2024-2025学年九年级上学期暑假辅导讲义第9讲 电阻和变阻器

课程主题： 电阻和变阻器 教学目标 1、认识导体的电阻，知道电阻的概念、单位及换算关系、以及电阻器在电路中的符号 2、知道滑动变阻器的构造，会正确使用滑动变阻器 3、各类变阻器的简单认识 教学重难点 1、理解决定电阻大小的因素 2、滑动变阻器能改变电路中电流大小的原理 知识点1：电阻及其影响因素 概念 物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。 导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。电 阻通常用字母R表示 单位 欧姆，简称：欧；符号：Ω; 1MΩ= Ω , 1kΩ = Ω 定值电阻 阻值固定不变的电阻简称定值电阻 图形符号 实验原理 在电压不变的情况下 ， 通过比较导体中 电流大小 （或灯泡的亮度） 来研究导体电阻的变化 探究方法 控制变量法、转换法 实验结论 导体电阻大小除了与导体的 、 、 有关外 ， 还与 有关 规律 导体材料一定时，长度越长，横截面积越小，电阻越 大多数导体，温度越高，电阻越 少数导体，电阻随着温度的升高而减小 一般情况下，不考虑温度对电阻的影响 评估 电阻是导体本身的一种特性，与其两点的电压和通过的电流的大小无关 拓展 ①导体具有双重性，既能导电，又对电流有阻碍作用。导体与绝缘体的本质区别是电阻大小的不同，导体电阻较小，绝缘体电阻很大。 ②半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见半导体材料有硅、锗， 其电阻受压力（压敏电阻）、温度（热敏电阻）、光照（光敏电阻）影响明显，用于制造集成电路、二极管等； ③超导体的电阻为0，电流通过时不发热，可用于制作输电导线等（液氮磁悬浮实验） 拓展 电阻大小的决定式为 R =ρ,其中 R、l、s分别表示导体的电阻、长度和横截面积，ρ是与导体的材料有关的物理量，叫电阻率，单位是Ω·m 举例 白炽灯冷态电阻约100Ω, 正常工作（ 2000℃)约 1200Ω 例题1 ．用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体，对于其电阻大小 ，下列说法正确的是 ( ) A．当导体两端的电压或通过导体的电流为0时，导体的电阻为0 B．当导体被拉长时，其电阻变小 C．电阻是导体本身的一种性质，所以无论温度如何变化 ，它的电阻也不可能变为0 D．电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关 例题2 ．用如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素” 的实验电路图，A、B 之间接电阻。 （1）本实验通过观察 比较电阻的大小。 （2）易优君发现手边只有一根较长的电阻丝，他可以探究导体的电阻是否与导体的 和 有关。 知识点2：变阻器及其构造 滑动变阻器 定义 能改变接入电路中的 的元件 图示 结构示意图 电路符号 变阻 原理 通过改变 来改变接入电路中电阻的大小 铭牌 某滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”字样，“50Ω”表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω;“ 1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A 电阻箱 使用电阻箱时只要把它的两个接线柱接入电路，旋转旋钮就能得到 0~9999Ω之间的任意整数阻值。把各旋钮对应的指示点的示数乘面板上标记的倍数，然后加在一起就是接入电路的阻值。 不同点 相同点 用法 优点与不足 滑动变阻器 滑片在电阻丝上滑动 能连续地改变电阻，但不能读数 ①都能改变电阻 ②都有规定的最大电阻值和允许通 过的最大电流值 电阻箱 调节旋钮 不能连续地改变电阻，但能读数 拓展 滑动变阻器电阻丝是紧密地绕在一起的，制作时会在电阻丝外面涂上绝缘层，仅线 圈上接触金属滑片的地方刮去绝缘层，使得绕在瓷筒上的线圈之间互不导通，有效的加 长了电阻丝接入电路的长度，电阻大，变阻作用明显。 知识点3：滑动变阻器的接法 电路连接图 接入电路的电阻 滑片移动过程中电阻变化情况 对应电路图 接入电路的电阻是AP部分 滑片向右，连入电路的电阻丝长度变长，电阻值变大 滑片向左，连入电路的电阻丝长度变短，电阻值变小 接入电路的电阻是BP部分 滑片向左，连入电路的电阻丝长度变长，电阻值变大 滑片向右，连入电路的电阻丝长度变短，电阻值变小 滑动变阻器的两种常见错误接法 电路连接图 连入电路的电路 错误原因 对应电路图 滑动变阻器电阻全部连入电路（R为定值，即最大阻值） 滑片无论向左还是向右滑动，连入电路的电阻丝长度都不变，相当于连入了一个定值电阻 相当于一根导线连入电路（R=0Ω) 无论滑片如何滑动，连入电路的电阻都不变，相当于连入了一根导线 结论 ①滑动变阻器必须满足“一上一下”的接法，才能起到调节电路电阻大小的作用 ②滑动变阻器要与被控制的用电器串联 ③为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器滑片要移动到最大阻值处 ④分析滑动变阻器接入电路的电阻变化时，应重点关注“下接线柱”，若滑片远离“下接线柱”，R滑增大，当滑片移动到“下接线柱”的另一侧，此时滑动变阻器位于最大阻值处。 例题3．如图所示的滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样 ，当C、D接入电路中时，滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω;当A、B接入电路中时，滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω;将A、D接入电路中，闭合开关前滑片P应放在 （填“左”或“右”）端。 例题4．在如图所示，当滑片P向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小的是( ) 变式1．如图所示，闭合开关S后，下列说法中正确的是( ) A．滑片P向b端移动，连入电路的电阻变小 B．滑片P向a 端移动，小灯泡的亮度增强 C．滑片P向b端移动，小灯泡最亮 D．滑片P移动过程中，灯泡中电流不变 变式2．如图 ，请用笔划线代替导线完成实物电路连接 ，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 拓展小专题：变阻器的应用 电位器 某些家用电器音量调节的器件实质是一种变阻器，通常称为电位器。它通过机械式旋钮调节阻值的大小，其结构图如右图。可调节亮度的电灯，可调温度的电热毯、电饭锅等也都含有电位器 解题步骤 ①明确实际电路中的哪部分相当于滑动变阻器（须通过“走电流”技巧确认） ②判断滑片移动时，滑动变阻器的有效阻值变大还是变小 ③结合电路特点和相关规律判断其它物理量的变化 例题5．图甲为某可调节亮度台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，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．电位器与灯泡并联 B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的 C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗 变式．电位器是变阻器的一种 ，它可以用来改变收音机的音量。学易姐买了一个电位器，如图所示。如果把它与灯泡串联起来，利用它可以改变灯的亮度。请仔细观察，现想使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗，下列连接方法正确的是( ) A ．连接A、C B．连接B、C C．连接A、B D．以上都不正确 例题6．如图是某汽车上一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器 ，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面高度。当滑动变阻器的金属滑片上移时( ) A．电路中的电流减小，油箱内油面降低 B．电路中的电流减小，油箱内油面升高 C．电路中的电流增大，油箱内油面降低 D．电流中的电流增大，油箱内油面升高 限时速练 1．如图所示，用酒精灯给由细铁丝制成的线圈加热，则会看到小灯泡的亮度逐渐变暗，电流表的示数也逐渐变小，此现象表明( ) A．导体的电阻大小与酒精灯无关 B．导体的电阻大小与导体的长度无关 C．导体的电阻大小与导体的横截面积无关 D．导体的电阻大小与导体的温度有关 2．关于导体的电阻，下列说法正确的是( ) A．粗细相同的两根导线，较长的导线电阻一定大 B．镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大 C．长短相同的两根导线，横截面积较小的那根电阻一定较大 D．同种材料制成的长短相同的两根导线，粗导线的电阻较小 3．在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中，对于连接电路的注意事项，不必要的一点是( ) A．连入变阻器时，应使滑片位于变阻器阻值最大的位置 B．开关、电流表应接在靠近电源正极一段 C．连接电路时，应先将开关断开 D．电流表应与灯泡串联 ，并使电流从它的“+”接线柱流入 4．若将如图所示的滑动变阻器连入电阻，要求当滑动变阻器的滑片P向D端移动时，电路中的电流变小，则滑动变阻器接入电路的接线柱应是( ) A．A和D B．C和B C．B和D D．A和B 5．在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮，应选择下列哪种接法 ( ) A．M接A，N接B B．M接C，N接D C．M接C，N接B D．M接A，N接D 6．如图所示，将两只滑动变阻器串联起来使用，若图中两个接线柱接入电路后，使这两只滑动变阻器接入电路 的电阻最大，则滑片P1、P2应放在 ( ) A．P1、P2都放在最左端 B．P1、P2都放在最右端 C．P1放在最左端、P2放在最右端 D．P1放在最右端、P2放在最左端 7．“生活处处有物理，留心观察皆学问”下面三种情况你思考过吗？ 电动车右手的“调速”把手联动的电路元件实质是一个 ；现在许多宾馆都利用房卡取电，如图所示。只有把房卡插入槽中，房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路中的 （填电路元件名称）。 8．如图滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，则：当P位于A点时，该滑动变阻器接入电路阻值为 Ω;当P位于中点时，该滑动变阻器接入电路阻值为 Ω;当P位于B点时，该滑动变阻器接入电路阻值为 Ω; 9．如图是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的 ， 从而减小了导线的 ，以达到减少输电线上电能损失的目的。 电阻和变阻器能力拓展 1．我们已知电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关 ，进一步的研究表明，电阻定律的公式为 R=ρ，其中R、l、s分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积，ρ是与导体的材料有关的物理量，叫电阻率。下列关于电阻率ρ的单位表述正确的是（ ） A． B． C．Ω ∙ m D．Ω•m2 2．如图 ，使用滑动变阻器能调节小灯泡从亮到灭的正确且最佳的电路是（ ） 3．电阻箱也是一种变阻器，如图所示是两种常用的电阻箱--旋盘电阻箱和插孔式电阻箱的示意图，如图甲所示，电阻箱的读数为 Ω；如图乙所示 ，电阻箱的读数为 Ω。 4．易优君在“探究滑动变阻器的作用”实验中： （1）实验前观察滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 2A”字样 ，如图所示，若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去，共有 种正确接法；“20Ω”指的是 接线柱间的电阻值，“2A”指的是 . （2）现再给电源、小灯泡、开关各一个，导线若干，正确连接好电路，将滑动变阻器的滑片向右移灯泡变暗， 说明选择了一个上接线柱和一个下接线柱_______（填“A”或“B”） （3）……得出结论：滑动变阻器的作用是 从而改变灯泡的亮度 【实验拓展】滑动变阻器的阻值可以在0~20Ω之间变化，聪明的易优君想通过实验找到滑动变阻器的中点位置，他借来了两只电压表完成了实验。 （1）按电路图连接好实物电路 ，连线时注意断开开关。 （2）闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑片 ，观察 ，当它们示数 时 ，则此时滑片位置 就是它的中点位置 ，这是利用串联 原理来判断的。 学科网（北京）股份有限公司 $$