第23讲 电阻和变阻器（课时1）-【暑假自学课】2025 年新九年级物理暑假提升精品讲义(沪科版2024)

第16章第1节 电阻和变阻器（课时1） 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：7大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 （学习目标：1. 认识电阻的概念，知道电阻是导体本身的一种性质。2. 理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。3. 理解变阻器的工作原理。4.会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。） 知识点1 电阻 1.定义：导体对电流的阻碍作用。 2.符号：R。 3.单位： （1）国际单位：欧姆（Ω），简称“欧”。 （2）常用单位：千欧、兆欧。 （3）换算：1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω 4.定值电阻：有固定电阻值的元件。 5.常见电阻值： 小灯泡 约10欧 人体 约几千欧 白炽灯 约800欧 电流表 约0.1欧 热水壶 约50欧 电压表 约几十兆欧 6.对电阻的理解： （1）导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。 在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。 （2）导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。 不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。 知识点2 电阻大小与哪些因素有关 1.提出问题：电阻大小与哪些因素有关？ 2.猜想与假设：电阻大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关？ 猜想依据：（1）不同的道路的同行能力不同，比如土路和柏油马路----可能与导体材料有关； （2）道路越宽同行能力越强，比如羊肠小道和柏油马路----可能与导体横截面积有关； （3）长跑比赛，人跑的路程越远感到越累----可能与导体长度有关； 3.设计实验： 这是一个多因素问题，应当运用“控制变量法”去研究每一个因素对电阻大小的影响。为此，我们在一定温度下用如图所示的实验装置进行实验。a、b、c 是三根用同一种材料制成的导线，a、b 长短相同但粗细（横截面积）不同，a、c 粗细相同而长短不同；导线 d 与导线 c 的长短、粗细都相同，但材料不同。 4.实验方法： （1）转换法：根据电流表示数变化（或小灯泡亮度的变化）来反应导体电阻大小的改变。 （2）控制变量法： A.探究导体电阻大小与导体横截面积关系时：应该控制导体材料和长度不变； B.探究导体电阻大小与导体长度关系时：应该控制导体材料和横截面积不变； C.探究导体电阻大小与导体材料关系时：应该控制导体横截面积和长度不变。 5.分析论证： （1）导体的电阻大小跟导体的材料有关。 （2）在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大。 （3）在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。 （4）另外，电阻还跟温度有关。一般情况，温度越高，电阻越大。 6.实验结论： 导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。 教材习题01 在温度一定的条件下，做“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验，采用了控制变量法。下表给出了实验中所用到的导体的情况。 选择C、F两导体进行对比，是为了探究导体电阻大小与 是否有关；选择C和 （填写导体的代号）导体进行对比，是为了探究导体电阻与其长度的关系；为了研究导体电阻与其横截面积的关系，应选择的两导体是 （填写导体的代号）。 解析： （1）题目中已选择C和F，长度均为1.5mm，横截面积均为1.2mm2，两者不同的只有材料，故研究对象为导体电阻大小与材料是否有关； （2）为了研究电阻与长度的关系，则导体的材料和横截面积都应该相同，只有长度不同即可，题目中已选择C，可得G符合题意； （3）为了研究导体的电阻与横截面积的关系，找的材料要符合控制变量的思想，即导体的材料和长度相同，横截面积不同，符合题意的只有A和D。 【答案】材料；G；A和D。 教材习题02 我国城乡许多地区实施了输电线改造工程，将原来细的铜质输电线换成较粗的铜质输电线，这样做 （选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻 解析： 因为材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。所以，这样做是减小了电阻。 【答案】减小。 教材习题03 白炽灯泡的灯丝永久了，灯丝的电阻是变大还是变小？为什么？ 解析： 白炽灯泡的灯丝是用钨做成的，灯泡发光时，温度很高，钨丝会升华变细，而在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。 【答案】变大。 / 考点一、 电阻 1．导体的电阻是导体的一种性质，其大小与导体两端电压和通过导体的电流 _____（选填“有关”或“无关”）。在电路中，要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做______，简称电阻，在电路图中用_______表示。 【答案】无关，定值电阻, . 【详解】电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流无关，只与导体的材料、长度、横截面积有关。电阻器即定值电阻，电路符号为： 2．科学研究发现，人在说谎时，心理与生理都会发生变化，而且最灵敏的反应则是皮肤的电流（皮电）会发生变化。公安人员所使用的“测谎仪”就是依据这种原理制成的。以上研究说明：人体是导体，人体的电阻是________（填“固定的”或“可变的”）。 【答案】可变的 【解析】当在人体两端加一定电压时,人体有一定的电阻,通过人体有一定的电流,当通过人体的电流变化时,电压不变,一定是人体的电阻发生的变化.。 3．下列有关电阻的说法，错误的是（　　） A．电阻是导体对电流的阻碍作用 B．通过导体的电流越大，导体的电阻越大 C．电阻是导体本身的一种性质 D．一般情况下导体都有电阻 【答案】B 【详解】AD．电阻是导体对电流的阻碍作用，一般情况下导体都有电阻，不同的导体，电阻一般不同，故AD正确，不符合题意； BC．导体的电阻是导体本身具有的一种性质，决定导体大小的因素为：导体的材料、长度、横截面积，导体的电阻大小还与温度有关，电阻大小与通过导体的电流无关，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意。 故选B。 4．以下说法中正确的是（　　） A．绝缘体有电阻，导体没有电阻 B．导体两端电压为零时，电流为零，但电阻不为零 C．只有导体才能用于做电工材料 D．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越小 【答案】B 【解析】A．绝缘体是不容易导电，有电阻，导体是容易导电，也是有电阻的，故A错误； B．导体两端电压为零时，电流为零，但是电阻是导体本身的一种性质，不受电压、电流的影响，电阻不为零，故B正确； C．导体和绝缘体都是可以做电工材料的，故C错误； D．电阻是导体本身的一种性质，不受电压、电流的影响，通过导体的电流越大，导体的电阻大小不变，故D错误。 故选B。 考点二 电阻的大小与哪些因素有关 1. 如图，将导体接到电路的A、B之间时，导体与灯泡是_____联的；如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较________来判断不同导体电阻的大小，若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中_________作进一步的判断。 【答案】串；灯泡的亮度；串联一个电流表。 【解析】将某一导体接到电路A、B之间，则电流会依次经过灯泡、导体，电流路径只有一条，它们是串联的。 将不同导体接到电路A、B之间时，电路中接入的电阻不同，电源电压不变，会导致电路中电流也不同，所以灯泡的亮度也不同，因此我们可以简单的通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小。 若两个导体的电阻差异不大，灯泡亮度差别不明显，则需在电路中串联一个电流表，作更为准确的判断。 2．如图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从左至右，材料的导电性能依次 ______（选填“增强”或“减弱”）。图中的银、铜、铝属于______（选填“导体” “半导体”或“绝缘体”）。第五届中国国际进口博览会上展示了全球首个量产的3nm芯片。芯片主要利用______ （选填“导体” “半导体”或“绝缘体”）材料制作而成。 【答案】减弱；导体；半导体. 【解析】根据图中的导电性能可知，由左向右看，其导电能力减弱，绝缘能力增强。图中的银、铜、铝都是容易导电的，属于导体。芯片的核心部分制作的材料导电性能介于导体和半导体之间，是由半导体材料制成的。 3．有一根电阻丝，若要使该电阻丝的阻值变小，可以采取的方法是（　　） A．减小电阻丝两端的电压 B．增大通过电阻丝的电流 C．减小电阻丝长度 D．减小电阻丝横截面积 【答案】C. 【解析】导体的电阻是导体自身的一种性质，只与导体的长度、材料、横截面积等因素有关，与通过导体的电流及其两端的电压无关，导体的长度越短，电阻越小，导体的横截面积越小，电阻越大，故ABD不符合题意，C符合题意。 4．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．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大 B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系 C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系 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压表 【答案】C。 【解析】A．小灯泡越亮，电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误； B．利用此装置中的一根电阻丝，用夹子改变电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系，故B错误； C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系，长度可以选择其中一根导线，一次全部接入，另一次直接入其中一部分即可，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。 5．“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 暗 （1）实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小； （2）实验中采用的研究方法是___________和转换法； （3）分别将编号为____的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关； （4）分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的___有关； （5）分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了____的工作原理中；A．电压表         B．电流表         C．滑动变阻器 （6）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可用_______代替小灯泡完成实验。 【答案】（1）小灯泡亮度；（2）控制变量法；（3）A、B；（4）横截面积；（5）C；（6）电流表. 【详解】（1）在实验中，电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的，灯泡的亮度越暗，说明电阻越大。 （2）导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，因此要研究电阻大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法；通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小，这是用到转换法，故本实验中采用的研究方法有控制变量法和转换法。 （3）电阻大小若不考虑温度的前提下，要研究导体的电阻大小与导体的材料有关，就要使导体的长度和横截面积保持不变，故选用编号A、B。 （4）编号B、C两根电阻丝，材料、长度都相同，横截面积不同，将电阻丝分别接入电路中，灯泡的发光情况不同，故可以得出结论：导体的电阻大小与导体的横截面积有关。 （5）编号C、D两根电阻丝，材料、横截面积都相同，长度不同，把他们分别接入电路中，灯泡的发光情况不同，且接编号D的电阻丝比接编号C的电阻丝，灯泡发光情况要暗，相当于改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中电阻的大小，与滑动变阻器的工作原理相同，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。 （6）更换电阻丝后，小灯泡的亮度不明显，说明电阻丝的电阻太大，流过小灯泡的电流太小，为了完成实验可以用电流表代替小灯泡。通过观察电流表示数的大小，来判断接入电路中电阻丝阻值的大小。 知识导图记忆 核心知识目标复核 1．电阻的定义、单位及进率、电阻的电路符号。 2．影响电阻大小的因素。 3．变阻器的作用、原理及种类。 4．滑动变阻器的结构、电路图、连接要求、铭牌含义以及优缺点。 5．电阻箱的结构、电路图、读数方法以及优缺点。 一、填空题 1．小华同学自主学习了《电阻》一节后，整理部分知识结构如图，请补全知识结构图。 、 【答案】 阻碍 横截面积 【详解】[1][2]电阻是描述导体导电性能好坏的物理量，是导体对电流的阻碍的大小，其大小受导体材料、长度、横截面积以及温度等因素的影响。 2．如图所示，将不同导线分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较 来判断不同导线电阻的大小。若同时将两只干电池的正负极反接，灯泡亮度将 （变亮/不变/熄灭）。若两导线的阻值差异不大，可在电路中串联一个 ，作进一步的判断。 【答案】 灯泡亮度 不变 电流表 【详解】[1]如图所示，将不同导线分别接到A、B之间，即改变电路中电阻，电源电压不变，通过电路中的电流改变，灯的亮度就会改变。故闭合开关，可通过观察灯泡亮度来判断不同导线电阻的大小。 [2]若同时将两只干电池的正负极反接，能改变电流方向，不能改变电流大小，故灯的亮度不变。 [3]若两导线的阻值差异不大，灯的亮度变化不明显，可在电路中串联一个电流表进一步判断。 3．如图是小明用身边的器材设计的自制简易调光灯电路．他是想通过改变接入铅笔芯的 来方便地改变电阻的大小，从而实现调光的，闭合开关，夹子A向右移动的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更 （选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验。 【答案】 长度 细 【详解】[1][2]图中灯泡和铅笔芯串联接入电路中，通过改变夹子A的位置来改变铅笔芯接入电路中的长度，改变电阻，所以他是想通过改变接入铅笔芯的长度来方便地改变电阻的大小，从而实现调光的。闭合开关，夹子A向右移动的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，可能铅笔芯的电阻较小，应该调换更细的铅笔芯来做实验，因为导体材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 4．芯片是一种微型电子电路，能够执行特定的功能，如数据处理、信号放大、存储信等，其核心材料是 （选填“半导体”、“超导体”或“绝缘体”）材料，生活中充电宝内置了芯片，当充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的 。 【答案】 半导体 电源 【详解】[1]芯片的主要材料是硅，硅是一种半导体材料，因此芯片核心材料是半导体。 [2]当充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，相当于电路中的电源。 二、单选题 5．在下列各电学物理量中，能够反映导体对电流阻碍作用的是（　　） A．电压 B．电阻 C．电流 D．电功 【答案】B 【详解】在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．人工智能（AI）的核心部件离不开半导体材料。关于半导体材料，说法正确的是（　　） A．在任何情况下都能导电 B．电阻值不随温度变化而变化 C．可以制作具有单向导电性的二极管，在智能机器人电路中控制电流方向 D．导电性能介于导体和绝缘体之间，在智能机器人的电路中作为绝缘体来防止漏电 【答案】C 【详解】A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，半导体在一定的条件下能够导电，导电性受温度、光照、掺杂等因素影响，故A错误； B．半导体的电阻与温度有关，半导体的电阻随温度的变化而变化，故B错误； C．半导体二极管具有单向导电性，利用其单向导电性控制电流方向，比如在智能机器人电路中控制电流方向，故C正确； D．导电性能介于导体和绝缘体之间，在智能机器人的电路中作为重要的元器件芯片的主要材料，不能作为绝缘体来防止漏电，故D错误。 故选C。 7．如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换铝芯更粗的电缆，其目的是（　　） A．增大电阻 B．减小电阻 C．减小质量 D．减小密度 【答案】B 【详解】新电缆的铝芯更粗，即横截面积大，根据电阻的影响因素可知，当材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小，因此更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．某实验小组利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素，实验中用到的锰铜丝和镍铬合金丝的横截面积相同。下列说法正确的是（    ） A．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关 B．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关 C．选择金属丝②和③可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关 D．实验过程中，若灯泡亮度变化不明显，可将灯泡换成电压表进行实验 【答案】C 【详解】AB．金属丝①和②的材料、长度均不同，选择金属丝①和②不可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关，也不可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关，故AB错误； C．选择金属丝②和③的材料、横截面积相同，长度不变，可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关，故C正确； D．电流表使用时串联在电路中，电压表使用时与用电器并联。实验中，若灯泡亮度变化不明显，可将灯泡换成电流表进行实验，故D错误。 故选C。 9．下图是一款蓝牙LED音箱，其中制作LED（发光二极管）的材料是（    ） A．导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体 【答案】C 【详解】其中制作LED（发光二极管）的材料是半导体，二极管具有单向导电性，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．下列是半导体、超导体、纳米材料的主要特点及其应用的描述，其中描述超导体的是（　　） A．在特定温度下电阻为零，可用于高效输电 B．电阻随温度升高而减小，常用于制造电子元件 C．具有极高的强度，广泛用于建筑材料 D．导电性能介于导体和绝缘体之间，用于制造集成电路 【答案】A 【详解】AB．超导体在特定温度下电阻为零，可用于高效输电，减小输电过程中的电能损失，故A符合题意，B不符合题意； C．超导体没有极高的强度，不能广泛用于建筑材料，故C不符合题意； D．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，用于制造集成电路，故D不符合题意。 故选A。 11．如图所示， AB 和 BC 是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体， 将它们串联后接入电路中， 下列说法正确的是（　　） A．AB段电阻大， 电流小 B．BC段电阻小， 电流大 C．AB 段电阻一定大， 电流与BC段相等 D．BC段电阻可能大， 电流与 AB段相等 【答案】D 【详解】导体AB和BC串联后接入电路中，根据串联电路电流规律可知，通过导体AB和BC的电流相同；因为导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，由题干，导体AB和BC长度相同，而材料、横截面积不同，温度未知，则导体AB和BC段电阻大小无法确定，所以BC段电阻可能大，故ABC错误，D正确。 故选D。 12．如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知（    ） A．钨丝的电阻随温度升高而减小 B．向钨丝吹气时，钨丝电阻变小 C．给钨丝加热时，电路中的电流变大 D．向钨丝吹气时，钨丝电阻变大 【答案】B 【详解】BD．闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，说明通过小灯泡的电流变大，则钨丝的电阻减小，故B符合题意，D不符合题意； AC．用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，钨丝的电阻增大，故AC不符合题意。 故选B。 13．下列说法中正确的是（　　） A．绝缘体有电阻，导体没有电阻 B．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越大 C．导体和绝缘体没有绝对的界限 D．导体两端电压越大，导体的电阻一定越小 【答案】C 【详解】A．电阻是导体对电流的阻碍作用，导体和绝缘体对电流都有阻碍作用，都有电阻，故A错误； BD．导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与电压、电流无关，与电流和电压无关，故BD错误； C．导体和绝缘体没有绝对的界限，在条件改变时，绝缘体也可能变为导体，故C正确。 故选C。 14．长1m，横截面积为1mm2家用铜导线，电阻约为百分之几欧姆，如果用铁制作同样规格的导线，其电阻是铜导线的近六倍，这一事实说明（　　） A．电阻大小与导体长度有关 B．电阻大小与导体材料有关 C．电阻大小与导体粗细有关 D．电阻的大小与温度有关 【答案】B 【详解】由题意可知，两导线长度相同，横截面积相同，材料不同，电阻不同，由此可知电阻的大小与导体的材料有关，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 15．某电阻的图像如图，当通过它的电流逐浙增大到0.6A时，该电阻的阻值（        ） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变小后变大 【答案】B 【详解】由图可知，该电阻的图像是一条过原点的倾斜直线，所以该电阻是一定值电阻，当电阻两端的电压和通过导电体的电流发生变化时，导体的电阻不变，所以当通过它的电流逐渐增大到0.6A时，该电阻的阻值不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选 B。 16．A、B两根完全一样的粗细均匀的导线，长度都是1m。把A导线从中间剪开，将其中一段拉长至1m，它的电阻值为RA1，另一段的电阻为RA2，B导线的电阻为RB，则RA1、RA2和RB的大小关系为（　　） A．RA1>RA2>RB B．RA1＜RA2＜RB C．RA1>RB>RA2 D．RA2>RB>RA1 【答案】C 【详解】导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，长度越长阻值越大，横截面积越大阻值越小。把A导线从中间剪开，将其中一段拉长至1m，它的电阻值为RA1，跟RB相比，材料、长度都相同，但RA1的横截面积较小，所以RA1> RB；另一段的电阻为RA2，跟B相比，材料、横截面积相同，RA2的长度较短，所以RB>RA2，即RA1>RB>RA2，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 17．如图所示，下列说法中，错误的是（   ） A．甲图，给灯丝加热，电路中的灯泡L慢慢变暗 B．乙图，给玻璃加热，当玻璃变成红炽状态后，灯泡L开始发光，且慢慢变亮 C．甲图的实验现象说明温度升高，导体的电阻变大 D．乙图的实验现象说明温度升高，玻璃中从没有自由电荷到有自由电荷 【答案】C 【详解】A．图甲中接通开关后，给灯丝加热，由于灯丝温度升高，电阻变大，所以小灯的亮度逐渐变暗，故A正确，不符合题意； B．玻璃常温下是绝缘体，在加热到红炽状态时，会变为导体，而温度越高，阻值越小，所以灯泡L慢慢变亮，故B正确，不符合题意； C．甲图的实验现象说明温度升高，灯丝的电阻变大，而温度升高时，大多数金属导体的电阻会增大，故C错误，符合题意； D．图甲中的小灯泡会变亮，表明高温的玻璃中也有了大量的自由电荷而导电，故D正确，不符合题意。 故选C。 三、作图题 18．在图中，将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填入电路的空缺处。要求：开关S闭合后R与L串联，且电压表测小灯L两端的电压。 【答案】 【详解】为了保证R与L串联，中间空缺处不能是电流表，否则会造成用电器的短路，中间空缺处也不能是电源，否则会造成R与L并联；所以只能是电压表；要求电压表测小灯L两端的电压，那么电压表要并联在灯L两端，所以左边空缺处应该是电源，右边空缺处是电流表，如图所示： 四、实验题 19．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。 实验室提供了根电阻丝，其规格、材料如表所示： 编号 材料 长度 横截面积 A 镍铬合金 B 镍铬合金 C 镍铬合金 D 锰铜合金 (1)如图所示，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 （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 （填编号）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A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻与 的关系，其结论是 。 (4)分别将编号为A、D的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的 有关； (5)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 （填“一”“二”或“三”）的实验验证。 【答案】(1)小亮 (2)AC (3) 长度 材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大 (4)材料 (5)三 【详解】（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，同时灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表，故小亮的观点正确。 （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）[1][2]A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同，长度不同，可以探究导体的电阻与导体的长度的关系；分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，电流表示数不相同，实验时会发现，接入A时电流较大，表明A的电阻较小，而A较短，由此，初步得到的结论是当材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大。 （4）A、D两根电阻丝材料长度、横截面积相同，材料不同，可以探究导体的电阻与导体的材料的关系。 （5）只有一根电阻丝，可以通过改变其接入电路中的长度来探究电阻与长度的关系，也可以将电阻对折改变横截面积探究电阻与横截面积的关系，但是材料不能改变，无法探究电阻与材料的关系，故不能完成猜想三。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第16章第1节 电阻和变阻器（课时1） 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：7大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 （学习目标：1. 认识电阻的概念，知道电阻是导体本身的一种性质。2. 理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。3. 理解变阻器的工作原理。4.会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。） 知识点1 电阻 1.定义：导体对电流的阻碍作用。 2.符号：R。 3.单位： （1）国际单位：欧姆（Ω），简称“欧”。 （2）常用单位：千欧、兆欧。 （3）换算：1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω 4.定值电阻：有固定电阻值的元件。 5.常见电阻值： 小灯泡 约10欧 人体 约几千欧 白炽灯 约800欧 电流表 约0.1欧 热水壶 约50欧 电压表 约几十兆欧 6.对电阻的理解： （1）导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。 在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。 （2）导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。 不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。 知识点2 电阻大小与哪些因素有关 1.提出问题：电阻大小与哪些因素有关？ 2.猜想与假设：电阻大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关？ 猜想依据：（1）不同的道路的同行能力不同，比如土路和柏油马路----可能与导体材料有关； （2）道路越宽同行能力越强，比如羊肠小道和柏油马路----可能与导体横截面积有关； （3）长跑比赛，人跑的路程越远感到越累----可能与导体长度有关； 3.设计实验： 这是一个多因素问题，应当运用“控制变量法”去研究每一个因素对电阻大小的影响。为此，我们在一定温度下用如图所示的实验装置进行实验。a、b、c 是三根用同一种材料制成的导线，a、b 长短相同但粗细（横截面积）不同，a、c 粗细相同而长短不同；导线 d 与导线 c 的长短、粗细都相同，但材料不同。 4.实验方法： （1）转换法：根据电流表示数变化（或小灯泡亮度的变化）来反应导体电阻大小的改变。 （2）控制变量法： A.探究导体电阻大小与导体横截面积关系时：应该控制导体材料和长度不变； B.探究导体电阻大小与导体长度关系时：应该控制导体材料和横截面积不变； C.探究导体电阻大小与导体材料关系时：应该控制导体横截面积和长度不变。 5.分析论证： （1）导体的电阻大小跟导体的材料有关。 （2）在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大。 （3）在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。 （4）另外，电阻还跟温度有关。一般情况，温度越高，电阻越大。 6.实验结论： 导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。 教材习题01 在温度一定的条件下，做“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验，采用了控制变量法。下表给出了实验中所用到的导体的情况。 选择C、F两导体进行对比，是为了探究导体电阻大小与 是否有关；选择C和 （填写导体的代号）导体进行对比，是为了探究导体电阻与其长度的关系；为了研究导体电阻与其横截面积的关系，应选择的两导体是 （填写导体的代号）。 解析： （1）题目中已选择C和F，长度均为1.5mm，横截面积均为1.2mm2，两者不同的只有材料，故研究对象为导体电阻大小与材料是否有关； （2）为了研究电阻与长度的关系，则导体的材料和横截面积都应该相同，只有长度不同即可，题目中已选择C，可得G符合题意； （3）为了研究导体的电阻与横截面积的关系，找的材料要符合控制变量的思想，即导体的材料和长度相同，横截面积不同，符合题意的只有A和D。 【答案】材料；G；A和D。 教材习题02 我国城乡许多地区实施了输电线改造工程，将原来细的铜质输电线换成较粗的铜质输电线，这样做 （选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻 解析： 因为材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。所以，这样做是减小了电阻。 【答案】减小。 教材习题03 白炽灯泡的灯丝永久了，灯丝的电阻是变大还是变小？为什么？ 解析： 白炽灯泡的灯丝是用钨做成的，灯泡发光时，温度很高，钨丝会升华变细，而在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。 【答案】变大。 / 考点一、 电阻 1．导体的电阻是导体的一种性质，其大小与导体两端电压和通过导体的电流 _____（选填“有关”或“无关”）。在电路中，要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做______，简称电阻，在电路图中用_______表示。 2．科学研究发现，人在说谎时，心理与生理都会发生变化，而且最灵敏的反应则是皮肤的电流（皮电）会发生变化。公安人员所使用的“测谎仪”就是依据这种原理制成的。以上研究说明：人体是导体，人体的电阻是________（填“固定的”或“可变的”）。 3．下列有关电阻的说法，错误的是（　　） A．电阻是导体对电流的阻碍作用 B．通过导体的电流越大，导体的电阻越大 C．电阻是导体本身的一种性质 D．一般情况下导体都有电阻 4．以下说法中正确的是（　　） A．绝缘体有电阻，导体没有电阻 B．导体两端电压为零时，电流为零，但电阻不为零 C．只有导体才能用于做电工材料 D．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越小 考点二 电阻的大小与哪些因素有关 1. 如图，将导体接到电路的A、B之间时，导体与灯泡是_____联的；如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较________来判断不同导体电阻的大小，若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中_________作进一步的判断。 2．如图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从左至右，材料的导电性能依次 ______（选填“增强”或“减弱”）。图中的银、铜、铝属于______（选填“导体” “半导体”或“绝缘体”）。第五届中国国际进口博览会上展示了全球首个量产的3nm芯片。芯片主要利用______ （选填“导体” “半导体”或“绝缘体”）材料制作而成。 3．有一根电阻丝，若要使该电阻丝的阻值变小，可以采取的方法是（　　） A．减小电阻丝两端的电压 B．增大通过电阻丝的电流 C．减小电阻丝长度 D．减小电阻丝横截面积 4．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．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大 B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系 C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系 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压表 5．“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 暗 （1）实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小； （2）实验中采用的研究方法是___________和转换法； （3）分别将编号为____的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关； （4）分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的___有关； （5）分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了____的工作原理中；A．电压表         B．电流表         C．滑动变阻器 （6）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可用_______代替小灯泡完成实验。 知识导图记忆 核心知识目标复核 1．电阻的定义、单位及进率、电阻的电路符号。 2．影响电阻大小的因素。 3．变阻器的作用、原理及种类。 4．滑动变阻器的结构、电路图、连接要求、铭牌含义以及优缺点。 5．电阻箱的结构、电路图、读数方法以及优缺点。 一、填空题 1．小华同学自主学习了《电阻》一节后，整理部分知识结构如图，请补全知识结构图。 、 2．如图所示，将不同导线分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较 来判断不同导线电阻的大小。若同时将两只干电池的正负极反接，灯泡亮度将 （变亮/不变/熄灭）。若两导线的阻值差异不大，可在电路中串联一个 ，作进一步的判断。 3．如图是小明用身边的器材设计的自制简易调光灯电路．他是想通过改变接入铅笔芯的 来方便地改变电阻的大小，从而实现调光的，闭合开关，夹子A向右移动的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更 （选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验。 4．芯片是一种微型电子电路，能够执行特定的功能，如数据处理、信号放大、存储信等，其核心材料是 （选填“半导体”、“超导体”或“绝缘体”）材料，生活中充电宝内置了芯片，当充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的 。 二、单选题 5．在下列各电学物理量中，能够反映导体对电流阻碍作用的是（　　） A．电压 B．电阻 C．电流 D．电功 6．人工智能（AI）的核心部件离不开半导体材料。关于半导体材料，说法正确的是（　　） A．在任何情况下都能导电 B．电阻值不随温度变化而变化 C．可以制作具有单向导电性的二极管，在智能机器人电路中控制电流方向 D．导电性能介于导体和绝缘体之间，在智能机器人的电路中作为绝缘体来防止漏电 7．如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换铝芯更粗的电缆，其目的是（　　） A．增大电阻 B．减小电阻 C．减小质量 D．减小密度 8．某实验小组利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素，实验中用到的锰铜丝和镍铬合金丝的横截面积相同。下列说法正确的是（    ） A．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关 B．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关 C．选择金属丝②和③可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关 D．实验过程中，若灯泡亮度变化不明显，可将灯泡换成电压表进行实验 9．下图是一款蓝牙LED音箱，其中制作LED（发光二极管）的材料是（    ） A．导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体 10．下列是半导体、超导体、纳米材料的主要特点及其应用的描述，其中描述超导体的是（　　） A．在特定温度下电阻为零，可用于高效输电 B．电阻随温度升高而减小，常用于制造电子元件 C．具有极高的强度，广泛用于建筑材料 D．导电性能介于导体和绝缘体之间，用于制造集成电路 11．如图所示， AB 和 BC 是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体， 将它们串联后接入电路中， 下列说法正确的是（　　） A．AB段电阻大， 电流小 B．BC段电阻小， 电流大 C．AB 段电阻一定大， 电流与BC段相等 D．BC段电阻可能大， 电流与 AB段相等 12．如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知（    ） A．钨丝的电阻随温度升高而减小 B．向钨丝吹气时，钨丝电阻变小 C．给钨丝加热时，电路中的电流变大 D．向钨丝吹气时，钨丝电阻变大 13．下列说法中正确的是（　　） A．绝缘体有电阻，导体没有电阻 B．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越大 C．导体和绝缘体没有绝对的界限 D．导体两端电压越大，导体的电阻一定越小 14．长1m，横截面积为1mm2家用铜导线，电阻约为百分之几欧姆，如果用铁制作同样规格的导线，其电阻是铜导线的近六倍，这一事实说明（　　） A．电阻大小与导体长度有关 B．电阻大小与导体材料有关 C．电阻大小与导体粗细有关 D．电阻的大小与温度有关 15．某电阻的图像如图，当通过它的电流逐浙增大到0.6A时，该电阻的阻值（        ） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变小后变大 16．A、B两根完全一样的粗细均匀的导线，长度都是1m。把A导线从中间剪开，将其中一段拉长至1m，它的电阻值为RA1，另一段的电阻为RA2，B导线的电阻为RB，则RA1、RA2和RB的大小关系为（　　） A．RA1>RA2>RB B．RA1＜RA2＜RB C．RA1>RB>RA2 D．RA2>RB>RA1 17．如图所示，下列说法中，错误的是（   ） A．甲图，给灯丝加热，电路中的灯泡L慢慢变暗 B．乙图，给玻璃加热，当玻璃变成红炽状态后，灯泡L开始发光，且慢慢变亮 C．甲图的实验现象说明温度升高，导体的电阻变大 D．乙图的实验现象说明温度升高，玻璃中从没有自由电荷到有自由电荷 三、作图题 18．在图中，将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填入电路的空缺处。要求：开关S闭合后R与L串联，且电压表测小灯L两端的电压。 四、实验题 19．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。 实验室提供了根电阻丝，其规格、材料如表所示： 编号 材料 长度 横截面积 A 镍铬合金 B 镍铬合金 C 镍铬合金 D 锰铜合金 (1)如图所示，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 （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 （填编号）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A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻与 的关系，其结论是 。 (4)分别将编号为A、D的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的 有关； (5)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 （填“一”“二”或“三”）的实验验证。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$