
知識點(diǎn)一 導(dǎo)體電阻與相關(guān)因素的定量關(guān)系1.電阻:導(dǎo)線對電流的_______作用。2.電阻的測量——伏安法
3.探究影響導(dǎo)線電阻的因素
如圖所示,我們采用控制變量法研究影響電阻的因素。(1)在材料相同、粗細(xì)相同的情況下,導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成______。(2)在材料相同、長度相同的情況下,導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成______。(3)在長度相同,粗細(xì)相同的情況下,材料不同的導(dǎo)體其電阻一般不相同,說明導(dǎo)體的電阻與_______有關(guān)。
4.電阻定律(1)內(nèi)容:導(dǎo)體的電阻R與其長度l成______,與其橫截面積S成_____,還與導(dǎo)體的______有關(guān)。
6.導(dǎo)體的伏安特性曲線
(1)伏安特性曲線在實(shí)際應(yīng)用中,常用橫坐標(biāo)表示電壓U,用縱坐標(biāo)表示電流I,這樣畫出的導(dǎo)體的I-U圖像,叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線,如圖所示。
(2)線性元件導(dǎo)體的伏安特性曲線為過原點(diǎn)的直線,即電流與電壓為成正比的線性關(guān)系,具有這樣特點(diǎn)的電學(xué)元件稱為線性元件,如金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液等。(3)非線性元件伏安特性曲線不是直線的,即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件,稱為非線性元件,如氣態(tài)導(dǎo)體、二極管等。
(1)對于同種材料的導(dǎo)體,橫截面積一定,電阻與導(dǎo)體的長度成正比。( )(2)電壓一定,電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比。( )(3)電流一定,電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比。( )(4)電阻率與導(dǎo)體的材料有關(guān)。( )(5)電阻率與導(dǎo)體的形狀有關(guān)。( )
知識點(diǎn)二 電阻的應(yīng)用1.固定電阻:電阻阻值不變的電阻器。2.可調(diào)電阻:電阻值的大小可以人為調(diào)節(jié)的電阻,也叫可變電阻。
導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),是由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定的。2.適用條件:溫度一定,粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液。
[試題案例][例1] 兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線,如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍,把另一根對折后絞合起來,然后給它們分別加上相同電壓后,則在相同時(shí)間內(nèi)通過它們的電荷量之比為( )A.1∶4 B.1∶8C.1∶16 D.16∶1
[針對訓(xùn)練1] 如圖所示,厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab=2bc,當(dāng)將A與B接入電路或?qū)與D接入電路中時(shí)電阻之比RAB∶RCD為( )
A.1∶4 B.1∶2C.2∶1 D.4∶1
[例2] (多選)滑動變阻器的原理如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.若將a、c兩端連在電路中,則當(dāng)滑片OP向右滑動時(shí),變阻器接入電路中的阻值增大B.若將a、d兩端連在電路中,則當(dāng)滑片OP向右滑動時(shí),變阻器接入電路中的阻值減小C.將滑動變阻器以限流式接法接入電路時(shí),必須連入三個(gè)接線柱D.將滑動變阻器以分壓式接法接入電路時(shí),必須連入三個(gè)接線柱
解析 若將a、c兩端連在電路中,aP部分連入電路,則當(dāng)滑片OP向右滑動時(shí),該部分的導(dǎo)線長度變長,變阻器接入電路中的阻值將增大,A正確;若將a、d兩端連在電路中,也是將aP部分連入電路,則當(dāng)滑片OP向右滑動時(shí),該部分的導(dǎo)線長度變長,變阻器接入電路中的阻值將增大,B錯(cuò)誤;A、B兩個(gè)選項(xiàng)中均為限流式接法,可見在限流式接法中,a、b兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè),c、d兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè)接入電路即可,C錯(cuò)誤;在滑動變阻器的分壓式接法中,a、b兩個(gè)接線柱必須接入電路,c、d兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè)接入電路即可,D正確。答案 AD
總結(jié)提升 滑動變阻器的原理及使用(1)原理:利用改變連入電路的電阻絲的長度改變電阻。(2)在電路中的使用方法
結(jié)構(gòu)簡圖如圖甲所示,要使滑動變阻器起限流作用(如圖乙),正確的連接是接A與D或C,B與C或D,即“一上一下”;要使滑動變阻器起分壓作用(如圖丙),要將A、B全部接入電路,另外再選擇C或D與負(fù)載相連,即“一上兩下”,當(dāng)滑片P移動時(shí),負(fù)載將與AP間或BP間的不同長度的電阻絲并聯(lián),從而得到不同的電壓。
電阻和電阻率的區(qū)別和聯(lián)系
2.電阻與電阻率的比較
特別提醒 (1)電阻率越大,材料的導(dǎo)電性能越差,但用這種材料制成的電阻不一定大,決定電阻大小的因素還與其長度和橫截面積有關(guān)。(2)導(dǎo)體的電阻越大,說明導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大,導(dǎo)體的電阻率不一定越大。
[試題案例][例3] (多選)下列說法中正確的是( )
A.金屬鉑電阻的電阻率隨溫度升高而增大B.電阻率的大小與溫度有關(guān),溫度越高電阻率越大C.同一溫度下,電阻率跟導(dǎo)體電阻與橫截面積的乘積成正比,跟導(dǎo)體的長度成反比D.同一溫度下,電阻率由導(dǎo)體所用材料的本身特性決定答案 AD
[要點(diǎn)歸納]1.I-U圖線不同于U-I圖線 I-U圖線為導(dǎo)體的伏安特性曲線,表示電流I隨電壓U的變化規(guī)律,U為自變量,I為因變量。2.分析I-U圖像(或U-I圖像)時(shí)應(yīng)注意圖像上任意一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的具體意義。如圖甲所示中R2R1。
(2)I-U圖線中坐標(biāo)軸的單位可根據(jù)需要人為確定,同一電阻在坐標(biāo)軸單位不同時(shí)傾角θ是不同的。
4.由于導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同,所以對不同的導(dǎo)體有不同的伏安特性曲線,對同一導(dǎo)體也可以通過伏安特性曲線反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的變化情況。在應(yīng)用伏安特性曲線研究實(shí)際問題時(shí),必須明確如下幾點(diǎn):(1)伏安特性曲線反映了導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。(2)曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。(3)伏安特性曲線不是直線,反映導(dǎo)體的電阻是隨外電壓的變化而變化的。
[試題案例][例4] 如圖所示,a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲的伏安特性曲線,下列判斷正確的是( )
A.a代表的電阻絲較粗B.b代表的電阻絲較粗C.a電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D.圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比
[針對訓(xùn)練3] (多選)小燈泡通電后,其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示,P為圖線上一點(diǎn),PN為圖線的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線。下列說法正確的是 ( )
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