在描述電路的物理量中,我們已經(jīng)講過了電路、電壓。我們今天再來講述第三個非常重要的物理量:電阻。
王尚老師錄制了10段教學(xué)視頻,供同學(xué)們免費學(xué)習(xí)
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電阻
日常生活中的導(dǎo)線都是銅做的,鐵也是導(dǎo)體,為什么不用鐵來做導(dǎo)線呢?這是因為同樣條件下,鐵的電阻更大些。
什么是電阻呢?就猶如水管路對水流有阻礙的作用,導(dǎo)體和各種用電器對電流也有阻礙的作用。
實驗:比較小燈泡的亮度
如圖所示,把長短、粗細(xì)相同的銅絲和鎳鉻合金(或錳銅)絲分別接入電路,閉合開關(guān),觀察電路中小燈泡的亮度。
實驗過程:接入銅絲時小燈泡的亮度比接入鎳鉻合金絲的亮度高。
實驗結(jié)論:鎳鉻合金絲對電流的阻礙作用比銅絲對電流的阻礙作用大。
電阻的引入
如果在上述實驗電路中接入電流表,可以看到:
當(dāng)把銅絲接入電路時,電流表的示數(shù)較大,燈泡較明亮;
當(dāng)把鎳鉻合金絲接入電路時,電流表的示數(shù)較小,小燈泡較暗。
由此可知,在相同的電壓下,通過銅絲的電流比通過鎳鉻合金絲的電流大。
那么,為什么會有這種差別呢?
原來,導(dǎo)體雖然容易導(dǎo)電,但是對電流也有一定的阻礙作用。
在相同的電壓下,通過銅絲的電流較大,表明銅絲對電流的阻礙作用較小;通過鎳鉻合金絲的電流較小,表明鎳鉻合金絲對電流的阻礙作用較大。
電阻的概念
在物理學(xué)中,用電阻來表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。
導(dǎo)體的電阻通常用字母R表示,單位是歐姆,簡稱歐,符號是Ω。
比較大的電阻單位有:千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)
它們的換算關(guān)系是:1kΩ=103Ω 1MΩ=106Ω
手電筒的小燈泡,燈絲的電阻為幾歐到十幾歐;日常用的電爐絲的電阻約為幾歐;導(dǎo)線電阻通??梢月匀ゲ挥?。
如果用鐵來制作同樣規(guī)格的導(dǎo)線,電阻比銅線的要高6倍左右,所以一般不用“鐵導(dǎo)線”。
影響電阻大小的因素
在物理學(xué)中,用電阻來表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。
絕緣體對電流的阻礙作用大電阻,導(dǎo)體對電流的阻礙作用小。
天然橡膠棒的電阻,大約是相同粗細(xì)、長短鐵棒的2×1016倍。
材料不同,阻礙作用不同。那么,在材料一定的情況下,電阻還與什么因素有關(guān)呢?
接下的視頻中王尚老師與同學(xué)們一起利用實驗探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素。
實驗:探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素
導(dǎo)體的電阻不僅與材料有關(guān),還可能與導(dǎo)體的粗細(xì)、長短等因素有關(guān)。下面我們來通過實驗分別進(jìn)行研究。
實驗中可以看到,長的鎳鉻合金絲中電流較小。這表明導(dǎo)體的電阻跟它的長度有關(guān)。
同種材料、橫截面積相同的導(dǎo)體,長度越長,電阻越大。
通過實驗還可以發(fā)現(xiàn),較細(xì)的鎳鉻合金絲中電流較小。
這表明導(dǎo)體的電阻還跟它的橫截面積有關(guān)。同種材料、長度相同的導(dǎo)體,橫截面積越小電阻,電阻越大。
影響電阻大小的因素
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān),具體為:
1.同種材料,導(dǎo)線越長,電阻越大。
2.同種材料,橫截面積越大,電阻越小。
此外,電阻的大小還與溫度有關(guān)。
《電阻》基礎(chǔ)知識鞏固題
1.電阻表示:。符號: 。國際單位:。常用單位:。換算:1MΩ=kΩ=。
2.影響因素:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體,它的太小取決于導(dǎo)體、和,還與溫度有關(guān)。
3.橫截面積相同的甲、乙兩根銅絲,甲長0.5m,乙長2m,將兩根銅絲串聯(lián)在電路中,則甲的電阻乙的電阻,通過甲的電流通過乙的電流。(填大于、小于或等于)
4.當(dāng)溫度降低到一定程度時,某些物質(zhì)的電阻會變?yōu)榱悖@種物質(zhì)叫做超導(dǎo)體,超導(dǎo)體的應(yīng)用具有十分誘人的前景,加拿大科學(xué)家已經(jīng)研制出室溫下的超導(dǎo)體,你判斷把它用來制作下面所要求的材料中合適的是。
A.家用保險絲
B.白熾燈的燈絲
C.電爐的電阻絲
D.遠(yuǎn)距離輸電中的輸電導(dǎo)線
5.為維護(hù)消費者權(quán)益,我市某技術(shù)監(jiān)督部門對市場上的電線產(chǎn)品進(jìn)行抽查,發(fā)現(xiàn)有一個品牌的銅芯電線不符合規(guī)格,電線的直徑明顯比說明書上標(biāo)有的直徑小,引起這種電線不符合規(guī)格的主要原因是。
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