文档介绍：第十章探究电路
第一部分复****提纲
一. 电阻
物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小。用字母R表示。
在相同的电压下,导线中通过的电流大,表明它对电流的阻碍作用小。不同导体,电阻一般不同。电阻是导体本身的一种性质。
导体的电阻跟导体的材料、导体的长度、导体的横截都面积有关系,并受温度影响。在材料、温度和横截面积一定时导体的电阻与导体长度成正比,在材料、温度和导体长度一定时导体的电阻与横截面积成反比。对于大多数确定的导体温度越高,电阻越大;但也有少数例外。
电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。千欧(kΩ),兆欧(MΩ),1kΩ=103Ω;1 MΩ=106Ω。
二. 变阻器
1. 滑动变阻器
变阻器的构造主要是由瓷管、线圈(电阻率较大的合金线绕制)、滑片、接线柱等组成,电阻线表面涂着绝缘漆,所以制成的线圈各匝之间相互绝缘,为使滑片P跟电阻线接触良好,线圈上接触滑片的地方,绝缘漆被刮去,为了便于接线,将滑片套在金属棒上,金属棒两端安装有接线柱。左边的符号就是滑动变阻器在电路图中的符号。右边是它的结构示意图。
原理:通过改变连入电路中电阻线的长度,来改变接入电路中的电阻,进而达到改变电路中电流的目的。
使用:
接法:将变阻器串联在电路中,常见错误有两个:一是将导线接到金属杆两端的接线柱上;二是将导线都接到支架两端的接线柱上。前者不能改变接入电路中的电阻,且接入电路中的电阻为零;后者也无法改变接入电路中的电阻,接入电路中的电阻为滑动变阻器的最大阻值。
滑动变阻器的电路分析顺序依次为:变阻器接入电路的是哪一段电阻线?滑片向左右滑动时,这段电阻线的长度怎样改变?变阻器接入电路的电阻怎样改变,电路中的电流怎样改变?电流表的示数和灯的亮度怎样变化?
变阻器滑片上的铭牌上的数值说明了这个滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流。
使用规则:
(1)串联在电路中。
(2)弄清滑片移动时,变阻器接入电阻线长度怎样变化,电阻怎样改变,电路中电流怎样变化?
(3)使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置。
(4)使用前要了解铭牌。铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流值。
(5)如果是四个接线柱的滑动变阻器,接入电路时接线柱的选择原则就是“一上一下”。
2. 变阻箱
变阻器不能表示出连入电路的电阻值,但它可以连续改变接入电路中的电阻。
一般情况下它只有两个接线柱,只要将变阻箱串联在电路中就行了。它有个数不等的旋盘,每个旋盘上都标有0至9的10个数字,旋盘的下方标有标记及×1000、×100、×10、×1等等。读数时只要将旋盘指示数值乘以相应倍率再相加即可。旋盘指示数值均为9时变阻箱接入电路阻值最大。这种变阻箱的优点就是可以表示出接入电路中的电阻,但是它改变电阻是不连续的。
三. 科学探究:欧姆定律
(一)科学探究:决定电流大小的因素
电压和电阻的大小决定电流的大小。研究时我们采用控制变量法。即“固定电阻,单独研究电流跟电压的关系”,或“固定电压,单独研究电流跟电阻的关系”。
1. 电流与电压的关系
(1)按下图所示的电路图连接实验电路。先不连电压表,看清回路:电流表与R串联。读数表示通过R的电流。然后再将电压表接入,看清:电压表与R并联,读数表示R两端的电压。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑动触头,使R两端电压成整数倍地变化,同时将电流表和电压表的读数填入表格中。
表格(R=5Ω)
结论:电阻R一定时,流过R的电流跟R两端的电压成正比。
2. 电流与电阻的关系
电路图同上,换用不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器滑动触头,使电压表读数保持不变,将定值电阻值和对应的电流表读数填入表格。
表格(U=3V)
结论:电阻R两端的电压一定时,流过R的电流跟电阻R的阻值成反比。”
(二)欧姆定律
1. 内容
在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。即
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
欧姆定律是德国物理学家欧姆在19世纪初期(1827年)经过大量实验得出的一条关于电路的重要定律。后人为了纪念他的贡献,把电阻的单位和上述电流定律都用他的名字命名。
欧姆定律可以写成如下公式:
公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。
有关欧姆定律的几点说明:
①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。
②对于一段电路,只要知道I、U和R三个物理量中的两个,就可以应用欧姆定律求出另一个。
③使用公式进行计算时,各物理量要用所要求的单位。
④欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体的同一时刻而言。
2. 应用欧姆定律计算有关电流、电压和