生活中电阻大小因素运用的解析

编辑: 逍遥路 关键词: 高中物理 来源: 高中学习网


  影响电阻的因素有材料、长度、横截面积,除此以外,温度对电阻也有一定影响。这些因素对电阻的影响,在许多领域都有着广泛的应用。下面略举几例加以说明。

  一、长度对电阻的影响

  例1  如图1甲所示为某种调光型台灯中使用的电位器示意图。P为旋片可随转动旋钮改变在碳膜上的位置,A、C分别连在碳膜两端,将甲图连在乙图所示电路中,要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加,则导线应怎样连接?

  解析:解答这类题目的关键是要认真分析电位器的原理。电位器实质是一个滑动变阻器,它是利用改变连入电路中碳膜的长度来改变电阻的,连入电路中的碳膜越长,电阻越大,它的三个接线柱中,A、C两接线柱接在碳膜的两端,因而A、C两接线柱不能同时接入电路,否则起不到变阻器的作用;B接线柱与滑片P相连,要使灯泡亮度增加,就必须增大电路中的电流,减小电路中的电阻,而顺时针转动旋钮时,PA部分变短,PC部分变长,因此应将A、B两接线柱接入电路。

  答案:B与N相连,A与M相连。

  二、横截面积对电阻的影响

  例2  家庭用的白炽灯,用了很久以后,你就会发现灯泡壁变黑,且没有刚换上的时候亮,这是为什么呢?请你根据平时的观察,利用学过的知识,回答灯泡变暗的两个原因。

  解析:解答此类题的关键就是利用电阻与导体横截面积有关的知识。导体横截面积越小,对电流的阻碍作用越大,即电阻越大。

  答案:①灯丝升华变细,电阻变大,电流变小;②灯丝升华后,钨凝华到灯泡内壁上,减小了透光性;③灰尘或油污附在灯泡上,减小了透光性。

  三、温度对电阻的影响

  例3:有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为热敏电阻。图2是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像,某同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~100℃的水温表,图3是这个水温表的原理图R0为定值电阻)。

  (1)此温度计的工作原理是什么?

  (2)根据图像回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大?

  (3)小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘,如果每1O℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度是否均匀?

  解析:我们知道温度也是影响导体电阻的因素之一。对于大多数导体而言,温度越高,电阻越大。也有少数导体,电阻随着温度的升高而减小。此题中的这种半导体材料就属于电阻随着温度的升高而减小的这种情况。据电路图分析,热敏电阻和定值电阻R0为串联,当温度升高时,热敏电阻的电阻值减小,分配的电压减小,R0分配的电压升高,所以电压表的读数变大。

  答案:(1)这种材料的电阻与温度有关,电阻值随温度的升高而减小;

  (2)100Ω;

  (3)不均匀。从图像中可以看出,温度的改变与电阻值的变化量不成比例。


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