第一节 电阻和变阻器(表格式教学设计)物理沪科版2024九年级全一册
2025-11-24
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22页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第一节 电阻和变阻器 |
| 类型 | 教案-教学设计 |
| 知识点 | 电阻,变阻器 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 7.45 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | 三体人的物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-09-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53948936.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一节 电阻和变阻器(教学设计)
年级
九年级
学科
物理
课时数
1课时
教师
课题
第一节 电阻和变阻器
教学
目标
物理观念
知道电阻的定义,能区分常见导体的电阻大小。
理解影响电阻大小的因素,知道电阻是导体本身的固有属性;
认识滑动变阻器的结构与原理,掌握滑动变阻器的使用规则;
了解电阻箱的特点,区分滑动变阻器与电阻箱的差异。
科学思维
通过 “水流受阻力类比电流受电阻”,理解电阻的 “阻碍作用”,培养 “类比推理” 的科学思维;
参与 “探究影响电阻大小的因素” 实验,运用控制变量法(如控制材料、长度相同,探究横截面积的影响)分析数据,培养 “控制变量→归纳结论” 的逻辑思维;
能根据滑动变阻器的接线方式和滑片移动方向,推导电阻变化与电流变化的关系,建立 “因果关联” 的思维模型。
科学探究
参与 “探究影响电阻大小的因素” 实验:能根据实验装置(图 16-2)连接电路,记录不同导体接入时的电流数据,分析数据得出 “电阻与材料、长度、横截面积的关系”;
完成 “用滑动变阻器控制灯泡亮度” 实验:规范连接电路(滑动变阻器 “一上一下” 接线),移动滑片观察灯泡亮度与电流表示数变化,总结滑片移动对电阻、电流的影响,掌握实验操作技能。
科学态度
与责任
认识电阻、变阻器在生活中的广泛应用(如音量调节、台灯调光),感受物理与生活的紧密联系,激发学习兴趣;
理解规范使用变阻器的重要性(如不超最大电流、滑片移至最大阻值处),树立 “安全实验、严谨操作” 的态度;
了解半导体、超导体的特性及我国的研究贡献,增强民族自豪感,培养关注科技发展的责任意识。
教材
分析
本节课是沪科版九年级物理 “第十六章 探究电路” 的第一节,承接上一章 “串并联电路的电流、电压特点”,从 “电路中的电规律” 转向 “电路中的元件特性”,核心是构建 “电阻” 的概念及 “变阻器的应用”,为后续学习 “欧姆定律”“电路计算” 奠定关键基础。
教材逻辑结构清晰,遵循 “概念→规律→应用” 的思路:
概念构建:从 “铜导线选材与粗细差异” 的生活现象切入,类比 “水流受阻力” 引入 “电阻” 概念,明确定义、单位及电阻器的符号与应用;
规律探究:通过控制变量法实验,探究电阻与材料、长度、横截面积的关系,补充温度的影响,形成 “电阻是导体固有属性” 的认知;
应用落地:介绍滑动变阻器的结构、原理与使用,结合 “控制灯泡亮度” 实验强化操作,拓展电阻箱及生活中的变阻器应用(如电位器),体现 “知识→技术→生活” 的转化。
教材设计的 “迷你实验室”(自制调光台灯)、“物理聊吧”(滑动变阻器接线方式讨论),注重动手实践与思维拓展,符合九年级学生 “从操作到理解、从理论到应用” 的认知规律,是培养实验素养与应用意识的重要载体。
学情分析
1. 已有基础
知识基础:掌握串并联电路连接、电流与电压测量,知道电流形成,具备理解电阻概念基础;
能力基础:能规范连接简单电路、读取电表示数,有控制变量法实验经验,具备基础实验操作与数据分析能力;
生活经验:对调光台灯、音量调节有感性认知,知道调节部件能改变亮度/音量,但不知核心是改变电阻。
2. 学习难点
抽象概念理解:难直观感知电阻阻碍作用,易误认电阻越小越好;
控制变量法应用:探究实验中易混淆控制变量与探究变量;
滑动变阻器接线与判断:易接错接线柱,难判断滑片移动对电阻的影响。
3. 教学策略
用实验直观化突破抽象:通过不同导体接入电路实验,让学生感受电阻对电流的阻碍差异;
用表格梳理强化控制变量:设计实验变量记录表,明确控制与探究变量,避免混淆;
用实物演示+图示解析变阻器:展示实物,结合电阻丝长度变化图示,解释接线原因及滑片移动对电阻的影响,降低理解难度。
教学重点
电阻的定义、单位及影响电阻大小的因素(材料、长度、横截面积)。
滑动变阻器的结构、工作原理及使用规则(“一上一下” 接线、滑片移至最大阻值处)。
“探究影响电阻大小的因素”“用滑动变阻器控制灯泡亮度” 的实验操作与数据分析。
教学难点
运用控制变量法探究影响电阻大小的因素,分析数据得出结论;
滑动变阻器的接线方式判断(“一上一下” 有效,“同上”“同下” 无效)及滑片移动对电阻、电流的影响;
理解电阻是导体的固有属性,区分 “电阻大小与电流、电压无关”。
教学过程
教学活动
设计意图
导入新课
【情景提问】
图 1:电线常用铜制作,而非铁或塑料;
图 2:连接大功率用电器(如电暖器)的导线更粗,连接小功率用电器(如台灯)的导线较细;
提问:“为什么电线常用铜制作?为什么大功率用电器的导线更粗?”
【类比引入】
展示 “水流过不同水管” 的示意图(粗水管水流大、细水管水流小,有杂物的水管水流受阻),类比说明 “电流在导体中流动也会受阻碍”,引出本节课主题 —— 电阻和变阻器。
结合生活经验思考问题,产生 “导体对电流有阻碍作用” 的初步猜想;通过 “水流类比电流”,理解 “电阻” 的感性概念,进入学习情境。
学习新课 一、 电阻
1. 电阻的定义与单位
导体对电流的阻碍作用叫做电阻,用符号R表示;国际单位为欧姆(Ω),常用单位千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
换算关系:1kΩ=10^3Ω,1MΩ=10^3kΩ;
举例:1m 铜导线电阻约 0.0几Ω(可忽略),白炽灯正常发光时电阻约 800Ω,电暖器电阻约几十Ω,让学生感知电阻大小差异;
电阻器:展示电阻器实物,说明其作用是“调节电路中的电流和电压”,电路图中符号为 “”。
电阻
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。
【例1】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
【解析】AB.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,导体通电时有电阻,不通电时也有电阻,故AB错误;
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越差,故C错误;
D.电阻是指导体对电流的阻碍作用,导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小,故D正确。 故选D。
聆听电阻定义与单位讲解,记忆换算关系;通过实例感知不同导体的电阻大小;独立完成单位换算练习,纠正小数点移位错误。
学习新课 二、探究影响电阻大小的因素
1. 探究影响电阻大小的因素
【实验猜想】引导学生结合生活经验猜想:“电阻大小可能与哪些因素有关?”(材料、长度、粗细、温度等)
【实验设计】 实验器材:电池组、电流表、开关、导线、四根导体(a、b、c、d,图 16-2): a、b:同种材料、长度相同、横截面积不同;
a、 c:同种材料、横截面积相同、长度不同;
b、 d:长度、横截面积相同、材料不同;
【实验方法】控制变量法与转换法,有多个因素影响电阻的大小,采用控制变量的方法进行研究,通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小;
【进行实验】
选用材料相同、长度相同,横截面积不同的两根电阻丝a和b,分别将它们接入电路,观察电流表的示数,记入表格中。
选用材料相同、横截面积相同,长度不同的两根电阻丝a和c,分别将它们接入电路,观察电流表的示数,记入表格中。
选用长度和横截面积相同、材料不同的电阻丝d和c,分别将它们接入电路,观察电流表的示数,记入表格中。
次数
导线
长度
横截面积
电流大小
电阻大小
1
a
l
S
小
大
b
l
2S
大
小
2
a
l
S
小
大
c
l/2
S
大
小
3
c
l/2
S
小
大
d
l/2
S
大
小
【分析论证】
(1)分析实验1:材料和长度相同,横截面积不同的两根电阻丝a和b,通过b的电流大,说明b电阻丝的电阻小。
(2)分析实验2:材料和横截面积都相同,长度不同的两根电阻丝a和c,通过a的电流小,说明a电阻丝的电阻大。
(3)分析实验3:长度和横截面积相同,材料不同的两根电阻丝c和d,通过c的电流小,说明c电阻丝的电阻大。
【实验结论】
横截面积相同的同种材料的导体,长度越长,电阻越大;
长度相同的同种材料的导体,横截面积越小,电阻越大;
长度和横截面积都相同的不同材料的导体,其电阻一般不同。
2. 不同材料的导电性能
(1)通常情况下为什么用铜、铝来做导线?不用铁?
铜的导电性能优于铁。对于长度、横截面积相同的铁丝和铜丝,铁丝的电阻是铜丝的近6倍,所以一般不用铁制作导线。如果用铁做导线,将有大量的电能损耗在导线上。
(2)导体的电阻还与其温度有关
白炽灯不工作时(灯泡处于常温)的电阻为几十欧,而白炽灯正常发光时,其电阻就有几百、几千欧。在初中物理的学习中,通常不考虑温度对电阻的影响。
3. 导体、绝缘体、半导体和超导体
图是生活中常见材料在导电性能方面的排序。电阻较小的材料导电性能较强,电阻较大的材料导电性能较弱。
1. 导体与绝缘体:人们常把容易导电的材料叫做导体,不容易导电的材料叫做绝缘体。
2. 半导体:有些材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,叫做半导体。
3. 超导体
20世纪初,科学家们还发现,有些材料在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。发生超导现象的物体叫做超导体。
(1)超导现象的发展历程
金属和合金出现超导现象的临界温度低于-250.15°C。1986年,瑞士科学家在铜氧化物材料中发现35K(-238.15 °C)左右的超导现象。
1987年,中国科学家赵忠贤和华裔美国籍科学家朱经武的团队各自独立发现临界温度超过90K(-183.15 °C)的钇-钡-铜-氧系材料。2008年,中国科学家将铁基超导体的临界温度提高到40K以上,直至55K的最高纪录,实现了高温超导研究领域的第二次突破。在高温超导研究领域,我国科学家作出了突破性的贡献。科学家还在不断探索,寻找具有更高临界温度的超导材料。
(2)超导技术的应用
超导技术已实际应用,如用于核磁共振成像、高能加速器、磁约束核聚变装置等的超导磁体,检测微弱电磁信号的超导量子干涉仪和移动通信基站的超导滤波器等。超导技术还应用于有色金属加工、污水处理、超导磁悬浮列车、超导量子计算等方面,未来将进一步造福人类。
【例2】在探究影响导体电阻大小的因素中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:
A.导体的材料 B.导体的长度 C.导体的横截面积
为验证上述猜想,他用如图所示的器材进行实验,①②④横截面积相同,③横截面积最大。
(1)该实验中,通过观察____________(选填“电流表示数”或“灯泡亮度”)来反应电阻的大小,这种物理研究方法是_______;
A.转换法 B.控制变量法 C.等效潜代法
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想______(选填猜想因素选项“A”“B”或“C”);
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的_______有关;
【解析】(1)实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小,采用的是转换法。故选A。
(2)选用①②两根导体,材料、横截面积相同,长度不同,可验证导体电阻与长度的关系,即验证猜想B。
(3)选用①④两根导体,长度、横截面积相同,材料不同,探究的是电阻大小与材料的关系;电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的材料有关。
。
学习新课三 变阻器
1.变阻器
(1)问题探究:生活、学习中我们经常用到台灯,如果感觉台灯发出的光太亮时,我们可以调节台灯旋钮使灯光变暗,为什么调节旋钮可以使灯光变暗呢?
探究分析:
①灯光变暗→连续改变电流 →连续改变电阻。
②改变导体电阻的方法有:材料、横截面积和长度。但是改变材料和横截面积不方便,所以是通过改变连入电路中的长度改变电阻的。
(2)变阻器:能够改变电阻的器件叫做变阻器。
2.滑动变阻器的结构与原理
(1)滑动变阻器的构造
如图,主要有滑片、电阻线圈、接线柱(A、B、C、D)、金属杆等。
(2)原理:滑动变阻器的外面涂有绝缘层的电阻丝密绕在绝缘瓷筒上,电阻丝与金属杆上滑片P接触处的绝缘层已刮掉。滑片P通过金属杆和接线柱C、D相连,当滑片P移动到不同位置时,A与C两个接线柱间电阻丝的长度会不一样;同样地,A与D、B与C、B与D两个接线柱间电阻丝的长度也会不一样。这样,当滑动变阻器接入电路后,通过滑片P来控制两个接线柱间电阻丝的长度,就可以改变接人电路中电阻的大小。
(3)作用:调节滑动变阻器的滑片P,可以逐渐改变电路中的阻值,从而逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压,另外还可以起到保护电路的作用(防止电路元件被烧坏)。
(4)结构示意图和符号:如图所示,A、B、C、D分别表示四个接线柱 ,P表示滑片。元件符号如图所示。
(5)铭牌上各数值的物理意义
“××Ω”表示变阻器的最大电阻是××欧;“×A”表示允许通过的最大的电流是×A。
该变阻器的最大电阻是50欧;
允许通过的最大的电流是1.5A。
3.滑动变阻器的使用规则
规则1:接线方式 ——“一上一下”
如果将滑动变阻器A、D两个接线柱接入电路,电流将流过滑动变阻器的哪些部分?向右(或向左)移动滑片P时,滑动变阻器接入电路的电阻将怎样改变?为什么?电路中的电流将怎样改变?若另选两个接线柱将滑动变阻器接入电路,情况又会怎样?
电流的流向:电阻丝AP和金属杆PD。向右移动滑片P,因为接入电路的电阻丝长度变长,所以接入电路的电阻变大,电路中的电流变小。
特殊位置演示 “接上面两个接线柱(C、D)”(电阻为 0,相当于导线)和 “接下面两个接线柱(A、B)”(电阻最大且不变),说明这两种接法无效;
规则2:安全操作 —— 接通电路前,滑片移至阻值最大处(如接 A、C 时,滑片移至 B 端,电阻丝最长),保护电路;
规则 3:不超量程 —— 变阻器标有最大电阻和允许通过的最大电流,电流不可超过最大值。
3. 实验:用滑动变阻器控制灯泡亮度
实验器材:电池组、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关、导线;电路连接
把滑动变阻器的接线柱AD接入电路中的M、N两点间。闭合开关,移动滑片P,观察灯泡亮度和电流表示数的变化,并记录在表格中。
按下页表格中的顺序,依次把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关,移动滑片P,观察灯泡亮度和电流表示数的变化,并将观察到的现象记录在表格中。
【实验记录】
【分析论证】
①分析实验序号1、2、3、4可以得出:
当滑动变阻器在下方接线柱AB与上方金属棒CD各选一个接线柱时,移动滑片可以改变连入电路中的电阻值。
②分析实验序号5与6可以得出:
当滑动变阻器选用了下方两个接线柱AB或上方金属棒上的两个接线柱CD时,移动滑片不能改变连入电路中的电阻值。
【归纳总结】
①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中。
②电阻的变化情况取决于滑动变阻器的下端接线柱。上端两个接线柱中任何一个连入电路,接法是等效的。
③滑片向靠近下接线柱的方向移动,电阻变小,滑片向远离下接线柱的方向移动,电阻变大,可简记为:
“一上一下,关键在下,远离一下,阻值变大”。
【例3】滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中导线的______来改变电阻,从而改变电路中的电流。如图所示是滑动变阻器的结构示意图,要使滑片P向右滑动时,电阻变大,应接入的接线柱为_____两个或_____两个接线柱;
若要使滑动变阻器相当于一个定值电阻,
应接入______两个接线柱。
【解析】要使滑片P向右滑动时电阻变大,应将下接线柱A接入电路,接线柱C、D可选用一个(等效);若要使滑动变阻器相当于一个定值电阻,应接入A、B两个接线柱。
【例4】如图所示,是闭合电路中,滑动变阻器的接法,下列判断正确的是( )
A.滑片向左移动,变阻器的阻值变大
B.滑片向右移动,变阻器的阻值变大
C.电流必须从上接线柱流进变阻器,从下接线柱流出
D.电流必须从下接线柱流进变阻器,从上接线柱流出
【解析】AB.由图知,滑动变阻器下端的接线柱接在右端,则滑片向左移动时,电阻丝接入电路的长度变大,阻值变大,故A正确,B错误;
CD.变阻器中电流的流向没有限定,所以电流可由上接线柱流入,由下接线柱流出,也可由下接线柱流入,上接线柱流出。故CD错误。
4. 电阻箱
展示电阻箱(图 16-6),介绍特点:可直接读出阻值,通过调节旋钮改变电阻
滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小,起到连续改变电流大小的作用,但不能准确知道连入电路的电阻值。如果需要知道连入电路的电阻的阻值,就要用到电阻箱。
(1)电阻箱:电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
(2)元件符号:在电路图中用如图所示的符号表示。
(3)结构:如图所示,箱面上有两个接线柱、四个旋盘。
(4)使用方法:使用时,把两个接线柱接入电路,调节四个旋盘就能得到0~9999欧的任意整数阻值。
(5)读数方法:分别计算出四个旋盘上小三角指示的示数与面板上对应倍数的乘积,将得到的四个乘积相加,就是电阻箱接入电路中的阻值。如图所示,接入电路的阻值为
3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω
【例5】如图电阻箱的示数是________Ω
【解析】如图电阻箱的示数是3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8Ω=3608Ω
5. 自制调光小台灯
(1)了解调光台灯的工作原理
自制调光小台灯要用到电位器,如图是机械式电位器,主要有电阻丝和滑片组成,它通过机械式旋钮调节电阻的大小。
若把电位器的A和B两个接线柱串联接入电路,当滑动片P顺时针旋转时,接入电路中的电阻变小,电流变大,灯泡变亮,反之灯泡变暗。
(2)器材:台灯支架、照明灯、电位器、电烙铁、黏胶等材料自制一个调光小台灯。
(3)调节:给制作好的小台灯接通电源,调节电位器,观察其亮度变化,体会变阻器在电路中的调节作用。
课
堂
练
习
1.LED灯在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用。制造LED灯的主要材料是( )
A.超导体 B.半导体 C.导体 D.绝缘体
【答案】B
【详解】A.超导体是在一定温度下电阻为零的材料,主要应用于超导磁悬浮、超导输电等方面,不是制造 LED 灯的主要材料,故A不符合题意;
B.LED 灯是由半导体材料制成的,利用半导体的特殊性质实现电能到光能的转化,故B符合题意;
C.导体是容易导电的物体,如金属等,通常用于传导电流,不能制造LED灯,故C不符合题意;
D.绝缘体是不容易导电的物体,无法实现LED灯的发光功能,不是制造LED灯的材料,故D不符合题意。
故选B。
2.图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,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与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的横截面积来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇的风速变小
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇的风速变大
【答案】D
【详解】AB.电位器本质上相当于滑动变阻器,应串联在电路中,通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变变阻器连入电路的电阻,从而改变电路的电流,故电位器应该与电风扇中的电动机串联,故AB错误;
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,电位器连入电路的电阻不变,电路的电流不变,风扇风速不变,故C错误;
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,电位器连入电路的电阻丝的长度变短,电阻变小,电路的电流变大,风扇风速变大,故D正确。
故选D。
3.如图是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置。下列有关说法错误的是( )
A.连接电路时,应将开关断开
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最右端
C.闭合开关后,当滑片向左滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.滑动变阻器应“一上一下”连入电路
【答案】C
【详解】AB.连接实物电路时,为了保护电路,开关必须是断开的;闭合开关前滑动变阻器连入电路的阻值应最大,由电路图可知,滑动变阻器滑片左端的电阻丝接入电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即最右端,故A、B正确不符合题意;
C.闭合开关后,当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流增大,小灯泡变亮,故C错误,符合题意;
D.滑动变阻器应“一上一下”接入电路,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题
4.如图所示,将长短和粗细均相同、材料不同的金属丝分别接入电路中,发现把铜丝接入后,闭合开关,小灯泡发光较亮,这说明 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)的电阻较大。滑动变阻器是靠改变电阻丝接入电路中的 来改变接入电路的电阻大小的。
【答案】 镍铬合金丝 长度
【详解】[1]将长短和粗细均相同、材料不同的金属丝分别接入电路中,发现把铜丝接入后,闭合开关,小灯泡发光较亮,说明电路电流较大,电路电阻较小,故铜丝的电阻较小,镍铬合金丝的电阻较大。
[2]根据滑动变阻器原理可知,滑动变阻器的电阻丝的材料和横截面积不变,通过移动滑片,改变电阻丝接入电路的长度来改变接入电路的电阻大小的。
5.如图所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,分别将三根横截面积相同的金属丝接入电路,电源电压不变。若电流表示数越大,表明接入电路中金属丝的电阻越 (填“大”或“小”),该电路可用于探究导体电阻大小与导体的 两个因素的关系。(不考虑温度对电阻的影响)
【答案】 小 材料和长度
【详解】[1]根据可知,当电源电压不变时,电流越大,说明电阻越小。所以,若电流表示数越大,表明接入电路中金属丝的电阻越小。
[2]由题图可知,三根金属丝中,有不同材料(锰铜和镍铬合金)的金属丝,还有长度不同的镍铬合金丝。所以该电路可用于探究导体电阻大小与导体的材料和长度两个因素的关系。
6.题图所示的是电位器的结构图。A、B、C为它的三个接线柱,P为滑动片。若将它接入电路中调节灯泡的亮度,逆时针旋转P能使灯泡的亮度变大,则应将 (选填“A、B”“B、C”或“A、C”)接线柱连入电路中。
【答案】B、C
【详解】逆时针旋转P使灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小。电位器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,要使逆时针旋转时电阻变小,电阻丝的长度变小,需将B、C接线柱连入电路。
7.完成下列单位换算:
(1) 。
(2) 。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)[1][2]因为1 MΩ=106Ω,1 kΩ=103 Ω,所以1Ω=10-6MΩ ,1Ω=10-3 kΩ,则;
(2);
8.汞(俗称水银),可用于温度计、气压计、压力计、血压计等装置,汞的熔点是-38.83℃。漠河冬天的最低气温可达-50℃,使用汞温度计已无法测量,是因为汞在该环境下将会 (填物态变化名称);在温度降至4.2K时,汞的电阻值会突然降低到几乎为零,具有这种性质的材料被称为 (选填“纳米材料”、“超导材料”或“半导体材料”)。
【答案】 凝固 超导材料
【详解】[1]已知汞的熔点是−38.83℃,漠河冬天最低气温可达−50℃,−50℃低于汞的熔点。物质从液态变为固态的过程叫凝固,所以汞在该环境下将会凝固。
[2]在温度降至 4.2K 时,汞的电阻值突然降低到几乎为零,具有这种性质的材料被称为超导材料,超导材料是指在一定温度下电阻变为零的材料。
9.发光二极管就是由半导体材料制成的,它具有 导电的性质;20世纪初,科学家发现,铝在以下时,电阻就变成了零,这种现象称为 现象。
【答案】 单向 超导
【详解】[1]发光二极管就是由半导体材料制成的,它具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出,二极管才能发光。
[2]超导现象指的是物体在极低的温度下,电阻变为了零,故铝在-以下时,电阻就变成了零,是超导现象。
10.一节新干电池电压约为 V,如图所示电阻箱阻值读数为 Ω。
【答案】 1.5 2096
【详解】[1]不同电源的电压不同,一节新干电池电压约为1.5V。
[2]由图可知,此变阻箱接入电路的电阻为2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω。
三、实验题
11.如图甲所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,图中A、B、C、D表示四个导体。
次数
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
1
A
镍铬合金
0.3
0.4
0.16
2
B
镍铬合金
0.6
0.4
0.08
3
C
镍铬合金
0.3
0.8
0.32
4
D
锰铜合金
0.6
0.4
0.24
丙
(1)M、N接入其中一个导体,闭合开关后,电流表指针如图乙所示,原因是 。
(2)调整后进行实验并记录数据如图丙所示。根据1、2两次实验分析可得:当其他条件相同时, 。
(3)在实验反思中,同组成员提出:“电路中是否可以去掉小灯泡?”组内讨论小灯泡的作用,下列说法不正确的是________。
A.通过小灯泡的发光情况,可以初步判断电路中有无电流
B.通过小灯泡的亮暗程度,可以初略反映接入电阻的阻值大小
C.小灯泡可以避免电路电流过大,保护其他元件
D.小灯泡的亮度可以代替电流表,准确反映电流的大小
【答案】(1)电流表正、负接线柱接反
(2)导体长度越长,电阻越大
(3)D
【详解】(1)观察乙图,看到电流表指针向左偏转。因为电流表在使用时,正、负接线柱接反,指针就会反向偏转,所以原因是电流表正、负接线柱接反了。
(2)分析1、2两次实验数据,看到材料都是镍铬合金,横截面积都是0.4mm2,唯一不同的是长度,1中长度为0.3m,2中长度为0.6m,且长度为0.6m时电流更小。根据 (在同一电源电压下,U不变),电流越小,电阻越大,所以当其他条件相同时,导体长度越长,电阻越大。
(3)A.当电路中有电流通过时,小灯泡会发光,所以通过小灯泡的发光情况,可以初步判断电路中有无电流,故A正确,不符合题意;
B.根据 ,当接入电阻的阻值不同时,电路中的电流不同,小灯泡的实际功率不同,亮暗程度不同,所以通过小灯泡的亮暗程度,可以粗略反映接入电阻的阻值大小,故B正确,不符合题意;
C.当接入的导体电阻过小时,电路中的电流可能过大,小灯泡可以起到一定的分压作用,避免电路电流过大,保护其他元件,故C正确,不符合题意;
D.小灯泡的亮度只能粗略反映电流的大小,因为小灯泡的亮度不仅与电流有关,还与灯泡的实际功率有关,且其亮度与电流之间不是精确的对应关系,不能准确反映电流的大小,故D错误,符合题意。
故选D。
板
书
设
计
第一节 电阻与变阻器
1.电阻
电阻及其定义
符号及常用单位
2. 探究电阻大小的因素
长度、横截面积、材料、温度
3. 变阻器
滑动变阻器:改变接入电路中的电阻的长度
电阻箱
课
堂
小
结
第一节 电阻与变阻器
作业布置
1. 完成课后作业:“实践与练习”
2. 配套同步分层作业
教学反思
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