電阻 變阻器（提高）責(zé)編：武霞 【學(xué)習(xí)目標】1.了解電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，電阻的大小和材料、長度、橫截面積以及溫度有關(guān)；2.知道電阻的單位和單位換算；3.會用控制變量法探究電阻大小的決定因素；4.了解滑動變阻器的構(gòu)造、在電路中的符號，理解變阻器的工作原理；5.正確使用滑動變阻器改變電路中的電流。【要點梳理】要點一：電阻
1.定義：電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。2.物理意義：導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。3.符號：R   電路圖中的符號：4.單位：歐姆，簡稱歐，符號是Ω。常用單位：千歐、兆歐。單位換算：1MΩ=1000KΩ，1KΩ=1000Ω。要點詮釋：
1．導(dǎo)體雖然能夠?qū)щ?，但是對電流有一定的阻礙作用，電阻越大對電流的阻礙作用越大。電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。2.了解一些電阻值：手電筒的小燈泡—－燈絲的電阻為幾歐到十幾歐。日常用的白熾燈—－燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。實驗室用的1m長的銅導(dǎo)線—－電阻約百分之幾歐。電流表的內(nèi)阻為零點幾歐。電壓表的內(nèi)阻為幾千歐左右。3.半導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常常稱作半導(dǎo)體。溫度、光照、雜質(zhì)等外界因素對半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能有很大的影響。4.某些物質(zhì)在很低的溫度時，電阻就變成了0，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。如果把超導(dǎo)現(xiàn)象應(yīng)用于實際，會給人類帶來很大的好處。要點二：影響電阻大小的因素1.實驗過程：（1）電阻大小是否跟導(dǎo)線的長度有關(guān)：   選用粗細相同、長度不同的兩根鎳鉻合金絲，分別將它們接入電路（如下圖所示）中，觀察電流表的示數(shù)。比較流過長短不同的鎳鉻合金絲電流的大小。（2）電阻的大小是否跟導(dǎo)線的粗細有關(guān)：  選用長度相同、橫截面積不同的兩根鎳鉻合金絲，分別將它們接入電路中，觀察電流的示數(shù)。比較流過粗細不同的鎳鉻合金絲電流的大小。（3）電阻的大小是否跟導(dǎo)線的材料有關(guān)：   選用長度、橫截面積相同，材料不同的鎳鉻合金絲和銅絲，分別將它們接入電路中。觀察電流表的示數(shù)，比較流過材料不同的鎳鉻合金絲和銅絲的電流的大小。2．實驗方法：控制變量法。所以討論“電阻的大小與哪一個因素的關(guān)系”時必須指明“相同條件”。
3．結(jié)論：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、長度和橫截面積等因素有關(guān)。要點詮釋：
　1、一般金屬導(dǎo)體的電阻是隨著溫度的升高而增大，而有些導(dǎo)體電阻，如鉛筆芯（石墨），其電阻是隨著溫度的升高而減小。在溫度變化不大時，一般不考慮溫度對電阻的影響。
　2、結(jié)論可總結(jié)成公式 ，其中叫電阻率，與導(dǎo)體的材料有關(guān)。假如架設(shè)一條輸電線路，一般選鋁導(dǎo)線，因為在相同條件下，鋁的電阻小，減小了輸電線的電能損失；而且鋁導(dǎo)線相對來說價格便宜。
3、“控制變量法”是指一個物理量同時與幾個因素有關(guān)時，我們控制其中的一些因素不變，只研究期中某個因素對所研究物理量的影響，如“研究電阻與導(dǎo)體材料關(guān)系時”控制長度和橫截面積不變，只改變材料，看電流表示數(shù)的變化，從而得出電阻與材料有關(guān)的結(jié)論。
要點三：變阻器
1．滑動變阻器：（1）電路符號：或者
（2）構(gòu)造：瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱。
（3）結(jié)構(gòu)示意圖：
（4）變阻原理：通過改變接入電路中的電阻絲的長度來改變電阻。
（5）銘牌：某滑動變阻器標有“50　1.5A”字樣，50Ω表示滑動變阻器的最大阻值為50Ω或變阻范圍為0～50Ω。1.5A表示滑動變阻器允許通過的最大電流為1.5A。（6）作用：①通過改變電路中的電阻，逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓；②保護電路。
（7）連接方式：滑動變阻器在電路中的連接方式連入電路中的部分滑片向右移動電路圖電阻變化電流變化左端變大變小 左端變大變小右端變小變大右端變小變大整個電阻絲（相當(dāng)于定值電阻）不變不變金屬桿連入（相當(dāng)于導(dǎo)線）不變不變（8）應(yīng)用：音響設(shè)備上的電位器、風(fēng)扇上的調(diào)速開關(guān)，握力計、油量表等都是利用了滑動變阻器的原理。2.旋盤式電阻箱：
（1）結(jié)構(gòu)：兩個接線柱、旋盤。
（2）變阻原理：轉(zhuǎn)動旋盤，可以得到 0～9999.9之間的任意阻值。
（3）讀數(shù)：各旋盤對應(yīng)的指示點的示數(shù)乘以面板上標記的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入電路的電阻。
3.插孔式電阻箱：（1）結(jié)構(gòu)：銅塊、銅塞，電阻絲。
（2）讀數(shù)：拔出銅塞所對應(yīng)的電阻絲的阻值相加，就是連入電路的電阻值。
　　  要點詮釋：1、滑動變阻器使用方法：選、串、接、調(diào)。即：根據(jù)銘牌選擇合適的滑動變阻器；滑動變阻器要串聯(lián)在電路中；接法：“一上一下”；接入電路前應(yīng)將電阻調(diào)到最大。 2、滑動變阻器的銘牌，告訴了我們滑片放在兩端點時，變阻器連入電路的電阻；分析因變阻器滑片的變化引起的動態(tài)電路問題，關(guān)鍵搞清哪段電阻絲連入電路，再分析滑片的滑動導(dǎo)致變阻器的阻值如何變化。3、滑動變阻器能夠逐漸改變連入電路的電阻，但不能表示連入電路的阻值。變阻箱能表示出連入電路的阻值，但不能夠逐漸改變連入電路的電阻。 【典型例題】類型一、電阻 影響電阻大小的因素1.（2015?鄂州模擬）把甲、乙兩段電阻線接在相同的電壓下，通過甲電阻線中的電流大于通過乙電阻線中的電流，忽略溫度的影響，下列判斷中錯誤的是（　　）A．甲、乙兩電阻線的材料、長短、粗細不可能完全相同 B．當(dāng)它們材料、粗細都相同時，甲線長，乙線短 C．當(dāng)它們材料、長度都相同時，甲線粗，乙線細 D．當(dāng)它們長度、粗細都相同時，兩線的材料一定不同 【思路點撥】電阻是導(dǎo)體自身的一種特性，大小只與導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓及通過導(dǎo)體中的電流大小無關(guān)。【答案】B【解析】甲、乙兩段電阻兩端的電壓相同，而且甲線中的電流大于乙線中的電流，所以導(dǎo)線乙對電流的阻礙作用較大，即R甲＜R乙；因為忽略溫度的影響，電阻的大小只與導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積有關(guān)；因為它們的電阻不同，故甲、乙兩電阻線的材料、長短、粗細不可能完全相同，故A正確；當(dāng)它們材料、粗細都相同時，長度越長的電阻越大，即甲線比乙線短，故B錯誤；當(dāng)它們材料、長度都相同時，甲的橫截面積大于乙的橫截面積，故C正確；當(dāng)它們長度、粗細都相同時，材料一定不同，故D正確。 【總結(jié)升華】本題考查影響電阻大小的因素，主要考查運用控制變量法比較電阻大小的方法，在比較某一因素與電阻大小關(guān)系是一定要控制其它的因素不變。舉一反三：
【變式】銅的導(dǎo)電性能強于鐵的導(dǎo)電性能，這說明在溫度相同時（   ）A．長度相同的銅絲和鐵絲，鐵絲的電阻一定大B．橫截面積相同的銅絲和鐵絲，鐵絲的電阻一定大C．長度相同的銅絲和鐵絲，橫截面積大的電阻一定小D．長度和橫截面積都相同的鋼絲和鐵絲，鐵絲的電阻一定大【答案】D2. 光敏電阻的阻值隨著光照的強弱而改變。“光強”是表示光的強弱程度的物理量，照射光越強，光強越大，光強符號用E表示，國際單位為坎德拉(cd)。實驗測得光敏電阻的阻值R與光強E間的關(guān)系如圖所示，由圖可知(    )A．光敏電阻的阻值隨光強的增強而變大B．光敏電阻的阻值隨光強的增強而變小C．光敏電阻的阻值隨光強的增強先變大后變小D．光敏電阻的阻值隨光強的增強先變小后變大【答案】B【解析】圖中是一個反比例圖像，從圖可以看出，光強越強，電阻越小，光敏電阻的阻值隨光強的增強而變小。【總結(jié)升華】題目是一道信息題，能夠從圖中找到有用的信息。類型二、滑動變阻器的應(yīng)用3.（2015?青海中考）小華想用滑動變阻器控制小燈泡的亮度，設(shè)計了如圖所示的4種電路，其中正確的是（　　）A．②③             B．③④            C．①③            D．①②【答案】A【解析】①中兩接線柱都在下面的電阻絲上，滑動變阻器不能控制小燈泡的亮度，故①錯誤；②③都是選擇“一上一下”接入電路，滑動變阻器可以控制小燈泡的亮度，故②③正確；④中兩接線柱都在上面的金屬桿上，滑動變阻器不能控制小燈泡的亮度，故④錯誤。故選A。【總結(jié)升華】掌握滑動變阻器的工作原理、接線柱選擇、在電路中的作用、銘牌參數(shù)含義等。舉一反三：
【變式】將兩只滑動變阻器按圖所示的方法連接，如果把a、b兩根導(dǎo)線接入電路里，要使這兩只變阻器接入電路中的總電阻最大，應(yīng)把滑片P1、P2放在（　　）A．P1放在最右端，P2放在最右端           B．P1放在最左端，P2放在最右端C．P1放在最右端，P2放在最左端           D．P1放在最左端，P2放在最左端【答案】B4.如圖是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置示意圖，R是一種特制的滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表（即電流表）指針所指的刻度知道油面高度，則它的工作過程是（　　）油面升高，R變大，油量表指針示數(shù)變小B．油面降低，R變小，油量表指針示數(shù)變大C．油面升高，R變小，油量表指針示數(shù)變大D．油面降低，R變大，油量表指針示數(shù)變大 【思路點撥】油面升高，浮標上升，浮標推動指針下移，滑動變阻器R連入電路的電阻變小，電路中的電流變大，電流表的示數(shù)變大，說明油量增多。【答案】C【解析】油面升高，浮標上升，浮標推動指針下移，滑動變阻器R連入電路的電阻變小，油量表指針示數(shù)變大，所以A不符合題意；油面降低，浮標下降，浮標推動指針上移，滑動變阻器R連入電路的電阻變大，油量表指針示數(shù)變小，所以B不符合題意；油面升高，浮標上升，浮標推動指針下移，滑動變阻器R連入電路的電阻變小，油量表指針示數(shù)變大所以C符合題意；油面降低，浮標下降，浮標推動指針上移，滑動變阻器R連入電路的電阻變大，油量表指針示數(shù)變小，所以D不符合題意。【總結(jié)升華】當(dāng)油面升降時，看準滑動變阻器的阻值如何變化是本題的關(guān)鍵。油面升高，浮標上升，浮標推動指針下移，滑動變阻器R連入電路的電阻變小，電路中的電流變大，電流表的示數(shù)變大，說明油量增多。舉一反三：
【變式】如圖所示為亮度可調(diào)臺燈的電路示意圖，其中AB是一根電阻絲，B、C作開關(guān)使用，OP是滑動片，可繞O點旋轉(zhuǎn)，P端與電阻絲接觸良好。（1）將圖中電路畫完整；（2）連好電路后，滑片OP順時針轉(zhuǎn)動時，流過燈泡L的電流變________(填“大”或“小”)，電燈變________(填“亮”或“暗”)。【答案】(1)如圖所示；(2)?。话?/span>【解析】可調(diào)臺燈電路結(jié)構(gòu)是燈泡與變阻器串聯(lián)，改變變阻器接入電路的電阻，即可改變電路中的電流，從而達到改變燈泡亮度的目的。變阻器連入電路時，其滑片必須接入電路，因此可將滑片的O端與電源負極相連。若將燈泡與電阻絲B端相連，則當(dāng)燈由斷開狀態(tài)接通瞬間(滑片P從C旋到B)，電阻絲接入電路的電阻為零，電路中電流最大，有可能燒壞燈泡。利用變阻器調(diào)節(jié)電路中電流時，變阻器接入電路的電阻必須由最大逐漸調(diào)小，使電路中電流由最小逐漸變大，這樣變阻器才能對電路起保護作用。故應(yīng)將燈泡與變阻器A端相連．按上述正確方法連接后，AP段電阻接在電路中，當(dāng)OP繞O點順時針轉(zhuǎn)動時，AP段電阻絲變長，故連入電路的電阻變大，使流過燈泡的電阻變小，燈泡變暗。類型三、綜合應(yīng)用和實驗探究5.學(xué)過電學(xué)知識后，物理興趣小組的同學(xué)們對身邊的有關(guān)現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的探究欲望：
（1）圖示是一種調(diào)節(jié)Mp3音量兼開關(guān)的調(diào)節(jié)器，小明拆開后發(fā)現(xiàn)它實際上是一個旋鈕型             。當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動旋鈕觸片時，Mp3的音量變大，是將接線柱                 BC接入電路。（2）在物理課外活動中，小剛把兩種不同的金屬片A、B插入橙子，制成“水果電池”，并用電壓表測量水果電池的電壓為0.8V，如下圖所示，試在圖中畫出此時電壓表指針的位置，金屬片A是“水果電池”的     極。關(guān)于水果電池，請你再提出一個值得探究的問題                   。 【答案】（1）變阻器；BC；（2）指針如圖所示；負；水果電池的電壓與金屬種類是否有關(guān)？
 【解析】（1）滑動變阻器通過滑片的移動從而改變電阻，是由于當(dāng)滑片移動以后改變了連入電路中電阻絲的長度，而電阻的大小就與導(dǎo)體的長度有關(guān)．電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用，電阻越大電流就越??；電阻越小電流就越大；順時針轉(zhuǎn)動旋鈕觸片時，Mp3的音量變大，說明電阻變小，電流變大，是把BC接入電路。
（2）電壓表選擇的是0-3V量程，每一小格代表是0.1V，故0.8V應(yīng)該是從左邊數(shù)第八格；
由于電壓表在使用時，電流應(yīng)從正接線柱流入，負接線柱流出，故與負極相連的金屬片A是水果電池負極。
（3）可以根據(jù)自己的經(jīng)驗提出：水果電池的電壓與金屬種類是否有關(guān)、與水果種類是否有關(guān)、與水果成熟度是否有關(guān)、與金屬片插入水果深度是否有關(guān)、與極板間的距離是否有關(guān)等。【總結(jié)升華】本題是答案開放題，也用到了控制變量法。答案開放的猜想類題，可通過對日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒炗^察的分析思考，用文字表述自己的合理的猜想。控制變量法：就是在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制，只改變某個變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問題。6.在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問題時，老師引導(dǎo)同學(xué)們做了如下實驗：
（1）猜想：導(dǎo)體電阻可能與導(dǎo)體材料、橫截面積、      、      有關(guān)。（2）實驗時，同學(xué)們用下圖甲的實驗裝置分別把a、b、c、d四根金屬絲接入電路A、B兩點之間，探究情況如下表：序號材料長度（m）橫截面積（mm2）燈泡亮度a銅絲11較亮b鎳鉻合金絲10.5最暗c銅絲10.5較暗d銅絲0.51最亮當(dāng)選用                     兩根金屬絲，可探究導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系，得到的結(jié)論是：                                                       。（3）如圖乙的實驗，可探究導(dǎo)體電阻與                    的關(guān)系。【答案】（1）長度；溫度；（2）a和c；當(dāng)導(dǎo)體長度、材料、溫度相同時，導(dǎo)體橫截面積越小，電阻越大；（3）溫度 【解析】影響電阻大小的因素可以猜想有：材料、長度、橫截面積、溫度；探究導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系，必須控制導(dǎo)體的材料、長度相等，橫截面積不相等，因此符合條件的有a和c兩根電阻絲，比較燈泡的亮度不同，可以得出的結(jié)論是：當(dāng)導(dǎo)體長度、材料、溫度相同時，導(dǎo)體橫截面積越小，電阻越大；在圖乙的實驗中，對電阻絲加熱，觀察燈泡亮度的變化，因此探究的是電阻與溫度的關(guān)系。【總結(jié)升華】用“控制變量法”探究影響電阻大小的關(guān)系時，注意相同因素和不同因素的控制。舉一反三：
【變式】在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”時，老師和同學(xué)利用如圖所示的器材進行實驗。其中演示板上固定了四條金屬電阻絲，a、b、c三條長度均是1m，d的長度0.5m；a、b的橫截面積相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的橫截面積大于a；a、d的材料和橫截面積都相同。(1)在探究電阻跟橫截面積的關(guān)系時，可依次把M、N跟________兩根電阻絲接入電路，閉合開關(guān)，記下電流表的示數(shù)，分析比較這兩根金屬絲電阻的大小。可得結(jié)論_________________。(2)依次把M、N跟a、d的兩根電阻絲接入電路，閉合開關(guān)，電流表示數(shù)不同，分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小，可探究電阻跟        的關(guān)系，其結(jié)論是：___________________。(3)以上方法在研究物理問題時經(jīng)常用到，被稱為控制變量法，試根據(jù)學(xué)過的物理知識，再列出一例用這種方法研究的問題：________________。(4)隨著現(xiàn)代生活水平的提高，我們周圍的電力設(shè)備需要改造，即“增容”。有的是用較粗的鋁線替換原來較細的鋁導(dǎo)線，有的是用銅線替換原來鋁導(dǎo)線，聯(lián)系以上的實驗，說說你的看法。 【答案】（1）a、c；長度、材料相同時，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積有關(guān)；（2）長度；導(dǎo)體的材料、橫截面積相同時，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)；（3）研究壓力產(chǎn)生的效果與什么因素有關(guān)；（4）提示：考慮在長度、材料一定時，導(dǎo)體的電阻與橫截面積的有關(guān)；考慮在長度橫截面積一定時，導(dǎo)體的電阻與材料的有關(guān)。

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