 的導(dǎo) 體 ,長 度 越 長 ,電阻 越 大 . 探 究 電 阻 的 大 小 與 材 料 的 關(guān) 系 實 驗 結(jié) 論 : 粗細(xì) 長 度 相 同 的導(dǎo) 體 , 電 阻 與 材 料有 關(guān) . 在 本 研 究 中 應(yīng) 該控 制 導(dǎo) 體 的 _和 _不 變 ,再研 究 當(dāng) 導(dǎo) 體 的 材 料發(fā) 生 變 化 時 ,導(dǎo) 體 電阻 的 變 化 情 況 .長 度橫 截 面 積 探 究 電 阻 的 大 小 與 溫 度 的 關(guān) 系長 度橫 截 面 積 材 料 實 驗 表 明 ,金屬 導(dǎo) 體 的 電 阻 與溫 度 有 關(guān) . 在 本 研 究 中 應(yīng) 該 控制 導(dǎo) 體 的 _、 _和 不 變 ,再 研 究 當(dāng) 導(dǎo) 體 的 溫 度發(fā) 生 變 化 時 ,導(dǎo) 體 電 阻的 變 化 情 況 . 溫 度 升 高 ,金 屬 導(dǎo) 體 的 電 阻 會 增 大 .溫 度 降 低 ,金 屬 導(dǎo) 體 的 電 阻 會 減 少 . 某 些 材 料 的 溫 度 降 低 到 一 定 程度 時 ,電 阻 會 突 然 消 失 .這 就 是 超 導(dǎo)現(xiàn) 象 .實 驗 表 明 ：非 金 屬 結(jié) 論 正 好 相 反 ， 如 石 墨 3.總 結(jié) ： 電 阻 大 小 與 哪 些 因 素 有 關(guān)情 況 電 流 電 阻材 料 不 同導(dǎo) 線 越 長導(dǎo) 線 越 短橫 截 面 小橫 截 面 大溫 度 高 金 屬溫 度 低 金 屬 不 同大 大大 大大不 同 大小小 小小 小小 導(dǎo) 體 的 電 阻 決 定 于 它 本 身 的 材 料 、長 度 、 橫 截 面 積 和 溫 度 ， 與 其 它因 素 無 關(guān) 。 所 以 說 ， 電 阻 是 導(dǎo) 體本 身 的 一 種 基 本 性 質(zhì) 。 長 1m、 橫 截 面 積 1 m 的 導(dǎo) 體 材 料 在 20 時 的 電 阻 值材 料 電 阻 R 銀 0.016銅 0.017鋁 0.027鐵 0.096鎳 鉻 合 金 1.09 1.12電 木 104 108橡 膠 10 7 1010 1、 所 有 的 物 體 都 有 電阻 ， 只 是 電 阻 的 大 小 不一 樣 。2、 直 到 現(xiàn) 在 ， 人 們 還沒 有 發(fā) 現(xiàn) 或 者 發(fā) 明 一 種沒 有 電 阻 的 材 料 。想 一 想 ： 平 時 我 們 用 的導(dǎo) 線 一 般 都 是 銅 絲 或 者鋁 線 ， 為 什 么 不 用 鐵 絲做 導(dǎo) 線 呢 ？ 請 注 意 ：l 電 壓 表 電 阻 很 大 ， 可 以 看 做斷 路 ， R= l 導(dǎo) 線 、 開 關(guān) 、 電 流 表 電 阻 很 小 ，可 以 看 做 沒 有 電 阻 ， R=0 1.有 兩 條 粗 細(xì) 相 同 、 材 料 相 同 的 導(dǎo) 線 ， 一 條長 20 厘 米 ,另 一 條 長 1.3米 ， 哪 條 導(dǎo) 線 電 阻大 ， 為 什 么 ？ 2.有 兩 條 長 短 相 同 、 材 料 相 同 的 導(dǎo) 線 ， 一條 橫 截 面 積 0.4厘 米 2， 另 一 條 2毫 米 2， 哪條 導(dǎo) 線 電 阻 大 ， 為 什 么 ？ 3.“銅 導(dǎo) 線 比 鐵 導(dǎo) 線 的 電 阻 小 。 ” 這 種 說法 對 嗎 ？ 應(yīng) 當(dāng) 怎 么 說 ？4 甲 、 乙 兩 條 長 度 相 同 的 鎳 鉻 合 金 電阻 線 ， R甲 R乙 ,則 甲 的 橫 截 面 積 乙的 橫 截 面 積 （ 選 填 “ 大 于 ” 、 “ 小 于 ”或 “ 等 于 ” ） 。5 導(dǎo) 體 電 阻 的 大 小 還 受 影 響 ，同 一 盞 電 燈 ， 發(fā) 光 時 的 電 阻 比 不 發(fā) 光時 的 電 阻 （ 選 填 “ 大 ” 或“ 小 ” ） 。 大 于溫 度大 6 有 關(guān) 導(dǎo) 體 電 阻 的 說 法 ， 正 確 的 是 （ ） A 粗 細(xì) 相 同 的 兩 根 導(dǎo) 線 ， 長 度 大 的 ， 電阻 一 定 大 B 長 度 相 同 的 兩 根 導(dǎo) 線 ， 橫 截 面 積 小 的 ，電 阻 一 定 大 C 同 種 材 料 制 成 的 長 短 相 同 的 兩 根 導(dǎo) 線 ，橫 截 面 積 小 的 ， 電 阻 一 定 大 D 鋁 導(dǎo) 線 的 電 阻 一 定 比 銅 導(dǎo) 線 的 電 阻 大 C 7 決 定 導(dǎo) 體 電 阻 大 小 的 因 素 是 （ ） A 加 在 導(dǎo) 體 兩 端 的 電 壓 B 通 過 導(dǎo) 體 的 電 流 強 度 C 導(dǎo) 體 的 質(zhì) 量 、 密 度 D 導(dǎo) 體 的 材 料 、 長 度 、 橫 截 面 積8 兩 段 長 短 粗 細(xì) 和 材 料 都 不 同 的 導(dǎo) 體 分 別 接 在 電 壓相 同 中 的 電 路 中 ， 則 下 列 判 斷 正 確 的 是 （ ） A.長 導(dǎo) 體 中 的 電 流 一 定 大 些 B.短 導(dǎo) 體 中 的 電 流 一 定 大 些 C. 導(dǎo) 體 被 拉 長 后 ， 通 過 的 電 流 都 一 定 變 小 D. 導(dǎo) 體 被 冷 卻 后 ， 通 過 的 電 流 都 一 定 變 小 D C 9 通 過 一 個 50電 阻 的 電 流 若 減 少 為 原 來 的 1/2時 ，不 計 溫 度 的 影 響 ， 此 時 該 電 阻 的 阻 值 大 小 為 （ ） A 100 B 50 C 25 D 無 法 確 定 電 阻 大 小10 如 果 在 粗 細(xì) 相 同 中 的 銅 絲 、 鐵 絲 、 鎳 鉻 合 金 絲中 選 擇 做 電 學(xué) 實 驗 連 接 電 路 用 的 導(dǎo) 線 ， 最 好 選 用 （ ） A 銅 絲 B 鐵 絲 C 鎳 鉻 合 金 絲 D 三 種 材 料 都 一 樣 BA 11.一 根 金 屬 導(dǎo) 體 ， 把 它 拉 長 后 ， 跟 原 來 比 較 它 的電 阻 - 。 （ 填 “ 不 變 ” ， “ 變 大 ” 或 “ 變小 ” ） 變 大12.一 段 導(dǎo) 體 當(dāng) 它 兩 端 的 電 壓 從 3V變 到 6V時 它 的 電阻 ； 當(dāng) 它 兩 端 的 電 壓 變 為 零 時 它 的 電 阻 。 （ 填 “ 不 變 ” ， “ 變 大 ” 或 “ 變 小 ” ） 不 變不 變 13 在 做 “ 決 定 電 阻 大 小 的 因 素 ” 實 驗 時 ， 需 要 在 電 阻 相 同 的 條 件下 ， 比 較 通 過 不 同 導(dǎo) 線 的 電 流 。 下 表 是 給 出 的 幾 種 不 同 的 導(dǎo) 線 。l 為 研 究 電 阻 與 導(dǎo) 體 材 料 是 否 有 關(guān) ， 應(yīng) 在 上 表 中 選 用 導(dǎo) 線 C和 導(dǎo)線 。l 為 研 究 電 阻 與 導(dǎo) 體 的 長 度 是 否 有 關(guān) ， 應(yīng) 在 上 表 中 選 用 導(dǎo) 線 C和導(dǎo) 線 。 l 為 研 究 電 阻 與 導(dǎo) 體 橫 截 面 積 是 否 有 關(guān) ， 應(yīng) 在 上 表 中 選 用 導(dǎo) 線 A和 導(dǎo) 線 。導(dǎo) 線 A B C D E F G材 料 錳 銅 鎢 鎳 鉻 錳 銅 鎢 錳 銅 鎳 鉻長 度 m） 1.0 0 .5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5橫 截 面 積 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2FGD 這 些 元 件 是 根 據(jù) 什 么 原 理 來 工 作 的 ？ 方 法 有 改 變 導(dǎo) 體 的 、 、 和 。而 最 方 便 的 是 改 變 。電 阻 變 化 電 流 變 化 結(jié) 果思 考 ： 用 什 么 辦 法 可 以 改 變 導(dǎo) 體 的 電 阻 ？哪 種 方 法 最 簡 單 ？ 材 料 長 度 粗 細(xì) 溫 度導(dǎo) 體 的 長 度 A BP滑 動 變 阻 器 常 用 的 變 阻 器 是 靠 改 變 接 入 電 路 的 電阻 絲 的 有 效 長 度 來 改 變 電 阻 大 小 . 符 號 為 :實 驗 室 中 常 用 的 變 阻 器 有 滑 動 變 阻 器 和 電 阻 箱 。 2、 滑 動 變 阻 器 的 構(gòu) 造 滑 片 P 金 屬 棒 A、 B、 C、 D為 接 線 柱2.結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 和 符 號1.實 物 及 名 稱 瓷 筒 支 架 線 圈A BC DA BC DP P 2.滑 動 變 阻 器 的 使 用 方 法 ：(1)使 用 C、 D（ 上 邊 兩 個 ） 接 線 柱 ： 滑 動 變 阻 器 的 電 阻 線 沒 有 接 入 電 路 ， 所 以 起 不 到改 變 電 阻 ， 從 而 改 變 電 流 的 作 用 。 這 是 一 種 錯 誤 用 法 。A C DA B (2)使 用 A、 B（ 下 邊 兩 個 ） 接 線 柱 ： 相 當(dāng) 于 接 入 電 路 中 一 個 定 值 電 阻 ,同 樣 起 不 到 改 變電 阻 ， 從 而 改 變 電 流 的 作 用 。A C DA B P(3)使 用 A、 （ 一 上 一 下 ） 兩 個 接 線 柱 ： AP段 電 阻 線 接 入 電 路 ， 當(dāng) 滑 片 P遠(yuǎn) 離 A端 滑 動 時 ， AP段 電 阻 線 變 長 ， 電 阻 變 大 ， 電 流 變 小 ， 燈 變 暗 。A C DA B (4)使 用 A、 D（ 一 上 一 下 ） 兩 個 接 線 柱 ： AP段 電 阻 線 接 入 電 路 ， 當(dāng) 滑 片 P遠(yuǎn) 離 A端 滑 動 時 ，AP段 電 阻 線 變 長 ， 電 阻 變 大 ， 電 流 變 小 ， 燈 變 暗 。A C DA BP (5)使 用 B、 C（ 一 上 一 下 ） 兩 個 接 線 柱 ： BP段 電 阻 線 接 入 電 路 ， 當(dāng) 滑 片 P向 B端 滑 動 時 ,BP段 電阻 線 變 短 ， 電 阻 變 小 ， 電 流 變 大 ， 燈 變 亮 。PA C DA B (6)使 用 B、 D（ 一 上 一 下 ） 兩 個 接 線 柱 ： BP段 電 阻 線 接 入 電 路 ， 當(dāng) 滑 片 P向 B端 滑 動 時 ， BP段電 阻 線 變 短 ， 電 阻 變 小 ， 電 流 變 大 ， 燈 變 亮 。A C DA BP 1.滑 動 變 阻 器 電 阻 大 小 只 與 下 接 線 柱 有 關(guān)與 上 接 線 柱 無 關(guān)2.滑 片 距 下 接 線 柱 的 距 離 ：距離越大，電阻越大；距離越小，電阻越小。 P怎 么 連 ？ or 電 阻 箱 電 阻 箱 讀 數(shù) 練 習(xí) 變 阻 器 滑 動 變 阻 器 電 阻 箱優(yōu) 點 可 以 連 續(xù) 的 調(diào) 節(jié) 電阻 的 大 小 可 以 準(zhǔn) 確 的 讀 出 電阻 的 大 小缺 點 不 知 道 具 體 的 電 阻值 不 能 連 續(xù) 的 調(diào) 節(jié) 電路 電 阻 的 大 小 4.一 個 滑 動 變 阻 器 銘 牌 上 標(biāo) 有 “ 20 1A” 的 字樣 ， 它 的 意 思 是 指 變 阻 器 的 ( )D(A)電 阻 最 小 值 是 20,允 許 通 過 的 最 大 電 流 是 1A(B)電 阻 最 小 值 是 20,允 許 通 過 的 最 小 電 流 是 1A(C)電 阻 最 大 值 是 20,允 許 通 過 的 最 小 電 流 是 1A(D)電 阻 變 化 范 圍 是 0 20,允 許 通 過 的 最 大 電 流 是 1A 2.如 圖 示 ， 當(dāng) 把 滑 動 變 阻 器 接 入 電 路 后 ， 滑 片 P向 右 滑 動 時 ， 電 路 電 阻 變 大 ， 此 時 與 電 路 相 連 接的 接 線 柱 應(yīng) 是 （ ）（ A） C和 D （ B） B和 D （ C） A和 C （ D） B和 A課 堂 練 習(xí)1.滑 動 變 阻 器 是 靠 改 變 接 入 電 路 中 的 來 改 變 電 阻 的 器 件 。 電 阻 長 度C 20|1AA BC DP A BC DP甲 A BC DP乙A BC DP丙 A BC DP丁 D3.如 圖 示 的 滑 動 變 阻 器 四 種 接 法 中 ， 當(dāng) 變 阻 器 的 滑 片 P向 左 移 動 時 ， 都 能 使 電 路 中 的 電 流 變 大 的 是 （ ）（ A） 甲 和 乙 （ B） 丙 和 丁 （ C） 甲 和 丙 （ D） 甲 和 丁 5.下 圖 為 觀 察 滑 動 變 阻 器 作 用 的 實 驗 器 材 ， 將 所 有器 件 連 接 起 來 ， 要 求 滑 動 變 阻 器 滑 片 P向 右 滑 動 ，電 流 表 示 數(shù) 變 大 ， 燈 泡 變 亮 。 _ 20|1A1A0.2