16.1 电阻和变阻器（讲义）物理新教材沪科版九年级全一册

第一章 机械运动 第1节 电阻和变阻器 课标要点 1.知道电阻的概念、单位及其换算，以及电阻器在电路中的符号。 2.了解决定电阻大小的因素。 3.通过实验探究经历从猜想到制订实验方案，再到进行实验的探究过程，学会用控制变量法研究物理问题，在“交流与讨论”中，培养表达自己观点、尊重他人的意识。 4.知道滑动变阻器的构造和在电路图中的符号。 5.了解滑动变阻器的作用，会把滑动变阻器接入电路以改变电路的电流。 6.知道变阻箱的读数方法。 学习重难点 重点：1.导体电阻大小的影响因素。 2.滑动变阻器的正确使用。 难点：1.电阻概念的建立，控制变量法的理解和掌握。 2.滑动变阻器的变阻原理。 知识点 电阻 1. 电阻 （1）概念：物理学中，把导体对电流的阻碍作用叫电阻. （2）符号：用字母R表示.在电路图中的符号是. （3）单位及其换算关系 单位 名称 符号 换算关系 国际单位制单位 欧姆（欧） Ω 1 kΩ =103Ω 1 MΩ =103kΩ 其他单位 千欧 kΩ 兆欧 MΩ （4）几种常见的电阻值 白炽电灯 电熨斗 (600 W) 电暖器 (1 000 W) 人体 (15 W) (60 W) 皮肤干燥时 皮肤潮湿时 3 227Ω 807Ω 80.7Ω 48.4Ω 104Ω～105Ω 103 Ω以下 （5）对电阻的理解 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，所以电压不变时通常可用通过导体电流的大小来推断导体电阻的大小 性质 导体的电阻由导体自身情况决定，不管这个导体是否连入电路、是否有电流通过，导体两端的电压是否改变或怎样改变，导体的电阻均不受影响 教材延伸 从电流的形成理解导体的电阻： 当导体中的自由电荷在导体中定向移动时,由于电荷间的相互碰撞及电荷与原子的碰撞等,使导体对电荷的定向移动产生了阻碍作用即电阻.因此导体具有两重性——既能导电,又对电荷的定向移动有阻碍作用. 随学随练 1．下列关于电阻单位的换算中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．，故A错误； B．，则，故B错误； C．，故C错误； D．，则，故D正确。 故选D。 2．如图所示，首先把铁丝接入AB，观察灯泡的亮度和电流表的示数。然后把康铜丝接入AB后，发现灯泡亮度变小、电流表示数变小，说明导线“康铜丝”在导电的同时，对电流有________作用，在物理上用物理量________来描述这个作用。 【答案】 阻碍 电阻 【详解】接入康铜丝后，灯泡亮度变小、电流表示数变小，说明电路中电流变小，表明康铜丝在导电的同时，对电流有阻碍作用；在物理上，用物理量电阻来描述导体对电流的阻碍作用。 知识点 电阻的大小与哪些因素有关 实验探究：电阻的大小与哪些因素有关。 (1)猜想：与导体的长度、横截面积、材料以及温度有关。 (2)实验的主要方法：控制变量法、转换法。 (3) 实验设计：探究导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料是否有关。当探究是否与其中某一个因素有关时，要保证其他因素相同。实验装置如图所示。 (4)实验记录 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流表示数/A a 镍铬合金 0.5 1.0 0.16 b 镍铬合金 0.5 2.0 0.32 c 镍铬合金 0.25 1.0 0.32 d 锰铜合金 0.25 1.0 0.40 (5)分析论证 ① 由表中数据可知，将a、b 两根合金丝接入电路，a、b 合金丝的材料、长度均相同，而横截面积不同，电流表的示数不同，可初步探究出的结论是导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 ② 由表中数据可知，将a、c 两根合金丝接入电路，a、c 合金丝的材料、横截面积均相同，而长度不同，电流表的示数不同，可初步探究出的结论是导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大。 ③ 由表中数据可知，将c、d 两根合金丝接入电路，c、d 合金丝的长度、横截面积均相同，而材料不同，电流表的示数不同，说明电阻与导体的材料有关。 (6)实验结论 ①长度相同的同种材料的导体，横截面积越小，电阻越大。 ②横截面积相同的同种材料的导体，长度越长，电阻越大。 ③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。 教材延伸 1.拓展：导体的电阻还与导体的温度有关。大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，某些合金(如锰铜)的电阻随温度变化较小，少数物质(如碳)的电阻随温度的升高而减小。常温下，常见的金属导体的电阻随温度变化不大。在初中阶段，若无特别说明均不考虑电阻随温度的变化。 2.电阻定律： 电阻的大小符合这样的规律：R= ρl/S。其中R为电阻，l为导体的长度，S为导体的横截面积，ρ为电阻率(由导体的材料决定)，这个公式也反映出导体的电阻是导体本身的一种性质，取决于导体本身的长度、粗细、材料等因素。 3.导体、绝缘体、半导体和超导体这四类材料在导电性能上有显著的不同，它们的导电性能差异主要来源于构成它们的物质的微观结构不同。 导体：具有良好的导电性能，电阻很小。 绝缘体：不善于传导电流，电阻很大。 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，可以通过掺杂来改变其导电性能。 超导体：在某一温度下，电阻变为零，具有完全导电性。 4.几个特殊电阻值： （1）导线的电阻很小，近似情况下可看作电阻等于零。 （2）电流表的电阻很小，近似情况下可看作电阻等于零。 （3）电压表的电阻很大，近似情况下可看作电阻无限大。 随学随练 1．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路进行实验。实验中使用4根电阻丝，分别接入实验电路，得到数据如表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流的大小/A A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40 B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 (1)实验中用到的研究方法是_________法和_________法，实验中通过观察_________来比较电阻的大小； (2)选用_________（填编号）两根合金丝，可探究导体电阻跟横截面积的关系，结论是：当导体材料相同，长度相同时，横截面积越小，导体电阻越大； (3)选用C、D两根合金丝，可探究导体电阻跟长度的关系，结论是：__________________； (4)直接选用AB两根合金丝，就可探究导体电阻跟导体材料的关系，若选用A和D两根合金丝，需要处理D合金丝，然后接入电路中也可以探究导体电阻跟导体材料的关系。简单处理D合金丝的方法是_________________________。 【答案】(1) 控制变量 转换 电流表示数 (2)BC (3)当导体材料相同，横截面积相同时，长度越长，导体电阻越大 (4)将D合金丝沿着中间对折，把对折后重合的两端并接为一个接线端，弯折处作为另一个接线端接入电路 【详解】（1）导体电阻的大小与材料、长度、横截面积有关，用到控制变量法；在该实验中，电阻的大小是通过电流表示数的大小来体现的，电流越小说明电阻越大，这种方法是转换法。 （2）要探究导体电阻跟横截面积的关系，需控制所选两根合金丝的材料和长度相同，使横截面积不同。上述提供的四根合金丝中，B、C两根合金丝的材料相同，长度相同，横截面积不同，符合实验要求。 （3）选用C、D两根合金丝，两者材料相同，横截面积相同，长度不同，D更长，通过的电流更小，说明D的电阻更大。由此可得结论：当导体材料相同，横截面积相同时，导体的长度越大，电阻越大。 （4）探究导体电阻跟导体材料的关系，两根合金丝的长度、横截面积要相同，材料不同，若选用A和D两根合金丝，将D合金丝沿着中间对折，把对折后重合的两端并接为一个接线端，弯折处作为另一个接线端接入电路，此时长度减半，横截面积为原来的2倍，与A合金丝长度、横截面积相同。 2．（25-26九年级上·广东广州·期中）小红学习了电阻的知识后，对当地山泉水的导电性产生了兴趣。查阅相关资料后，她提出猜想：山泉水的导电性可能与水的温度有关。于是她做了相应的实验设计。 (1)实验目的：探究山泉水的导电性与___________的关系。 (2)实验器材：电源、开关、电流表、电极、导线、电热水杯（含电源）、山泉水。为完成实验目的，她还需要的测量仪器是___________。 (3)小红设计了甲所示的电路，小明看后指出了该电路可能存在的问题是___________。为了避免问题的发生，请你在图乙的虚线框内画出改进后的电路_________。 (4)改进后，小红开始进行实验。请帮小红设计一个记录实验数据的表格。 【答案】(1)水的温度 (2)温度计 (3) 电路中只接入了电流表，如果山泉水的电阻较小，会导致电路电流较大，可能会损坏电流表和电源 (4) 实验次数 山泉水的温度t/℃ 电流表示数I/A 山泉水的导电性强弱 1 2 3 【详解】（1）题干明确给出猜想“山泉水的导电性可能与水的温度有关”，因此本实验的探究目标就是山泉水导电性和水的温度的关系。 （2）因为实验的目的为探究山泉水的导电性强弱与温度的关系，所以实验需要测量水的温度，故需要温度计。 （3）由甲图，电路中只接入了电流表，如果山泉水的电阻较小，会导致电路电流较大，可能会损坏电流表和电源，故需要在电路中串联安装一个保护电阻R0，改进后的电路如答案所示。 （4）电路电流大小可以间接反映山泉水的电阻大小，也就是导电性强弱。根据实验的目的，需要记录每次实验中水的温度及对应的电流表的示数大小，为使实验结论更具普遍性，应多次实验，设计实验表格如答案所示。 知识点 变阻器 1. 变阻器：易于改变电阻的器件。 2. 滑动变阻器的原理及结构 (1)滑动变阻器：实验中常用的一种变阻器，如图所示。 (2)滑动变阻器的原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻大小。 (3)结构：结构示意图，如图甲所示。 (4)电路图中的符号：如图乙所示。 (5)电阻丝的选材：滑动变阻器所选择的电阻丝与普通导体相比，在长度和横截面积相等的情况下，电阻较大，即电阻率较大。这样，可以在更大范围内改变连入电路的电阻值。 3. 滑动变阻器的连接 (1)多数情况下，应将滑动变阻器串联接入电路。 (2) 一般情况下，实验中使用4 个接线柱的滑动变阻器，如图6 所示。连接的方法有6 种，分别为AC、AD、BD、BC、CD、AB。其中只有AC、AD、BD、BC 这四种方法，也就是所谓的“一上一下”连接，可以改变接入电路的阻值。剩下的两种接法不能改变接入电路的阻值。 ①滑动变阻器的有效接法：串联在电路中，一上一下。 ②滑动变阻器的无效接法：全接上或全接下 4. 滑动变阻器的“铭牌”中两个数据的意义 滑动变阻器的铭牌上标有最大电阻和允许通过的最大电流。使用滑动变阻器时，电路中的电流不能超过其允许通过的最大电流。 5. 使用滑动变阻器的操作注意点 (1)电路中开关闭合前，滑动变阻器应接入最大阻值，即滑片离接线的下接线柱最远。 (2)使用时，通过滑动变阻器的电流不能超过它允许通过的最大电流，否则会烧坏滑动变阻器。 6. 旋钮式电阻箱 (1)电阻箱是一种能读出连入电路阻值的变阻器，在电路图中用符号“”表示。 (2)结构：如图所示的电阻箱，箱面上有四个旋盘，两个接线柱。 (3)使用方法：使用时，把两个接线柱接入电路，调节旋盘就能得到相应的任意阻值。 (4)读数方法：读数时，将各个旋钮对应的示数乘面板上的倍数，然后加在一起即为电阻箱接入电路中的电阻值。 7. 电位器 (1)结构如图所示，使用时，把a(或c)和b 接入电路，调节旋钮，就可以使滑片旋转，从而改变接入电路中电阻丝的长度，改变接入电路中的电阻。 (2)应用：旋钮式台灯的开关。当转动旋钮时，滑片可以在弧形电阻丝上旋转，从而调节台灯的亮度。 特别提醒 1. 改变电阻丝的长度来改变电阻大小，是因为改变长度比较方便，材料和横截面积不容易改变。 2. 改变的是接入电路中电阻丝的长度，而不是全部电阻丝的长度。 3. 电阻丝外涂着绝缘层，再紧密地绕在绝缘瓷筒上，电流是沿着电阻丝流动，而不是横向流过。不能错误地认为滑动变阻器是通过改变电阻丝的粗细来改变接入电路的电阻大小的。 教材延伸 插孔式电阻箱的原理：利用铜柱插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，即把铜柱插进去，铜柱处的电阻丝就会被短路，电流不会通过电阻丝。 随学随练 1．（2026·四川攀枝花·中考真题）下列示意图中，滑动变阻器连接正确且当滑片向右滑动时，连入电路的电阻变大的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．滑动变阻器正确接法需“一上一下”，故AB不符合题意； C．接右上和右下接线柱，接入电路的是滑片右侧电阻丝，滑片P向右滑动，接入长度变短，电阻变小，故C不符合题意； D．接左上和左下接线柱，接入电路的是滑片左侧电阻丝，滑片P向右滑动，接入长度变长，电阻变大，故D符合题意。 故选D。 2．（25-26九年级上·甘肃兰州·期中）如图甲所示是一种插入式电阻箱，当电阻箱的铜塞、拔出，、插入时，则其连入电路电阻大小是___________；乙图中电阻箱的示数是____________。 【答案】 【详解】如图甲所示，当电阻箱的铜塞a、c拔出，b、d插入时，则只有“1Ω”和“2Ω”两个电阻丝串联入电路，则电阻箱连入电路的电阻为 乙图，将每个旋钮三角指向的数字，乘以该旋钮对应的倍率，再把所有结果相加，其示数为 题型 探究电阻大小的影响因素 电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小是看不见的，要用转换法来研究:在电压一定的情况下，通过比较导体中电流的大小来判断导体电阻的大小;导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，探究电阻大小与哪个因素之间的关系时，其他因素都要保持不变，只改变要研究的因素。 活学活用 1．小华在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时，提出如下猜想： 猜想一：导体的电阻与导体的长度有关； 猜想二：导体的电阻与导体的横截面积有关； 猜想三：导体的电阻与导体的材料有关。 接着他利用如图所示的电路进行验证，实验使用的4根合金丝的规格、材料如表格所示； 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 (1)实验中，通过观察________来比较电阻的大小。 (2)依次把M、N跟电阻丝A、C的两端相连，闭合开关，发现接入C时电流表的示数更大，由此可知导体的电阻大小跟导体的________有关。 (3)为了验证猜想三，他应该选用________两根电阻丝分别接入电路进行实验。 【答案】(1)电流表示数 (2)横截面积 (3)A、D 【详解】（1）本实验采用转换法。电源电压保持不变，电路中接入不同电阻丝时，导体电阻越大，对电流的阻碍作用就越大，电路中的电流就越小。因此可以通过观察电流表示数比较导体电阻的大小。 （2）A、C两根电阻丝，材料相同、长度相同，横截面积不同，接入C时电流表示数更大，说明C电阻更小。控制材料、长度不变，只改变横截面积，由此可知导体的电阻大小跟导体的横截面积有关。 （3）猜想三探究导体的电阻与材料的关系，根据控制变量法，需要控制导体的长度和横截面积相同，材料不同。观察表格，电阻丝A、D的长度均为、横截面积均为，材料分别为镍铬合金与锰铜合金，满足实验条件，所以应该选用A、D两根电阻丝。 2．（25-26九年级上·福建泉州·期中）物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验，他们利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动）、电源、开关、小灯泡、导线等器材，组装成如图所示的电路进行实验，并提出了以下猜想： A．可能与盐水的浓度有关。         B．可能与盐水的液柱长度有关。 向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡发光，根据小灯泡的亮度可以判断盐水的电阻大小。 (1)探究猜想A时，为了增加盐水的浓度，可向玻璃管中添加___________（选填“盐”或“清水”）并搅拌均匀。探究猜想B时，用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水，同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水，灯泡的亮度逐渐变亮，这一实验现象可以说明：___________。 (2)实验中发现，盐水的电阻改变较小时，灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进：甲同学把灯泡更换为电流表，乙同学在原电路中串联接入电流表，改进方法更好的是___________同学，理由是___________。 【答案】(1) 盐 在盐水的浓度和横截面积相同时，盐水的液柱长度越短，盐水的电阻越小 (2) 乙 甲同学将灯泡换为电流表后，电路的总电阻会过小，容易造成电流过大，烧坏电路元件；乙的方案中灯泡可以起到保护电路的作用，同时电流表能精准测量电流，反映盐水电阻的微小变化 【详解】（1）要增大盐水浓度，需要向盐水中添加盐，添加清水会稀释盐水、降低浓度。 用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水，同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水，此时盐水的横截面积和浓度均不变，仅液柱长度变短；灯泡变亮说明电路中电流变大，对应盐水电阻变小，因此可得结论：在盐水的浓度和横截面积相同时，盐水的液柱长度越短，盐水的电阻越小。 （2）如果直接把灯泡换成电流表，盐水电阻本身较小，电路总电阻会非常小，电流过大容易烧坏电源或电流表； 乙的方案保留灯泡、额外串联电流表，既可以通过电流表的示数精准判断电阻的微小变化，灯泡还能限制电路最大电流，起到保护电路的作用，因此乙的改进方法更好。 题型 滑动变阻器的使用 活学活用 1．（25-26九年级上·河南驻马店·期中）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 【答案】AD 【详解】A．S和接触时，电路接入部分为电阻丝的左段（电源至）与电阻丝的左段（至）串联。向右移动，两段接入电路的电阻丝长度均增加，总电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故A正确； B． S和接触时，电路接入部分为电阻丝的右段（至）与电阻丝的左段（至电源）串联。设电阻丝单位长度电阻为，总长为，距左端距离为，总电阻 总电阻不变，灯泡亮度不变，故B错误； CD．S和接触时，电路接入部分为电阻丝的全部（左端至），处于断路状态。无论如何移动，接入电路的电阻值不变，灯泡亮度不变，故C错误，D正确。 故选AD。 2．小王制作了一个亮度可调的台灯，该台灯的电路图如图甲所示，乙为他自制的电位器的结构图，A、B、C是电位器的三个接线柱，台灯与电位器串联，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则应该将电位器的________两个接线柱连入电路。调试过程中，小王发现该台灯灯泡的亮度变化范围很小，请你帮他对这个自制电位器进行改进一下，使得灯泡的亮度变化范围变大：___________________________（填写改进办法）。 【答案】 长度 B、C 换用长度更长、阻值更大的同规格电阻片 【详解】电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的； 若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则顺时针旋转滑片时，电位器接入电路中的电阻变小，接入电路的电阻丝长度变小，故应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路； 灯泡亮度变化范围小，是因为当前电位器的最大阻值太小，接入电路的电阻变化幅度有限，电路电流的变化范围就小，所以换用总长度更长、最大阻值更大的电阻片制作电位器，就能大幅提升电阻的调节范围，从而扩大电流和灯泡亮度的变化范围。 基础通关 1．如图为台灯上的“亮度”旋钮，它通过调节接入电路的________ 来控制电流，实质是一个__________ （选填“定值电阻”或“变阻器”）。若要使电灯变暗，应将滑片b沿__________ （选填“顺时针”或“逆时针”）滑动。 【答案】 电阻 变阻器 顺时针 【详解】电位器实质上是滑动变阻器，通过调节接入电路的电阻来改变电路中的电流大小，以达到控制灯泡亮度的目的；如图所示，电位器接入电路的是ab段，若要使灯变暗，就需要减小电路中的电流，即增大电位器接入电路的电阻，应将滑片b沿顺时针滑动。 2．如图所示的情景粗略而形象地反映了电流与电压、电阻的关系，图中模拟电阻的是____________，模拟电压的是____________。（选填“甲”、“乙”或“丙”） 【答案】 乙 甲 【详解】电阻是导体对电流的阻碍作用，对应阻碍前进的乙；电压是推动电荷定向移动的动力，对应图中用力往前推的甲。 3．人的皮肤干燥时，双手之间的电阻约为几千欧至几万欧，10kΩ＝__________Ω＝__________MΩ；我们平常所说的绝缘体，其电阻一般应在1MΩ以上，1MΩ＝__________Ω。 【答案】 【详解】因为， 所以 4．（25-26九年级上·河南许昌·期中）如图是某汽车油量表的简化示意图。该油量表是由____________（选填“电压表”或“电流表”）改装而成，当油箱内油量增加时，油量表的示数____________（选填“增大”或“减小”）。 【答案】 电流表 增大 【详解】油量表串联在电路中，因此油量表是由电流表改装而成。 当油箱内油量增加时，浮子上升带动滑杆下移，滑动变阻器R接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电流增大，故油量表的示数增大。 5．（24-25九年级上·贵州黔西南·期末）小阳根据所学知识设计了如图所示的电子量角器，电压表的量程为0~3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻RMP与滑片OP旋转角度θ成正比，当测量180°角时电压表为2V。在测量时随着所测角度θ增大，电压表示数______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】增大 【详解】由图可知，变阻器接入电阻为RMP，变阻器与电阻箱串联，电压表测量变阻器两端的电压。角度θ增大时，电阻RMP接入的长度增大，接入阻值增大，根据串联分压可知，电阻RMP两端电压增大，故电压表示数增大。 6．（25-26九年级上·吉林·期中）如图所示是一种测定油箱内油量的装置。 (1)此装置的油量表是由______表改装而成的，当油量减少时，滑动变阻器的阻值将______，油量表的示数将______。 (2)此装置中接入定值电阻是为了防止______（选填“加满油”或“用完油”）时可能造成的电路短路。 【答案】(1) 电流 变大 变小 (2)加满油 【详解】（1）定值电阻和滑动变阻器R串联，且油量表串联在电路中，根据电流表和电压表的使用方法可知，该油量表是由电流表改装而成； 当油量减少时，浮标下沉，滑杆P右端上移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，所以油量表的示数变小。 （2）加满油时，滑片移至滑动变阻器最下端，其接入电路的电阻为，若没有定值电阻，会发生电源短路，因此接入是为了防止加满油时电路短路。 7．（25-26九年级上·湖南长沙·期中）周南中学120周年校庆进行了无人机表演。制造无人机用到的芯片是___________材料。操纵无人机飞行的“调速”手柄，可改变无人机飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的、调节电路中电流的电路元件实质是一个___________。 【答案】 半导体 滑动变阻器 【详解】芯片的核心制作材料是硅等半导体材料；调速手柄通过改变接入电路的电阻大小来调节电路中的电流，从而改变无人机的飞行速度，这个可通过改变接入电阻调节电流的元件实质就是滑动变阻器。 8．（25-26九年级上·天津和平·期中）如图甲所示，电阻箱的示数为______Ω；如图乙所示是旋转式变阻器的结构图。A、B、C为它的三个接线柱，P为旋转触针。若将它接入电路中调节灯泡的亮度，逆时针旋转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】 1615 B、C 【详解】电阻箱的示数为 由灯泡亮度变大可知电路电流变大，变阻器接入电阻需变小。因逆时针旋转触针时，接B、C接线柱的接入电阻丝长度变短、电阻减小，符合要求，故应选B、C。 9．废旧物品的再次利用是节约资源的重要手段。下列材料再加工后，适合做电工钳柄套的是（     ） A．废铜钥匙 B．易拉罐 C．废铁 D．废橡胶 【答案】D 【详解】电工钳柄套的核心作用是保障电工操作时的用电安全，需要使用绝缘体材料，避免触电风险。 选项A的铜、B的易拉罐（材质多为铝）、C的铁都属于金属，是容易导电的导体，不能做绝缘柄套；只有D选项的废橡胶是常见的绝缘体，符合电工钳柄套的使用要求。 故选D。 10．在电气安全操作中，区分导体与绝缘体，是保障人身安全的重要基础。下列给出的一组物质，通常条件之下全部属于绝缘体的是（     ） A．人体、大地、硬质塑料 B．钢制钢尺、食用油、橡胶手套 C．普通玻璃、干燥空气、陶瓷 D．大地、金属铜、食盐水溶液 【答案】C 【详解】A．人体、大地都是导体，硬质塑料是绝缘体，故A不符合题意； B．钢制钢尺是金属，属于导体，食用油、橡胶手套是绝缘体，故B不符合题意； C．普通玻璃、干燥空气、陶瓷通常条件下都不容易导电，全部是绝缘体，故C符合题意； D．大地、金属铜、食盐水溶液都属于导体，故D不符合题意。 故选C。 11．在19世纪初，物理学家刚刚开始研究电流时，规定________定向移动的方向为电流方向，如今我们可以利用发光二极管判断电流的方向如图所示，是发光二极管的示意图。我们把它连入电路中，当发光二极管和小灯泡都发光，电流方向为________（填“A到B”或“B到A”）；如果较短接线脚接A接线柱，长脚接B接线柱时，发光二极管和小灯泡都不发光，这说明发光二极管具有________的性质。 【答案】 正电荷 A到B 单向导电 【详解】物理学家规定正电荷定向移动的方向为电流的方向； 电路中的电流从电源正极出发，经过用电器后回到电源负极。结合题图电路，电流从正极流出经过小灯泡后到达接线柱A，再经过发光二极管流向接线柱B，最终回到电源负极，因此发光时电流方向为A到B； 发光二极管长脚为正极、短脚为负极，只有电流从长脚（正极）流入、短脚（负极）流出时才导通发光；若将短脚接A、长脚接B，电流反向流入，电路不通、元件不发光，说明发光二极管具有单向导电的性质。 12．小庆利用图所示电路探究“影响导体电阻大小的因素”。在一个木板上有四根电阻丝，其中A、B、C、D的材料、长度、横截面积及其接入电路后电流表示数如表所示。 编号 材料 L/m S/mm² I/A A 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 B 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 C 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 D 锰铜合金 0.5 0.4 0.24 (1)实验通过观察____________________来比较电阻的大小。 (2)为了探究电阻跟横截面积的关系，应该把图中的__________（填电阻丝的字母代号）依次接入电路中。经过分析数据可以推断出，用相同材料、长度制成的电阻丝，横截面积越__________，电阻越大。 (3)小庆依次把电阻丝A、D接入电路中，可以探究导体电阻大小跟导体__________的关系；若要制作一个滑动变阻器，选择电阻线时，应从锰铜合金和镍铬合金中，选用__________合金。 (4)在图中，闭合开关，加热电阻丝后电流表示数变小，说明导体电阻的大小还与__________有关。 【答案】(1)电流表示数的大小 (2) A、C 小 (3) 材料 镍铬 (4)温度 【详解】（1）该实验用转换法，在电源电压不变时，导体电阻越大，电路电流就越小，因此可以通过电流表示数的大小间接反映电阻的大小。 （2）探究电阻和横截面积的关系时，要使用控制变量法，保持导体的材料、长度完全相同，仅横截面积不同，符合条件的是电阻丝A和C； 从表格数据可知，横截面积更小的A接入电路时电流更小，说明A的电阻更大，因此可得：相同材料、长度的电阻丝，横截面积越小，电阻越大。 （3）A、D的长度、横截面积完全相同，只有材料不同，因此是探究电阻和导体材料的关系； 在电压相同的前提下，对比表格中A（镍铬合金）和D（锰铜合金）的实验数据：二者长度、横截面积均相同，接入镍铬合金丝时电路电流更小，说明镍铬合金的电阻更大。 滑动变阻器需要在改变长度时能明显改变电阻，镍铬合金在长度、横截面积相同时电阻比锰铜合金更大，更适合作为滑动变阻器的电阻线。 （4）加热电阻丝后，电阻丝的温度升高，电流表示数变小说明电路中电阻变大，这一现象证明导体的电阻还和温度有关。 素养提升 1．（25-26九年级上·山东泰安·期中）物理实验课上，同学们通过实验研究“用滑动变阻器控制电阻两端的电压”。 (1)图甲是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替导线完成连接（连线不交叉）。要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，滑动变阻器接入的阻值变大。 (2)电路连接时开关应该断开的原因是________；为保护电路元件，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移动到________端（选填“A”或“B”）； (3)某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图乙所示，电流表示数是________，电压表示数是________。 (4)生活中的许多电器中都有类似滑动变阻器的应用，请列举一个：________。 【答案】(1) (2) 保护电路 A (3) 0.2A 2.6V (4)可调亮度的台灯/可调音量的收音机/可调风速的电风扇 【详解】（1）要求滑片向A端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，说明要接B接线柱，把滑动变阻器的B接线柱与定值电阻右端相连，电压表并联在定值电阻两端，定值电阻左端连接电压表的负接线柱，如图所示。 （2）连接电路时，开关断开，可以防止电路短路时损坏电路元件，即保护电路；闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到A端，使滑动变阻器接入电路的电阻值最大，保护电路。 （3）电流表选用量程，分度值为，所以电流表的示数为；电压表选用量程，分度值为，所以电压表示数为。 （4）生活中类似滑动变阻器的应用有可调亮的台灯、可调音量的收音机、可调风速的电风扇等。 2．（25-26九年级上·山西临汾·期末）火灾报警器包括手动报警按钮和自动感光探测器。自动感光探测器里有一个自动感光（光敏）电阻。这种电阻的特点是它的阻值会随光照强度的变化而变化。老师拿出两个电阻R1和R2，其中一个为光敏电阻，另一个为定值电阻。请你设计实验，帮助老师判断哪个电阻为光敏电阻。（温馨提示：注意实验方案的可操作性） (1)实验器材：___________ (2)实验步骤：___________ (3)实验结论：___________ 【答案】(1)电源，导线，电流表，开关，电阻R1，黑纸 (2)用导线依次将电源，电阻R1，电流表，开关串联接入电路中，闭合开关，记下电流表示数I1；用黑纸遮挡电阻R1，记下此时电流表示数I2。 (3)若I1=I2，则R2为光敏电阻；若I1≠I2，则R1为光敏电阻。 【详解】（1）光敏电阻的特性是阻值随光照强度改变而变化，定值电阻阻值不随光照变化。电源电压不变时，电阻变化会导致电路电流变化，因此通过观察不同光照下电流是否变化，即可判断哪个是光敏电阻。则实验器材为：电源，导线，电流表，开关，电阻R1，黑纸。 （2）见答案 （3）见答案 3．（2026·上海松江·一模）在跨学科实践课上，某小组同学开展了“探究光敏电阻阻值大小与光照强度关系”的学习活动，实验电路如图所示，其中为光敏电阻。 (1)该小组同学用黑色罩子套住光敏电阻，以模拟____（选填“A．强光”或“B．弱光”）照射； (2)二极管具有单向导电性，它是________（选填“A．导体”“B．半导体”或“C．绝缘体”）； (3)实验中发现：光照变弱时，二极管变暗；光照变强时，二极管变亮。由此可知：光照变强时，光敏电阻的阻值________（选填“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）； (4)该小组同学利用此光敏电阻设计了一个能自动测定光照强度的装置，如图所示。是定值电阻，电源电压不变。要求：当光照强度增强时，光照强度显示器（由电压表改装而成）示数增大，反之示数减小，则光照强度显示器应接在________（选填“A．ab”“B．bc”或“C．ac”）两点间。 【答案】(1)B (2)B (3)C (4)A 【详解】（1）黑色罩子吸收所有的光，则该小组同学用黑色罩子套住光敏电阻，以模拟弱光照射。 （2）二极管是半导体，具有单向导电性。 （3）由图得，光敏电阻RG与二极管串联。实验中发现：光照变弱时，二极管变暗，说明通过二极管的电流越小，电路电阻较大，光敏电阻较大；光照变强时，二极管变亮，说明通过二极管的电流越大，电路电阻较小，光敏电阻较小。由此可知：光照变强时，光敏电阻的阻值变小。 （4）由图得，光敏电阻与定值电阻R0串联。当电压表接在ac两端时，电压表测量电源电压，电源电压不变，故电压表不能接在ac两端；当光照强度增强时，光敏电阻的阻值变小，串联电路中电阻越小，分到的电压越小，由串联电路电压特点得，此时定值电阻R0的电压变大，则为了使光照强度显示器（由电压表改装而成）示数增大，反之示数减小，则光照强度显示器应接在ab的两端，测量定值电阻R0的两端电压。 4．（25-26九年级上·广东汕头·期中）关于超导材料，下列说法正确的是（　　） A．是绝缘体材料 B．是半导体材料 C．常温常压下电阻为零 D．应用于量子计算 【答案】D 【详解】A．超导材料是温度降至临界温度时电阻为0的材料，不属于绝缘体，故A错误； B．超导材料导电能力远强于半导体，不属于半导体材料，故B错误； C．现有超导材料仅在温度低于临界温度时电阻为0，常温常压下电阻不为0，故C错误； D．超导材料的特性可应用于量子计算领域，故D正确。 故选D。 5．变阻器在生产与工程中广泛用于控制与调节。 (1)如图所示，某同学在连接电路时将滑动变阻器的A、C两个接线柱接入电路。为确保安全，闭合开关前，滑片P应置于最______（选涂“A左”或“B右”）端；如图所示，当滑片P向右移动时，接入电路的电阻将______（选涂“A变大”“B变小”或“C不变”）。 (2)若在实验中该同学不小心将滑动变阻器的A、B两个接线柱接入了电路，则调节滑片P时，电路中的电流将______（选涂“A随之改变”或“B保持不变且较小”）。 (3)该同学从网上买了一个合适规格的电位器，准备制作一个简易的调光台灯。如图所示，若要使旋钮顺时针转动时台灯变亮，则应将电位器的______两个接线柱分别与电路中的M、N两点相连，闭合开关后，旋转旋钮，台灯______（填“A能”或“B不能”）完全熄灭。 【答案】(1) B A (2)B (3) b、c B 【详解】（1）滑动变阻器接A、C时，接入电路的电阻丝是A到滑片P的部分。闭合开关前要让接入电阻最大，保护电路，因此滑片要移到离A最远的B端； 当滑片向右移动时，A到P的电阻丝长度变长，所以接入电阻变大。 （2）若接A、B两个接线柱，相当于把滑动变阻器的全部电阻丝直接接入电路，滑片移动不会改变接入的电阻丝长度，总电阻始终是滑动变阻器的最大阻值（阻值较大），所以电路电流保持不变且较小。 （3）旋钮顺时针转动台灯变亮，说明此时电路电流变大、电位器接入电阻变小。观察电位器结构：接b、c时，顺时针转旋钮，滑片到c的电阻丝长度变短，电阻减小，电流增大，台灯变亮； 电位器和灯泡串联在电路中，旋转旋钮，电位器接入电路的电阻只能在0和最大阻值的范围内连续变化，电路中始终处于通路状态，即电路中电流始终大于0，因此台灯不能完全熄灭。 迁移创新 1．（2026·山东济宁·二模）如图所示，虚线框内有3个相同的定值电阻（阻值为10∼20 Ω），1、2、3、4为箱内线路引出的四个接线柱，M、N是可与接线柱连接的接线头。电源电压恒为12 V，小灯泡标有“4.8 V 0.4 A”字样，其阻值不变。当M接1、N接4，或M接2、N接4时，闭合开关，小灯泡均正常发光，电压表示数均为；当M接1、N接3，或M接2、N接3时，闭合开关，电压表示数均为，且，电压表均正常工作，小灯泡均发光。下列虚线框内的电路连接情况符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据，可知当M接1、N接3，或M接2、N接3时电压表示数变小，由分压原理可知电路的电阻变大，由串联电路电阻的规律正确解答。 【详解】灯泡标有“4.8V 0.4A”，所以灯泡电阻： 当灯泡正常发光时， ，此时串联电阻的电压 电流，所以串联的总电阻： 已知3个相同的定值电阻，阻值为10∼20 Ω，所以，，所以 此时灯泡电流 串联的总电阻电压 串联的总电阻 当M接1、N接4，或M接2、N接4时，闭合开关，小灯泡均正常发光，说明这两种情况下，箱内串联的总电阻都是18Ω；当M接1、N接3，或M接2、N接3时，闭合开关，电压表示数均为 ，说明这两种情况下，箱内串联的总电阻都是36Ω。故选 B。 2．跨学科实践∶制作简易调光台灯 【项目提出】 台灯是生活中最常见的家用电器之一。生活中为了保护视力，在不同使用场景（例如书写文字和使用电脑）时，对光亮度有着不同的需求，因此很多台灯都有可调亮度的功能。同学们学习了电学知识后也想制作一个简易调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 （1）了解简易调光台灯的工作原理。 （2）设计一台简易调光台灯。 （3）选择元件，完成制作。 【项目实施】 （4）小李同学选择用实验室中的电阻设计了一个电路，如图甲所示，此电路中_____（填“能”或“不能”）改变灯泡的亮度。 （5）小马同学选择用滑动变阻器来调节灯泡亮度，他设计的电路图如乙所示。但在实验中他发现，只移动滑动变阻器的滑片，并不能让小灯泡熄灭。于是他再次改进电路设计（如图丁所示），在确保电路安全的前提下，下列能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是（各元件规格完全相同）_____。（填字母） （6）由于滑动变阻器体积较大，他们又找来电位器来代替图乙中的滑动变阻器，电位器的结构图如丙所示，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动旋钮可以改变接入电路的电阻，它的原理是通过改变电位器接入电路中电阻丝的__________（选填“长度”或“横截面积”）从而改变接入电路中的电阻。为了顺时针旋转旋钮时电灯变亮，则应该选择__________（选填“AB”、“AC”或“BC”）接线柱接入电路。 【展示交流】 （7）同学们展示了自己利用电位器制作的调光台灯，闭合控制开关，旋转电位器的旋钮，小灯泡可以改变亮度，当旋钮旋转到一端时，发现小灯泡不发光。小组同学思考既然可以通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到熄灭，就可以去掉电路中的控制开关，不必断电。请从节能的角度评价一下他们的做法∶_______________________。 （8）为了实现“控制灯泡由亮到灭”，小明设想在电位器的电阻片某一端加上一层绝缘层，使得只要旋转电位器的旋钮就能保证灯泡可以调到熄灭，则绝缘层应靠近图丙中_______（选填“A”或“C”）端。 【答案】 能 C 长度 AB 不合理，虽然可以通过旋转旋钮使灯泡不发光，但此时电路中仍有电流通过，会消耗电能。 C 【详解】[1] 电路通过开关S切换三个挡位。接1时：L、R1、R 串联，总电阻最大，电流最小，灯最暗；接2时：R被短路，L与R1串联，电阻减小，电流增大，灯变亮；接3时：R1和R均被短路，仅L工作，电阻最小，电流最大，灯最亮。所以通过切换开关能改变灯泡亮度。 [2] A．灯与滑动变阻器串联，可调光但无法熄灭，故A不符合题意； B．滑片在左端时灯被短路，可熄灭，但滑到右端可能造成电源短路，不安全，故B不符合题意； C．灯与滑动变阻器左半段并联，再与右半段串联，滑片位于左端时灯被短路，可熄灭；滑片右移时灯两端电压上升，可调亮，无短路风险，最优，故C符合题意； D．灯与滑动变阻器并联，电压恒定，亮度不变；此电路还有电源短路的危险（滑片移到最左端），故D不符合题意。 故选C。 [3] 电位器和滑动变阻器一样，都是通过改变接入电路中电阻丝的长度来调节电阻。 [4]顺时针旋转使灯变亮，需电阻减小，应选AB接线柱（接入左半段，顺时针转时长度缩短）。 [5]不合理，虽然可以通过旋转旋钮使灯泡不发光，但此时电路中仍有电流通过，会消耗电能，而安装控制开关，在不需要使用台灯时可以完全切断电路，避免电能浪费，更加节能。 [6]旋转至某端时灯熄灭，电路断开。绝缘层加在C端，滑片向C端滑动，灯泡变暗，滑片P转至绝缘层部分时，电路断开，灯灭，符合设计要求。若加在A端，滑片向A端滑动，灯泡变亮，滑片转至绝缘层时，灯熄灭，但灯泡可能达不到额定功率的亮度。所以应选C端。 3．调光灯常用图所示的含电位器电路来改变小灯亮度。电源电压为且保持不变，A、B、C是电位器上的三个接线柱。闭合开关，逆时针旋转电位器的轴，要使电位器接入电路的电阻值变大。 (1)请在图中将、分别与电路中的接线头、相连。 (2)若观察到小灯始终不亮，已知电路中出现一处故障，且只发生在小灯或电位器上（各接线柱连接完好）。则电路的故障可能是________________________； (3)为确定故障，顺时针转动电位器的轴，滑片从弧形电阻片上的点滑动至点，观察到小灯仍然始终不亮，则可以排除的电路故障是________________________； (4)为进一步确定故障，滑片滑回至弧形电阻片上的点，再在电路中接入电压表，请写出电压表接入的位置及方式，以及闭合开关后，电压表的示数与对应的故障。____________________。 【答案】(1) (2)小灯泡L断路、小灯泡L短路或电位器R断路 (3)电位器R断路 (4)将电压表并联在小灯泡L两端，闭合开关：若电压表示数为，则故障为小灯泡L断路；若电压表示数为0，则故障为小灯泡L短路 【详解】（1）电位器的工作原理和滑动变阻器相同，通过改变接入电阻丝的长度改变电阻。题目要求逆时针旋转时接入电阻变大，即接入电阻丝长度需变长：B是弧形电阻的一端，C是滑片的引出端，M接B、N接C后，逆时针旋转滑片，滑片远离B，接入电路的B到滑片间电阻丝长度变长，电阻变大，符合要求。 （2）电路一处故障，只发生在L或R：若L断路、R断路，电路都会断开，无电流，小灯不亮； 若L短路，电路导通但小灯无电流，也不发光； 若R短路，电路导通，小灯发光，不符合。因此可能的故障是L断路、L短路、R断路。 （3）如果故障是电位器R断路，滑片从A滑到B的过程中，滑片会经过断路位置，最终滑到B点时接入电阻为0，电路变为通路，小灯应该发光。现在小灯始终不亮，因此可以排除R断路。 （4）排除R断路后，故障只剩L断路或L短路：根据电压表的特点，L断路时，电压表串联在电路中，测得电源电压，示数等于；L短路时，小灯泡两端电压为0，电压表示数为0，据此可确定故障。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 机械运动 第1节 电阻和变阻器 课标要点 1.知道电阻的概念、单位及其换算，以及电阻器在电路中的符号。 2.了解决定电阻大小的因素。 3.通过实验探究经历从猜想到制订实验方案，再到进行实验的探究过程，学会用控制变量法研究物理问题，在“交流与讨论”中，培养表达自己观点、尊重他人的意识。 4.知道滑动变阻器的构造和在电路图中的符号。 5.了解滑动变阻器的作用，会把滑动变阻器接入电路以改变电路的电流。 6.知道变阻箱的读数方法。 学习重难点 重点：1.导体电阻大小的影响因素。 2.滑动变阻器的正确使用。 难点：1.电阻概念的建立，控制变量法的理解和掌握。 2.滑动变阻器的变阻原理。 知识点 电阻 1. 电阻 （1）概念：物理学中，把导体对电流的阻碍作用叫电阻. （2）符号：用字母R表示.在电路图中的符号是. （3）单位及其换算关系 单位 名称 符号 换算关系 国际单位制单位 欧姆（欧） Ω 1 kΩ =103Ω 1 MΩ =103kΩ 其他单位 千欧 kΩ 兆欧 MΩ （4）几种常见的电阻值 白炽电灯 电熨斗 (600 W) 电暖器 (1 000 W) 人体 (15 W) (60 W) 皮肤干燥时 皮肤潮湿时 3 227Ω 807Ω 80.7Ω 48.4Ω 104Ω～105Ω 103 Ω以下 （5）对电阻的理解 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，所以电压不变时通常可用通过导体电流的大小来推断导体电阻的大小 性质 导体的电阻由导体自身情况决定，不管这个导体是否连入电路、是否有电流通过，导体两端的电压是否改变或怎样改变，导体的电阻均不受影响 教材延伸 从电流的形成理解导体的电阻： 当导体中的自由电荷在导体中定向移动时,由于电荷间的相互碰撞及电荷与原子的碰撞等,使导体对电荷的定向移动产生了阻碍作用即电阻.因此导体具有两重性——既能导电,又对电荷的定向移动有阻碍作用. 随学随练 1．下列关于电阻单位的换算中，正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，首先把铁丝接入AB，观察灯泡的亮度和电流表的示数。然后把康铜丝接入AB后，发现灯泡亮度变小、电流表示数变小，说明导线“康铜丝”在导电的同时，对电流有________作用，在物理上用物理量________来描述这个作用。 知识点 电阻的大小与哪些因素有关 实验探究：电阻的大小与哪些因素有关。 (1)猜想：与导体的长度、横截面积、材料以及温度有关。 (2)实验的主要方法：控制变量法、转换法。 (3) 实验设计：探究导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料是否有关。当探究是否与其中某一个因素有关时，要保证其他因素相同。实验装置如图所示。 (4)实验记录 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流表示数/A a 镍铬合金 0.5 1.0 0.16 b 镍铬合金 0.5 2.0 0.32 c 镍铬合金 0.25 1.0 0.32 d 锰铜合金 0.25 1.0 0.40 (5)分析论证 ① 由表中数据可知，将a、b 两根合金丝接入电路，a、b 合金丝的材料、长度均相同，而横截面积不同，电流表的示数不同，可初步探究出的结论是导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 ② 由表中数据可知，将a、c 两根合金丝接入电路，a、c 合金丝的材料、横截面积均相同，而长度不同，电流表的示数不同，可初步探究出的结论是导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大。 ③ 由表中数据可知，将c、d 两根合金丝接入电路，c、d 合金丝的长度、横截面积均相同，而材料不同，电流表的示数不同，说明电阻与导体的材料有关。 (6)实验结论 ①长度相同的同种材料的导体，横截面积越小，电阻越大。 ②横截面积相同的同种材料的导体，长度越长，电阻越大。 ③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。 教材延伸 1.拓展：导体的电阻还与导体的温度有关。大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，某些合金(如锰铜)的电阻随温度变化较小，少数物质(如碳)的电阻随温度的升高而减小。常温下，常见的金属导体的电阻随温度变化不大。在初中阶段，若无特别说明均不考虑电阻随温度的变化。 2.电阻定律： 电阻的大小符合这样的规律：R= ρl/S。其中R为电阻，l为导体的长度，S为导体的横截面积，ρ为电阻率(由导体的材料决定)，这个公式也反映出导体的电阻是导体本身的一种性质，取决于导体本身的长度、粗细、材料等因素。 3.导体、绝缘体、半导体和超导体这四类材料在导电性能上有显著的不同，它们的导电性能差异主要来源于构成它们的物质的微观结构不同。 导体：具有良好的导电性能，电阻很小。 绝缘体：不善于传导电流，电阻很大。 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，可以通过掺杂来改变其导电性能。 超导体：在某一温度下，电阻变为零，具有完全导电性。 4.几个特殊电阻值： （1）导线的电阻很小，近似情况下可看作电阻等于零。 （2）电流表的电阻很小，近似情况下可看作电阻等于零。 （3）电压表的电阻很大，近似情况下可看作电阻无限大。 随学随练 1．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路进行实验。实验中使用4根电阻丝，分别接入实验电路，得到数据如表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流的大小/A A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40 B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 (1)实验中用到的研究方法是_________法和_________法，实验中通过观察_________来比较电阻的大小； (2)选用_________（填编号）两根合金丝，可探究导体电阻跟横截面积的关系，结论是：当导体材料相同，长度相同时，横截面积越小，导体电阻越大； (3)选用C、D两根合金丝，可探究导体电阻跟长度的关系，结论是：__________________； (4)直接选用AB两根合金丝，就可探究导体电阻跟导体材料的关系，若选用A和D两根合金丝，需要处理D合金丝，然后接入电路中也可以探究导体电阻跟导体材料的关系。简单处理D合金丝的方法是_________________________。 2．（25-26九年级上·广东广州·期中）小红学习了电阻的知识后，对当地山泉水的导电性产生了兴趣。查阅相关资料后，她提出猜想：山泉水的导电性可能与水的温度有关。于是她做了相应的实验设计。 (1)实验目的：探究山泉水的导电性与___________的关系。 (2)实验器材：电源、开关、电流表、电极、导线、电热水杯（含电源）、山泉水。为完成实验目的，她还需要的测量仪器是___________。 (3)小红设计了甲所示的电路，小明看后指出了该电路可能存在的问题是___________。为了避免问题的发生，请你在图乙的虚线框内画出改进后的电路_________。 (4)改进后，小红开始进行实验。请帮小红设计一个记录实验数据的表格。 知识点 变阻器 1. 变阻器：易于改变电阻的器件。 2. 滑动变阻器的原理及结构 (1)滑动变阻器：实验中常用的一种变阻器，如图所示。 (2)滑动变阻器的原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻大小。 (3)结构：结构示意图，如图甲所示。 (4)电路图中的符号：如图乙所示。 (5)电阻丝的选材：滑动变阻器所选择的电阻丝与普通导体相比，在长度和横截面积相等的情况下，电阻较大，即电阻率较大。这样，可以在更大范围内改变连入电路的电阻值。 3. 滑动变阻器的连接 (1)多数情况下，应将滑动变阻器串联接入电路。 (2) 一般情况下，实验中使用4 个接线柱的滑动变阻器，如图6 所示。连接的方法有6 种，分别为AC、AD、BD、BC、CD、AB。其中只有AC、AD、BD、BC 这四种方法，也就是所谓的“一上一下”连接，可以改变接入电路的阻值。剩下的两种接法不能改变接入电路的阻值。 ①滑动变阻器的有效接法：串联在电路中，一上一下。 ②滑动变阻器的无效接法：全接上或全接下 4. 滑动变阻器的“铭牌”中两个数据的意义 滑动变阻器的铭牌上标有最大电阻和允许通过的最大电流。使用滑动变阻器时，电路中的电流不能超过其允许通过的最大电流。 5. 使用滑动变阻器的操作注意点 (1)电路中开关闭合前，滑动变阻器应接入最大阻值，即滑片离接线的下接线柱最远。 (2)使用时，通过滑动变阻器的电流不能超过它允许通过的最大电流，否则会烧坏滑动变阻器。 6. 旋钮式电阻箱 (1)电阻箱是一种能读出连入电路阻值的变阻器，在电路图中用符号“”表示。 (2)结构：如图所示的电阻箱，箱面上有四个旋盘，两个接线柱。 (3)使用方法：使用时，把两个接线柱接入电路，调节旋盘就能得到相应的任意阻值。 (4)读数方法：读数时，将各个旋钮对应的示数乘面板上的倍数，然后加在一起即为电阻箱接入电路中的电阻值。 7. 电位器 (1)结构如图所示，使用时，把a(或c)和b 接入电路，调节旋钮，就可以使滑片旋转，从而改变接入电路中电阻丝的长度，改变接入电路中的电阻。 (2)应用：旋钮式台灯的开关。当转动旋钮时，滑片可以在弧形电阻丝上旋转，从而调节台灯的亮度。 特别提醒 1. 改变电阻丝的长度来改变电阻大小，是因为改变长度比较方便，材料和横截面积不容易改变。 2. 改变的是接入电路中电阻丝的长度，而不是全部电阻丝的长度。 3. 电阻丝外涂着绝缘层，再紧密地绕在绝缘瓷筒上，电流是沿着电阻丝流动，而不是横向流过。不能错误地认为滑动变阻器是通过改变电阻丝的粗细来改变接入电路的电阻大小的。 教材延伸 插孔式电阻箱的原理：利用铜柱插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，即把铜柱插进去，铜柱处的电阻丝就会被短路，电流不会通过电阻丝。 随学随练 1．（2026·四川攀枝花·中考真题）下列示意图中，滑动变阻器连接正确且当滑片向右滑动时，连入电路的电阻变大的是（     ） A． B． C． D． 2．（25-26九年级上·甘肃兰州·期中）如图甲所示是一种插入式电阻箱，当电阻箱的铜塞、拔出，、插入时，则其连入电路电阻大小是___________；乙图中电阻箱的示数是____________。 题型 探究电阻大小的影响因素 电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小是看不见的，要用转换法来研究:在电压一定的情况下，通过比较导体中电流的大小来判断导体电阻的大小;导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，探究电阻大小与哪个因素之间的关系时，其他因素都要保持不变，只改变要研究的因素。 活学活用 1．小华在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时，提出如下猜想： 猜想一：导体的电阻与导体的长度有关； 猜想二：导体的电阻与导体的横截面积有关； 猜想三：导体的电阻与导体的材料有关。 接着他利用如图所示的电路进行验证，实验使用的4根合金丝的规格、材料如表格所示； 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 (1)实验中，通过观察________来比较电阻的大小。 (2)依次把M、N跟电阻丝A、C的两端相连，闭合开关，发现接入C时电流表的示数更大，由此可知导体的电阻大小跟导体的________有关。 (3)为了验证猜想三，他应该选用________两根电阻丝分别接入电路进行实验。 2．（25-26九年级上·福建泉州·期中）物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验，他们利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动）、电源、开关、小灯泡、导线等器材，组装成如图所示的电路进行实验，并提出了以下猜想： A．可能与盐水的浓度有关。         B．可能与盐水的液柱长度有关。 向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡发光，根据小灯泡的亮度可以判断盐水的电阻大小。 (1)探究猜想A时，为了增加盐水的浓度，可向玻璃管中添加___________（选填“盐”或“清水”）并搅拌均匀。探究猜想B时，用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水，同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水，灯泡的亮度逐渐变亮，这一实验现象可以说明：___________。 (2)实验中发现，盐水的电阻改变较小时，灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进：甲同学把灯泡更换为电流表，乙同学在原电路中串联接入电流表，改进方法更好的是___________同学，理由是___________。 题型 滑动变阻器的使用 活学活用 1．（25-26九年级上·河南驻马店·期中）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 2．小王制作了一个亮度可调的台灯，该台灯的电路图如图甲所示，乙为他自制的电位器的结构图，A、B、C是电位器的三个接线柱，台灯与电位器串联，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则应该将电位器的________两个接线柱连入电路。调试过程中，小王发现该台灯灯泡的亮度变化范围很小，请你帮他对这个自制电位器进行改进一下，使得灯泡的亮度变化范围变大：___________________________（填写改进办法）。 基础通关 1．如图为台灯上的“亮度”旋钮，它通过调节接入电路的________ 来控制电流，实质是一个__________ （选填“定值电阻”或“变阻器”）。若要使电灯变暗，应将滑片b沿__________ （选填“顺时针”或“逆时针”）滑动。 2．如图所示的情景粗略而形象地反映了电流与电压、电阻的关系，图中模拟电阻的是____________，模拟电压的是____________。（选填“甲”、“乙”或“丙”） 3．人的皮肤干燥时，双手之间的电阻约为几千欧至几万欧，10kΩ＝__________Ω＝__________MΩ；我们平常所说的绝缘体，其电阻一般应在1MΩ以上，1MΩ＝__________Ω。 4．（25-26九年级上·河南许昌·期中）如图是某汽车油量表的简化示意图。该油量表是由____________（选填“电压表”或“电流表”）改装而成，当油箱内油量增加时，油量表的示数____________（选填“增大”或“减小”）。 5．（24-25九年级上·贵州黔西南·期末）小阳根据所学知识设计了如图所示的电子量角器，电压表的量程为0~3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻RMP与滑片OP旋转角度θ成正比，当测量180°角时电压表为2V。在测量时随着所测角度θ增大，电压表示数______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 6．（25-26九年级上·吉林·期中）如图所示是一种测定油箱内油量的装置。 (1)此装置的油量表是由______表改装而成的，当油量减少时，滑动变阻器的阻值将______，油量表的示数将______。 (2)此装置中接入定值电阻是为了防止______（选填“加满油”或“用完油”）时可能造成的电路短路。 7．（25-26九年级上·湖南长沙·期中）周南中学120周年校庆进行了无人机表演。制造无人机用到的芯片是___________材料。操纵无人机飞行的“调速”手柄，可改变无人机飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的、调节电路中电流的电路元件实质是一个___________。 8．（25-26九年级上·天津和平·期中）如图甲所示，电阻箱的示数为______Ω；如图乙所示是旋转式变阻器的结构图。A、B、C为它的三个接线柱，P为旋转触针。若将它接入电路中调节灯泡的亮度，逆时针旋转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。 9．废旧物品的再次利用是节约资源的重要手段。下列材料再加工后，适合做电工钳柄套的是（     ） A．废铜钥匙 B．易拉罐 C．废铁 D．废橡胶 10．在电气安全操作中，区分导体与绝缘体，是保障人身安全的重要基础。下列给出的一组物质，通常条件之下全部属于绝缘体的是（     ） A．人体、大地、硬质塑料 B．钢制钢尺、食用油、橡胶手套 C．普通玻璃、干燥空气、陶瓷 D．大地、金属铜、食盐水溶液 11．在19世纪初，物理学家刚刚开始研究电流时，规定________定向移动的方向为电流方向，如今我们可以利用发光二极管判断电流的方向如图所示，是发光二极管的示意图。我们把它连入电路中，当发光二极管和小灯泡都发光，电流方向为________（填“A到B”或“B到A”）；如果较短接线脚接A接线柱，长脚接B接线柱时，发光二极管和小灯泡都不发光，这说明发光二极管具有________的性质。 12．小庆利用图所示电路探究“影响导体电阻大小的因素”。在一个木板上有四根电阻丝，其中A、B、C、D的材料、长度、横截面积及其接入电路后电流表示数如表所示。 编号 材料 L/m S/mm² I/A A 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 B 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 C 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 D 锰铜合金 0.5 0.4 0.24 (1)实验通过观察____________________来比较电阻的大小。 (2)为了探究电阻跟横截面积的关系，应该把图中的__________（填电阻丝的字母代号）依次接入电路中。经过分析数据可以推断出，用相同材料、长度制成的电阻丝，横截面积越__________，电阻越大。 (3)小庆依次把电阻丝A、D接入电路中，可以探究导体电阻大小跟导体__________的关系；若要制作一个滑动变阻器，选择电阻线时，应从锰铜合金和镍铬合金中，选用__________合金。 (4)在图中，闭合开关，加热电阻丝后电流表示数变小，说明导体电阻的大小还与__________有关。 素养提升 1．（25-26九年级上·山东泰安·期中）物理实验课上，同学们通过实验研究“用滑动变阻器控制电阻两端的电压”。 (1)图甲是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替导线完成连接（连线不交叉）。要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，滑动变阻器接入的阻值变大。 (2)电路连接时开关应该断开的原因是________；为保护电路元件，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移动到________端（选填“A”或“B”）； (3)某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图乙所示，电流表示数是________，电压表示数是________。 (4)生活中的许多电器中都有类似滑动变阻器的应用，请列举一个：________。 2．（25-26九年级上·山西临汾·期末）火灾报警器包括手动报警按钮和自动感光探测器。自动感光探测器里有一个自动感光（光敏）电阻。这种电阻的特点是它的阻值会随光照强度的变化而变化。老师拿出两个电阻R1和R2，其中一个为光敏电阻，另一个为定值电阻。请你设计实验，帮助老师判断哪个电阻为光敏电阻。（温馨提示：注意实验方案的可操作性） (1)实验器材：___________ (2)实验步骤：___________ (3)实验结论：___________ 3．（2026·上海松江·一模）在跨学科实践课上，某小组同学开展了“探究光敏电阻阻值大小与光照强度关系”的学习活动，实验电路如图所示，其中为光敏电阻。 (1)该小组同学用黑色罩子套住光敏电阻，以模拟____（选填“A．强光”或“B．弱光”）照射； (2)二极管具有单向导电性，它是________（选填“A．导体”“B．半导体”或“C．绝缘体”）； (3)实验中发现：光照变弱时，二极管变暗；光照变强时，二极管变亮。由此可知：光照变强时，光敏电阻的阻值________（选填“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）； (4)该小组同学利用此光敏电阻设计了一个能自动测定光照强度的装置，如图所示。是定值电阻，电源电压不变。要求：当光照强度增强时，光照强度显示器（由电压表改装而成）示数增大，反之示数减小，则光照强度显示器应接在________（选填“A．ab”“B．bc”或“C．ac”）两点间。 4．（25-26九年级上·广东汕头·期中）关于超导材料，下列说法正确的是（　　） A．是绝缘体材料 B．是半导体材料 C．常温常压下电阻为零 D．应用于量子计算 5．变阻器在生产与工程中广泛用于控制与调节。 (1)如图所示，某同学在连接电路时将滑动变阻器的A、C两个接线柱接入电路。为确保安全，闭合开关前，滑片P应置于最______（选涂“A左”或“B右”）端；如图所示，当滑片P向右移动时，接入电路的电阻将______（选涂“A变大”“B变小”或“C不变”）。 (2)若在实验中该同学不小心将滑动变阻器的A、B两个接线柱接入了电路，则调节滑片P时，电路中的电流将______（选涂“A随之改变”或“B保持不变且较小”）。 (3)该同学从网上买了一个合适规格的电位器，准备制作一个简易的调光台灯。如图所示，若要使旋钮顺时针转动时台灯变亮，则应将电位器的______两个接线柱分别与电路中的M、N两点相连，闭合开关后，旋转旋钮，台灯______（填“A能”或“B不能”）完全熄灭。 迁移创新 1．（2026·山东济宁·二模）如图所示，虚线框内有3个相同的定值电阻（阻值为10∼20 Ω），1、2、3、4为箱内线路引出的四个接线柱，M、N是可与接线柱连接的接线头。电源电压恒为12 V，小灯泡标有“4.8 V 0.4 A”字样，其阻值不变。当M接1、N接4，或M接2、N接4时，闭合开关，小灯泡均正常发光，电压表示数均为；当M接1、N接3，或M接2、N接3时，闭合开关，电压表示数均为，且，电压表均正常工作，小灯泡均发光。下列虚线框内的电路连接情况符合要求的是（     ） A． B． C． D． 2．跨学科实践∶制作简易调光台灯 【项目提出】 台灯是生活中最常见的家用电器之一。生活中为了保护视力，在不同使用场景（例如书写文字和使用电脑）时，对光亮度有着不同的需求，因此很多台灯都有可调亮度的功能。同学们学习了电学知识后也想制作一个简易调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 （1）了解简易调光台灯的工作原理。 （2）设计一台简易调光台灯。 （3）选择元件，完成制作。 【项目实施】 （4）小李同学选择用实验室中的电阻设计了一个电路，如图甲所示，此电路中_____（填“能”或“不能”）改变灯泡的亮度。 （5）小马同学选择用滑动变阻器来调节灯泡亮度，他设计的电路图如乙所示。但在实验中他发现，只移动滑动变阻器的滑片，并不能让小灯泡熄灭。于是他再次改进电路设计（如图丁所示），在确保电路安全的前提下，下列能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是（各元件规格完全相同）_____。（填字母） （6）由于滑动变阻器体积较大，他们又找来电位器来代替图乙中的滑动变阻器，电位器的结构图如丙所示，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动旋钮可以改变接入电路的电阻，它的原理是通过改变电位器接入电路中电阻丝的__________（选填“长度”或“横截面积”）从而改变接入电路中的电阻。为了顺时针旋转旋钮时电灯变亮，则应该选择__________（选填“AB”、“AC”或“BC”）接线柱接入电路。 【展示交流】 （7）同学们展示了自己利用电位器制作的调光台灯，闭合控制开关，旋转电位器的旋钮，小灯泡可以改变亮度，当旋钮旋转到一端时，发现小灯泡不发光。小组同学思考既然可以通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到熄灭，就可以去掉电路中的控制开关，不必断电。请从节能的角度评价一下他们的做法∶_______________________。 （8）为了实现“控制灯泡由亮到灭”，小明设想在电位器的电阻片某一端加上一层绝缘层，使得只要旋转电位器的旋钮就能保证灯泡可以调到熄灭，则绝缘层应靠近图丙中_______（选填“A”或“C”）端。 3．调光灯常用图所示的含电位器电路来改变小灯亮度。电源电压为且保持不变，A、B、C是电位器上的三个接线柱。闭合开关，逆时针旋转电位器的轴，要使电位器接入电路的电阻值变大。 (1)请在图中将、分别与电路中的接线头、相连。 (2)若观察到小灯始终不亮，已知电路中出现一处故障，且只发生在小灯或电位器上（各接线柱连接完好）。则电路的故障可能是________________________； (3)为确定故障，顺时针转动电位器的轴，滑片从弧形电阻片上的点滑动至点，观察到小灯仍然始终不亮，则可以排除的电路故障是________________________； (4)为进一步确定故障，滑片滑回至弧形电阻片上的点，再在电路中接入电压表，请写出电压表接入的位置及方式，以及闭合开关后，电压表的示数与对应的故障。____________________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $