15.1電阻和變阻器-

第十五章探究電路課時(shí)15.1電阻和變阻器素養(yǎng)目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念1.概念電阻：導(dǎo)體對電流的阻礙作用。2.規(guī)律：導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度有關(guān)。3.器件變阻器：阻值可以改變的電阻器?？茖W(xué)思維1.在探究影響電阻大小的因素時(shí)，用轉(zhuǎn)換法把電阻的大小轉(zhuǎn)換為燈泡的亮度或電流表的示數(shù)。2.影響電阻大小的三個(gè)因素中，長度的改變是最容易的，并且人們通過“化直為曲”的思想，在有限的距離內(nèi)，增加了電阻絲的長度，在此基礎(chǔ)上制作了滑動(dòng)變阻器。科學(xué)探究在對電阻的學(xué)習(xí)和探究過程中，用類比思想理解電阻；用電阻的影響因素解釋變阻器的原理。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時(shí)，對電流也有阻礙作用，體現(xiàn)了事物的兩面性。題型匯總：對電阻的理解、探究影響電阻大小的因素、滑動(dòng)變阻器的使用、電阻箱的讀數(shù)。知識梳理知識梳理電阻1.電阻：導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻。2.符號：R3.單位：（1）國際單位：歐姆(Ω)。（2）常用單位：千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)。（3）換算關(guān)系：1MΩ＝106Ω；1kΩ＝103Ω。變阻器1.變阻器：電阻大小可以發(fā)生變化的裝置。2．變阻器的原理：通過改變連入電路中電阻絲的長度來改變電阻，從而改變電路中的電流。問題：實(shí)際使用的電阻絲是很長的，使用很不方便，怎么解決這個(gè)問題呢？3.結(jié)構(gòu)：金屬桿、滑片、電阻絲、瓷筒、接線柱。(1)金屬桿：金屬桿的電阻很小，其兩端接線柱間的電阻值幾乎為零，可以忽略不計(jì)。(2)電阻絲：圓筒上纏繞的是表面涂有絕緣層的電阻絲，其阻值較大，標(biāo)牌上所標(biāo)的“50Ω”即指電阻絲兩端接線柱間的電阻值。例如：“50Ω1.5A”是指變阻器的最大阻值是50Ω，允許通過的最大電流是1.5A。(3)滑片：滑片可以在金屬桿上左右移動(dòng)，滑片的上部與金屬桿相連，下端通過電阻絲的接觸滑道(刮去絕緣層的部分)與電阻絲相連通。(4)接線柱：有四個(gè)接線柱?？键c(diǎn)突破考點(diǎn)突破考點(diǎn)一電阻下列說法中正確的是（）導(dǎo)體中沒有電流通過時(shí)，電阻變?yōu)榱鉈.導(dǎo)體中通過的電流越大，其對電流的阻礙作用越大，電阻越大C.導(dǎo)體中通過的電流越小，其對電流的阻礙作用越大，電阻越小D.導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體中有無電流和電流的大小無關(guān)【答案】D【解析】電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，導(dǎo)體確定了，電阻值也就確定了，與導(dǎo)體兩端有無電壓、有無電流、電流大小都無關(guān)系．考點(diǎn)二影響電阻大小的因素從歐姆定律可導(dǎo)出，關(guān)于某定值電阻，下列說法正確的是（）當(dāng)電壓為0時(shí)，電阻也為0B.當(dāng)電流增大為原來的2倍時(shí)，電阻減小為原來的一半C.當(dāng)電壓增大為原來的2倍時(shí)，電阻增大為原來的2倍D.不管電壓或電流如何變化，電阻不變【答案】D【解析】導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，其決定因素與其本身的材料、長度、橫截面積有關(guān)，若說與外界有關(guān)，也只與外界的溫度這個(gè)因素有關(guān)．導(dǎo)體一定，則電阻一定．與導(dǎo)體兩端電壓的高度，導(dǎo)體中電流的大小等都沒有關(guān)系．在溫度一定時(shí)，比較兩根銅導(dǎo)線的電阻的大小，下列說法中正確的是（）A．長導(dǎo)線的電阻大B．細(xì)導(dǎo)線的電阻大C．長度相同，粗導(dǎo)線的電阻大D．粗細(xì)相同，長導(dǎo)線的電阻大【答案】D【解析】AB、電阻的大小不僅跟導(dǎo)體的材料有關(guān)，還跟材料的長度和橫截面積大小有關(guān)，所以選項(xiàng)A、B都不正確；C、在長度和材料相同時(shí)，導(dǎo)體的橫截面積越小，即導(dǎo)線越細(xì)，電阻越大，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、在橫截面積和材料相同，長的銅絲電阻大，故D正確．考點(diǎn)三滑動(dòng)電阻變阻器的工作原理滑動(dòng)變阻器是靠改變________來改變接入電路中的________來改變電路中的________．通電前應(yīng)把阻值調(diào)至________的地方．在如圖中，要使滑片P向右移動(dòng)時(shí)電燈變暗，則M接C，N接________，閉合開關(guān)前要將滑片移到________端．【答案】電阻絲接入電路中的長度,電阻、電流,最大、A、B【解析】滑動(dòng)變阻器是靠改變電阻絲接入電路中的長度來改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流．通電前應(yīng)把阻值調(diào)至最大的地方．在題圖所示的電路中，要使滑片P向右移動(dòng)時(shí)電燈變暗，即變阻器接入電路的電阻變大，則M接C，N接A，閉合開關(guān)前要將滑片移到阻值最大的B端．一個(gè)滑動(dòng)變阻器銘牌上標(biāo)有“50Ω1.5A”的字樣它的意義是（）A．電阻的最小值是50Ω，允許通過的最大電流是1.5AB．電阻的最小值是50Ω，允許通過的最小電流是1.5AC．電阻的最大值是50Ω，允許通過的最小電流是1.5AD．電阻的最大值是50Ω，允許通過的最大電流是1.5A【答案】D【解析】一個(gè)滑動(dòng)變阻器銘牌上標(biāo)有“50Ω1.5A”的字樣，表示50Ω表示滑動(dòng)變阻器的最大電阻是50Ω，1.5A表示滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流是1.5A．分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端滑動(dòng)時(shí)，下列四種接法中，變阻器阻值變大的是(

)A. B.C. D.【答案】C

【解析】解：A、由圖可知，滑動(dòng)變阻器同時(shí)接上面兩個(gè)接線柱，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零，移動(dòng)滑片，滑動(dòng)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(dòng)滑片時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲長度變短，滑動(dòng)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(dòng)滑片時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲長度變長，滑動(dòng)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(dòng)滑片時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲長度變短，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變小，故D不符合題意。一根鐵絲被拉長后，下列物理量會發(fā)生變化的是(

)A.電阻 B.比熱容 C.體積 D.密度【答案】A

【解析】解：將一段鐵絲拉長之后只是形狀改變，而密度和比熱容是物質(zhì)的特性，體積是物體的特性，都不隨物體的形狀而改變。故BCD錯(cuò)誤。將一段金鐵絲拉長之后長度變長了，橫截面積變小，所以電阻變大了，故A正確。如圖所示，AB、BC是由同種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)后連入電路中，比較這兩段導(dǎo)體的電阻及通過它們的電流大小有(

)A.RAB>RBC，IABC.RAB>RBC，IAB【答案】C

【解析】解：對于AB和BC是由同種材料制成的長度相同的兩段導(dǎo)體，由于AB段的橫截面積小，BC段的橫截面積大，故AB段的電阻大于BC段的電阻；且此兩段電阻串聯(lián)，據(jù)串聯(lián)電流處處相等的關(guān)系可知，這兩段導(dǎo)體中的電流是相等的。圖甲是常用的一種可調(diào)風(fēng)速的小風(fēng)扇，圖乙為其用于調(diào)風(fēng)速的電位器結(jié)構(gòu)圖，a、b、c是它的三個(gè)接線柱，a、c分別與弧形電阻絲的兩端相連，b與金屬滑片相連，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變風(fēng)扇風(fēng)速，下列分析正確的是(

)A.若將a、c接入電路中，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)，風(fēng)扇風(fēng)速加快B.若將a、c接入電路中，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)，風(fēng)扇風(fēng)速減弱C.若將a、b接入電路中，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)，風(fēng)扇風(fēng)速加快D.若將b、c接入電路中，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)，風(fēng)扇風(fēng)速加快【答案】D

【解析】AB、若只將a、ca接入電路，電位器的全部電阻絲都接入電路，不能改變電路的電流，所以不能改變風(fēng)扇風(fēng)速，故AB錯(cuò)誤；C、若只將a、b接入電路，滑片左邊的電阻絲接入電路；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)，電位器接入電路的電阻變大，電路中電流變小，風(fēng)扇風(fēng)速減弱，故C錯(cuò)誤；D、將b、c接入電路中，滑片的右側(cè)電阻接入電路，故若順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)，電阻變小，故電流變大，風(fēng)扇風(fēng)速加快，故D正確。

題組B能力提升練（多選）如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電路中的電流變大，則電路與滑動(dòng)變阻器的連接方式正確的是(

)A.a連c，b連D B.a連D，b連BC.a連C，b連B D.a連A，b連D【答案】BC

【解析】解：滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)過程中，電路中的電流變大，說明滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，故可判斷滑片右邊的電阻絲接入電路，由電路圖可知，當(dāng)a連C或D，b連B時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路中的電流變大，故BC正確?；瑒?dòng)變阻器是通過改變接入電路中電阻絲的______來改變電阻的大小，從而改變流過電路中的______?！敬鸢浮块L度；電流

【解析】解：滑動(dòng)變阻器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻的，電源電壓不變，根據(jù)I=U長度相同的鎳鉻合金絲A比B粗得多，它們以某種方式連入同一個(gè)電路，如圖所示。如果鎳鉻合金絲A和B的電阻分別為RA和RB，此時(shí)通過它們的電流分別為IA和IB，則有RA________RB，IA________IB。(選填“>”“=【答案】<；=

【解析】由圖知，A、B串聯(lián)，所以電流相等；由題意知，AB材料和長度相同，A的橫截面積大，電阻更小。題組C培優(yōu)拔尖練探究“電阻大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中分別把a(bǔ)、b、c、d四根導(dǎo)線接入電路，其中a、b、d長度相同，a、b、c粗細(xì)相同，b、d粗細(xì)不同。(1)該實(shí)驗(yàn)是通過觀察電流表的示數(shù)來間接比較導(dǎo)線電阻的大小，這種科學(xué)探究問題的方法叫______法。(2)選用______(填寫導(dǎo)體的代號)兩根導(dǎo)線進(jìn)行對比，是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的長度有關(guān)。(3)若小聰在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)器材中電阻絲只有一根，其他器材足夠，則不能探究電阻大小跟導(dǎo)體的______有關(guān)?！敬鸢浮哭D(zhuǎn)換

b、c

材料

【解析】解：(1)該實(shí)驗(yàn)中，通過電流表的示數(shù)大小間接得知接入電阻絲的阻值大小，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；(2)探究電阻大小跟導(dǎo)體的長度有關(guān)時(shí)，需要控制材料和橫截面積相同，所以需要將b、c兩根導(dǎo)線分別接入電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；(3)若電阻絲只有一根，導(dǎo)體的材料不能改變，所以不能探究電阻大小跟導(dǎo)體的材料的關(guān)系。某實(shí)驗(yàn)小組探究金屬絲電阻大小與長度的關(guān)系，他們?nèi)∫欢未旨?xì)均勻的金屬絲拉直后連接在A、B接線柱上，在金屬絲上安裝一個(gè)可滑動(dòng)的金屬夾P.實(shí)驗(yàn)室還提供了下列器材：電壓表、電流表、電池組(電壓3V)、滑動(dòng)變阻器(20Ω?2A)、刻度尺、開關(guān)和導(dǎo)線若干。(1)為了測量AP段的電阻R，他們連接了如圖甲所示的電路，電壓表接在接線柱A和金屬夾P上。請用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖中還需要連接的一根導(dǎo)線接上，使電路完整。(2)閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至變阻器的最______(選填“左”或“右”)。(3)某次實(shí)驗(yàn)中測得電壓表的讀數(shù)為2.1V，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的讀數(shù)為I=______A，此時(shí)金屬絲的電阻R=______Ω。(4)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)金屬夾P，分別測得AP段的長度L和對應(yīng)的電阻值R，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成電阻值與長度的關(guān)系圖象如圖丙所示，分析圖象可知，導(dǎo)體的電阻與長度成______?！敬鸢浮坑?/p>

0.42

5

正比

【解析】解：(1)因?yàn)殡姵仉妷簽?V，所以電壓表的量程選擇0～3V的