【重难突破系列】专题十四 电阻 变阻器2026-2027学年苏科版物理九年级上册
2026-10-01
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内容正文:
专题讲义 苏科版九年级物理上册
重难专题十四
电阻 变阻器
(解析版)
苏科版九年级上册 | 第十四章《欧姆定律》·电阻与变阻器 | 建议用时 45 分钟 | 难度:★★★★☆
▎学习目标
1.知道电阻及其单位,理解电阻是导体本身的一种性质;通过实验探究影响电阻大小的因素(材料、长度、横截面积、温度),体会控制变量法与转换法;
2.知道导体、绝缘体、半导体和超导体的导电性能差异,能列举常见材料并说出其典型应用;
3.了解滑动变阻器的构造与工作原理,会用“一上一下”正确接线,会读电阻箱的示数,并能运用变阻器改变电路电流、解决调光灯与调速等实际问题。
【思维导图】
电阻与变阻器
电阻基础
定义:导体对电流的阻碍作用,符号 R
单位:欧姆(Ω),1 kΩ=10³ Ω,1 MΩ=10⁶ Ω
电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关
电阻与变阻器
影响因素
材料、长度、横截面积、温度
控制变量法:每次只改变一个因素
转换法:由灯泡亮度或电流表示数比较电阻
电阻与变阻器
滑动变阻器
构造:瓷筒、电阻线圈、金属杆、滑片P、接线柱A/B/C/D
原理:改变接入电路中电阻丝的长度
接法:“一上一下”;铭牌如“20 Ω 1 A”
电阻与变阻器
电阻箱与应用
旋盘式:三角所对数字×倍率后相加
插入式:拔出铜塞对应的电阻丝接入
应用:调光灯、调速风扇、电位器、音量调节
考点一 电阻(概念·单位·影响因素)
1.电阻的定义:在物理学中,用电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小,用字母 R 表示。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质,其大小只由导体自身的因素决定,与导体两端的电压、通过导体的电流均无关——不加电压的导体同样具有电阻。
图1 定值电阻元件及其电路符号(—□—)
2.电阻的单位:电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号为 Ω。常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ):1 kΩ=10³ Ω,1 MΩ=10⁶ Ω。手电筒中小灯泡发光时电阻约为十欧,日常电炉丝的电阻约为几十欧到几百欧。
3.影响电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。探究时采用控制变量法:研究电阻与其中一个因素的关系时,控制其余因素不变;电阻的大小无法直接观察,通过灯泡亮度或电流表示数的大小来间接比较,这是转换法。
图2 探究影响电阻大小因素的实验:把不同金属丝接入M、N间,由电流表示数比较电阻
4.温度对电阻的影响:多数金属(如灯丝)的电阻随温度的升高而增大;玻璃在常温下是绝缘体,用酒精灯加热到红炽状态时却能导电,说明绝缘体在一定条件下也可以转化为导体,导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
图3 温度对导电性能的影响:甲加热玻璃使其导电,乙加热灯丝使其电阻增大、灯变暗
表1 导体、绝缘体、半导体与超导体的比较
类别
导电性能
常见材料
典型应用
导体
容易导电(电阻小)
金属、石墨、酸碱盐溶液、人体、大地
导线、开关
绝缘体
不容易导电(电阻很大)
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木、油
绝缘皮、开关外壳
半导体
导电性能介于导体与绝缘体之间
硅、锗、砷化镓
二极管、芯片、集成电路
超导体
温度降到足够低时电阻为零
某些金属、合金(超导材料)
输电导线、超导磁体
图4 从导体到绝缘体的导电性能排序(硅、锗为半导体)
▎重难诠释
①电阻是导体本身的性质,与是否接入电路、电压电流大小无关;
②探究影响因素必须用控制变量法:研究横截面积时,要取材料、长度都相同而横截面积不同的两根电阻丝;
③导体与绝缘体没有绝对界限:玻璃加热可导电,干木潮湿后可导电;半导体(硅、锗)是制造芯片、二极管的关键材料。
考点二 变阻器(滑动变阻器·电阻箱·应用)
1.滑动变阻器的构造:滑动变阻器由瓷筒、表面涂有绝缘漆的电阻线圈(两端接下接线柱A、B)、金属杆(两端接上接线柱C、D)和滑片P组成;滑片P与金属杆相连,其与电阻线圈接触处的绝缘漆已被刮去,从而保证滑片与电阻丝导通。它在电路图中的符号为一个长方形上加一箭头。
图5 滑动变阻器的实物、结构示意图与电路符号(铭牌如“20 Ω 1 A”)
2.工作原理与铭牌: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的。铭牌上“20 Ω 1 A”表示:该滑动变阻器接入电路的最大阻值为 20 Ω,允许通过的最大电流为 1 A,使用时电路中的电流不能超过 1 A。
3.正确接法——“一上一下”:接线时应把上面金属杆的一个接线柱(C或D)和下面电阻线圈的一个接线柱(A或B)接入电路,即“一上一下”。若同时接下面A、B两接线柱,接入的是全部电阻丝,相当于定值电阻;若同时接上面C、D两接线柱,接入电阻为零,相当于导线。接入电路的是“下接线柱到滑片P”之间的那段电阻丝,滑片越远离下接线柱,接入电阻越大。
4.作用:通过改变接入电路的电阻来改变电路中的电流和部分电路两端的电压,同时还能起到保护电路的作用。闭合开关前,应把滑片调到使接入电路电阻最大的位置。
图6 旋钮式电位器(旋转式变阻器):A、B、C为接线柱,转动滑片改变接入电阻丝长度
5.电阻箱及其读数:电阻箱是一种能够直接读出接入电路电阻值的变阻器。旋盘式电阻箱读数时,把各三角指示点所对的数字乘面板上的倍率(×1000、×100、×10、×1)后相加;插入式电阻箱则是铜塞拔出时,对应的电阻丝被接入电路。滑动变阻器能连续改变电阻但不能读数,电阻箱能读数但电阻的改变是跳跃式的。
图7 旋盘式电阻箱面板:读数为 3×1000+6×100+0×10+8×1=3608 Ω
表2 滑动变阻器与电阻箱的比较
比较项目
滑动变阻器
电阻箱
电阻改变
能连续改变,变化平滑
跳跃式改变,不连续
能否读数
不能读出接入的电阻值
能直接读出接入的电阻值
接法
“一上一下”两个接线柱
接线柱接入即可读数
典型应用
调光灯、调速、限流保护
需要精确取电阻的实验
▎重难诠释
①判断滑片移动时电阻变化:先看接的是哪个下接线柱,滑片远离该下接线柱则接入电阻丝变长、电阻变大;
②闭合开关前滑片应置于最大阻值处(离下接线柱最远),以保护电路,且不得超过铭牌允许的最大电流;
③电位器、旋钮变阻器本质上也是滑动变阻器,靠转动改变接入电阻丝长度,用于调光灯、音量调节与调速风扇。
考向一 电阻概念与影响因素(控制变量实验)
1.(2025秋•未央区期末)为了探究“影响导体电阻的因素”,小陈连接了如图所示的电路进行实验。在电路的A、B间分别接入a、b、c三根镍铬合金电阻丝,其中横截面积Sa=Sb>Sc,长度La<Lb=Lc。闭合开关,电灯最亮时接入的是( )
A.a电阻丝
B.b电阻丝
C.c电阻丝
D.无法判断
【答案】A
【详解】
在电路的A、B间分别接入a、b、c三根镍铬合金电阻丝,其中横截面积Sa=Sb>Sc,长度La<Lb=Lc;镍铬合金电阻丝的横截面积越大、长度越短,电阻越小,所以a的电阻最小,a接入电路中时的电流最大,通过灯泡的电流最大,灯泡最亮,故A正确。
故选:A。
2.(2025秋•长沙期末)如图所示为探究“影响导体电阻大小的因素”的电路,电阻丝的长度、材料、横截面积情况如图所示(Sa=Sb=Sc<Sd),下列说法正确的是( )
A.实验中最好添加一个小灯泡,因为通过小灯泡亮度变化来反映电阻大小更准确
B.实验过程中,通过电流表示数反映电阻大小的方法是控制变量法
C.探究导体的电阻大小与长度的关系时可以选a和c进行实验对比
D.选择电阻丝b和d可以探究电阻大小和横截面积的关系
【答案】D
【详解】
A.串联电路中各用电器起到分压限流的作用,为了保护电路,实验中可以添加一个小灯泡,故A错误,不符合题意;
B.实验过程中,电阻大小无法通过肉眼看出,通过电流表示数反映电阻大小的方法是转换法,故B错误,不符合题意;
C.探究导体的电阻大小与长度的关系,要控制电阻的材料、横截面积相同,可以选b和c进行实验对比,故C错误,不符合题意;
D.电阻丝b和d的长度、材料相同,横截面积不同,选择电阻丝b和d可以探究电阻大小和横截面积的关系,故D正确,符合题意。
故选:D。
3.(2025秋•蚌埠期末)如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮,用酒精灯灼烧玻璃,小灯泡逐渐亮起来;将玻璃更换为灯丝,如图乙所示,闭合开关后小灯泡发光,给灯丝加热,小灯泡逐渐变暗。基于上述实验现象,下列分析与推理合理的是( )
A.图甲说明绝缘体在任何外界条件下都能转化为导体
B.图乙中灯丝加热后灯泡变暗,是因为灯丝温度升高导致电源电压减小
C.对比两个实验可知,物质的导电能力仅由温度这一因素决定
D.对比两个实验可知,不同物质的电阻与温度的关联规律可能不同
【答案】D
【详解】
A.图甲中常温下玻璃是绝缘体,加热后变为导体,在温度变化这一特定条件下玻璃发生了转化,故A不符合题意;
B.图乙中灯丝加热后灯泡变暗,是因为灯丝温度升高电阻增大,根据欧姆定律(其中I为电流,U为电压,R为电阻),在电源电压不变的情况下,电阻增大导致电流减小,故B不符合题意;
C.对比两个实验可知,物质的导电能力与温度有关,但是不能说明物质的导电能力仅由温度这一因素决定,故C不符合题意;
D.从图甲中玻璃温度升高导电性增强,图乙中灯丝温度升高电阻增大、导电性减弱,可以看出不同物质的电阻与温度的关联规律可能不同,故D符合题意。
故选:D。
4.(2025秋•迁安市期末)如图所示,A、B为长度一样的镍铬合金丝,B比A的横截面积大,在M、N之间分别接入A、B,可以探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”。下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,说明镍铬合金丝阻值越大
B.利用此装置,还能探究导体电阻大小与导体长度的关系
C.为了准确比较两合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电压表
D.开关断开,A、B镍铬合金丝未接入电路时,它们的电阻都为零
【答案】B
【详解】
A、小灯泡越亮→电路中电流越大→接入的电阻越小,故A错误。
B、用同一根镍铬合金丝,改变接入电路的长度,就可以探究电阻与长度的关系,故B正确。
C、要准确比较电阻大小,应该串联电流表,不是电压表,电压表是并联使用的,故C错误。
D、电阻是导体本身的性质,与是否接入电路、是否通电无关,开关断开时电阻不为零,故D错误。
故选:B。
5.(2026•香坊区校级开学)在“探究影响导体电阻大小因素的实验”时,同学们设计了如图所示的实验电路,如表给出了可供选择的几种导体,分别用a、b、c、d四个字母代表。(1)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应分别将导线________ (选填导线序号)接入电路,闭合开关后,观察比较小灯泡的亮度或____________ 来比较导体电阻的大小;(2)实验中,分别将导线b、c接入电路,闭合开关后,观察到电流表的示数Ib<Ic,是探究导体的电阻与导体_______ 的关系,可以得到的结论是:导体的材料、横截面积相同时,________________ ;(3)把导线c、d分别接入电路是为了探究导体的电阻与_________ 的关系;(4)实验采用的探究方法有________ 和__________ 。
导体序号
导体长度L/m
横截面积S/mm2
材料
a
1.0
0.4
锰铜
b
1.0
0.2
锰铜
c
0.5
0.2
锰铜
d
0.5
0.2
镍铬合金
【答案】(1)a和b;电流表示数大小;
【详解】
(1)根据控制变量法,探究导体电阻与横截面积的关系时,需要控制导体的材料、长度完全相同,仅改变横截面积,观察表格数据,导体a和b的材料均为锰铜、长度均为1.0m,仅横截面积不同,符合实验要求。
实验中电阻的大小无法直接观察,可应用转换法,通过观察比较小灯泡的亮度,或者电流表的示数大小,间接比较导体电阻的大小。
(2)对比导体b、c的参数可知,二者材料均为锰铜、横截面积均为0.2mm2,仅长度不同,因此该实验是探究导体的电阻与导体长度的关系。
已知电流表示数Ib<Ic,可得导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
(3)对比导体c、d的参数,二者长度均为0.5m、横截面积均为0.2mm2,仅材料不同,因此将它们分别接入电路,是为了探究导体的电阻与材料的关系。
(4)实验通过观察比较小灯泡的亮度,或者电流表的示数大小,间接比较导体电阻的大小用的是转换法。
整个实验过程中,每次只改变一个待探究的影响因素,控制其余所有可能影响电阻的因素保持不变,这种探究方法是控制变量法。
故答案为:(1)a和b;电流表示数大小;
(2)长度;导体长度越长,电阻越大;
(3)导体材料;
(4)转换法;控制变量法。
考向二 导体·绝缘体·半导体·超导体
6.(2026•鞍山一模)科技改变生活,创新引领未来!如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。下列关于该智能手表说法正确的是( )
A.手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B.橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
C.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
D.手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
【答案】A
【详解】
A、手表屏幕使用的发光二极管具有单向导电性,主要是由半导体材料制成的,故A正确;
B、导体和绝缘体没有绝对的界限,并且导体和绝缘体在一定条件下是可以相互转换的,故B错误;
C、在给手表的蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器,故C错误;
D、手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻为零,故D错误。
故选:A。
7.(2026•南山区一模)自动驾驶技术将成为未来汽车的主流配置。自动驾驶需要强大的AI芯片支持,制作芯片的主要材料是( )
A.半导体
B.超导体
C.绝缘体
D.导体
【答案】A
【详解】
自动驾驶需要强大的AI芯片支持,制作芯片的主要材料是半导体,故A正确,BCD错误。
故选:A。
8.(2025秋•鼓楼区期末)如图所示是制造芯片所用的硅晶片,也叫晶圆,其原始材料是硅。下列物品与晶圆的主要制造材料属于同种类型的是( )
A.电冰箱的外壳
B.电线的线芯
C.白炽灯
D.LED灯
【答案】D
【详解】
硅晶圆的原材料是硅,硅属于半导体材料,因此应找出选项中主要制造材料同为半导体的物品。
A、电冰箱的外壳一般由塑料或金属板材制成,塑料是绝缘体,金属是导体,均不属于半导体,故A错误;
B、电线的线芯通常使用铜或铝等金属制作,金属是良好的导体,不是半导体,故B错误;
C、白炽灯依靠钨丝发光,钨丝是金属导体,不属于半导体,故C错误;
D、LED灯的核心部件是发光二极管,其制作材料正是硅等半导体材料,故D正确。
故选:D。
9.(2025秋•冷水江市期末)科技的自立自强是国家发展的战略支撑,图中是我国企业自主研发的一款芯片。芯片是指含有集成电路的硅单晶片,芯片的主要材料是( )
A.导体
B.绝缘体
C.半导体
D.超导体
【答案】C
【详解】
半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。题干中提到芯片的主要材料是硅,而硅是典型的半导体材料,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
10.(2026•香洲区三模)如图为不同材料的导电性能排序,从左到右材料的导电性能依次减弱;图中适合做半导体材料的是( )
A.银
B.铜
C.硅
D.陶瓷
【答案】C
【详解】
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,典型材料为硅、锗,故C正确。
故选:C。
考向三 滑动变阻器构造与接线使用
11.(2025秋•资阳校级期末)有几位同学拿来一个滑动变阻器,看到铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法中,正确的是( )①铭牌的含义是:连入电路中的最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A②铭牌的含义是:连入电路中的最大值是20Ω,允许通过的最大电流是1A③当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把A、C两个接线柱接入电路④当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把B、C两个接线柱接入电路
A.②④
B.①③
C.②③
D.①④
【答案】C
【详解】
(1)滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”表示滑动变阻器的最大电阻是20Ω,允许通过的最大电流是1A。
(2)当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,一定选择a接线柱,上面的接线柱任意选择,所以选择接线柱AD或AC。
故选:C。
12.(2026•樊城区开学)如图是滑动变阻器连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
AD、图中滑片左侧的电阻丝接入电路,滑片向右移动时,接入电路中电阻丝的长度增大,则连入电路的电阻变大,故AD不符合题意。
C、图中同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动时,连入电路的电阻不变,故C不合题意;
B、图中滑片右侧的电阻丝接入电路,滑片向右移动时,接入电路中电阻丝的长度减小,连入电路的电阻变小,故B符合题意。
故选:B。
13.(2026•河西区校级开学)如图所示,滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路的阻值将减小,则滑动变阻器接入电路的接线柱连接情况可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
当滑片向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,说明接入电路的电阻丝变短;需要接入上面的一个接线柱和下面的左端接线柱,故A正确。
故选:A。
14.(2025秋•醴陵市期末)如图是简易调光台灯的电路图,若将滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮,则虚线框内滑动变阻器接入电路的接线柱应是( )
A.C和D
B.A和D
C.A和B
D.B和D
【答案】B
【详解】
由电路图可知,该电路为小灯泡与滑动变阻器的串联电路,串联电路中电流处处相等,电路中灯泡变亮说明电路中的电流变大,则通过滑动变阻器的电流也变大,故在电源电压U不变的情况下,电路中的总电阻必须减小。由于灯泡电阻不变,所以滑动变阻器接入电路的电阻R必须减小。题中要求滑片向左移动时灯泡变亮,即滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻要变小。
A.若接入C和D接线柱,相当于接入了一根导线,电阻几乎为零,移动滑片时电阻不变,灯泡亮度不变,故A不符合题意;
B.若接入A和D接线柱,则接入电路的电阻丝是滑片P左侧的部分。当滑片向左移动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故B符合题意;
C.若接入A和B接线柱,相当于接入了一个定值电阻(最大阻值),移动滑片时滑动变阻器电阻不变,灯泡亮度不变,故C不符合题意;
D.若接入B和D接线柱,则接入电路的电阻丝是滑片P右侧的部分,当滑片向左移动时,接入电路的电阻丝长度变长,滑动变阻器电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,故D不符合题意。
故选:B。
15.(2026•滨海新区校级开学)如图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,连入电路的电阻变小的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
A、图中滑片向左移动时,电阻丝接入部分变短,连入的阻值变小,符合题意;
B、同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动,接入电阻不变,不合题意;
C、同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动,接入电阻不变,不合题意;
D、滑片向左移动时,电阻丝接入部分变长,接入电路中的电阻变大,不合题意。
故选:A。
考向四 变阻器综合应用与电阻箱读数
16.(2026•泸州校级二模)如图所示,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变暗
D.若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
【答案】D
【详解】
A.电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,图中电位器应与灯泡串联,转动滑片可调节灯泡亮度,故A正确;
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的,是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,故B正确;
C.若只将A、B接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,即滑片顺时针转动旋钮时,电阻变大,灯泡将变暗,故C正确;
D.若只将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故D错误。
故选:D。
17.(2026•茌平区二模)在跨学科实践学习中,小红同学制作了亮度可调的台灯,如图是其简化的电路原理图,采用两节新的干电池作为电源,小灯泡L标有“2.5V,0.5A”字样,R是最大电阻为10Ω的变阻器,下列说法正确的是( )
A.可调台灯的工作原理,是改变了电阻丝的总长度
B.当滑片P移到最左端时,灯泡被短路
C.若要灯泡亮度变亮,应将滑片P逆时针旋转。
D.若保证灯泡的安全工作,滑动变阻器的电阻不能小于1Ω
【答案】D
【详解】
A.滑动变阻器的工作原理是通过移动滑片P来改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变电路的总电阻,电阻丝的总长度是固定不变的,故A错误;
B.由图可知,灯泡L和滑动变阻器R是串联的,当滑片P移到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,灯泡不会被短路,故B错误;
C.灯泡的亮度由其实际功率决定,功率越大越亮,需要增大通过灯泡的电流,根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,需要减小电路的总电阻,即减小滑动变阻器接入电路的电阻,因此,应顺时针旋转滑片P,故C错误;
D.为了保证灯泡安全工作,电路中的最大电流不能超过灯泡的额定电流,即Imax=0.5A,电路的总电阻为,
灯泡的电阻为,
在串联电路中,总电阻等于各部分电阻之和,即R变阻器min=R总﹣R灯泡=6Ω﹣5Ω=1Ω
所以,为了保证灯泡安全工作,滑动变阻器接入电路的电阻值必须大于或等于1Ω,故D正确。
故选:D。
18.(2025秋•兴宁市期末)如图所示的各种电路,同种元件的参数均相等,能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】
A.由图可知,滑动变阻器与灯泡并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,滑片移动时不影响灯泡的亮暗,且滑动变阻器接入电路中的电阻过小时会造成电路中的电流过大,烧坏电路元件,故A不符合题意;
B.由图象可知,滑动变阻器与灯泡串联,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,通过灯泡的电流最小,灯泡的实际功率最小,灯泡不一定熄灭,故B不符合题意;
C.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,滑片P使灯泡处于短路状态,无论怎样滑到滑片灯泡都不亮,故C不符合题意;
D.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到右端时,会引起灯泡短路,实现灯泡由亮到熄灭,故D符合题意。
故选:D。
19.(2025秋•新沂市期末)如图所示电阻箱,此时的电阻值是( )
A.45Ω
B.54Ω
C.4500Ω
D.5400Ω
【答案】B
【详解】
将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数,然后相加可得电阻箱的示数为:
R=0×1000Ω+0×100Ω+5×10Ω+4×1Ω=54Ω。
故选:B。
20.(2026•合江县校级模拟)如图甲所示,电阻箱的示数是 _______ Ω;图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,它通过改变接入电路的 _______ (选填“长度”“粗细”或“材料”)来改变电阻,从而改变电路中的电流。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡的光变亮,则应将 ________ 接线柱(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
【答案】98;长度;A、B。
【详解】
电阻箱的读数方法:用“▲”所对的数字乘以下面的倍数,再相加。如图所示的电阻箱电阻阻值为:R=1000Ω×0+100Ω×0+10Ω×9+1Ω×8=98Ω;
其他条件不变时,电阻的阻值和电阻的长度有关,故旋转式变阻器是通过改变有效长度改变电阻的。
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电阻变小,即变阻器接入电路的电阻变小,则由图可知应将A、B接线柱接入电路与灯泡串联。
故答案为:98;长度;A、B。
★ 重难题型专练(15题)★
(精选高频易错题,覆盖影响因素控制变量实验、材料导电性辨析、滑动变阻器接线与电位器、电阻箱读数及综合应用)
21.(2025秋•博兴县期末)小明用如下图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积),请你回答以下问题:(1)实验中通过观察_____________ 比较电阻丝电阻的大小,此时用到的物理研究方法是________ ;(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的_______ 有关;(3)将编号为_______ 的两电阻丝分别接入电路进行实验,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系;(4)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_____ 联接入________ 完成实验。(5)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这是因为_________________ 。
【答案】(1)小灯泡的亮暗程度;(2)材料;(3)BC;(4)串;电流表;(5)温度升高,钨丝的电阻变大。
【详解】
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,接入导体的电阻越大,电路中的电流越小,小灯泡亮度越暗,可通过小灯泡的亮暗程度来判断导体的电阻大小;
(2)编号为A、B的电阻丝长度和横截面积相同,导体的材料不同,接B电阻丝时,灯泡明显变暗,可得出结论导体的电阻大小与导体的材料有关;
(3)研究导体的电阻大小与导体的横截面积的关系,要控制导体的长度和材料相同,应将编号为B、C的电阻丝接入图甲电路进行实验;
(4)电流表可测量电路的电流大小,实验过程中小明更换电阻丝后,发现小灯泡亮度变化不明显,可在电路中串联接入电流表来增强实验效果,完成实验。
(5)把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,根据欧姆定律可知电路的电阻变大了,这表明温度升高,钨丝的电阻变大。
故答案为:(1)小灯泡的亮暗程度;(2)材料;(3)BC;(4)串;电流表;(5)温度升高,钨丝的电阻变大。
22.(2025秋•南宁校级月考)图甲是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。被测导体为四根电阻丝,将电阻丝两端接入电路后,调节滑动变阻器;(1)某同学连接好电路,闭合开关前,检查电路,发现电压表指针指示如图乙所示,原因是__________ ;(2)完成实验后,记录的数据如表。为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择实验次序________ 进行对比;对比实验次序3、4,可知长度较长的导体对电流的阻碍作用较_____ ;(3)科学研究表明导体电阻还与温度有关,某种金属电阻和温度的关系如图丙所示,该金属在降温的过程中电阻的变化情况是____________________ 。探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造________ (写出一种),以减少能量损耗。
实验次序
电阻丝
材料
长度/cm
直径/mm
电流/A
1
a
康铜
57.20
0.50
0.42
2
b
镍铬
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬
57.20
0.70
0.26
4
d
镍铬
28.60
0.70
0.54
【答案】(1)指针未调零;(2)2、3;大;(3)该金属的电阻随温度降低而减小,在﹣268.95℃时,电阻变成了0;输电线。
【详解】
(1)闭合开关前电压表的指针如图乙所示,指针在零刻度线左侧,说明电压表指针未调零。
(2)为了研究导体电阻大小与横截面积的关系,应该选择导体材料、长度相同,但横截面积不同的电阻丝,故选2和3进行对比。
对比实验次序3、4,两次实验时电阻丝的材料和横截面积相同,c电阻丝的长度较长,电路电流较小,可知长度较长的导体对电流的阻碍作用较大。
(3)根据图丙可知,该金属降温过程中,电阻随温度降低而减小,在﹣268.95℃时,电阻变成了0。
若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造输电线,以减少能量损耗。
故答案为:(1)指针未调零;(2)2、3;大;(3)该金属的电阻随温度降低而减小,在﹣268.95℃时,电阻变成了0;输电线。
23.(2025秋•绿园区期末)铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高,导电性越强。室温条件下的下列铅笔芯(标注了直径),长度相同,电阻最大的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
石墨是导体,含有石墨越多,铅笔芯的导电能力越强,四种铅笔芯中,长度相同,D的含有石墨量最高,横截面积最大,电阻最小,A含有的石墨量最少,横截面积最小,电阻最大。
故选:A。
24.(2025秋•格尔木市期末)一块质地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,则铁块沿哪个方向接入电路的电阻最小( )
A.AB方向
B.CD方向
C.EF方向
D.都一样
【答案】B
【详解】
当导体的材料一定时,导体的长度越短,横截面积越大,电阻越小,由图可知,铁块沿CD方向接入电路时,长度最小,横截面积最大,电阻最小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
25.(2026•海门区校级模拟)由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的AB和BC两段导体,按如图串联的方式连入电路中,导体的电阻及通过的电流大小关系正确的是( )
A.RAB>RBC,IAB<IBC
B.RAB>RBC,IAB=IBC
C.RAB≤RBC,IAB=IBC
D.RAB<RBC,IAB<IBC
【答案】B
【详解】
对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,在材料和长度相同时,导体横截面积越小电阻越大,故RAB>RBC;此两段电阻串联,根据串联电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的,即IAB=IBC,故ACD错误,B正确。
故选:B。
26.(2025秋•广阳区期末)如图所示,一块合金导体长(前后距离)、宽(左右距离)、高(上下距离)之比为9:3:1,将该导体前后、左右和上下分别接入如图所示电路的a、b之间时,灯泡L均发光,则( )
A.上下接入时,灯泡最亮
B.左右接入时,灯泡最亮
C.前后接入时,灯泡最亮
D.上下、左右、前后一样亮
【答案】A
【详解】
将导体按照图中不同的方式连入电路,当上下接时,导体的横截面积最大且长度最短,根据电阻与横截面积成反比,与长度成正比可知,此时接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,灯泡最亮;
当前后两个接线柱接入电路时,导体的横截面积最小且长度最长,电阻最大,电路中的电流最小,灯泡最暗;
左右接入时,导体的电阻不是最大也不是最小,灯泡亮度在最暗和最亮之间;
综上所述,A正确。
故选:A。
27.(2025秋•武汉期末)用如图所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c横截面积相同,d横截面积最大。下列说法错误的是( )
A.通过观察电流表的示数间接比较电阻的大小
B.为了探究电阻大小跟导体的材料是否有关,应选用导线a、c
C.为了探究电阻大小跟导体的长度是否有关,应选用导线b、c
D.为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关,应选用导线b、d
【答案】B
【详解】
A.在电压一定时,电阻越大,电流越小。因此可以通过观察电流表示数间接比较电阻大小,故A正确,不符合题意;
B.为了探究电阻大小跟导体的材料是否有关,需控制长度和横截面积相同,改变材料。应选用导线a、b,故B错误,符合题意;
C.为了探究电阻大小跟导体的长度是否有关,需控制材料和横截面积相同,改变长度。应选用导线b、c,故C正确,不符合题意;
D.为了探究电阻大小跟横截面积是否有关,需控制材料和长度相同,改变横截面积。应选用导线b、d,故D正确,不符合题意。
故选:B。
28.(2026•榆树市一模)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
如图所示的电路中,在E、F间接入滑动变阻器,则灯泡与滑动变阻器串联;闭合开关,要求当滑片P向左滑动时灯泡变暗,即电路中的电流要变小,则电路的总电阻要变大,根据串联电路电阻规律,滑动变阻器接入电路的电阻要变大,所以滑动变阻器的右下接线柱需要接入电路中,且要“一上一下”连接,故B正确,ACD错误。
故选:B。
29.(2026•呈贡区校级模拟)如图所示是滑动变阻器连入电路的四种接法,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】
只要滑动变阻器的下端接线柱固定,上端接哪个接线柱都是等效的。滑动变阻器接入电路中的正确接法形式上有4种,而本质上只有2种。
A.图中接入C、D接线柱,连入电路的是金属杆,滑动变阻器接入的电路阻值保持为0,故A错误;
BC.图中接入A接线柱与C或D接线柱,连入电路的是A到滑片P段电阻丝;当滑片P向右滑动,电阻丝接入电路的长度变长,所以滑动变阻器接入电路的阻值变大,故BC错误;
D.图中接入C、B接线柱,连入电路的是B到滑片P段电阻丝;当滑片P向右滑动,电阻丝接入电路的长度变短,所以滑动变阻器接入电路的阻值变小,故D正确。
故选:D。
30.(2026•新北区校级二模)在调音台(图甲)上有一些上下滑动的推拉杆,它其实是一种拉杆式变阻器,其结构如图乙所示,A、B、C、D是它的四个接线柱。闭合开关后,下列接线中,滑片向上移动声音变大的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】
声音变大说明电路中电流变大,电源电压不变,因此要求滑片向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小。
A.接金属杆的C、D两个接线柱,接入电阻始终为0,滑片移动时不改变接入电路的电阻大小,声音不变,不符合要求,故A不符合题意;
B.接电阻下端A和金属杆接线柱C,接入的是A到滑片之间的电阻丝,滑片向上移动时,接入电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,声音变小,不符合要求,故B不符合题意;
C.接电阻上端B和金属杆接线柱D,接入的是B到滑片之间的电阻丝,滑片向上移动时,接入电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大,声音变大,符合要求,故C符合题意;
D.接电阻的A、B两个接线柱,接入全部电阻丝,滑片移动不改变接入电路的电阻大小,声音不变,不符合要求,故D不符合题意。
故选:C。
31.(2025秋•伊金霍洛旗期末)如图甲是电动汽车“油门”示意图。脚往下踩“油门”时,滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。汽车速度由电动机控制(关系如图乙所示)。则下列说法错误的是( )
A.该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的长度来改变电阻的大小
B.当脚踩“油门”时汽车速度加快,则电路中的a、b接点要与变阻器中A、B两个接点相连
C.当脚踩“油门”时,电阻圈两端电压变大
D.汽车速度越大,电阻圈接入电路的电阻越小
【答案】C
【详解】
A.如图甲是电动汽车“油门”示意图,该“油门”的实质是一个滑动变阻器,是通过改变接入电路中电阻圈的长度来改变电阻的大小。故A正确;
B.由图乙可知,汽车速度加快时,电路中的电流增大,根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,电路的总电阻必须减小。当脚踩“油门”时,滑片逆时针转动。若电路中的a、b接点与变阻器中A、B两个接点相连,滑片逆时针转动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,电路中电流增大,车速加快。故B正确;
C.当脚踩“油门”时,滑动变阻器接入电路的电阻R变减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律,电路中的电流I增大。电动机两端分到的电压增大,根据串联电路的电压规律可得R变两端的电压减小。故C错误;
D.结合B的分析可知,汽车速度越大,对应的电路中电流就越大,此时滑动变阻器接入电路的电阻就越小。故D正确。
故选:C。
32.(2025秋•莱州市期末)如图所示,在A、B两点间分别接入定值电阻或小灯泡,并进行了对应实验。对滑动变阻器在对应实验中的主要作用,下列说法正确的是( )
A.探究电流与电阻的关系——保持定值电阻两端的电压不变
B.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端的电压不变
C.测量定值电阻的阻值——多次测量的目的是避免实验的偶然性
D.测量小灯泡的电功率——多次测量的目的是求小灯泡的平均电功率
【答案】A
【详解】
A、根据控制变量法,探究电流与电阻的关系时,需要改变电阻的大小,同时保持电阻两端的电压不变,观察电流的变化,故A正确。
B、探究电流与电压的关系时,需要保持定值电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,观察电流的变化,而不是保持电压不变,故B错误。
C、测量定值电阻的阻值时,多次测量的目的是减小误差,通过多次测量求平均值来提高测量的准确性;而“避免实验的偶然性”是探究规律类实验多次测量的目的,故C错误。
D、小灯泡的电功率会随温度的变化而变化(灯丝电阻随温度升高而增大),不同电压下的电功率不同,求平均值没有实际意义。测量小灯泡电功率多次测量的目的是为了探究小灯泡在不同电压下的发光情况,以及额定功率、实际功率的关系,故D错误。
故选:A。
33.(2026•南岗区校级开学)如图所示,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.测量小灯泡灯丝的电阻——多次测量求平均值减小误差
B.测量定值电阻阻值的大小——多次测量求平均值减小误差
C.探究电流与电压的关系——保证定值电阻两端的电压不变
D.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
【答案】B
【详解】
A.测量小灯泡灯丝的电阻时,灯丝电阻会随温度变化而改变,不是定值,因此多次测量的目的是寻找普遍规律,故A错误;
B.测量定值电阻阻值的大小时,滑动变阻器的作用是改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,以获得多组数据,多次测量求平均值可以有效减小误差,故B正确;
C.探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压,以获得多组数据,得出普遍规律,而不是保持电压不变,故C错误;
D.探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变,而不是调节电压成倍数变化,故D错误。
故选:B。
34.(2026•新宾县校级模拟)如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由如图所示位置向左移动,灯泡L的亮度将_______ ,电压表V与电流表__________ 的比值将保持不变。
【答案】不变;A2(或A3)
【详解】
闭合开关后,灯泡L、定值电阻R0、滑动变阻器三者并联,电压表V测电源电压,也等于各支路两端电压。滑片向左移动只改变滑动变阻器所在支路,并联电路各支路互不影响,灯泡两端电压仍等于电源电压且灯泡电阻不变,由可知U、RL均不变,所以灯泡实际功率不变,亮度不变。设电流表A2、A3的示数分别为I2、I3,电压表V的示数为U。电流表A2测通过R0的电流,,R0是定值电阻,因此电压表V与电流表A2的示数之比保持不变;电流表A3测通过R0和灯泡L的总电流,,则,R0、RL均不变,所以电压表V与电流表A3的示数之比也保持不变。因此电压表V与电流表A2或A3的比值保持不变。
故答案为:不变;A2(或A3)。
35.(2026•秦州区模拟)如图1所示的是插入式电阻箱的结构示意图。图中A、B两个接线柱之间的电阻值是_____ Ω。如图2所示为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯变亮,则应连接接线柱________ (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)和灯泡串联后接入电路中。
【答案】7;A、B。
【详解】
插入式电阻箱的原理是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,由图可知AB间电阻为0Ω+5Ω+2Ω+0Ω+0Ω=7Ω
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律知道,电路中电阻变小,则应连接接线柱AB与灯泡串联后接入电路。
故答案为:7;A、B。
重难突破系列 | 苏科版九年级物理 | 专题十四 电阻 变阻器
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学科网(北京)股份有限公司
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专题讲义 苏科版九年级物理上册
重难专题十四
电阻 变阻器
(原卷版)
苏科版九年级上册 | 第十四章《欧姆定律》·电阻与变阻器 | 建议用时 45 分钟 | 难度:★★★★☆
▎学习目标
1.知道电阻及其单位,理解电阻是导体本身的一种性质;通过实验探究影响电阻大小的因素(材料、长度、横截面积、温度),体会控制变量法与转换法;
2.知道导体、绝缘体、半导体和超导体的导电性能差异,能列举常见材料并说出其典型应用;
3.了解滑动变阻器的构造与工作原理,会用“一上一下”正确接线,会读电阻箱的示数,并能运用变阻器改变电路电流、解决调光灯与调速等实际问题。
【思维导图】
电阻与变阻器
电阻基础
定义:导体对电流的阻碍作用,符号 R
单位:欧姆(Ω),1 kΩ=10³ Ω,1 MΩ=10⁶ Ω
电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关
电阻与变阻器
影响因素
材料、长度、横截面积、温度
控制变量法:每次只改变一个因素
转换法:由灯泡亮度或电流表示数比较电阻
电阻与变阻器
滑动变阻器
构造:瓷筒、电阻线圈、金属杆、滑片P、接线柱A/B/C/D
原理:改变接入电路中电阻丝的长度
接法:“一上一下”;铭牌如“20 Ω 1 A”
电阻与变阻器
电阻箱与应用
旋盘式:三角所对数字×倍率后相加
插入式:拔出铜塞对应的电阻丝接入
应用:调光灯、调速风扇、电位器、音量调节
考点一 电阻(概念·单位·影响因素)
1.电阻的定义:在物理学中,用电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小,用字母 R 表示。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质,其大小只由导体自身的因素决定,与导体两端的电压、通过导体的电流均无关——不加电压的导体同样具有电阻。
图1 定值电阻元件及其电路符号(—□—)
2.电阻的单位:电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号为 Ω。常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ):1 kΩ=10³ Ω,1 MΩ=10⁶ Ω。手电筒中小灯泡发光时电阻约为十欧,日常电炉丝的电阻约为几十欧到几百欧。
3.影响电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。探究时采用控制变量法:研究电阻与其中一个因素的关系时,控制其余因素不变;电阻的大小无法直接观察,通过灯泡亮度或电流表示数的大小来间接比较,这是转换法。
图2 探究影响电阻大小因素的实验:把不同金属丝接入M、N间,由电流表示数比较电阻
4.温度对电阻的影响:多数金属(如灯丝)的电阻随温度的升高而增大;玻璃在常温下是绝缘体,用酒精灯加热到红炽状态时却能导电,说明绝缘体在一定条件下也可以转化为导体,导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
图3 温度对导电性能的影响:甲加热玻璃使其导电,乙加热灯丝使其电阻增大、灯变暗
表1 导体、绝缘体、半导体与超导体的比较
类别
导电性能
常见材料
典型应用
导体
容易导电(电阻小)
金属、石墨、酸碱盐溶液、人体、大地
导线、开关
绝缘体
不容易导电(电阻很大)
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木、油
绝缘皮、开关外壳
半导体
导电性能介于导体与绝缘体之间
硅、锗、砷化镓
二极管、芯片、集成电路
超导体
温度降到足够低时电阻为零
某些金属、合金(超导材料)
输电导线、超导磁体
图4 从导体到绝缘体的导电性能排序(硅、锗为半导体)
▎重难诠释
①电阻是导体本身的性质,与是否接入电路、电压电流大小无关;
②探究影响因素必须用控制变量法:研究横截面积时,要取材料、长度都相同而横截面积不同的两根电阻丝;
③导体与绝缘体没有绝对界限:玻璃加热可导电,干木潮湿后可导电;半导体(硅、锗)是制造芯片、二极管的关键材料。
考点二 变阻器(滑动变阻器·电阻箱·应用)
1.滑动变阻器的构造:滑动变阻器由瓷筒、表面涂有绝缘漆的电阻线圈(两端接下接线柱A、B)、金属杆(两端接上接线柱C、D)和滑片P组成;滑片P与金属杆相连,其与电阻线圈接触处的绝缘漆已被刮去,从而保证滑片与电阻丝导通。它在电路图中的符号为一个长方形上加一箭头。
图5 滑动变阻器的实物、结构示意图与电路符号(铭牌如“20 Ω 1 A”)
2.工作原理与铭牌: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的。铭牌上“20 Ω 1 A”表示:该滑动变阻器接入电路的最大阻值为 20 Ω,允许通过的最大电流为 1 A,使用时电路中的电流不能超过 1 A。
3.正确接法——“一上一下”:接线时应把上面金属杆的一个接线柱(C或D)和下面电阻线圈的一个接线柱(A或B)接入电路,即“一上一下”。若同时接下面A、B两接线柱,接入的是全部电阻丝,相当于定值电阻;若同时接上面C、D两接线柱,接入电阻为零,相当于导线。接入电路的是“下接线柱到滑片P”之间的那段电阻丝,滑片越远离下接线柱,接入电阻越大。
4.作用:通过改变接入电路的电阻来改变电路中的电流和部分电路两端的电压,同时还能起到保护电路的作用。闭合开关前,应把滑片调到使接入电路电阻最大的位置。
图6 旋钮式电位器(旋转式变阻器):A、B、C为接线柱,转动滑片改变接入电阻丝长度
5.电阻箱及其读数:电阻箱是一种能够直接读出接入电路电阻值的变阻器。旋盘式电阻箱读数时,把各三角指示点所对的数字乘面板上的倍率(×1000、×100、×10、×1)后相加;插入式电阻箱则是铜塞拔出时,对应的电阻丝被接入电路。滑动变阻器能连续改变电阻但不能读数,电阻箱能读数但电阻的改变是跳跃式的。
图7 旋盘式电阻箱面板:读数为 3×1000+6×100+0×10+8×1=3608 Ω
表2 滑动变阻器与电阻箱的比较
比较项目
滑动变阻器
电阻箱
电阻改变
能连续改变,变化平滑
跳跃式改变,不连续
能否读数
不能读出接入的电阻值
能直接读出接入的电阻值
接法
“一上一下”两个接线柱
接线柱接入即可读数
典型应用
调光灯、调速、限流保护
需要精确取电阻的实验
▎重难诠释
①判断滑片移动时电阻变化:先看接的是哪个下接线柱,滑片远离该下接线柱则接入电阻丝变长、电阻变大;
②闭合开关前滑片应置于最大阻值处(离下接线柱最远),以保护电路,且不得超过铭牌允许的最大电流;
③电位器、旋钮变阻器本质上也是滑动变阻器,靠转动改变接入电阻丝长度,用于调光灯、音量调节与调速风扇。
考向一 电阻概念与影响因素(控制变量实验)
1.(2025秋•未央区期末)为了探究“影响导体电阻的因素”,小陈连接了如图所示的电路进行实验。在电路的A、B间分别接入a、b、c三根镍铬合金电阻丝,其中横截面积Sa=Sb>Sc,长度La<Lb=Lc。闭合开关,电灯最亮时接入的是( )
A.a电阻丝
B.b电阻丝
C.c电阻丝
D.无法判断
2.(2025秋•长沙期末)如图所示为探究“影响导体电阻大小的因素”的电路,电阻丝的长度、材料、横截面积情况如图所示(Sa=Sb=Sc<Sd),下列说法正确的是( )
A.实验中最好添加一个小灯泡,因为通过小灯泡亮度变化来反映电阻大小更准确
B.实验过程中,通过电流表示数反映电阻大小的方法是控制变量法
C.探究导体的电阻大小与长度的关系时可以选a和c进行实验对比
D.选择电阻丝b和d可以探究电阻大小和横截面积的关系
3.(2025秋•蚌埠期末)如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮,用酒精灯灼烧玻璃,小灯泡逐渐亮起来;将玻璃更换为灯丝,如图乙所示,闭合开关后小灯泡发光,给灯丝加热,小灯泡逐渐变暗。基于上述实验现象,下列分析与推理合理的是( )
A.图甲说明绝缘体在任何外界条件下都能转化为导体
B.图乙中灯丝加热后灯泡变暗,是因为灯丝温度升高导致电源电压减小
C.对比两个实验可知,物质的导电能力仅由温度这一因素决定
D.对比两个实验可知,不同物质的电阻与温度的关联规律可能不同
4.(2025秋•迁安市期末)如图所示,A、B为长度一样的镍铬合金丝,B比A的横截面积大,在M、N之间分别接入A、B,可以探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”。下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,说明镍铬合金丝阻值越大
B.利用此装置,还能探究导体电阻大小与导体长度的关系
C.为了准确比较两合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电压表
D.开关断开,A、B镍铬合金丝未接入电路时,它们的电阻都为零
5.(2026•香坊区校级开学)在“探究影响导体电阻大小因素的实验”时,同学们设计了如图所示的实验电路,如表给出了可供选择的几种导体,分别用a、b、c、d四个字母代表。(1)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应分别将导线________ (选填导线序号)接入电路,闭合开关后,观察比较小灯泡的亮度或____________ 来比较导体电阻的大小;(2)实验中,分别将导线b、c接入电路,闭合开关后,观察到电流表的示数Ib<Ic,是探究导体的电阻与导体_______ 的关系,可以得到的结论是:导体的材料、横截面积相同时,________________ ;(3)把导线c、d分别接入电路是为了探究导体的电阻与_________ 的关系;(4)实验采用的探究方法有________ 和__________ 。
导体序号
导体长度L/m
横截面积S/mm2
材料
a
1.0
0.4
锰铜
b
1.0
0.2
锰铜
c
0.5
0.2
锰铜
d
0.5
0.2
镍铬合金
考向二 导体·绝缘体·半导体·超导体
6.(2026•鞍山一模)科技改变生活,创新引领未来!如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。下列关于该智能手表说法正确的是( )
A.手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B.橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
C.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
D.手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
7.(2026•南山区一模)自动驾驶技术将成为未来汽车的主流配置。自动驾驶需要强大的AI芯片支持,制作芯片的主要材料是( )
A.半导体
B.超导体
C.绝缘体
D.导体
8.(2025秋•鼓楼区期末)如图所示是制造芯片所用的硅晶片,也叫晶圆,其原始材料是硅。下列物品与晶圆的主要制造材料属于同种类型的是( )
A.电冰箱的外壳
B.电线的线芯
C.白炽灯
D.LED灯
9.(2025秋•冷水江市期末)科技的自立自强是国家发展的战略支撑,图中是我国企业自主研发的一款芯片。芯片是指含有集成电路的硅单晶片,芯片的主要材料是( )
A.导体
B.绝缘体
C.半导体
D.超导体
10.(2026•香洲区三模)如图为不同材料的导电性能排序,从左到右材料的导电性能依次减弱;图中适合做半导体材料的是( )
A.银
B.铜
C.硅
D.陶瓷
考向三 滑动变阻器构造与接线使用
11.(2025秋•资阳校级期末)有几位同学拿来一个滑动变阻器,看到铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法中,正确的是( )①铭牌的含义是:连入电路中的最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A②铭牌的含义是:连入电路中的最大值是20Ω,允许通过的最大电流是1A③当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把A、C两个接线柱接入电路④当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把B、C两个接线柱接入电路
A.②④
B.①③
C.②③
D.①④
12.(2026•樊城区开学)如图是滑动变阻器连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A.
B.
C.
D.
13.(2026•河西区校级开学)如图所示,滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路的阻值将减小,则滑动变阻器接入电路的接线柱连接情况可能是( )
A.
B.
C.
D.
14.(2025秋•醴陵市期末)如图是简易调光台灯的电路图,若将滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮,则虚线框内滑动变阻器接入电路的接线柱应是( )
A.C和D
B.A和D
C.A和B
D.B和D
15.(2026•滨海新区校级开学)如图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,连入电路的电阻变小的是( )
A.
B.
C.
D.
考向四 变阻器综合应用与电阻箱读数
16.(2026•泸州校级二模)如图所示,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变暗
D.若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
17.(2026•茌平区二模)在跨学科实践学习中,小红同学制作了亮度可调的台灯,如图是其简化的电路原理图,采用两节新的干电池作为电源,小灯泡L标有“2.5V,0.5A”字样,R是最大电阻为10Ω的变阻器,下列说法正确的是( )
A.可调台灯的工作原理,是改变了电阻丝的总长度
B.当滑片P移到最左端时,灯泡被短路
C.若要灯泡亮度变亮,应将滑片P逆时针旋转。
D.若保证灯泡的安全工作,滑动变阻器的电阻不能小于1Ω
18.(2025秋•兴宁市期末)如图所示的各种电路,同种元件的参数均相等,能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是( )
A.
B.
C.
D.
19.(2025秋•新沂市期末)如图所示电阻箱,此时的电阻值是( )
A.45Ω
B.54Ω
C.4500Ω
D.5400Ω
20.(2026•合江县校级模拟)如图甲所示,电阻箱的示数是 _______ Ω;图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,它通过改变接入电路的 _______ (选填“长度”“粗细”或“材料”)来改变电阻,从而改变电路中的电流。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡的光变亮,则应将 ________ 接线柱(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
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21.(2025秋•博兴县期末)小明用如下图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积),请你回答以下问题:(1)实验中通过观察_____________ 比较电阻丝电阻的大小,此时用到的物理研究方法是________ ;(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的_______ 有关;(3)将编号为_______ 的两电阻丝分别接入电路进行实验,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系;(4)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_____ 联接入________ 完成实验。(5)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这是因为_________________ 。
22.(2025秋•南宁校级月考)图甲是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。被测导体为四根电阻丝,将电阻丝两端接入电路后,调节滑动变阻器;(1)某同学连接好电路,闭合开关前,检查电路,发现电压表指针指示如图乙所示,原因是__________ ;(2)完成实验后,记录的数据如表。为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择实验次序________ 进行对比;对比实验次序3、4,可知长度较长的导体对电流的阻碍作用较_____ ;(3)科学研究表明导体电阻还与温度有关,某种金属电阻和温度的关系如图丙所示,该金属在降温的过程中电阻的变化情况是____________________ 。探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造________ (写出一种),以减少能量损耗。
实验次序
电阻丝
材料
长度/cm
直径/mm
电流/A
1
a
康铜
57.20
0.50
0.42
2
b
镍铬
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬
57.20
0.70
0.26
4
d
镍铬
28.60
0.70
0.54
23.(2025秋•绿园区期末)铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高,导电性越强。室温条件下的下列铅笔芯(标注了直径),长度相同,电阻最大的是( )
A.
B.
C.
D.
24.(2025秋•格尔木市期末)一块质地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,则铁块沿哪个方向接入电路的电阻最小( )
A.AB方向
B.CD方向
C.EF方向
D.都一样
25.(2026•海门区校级模拟)由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的AB和BC两段导体,按如图串联的方式连入电路中,导体的电阻及通过的电流大小关系正确的是( )
A.RAB>RBC,IAB<IBC
B.RAB>RBC,IAB=IBC
C.RAB≤RBC,IAB=IBC
D.RAB<RBC,IAB<IBC
26.(2025秋•广阳区期末)如图所示,一块合金导体长(前后距离)、宽(左右距离)、高(上下距离)之比为9:3:1,将该导体前后、左右和上下分别接入如图所示电路的a、b之间时,灯泡L均发光,则( )
A.上下接入时,灯泡最亮
B.左右接入时,灯泡最亮
C.前后接入时,灯泡最亮
D.上下、左右、前后一样亮
27.(2025秋•武汉期末)用如图所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c横截面积相同,d横截面积最大。下列说法错误的是( )
A.通过观察电流表的示数间接比较电阻的大小
B.为了探究电阻大小跟导体的材料是否有关,应选用导线a、c
C.为了探究电阻大小跟导体的长度是否有关,应选用导线b、c
D.为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关,应选用导线b、d
28.(2026•榆树市一模)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
29.(2026•呈贡区校级模拟)如图所示是滑动变阻器连入电路的四种接法,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A.
B.
C.
D.
30.(2026•新北区校级二模)在调音台(图甲)上有一些上下滑动的推拉杆,它其实是一种拉杆式变阻器,其结构如图乙所示,A、B、C、D是它的四个接线柱。闭合开关后,下列接线中,滑片向上移动声音变大的是( )
A.
B.
C.
D.
31.(2025秋•伊金霍洛旗期末)如图甲是电动汽车“油门”示意图。脚往下踩“油门”时,滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。汽车速度由电动机控制(关系如图乙所示)。则下列说法错误的是( )
A.该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的长度来改变电阻的大小
B.当脚踩“油门”时汽车速度加快,则电路中的a、b接点要与变阻器中A、B两个接点相连
C.当脚踩“油门”时,电阻圈两端电压变大
D.汽车速度越大,电阻圈接入电路的电阻越小
32.(2025秋•莱州市期末)如图所示,在A、B两点间分别接入定值电阻或小灯泡,并进行了对应实验。对滑动变阻器在对应实验中的主要作用,下列说法正确的是( )
A.探究电流与电阻的关系——保持定值电阻两端的电压不变
B.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端的电压不变
C.测量定值电阻的阻值——多次测量的目的是避免实验的偶然性
D.测量小灯泡的电功率——多次测量的目的是求小灯泡的平均电功率
33.(2026•南岗区校级开学)如图所示,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.测量小灯泡灯丝的电阻——多次测量求平均值减小误差
B.测量定值电阻阻值的大小——多次测量求平均值减小误差
C.探究电流与电压的关系——保证定值电阻两端的电压不变
D.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
34.(2026•新宾县校级模拟)如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由如图所示位置向左移动,灯泡L的亮度将_______ ,电压表V与电流表__________ 的比值将保持不变。
35.(2026•秦州区模拟)如图1所示的是插入式电阻箱的结构示意图。图中A、B两个接线柱之间的电阻值是_____ Ω。如图2所示为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯变亮,则应连接接线柱________ (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)和灯泡串联后接入电路中。
重难突破系列 | 苏科版九年级物理 | 专题十四 电阻 变阻器
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