生活中電阻大小因素運(yùn)用的解析

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  影響電阻的因素有材料、長度、橫截面積,除此以外,溫度對電阻也有一定影響。這些因素對電阻的影響,在許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。下面略舉幾例加以說明。

  一、長度對電阻的影響

  例1  如圖1甲所示為某種調(diào)光型臺燈中使用的電位器示意圖。P為旋片可隨轉(zhuǎn)動旋鈕改變在碳膜上的位置,A、C分別連在碳膜兩端,將甲圖連在乙圖所示電路中,要求順時針轉(zhuǎn)動旋鈕可使燈泡亮度增加,則導(dǎo)線應(yīng)怎樣連接?

  解析:解答這類題目的關(guān)鍵是要認(rèn)真分析電位器的原理。電位器實(shí)質(zhì)是一個滑動變阻器,它是利用改變連入電路中碳膜的長度來改變電阻的,連入電路中的碳膜越長,電阻越大,它的三個接線柱中,A、C兩接線柱接在碳膜的兩端,因而A、C兩接線柱不能同時接入電路,否則起不到變阻器的作用;B接線柱與滑片P相連,要使燈泡亮度增加,就必須增大電路中的電流,減小電路中的電阻,而順時針轉(zhuǎn)動旋鈕時,PA部分變短,PC部分變長,因此應(yīng)將A、B兩接線柱接入電路。

  答案:B與N相連,A與M相連。

  二、橫截面積對電阻的影響

  例2  家庭用的白熾燈,用了很久以后,你就會發(fā)現(xiàn)燈泡壁變黑,且沒有剛換上的時候亮,這是為什么呢?請你根據(jù)平時的觀察,利用學(xué)過的知識,回答燈泡變暗的兩個原因。

  解析:解答此類題的關(guān)鍵就是利用電阻與導(dǎo)體橫截面積有關(guān)的知識。導(dǎo)體橫截面積越小,對電流的阻礙作用越大,即電阻越大。

  答案:①燈絲升華變細(xì),電阻變大,電流變;②燈絲升華后,鎢凝華到燈泡內(nèi)壁上,減小了透光性;③灰塵或油污附在燈泡上,減小了透光性。

  三、溫度對電阻的影響

  例3:有一種半導(dǎo)體材料的電阻值隨著溫度的變化而明顯改變,用這種材料制作的電阻稱為熱敏電阻。圖2是某熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像,某同學(xué)用該熱敏電阻和電壓表設(shè)計(jì)了一只測量范圍為0~100℃的水溫表,圖3是這個水溫表的原理圖R0為定值電阻)。

  (1)此溫度計(jì)的工作原理是什么?

  (2)根據(jù)圖像回答該熱敏電阻在100℃時的電阻值為多大?

 。3)小馬同學(xué)將電壓表的刻度盤改畫為指示溫度的刻度盤,如果每1O℃畫一條刻度線,這個刻度盤的刻度是否均勻?

  解析:我們知道溫度也是影響導(dǎo)體電阻的因素之一。對于大多數(shù)導(dǎo)體而言,溫度越高,電阻越大。也有少數(shù)導(dǎo)體,電阻隨著溫度的升高而減小。此題中的這種半導(dǎo)體材料就屬于電阻隨著溫度的升高而減小的這種情況。據(jù)電路圖分析,熱敏電阻和定值電阻R0為串聯(lián),當(dāng)溫度升高時,熱敏電阻的電阻值減小,分配的電壓減小,R0分配的電壓升高,所以電壓表的讀數(shù)變大。

  答案:(1)這種材料的電阻與溫度有關(guān),電阻值隨溫度的升高而減。

 。2)100Ω;

 。3)不均勻。從圖像中可以看出,溫度的改變與電阻值的變化量不成比例。


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