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2025年新九年级物理暑假预习精品讲义
第12讲 电阻 变阻器
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:十大核心题型精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 不同材料导体的导电能力是否相同?
1、自主活动
如图所示,将导线M和N两端直接连接起来,闭合开关S. 观察并记录此时电流表的示数。然后在M、N之间接入一根康铜丝,观察比较小灯泡的亮度和电流表示数的变化。
如果在M、N之间改接入一根与康铜丝粗细、长短相同的镍铬合金丝, 和接入康铜丝相比较,小灯泡的亮度又如何变化? 电流如何变化?
接入康铜丝或镍铬合金丝后,电路中的电流变小,说明导体虽然能够导电,但是对电流有阻碍作用。电路中接入不同材料的金属丝后电流不同,说明不同材料金属丝对电流的阻碍作用不同。 研究表明,不同材料的导体导电能力一般不同。
2、电阻
①电阻:物理学中把表示导体对电流阻碍作用的物理量叫做电阻,用R表示。
②电阻的单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。 电阻的常用单位还有千欧(kΩ) 和兆欧(MΩ)。
它们的换算关系为:
1kΩ=1×10³Ω
1MΩ=1×10⁶Ω
③常见电阻的阻值:横截面积为1mm²、长为10m的铜线电阻约为0.2Ω,普通电吹风吹热风时的电热丝电阻约为40 Ω。
④电阻器(电阻):具有一定电阻值的元件—电阻器,也常简称为电阻。图12-1-3为常见的电阻,其中有能 承载十几安电流的波纹电阻,也有只能承载几毫 安电流的贴片电阻。如果按照电阻所用材料来分类.有碳膜电阻、金属膜电阻等。电阻在电路图中用符号“”表示。
要点:
1.导体虽然能够导电,但是对电流有一定的阻碍作用,电阻越大对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质。
2.了解一些电阻值:手电筒的小灯泡—-灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯—-灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的1m长的铜导线—-电阻约百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
3.半导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称作半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。
4.某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0Ω,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。
知识点2 电阻的大小与哪些因素有
1、引入
我们已经知道,导体的电阻大小与导体的材料有关。除了材料不同之外,导体还有长短、粗细的差别,那么电阻的大小是否和导体的长度、 粗细有关呢?
2、自主活动
现有长度相同的 镍铬合金丝AB和CD,CD比AB 粗,其横截面积较大。
1.探究导体材料、横截面积一定时,电阻大小与长度的关系
连接图12-1-4所示电路,将镍铬合金丝AB或 CD 接入电路、改变连入电路电阻丝的长度,通过观察电流表示数的变化判断电阻的大小。
2.探究导体材料、长度一定时,电阻大小与横截面积的关系
将镍铬合金丝AB和CD分别接入电路,保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同,通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝AB和CD电阻的大小关系。
通过上述实验发现:
a.用木棒连接A 、B两个验电器的金属球时,A 、B的金属箔张角都没有发生变化,说明木棒不容易导电;
b.用金属棒连接A 、B两个验电器的金属球时,A的金属箔张角变小,而B的金属箔由闭合变为张开,电荷通过金属棒由A转移到B. 说明金属棒容易导电。
大量实验表明:导体的电阻取决于它的材料、长度和横截面积。材料相同的导体,长度越长、横截面积越小,电阻越大:长度、横截面积都相同而材料不同的导体,电阻大小一般不同。
要点:
1、一般金属导体的电阻是随着温度的升高而增大,而有些导体电阻,如铅笔芯(石墨),其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时,一般不考虑温度对电阻的影响。
*2、公式 ,其中叫电阻率,与导体的材料有关。假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。
3、“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时,我们控制其中的一些因素不变,只研究期中某个因素对所研究物理量的影响,如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变,只改变材料,看电流表示数的变化,从而得出电阻与材料有关的结论。
3、下表为长1m 、横截面积1mm²的一些金属导体在18℃时的电阻。
4、半导体及其应用:硅晶体等材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,称为半导体。各种类型半导体材料的物 理性质不尽相同,可以制成各种半导体元件。 算机、电视机等电器中都要用到各种类型的半导体元件(图12-1-5)。半导体是当今社会发展的重要基础材料,被广泛应用于集成电路、移动通信、半导体照明、半导体激光器等领域。
知识点3 如何改变电阻
1、变阻器:做实验时常常需要改变电路中的电流,我们可以在电路中接入一种叫做变阻器的元件来改变电路中电阻的大小,从而改变电流。
2、滑动变阻器:
①滑动变阻器及其符号表示:利用电阻与导体长度的关系,可制成实验室常用的滑动变阻器。电路图中滑动变阻器用符号 “ ”表示。
②变阻原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。
③滑动变阻器的结构:如图12-1-6所示,与定值电阻不同,滑动变阻器一般有三个接线柱;黑色绝缘层包裹着的着接线柱A 和 B, 它与金属滑片P接触处电阻丝上的绝缘层已被刮去;滑片P通过金属杆与接线柱C相连。
④结构示意图:
⑤滑动变阻器铭牌上的参数的物理意义:滑动变阻器的铭牌上标有一些参数,比如“20Ω 2A” 。“20 Ω”的含义是滑动变阻器的阻值范围是0~20Ω,“2A”的含义是允许通过变阻器电阻丝的最大电流是2A。
如何利用滑动变阻器改变电路中的电流呢?
3、自主活动—用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流
连接如图12-1-7所示电路,将滑动变阻器任意两个接线柱接人电路中的M 、N 两点。
①在图12-1-7中的滑动变 阻器上用笔将电流通过的那一部分电阻丝圈出。
②闭合开关S. 移动滑片P, 观察电流表的示数变化 。
③在小灯泡两端并联一个电压表,移动滑片P.观察电流表示数变化的同时,电压表的示数如何变化
只要将滑动变阻器的接线柱C 与A或B接入电路,就可通过移动滑片使它连入电路的阻值在0到最大阻值范围内变化。
滑动变阻器的作用:①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压;②保护电路。
滑动变阻器的连接方式:
| 滑动变阻器在电路中
的连接方式 |
连入电路中的部分 | 滑片向右移动 | 电路图 | |
| 电阻变化 | 电流变化 | |||
| 左端 | 变大 | 变小 | ||
| 左端 | 变大 | 变小 | ||
| 右端 | 变小 | 变大 | ||
| 右端 | 变小 | 变大 | ||
| 整个电阻丝
(相当于定值电阻) |
不变 | 不变 | ||
| 金属杆连入
(相当于导线) |
不变 | 不变 | ||
4、电位器:除了实验室里常用的滑动变阻器外,各种电器中还会使用电位器,电位器也是一种可变电阻器(图12-1-8)。尽管它们的外形不同,但工作原理都与滑动变阻器相似。
5、敏感电阻:变阻器作为控制元件,可以改变电路中通过用电器的电流及其两端的电压,被广泛应用于各种电子仪器中。由某些材料制成的电阻,其阻值会随外界 温度或光照强度的变化而发生明显变化,这类电阻叫做热敏电阻或光敏电阻(图12-1-9)。它们可以应用在温控或光控电路中,如冰箱的温度调节,路灯的自动开关等。
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参考答案
教材习题01
【答案】电阻将增大。理由:这是因为金属丝被拉长后,其长度增加,而横截面积减小,导致电阻增大。
解题方法 材料相同的导体,长度越长、横截面积越小,电阻越大。
教材习题02
【答案】电路中电阻丝的长度;滑动变阻器的阻值范围是0~20Ω。
解题方法 知道滑动变阻器的改变阻值的原理;了解滑动变阻器铭牌上的参数的物理意义。
…………

不错
很有用
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