摘要:
这是一份初中物理电阻单元的同步教学课件,涵盖电阻定义、影响因素、导体与绝缘体、滑动变阻器、电位器及电阻箱等核心知识点,包含知识点梳理、实验探究案例、典型例题及练习题,为学生提供系统的学习支架。
资料特色突出,注重核心素养培养,通过“探究影响电阻大小的因素”等实验(如用铅笔芯研究温度对电阻的影响)培养科学探究能力,结合滑动变阻器连接实验渗透科学思维中的控制变量法,联系高压输电线、台灯调光等生活应用强化物理观念与社会责任。能帮助学生夯实基础,提升解题能力,也为教师提供丰富的教学资源与实践案例。
本资料适用于九年级学生,该年级学生面临升学考试,需重点巩固电阻相关知识以应对中考,同时通过实验探究与生活联系培养综合素养,为后续学习及考试奠定基础。
内容正文:
电阻复习
一.电阻
二.导体 绝缘体 半导体 超导体
三.滑动变阻器
四.电位器
五.电阻箱
电子(无规则)
铜原子
铜线
一.电阻
-
+
电子(定向移动)
电流
铜原子
电子
1.电阻:导体对电流的阻碍作用叫电阻。
物质性质 物理性质比较
导电性 银 铜 金 铝 锌 铁 铅
(以银100) 100 99 74 61 27 17 7.9
1)导体的材料
1m长,1mm2粗的各种导体的导电性:
电阻最小
电阻最大
导体的电阻跟材料有关
2.影响电阻大小的因素
2)导体的长度
材料和粗细相同时,长度越长,电阻越大。
5Ω
10Ω
10m
20m
3)导体的横截面积
材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
5Ω
2.5Ω
10m
1mm2
10m
2mm2
结论
1)在长度、横截面积相同的情况下,导体的电阻跟材料有关。
2)在材料、横截面积相同的情况下,导体的电阻跟长度有关,长度越长,电阻越大。
3)在材料、长度相同的情况下,导体的电阻跟横截面积有关,横截面积越大,电阻越小。
1.为了研究电阻的大小是否与长度有关,采用了如图所示的电路,其中AC和DF分别为直径与长度均相同的铜导线和镍铬合金线,B和E分别为AC和DF的中点.在对比研究时,下列选择正确的是( )
A.第一次接入AB,第二次接入DE
B.第一次接入DE,第二次接入AC
C.第一次接入AB,第二次接入DF
D.第一次接入DE,第二次接入DF
D
2.有一块厚薄均匀的长方体铁块,如图所示,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的电阻一样大
A
3.下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.
横截面积
电阻
4.关于导体的电阻,不考虑温度的影响,下列说法中正确的是( )
A.导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大
B.导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越小
C.导体电阻的大小只由导体的长度和横截面积决定
D.导体电阻的大小只由导体的材料的性质决定
A
5.小明在研究导体电阻与温度的关系时,在不同时刻测量了一段锰铜合金线的电阻,其电阻与时间的图像如图所示,与时刻t₂相比较,时刻t1的温度较______(填“高”“低”或“一样高”).
A:对大多数导体来说,温度越高,电阻越大.
高
t1
t2
4)导体的电阻跟温度有关
6.为什么白炽灯通常是在开灯那一瞬间容易烧?
答:刚开灯时,灯丝的温度低,电阻小,电流大,易烧断。
7.决定导体电阻大小的因素:①自身因素:_______、_________、_________.②外界因素:__________,一般金属导体的电阻属导体的电阻随温度升高而_________,与其他的外界因素如电压、电流__________(选填“有关”或“无关”).
长度
横截面积
材料
温度
增大
无关
小明利用两节电池和一只灯泡等连接了如图所示的电路,做一个用铅笔芯改变电路中的电流实验.闭合开关后发现灯泡能发光,这说明铅笔芯是_______(填“导体”或“绝缘体”),电路中有______通过灯泡.当用酒精灯给铅笔铅加热时,灯泡亮度_________(填“增强”或“减弱”),说明铅笔芯接入电路的电阻_______(填“增大”或“减小”).
导体
电流
增强
减小
B:对铅笔铅来说,温度越高,电阻越小.
8.如图所示导体A,B材料相同、长度相等,A比B的横截面积大,则A的电阻______B的电阻;若将它们串联在电路中,则A中的电流_______B中的电流。(填“大于”“小于”或“等于”)
小于
等于
9.下列关于电阻的说法中正确的是( )
A.导体中的电流越大,导体的电阻越小
B.导体不接入电路中时,电阻为零
C.导体两端的电压越小,其电阻越大
D.电阻是导体的一种性质,与电压、电流的大小无关
D
10.有一只灯泡,它不发光时的电阻是R₁,正常发光时的电阻是R₂,则R₁与R₂相比较( )
A.R₁=R₂ B.R₁>R₂
C.R₁<R₂ D.无法确定
C
11.在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明发现实验器材中的金属丝只有一根,其他器材足够,如果要他完成下列的实验探究活动,其中他不可能完成的是( )
A.探究导体电阻与长度的关系
B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系
D.探究导体电阻与温度的关系
C
二 导体 绝缘体 半导体 超导体
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导体:指电阻率很小、易于导电的物体。
1.导体和绝缘体
绝缘体:不容易导电的物体叫做绝缘体。
如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液。
如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
2.通常情况下,下列各组物质中都属于导体的是( )
A.金属大地石墨 B.陶瓷湿木材橡胶
C.玻璃花生油大地 D.空气水银塑料
1.小明的文具盒里有:①铅笔芯;②金属刀片;③塑料三角板;④塑料笔套;⑤橡皮等物品,其中属于绝缘体的是( )
A.③④⑤ B.②④⑤
C.①③⑤ D.①②④
A
A
2.导体和绝缘体间没有绝对的界限;
2.导体和绝缘体间没有绝对的界限;
如:
1)常温下的玻璃加热到红炽状态就变成了导体;
2.导体和绝缘体间没有绝对的界限;
如:
1)常温下的玻璃加热到红炽状态就变成了导体;
2)纯净水不导电,但含有杂质的水却容易导电;
3)干树枝是绝缘体、湿树枝就是导体。
3.如图所示实验装置,闭合电路中的开关,看到的现象是
___________________________________;
点燃酒精灯后,再加热一段时间后,你会发现
_____________________________________。
甲表指针不偏转,乙表指针偏转
甲表指针逐渐偏转,乙表电流减小
3.半导体
1)导电性能介于导体和绝缘体之间。导电性能受光照、温度、压力、电压、有无杂质等的影响较大.具有光敏性、热敏性、压敏性-------等特征,广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片。
光敏性:光照强弱会改变电阻阻值大小;
热敏性:环境温度会改变电阻阻值大小;
压敏性:所受压力大小会改变电阻阻值大小;
酒敏性:-------
4.如图所示的电子体温计通过测流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,这是利用半导体( )
A.良好的导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性
D.电阻随光照变化而变化的特性
c
5.小明在科技活动中了解到,有一种用半导体材料制成的热敏电阻,其电阻R的阻值随温度t变化的图像如图甲所示.
(1)热敏电阻的阻值随温度的升高而__________(填“增大”或“减小”).
减小
4.超导体
指在特定温度或特定结构下,电阻为零的导体。
1911年,荷兰昂内斯,水银在-269℃时,电阻为零。
合金超导体:1980年代:
钡-镧-铜-氧系高温超导体
钇-钡-铜-氧系高温超导体
朱经武、赵忠贤
铁基超导体:2006
硼化镁超导体:2001
高温:比-273.15℃高
-70℃
超导体应用:
将电能转变成机械能的电器;
没有电损,提高效率。
高压输电线;
超导体应用:
不能用于将电能转变成内能的电器
没电阻不发热
6.“新材料”是相对于传统材料而言的.新材料的使用对推动社会的进步正在发挥着越来越大的作用.下列关于“新材料”的描述错误 的是( )
A.“超导材料”可以应用于任何用电器并使其效率提高
B.“超导材料”和“纳米材料”都属于新材料
C.“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片
D.“纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级,并且具有特殊性能的材料
A
7.我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0。此现象中石墨烯是________(选填“绝缘体、导体、半导体、超导体)。
超导体
8.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)小明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.
电流表示数大小
横截面积 长度
9.小刚同学由“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”联想到:铅笔芯也是导体,铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢?于是,小刚和几位同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验.
(1)实验思路:保持铅笔芯两端的电压不变,给铅笔芯加热,测出不同______时通过铅笔芯的电流,根据电流的变化情况,得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系.其依据是:电压一定时,电阻越小,电流______.
温度
越大
10.小刚同学由“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”联想到:铅笔芯也是导体,铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢?于是,小刚和几位同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验.(2)小刚设计了如图所示的电路.
(3)主要实验过程:
①先将H型铅笔芯接人电路,闭合开关,测量并记录通过它的电流;
②用酒精灯给铅笔芯加热,使铅笔芯的温度逐渐______,每隔10s测量并记录通过它的电流;
③再将HB型、2B型铅笔芯接入电路,重复以上实验过程,各数据入表格.
④小刚根据表格判断铅笔芯的电阻随温度的升高而________.
升高
减小
10.小刚同学由“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”联想到:铅笔芯也是导体,铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢?于是,小刚和几位同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验.
(1)实验思路:保持铅笔芯两端的电压不变,给铅笔芯加热,测出不同______时通过铅笔芯的电流,根据电流的变化情况,得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系.其依据是:电压一定时,电阻越小,电流______.
(2)小刚设计了如图所示的电路.
(3)主要实验过程:
①先将H型铅笔芯接人电路,闭合开关,测量并记录通过它的电流;
②用酒精灯给铅笔芯加热,使铅笔芯的温度逐渐______,每隔10s测量并记录通过它的电流;
③再分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路,重复以上实验过程.
温度
越大
升高
电路中没设保护电阻;
(4)小刚设计了如图所示的电路.你认为小刚他们的实验存在什么不足,写出其中一条.
不能准确测出铅笔芯升高的温度;
用酒精灯加热不能保证铅笔芯受热均匀。
三 滑动变阻器
一、电阻的分类:
1、固定电阻;
1)滑动变阻器
简称电阻
2)电阻箱
3)电位器
一、电阻的分类:
1、固定电阻;
2、可变电阻
触点
1.滑动变阻器
2.原理、结构示意图和符号
A
B
C
D
P
通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电路中的电阻。
3.作用:
1)保护电路
A
P
3.作用:
1)保护电路
2)改变电路中的电流
4.连接方法
M
N
C
A
B
D
P
2)一上一下
1)与用电器串联
P
(2)
A
B
C
D
P
(3)
A
B
C
D
P
(4)
A
B
C
D
P
(1)
A
B
C
D
正确的接法:接A、C两柱;接A、D两柱
接B、C两柱;接B、D两柱
2)四种接法
1.正确连接:MN分别接________。
答案不唯一:四种
2.下列选项中是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图.当滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小的是( )
A B C D
A
3.(1)滑动变阻器应______(填“串联”或“并联”)在电路中.
(2)滑动变阻器的接线柱应___________(填“一上一下”“同时接上”或“同时接下”)连在电路中.
(3)滑动变阻器在电路中的作用:
a._________________________________________;
b.__________________________________________.
串联
一上一下
保护电路
改变电路中的电流大小
4.闭合开关后,如果要灯的亮度增加,滑片要怎样移动?
5.如图所示,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右移动,则( )
A.灯泡L变亮 B.灯泡L变暗
D.电流表示数变大 C.电流表示数不变
B
7.将两个滑动变阻器按如图所示的方法串联起来,如图两个接线柱接入电路中,要使电路中电流变大,滑片P₁应向_____端移动,滑片P₂应向_____端移动.(均选填“左”或“右”)
右
右
8.如图所示是汽车油量表工作原理的示意图,图中油量表实质上是一个电流表,当油减少时( )
A.电路中电阻增大,电流减小
B.电路中电阻增大,电流增大
C.电路中电阻减小,电流减小
D.电路中电阻减小,电流增大
A
9.如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮.则下列接法符合要求的是( )
A.M接A,N接D B.M接B,N接C
C.M接A,N接B D.M接C,N接D
A
10.用图中给出的几种元件,在图中用笔画线代替导线把电路元件连接起来,要求L1,L2并联,用滑动变阻器改变通过L₂的电流大小,滑片P向左移动时灯L₂变亮.
11.如图所示,M、N为两根相同的电阻丝,下列说法正确的是( )
A.S和A接触,P向右移动灯泡变暗
B.S和B接触,P向右移动灯泡变暗
C.S和C接触,P向左移动灯泡变亮
D.S和C接触,P无论怎样移动灯泡亮度不变
A
12.如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
要求:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。
5.滑动变阻器各种接法下的实际连入部分
U
U
U
U
A
B
13.如图所示是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可以达到目的的方案是( )
灯泡不亮
不能调节
二者没串联
能调节
不能调节
C
四 电位器
1.电位器
变形的滑动变阻器
P
PC段
滑片顺时针转动
阻值变小
电路中电流变大
灯变亮
P
PA段
滑片顺时针转动
阻值变大
电路中电流变小
灯变暗
图甲为某可调节亮度的台灯,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.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡亮度不变
C.若只将a、c接入电路,顺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
D
2 . 如图是使用一个电位器设计的模拟调光台灯电路,请用笔画线代替导线连线,要求能实现顺时针旋转电位器旋钮时灯泡变亮。
8 . 请连接实物图,使定值电阻和滑动变阻器并联,开关控制整个电路,电流表A1测量干路电流,A2测滑动变阻器所在支路的电流(电流约为0.5A),且滑动变阻器滑片向左移动时其接入电路的电阻变小。
3 . 有灯泡L1、L2,开关S,电源,电压表、电流表,滑动变阻器和导线若干。要求:
①开关同时控制两盏电灯;
②电灯L1、L2并联;电流表测总电流;
③电压表测L1的电压,滑动变阻器改变通过L2的电流;
④所画导线不能交叉。
五 电阻箱
1.电阻箱
2.旋转式电阻箱内部原理
1)各旋钮之间
电阻串联
2)各旋钮内有
9个相同的
电阻串联
3)各旋钮旋到
几,就有几个
电阻接入电路
9×1000Ω
9×100Ω
9×10Ω
9×1Ω
4)读数是各旋钮
内接入电阻的
阻值总和
123Ω
0
1
2
3
最大读数________Ω.
9999
读数是________Ω,
2222
3.插头式电阻箱
1 2 3 4
仅1号铜塞插入:9Ω
仅2、3号铜塞插入:6Ω
最大接入阻值:10Ω
如图所示是插入式电阻箱的结Ω,图中A、B两个构示意图.它的最大电阻值是_______,接线柱之间的电阻值是________.
15
7
早教机等用电器中,有一种叫电位器的变阻器,电位器的外形及其内部构造如图所示.A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱.以下关于电位器使用的论述正确的是( )
A.只把A和C接入电路时,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和B接入电路时,无法改变通过电位器的电流
C.将A、B接入电路同一点,C接电路的另一点时,不可以改变通过电位器的电流
D.将B、C接入电路,当顺时针旋动滑片时,电位器接入电路的电阻变大
A
$