第11讲 电阻与变阻器-【暑假自学课】2024年新八年级科学暑假提升精品讲义(浙教版)
2024-06-01
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内容正文:
第11讲 电阻与变阻器
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练
模块五 小试牛刀过关测
1、设计实验探究影响电阻大小的因素
2、总结电阻随各因素变化的规律
3、了解超导体
4、知道变阻器与定值电阻的区别:
5、知道滑动变阻器的构造,理解滑动变阻器的工作原理:
6、理解由滑动变阻器变形而成的变阻器及其应用:
模块一:电阻
1.容易导电的物质叫 导体 ,如 金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等 ;不容易导电的物质叫 绝缘体 ,如 橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等 ;导体和绝缘体 不是 绝对的,当条件发生变化时,导体与绝缘体会相互转变,例如玻璃在通常情况下是 绝缘体 ,但被烧红时会导电;再如导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力会 下降 。
2.导电能力介于导体和绝缘体之间的是 半导体 。常见的半导体材料有 硅 和 锗 。
3.物质导电性的微观解释:金属导体能导电是因为内部有大量可 自由移动的 电子;绝缘体不容易导电是因为内部几乎没有能自由移动的电子。
模块二:滑动变阻器
1.原理和作用:靠改变连入电路中的 电阻丝的有效长度 改变电阻,从而改变电路中的 电流 。
2.连接方法:如图所示,当滑动变阻器的B、C两接线柱接入电路、滑片P向右移动时,连入电路的电阻将 变小 ,电路中的电流将 变大 。当A、B接线柱连入电路、滑片P向右移动时,连入电路的电阻将 不变 ,这时滑动变阻器起着 定值 电阻的作用。 连接方式共有 6 种,其中4种是正确的,不合理的连接方式有C、D接线柱同时连入电路;A、B接线柱同时连入电路。
3. 利用滑动变阻器来改变电路中的电流,应将变阻器 并联 在电路中,在使用前,应将电阻调到 阻值最大处 。
教材习题01
1.导体的电阻大小由导体的 和 决定。
【答案】长度 横截面积 温度
教材习题02
2.导体和绝缘体的区别在于
①导体中有电子,绝缘体中没有电子②导体中有能自由移动的电荷,绝缘体
中没有电荷③导体中有能自由移动的电荷,绝缘体中几乎没有能自由移动的
由荷
【答案】③
考向一:电阻
[例题1] (2023秋•湖州期末)有一块长方体铁块,如图所示,分别沿不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最大
B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大
D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
【解答】解:已知导体的材料一定时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比;由图示可知,沿CD方向接入电路时,长度最短,横截面积最大,因此电阻最小;沿EF方向接入电路时,长度介于AB,CD之间,横截面积介于AB、CD之间,电阻小于RAB大于RCD;沿AB方向接入电路时,长度最长,横截面积最小,电阻最大。
故选:A。
[例题2] (2023秋•西湖区期末)想增大一根镍铬合金丝的电阻,下列方法可行的是(不考虑温度变化)( )
A.将镍铬合金丝对折后接入电路中
B.将镍铬合金丝拉长后接入电路中
C.增大镍铬合金丝两端的电压
D.使通过镍铬合金丝的电流变小
【解答】解:
A、把导体对折,导体的长度变短、横截面积变大,所以导体的电阻变小,故A错误;
B、将镍铬合金丝均匀拉长,导体的长度变长、横截面积变小,所以导体的电阻变大,故B正确;
CD、电阻与通过导体的电流和两端的电压无关,改变电流和电压,电阻不变,故CD错误。
故选:B。
[例题3] 一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为R。将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为( )
A.0.5R B.R C.2R D.4R
【解答】解:当导体的长度拉长到原来的2倍时,其材料和体积均不变,则横截面积变为原来的;而导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体的电阻变为原来的4倍,即4R。
故选:D。
[例题4] (2023秋•义乌市月考)小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M,N之间应接入图乙中的 (选填导体的代表字母)。该实验运用的科学方法有 。
(2)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 的关系。
(3)实验中,如果接入M,N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是 。
【解答】解:(1)探究导体的电阻与导体长度的关系,应该控制材料、横截面积相同,长度不同,故应该选择B、D来探究导体长度对电阻的影响,这种探究方法是控制变量法;M、N之间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡亮度越小(暗),故可以通过灯泡的亮度来判断M、N之间接入的导体的电阻大小,这是转换法的应用;
(2)A、B的长度、横截面积相同,材料不同,故可以探究导体的材料对电阻的影响。
(3)当M、N之间接入的导体电阻比较接近,人眼无法分辨灯泡的亮暗,可以增加一个电流表串联接入到电路中,通过电流表读数大小来判断。
故答案为:(1)B、D;控制变量法、转换法;(2)材料;(3)在电路中串联一个电流表。
考向二:滑动变阻器
[例题5] (2023秋•绍兴期末)如图所示,图乙为滑动变阻器结构示意图,当滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,图甲中电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的接线柱是流表示( )
A.C和D B.A和B C.C和B D.A和D
【解答】解:滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,电路中的电流变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻变大,故可判断滑片的右边的电阻丝接入电路,由电路图可知,必须选下方B,上方任意选一个,故C正确。
故选:C。
[例题6] (2023秋•义乌市期末)如图是一种用于台灯调光的旋钮变阻器,当旋钮滑片逆时针转动时,电路中电流变大而使台灯亮度增大。据此判断旋钮变阻器与接入电路的连接方式是( )
A.M连接E、N连接F B.M连接O、N连接F
C.M连接O、N连接E D.M连接F、N连接E
【解答】解:当旋钮滑片逆时针转动时,电路中电流变大,说明电阻变小,故接入的长度变小,因而选择滑片左侧的电阻丝接入电路,故M连接O、N连接E。
故选:C。
[例题7] (2023秋•仙居县期末)电动汽车利用旋钮变阻器实现对转速的控制,车速仪由电路中的电流表改装,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,车速仪示数变大。则与M、N相连接的是( )
A.E和F B.O和E
C.O和F D.以上接法均可
【解答】解:由题意可知,驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,电路中的电流变大,根据欧姆定律,电路的总电阻变小,则变阻器连入电路的电阻变小,如果接线柱M接O点,则接线柱N应该接E点。
故选:B。
[例题8] (2023秋•瑞安市月考)将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片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放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端
D.P1放在最左端,P2放在最右端
【解答】解:根据题意要求,图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的,要使接入电路的总电阻最大,必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路。对于左边的变阻器来说,电阻丝的右端接入电路,所以应该把滑片P1移到最左端;对于右边的变阻器来说,电阻丝的左端接入电路,所以应该把滑片P2移到最右端。
故选:D。
[例题9] (2021秋•椒江区期末)实验室有一种拔插式变阻器,其结构如图所示。六个铜片依次排开,每相邻两个铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝相连接,五个铜塞均可在相邻两铜片间的空隙处自由插入或拔出,从而改变AB间的电阻值。
(1)该变阻器的A、B接线柱间可形成的最大电阻为 欧。
(2)图示状态下A、B接线柱间的电阻为 欧。
【解答】解:(1)当铜塞全部拔出时,变阻器接入电路的电阻最大,最大电阻值为:R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω;
(2)图示状态下,有5Ω、2Ω的两个铜塞拔出,下面的电阻丝连入电路,A、B接线柱间的电阻为R'=5Ω+2Ω=7Ω。
故答案为:(1)15;(2)7。
[例题10] 小应观察到实验室中有多种变阻器可实现变阻,试回答:
(1)图甲为插入式电阻箱的结构示意图,在使用时拔去铜塞即可得到相应的电阻值,在甲图所示情境中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。
(2)图乙为滑动变阻器,小应将它接入电路后,发现无论怎样移动滑片P,灯泡一直能够发光且亮度始终不变,而且一直很暗,其原因是 。纠正错误连接后,小应缓慢移动滑片P时,看到灯忽明忽暗,这可能是因为 。
(3)图丙为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。小应将该变阻器和灯泡 联接入电路,并且连接 (选填“A、B”,或“A、C”)接线柱,才能使顺时针旋转旋钮触片时灯变亮。
【解答】解:(1)当2个铜塞都拔出时,此时2根电阻丝串联,它们的总电阻R=5Ω+2Ω=7Ω;
(2)当滑动变阻器接入电路的是下边两个接线柱时,相当于在电路中连入了一个阻值较大的定值电阻,会出现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗;
小应缓慢移动滑片P时,看到灯忽明忽暗,这可能是因为滑片与电阻线接触不良;
(3)顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:电路中电阻变小,则应连接接线柱A、B与灯泡串联后接入电路。
故答案为:(1)7;(2)滑动变阻器接入电路的是下边两个接线柱;滑片与电阻线接触不良;(3)串;A、B。
1. (2023秋•杭州月考)下列做法能使镍铬合金丝电阻变小的是( )
A.把镍铬合金丝均匀拉长
B.把镍铬合金丝对折成两段后并联使用
C.给镍铬合金丝加热
D.取同规格二根的镍铬合金丝串联使用
【解答】解:电阻是导体本身的一种特性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。在材料和温度相同时,长度越长、横截面积越小,电阻越大。
A、把镍铬合金丝均匀拉长,长度变长、横截面积变小,则电阻变大,故A错误。
B、把镍铬合金丝对折成两段后并联使用,则电阻的长度变短、横截面积变大,则电阻变小,故B正确;
C、金属的电阻随温度的升高而增大,给镍铬合金丝加热,电阻变大,故C错误;
D、取同规格二根的镍铬合金丝串联使用,相当于长度增加,故电阻变大,故D错误。
故选:B。
2. (2023春•慈溪市期末)一块厚薄均匀的长方体铁块如图,分别沿图中所示的不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最小
B.沿CD方向接入电路时电阻最小
C.沿EF方向接入电路时电阻最小
D.沿各个方向接入电路时的电阻一样大
【解答】解:已知导体的材料一定时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比;
由图示可知,沿CD方向接入电路时,长度最短,横截面积最大,因此电阻最小,故ACD错误,B正确。
故选:B。
3. (2023秋•临海市校级期中)某兴趣小组采用如图所示电路探究导体电阻大小与长度的关系,下列说法正确的是( )
A.AB间接入的待测导体材料是导电能力超强的超导材料
B.AB间接入的待测导体材料是导电能力较差的合金线
C.小灯泡越亮,说明被研究导体的电阻越大
D.该实验只需控制导体的横截面积相同
【解答】解:探究导体电阻大小与长度的关系时,要求接入导体在长度变化时其电阻变化较大;
A、导电能力超强的超导材料,电阻为零,不能探究导体电阻大小与长度的关系,故A错误;
B、导电能力较差的合金线,在长度变化时其电阻变化较大,适合做电阻丝,能探究导体电阻大小与长度的关系,故B正确;
C、小灯泡越亮,表明通过小灯泡的电流越大,根据欧姆定律可知,电路的电阻越小,即被研究导体的电阻越小,故C错误;
D、探究导体电阻大小与长度的关系时,需要控制导体的材料、横截面积相同,故D错误。
故选:B。
4. 如图所示将白炽灯的灯丝与小灯泡串联接入电路,使小灯泡发光。现用酒精灯给灯丝加热,观察到小灯泡亮度变小,下列说法正确的是( )
A.灯丝两端的电压变小
B.灯丝电阻随着温度的升高而升高
C.加热使灯丝内的电荷变少
D.若把灯丝换成玻璃芯,小灯泡不会发光
【解答】解:AB、白炽灯的灯丝与小灯泡串联接入电路,用酒精灯给灯丝加热,灯丝电阻随着温度的升高而升高,根据串联电路分压原理,可知灯丝两端电压变大,故A错误,B正确;
C、加热使灯丝内的自由电荷变少了,但并没有使灯丝内的电荷变少,故C错误;
D、若把灯丝换成玻璃芯,用酒精灯给玻璃芯加热,因为玻璃的电阻随着温度的升高而减小,因此小灯泡会发光,故D错误。
故选:B。
5. (2023秋•长兴县月考)如图为串联在某台灯中用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的是三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B.若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C.若只将A、C接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【解答】解:
AC、若只将A、C接入电路,滑动变阻器以最大阻值接入电路,顺时针或逆时针转动旋钮时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,电路中的电流不变,灯泡亮度不变,故AC错误;
B、若只将A、B接入电路,则滑片左边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电流变大,灯泡变亮,故B正确;
D、若只将B、C接入电路,则滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,灯泡变暗,故D错误。
故选:B。
6. (2023秋•义乌市月考)如图所示电路,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、滑动变阻器接入了右半段,滑片右移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小。不符合题意。
B、滑动变阻器接入了右半段,滑片右移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小。不符合题意。
C、滑动变阻器接入了左半段,滑片右移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大。符合题意。
D、滑动变阻器为定值电阻接入了电路,滑片移动,连入电路的电阻丝不变,电阻不变。不符合题意。
故选:C。
7. (2023秋•西湖区校级月考)如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。下列关于滑动变阻器的构造说法正确的是( )
A.滑片与金属杆之间是绝缘的
B.瓷筒与线圈之间不能绝缘
C.线圈不能用铜丝或者铝丝制作
D.瓷筒上缠绕的合金线所有表面都是绝缘的
【解答】解:A、滑片与金属杆之间是导电的,否则无法改变电阻,故A错误;
B、瓷筒与线圈之间是绝缘的,因为陶瓷是绝缘体,故B错误;
C、线圈是用电阻率较大的合金线制成的,不能用铜丝或者铝丝制作,故C正确;
D、瓷筒上缠绕的合金线和滑片接触的位置处没有绝缘漆,故D错误。
故选:C。
8. (2023秋•余杭区期末)小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的亮度越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.把镍铬合金丝换成铜丝,实验效果会更好
C.利用此装置能探究导体电阻大小与导体横截面积及长度的关系
D.为了准确比较两根合金丝的电阻,最好串联一个电压表和变阻器
【解答】解:A、小灯泡越亮,说明电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,这用到了转换法,故A错误;
B、其他条件相同时铜丝的电阻很小,如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝进行实验,电路中电流变化不大,灯泡的亮度变化不明显,即实验效果不明显,故B错误;
C、由题意可知,两段金属丝的长度、材料相同,横截面积不同,可以探究导体电阻大小和横截面积的关系;把其中一根金属丝接入电路中,通过改变夹子的位置能改变金属丝接入电路中的长度,故可以探究导体电阻大小和长度的关系,这用到了控制变量法,故C正确;
D、为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,故D错误。
故选:C。
9. (2024春•北仑区期中)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“ABCD”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝AB的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较AB两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
【解答】解:
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,故选小亮;
(2)要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验;
(3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A、B的材料与横截面积相同而长度不同,可以探究导体的电阻可能与导体的长度有关;实验中电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大;
(4)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
故答案为:(1)小亮;(2)A、C;(3)长度;(4)三。
10. (2023秋•长兴县校级期末)小浔为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力,将它们切成大小相同的长方条,分别接在如图甲所示的电路a、b之间。
(1)该实验的探究目的类似于课本中“探究导体电阻大小与 的关系”。
(2)实验设计中,小浔想通过观察比较 来比较三者导电能力的大小,这种研究方法叫 (填“等效替代法”或“转换法”)。
(3)在实际操作过程中,小浔发现实验现象不明显,无法达到实验目的。他通过查阅资料发现,有一种电波感应器(如图乙所示),能向物体发射电波,并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力,物体对电波反射越弱,则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波,反射回来的电波结果如表所示(“+”号越多表示电波越强),则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是 。
实验材料
感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜
++++
土豆
+++++++
番薯
++
【解答】解:(1)该实验设计中导体的长度和横截面积相同,但材料不同,故思路类似课本中“研究影响导体电阻大小与材料有关”;
(2)通过观察比较灯的亮度来判断导电能力大小,运用了转换法;
(3)因物体对电波吸收越大,导电能力越强,由表中数据知,蕃薯反射回来的电波最弱,蕃薯对电波吸收最强,土豆反射回来的电波最强,土豆对电波吸收最弱,因物体对电波吸收越大,导电能力越强,故萝卜、土豆、蕃薯的导电能力强弱关系为:蕃薯>萝卜>土豆。
故答案为:(1)材料;(2)灯的亮度;转换法;(3)蕃薯。
11. (2022秋•台州期末)伏打电堆是世界上首个发电器,1800年由意大利人伏打发明。某同学尝试自制伏打电堆,他将五角硬币和一元硬币各10枚依次堆叠,用浸有食盐溶液的小纸片置于各硬币之间,如图所示。两枚硬币与中间的小纸片相当于一节干电池。
(1)该电堆中各“电池”之间的连接方式为 。
(2)闭合开关,电流表正常工作,则伏打电堆中的一元硬币为 极。
(3)制作中需用50克溶质质量分数20%的食盐溶液浸泡小纸片,配制时应称取食盐 克。
【解答】解:(1)根据图示可知,每组小电池首尾相连,因此它们为串联;
(2)闭合开关后,电流表正常工作,则它的“+”接线柱肯定与正极相连,因此一元硬币为正极;
(3)配制时应称取食盐质量为:50g×20%=10g。
故答案为:(1)串联;(2)正;(3)10。
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第11讲 电阻与变阻器
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练
模块五 小试牛刀过关测
1、设计实验探究影响电阻大小的因素
2、总结电阻随各因素变化的规律
3、了解超导体
4、知道变阻器与定值电阻的区别:
5、知道滑动变阻器的构造,理解滑动变阻器的工作原理:
6、理解由滑动变阻器变形而成的变阻器及其应用:
模块一:电阻
1.容易导电的物质叫 导体 ,如 金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等 ;不容易导电的物质叫 绝缘体 ,如 橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等 ;导体和绝缘体 不是 绝对的,当条件发生变化时,导体与绝缘体会相互转变,例如玻璃在通常情况下是 绝缘体 ,但被烧红时会导电;再如导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力会 下降 。
2.导电能力介于导体和绝缘体之间的是 半导体 。常见的半导体材料有 硅 和 锗 。
3.物质导电性的微观解释:金属导体能导电是因为内部有大量可 自由移动的 电子;绝缘体不容易导电是因为内部几乎没有能自由移动的电子。
模块二:滑动变阻器
1.原理和作用:靠改变连入电路中的 电阻丝的有效长度 改变电阻,从而改变电路中的 电流 。
2.连接方法:如图所示,当滑动变阻器的B、C两接线柱接入电路、滑片P向右移动时,连入电路的电阻将 变小 ,电路中的电流将 变大 。当A、B接线柱连入电路、滑片P向右移动时,连入电路的电阻将 不变 ,这时滑动变阻器起着 定值 电阻的作用。 连接方式共有 6 种,其中4种是正确的,不合理的连接方式有C、D接线柱同时连入电路;A、B接线柱同时连入电路。
3. 利用滑动变阻器来改变电路中的电流,应将变阻器 并联 在电路中,在使用前,应将电阻调到 阻值最大处 。
教材习题01
1.导体的电阻大小由导体的 和 决定。
教材习题02
2.导体和绝缘体的区别在于
①导体中有电子,绝缘体中没有电子②导体中有能自由移动的电荷,绝缘体
中没有电荷③导体中有能自由移动的电荷,绝缘体中几乎没有能自由移动的
由荷
考向一:电阻
[例题1] (2023秋•湖州期末)有一块长方体铁块,如图所示,分别沿不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最大
B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大
D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
[例题2] (2023秋•西湖区期末)想增大一根镍铬合金丝的电阻,下列方法可行的是(不考虑温度变化)( )
A.将镍铬合金丝对折后接入电路中
B.将镍铬合金丝拉长后接入电路中
C.增大镍铬合金丝两端的电压
D.使通过镍铬合金丝的电流变小
[例题3] 一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为R。将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为( )
A.0.5R B.R C.2R D.4R
[例题4] (2023秋•义乌市月考)小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M,N之间应接入图乙中的 (选填导体的代表字母)。该实验运用的科学方法有 。
(2)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 的关系。
(3)实验中,如果接入M,N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是 。
考向二:滑动变阻器
[例题5] (2023秋•绍兴期末)如图所示,图乙为滑动变阻器结构示意图,当滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,图甲中电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的接线柱是流表示( )
A.C和D B.A和B C.C和B D.A和D
[例题6] (2023秋•义乌市期末)如图是一种用于台灯调光的旋钮变阻器,当旋钮滑片逆时针转动时,电路中电流变大而使台灯亮度增大。据此判断旋钮变阻器与接入电路的连接方式是( )
A.M连接E、N连接F B.M连接O、N连接F
C.M连接O、N连接E D.M连接F、N连接E
[例题7] (2023秋•仙居县期末)电动汽车利用旋钮变阻器实现对转速的控制,车速仪由电路中的电流表改装,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,车速仪示数变大。则与M、N相连接的是( )
A.E和F B.O和E
C.O和F D.以上接法均可
[例题8] (2023秋•瑞安市月考)将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片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放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端
D.P1放在最左端,P2放在最右端
[例题9] (2021秋•椒江区期末)实验室有一种拔插式变阻器,其结构如图所示。六个铜片依次排开,每相邻两个铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝相连接,五个铜塞均可在相邻两铜片间的空隙处自由插入或拔出,从而改变AB间的电阻值。
(1)该变阻器的A、B接线柱间可形成的最大电阻为 欧。
(2)图示状态下A、B接线柱间的电阻为 欧。
[例题10] 小应观察到实验室中有多种变阻器可实现变阻,试回答:
(1)图甲为插入式电阻箱的结构示意图,在使用时拔去铜塞即可得到相应的电阻值,在甲图所示情境中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。
(2)图乙为滑动变阻器,小应将它接入电路后,发现无论怎样移动滑片P,灯泡一直能够发光且亮度始终不变,而且一直很暗,其原因是 。纠正错误连接后,小应缓慢移动滑片P时,看到灯忽明忽暗,这可能是因为 。
(3)图丙为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。小应将该变阻器和灯泡 联接入电路,并且连接 (选填“A、B”,或“A、C”)接线柱,才能使顺时针旋转旋钮触片时灯变亮。
1. (2023秋•杭州月考)下列做法能使镍铬合金丝电阻变小的是( )
A.把镍铬合金丝均匀拉长
B.把镍铬合金丝对折成两段后并联使用
C.给镍铬合金丝加热
D.取同规格二根的镍铬合金丝串联使用
2. (2023春•慈溪市期末)一块厚薄均匀的长方体铁块如图,分别沿图中所示的不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最小
B.沿CD方向接入电路时电阻最小
C.沿EF方向接入电路时电阻最小
D.沿各个方向接入电路时的电阻一样大
3. (2023秋•临海市校级期中)某兴趣小组采用如图所示电路探究导体电阻大小与长度的关系,下列说法正确的是( )
A.AB间接入的待测导体材料是导电能力超强的超导材料
B.AB间接入的待测导体材料是导电能力较差的合金线
C.小灯泡越亮,说明被研究导体的电阻越大
D.该实验只需控制导体的横截面积相同
4. 如图所示将白炽灯的灯丝与小灯泡串联接入电路,使小灯泡发光。现用酒精灯给灯丝加热,观察到小灯泡亮度变小,下列说法正确的是( )
A.灯丝两端的电压变小
B.灯丝电阻随着温度的升高而升高
C.加热使灯丝内的电荷变少
D.若把灯丝换成玻璃芯,小灯泡不会发光
5. (2023秋•长兴县月考)如图为串联在某台灯中用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的是三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B.若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C.若只将A、C接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
6. (2023秋•义乌市月考)如图所示电路,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
7. (2023秋•西湖区校级月考)如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。下列关于滑动变阻器的构造说法正确的是( )
A.滑片与金属杆之间是绝缘的
B.瓷筒与线圈之间不能绝缘
C.线圈不能用铜丝或者铝丝制作
D.瓷筒上缠绕的合金线所有表面都是绝缘的
8. (2023秋•余杭区期末)小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的亮度越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.把镍铬合金丝换成铜丝,实验效果会更好
C.利用此装置能探究导体电阻大小与导体横截面积及长度的关系
D.为了准确比较两根合金丝的电阻,最好串联一个电压表和变阻器
9. (2024春•北仑区期中)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“ABCD”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝AB的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较AB两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
10. (2023秋•长兴县校级期末)小浔为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力,将它们切成大小相同的长方条,分别接在如图甲所示的电路a、b之间。
(1)该实验的探究目的类似于课本中“探究导体电阻大小与 的关系”。
(2)实验设计中,小浔想通过观察比较 来比较三者导电能力的大小,这种研究方法叫 (填“等效替代法”或“转换法”)。
(3)在实际操作过程中,小浔发现实验现象不明显,无法达到实验目的。他通过查阅资料发现,有一种电波感应器(如图乙所示),能向物体发射电波,并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力,物体对电波反射越弱,则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波,反射回来的电波结果如表所示(“+”号越多表示电波越强),则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是 。
实验材料
感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜
++++
土豆
+++++++
番薯
++
11. (2022秋•台州期末)伏打电堆是世界上首个发电器,1800年由意大利人伏打发明。某同学尝试自制伏打电堆,他将五角硬币和一元硬币各10枚依次堆叠,用浸有食盐溶液的小纸片置于各硬币之间,如图所示。两枚硬币与中间的小纸片相当于一节干电池。
(1)该电堆中各“电池”之间的连接方式为 。
(2)闭合开关,电流表正常工作,则伏打电堆中的一元硬币为 极。
(3)制作中需用50克溶质质量分数20%的食盐溶液浸泡小纸片,配制时应称取食盐 克。
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