第十六單元 電壓和電阻【綜合復(fù)習講義】（解析版）-2023年中考物理 （人教版）

第十六單元電壓和電阻【綜合復(fù)習講義】（解析版）一、【單元內(nèi)容】《電壓和電阻》是在《電流和電路》的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對電路基本概念的學習，是進一步學習歐姆定律必備的基礎(chǔ)知識。主要內(nèi)容是電壓和電阻兩部分。本章主要內(nèi)容有：電壓的基本知識、電壓表的使用、串、并聯(lián)電路中各部分的電壓與總電壓的關(guān)系；電阻的概念、決定電阻大小的因素、滑動變阻器的使用。本章知識的特點有如下幾個方面：一是從日常生活出發(fā)，聯(lián)系實際給出電壓和電阻的概念，降低教學難度；二是盡可能創(chuàng)造條件讓學生進行實驗操作,培養(yǎng)學生的實驗操作技能,經(jīng)歷規(guī)律建立的實驗探究過程,達到掌握知識、提高技能的目的。節(jié)次內(nèi)容解析第一節(jié)：電壓電壓、電壓的測量第二節(jié)：串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律串聯(lián)電路的電壓規(guī)律、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律第三節(jié)：電阻電阻、影響電阻大小的因素、半導(dǎo)體與超導(dǎo)現(xiàn)象第四節(jié)：變阻器變阻器、練習使用變阻器、變阻器的應(yīng)用二、【單元課標要求】1.了解要在一段電路中產(chǎn)生電流，它的兩端就要有電壓；知道電壓的單位及其單位換算，記住干電池及家庭電路電壓值；知道電壓表的用途與符號，知道正確使用電壓表的規(guī)則，能識別和選擇電壓表量程，會正確讀數(shù)。2.能正確使用電壓表測串、并聯(lián)電路中用電器兩端的電壓,進一步練習連接電路和使用電壓表的技能；了解串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。3.認識電阻的概念，知道電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)；能畫出電阻在電路圖中的符號，知道電阻的單位及單位換算；能在實驗探究的基礎(chǔ)上理解電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積及溫度有關(guān)。4．通過演示模擬讓學生理解滑動變阻器工作的原理；通過問題引導(dǎo)、動畫演示和學生的分析討論，讓學生知道滑動變阻器的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)示意圖和電路圖符號；通過學生自主探究怎樣正確使用滑動變阻器，讓學生掌握正確使用滑動變阻器的方法；通過指導(dǎo)學生的實驗操作，培養(yǎng)學生正確使用儀器的技能和良好習慣。三、【單元學習目標】1.知道：電壓的單位及其換算關(guān)系；電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)；能畫出電阻在電路圖中的符號；電阻大小的單位及其單位換算；正確使用滑動變阻器的方法；2.了解：電壓的作用和電源是提供電壓的裝置；生活中常見電源電壓值；變阻器的結(jié)構(gòu)、電路符號；3.能：通過實驗探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律；提高連接電路的能力，分析實驗，掌握規(guī)律，并能運用規(guī)律解決問題；通過實驗探究并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律；提高連接電路的能力，分析實驗，掌握規(guī)律，并能運用規(guī)律解決問題；4.掌握：電壓表的用途與符號，會使用電壓表測量電壓；5.會：用控制變量法探究影響電阻大小的因素；連接使用變阻器；6.理解：電壓的概念；電阻的概念；電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積及溫度有關(guān)；變阻器的工作原理。四、【單元導(dǎo)圖】一、電壓二、串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律三、電阻四、變阻器五、【單元學習任務(wù)】★知識點一：電壓一、電壓1.電源和電壓的作用要讓一段電路中產(chǎn)生電流，它的兩端就要有電壓。電源的作用就是給用電器兩端提供電壓。圖示現(xiàn)象水管中水的流動形成水流電路中電荷的定向移動形成電流組成類比抽水機（保持一定的水壓）→電源（保持一定的電壓）水管（傳輸水流）→導(dǎo)線（傳輸電流）水輪機（利用水能的設(shè)備）→燈泡（利用電能的設(shè)備-用電器）閥門（控制水流的通斷）→開關(guān)（控制電流的通斷）分析（1）水的定向流動形成水流；（2）水壓是水定向流動形成水流的原因；（3）抽水機是產(chǎn)生水壓的裝置。（1）電荷定向移動形成電流；（2）電壓是是定向移動形成電流的原因；（3）電源時提供電壓的裝置。作用抽水機提供水壓形成持續(xù)水流電源提供電壓形成持續(xù)電流總結(jié)（類比法）（1）電壓是形成電流的原因；（2）電源時提供電壓的裝置特別提醒（1）某段電路中有電流，該電路兩端一定有電壓；某段電路兩端有電壓，該段電路中不一定有電流。因為電路中是否有電流還取決于電路是不是通路。要是電路中有持續(xù)的電流，必須同時滿足兩個條件：①有電源提供電壓；②電路是通路。（2）不能說電路哪一點存在電壓，表述電壓時，必須指明電路中“哪一部分電路（或哪個用電器）兩端的電壓”，或“哪兩點間的電壓”。（3）從能量角度看，對外供電時，電源提供用電器把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2.電壓的符號單位（1）符號：物理學中，電壓常用“U”表示。（2）單位①在國際單位制中，電壓單位是伏特（簡稱為伏，符號是V）；②電壓常用單位還有：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）。③換算關(guān)系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV。3.生活中常見的電壓值石英手表用的氧化銀電池一節(jié)干電池（1號、2號、5號、7號）一節(jié)蓄電池手機電池1.5V1.5V2V3.7V電動車工作電壓家庭電路電壓電動汽車工作電壓閃電云層間的電壓48V220V300-400V可達10310kV二、電壓的測量1.認識電壓表作用測量電路兩端電壓符號及結(jié)構(gòu)電壓表在電路中的符號是，實驗室常用電壓表通常有三個接線柱，兩個量程表盤上所標字母“V”的含義有兩個含義：（1）表示該表為電壓表；（2）表示該表測量電壓時表盤上示數(shù)的單位是伏特表盤及兩種接線方式對應(yīng)量程及分度值當使用“-”和“3”兩個接線柱時，量程為0~3V，其分度值為0.1V當使用“-”和“15”兩個接線柱時，量程為0~15V，其分度值為0.5V2.電壓表的使用方法（1）電壓表的連接使用規(guī)則違反規(guī)則的后果使用前調(diào)零使用前先檢查指針是否指在零刻度線，如果不在，要旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕使指針指在零刻度線處如果指針不在零刻度線就開始測量，會出現(xiàn)以下兩種情況：指針在零刻度線左側(cè)，會導(dǎo)致最終讀數(shù)偏??；指針在零刻度線右側(cè)，會導(dǎo)致最終讀數(shù)偏大與驗電器并聯(lián)連線時，測哪個用電器電壓，就要把電壓表與哪個用電器相并聯(lián)若將電壓表與待測用電器串聯(lián)，此時雖然電壓表不至于被燒壞，但這樣的電路近似斷路，測不出待測用電器兩端電壓接線要“+”進“-”出標有“+”的接線柱接電源的正極，標有“-”的接線柱接電源的負極如果“+”“-”接線柱接反，會使電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn)，損壞電壓表選擇合適的量程所測電壓不能超過所選量程；在不超過量程的前提下，盡可能選用小量程測電壓，以提高測量精度如果測量的電壓超過所選量程，無法讀數(shù)還容易損壞電壓表；如果選擇量程過大，例如可選擇量程0~3V時，選用0~15V，測量誤差較大可直接連接到電源兩極電壓表可直接接在電源“+”“-”極兩端，此時測量的就是電源電壓注意：此時如果所選量程小于電源電壓，可能會燒壞電壓表特別提醒“試觸法”確定電壓表量程：用電壓表測量電壓時，若不確定待測電壓的高低，需用試觸法確定量程。試觸時的現(xiàn)象處理辦法指針向零刻度線左側(cè)偏轉(zhuǎn)“+”“-”接線柱接反了，應(yīng)檢查電路連接情況指針完全不動可能電路中有斷路，也可能與電壓表并聯(lián)的用電器短路，還可能是電壓表連接線斷開，要逐一檢查，排除故障指針偏轉(zhuǎn)很小，在零刻度線附近換用小量程指針偏轉(zhuǎn)超過最大值電壓較大，要換用更大量程（2）電壓表的讀數(shù)第一步：確定量程，知道每一大格表示多少伏；第二步：明確分度值，知道每一小格表示多少伏；第三步：由指針所指位置，讀出電壓表的示數(shù)。（1）量程：0~3V，一大格1V；（2）一小格：0.1V；（3）示數(shù)：1.7V。特別提醒電壓表的特殊讀法電壓表指針指在同一位置時，選用0~15V量程時的分度值和讀數(shù)是選用量程0~3V量程時的5倍。因此，若其中的一個量程的刻度值模糊不清時，可根據(jù)另一個量程的刻度值進行讀數(shù)，然后按照倍數(shù)關(guān)系，算出電壓的大小。辨析比較電壓表、電流表的比較儀表電壓表電流表不同點用途測電壓測電流標志表盤上標有“V”（即電壓單位是V）表盤上標有“A”（即電流單位是A）電路符號量程0~3V0~15V0~0.6A0~3A對應(yīng)分度值0.1V0.5V0.02A0.1A連接方式與被測電路（用電器）并聯(lián)與被測用電器串聯(lián)與電源連接可以直接接在電源兩端，此時電壓表的示數(shù)為電源電壓絕對不允許直接接在電源的兩極上，否則會損壞電流表和電源對電路影響相對于斷路相對于導(dǎo)線（短路）相同點使用前都要調(diào)零；都要使電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出；所測電壓（或電流）都不能超過儀表量程；都可用試觸法選擇合適量程3.用電壓表測電壓【實驗過程】如圖所示，先將電壓表接在小燈泡兩端，接通電路，讀取電壓表的示數(shù)；再將電壓表接在電源兩端，接通電路，讀取電壓表示數(shù)。【實驗現(xiàn)象】電壓表兩次示數(shù)相同?！緦嶒灲Y(jié)論】在只有一個用電器的電路中，用電器兩端電壓與電源兩端電壓相等?！镏R點二：串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律一、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律1.實驗-探究串聯(lián)電路中用電器兩端電壓與電源兩端電壓的規(guī)律提出問題兩個或兩個以上用電器組成的串聯(lián)電路中，各用電器兩端電壓與電源兩端電壓有什么關(guān)系猜想與假設(shè)（1）與串聯(lián)電路電流關(guān)系一樣，處處相等；（2）各用電器兩端電壓之和可能等于電源兩端的電壓；（3）各用電器兩端的電壓可能與電源兩端的電壓相等設(shè)計實驗分別按甲、乙、丙所示電路圖連接實物電路，其中兩燈泡規(guī)格相同，測出A、B間的電壓UAB，B、C間的電壓UBC，A、C間的電壓UAC，并分析三者間有何關(guān)系；換用不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)實驗，觀察上述關(guān)系是否仍然成立。進行實驗與收集證據(jù)（1）調(diào)節(jié)電壓表指針歸零；（2）按照電路圖連接好實物電路，并檢查電路是否連接無誤；（3）分別將電壓表接在A和B、B和C、A和C兩點，將測得的電壓記錄在數(shù)據(jù)表格中；（4）換用不同規(guī)格的小燈泡，重復(fù)上述步驟實驗次數(shù)A、B間電壓U1/VB、C間電壓U2/VA、C間電壓U/V11.51.53.021.81.23.032.10.93.0……歸納總結(jié)（1）由實驗數(shù)據(jù)可得：U=U1+U2；當兩個燈泡規(guī)格相同時，U1=U2；當兩個燈泡規(guī)格不同時，U1≠U2；（2）結(jié)論：串聯(lián)電路中，電源兩端電壓等于各個用電器兩端電壓之和，即U=U1+U22.注意事項（1）連接實物電路圖，可對照電路圖按一定的順序（從電源的“+”極到“-”極或從電源“-”極到“+”極），逐個順次連接；（2）在連接實物電路過程中，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)，防止電路出現(xiàn)短路而燒壞電源；（3）電壓表要并聯(lián)在被測電路兩端，同時要注意讓電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出，并采用試觸法選擇合適的量程；（4）閉合開關(guān)進行實驗之前，要檢查電路的正確性，確定沒有錯誤后，方可進行實驗；（5）實驗中，每次讀數(shù)后，應(yīng)及時斷開開關(guān)，以節(jié)約用電；（6）記錄實驗數(shù)據(jù)時，要如實記錄，不能隨意改動數(shù)據(jù)，更不能“湊數(shù)”。二、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律基本實驗探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端電壓與電源兩端電壓的關(guān)系提出問題兩個或兩個以上用電器并聯(lián)，那么各支路用電器兩端電壓與電源電壓關(guān)系如何猜想與假設(shè)（1）各支路用電器兩端電壓可能都相等，且等于電源電壓；（2）各支路用電器兩端電壓不相等，它們的和等于電源電壓設(shè)計并進行實驗（1）如圖所示，選用兩個規(guī)格相同的小燈泡并聯(lián)在電路中，分別將電壓表并聯(lián)在A和B、C和D、E和F兩點，測出相應(yīng)的電壓值（所用電壓為兩節(jié)串聯(lián)的干電池），將數(shù)據(jù)填入表中。（2）換上兩個規(guī)格不同的燈泡，所用電源仍為兩節(jié)串聯(lián)的干電池，重復(fù)上述步驟；（3）分別選用兩個規(guī)格相同和規(guī)格不同的小燈泡，所用電壓為三節(jié)干電池，重復(fù)上述步驟。實驗數(shù)據(jù)實驗次數(shù)A、B之間的的電壓U1/VC、之間的電壓U2/VE、F之間的電壓U/V1333233334.54.54.544.54.54.5……分析論證分析實驗數(shù)據(jù)可知，燈泡并聯(lián)在電路中時，各燈泡兩端電壓相等，且等于電源電壓，即U=U1=U2。該結(jié)論可表述為：并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓相等。特別提醒在同一電路中，并聯(lián)的用電器兩端電壓相等。但兩端電壓相等的用電器不一定是并聯(lián)關(guān)系，也可能是規(guī)格相同的用電器串聯(lián)。辨析比較串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流串聯(lián)電路中，電流處處相同：I=I1=I2=…并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和：I=I1+I2+…電壓串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓之和等于電源兩端的電壓：U=U1+U2+…并聯(lián)電路中各支路用電器兩端電壓與電源兩端電壓相等：U=U1=U2=…★知識點三：電阻一、電阻1.探究導(dǎo)體對電流的阻礙作用【實驗過程】如圖所示，把長短、粗細相同的銅絲和鎳鉻合金絲（或錳銅合金絲）分別接入電路，閉合開關(guān)，觀察電路中小燈泡的亮度和電流表示數(shù)?！緦嶒灛F(xiàn)象】當把銅絲接入電路時，閉合開關(guān)，電流表示數(shù)較大，小燈泡較亮；當把鎳鉻合金絲接入電路時，閉合開關(guān)，電流表示數(shù)較小，小燈泡較暗?！緦嶒灧治觥吭谙嗤妷合?，通過銅絲的電流較大，表明銅絲對電流的阻礙作用較??；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?！緦嶒灲Y(jié)論】導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時，對電流也有一定的阻礙作用，且不同導(dǎo)體對電流阻礙作用不同。2.電阻（1）概念：在物理學中，用“電阻”來表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用的大小。（2）符號：通常用“R”表示電阻。（3）單位及換算關(guān)系：在國際單位制中，電阻的單位是“歐姆”，簡稱“歐”，符號是“Ω”。常用單位有千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）。換算關(guān)系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。（4）常見物品的電阻值白熾燈電熨斗（1000W）電暖氣（1000W）人體15W60W皮膚干燥時皮膚潮濕時3227Ω807Ω48.4Ω48.4Ω104-105Ω103以下Ω（5）電阻在電路中的符號具有一定電阻值的元件叫做電阻器，也叫定值電阻，簡稱電阻。在電路中的符號是“”。（6）對電阻的理解從“阻礙作用”的角度理解導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流阻礙作用越強，在電壓相同的情況下，通過導(dǎo)體的電流越小。從“性質(zhì)”的角度理解導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，即導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體自身的情況決定。不管導(dǎo)體是否接入電路、是否有電流通過，也不管導(dǎo)體兩端電壓是否改變或怎樣改變，導(dǎo)體對電流的阻礙作用（即電阻）都是存在的。無電流通過時，這種阻礙作用僅僅是沒有表現(xiàn)出來而已。從電流的形成理解導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體一方面由于內(nèi)部有大量的可自由移動的電荷二具備導(dǎo)電能力，另一方面由由于自身結(jié)構(gòu)及電荷間的相互作用二對電流產(chǎn)生一定的阻礙作用。由此可知，導(dǎo)體具有兩面性-既能導(dǎo)電，又對電流有一定的阻礙作用。從這個意義上說，導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別實際上就是電阻大小的不同。二、影響電阻大小的因素知識點二、影響電阻大小的因素（★重難點）提出問題導(dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)猜想與假設(shè)（1）路越窄，車輛越難同行—導(dǎo)體越細，可能阻礙作用越強，電阻越大；（2）道路越長，人走得越累—導(dǎo)體越長，可能阻礙作用越強，電阻越大；（3）不同的道路同行效率不同，如高速公路、水泥路、鄉(xiāng)間小路—導(dǎo)體的電阻可能與制作導(dǎo)體的材料（鐵、銅、銀、鋁等）有關(guān)；（4）物質(zhì)的很多物理性質(zhì)都受到溫度的影響，如密度—導(dǎo)體的電阻是否也受溫度的影響。設(shè)計實驗（1）探究電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積是否有關(guān)，涉及的因素較多，應(yīng)采用控制變量法涉及實驗過程。①選取材料、粗細相同，而長度不同的鎳鉻合金絲，分別接入電路中（如圖所示），觀察電流表示數(shù)的變化情況，探究電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系。②選取材料、長度相同而粗細不同的鎳鉻合金絲，分別接入電路中，觀察電流表示數(shù)的變化情況，探究電阻大小與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系。③選取粗細、長度相同的銅絲和鎳鉻合金絲，接入電路中，觀察電流表示數(shù)變化情況，探究電阻大小與導(dǎo)體材料的關(guān)系。（2）轉(zhuǎn)化法：電阻大小是通過電流表示數(shù)的大小比較的。電流表示數(shù)大的電阻小，電流表示數(shù)小的電阻大，此方法稱之為轉(zhuǎn)換法。（3）將日光燈的燈絲與電流表接入電路中，比較燈絲溫度不同時電流表示數(shù)的變化情況，探究導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系。進行實驗（1）將圖甲中的導(dǎo)線CD和EF分別接入乙圖所示的電路，閉合開關(guān)，過程的示數(shù)。甲乙丙（2）將圖甲中的導(dǎo)線CD與GH分別接入乙圖所示的電路，閉合開關(guān)，過程的示數(shù)。（3）將圖甲中的導(dǎo)線AB與CD分別接入乙圖所示的電路，閉合開關(guān)，過程的示數(shù)。（4）如圖丙所示，把電阻絲接入電路，慢慢地給電阻絲加熱，觀察電流表示數(shù)的變化情況。分析論證實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論ICD<IEF導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體的長度有關(guān)，在材料、橫截面積相同時，長度越短，電阻越小ICD<IGH導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體橫截面積有關(guān)，在材料、長度相同時，橫截面積越大，電阻越小ICD<IAB導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的材料有關(guān)給電阻絲加熱，電流表示數(shù)越來越小導(dǎo)體的電阻大小跟導(dǎo)體的溫度有關(guān)探究歸納導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的已知性質(zhì)，它的大小取決于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積。同種材料導(dǎo)體，長度越長、橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大。另外，導(dǎo)體的電阻還受溫度的影響。特別提醒（1）實驗過程中要控制電源電壓不變；（2）在敘述結(jié)論時，要注意控制變量法思想的運用。如在“探究導(dǎo)體電阻的大小是否與導(dǎo)體橫截面積有關(guān)”實驗中，得出結(jié)論是“在導(dǎo)體的材料、長度相同時，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小”，如果說成“導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小”是不準確的。三、半導(dǎo)體和超導(dǎo)體1.半導(dǎo)體（1）概念有一些材料，如硅和鍺，導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常常稱為半導(dǎo)體。（2）特點①半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能比導(dǎo)體差，比絕緣體好；②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。（3）應(yīng)用利用半導(dǎo)體材料可以制成光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻、二極管、三極管、集成電路等。2.超導(dǎo)現(xiàn)象（1）超導(dǎo)現(xiàn)象某些物質(zhì)在溫度很低時，電阻就變成了0，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。在溫度很低時，電阻為0的材料稱為超導(dǎo)材料。超導(dǎo)材料也稱為超導(dǎo)體。（2）超導(dǎo)現(xiàn)象應(yīng)用與實際的好處①延長電路元件的使用壽命；②降低電能損耗；③實現(xiàn)電子設(shè)備微型化。（3）超導(dǎo)材料的應(yīng)用利用超導(dǎo)材料可制造超導(dǎo)電動機、超導(dǎo)電纜、磁懸浮列車等。目前，超導(dǎo)材料還沒有廣泛應(yīng)用于生活實際的主要原因是還沒有發(fā)現(xiàn)常溫下的超導(dǎo)體。導(dǎo)體電阻和溫度的關(guān)系（1）一般的物體，如金屬，其電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度的下降減小。（2）有的合金，如康銅和錳銅，其電阻幾乎不隨溫度的變化而變化，是制作標準電阻的好材料。（3）半導(dǎo)體的電阻和溫度的關(guān)系較為復(fù)雜，有些半導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而減小，有些半導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大?！镏R點四：變阻器一、變阻器1.變阻器能改版接入電路中隊長大小的元件叫做變阻器。學生實驗中常用的變阻器有兩種，一種是滑動變阻器，另一個是電阻箱。2.滑動變阻器（1）原理：通過改變接入電路中的電阻絲的長度來改變電路中電阻的大小。（2）作用：①調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片可以逐漸改變接入電路的電阻值，從而改變電路中的電流和用電器兩端的電壓；②滑動變阻器還能起到保護電路的作用。（3）構(gòu)造：滑動變阻器的構(gòu)造如圖所示：接線柱A、B之間時滑動變阻器的電阻絲；接線柱C、D之間是金屬桿，電阻為零；P是金屬滑片，與金屬桿和電阻絲相連（電阻絲的表面涂有絕緣漆，但與滑片接觸的地方絕緣漆被刮掉），滑片本身看作電阻為零?；苿拥讲煌恢脮r，接入電路的A、C（D）或B、C（D）兩個接線柱間電阻絲的長度不一樣，這樣就改變了接入電路中電阻的大小。注意：滑動變阻器只是通過改變接入電路中的電阻絲的長度來改變接入電路的電阻大小，而電阻絲自身的總長度并沒有發(fā)生變化，即電阻絲的總電阻沒有變化。（4）結(jié)構(gòu)示意圖和電路圖中的符號甲結(jié)構(gòu)示意圖乙電路圖中的符號（5）銘牌上各數(shù)值的物理意義20Ω：表示此滑動變阻器的最大阻值為20Ω。使用此滑動變阻器時，接入電路中的阻值可以在0-20Ω之間變化1.5A：表示此滑動變阻器允許通過的最大電流為1.5A（6）滑動變阻器的連接方法①接入A、D或A、C接線柱實物圖滑動變阻器的接法對應(yīng)電路圖接入電路中電阻絲是AP段。左移，AP段變短，接入電阻變?。挥乙?，AP段變長，接入電阻變大接入電路中電阻絲是AP段。左移，AP段變短，接入電阻變小；右移，AP段變長，接入電阻變大②接入B、D或B、C接線柱實物圖滑動變阻器的接法對應(yīng)電路圖接入電路中電阻絲是BP段。左移，BP段變長，接入電阻變大；右移，BP段變短，接入電阻變小接入電路中電阻絲是BP段。左移，BP段變長，接入電阻變大；右移，BP段變短，接入電阻變?、劢尤階、B或C、D接線柱實物圖滑動變阻器的接法對應(yīng)電路圖所有電阻絲都接入了電路，相對于接入了一定值電阻，移動劃片不能改變接入電路電阻大小金屬桿被接入電路，沒有電阻絲接入電路歸納總結(jié)：將滑動變阻器接入電路時，應(yīng)采用兩個接線柱“一上一下”的接法，不能同時使用上面兩個接線柱（此時滑動變阻器接入電路的電阻為零），也不能同時使用下面兩個接線柱（此時滑動變阻器接入的電阻值最大且不變），否則就起不到改變電路電阻的作用。特別提醒（1）電路中的電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大電流；（2）只要選定滑動變阻器的下端接線柱，上端兩個接線柱中任何一個接入電路，接法是等效的；（3）為了保護電路，在閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處。3.電阻箱滑動變阻器能夠改變接入電路的電阻值大小，但不能準確知道接入電路的電阻阻值。如果需要知道接入電路的電阻阻值，就要用到電阻箱。電阻箱是一種可以調(diào)節(jié)電阻大小并且能夠顯示出電阻值的變阻器，電阻箱有兩種：旋鈕式電阻箱和插入式電阻箱。在電路中都用符號“”表示。（1）旋鈕式電阻箱①使用方法：將電阻箱的兩個接線柱接入電路中，調(diào)節(jié)六個旋鈕，就能得到0—99999.9Ω之間的電阻值。②讀數(shù)方法：將各旋鈕對應(yīng)的小三角對準的數(shù)字乘以面板上標記的倍數(shù)，然后將數(shù)值加在一起就是電阻箱接入電路中的電阻值。如圖乙所示是某電阻箱接入電路后的示意圖，該電阻箱的示數(shù)：0×100000Ω+0×10000Ω+4×1000Ω+6×100Ω+8×10Ω+8×1Ω=4688Ω。甲乙（2）插入式電阻箱①使用方法：插入式電阻箱有兩個接線柱，接線柱之間有幾段電阻絲的上方有能插入或拔出的銅塞。拔出銅塞時，對應(yīng)那段電阻絲就接入了電路；插入銅塞時，對應(yīng)的那段電阻絲就會被短路，相對于沒有接入電路。②讀數(shù)方法：如圖所示，是插入式電阻箱的示意圖，插入b、d銅塞，接入電路的總電阻R=10Ω+20Ω=30Ω。二、練習使用變阻器1.實驗：用滑動變阻器改變小燈泡的亮度實驗器材電池組或?qū)W生電源一個、小燈泡一個、電流表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干實驗電路圖進行實驗（1）按電路圖連接實物圖，在連接過程中開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，電路連接完畢，在閉合開關(guān)前檢查變阻器劃片P是否處在阻值最大處；（2）從阻值位置最大處，向B端移動變阻器劃片P，觀察小燈泡亮度，并觀察電流表讀數(shù)；（3）向相反方向移動劃片P，觀察小燈泡亮度，并觀察電流表讀數(shù)。實驗現(xiàn)象（1）滑動變阻器的滑片向B端移動時，電流表示數(shù)變大，小燈泡逐漸變亮；滑動變阻器的滑片從B端向A端移動時，電流表示數(shù)變小，小燈泡逐漸變暗；（2）滑動變阻器在實驗中起到改變電路中電流的作用。實驗結(jié)論（1）用滑動變阻器改變小燈泡的亮度，滑動變阻器應(yīng)該與小燈泡串聯(lián)；（2）當滑動變阻器的滑片使接入電路電阻變大（變?。r，電流中電流變?。ㄗ兇螅?，小燈泡變暗（變亮）；（3）滑動變阻器在電路中起到改變電路中電流大小的作用。特別提醒：（1）在實驗中，只有連入的接線柱為“一上一下”時，滑動變阻器才能改變小燈泡的亮度；（2）開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)處于阻值最大處，這樣當短路其他元件連線錯誤造成短路時，滑動變阻器可起到保護電路的目的；（3）在實驗中，需要反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，當調(diào)節(jié)滑動變阻器使其阻值為零時，串聯(lián)在電路中的小燈泡可起到保護電路作用。2.實驗：用滑動變阻器改變電阻兩端電壓【實驗步驟】（1）按照如圖所示的電路圖，連接實物電路，電壓表測量R兩端電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流；（2）調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使電阻R兩端電壓逐漸變大，觀察電流表示數(shù)變化情況是否電壓表的示數(shù)變化情況相同；（3）換用不同的電阻R，重復(fù)上述實驗過程。【現(xiàn)象分析】當滑動變阻器接入電路的電阻變大時，電路中電流變小，定值電阻兩端電壓變小；當滑動變阻器接入電路的電阻變小時，電路中的電流變大，定值電阻兩端電壓變大?！練w納總結(jié)】滑動變阻器不但能改變電路中的電流大小，還能調(diào)節(jié)用電器兩端電壓。三、變阻器的應(yīng)用實驗室常用的變阻器是滑動變阻器和電阻箱，生活中常用的變阻器一般叫做電位器。常見的電位器有機械式電位器和數(shù)字式電位器。1.機械式電位器如圖所示，是機械式電位器的一種。其電阻絲呈圓弧形，滑片可以在電阻絲上轉(zhuǎn)動。其接線方法是“中間固定，兩邊接一邊”。當接中間和左端接線柱時，接入電路的電阻絲為左側(cè)部分，如果順時針轉(zhuǎn)動滑片，則電位器接入電路的阻值變大。可連續(xù)調(diào)節(jié)亮度的臺燈、可連續(xù)調(diào)節(jié)聲音大小的耳機等都是使用了這種電位器。2.數(shù)字式電位器數(shù)字式電位器是用數(shù)字信號控制阻值的器件（集成電路等）。它有耐振動、噪聲小、壽命長、抗環(huán)境污染等優(yōu)點，已在自動檢測與控制、智能儀器儀表、消費類電子產(chǎn)品等許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。六、【單元備考】考點一：判斷電路中電表的類型▲方法點撥：判斷電路中電表的類型是中學物理考試中?？嫉念}型。解答此類問題，一般有四種方法：方法解讀直接觀察法根據(jù)電流表、電壓表接入電路的方式來判斷。電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電路中。電流路徑法根據(jù)題中要求，畫出電路中電流的路徑，在路徑中的電表是電流表，不在電流路徑中的電表是電壓表去表分析法如果把電路中電表去掉，影響了某些用電器的工作，則去掉的是電流表；反之，去掉的是電壓表假設(shè)判斷法先假設(shè)電路中的電表是電流表或電壓表，再分析電路對否出現(xiàn)故障，或是否符合要求。如無故障或符合要求，則假設(shè)正確；若出現(xiàn)短路、斷路等電路故障或不符合要求，則假設(shè)錯誤【典例一】如圖所示，要使L1與L2串聯(lián)，在“〇”處接入電流表或電壓表，測量電路中的電流、L1兩端的電壓。以下做法正確的是（）。A．a(chǎn)為電流表，b為電流表

B．a(chǎn)為電壓表，b為電流表C．a(chǎn)為電流表，b為電壓表

D．a(chǎn)為電壓表，b為電壓表【答案】B。【解析】電壓表應(yīng)并聯(lián)使用，如果將電壓表串聯(lián)在電路中，電路中將沒有電流；電流表應(yīng)串聯(lián)使用，如果將電流表與被測電路并聯(lián)，則會造成被測用電器短路。由圖可知，a表跟燈泡L1并聯(lián)，所以a應(yīng)為電壓表；b表串聯(lián)在電路中，所以b應(yīng)為電流表，此時電流表測量電路中的電流，電壓表測量L1兩端的電壓?？键c二：利用電流表、電壓表判斷電路故障▲方法點撥：初中階段的電路故障一般可以概括為斷路、短路兩種。分析和判斷電路故障的一般思路是先判斷故障原因是斷路還是短路，然后再判斷判斷故障位置。常見故障見下表：現(xiàn)象分析故障電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)電流表有示數(shù)，表明電路是通路；電壓表無示數(shù)，表明無電流通過電壓表電壓表損壞電壓表接觸不良與電壓表并聯(lián)的用電器短路電壓表有示數(shù)，而電流表無示數(shù)電壓表有示數(shù)，表明電路中有電流流過電壓表；電流表無示數(shù)，表明沒有或幾乎沒有電流流過電流表電流表短路與電壓表并聯(lián)的用電器斷路，此時電流表與電壓表串聯(lián)（電壓表內(nèi)阻很大），電路中的電流太小，致使電流表無明顯示數(shù)，但電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓兩表均無示數(shù)無電流通過兩電表兩表同時短路與電壓表并聯(lián)的用電器之外的部分斷路燈泡不亮無電流通過小燈泡燈絲被燒斷燈泡被短路燈泡接線柱到電源兩極間的電路中某處出現(xiàn)斷路【典例二】如圖所示的電路中，當閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電流表指針幾乎指在零刻度線不動，電壓表指針則有明顯的偏轉(zhuǎn)，該電路中的故障可能是（）。A．電流表被燒壞了

B．燈泡L1的燈絲斷了C．兩個燈泡都斷路

D．燈泡L2的燈絲斷了【答案】B?！窘馕觥緼、電流表壞了，則電壓表無示數(shù)，不符合題意；B、L1的燈絲燒斷，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，并且為電源電壓，符合題意；C、兩個燈泡都斷路，電流表、電壓表均無示數(shù)，不符合題意；D、燈泡L2的燈絲斷了，電壓表無示數(shù)，不符合題意。故選B?？键c三：串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律的探究與應(yīng)用▲方法點撥：串并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究（1）串聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究取兩個小燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中，用電壓表分別測量L1、L2和電源兩端電壓。換用不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)實驗，找出電壓之間的規(guī)律，得出U1+U2=U。（2）并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究取兩個小燈泡L1、L2并聯(lián)在電路中，用電壓表分別測量L1、L2和電源兩端電壓。換用不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)實驗，找出電壓之間的規(guī)律，得出U1=U2=U。（3）應(yīng)注意的問題連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開；電壓表應(yīng)與被測部分并聯(lián)；電流應(yīng)從電壓表正極流入，從負極流出；正確選擇電壓表量程；應(yīng)選用不同規(guī)格的小燈泡進行多次測量，使實驗結(jié)論更具有普遍性。【典例三】按照課本要求探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，小明設(shè)計的電路如圖所示。根據(jù)電路圖把電壓表分別接入到電路中的AB、BC、AC之間，測出它們的電壓。實驗次數(shù)AB之間電壓BC間電壓AC間電壓12.5V3.5V（1）閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為0，則故障可能是______或______；（2）AC之間電壓如圖乙所示，將讀出的結(jié)果填入表中______；（3）在表格中記錄數(shù)據(jù)后，下一步首先應(yīng)該做的是______；A．整理器材，結(jié)束實驗B．換用不同規(guī)格的小燈泡，再測出幾組電壓值C．分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論D．換用電壓表的另一量程，再測出一組電壓值（4）通過對上面數(shù)據(jù)的分析，可以得出的結(jié)論是：______；（5）指出表格的設(shè)計有哪個地方不合理？______?！敬鸢浮縇1短路；L2斷路；6V；B；串聯(lián)電路中，總電壓等于各用電器兩端的電壓之和；沒多次實驗?！窘馕觥浚?）[1][2]由圖甲得，兩燈泡串聯(lián)，電壓表測量燈L1的電壓，閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為0，則可能是與電壓表V串聯(lián)的部分開路，或者與電壓表V并聯(lián)的部分短路，所以故障可能是L2斷路或者L1短路。（2）[3]由圖乙得，電壓表的量程為0~15V，分度值為0.5V，示數(shù)為6V。（3）[4]為了得到串聯(lián)電路電壓的普遍規(guī)律，應(yīng)換用不同規(guī)格的小燈泡，再測出幾組電壓值，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。（4）[5]由表格中數(shù)據(jù)得，串聯(lián)電路中，總電壓等于各用電器兩端的電壓之和。（5）[6]由表格中數(shù)據(jù)可知，只進行一次實驗，可能使結(jié)論存在偶然性，為了得到普遍規(guī)律，應(yīng)進行多次實驗，故實驗中的不足之處是沒有進行多次實驗?？键c四：影響電阻大小的因素▲方法點撥：【典例四】如圖所示，AB、CD是長度相同的兩條鎳鉻合金線，AB的橫截面積大于CD的。將它們分別接入電路進行實驗，則接AB時電流表的示數(shù)______（選填“大于”、“小于”或“等于”）接CD時電流表的示數(shù)。該實驗是為了探究導(dǎo)體的電阻大小與______的關(guān)系。如果再提供一條外形和CD完全相同的錳銅合金線，還可以研究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的______關(guān)系?！敬鸢浮看笥?；橫截面積；材料?！窘馕觥縖1]AB、CD的長度相同、材料相同，AB的橫截面積大于CD的橫截面積，所以AB的電阻小于CD的電阻，將它們分別接入電路進行實驗，會發(fā)現(xiàn)接入AB時電流表的示數(shù)大于接入CD時電流表的示數(shù)。[2]由實驗現(xiàn)象可知當長度和材料相同時，橫截面積不同，導(dǎo)體的電阻也不同，所以該實驗是為了探究導(dǎo)體的電阻大小與橫截面積的關(guān)系。[3]如果再提供一條外形和CD完全相同的錳銅合金線，CD和錳銅線的長度和橫截面積相同，材料不同，可以探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的材料的關(guān)系?？键c五：滑動變阻器▲方法點撥：（1）滑動變阻器接線原則：“一上一下”，一端接上接線柱，一端接下接線柱；（2）滑動變阻器阻值變化原則：“遠大近小”，滑片與下接線柱的距離越遠阻值越大，越近阻值越?。唬?）滑動變阻器在電路中的作用：保護電路—連接好電路，開關(guān)閉合前，應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器在阻值最大處；通過改變接入電路中阻值的變化，來改變電路中電流大小，從而改變與之串聯(lián)的導(dǎo)體兩端電壓。【典例五】為了減少碳排放，國家大力推行電動汽車。電動汽車的速度由流經(jīng)電動機的電流大小控制，當駕駛員向下踩油門踏板時，改變接入電路的變阻器阻值，車速變大。下列是該電動汽車的模擬電路，其中符合要求的是（）。A．B．C． D．【答案】A。【解析】A．滑動變阻器與電動機串聯(lián)接入電路中，踏板向下移動，滑動變阻器接入電路電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，電流變大，故A符合題意；B．滑動變阻器與電動機串聯(lián)接入電路中，踏板向下移動，滑動變阻器接入電路電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電流變小，故B不符合題意；C．滑動變阻器與電動機并聯(lián)接入電路中，踏板向下移動，根據(jù)并聯(lián)電路特點可知，各支路互不影響，通過電動機的電流不變，故C不符合題意；D．滑動變阻器與電動機并聯(lián)接入電路中，踏板向下移動，根據(jù)并聯(lián)電路特點可知，各支路互不影響，通過電動機的電流不變，故D不符合題意。故選A。七、【單元訓練】一、選擇題1.如圖所示電路，電源電壓為5V，當開關(guān)S閉合時，卻只有一只燈泡發(fā)光，且電壓表示數(shù)為0V。由此可以判斷電路的故障可能是(

)。A.燈L1短路

B.燈L2短路

C.燈L1開路

D.燈L2開路【答案】A?！窘馕觥坑深}意可知本電路為串聯(lián)電路，當開關(guān)S閉合時，只有一只燈泡發(fā)光，由此可判定電路中有電流，電路故障必定為短路，又因電壓表的示數(shù)為0V，故可以判斷燈L1短路，故選A。2.如圖所示，閉合開關(guān)S后，燈泡L沒有發(fā)光，電流表和電壓表的示數(shù)均為0．若電路中只有一處故障，則可能的故障是（）。A．燈泡L斷路 B．電阻R斷路 C．燈泡L短路 D．電阻R短路【答案】A?！窘馕觥侩娐愤B接正確無誤，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈不發(fā)光，且電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)均為零。電路中一定有斷路，故CD錯誤，可能是電流表斷路；小燈泡斷路；開關(guān)斷路；若電阻R斷路電壓表有示數(shù)，故B錯誤，A正確；故選：A。3.如下圖所示，在探究“串聯(lián)電路電壓的關(guān)系”時，閉合開關(guān)S后，電壓表的示數(shù)是2.5V,的示數(shù)是3.8V,則電壓表的示數(shù)是()。1.3VB.2.5VC.3.8VD.6.3V【答案】D?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，兩燈泡串聯(lián)，電壓表V1測L1兩端的電壓，電壓表V2測L2兩端的電壓，電壓表V3測電源的電壓，因為串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電壓表V3的示數(shù)即電源的電壓為：U3=U1+U2=2.5V+3.8V=6.3V。故選D。4.如圖所示，AB和BC是由不同材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導(dǎo)體，將它們串聯(lián)后接入電路中，下列說法正確的是（）。A.AB段電阻大，電流??；B.BC段電阻小，電流小C.AB段電阻一定大，電流與BC段相等；D.BC段電阻可能大，電流與AB段相等【答案】D?！窘馕觥繉?dǎo)體AB和BC串聯(lián)后接入電路中，根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過導(dǎo)體AB和BC的電流相同；因為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān)，由題干，導(dǎo)體AB和BC長度相同，而材料、橫截面積不同，溫度未知，則導(dǎo)體AB和BC段電阻大小無法確定。故ABC錯誤，D正確。故選D5.用如圖所示電路探究“影響電阻大小的因素”實驗時，下列說法正確的是（）。A.該電路中小燈泡的作用，代替電流表判斷電流強弱；B.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體橫截面積有關(guān)；C.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體長度有關(guān)；D.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體材料有關(guān)【答案】AD?！窘馕觥緼．在探究“影響電阻大小的因素”實驗中，電流強弱可以通過電流表的示數(shù)或小燈泡的亮度來體現(xiàn)，故A正確；BCD．由圖可知，兩根電阻絲的長度相同、橫截面積相同，材料不同，所以此實驗可以探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料是否有關(guān)，故BC錯誤，D正確。故選AD。6.下列關(guān)于導(dǎo)體電阻的說法正確的是（）。A．長度長的導(dǎo)體，電阻一定大；B．橫截面積大的導(dǎo)體，電阻一定小；C．導(dǎo)體的電阻由其兩端的電壓和通過的電流來決定；D．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積等因素有關(guān)【答案】D?！鞠搿緼BD、導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度決定；在相同條件下，長度長的導(dǎo)體，其電阻大；在相同條件下，橫截面積大的導(dǎo)體，其電阻??；故AB錯誤，D正確；C、導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小；導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓和通過的電流無關(guān)；故C錯誤。故選：D。7.當滑動變阻器的滑片向b端滑動時，下列四種接法中，變阻器阻值變大的是（）。A BCD【答案】C?！窘馕觥緼、由圖可知，滑動變阻器同時接上面兩個接線柱，滑動變阻器接入電路的電阻為零，移動滑片，滑動變阻器接入電路的阻值不變，故A不符合題意；B、由圖可知，向右（b端）移動滑片時，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變短，滑動變阻器連入電路的阻值變小，故B不符合題意；C、由圖可知，向右移動滑片時，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變長，滑動變阻器接入電路的阻值變大，故C符合題意；D、由圖可知，向右移動滑片時，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變短，滑動變阻器連入電路的阻值變小，故D不符合題意。故