第10讲 电阻 变阻器（暑假预习讲义）新九年级物理新教材沪科版（五四学制）

第10讲 电阻 变阻器 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 电阻 滑动变阻器 1. 通过节首图情境引发思考，并由此引入物理量“电阻”。 2. 通过“自主活动”，研究得出电阻的大小与材料、长度、横截面积有关。 3. 通过观察和分析，了解滑动变阻器的结构和参数。通过“自主活动”，归纳出滑动变阻器的变阻原理。 学习重点：电阻的概念及影响因素；滑动变阻器的变阻原理。 学习难点：滑动变阻器的使用。 情｜境｜启｜思 高压输电线用铝等材料制成，而剥开普通导线的绝缘层，则可以看见里面的铜芯（图12-1-1）。 我们知道铜、铁、铝还有镍铬等金属都是导体，但为什么导线一般采用铜或铝来制作呢？ 概｜念｜构｜建 1. 电阻 （1）电阻：物理学中把表示导体对电流阻碍作用的物理量叫做电阻，用R表示。电阻是导体本身的一种性质。 （2）电阻的单位 在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。电阻的常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。 它们的换算关系为：1kΩ=1×10³Ω 1MΩ=1×10⁶Ω （3）电阻器（电阻）：具有一定电阻值的元件—电阻器，也常简称为电阻。 电阻在电路图中用符号“ ”表示。 2. 影响电阻大小的因素 大量实验表明：导体的电阻取决于它的材料、长度和横截面积。材料相同的导体，长度越长、横截面积越小，电阻越大：长度、横截面积都相同而材料不同的导体，电阻大小一般不同。 3. 半导体 硅晶体等材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，称为半导体。各种类型半导体材料的物理性质不尽相同，可以制成各种半导体元件。 4. 滑动变阻器 （1）滑动变阻器：利用电阻与导体长度的关系，可制成实验室常用的滑动变阻器。电路图中滑动变阻器用符号“”表示。 （2）变阻原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。 （3）结构：如图所示，与定值电阻不同，滑动变阻器一般有三个接线柱；黑色绝缘层包裹着的电阻丝缠绕在绝缘瓷筒上，电阻丝的两端分别连着接线柱A和B，它与金属滑片P接触处电阻丝上的绝缘层已被刮去；滑片P通过金属杆与接线柱C相连。 （4）滑动变阻器铭牌所标参数的物理意义 滑动变阻器的铭牌上标有一些参数，比如“20Ω 2A” 。“20 Ω”的含义是滑动变阻器的阻值范围是0～20Ω，“2A”的含义是允许通过变阻器电阻丝的最大电流是2A。 5. 滑动变阻器的使用 （1）只要将滑动变阻器的接线柱C与A或C与B接入电路（即“一上一下”的方式接入电路中），就可通过移动滑片使它连入电路的阻值在0到最大阻值范围内变化。 （2）滑动变阻器通过改变电路中的电阻，可以逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压。 6. 电位器 电位器也是一种可变电阻器，工作原理与滑动变阻器相似。由结构图可知，电位器在电路相当于滑动变阻器的作用。把A和C两个接线柱串联接入收音机电路，当顺时针旋转时，接入电路中的电阻变大，电流变小。 7. 热敏电阻或光敏电阻 由某些材料制成的电阻，其阻值会随外界温度或光照强度的变化而发生明显变化，这类电阻叫做热敏电阻或光敏电阻。它们可以应用在温控或光控电路中，如冰箱的温度调节，路灯的自动开关等。 深｜研｜精｜炼 知识点01 电阻 1. 自主活动：探究不同材料导体的导电能力 如图所示，将导线M和N两端直接连接起来，闭合开关S。 观察并记录此时电流表的示数。然后在M、N之间接入一根康铜丝，观察比较小灯泡的亮度和电流表示数的变化。 如果在M、N之间改接入一根与康铜丝粗细、长短相同的镍铬合金丝，和接入康铜丝相比较，小灯泡的亮度又如何变化? 电流如何变化? 现象与分析：接入康铜丝或镍铬合金丝后，电路中的电流变小，说明导体虽然能够导电，但是对电流有 作用。电路中接入不同材料的金属丝后电流不同，说明不同材料金属丝对电流的阻碍作用不同。 研究表明，不同材料的导体导电能力一般 。 2. 电阻 （1）电阻：物理学中把表示导体对电流 作用的物理量叫做电阻，用R表示。电阻是导体本身的一种性质。 （2）电阻的单位：在国际单位制中，电阻的单位是 ，简称欧，符号是 。电阻的常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。 它们的换算关系为：1kΩ= Ω 1MΩ= Ω （3）电阻器（电阻）：具有一定电阻值的元件—电阻器，也常简称为电阻。电阻在电路图中用符号“”表示。 图12-1-3为常见的电阻，其中有能承载十几安电流的波纹电阻，也有只能承载几毫安电流的贴片电阻。如果按照电阻所用材料来分类，有 、 等。 （4）常见电阻的阻值 横截面积为1mm²、长为10m的铜线电阻约为 Ω；普通电吹风吹热风时的电热丝电阻约为 Ω；日常用的白炽灯的灯丝电阻为几百欧到几千欧；实验用电流表的内阻为零点几欧；实验用电压表的内阻为通常为几千欧到几万欧；人体的电阻约10 kΩ。 【例1】（多选题）对电阻概念相关问题理解正确的是（　　） A．电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小，用字母Q表示 B．不同的导体，电阻一般不同，所以电阻是导体的一种性质 C．电阻国际单位为欧姆，符号是Ω D．1kΩ= 106 Ω 【探究归纳】 理解电阻的概念 电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，是导体本身的一种性质，电阻的大小与电流、电压无关。只能说电流的大小与电阻大小有关，不能说电阻受电流的影响。 【即练1】导体对电流的阻碍作用叫电阻，电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流_____（选填“有关”或“无关”），物理学中用科学家______的名字作为电阻的单位，以纪念他对物理学的贡献。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，电路图中用_______ 表示。 【即练2】下列关于电阻的说法中正确的是（　　） A．导体两端电压为零时，导体中没有电流通过，导体就没有电阻 B．导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大 C．铅导线比铜导线的电阻大 D．粗导线的电阻一定比细导线的电阻小 知识点02 探究影响电阻大小的因素 我们已经知道，导体的电阻大小与导体的 有关。除了材料不同之外，导体还有长短、粗细的差别，那么电阻的大小是否和导体的长度、粗细有关呢？ 1. 自主活动：探究电阻与导体长度、横截面积的关系 现有长度相同的镍铬合金丝AB和CD，CD比AB粗，其横截面积较大。 （1）探究导体材料、横截面积一定时，电阻大小与长度的关系 连接图12-1-4所示电路，将镍铬合金丝AB或CD接入电路、改变连入电路电阻丝的长度，通过观察电流表示数的变化判断电阻的大小。 （2）探究导体材料、长度一定时，电阻大小与横截面积的关系 将镍铬合金丝AB和CD分别接入电路，保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同，通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝AB和CD电阻的大小关系。 大量实验表明：导体的电阻取决于它的材料、 和 。 相同的导体，长度越长、横截面积越小，电阻越 ：长度、横截面积都相同而材料不同的导体，电阻大小一般 。 （3）交流 ①一般金属导体的电阻是随着温度的升高而增大，而有些导体电阻，如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。 ②“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时，我们控制其中的一些因素不变，只研究期中某个因素对所研究物理量的影响，如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变，只改变材料，看电流表示数的变化，从而得出电阻与材料有关的结论。 2. 一些金属导体的电阻 下表为长1m、横截面积1mm²的一些金属导体在18℃时的电阻。 想一想：由表提供的数据可知，相同长度和横截面积的银线、铜线、铝线的电阻都比较小，但普通导线用铜制成，而高压输电线一般用铝等材料制成。你能解释其中的原因吗？ 分析：铜的密度大，在重力作用下容易下垂；高压输电距离远，导线的用量很大，虽然金属价格会 因行情波动，但是一般情况下，每吨铜的价格是铝的3倍左右。 3. 半导体及其应用 硅晶体等材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，称为 。各种类型半导体材料的物理性质不尽相同，可以制成各种半导体元件。半导体是当今社会发展的重要基础材料，被广泛应用于集成电路、移动通信、半导体照明、半导体激光器等领域。 【例1】小明用如图器材来探究“电阻的大小与什么因素有关”，三根金属线横截面积相同，其中①和③长度相等，②和③合金材料相同（夹子只能夹在接线柱上）。实验中（　　） A．选择①和②金属线能探究导体电阻大小与材料的关系 B．电流表示数越大，表明接入电路中的金属线的电阻越大 C．探究电阻的大小是否跟导线的长度有关应选择金属线②和③ D．利用该线路板能探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关 【探究归纳】 探究导体电阻大小与哪些因素有关时的 “两种方法、两点注意” 1. 本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法。 2. ①在设计实验方案和实验步骤时，要注意正确运用控制变量法； ②做出猜想时，要注意猜想全面，考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。 【即练1】下图是常用的铝芯导线，它由多条铝线外包绝缘皮制成。下列方法能增大其电阻的是（　　） A．减小导线的长度 B．减小导线两端的电压 C．减小导线中的电流 D．抽去几条铝线 【即练2】在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验室提供了如图所示器材：电阻丝a、b、c粗细相同，a、b、d 长度相同，但d比b粗。 （1）该实验是通过观察_________间接地比较电阻丝电阻的大小，这种实验方为_______（选填“转换法”或“控制变量法”）； （2）在探究导体电阻大小与长度的关系时，应选用金属丝___________（填序号），得到结论的是：其它条件相同时，导体的长度越长，电阻越___________，如果只用一根金属丝b可以探究导体电阻大小与___________的关系； A．长度、横截面积     B。长度、材料C．横截面积、材料 （3）若本实验直接将电流表换为电压表，______（选填“可以”或“不可以”）完成探究任务。 知识点03 滑动变阻器 1. 变阻器：做实验时常常需要改变电路中的电流，我们可以在电路中接入一种叫做变阻器的元件来改变电路中电阻的大小，从而改变电流。 2. 滑动变阻器 （1）滑动变阻器及其符号：利用电阻与导体长度的关系，可制成实验室常用的滑动变阻器。电路图中滑动变阻器用符号“___________”表示。 （2）变阻原理：通过改变接入电路中的电阻丝的 来改变电阻。 （3）滑动变阻器的结构：如图所示，与定值电阻不同，滑动变阻器一般有三个接线柱；黑色绝缘层包裹着的电阻丝缠绕在绝缘瓷筒上，电阻丝的两端分别连着接线柱A和B，它与金属滑片P接触处电阻丝上的绝缘层已被刮去；滑片P通过金属杆与接线柱C相连。 （4）滑动变阻器铭牌所标参数的物理意义 滑动变阻器的铭牌上标有一些参数，比如“20Ω 2A” 。“20 Ω”的含义是滑动变阻器的阻值范围是 ，“2A”的含义是允许通过变阻器电阻丝的最大电流是 。 3. 滑动变阻器的使用 （1）自主活动：连接如图所示电路，将滑动变阻器任意两个接线柱接入电路中的M、N两点。 ①在图中的滑动变阻器上用笔将电流通过的那一部分电阻丝圈出。 ②闭合开关S。移动滑片P，观察电流表的示数变化。 ③在小灯泡两端并联一个电压表，移动滑片P，观察电流表示数变化的同时，电压表的示数如何变化。 （2）实验结论： ①只要将滑动变阻器的接线柱 与 或 与 接入电路（即“一上一下”的方式接入电路中），就可通过移动滑片使它连入电路的阻值在0到最大阻值范围内变化。 ②在小灯泡两端并联一个电压表，移动滑片P，发现电压表的示数随着电流表示数的变化而变化。表明滑动变阻器通过改变电路中的电阻，可以逐渐改变电路中的 和部分电路两端的 。 4. 电位器 除了实验室里常用的滑动变阻器外，各种电器中还会使用电位器，电位器也是一种可变电阻器。尽管它们的外形不同，但工作原理都与滑动变阻器相似。 由结构图可知，电位器在电路相当于 的作用。把A和C两个接线柱串联接入收音机电路，当顺时针旋转时，接入电路中的电阻变 ，电流变 。 变阻器作为控制元件，可以改变电路中通过用电器的电流及其两端的电压，被广泛应用于各种电子仪器中。 5. 热敏电阻或光敏电阻 由某些材料制成的电阻，其阻值会随外界温度或光照强度的变化而发生明显变化，这类电阻叫做 电阻或 电阻。它们可以应用在温控或光控电路中，如冰箱的温度调节，路灯的自动开关等。 【例1】关于如图所示滑动变阻器的部分组件的导电性能，下列说法正确的是（　　） A．滑片是导体，金属杆是半导体 B．与滑片接触的电阻丝是导体，瓷管是绝缘体 C．接线柱与导线连接的部位是绝缘体 D．滑片是导体，与滑片接触的电阻丝是绝缘体 【探究归纳】滑动变阻器的使用及接法 1. 使用：滑动变阻器调节用电器中的电流时，要使滑动变阻器与用电器串联，根据滑动变阻器的使用规则，闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的 阻值最大。 2. 接法：“一上一下”接入电路中，接入电路的有效部分取决于下方接线柱。 【即练1】滑动变阻器是通过改变导体接入电路的电阻丝的________来改变电阻，从而改变电路中的电流。某滑动变阻器上标有“  2A”的字样，其中“”表示该变阻器的________；如图所示电路中，有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S后，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变大，小灯变亮________。 【即练2】如图中甲是亮度可调台灯，电位器是调节其亮度的装置。电位器实际是滑动变阻器，如图乙是电位器的结构示意图，这是通过改变电阻丝接入电路中的_________来改变电阻，如果想要顺时针旋转旋钮时，灯的亮度变亮，接入电路两接线柱为________。 A．“a和b”        B．“b和c”        C．“a和c” 1．如图所示的电路元件是（　　） A．电阻 B．电池 C．开关 D．灯泡 2．一根铜导线原长，在常温下将其均匀拉长，则该铜导线的电阻（　　） A．不变 B．变小 C．变大 D．无法判断 3. 2025年物理创新实验中，用新型导电橡胶代替铅笔芯探究电阻特性，将导电橡胶接入电路，移动夹子改变接入长度时灯泡亮度变化。下列说法正确的是（　　） A．导电橡胶与灯泡是并联连接 B．接入橡胶长度越长，电阻越小，灯泡越亮 C．该实验可说明“电阻与导体长度有关” D．换用绝缘橡胶后，灯泡仍能正常发光 4．如图所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中，电源电压保持不变，分别将三根金属丝接入电路。下列说法错误的是（　　） A．电流表示数越大，表明接入电路中的金属丝的电阻越小 B．利用①②两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的粗细有关 C．利用②③两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的长度有关 D．仅将电路中的电流表换成电压表也能完成本实验 5．滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片，改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的（    ） A．材料 B．横截面积 C．长度 D．电流方向 6．当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大的是（　　） A． B． C． D． 7. 如图为某款新型折叠屏手机，折叠屏主要部件是柔性发光二极管。制成二极管的材料是（    ）    A．超导体 B．导体 C．半导体 D．绝缘体 8. 电阻表示导体对电流______的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的______作用越大。 9. 高压输电线上电流较大，为减少输电过程中的电能损耗，根据焦耳定律，输电线的电阻应尽可能小，这就要求制作输电线的材料具有良好的______（填“导电”或“绝缘”）性能。高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置，这是通过增大导体的____________从而减小导体的电阻。 10. 如图所示，闭合开关前，滑片P应移动到最_____（选填“右”或“左”）端。闭合开关后，当滑片向右移动时，电流表的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”），灯泡的亮度将______（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 11. 电位器实质是一个变阻器，图中A、B、C是电位器的接线柱。请在图中补画两条导线，满足当滑片向A端旋转时，灯泡变暗。 12. 滑动变阻器是实验室常用的电路元件。 （1）滑动变阻器是利用电阻大小与_________的关系制成的。 A．材料 B．长度 C．横截面积 （2）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S，小灯泡L发光，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，小灯泡L的亮度不变，电流表的示数变大。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲 电阻 变阻器 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 电阻 滑动变阻器 1. 通过节首图情境引发思考，并由此引入物理量“电阻”。 2. 通过“自主活动”，研究得出电阻的大小与材料、长度、横截面积有关。 3. 通过观察和分析，了解滑动变阻器的结构和参数。通过“自主活动”，归纳出滑动变阻器的变阻原理。 学习重点：电阻的概念及影响因素；滑动变阻器的变阻原理。 学习难点：滑动变阻器的使用。 情｜境｜启｜思 高压输电线用铝等材料制成，而剥开普通导线的绝缘层，则可以看见里面的铜芯（图12-1-1）。 我们知道铜、铁、铝还有镍铬等金属都是导体，但为什么导线一般采用铜或铝来制作呢？ 概｜念｜构｜建 1. 电阻 （1）电阻：物理学中把表示导体对电流阻碍作用的物理量叫做电阻，用R表示。电阻是导体本身的一种性质。 （2）电阻的单位 在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。电阻的常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。 它们的换算关系为：1kΩ=1×10³Ω 1MΩ=1×10⁶Ω （3）电阻器（电阻）：具有一定电阻值的元件—电阻器，也常简称为电阻。 电阻在电路图中用符号“ ”表示。 2. 影响电阻大小的因素 大量实验表明：导体的电阻取决于它的材料、长度和横截面积。材料相同的导体，长度越长、横截面积越小，电阻越大：长度、横截面积都相同而材料不同的导体，电阻大小一般不同。 3. 半导体 硅晶体等材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，称为半导体。各种类型半导体材料的物理性质不尽相同，可以制成各种半导体元件。 4. 滑动变阻器 （1）滑动变阻器及其符号：利用电阻与导体长度的关系，可制成实验室常用的滑动变阻器。电路图中滑动变阻器用符号“”表示。 （2）变阻原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。 （3）滑动变阻器的结构：如图所示，与定值电阻不同，滑动变阻器一般有三个接线柱；黑色绝缘层包裹着的电阻丝缠绕在绝缘瓷筒上，电阻丝的两端分别连着接线柱A和B，它与金属滑片P接触处电阻丝上的绝缘层已被刮去；滑片P通过金属杆与接线柱C相连。 （4）滑动变阻器铭牌所标参数的物理意义 滑动变阻器的铭牌上标有一些参数，比如“20Ω 2A” 。“20 Ω”的含义是滑动变阻器的阻值范围是0～20Ω，“2A”的含义是允许通过变阻器电阻丝的最大电流是2A。 5. 滑动变阻器的使用 （1）只要将滑动变阻器的接线柱C与A或C与B接入电路（即“一上一下”的方式接入电路中），就可通过移动滑片使它连入电路的阻值在0到最大阻值范围内变化。 （2）滑动变阻器通过改变电路中的电阻，可以逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压。 6. 电位器 电位器也是一种可变电阻器，工作原理与滑动变阻器相似。由结构图可知，电位器在电路相当于滑动变阻器的作用。把A和C两个接线柱串联接入收音机电路，当顺时针旋转时，接入电路中的电阻变大，电流变小。 7. 热敏电阻或光敏电阻 由某些材料制成的电阻，其阻值会随外界温度或光照强度的变化而发生明显变化，这类电阻叫做热敏电阻或光敏电阻。它们可以应用在温控或光控电路中，如冰箱的温度调节，路灯的自动开关等。 深｜研｜精｜炼 知识点01 电阻 1. 自主活动：探究不同材料导体的导电能力 如图所示，将导线M和N两端直接连接起来，闭合开关S。 观察并记录此时电流表的示数。然后在M、N之间接入一根康铜丝，观察比较小灯泡的亮度和电流表示数的变化。 如果在M、N之间改接入一根与康铜丝粗细、长短相同的镍铬合金丝， 和接入康铜丝相比较，小灯泡的亮度又如何变化? 电流如何变化? 现象与分析：接入康铜丝或镍铬合金丝后，电路中的电流变小，说明导体虽然能够导电，但是对电流有阻碍作用。电路中接入不同材料的金属丝后电流不同，说明不同材料金属丝对电流的阻碍作用不同。 研究表明，不同材料的导体导电能力一般不同。 2. 电阻 （1）电阻：物理学中把表示导体对电流阻碍作用的物理量叫做电阻，用R表示。电阻是导体本身的一种性质。 （2）电阻的单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。电阻的常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。 它们的换算关系为：1kΩ=1×10³Ω 1MΩ=1×10⁶Ω （3）电阻器（电阻）：具有一定电阻值的元件—电阻器，也常简称为电阻。电阻在电路图中用符号“”表示。 图12-1-3为常见的电阻，其中有能承载十几安电流的波纹电阻，也有只能承载几毫安电流的贴片电阻。如果按照电阻所用材料来分类，有碳膜电阻、金属膜电阻等。 （4）常见电阻的阻值 横截面积为1mm²、长为10m的铜线电阻约为0.2Ω；普通电吹风吹热风时的电热丝电阻约为40 Ω；日常用的白炽灯的灯丝电阻为几百欧到几千欧；实验用电流表的内阻为零点几欧；实验用电压表的内阻为通常为几千欧到几万欧；人体的电阻约10 kΩ。 【例1】（多选题）对电阻概念相关问题理解正确的是（　　） A．电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小，用字母Q表示 B．不同的导体，电阻一般不同，所以电阻是导体的一种性质 C．电阻国际单位为欧姆，符号是Ω D．1kΩ= 106 Ω 【答案】BC 【详解】A．电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小，用字母R表示，故A错误； B．不同的导体，电阻一般不同，电阻大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，所以电阻是导体的一种性质，故B正确； CD．电阻国际单位为欧姆，简称欧，符号是Ω ，1kΩ= 103Ω，故C正确，D错误。 故选BC。 【探究归纳】 理解电阻的概念 电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，是导体本身的一种性质，电阻的大小与电流、电压无关。只能说电流的大小与电阻大小有关，不能说电阻受电流的影响。 【即练1】导体对电流的阻碍作用叫电阻，电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流_____（选填“有关”或“无关”），物理学中用科学家______的名字作为电阻的单位，以纪念他对物理学的贡献。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，电路图中用_______ 表示。 【答案】 无关 欧姆 定值电阻 【详解】导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小，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。 根据物理学史可知，物理学中用科学家欧姆的名字作为电阻的单位，以纪念他对物理学的贡献。 定值电阻是具有一定电阻值的元件，也叫电阻器，在电路图中用符号表示。 【即练2】下列关于电阻的说法中正确的是（　　） A．导体两端电压为零时，导体中没有电流通过，导体就没有电阻 B．导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大 C．铅导线比铜导线的电阻大 D．粗导线的电阻一定比细导线的电阻小 【答案】B 【详解】A．导体电阻是导体本身的属性，与电压、电流无关，导体两端电压为零时，导体中没有电流通过，导体的电阻不为零（超导体除外），故A错误； B．电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大，故B正确； C．导体电阻与材料、长度、横截面积、温度有关，仅比较材料，无法比较电阻大小，所以铅导线不一定比铜导线的电阻大，故C错误； D．导体电阻与材料、长度、横截面积、温度有关，仅比较横截面积，无法比较电阻大小，所以粗导线的电阻不一定比细导线的电阻小，故D错误。 故选B。 知识点02 探究影响电阻大小的因素 我们已经知道，导体的电阻大小与导体的材料有关。除了材料不同之外，导体还有长短、粗细的差别，那么电阻的大小是否和导体的长度、粗细有关呢？ 1. 自主活动：探究电阻与导体长度、横截面积的关系 现有长度相同的镍铬合金丝AB和CD，CD比AB粗，其横截面积较大。 （1）探究导体材料、横截面积一定时，电阻大小与长度的关系 连接图12-1-4所示电路，将镍铬合金丝AB或CD接入电路、改变连入电路电阻丝的长度，通过观察电流表示数的变化判断电阻的大小。 （2）探究导体材料、长度一定时，电阻大小与横截面积的关系 将镍铬合金丝AB和CD分别接入电路，保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同，通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝AB和CD电阻的大小关系。 大量实验表明：导体的电阻取决于它的材料、长度和横截面积。材料相同的导体，长度越长、横截面积越小，电阻越大：长度、横截面积都相同而材料不同的导体，电阻大小一般不同。 （3）交流 ①一般金属导体的电阻是随着温度的升高而增大，而有些导体电阻，如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。 ②“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时，我们控制其中的一些因素不变，只研究期中某个因素对所研究物理量的影响，如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变，只改变材料，看电流表示数的变化，从而得出电阻与材料有关的结论。 2. 一些金属导体的电阻 下表为长1m、横截面积1mm²的一些金属导体在18℃时的电阻。 想一想：由表提供的数据可知，相同长度和横截面积的银线、铜线、铝线的电阻都比较小，但普通导线用铜制成，而高压输电线一般用铝等材料制成。你能解释其中的原因吗？ 分析：铜的密度大，在重力作用下容易下垂；高压输电距离远，导线的用量很大，虽然金属价格会 因行情波动，但是一般情况下，每吨铜的价格是铝的3倍左右。 3. 半导体及其应用 硅晶体等材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，称为半导体。各种类型半导体材料的物理性质不尽相同，可以制成各种半导体元件。半导体是当今社会发展的重要基础材料，被广泛应用于集成电路、移动通信、半导体照明、半导体激光器等领域。 【例1】小明用如图器材来探究“电阻的大小与什么因素有关”，三根金属线横截面积相同，其中①和③长度相等，②和③合金材料相同（夹子只能夹在接线柱上）。实验中（　　） A．选择①和②金属线能探究导体电阻大小与材料的关系 B．电流表示数越大，表明接入电路中的金属线的电阻越大 C．探究电阻的大小是否跟导线的长度有关应选择金属线②和③ D．利用该线路板能探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关 【答案】C 【详解】A．①和②金属线的材料和长度均不相同，根据控制变量法，探究导体电阻大小与材料的关系时应控制金属线的长度、横截面积相同，故A不符合题意； B．电流表示数越大，表明此时电阻对电流的阻碍作用小，则电阻较小，故B不符合题意； C．根据控制变量法，探究电阻的大小和导线长度的关系时需使量金属线的材料、横截面积相同，②和③两金属线均为镍铬合金丝且横截面积相同，故C符合题意； D．因三根金属丝横截面积相同，故不能探究电阻大小与横截面积的关系，故D不符合题意。 故选C。 【探究归纳】 探究导体电阻大小与哪些因素有关时的 “两种方法、两点注意” 1. 本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法。 2. ①在设计实验方案和实验步骤时，要注意正确运用控制变量法； ②做出猜想时，要注意猜想全面，考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。 【即练1】下图是常用的铝芯导线，它由多条铝线外包绝缘皮制成。下列方法能增大其电阻的是（　　） A．减小导线的长度 B．减小导线两端的电压 C．减小导线中的电流 D．抽去几条铝线 【答案】D 【详解】A．减小铝线的长度后，导线的材料不变，横截面积不变，但长度变短，所以该导线的电阻会变小，故A不符合题意； BC．电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻大小与导体两端的电压和通过它的电流大小无关，故BC不符合题意； D．把导线中的铝线抽去几条后，导体的材料不变，长度不变，但横截面积变小，所以导线的电阻变大，故D符合题意。 故选D。 【即练2】在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验室提供了如图所示器材：电阻丝a、b、c粗细相同，a、b、d 长度相同，但d比b粗。 （1）该实验是通过观察_________间接地比较电阻丝电阻的大小，这种实验方为_______（选填“转换法”或“控制变量法”）； （2）在探究导体电阻大小与长度的关系时，应选用金属丝___________（填序号），得到结论的是：其它条件相同时，导体的长度越长，电阻越___________，如果只用一根金属丝b可以探究导体电阻大小与___________的关系； A．长度、横截面积     B。长度、材料C．横截面积、材料 （3）若本实验直接将电流表换为电压表，______（选填“可以”或“不可以”）完成探究任务。 【答案】 电流表示数 转换法 bc 大 A 不可以 【详解】（1）电阻是对电流的阻碍作用，电阻越大，电流表的示数越小，通过观察电流表的示数可以判断电阻的大小。 （2）选用电阻丝b、c分别接入电路中时，b、c的材料相同，横截面积相同，长短不同，是为了探究电阻大小跟导体的长度是否有关。 改变电阻丝的长度，电阻丝越长，电路中的电流越小，说面电阻越大，所以我们可以得到的结论是：其它条件相同时，导体的长度越长，电阻越大。 如果只用一根金属丝b，我们既可以通过改变夹子的位置来改变电阻丝接入电路的长度，也可以把电阻丝对折来改变电阻丝的横截面积，故选A。 （3）电阻丝两端的电压是不变的，所以将电流表换为电压表，不可以完成探究任务。 知识点03 滑动变阻器 1. 变阻器：做实验时常常需要改变电路中的电流，我们可以在电路中接入一种叫做变阻器的元件来改变电路中电阻的大小，从而改变电流。 2. 滑动变阻器 （1）滑动变阻器及其符号：利用电阻与导体长度的关系，可制成实验室常用的滑动变阻器。电路图中滑动变阻器用符号“___________”表示。 （2）变阻原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。 （3）滑动变阻器的结构：如图所示，与定值电阻不同，滑动变阻器一般有三个接线柱；黑色绝缘层包裹着的电阻丝缠绕在绝缘瓷筒上，电阻丝的两端分别连着接线柱A和B，它与金属滑片P接触处电阻丝上的绝缘层已被刮去；滑片P通过金属杆与接线柱C相连。 （4）滑动变阻器铭牌所标参数的物理意义 滑动变阻器的铭牌上标有一些参数，比如“20Ω 2A” 。“20 Ω”的含义是滑动变阻器的阻值范围是0～20Ω，“2A”的含义是允许通过变阻器电阻丝的最大电流是2A。 3. 滑动变阻器的使用 （1）自主活动：连接如图所示电路，将滑动变阻器任意两个接线柱接入电路中的M、N两点。 ①在图中的滑动变阻器上用笔将电流通过的那一部分电阻丝圈出。 ②闭合开关S。移动滑片P，观察电流表的示数变化。 ③在小灯泡两端并联一个电压表，移动滑片P，观察电流表示数变化的同时，电压表的示数如何变化。 （2）实验结论： ①只要将滑动变阻器的接线柱C与A或C与B接入电路（即“一上一下”的方式接入电路中），就可通过移动滑片使它连入电路的阻值在0到最大阻值范围内变化。 ②在小灯泡两端并联一个电压表，移动滑片P，发现电压表的示数随着电流表示数的变化而变化。表明滑动变阻器通过改变电路中的电阻，可以逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压。 4. 电位器 除了实验室里常用的滑动变阻器外，各种电器中还会使用电位器，电位器也是一种可变电阻器。尽管它们的外形不同，但工作原理都与滑动变阻器相似。 由结构图可知，电位器在电路相当于滑动变阻器的作用。把A和C两个接线柱串联接入收音机电路，当顺时针旋转时，接入电路中的电阻变大，电流变小。 变阻器作为控制元件，可以改变电路中通过用电器的电流及其两端的电压，被广泛应用于各种电子仪器中。 5. 热敏电阻或光敏电阻 由某些材料制成的电阻，其阻值会随外界温度或光照强度的变化而发生明显变化，这类电阻叫做热敏电阻或光敏电阻。它们可以应用在温控或光控电路中，如冰箱的温度调节，路灯的自动开关等。 【例1】关于如图所示滑动变阻器的部分组件的导电性能，下列说法正确的是（　　） A．滑片是导体，金属杆是半导体 B．与滑片接触的电阻丝是导体，瓷管是绝缘体 C．接线柱与导线连接的部位是绝缘体 D．滑片是导体，与滑片接触的电阻丝是绝缘体 【答案】B 【详解】A．滑片在滑动变阻器中起到改变电阻的作用，它必须能够导电，以便与电阻丝形成通路。同样，金属杆作为滑片的移动轨道，也必须是导体。故A错误； B．电阻丝是滑动变阻器中产生电阻的主要部分，它必须是导体，以便电流能够通过。瓷管则用于支撑和固定电阻丝，同时防止电流通过瓷管本身，因此瓷管是绝缘体，故B正确； C．接线柱是滑动变阻器与外部电路连接的部分，它必须能够导电，以便将电流引入或引出滑动变阻器。因此，接线柱与导线连接的部位是导体，而不是绝缘体，故C错误； D．由于滑片需要改变电阻丝接入电路的长度，从而改变电阻值，因此滑片必须与电阻丝保持导电接触。所以，与滑片接触的电阻丝是导体，而不是绝缘体，故D错误。 故选B。 【探究归纳】滑动变阻器的使用及接法 1. 使用：滑动变阻器调节用电器中的电流时，要使滑动变阻器与用电器串联，根据滑动变阻器的使用规则，闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的 阻值最大。 2. 接法：“一上一下”接入电路中，接入电路的有效部分取决于下方接线柱。 【即练1】滑动变阻器是通过改变导体接入电路的电阻丝的________来改变电阻，从而改变电路中的电流。某滑动变阻器上标有“  2A”的字样，其中“”表示该变阻器的________；如图所示电路中，有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S后，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变大，小灯变亮________。 【答案】 长度 最大阻值 见下图 【详解】滑动变阻器是通过改变导体接入电路的电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。 “20Ω ”该滑动变阻器的最大阻值为20Ω。 变阻器要控制灯泡的亮度，则变阻器应与灯泡串联，变阻器应“一上一下”接入电路中；由题可知，滑片P向左端滑动时，小灯变亮，电流表的示数变大，说明电流变大，结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值应减小，故应将变阻器左下接线柱接入电路，如图所示： 【即练2】如图中甲是亮度可调台灯，电位器是调节其亮度的装置。电位器实际是滑动变阻器，如图乙是电位器的结构示意图，这是通过改变电阻丝接入电路中的_________来改变电阻，如果想要顺时针旋转旋钮时，灯的亮度变亮，接入电路两接线柱为________。 A．“a和b”        B．“b和c”        C．“a和c” 【答案】 长度 B 【详解】电位器实际是滑动变阻器，原理是通过改变电阻丝接入电路中的长度来改变电阻。 灯泡亮度变亮时，说明电路中的电流变大，电路的电阻应变小，因顺时针旋转旋钮时，其阻值变小，故 b和c两接线柱接入电路，a和b两接线柱接入电路，电阻变大，a和c两接线柱接入电路，电阻不变，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 1．如图所示的电路元件是（　　） A．电阻 B．电池 C．开关 D．灯泡 【答案】A 【详解】由图可知，上面有不同颜色的环形条纹，电路元件为电阻。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 2．一根铜导线原长，在常温下将其均匀拉长，则该铜导线的电阻（　　） A．不变 B．变小 C．变大 D．无法判断 【答案】C 【详解】拉长时铜导线的体积不变，根据可知，长度增加，铜导线的横截面积会减小，因此铜导线的电阻将明显增大，因为在同种情况下，导体长度越长电阻越大，导体横截面积越小电阻越大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 3. 2025年物理创新实验中，用新型导电橡胶代替铅笔芯探究电阻特性，将导电橡胶接入电路，移动夹子改变接入长度时灯泡亮度变化。下列说法正确的是（　　） A．导电橡胶与灯泡是并联连接 B．接入橡胶长度越长，电阻越小，灯泡越亮 C．该实验可说明“电阻与导体长度有关” D．换用绝缘橡胶后，灯泡仍能正常发光 【答案】C 【详解】A．由图可知，电路中只有一条路径，所以导电橡胶与灯泡串联，故A错误； B．接入电路的导电橡胶长度越长，导电橡胶的电阻越大，总电阻越大，根据欧姆定律可知，通过小灯泡的电流越小，小灯泡越暗，故B错误； C．将导电橡胶接入电路，移动夹子改变接入长度时，即改变了导电橡胶的电阻，通过灯泡的电流也发生了改变，所以灯泡的亮度会变化，该实验可说明“电阻与导体长度有关”，故C正确； D．绝缘橡胶导电性能差，属于绝缘体，所以没有电流通过，灯泡不发光，故D错误。 故选C。 4．如图所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中，电源电压保持不变，分别将三根金属丝接入电路。下列说法错误的是（　　） A．电流表示数越大，表明接入电路中的金属丝的电阻越小 B．利用①②两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的粗细有关 C．利用②③两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的长度有关 D．仅将电路中的电流表换成电压表也能完成本实验 【答案】D 【详解】A．在导体两端的电压不变的条件下，导体的阻值越大通过导体的电流就越小，即电流表的示数就越小，所以本实验可以通过电流表的示数比较导体电阻的大小，电流表示数越大，表明接入电路中的金属丝的电阻越小，故A正确，不符合题意； B．①②两根金属丝材料、长度均相同，粗细不同，根据控制变量法，利用①②两根金属丝可以探究导体的电阻大小是否跟导体的粗细有关，故B正确，不符合题意； C．②③两根金属丝材料、粗细均相同，长度不同，根据控制变量法，利用②③两根金属丝可以探究导体的电阻大小是否跟导体的长度有关，故C正确，不符合题意； D．在图示情况下，仅将电路中的电流表换成电压表，由于电压表相当于开路，电压表示数为电源电压，所以不能完成本实验，故D错误，符合题意。 故选D。 5．滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片，改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的（    ） A．材料 B．横截面积 C．长度 D．电流方向 【答案】C 【详解】导体的电阻受导体的材料、长度、横截面积、温度的影响；滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 6．当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．电路中实际接入的是电阻丝的左端到滑片P的位置，滑片向右移动时，这段长度增加，电阻变大，故A符合题意； B．电路中实际接入的是滑片导轨的两端，可看成一段无阻值导线，所以电路的阻值跟滑片的位置无关，即滑片右移时，连入电路的电阻不变，故B不符合题意； C．电路中实际接入的是电阻丝的左右两端，可看成一段定值电阻，所以电路的阻值也跟滑片的位置无关，即滑片右移时，连入电路的电阻不变，故C不符合题意； D．电路中实际接入的是电阻丝的右端到滑片P的位置，滑片向右移动时，这段长度减小，电阻变小，故D不符合题意。 故选A 。 7. 如图为某款新型折叠屏手机，折叠屏主要部件是柔性发光二极管。制成二极管的材料是（    ）    A．超导体 B．导体 C．半导体 D．绝缘体 【答案】C 【详解】不同材料导电性不同，导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体，发光二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，所以发光二极管是用半导体材料制成的。 故选C。 8. 电阻表示导体对电流______的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的______作用越大。 【答案】 阻碍 阻碍 【详解】电阻的定义是：导体对电流阻碍作用的大小。电阻越大，代表导体对电流的阻碍作用越大。 9. 高压输电线上电流较大，为减少输电过程中的电能损耗，根据焦耳定律，输电线的电阻应尽可能小，这就要求制作输电线的材料具有良好的______（填“导电”或“绝缘”）性能。高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置，这是通过增大导体的____________从而减小导体的电阻。 【答案】 导电 横截面积 【详解】[1]为了减小输电线的电阻，制作输电线的材料需要有良好的导电性能，这样才能让电流更顺畅地通过，减少电能损耗。 [2]在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻越小。四线并联的装置，这是通过增大导体的横截面积来减小导体的电阻。 10. 如图所示，闭合开关前，滑片P应移动到最_______（选填“右”或“左”）端。闭合开关后，当滑片向右移动时，电流表的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”），灯泡的亮度将___________（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【答案】 左 变大 变亮 【详解】[1]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处。由图可知，滑动变阻器的滑片P在最左端时，接入电路的电阻丝最长，阻值最大。因此，滑片P应移动到最左端。 [2]闭合开关后，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路中的电流。当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，电阻变小，电路中的电流变大，即电流表示数变大。 [3]当滑片向右移动时，通过小灯泡的电流变大，灯泡的亮度将变亮。 11. 电位器实质是一个变阻器，图中A、B、C是电位器的接线柱。请在图中补画两条导线，满足当滑片向A端旋转时，灯泡变暗。 【答案】见下图。 【详解】如图，当滑片向A端旋转时，灯泡变暗，说明电位器接入电路的电阻变大，故应把B、C两接线柱接入电路，如图所示： 12. 滑动变阻器是实验室常用的电路元件。 （1）滑动变阻器是利用电阻大小与_________的关系制成的。 A．材料 B．长度 C．横截面积 （2）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S，小灯泡L发光，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，小灯泡L的亮度不变，电流表的示数变大。 【答案】(1)B (2)见下图 【详解】（1）滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的，所以是利用电阻大小与长度的关系制成的，故选B。 （2）因为向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，小灯泡L的亮度不变，说明小灯泡与滑动变阻器是并联的（并联电路各支路互不影响）；又因为电流表的示数变大，根据并联电路电流特点，干路电流等于各支路电流之和，说明电流表测的是干路电流，且向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以可将滑动变阻器的右下接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连，再将小灯泡L的右接线柱与开关右接线柱相连。如图所示： 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $