3、变阻器
(1)变阻器是靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流或改变部分电路两端的电压。常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱两种。
滑动变阻器能连续改变接入电路中的电阻大小,但不能准确地知道接入电路中的电阻值;电阻箱不能连续改变接入电路中的电阻大小,但能准确地知道接入电路中的电阻值。
(2)正确使用滑动变阻器应注意以下几点:
①使用前先观察滑动变阻器的铬牌,弄清其最大阻
值及允许通过的最大电流值。使用时应注意电路中
电流不能超过变阻器的最大允许电流。
②要正确接线:如图5—1所示,常用的滑动变阻器 图5—1
有四个接线柱A、B、C、D,在将它接入电路中时,一定要在它的四个接线柱中上、下各取一个接线柱接入电路,即有四种接法——A与C、 A与D、B与C、B与D。注意不能同时将上面两接线柱(C与D)接入电路,因为这种接法接入电路的变阻器的电阻为零;也不能同时将下面两接线柱(A与B)接入电路,因为这种接法接入电路的变阻器就成了阻值等于变阻器最大值的一个定值电阻。
③闭合开关前,应将滑片移到阻值最大位置,这样可以起到保护仪表和用电器的作用。
例如在图5—1中,当将B与C接入电路,则接入的电阻线是BP部分,在闭合开关前,应将
滑片P移到A端,当P向右移动时,滑动变阻器接入的电阻变小。
五、欧姆定律:
欧姆定律是电学中的核心知识。它是德国科学家欧姆通过实验的方法在研究了导体中的电流跟它两端电压的关系、导体中的电流跟它电阻的关系的基础上总结出的实验规律。掌握欧姆定律是学好电学知识的基础和关键。
1、欧姆定律
(1)欧姆定律的内容:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
(2)欧姆定律的表达式:I=U/R ,式中I表示导体中的电流,单位是安;U表示导体两端的电压,单位是伏;R表示导体的电阻,单位是欧。
(3)理解和使用欧姆定律时要注意以下几点:
①欧姆定律反映了一定条件下,导体中的电流跟它两端电压的因果关系,跟导体电阻的制约
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关系。即在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
②在应用欧姆定律公式及其变形式时,公式中的电流(I)、电压(U)、电阻(R),必须针对同一段电路、同一状态时的量值。不能张冠李戴,也不能先后不分。这三个量的单位都需采用统一的国际单位制单位:安、伏、欧。
2、用电流表和电压表测量导体的电阻
(1)伏安法测电阻的原理:欧姆定律公式I=U/R的变形式R=U/I,只要测出导体两端电压和通过导体中的电流,就可以利用公式R=U/I算出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。
(2)伏安法测电阻所需器材:电压表、电流表、电源、导线、开关、滑动变阻器和待测的电阻。滑动变阻器串联在电路中的目的,一方面是对电路中的电表起保护作用;另一方面可改变待测电阻两端电压和通过的电流。
(3)伏安法测电阻的实验电路图请读者自己完成。
(4)实验步骤是:
①根据实验要求选择合适的器材,设计好实验的记录表格。
②合理布置好实验器材,顺着或逆着电流方向依次连接电路。连接电路时,开关必须断开,变阻器应处在阻值最大处。
③检查电路连接无误以后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,改变被测电路中的电流,依次读出电压表和电流表的示数,并记录在表格中。
利用公式算出每次测量的电阻值,然后再算出平均值作为测量的结果。
④整理好实验器材,并对实验结果作必要的分析。