第3講電阻及電路分析-教師版

1、電學預科課本教師版模塊知識導航認識電阻1定義及符號：物理意義：電阻表示導體對電流阻礙作用的大小，用字母 R 表示2單位：（ 1）國際單位：歐姆用 “ ”表示（ 2）常用單位：千歐（ k ）、兆歐（ M ）（3）換算： 1M =1000 k ，1k =1000 （4）了解一些電阻值：手電筒的小燈泡，燈絲的電阻為幾歐到十幾歐日常用的白熾燈， 燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐 實驗室用的銅線， 電阻小于百分之幾歐 電流表的內(nèi)阻為零點幾 歐電壓表的內(nèi)阻為幾千歐左右3電阻的作用之前我們已經(jīng)知道不同的物體導電性能不同， 并且我們按照導電性能的不同將物體分成導體 和絕緣體， 但是我們還無法準確地描述物體的導電性能

2、 對于一個物體來說， 如果它的導電性能 很好， 那么我們也可以說這個物體對電流的阻礙作用很小，相反如果我們說一個物體的導電能力很差， 那么我們也可以說這個物體對電流的阻礙作用很大在物理學中我們用電阻來表示物體對電流的阻礙作用的大小根據(jù)電阻的作用不難判斷對于相同的電源，電阻變大，電流將變小，電 阻變小，電流將變大注意： 電阻是物體本身的性質(zhì)， 與是否接入電路， 是否通過電流以及通過電流的大小等都無 關(guān)4影響電阻大小的因素導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，它跟導體兩端是否有電壓以及導體中是否有電流無關(guān)， 導體電阻的大小跟導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，對一段材料一定的均勻?qū)w，在溫 度不變時，

3、導體的電阻跟長度成正比，跟它的橫截面積成反比，這個規(guī)律叫做電阻定律，數(shù)學表 達式為： R L 對大多數(shù)導體來說，溫度越高，電阻越大，金屬導體的電阻一般隨溫度的升高而增大，但在沒有做特殊說明的時候，一般都不考慮溫度對電阻的影響例 1】 下列哪個物理量是決定導體電阻大小的因素之一（）A 導體兩端的電壓B 導體的實際功率C導體中的電流D 導體的材料答案】 D例 2】 長 1m，橫截面積 1m2 的某種材料的電阻值叫做這種材料的電阻率，材料的電阻率決定 于（ ）A 導線的長度和橫截面積B導線的長度、橫截面積的材料種類C材料本身D導線的長度、橫截面積和電阻答案】 C例 3】 下列說法正確的是（）A 通過

4、導體的電流為零，導體的電阻也為零B通過導體的電流越大，導體的電阻一定越小 C導體兩端的電壓為零，導體的電阻也為零 D導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì) 答案】 D例 4】 實驗室中常用的小燈泡、電流表、電壓表的電阻分別為RL 、 RA 、 RV 表示，則三者電阻大小關(guān)系為（A RL RA RV)B RV RL RAC RL RA RVD RLRARV答案】B例 5】一段導體兩端的電壓是2V 時，導體電阻是12 ，斷開電源使導體兩端的電壓為0V 時，導體的電阻是（）A0B12C6D3答案】B例 6】 有三根鎳鉻合金線，在相同溫度下，甲、乙粗細相同，但甲比乙長，乙與丙長度一樣， 但丙比乙粗，三根合金線

5、的電阻值從大到小的排列順序為 答案】 R 甲R 乙R 丙例 7】 截面是圓形的導線， 在長度不變的情況下被壓扁了， 其電阻將 ，將一根熔絲拉長 之后其電阻將 （選填增大，不變，減?。┐鸢浮?不 變 增大例 8】答案】2008 年 4 月，美國科學 表明， 在新超導體研究領(lǐng)域， 超導體，則可以用它制作（ A 家用保險絲 C雜志發(fā)表 “新超導體將中國物理學家推到最前沿 ”的評述 這 我國取得了令人矚目的成就 假如人們已研制出常溫下的 ）B白熾燈泡的燈絲C遠距離輸電導線D 電爐的電阻絲例 9】在 “探究影響導體電阻大小的因素 ”的活動中， 小明發(fā)現(xiàn)實驗器材中金屬絲只有一根， 其 它器材足夠，如果要他

6、完成下面的一些實驗探究活動，其中他不可能完成的是（）A 探究導體電阻與長度的關(guān)系C探究導體電阻與材料的關(guān)系CB 探究導體電阻與橫截面積的關(guān)系D探究導體電阻與溫度的關(guān)系答案】能力提升例 10 】答案】例 11 】答案】例 12 】將一根粗細均勻的銅導線均勻地拉長為原來的兩倍， 兩段，再將這兩段導線并聯(lián)起來， A 變大了B 沒變化B然后從正中間將拉伸后的導線截成則此時導線的總電阻與拉伸前導線的電阻相比一段粗細均勻的鎳鉻合金絲，阻值為來的 1 ，此時，它的阻值為（101A R10000BB41 104 RC變小了）D不能確定R，將它均勻拉長（設體積不變） ，使直徑變?yōu)樵瑿1010RD 100R為了研

7、究電阻與材料的關(guān)系，合金線，他們應該是（AB 是錳銅線， CD 是鎳鉻A 長度相同，橫截面積不同C長度和橫截面積都不同 答案】 B采用了如圖所示的電路，其中B長度相同，橫截面積也相同D橫截面積相同，長度不同電學預科課本教師版41例13】在溫度一定的條件下， 做“研究決定導體電阻大小因素 ”的實驗， 下表給出了實驗中所用到的導體的情況，選擇 C、F 兩根導體進行對比， 是為了研究導體電阻大小與 是否有關(guān)；選擇 C 和兩根導體進行對比，是為了研究導體電阻與長度的關(guān)系；為了研究導體電阻與導體橫截面積的關(guān)系，應該選擇的兩根導體是 （填寫導體的序號）導體序號ABCDEFG長度 m1.00.51.51.0

8、1.21.50.5橫截面積 mm21.20.81.20.81.21.21.2材料錳銅鎢鎳鉻合金錳銅鎢錳銅鎳鉻合金答案】 材料；G； A 與 D模塊二 認識滑動變阻器和電阻箱知識導航、滑動變阻器1滑動變阻器的構(gòu)造滑動變阻器的構(gòu)造如圖所示 表面覆著絕緣層的電阻線緊密 繞在瓷筒上形成一個線圈，它的始端與末端分別接到A、 B 兩個接線柱上瓷筒上端有金屬桿 CD 與支架相連， C端和 D 端各有 一個接線柱 滑動頭 P 可在金屬桿上左右滑動， 下面有金屬滑片 與線圈 AB 緊密接觸，線圈上與滑片接觸處的絕緣層已被刮去， 滑片在該處可與線圈相連相連兩線圈之間是由絕緣層隔開的， 彼此絕緣2滑動變阻器結(jié)構(gòu)示意

9、圖和符號滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖（甲）所示，在電路圖中的符號如圖（乙）所示3滑動變阻器的原理及作用1）原理：滑動變阻器是利用改變它接入電路的電阻線的長度改變電阻大小的2）作用：滑動變阻器在電路中的作用是通過改變電阻從而改變電路中的電流4滑動變阻器的使用 使用變阻器， 要把它串聯(lián)在電路中， 才能通過改變電阻來改變電路中的電流和部分電路兩端 的電壓不管有幾個接線柱的滑動變阻器，把它接入電路中時，要采用 “一上一下 ”法 “一上 ”即把上面金屬棒兩端的任一接線柱連入電路中， “一下 ”即把下面線圈兩端任一接線柱連入電路中 使用滑動變阻器時應注意以下幾點：（ 1）要了解所使用的變阻器的阻值范圍和允許

10、通過的最大電流如一個變阻器標有“50 ，1.5A ”，表示此滑動變阻器的最大阻值是 50 ，允許通過的最大電流是 1.5A ，使用時要根據(jù)需要 對滑動變阻器進行選擇，不能使通過的電流超過最大允許值（2）滑動變阻器要與被控線路串聯(lián)（ 3）將變阻器連入電路時應采用 “一上一下 ”兩個接線柱的接法，不能同時使用上面兩個接 線柱（ R=0），也不能同時使用下面兩個接線柱（ R=定值，即最大阻值） ，這樣就起不到改變電路 中電阻的目的（4）為了保護電路，在通電前應將滑片置于遠離 “一下 ”位置，即使變阻器的連入阻值最大 二、電阻箱1定義：電阻箱是一種能夠表示出阻值的變阻器2結(jié)構(gòu)：兩個接線柱、四個旋盤3使

11、用：使用時，把兩個接線柱接入電路， 調(diào)節(jié)四個旋盤就能得到 09999 之間的任意整數(shù)阻值4讀數(shù)方法：各旋盤對應的小三角指示點的示數(shù)乘以面板上標記的倍數(shù)， 然后加在一起， 就是電阻箱接入電路中的阻值 電阻箱也有規(guī)定的最大阻值和允 許通過的最大電流值正確理解滑動變阻器和電阻箱的區(qū)別：（1）滑動變阻器的優(yōu)點是可以連續(xù)改變連入電路的電阻，缺點是不能準確讀出連入電路的 電阻（2）電阻箱有可以讀出電阻值的優(yōu)點，但不能連續(xù)調(diào)節(jié)電阻的大小，其電阻的改變是跳躍式的 .例 14】 滑 動變阻器是通過改變什么來改變電阻的（）A 電阻線的長度B 電阻線的材料C電阻線的橫截面積D 連入電路的電阻線長度答案】 D例 15

12、】 滑 動變阻器滑動頭上有一個銘牌， 銘牌上面標有電流值和電阻值， 如圖所示， 其中 50 表示； 1.2A 表示答案】 變阻器最大電阻為 50（或 “變阻器電阻變化范圍為 0- 50”） 變阻器允許通過的最大例 16 】如 圖所示，如果把 A、 C 兩個接線柱連入電路， A 接電源的負極， C 接電源的正極，則 當滑片 P向左移動時，變阻器連入電路的阻值將 ；如果將 B、C連入電路， P 向左移動時， 電阻值將 ；如果將 A、B連入電路， P 向左移動時，電阻值將 C答案】減 小 增大 不變例 17 】5715答案】能力提升例 18 】答案】滑動變阻器銘牌上標有A 端和滑片RP= ；移到中點

13、時， 0 ； 20 ；例 19 】20 5A”，接線如圖所示， 將P 接入電路則滑片 P 移到 A 端時， 滑片 P 移到 B 端時， RP；滑片 P ARP= 10如圖所示，向同一方向移動滑片，電阻的變化效果相同的是D甲和乙C甲和丁B乙和丁A甲和丙答案】 C電學預科課本教師版44滑 動變阻器能夠較方便地改變連入電路中的電阻大小， 但卻不能準確知道連入電路的阻 值電阻箱是一種能知道連入電路電阻的變阻器，如圖所示電阻箱的示數(shù)是 例 20】 如 圖所示的電路， 選用下圖中的 _M，N 處接入滑動變阻器，且滑片 P 向左滑動時電流表示數(shù)變小，應 ；要使燈泡亮度增加，應選用下圖中的 應把滑動變阻器的阻

14、值調(diào)到最( )A例 22 】(多選) 圖所示 說法正確的是 (答案 】A；C例 21】 使 用滑動變阻器改變電路中電流大小時， 在閉合開關(guān)前， 大，這時滑片 P 的位置在如圖所示的各圖中，正確的是答案】 在收音機等電器中， 有一種叫電位器的變阻器 電位器的外形及其內(nèi)部構(gòu)造如 圖中 A、B、C 三個焊接點相當于變阻器的三個接線柱使用電位器時，下列)A只把 A 和 C接入電路，無法改變通過電位器的電流B 只把 A 和 B 接入電路，無法改變通過電位器的電流答案】C將 A、B 接入電路同一點， C 接電路另一點，可以改變通過電位器的電流 D 將 B、 C 兩點接入電路，當滑片順時針旋動時，電位器接入

15、電路電阻變大 AC電學預科課本教師版451識別電路連接的兩種基本方法（1）電流流向法從電源正極出發(fā)經(jīng)過各用電器后回到電源負極， 把握短路和斷路的特點， 描出電流的走向 電流不分岔就是串聯(lián)，分岔就是并聯(lián)（2）節(jié)點法“節(jié)點法 ”即公共點法就是在識別不規(guī)范的電路時，為簡化和規(guī)范電路，把電路中的 找出來，即不論導線有多長，只要中間沒有電源、用電器等，導線兩端均可視為同一個 從而找出各用電器兩端的公共點，達到簡化（規(guī)范）電路的目的“共點節(jié)點”2識別電流表、電壓表所測物理量。電流表被看成導線，電壓表被看成斷路夯實基礎(chǔ)答案】 （1）L3（ 2）L1、L2、（4）L1、 L2、L3 （5）L2、L3 （6）

16、全不亮電源短路）例 23】 當 開關(guān)閉合后判斷哪盞燈工作電學預科課本教師版例 24】 識 別以下電路的串并聯(lián)關(guān)系，并確定電表的測量對象開關(guān) S1、 S2都閉合；開關(guān) S1閉合， S2斷開答案】略例 25】 請 根據(jù)左邊實物連接的電路圖，畫出其電路圖答案】 如 圖所示電學預科課本例 26】 用 線條代替導線，將下圖中的電器元件連成電路，并在右邊畫出電路圖要求： （1）開關(guān) K1 只控制電燈 L1，開關(guān) K 2只控制電燈 L 2； （2）共用一個電池組答案】 如 圖所示知識導航模塊五 等效電路圖a、當 S閉合、 S1斷開， P在b端時b、當 S、 S1閉合， P在 a端時1、等效電路圖是以最簡單的

17、方式在圖中表示所有有效信息等效電路圖的畫法：（1）把電流表看成導線，電壓表看成開路（先去掉不考慮，最后加上） （2）被短路或開路的元件去掉（3）最后等效電路只需要反映當時電路中用電器的串并聯(lián)連接方式，要求：等效電路圖里沒 有開關(guān)，沒有電源（用 U 表示），沒有電表（用 I、U1、U2 表示），甚至滑動變阻器也 變成了一個暫時的定值電阻（滑片在 C 點時滑動變阻器的電阻為 RC ）2、兩個例子示范等效電路圖的表示方法例（ 1）畫出該電路圖的等效電路圖例（ 2）畫出實物圖的等效電路圖例 27】 畫 出下列甲、乙兩圖的等效電路圖答案】 略 能力提升例 28】 如 圖所示的電路中，電源電壓保持不變 器

18、的滑片滑至最左端時，電流表示數(shù)為 阻器接入電路中的電阻為其最大阻值的答案】 當 開關(guān) S 閉合，滑動變阻器的滑片滑至最左端時如甲圖，當開關(guān)斷開，滑動變阻器接入電路中的電阻為其最大阻值的1 時如乙圖4電學預科課本教師版當開關(guān) S 閉合，滑動變阻I1；當開關(guān) S 斷開，滑動變 1 時，電壓表的示數(shù)為 410V 電流表示數(shù)為 I2畫出兩個狀態(tài)的等效電路圖思維拓展訓練（選講）提高班，若將該導線拆開， 連成最長的導線，拓展 1】 由七股銅絲合成的一段導線， 測得其電阻是 1 則這段新的導線的電阻為 他b、c、答案】 49拓展 2】 小明想通過實驗研究電阻的大小與哪些因素有關(guān)， 找到四根金屬線如圖所示，圖

19、中 a 為錳銅線 d 為鎳鉻合金線， S 表示橫截面積在研究電阻大小 與導線材料的關(guān)系時， 他選擇了其中兩根金屬導線分 別進行實驗比較，它應選擇（ ）Aa和bBa和 cCa和 d Db和 c答案】 A拓展 3】 如下圖所示，利用滑動變阻器調(diào)節(jié)小燈泡的亮度下列四種連接方法中錯誤的是 （）答案】 D拓展 4】 在如圖所示的電路中，用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈的亮度，若要求滑片 漸變暗，則下列接法正確的是（ ）接 C ，接 A ，接 C ，接 A ，P 向右端滑動時燈逐ABCD 答案】AN接B N接B N接D N接D電學預科課本教師版拓展 5】如圖所示 , 電源兩端電壓不變， 電阻 R1 的阻值為 2閉 合開

20、關(guān) S, 當滑動變阻器的滑片 P 位于 A 點時 , 電壓表 V 1的示數(shù)為 4V, 電壓表 V 2的示數(shù)為 10V 當滑動變阻 器的滑片 P位于 B點時 , 電壓表 V1的示數(shù)為 8V, 電壓表 V2 的示數(shù)為 11V 請畫出電路兩種狀態(tài)的等效電路圖答案】 當閉合開關(guān) S，滑片 P位于 A 點時當閉合開關(guān) S，滑片 P 位于 B 點時尖子班拓展 1】 由七股銅絲合成的一段導線， 測得其電阻是 1 ，若將該導線拆開， 連成最長的導線， 則這段新的導線的電阻為 答案 】49拓展 2】 在電流一定時，做 “決定電阻大小的因素 ”實驗時，下表是給出的幾種不同的導線導線代號ABCDEFG材料錳銅鎢鎳鉻

21、錳銅鎢錳銅鎳鉻長度（ m）1.00.51.51.01.21.50.5橫截面積（ mm） 23.20.81.20.81.21.21.21）為研究電阻與導體材料是否有關(guān)，應在上表中選用導線C和導線 2）為研究電阻與導體的長度是否有關(guān)， 應在上表中選用導線 C 和導線 A 和導線 P 向右端滑動時燈逐（ 3）為研究電阻與導體橫截面積是否有關(guān)，應在上表中選用導線 答案】 （ 1）F （2）G （3）D拓展 3】 在如圖所示的電路中，用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈的亮度，若要求滑片 漸變暗，則下列接法正確的是（ ）AM接C，N接BBM接A，N接BCM接C，N接DDM接A，N接D答案】 A電學預科課本教師版拓展4】如

22、圖所示，將兩個滑動變阻器串聯(lián)起來，將a端和 b端接入電路中，要使兩個滑動變阻器的總電阻最大，那么，這兩個變阻器的滑片的位置為（ ）A Pl 在最左端， P2 在最右端BP1 在最右端， P2在最左端CP1 在最右端， P 2在最右端DP1 在最左端， P2在最左端 答案】 D拓展 5】 如圖所示電路，電源兩端電壓保持不變請畫出以下各電路狀態(tài)的等效電路圖并標出 已知（1）當開關(guān) S1閉合、 S2斷開，滑動變阻器的滑片 P移到 A端時，電流表的示數(shù)為 I1；（2）當開關(guān) S1斷開、 S2閉合時，電流表的示數(shù)為 I21（3）當開關(guān) S1、 S2都斷開，滑動變阻器移到中點，電流表的示數(shù)為I3. 1 R

23、22答案】電學預科課本教師版練 1】 關(guān)于導體的電阻，下列說法中正確的是（）A 錳銅線的電阻比銅絲的電阻大B粗細相同的導線，長的電阻較大 C長短相同的導線，細的電阻較大D同種材料制成的長短一樣的兩條導線，細的電阻較大 答案】 D練 2】 一根錳銅線的電阻為 R ，要使這根連入電路的導線電阻變大， 可采取的方法是 （ ） A 減小導線兩端的電壓B 增大導線中的電流C將導線拉長后連入電路D 將導線對折后連入電路答案】 C練 3】答案】給你兩根長度相同但橫截面積不同的鎳鉻合金線、 一個電源、 一只電流表、 一只滑動變 阻器、一個開關(guān)、若干根導線，現(xiàn)需要研究的課題有： 導體的電阻跟它的橫截面積的 關(guān)系

24、； 導體的電阻跟它的長度的關(guān)系； 導體的電阻跟它的材料的關(guān)系 由上述實驗 器材，可以完成的研究課題是（ A 只有 B只有A）C和D、和練 4】用圖所示的滑動變阻器接在電路中的向 a 端移動的過程中，燈泡變暗，則應連接的接線柱是（M、 N 兩點間，組成一個調(diào)光電路，現(xiàn)使滑片P）MNS答案】Aa 和 bCBc和dC b 和 cDa和d電學預科課本教師版53練5】 當 S1、S2 均閉合且滑片 P 滑到 a 端時；當 S1、S2 均斷開且滑片 P 在 a端時答案】 等 效電路圖如圖所示 當 S1、 S2 均閉合且滑片 P 滑到 a 端時；電學預科課本教師版課后測測 1】 某同學利用如圖電路，探究 “導體電阻的大小與其橫截面積的關(guān)系 ”，圖中甲、乙、丙是 鎳鉻合金絲，甲、乙長度相同，乙、丙粗細相同實驗中，根據(jù) 判斷接入M、N 兩點間電阻的大小，選用的電阻絲是 答案】 電 流表示數(shù)大小或 “電流表示數(shù) ”；或“電流大小 ”；或 “電流”） 甲和乙測 2】 當將滑動變阻器的滑片 部分的電阻增大 （P 向右移動時下圖中的哪一種連接方法可使變阻器連入電路 ）答案】 A測 3】 請