12.1 电阻 变阻器（导学案）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

12.1电阻 变阻器 （导学案） 【学习目标】 1. 物理观念：知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，知道电阻的符号、单位及换算关系；理解电阻是导体本身的一种性质，知道影响电阻大小的因素；知道变阻器的概念，了解滑动变阻器的构造、工作原理和使用方法。 2. 科学思维：通过“接入不同导体，观察电流变化”的实验，从电流的变化推理导体对电流的阻碍作用，建立电阻概念；通过探究影响电阻大小的因素，体会控制变量法和转换法在实验中的应用。 3. 科学探究：经历探究影响导体电阻大小因素的实验过程，学会运用控制变量法设计实验方案；通过观察滑动变阻器的结构，学会将滑动变阻器正确接入电路并调节电流。 4. 科学态度与责任：通过了解电阻在生活和技术中的应用，体会物理与生产生活的联系；在实验操作中养成严谨、规范、安全的实验习惯。 【学习重点】 1. 电阻的概念、单位及换算关系。 2. 影响导体电阻大小的因素。 3. 滑动变阻器的构造、工作原理及正确使用方法。 【学习难点】电阻概念的建立；运用控制变量法探究影响电阻大小的因素；滑动变阻器的正确连接。 【自主预习】阅读教材，完成以下内容： 1. 电阻的定义：把表示导体对电流 作用的物理量叫做电阻，用字 表示。 2. 电阻的单位：国际单位： ，简称 ，符号是 。 常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。 换算关系：1 kΩ = Ω，1 MΩ = Ω。 3. 电阻器：具有一定电阻值的元件叫做电阻器，电阻器在电路图中的符号是。 4. 导体的电阻取决于它的 、 和 。材料相同的导体，长度越 、横截面积越 ，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 。 5. 变阻器的定义：阻值可以调节 的电阻叫做变阻器。 6. 滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的 来改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流。 7. 滑动变阻器的参数“20Ω 2A”。“20Ω”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 是2A。 【课堂探究】 探究一、不同材料导体的导电能力是否相同？ 【自主活动】 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，和接人康铜丝相比较，小灯泡的亮度又如何变化？电流如何变化？ 1. 将导线M和N两端直接连接起来，闭合开关S，观察并记录电流表的示数。 现象： 。 2. 在M、N之间接入一根康铜丝，观察并记录电流表的示数。 现象： 。 3. 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，观察并记录电流表的示数。 现象： 。 分析与归纳： 1. 接入康铜丝或镍铬合金丝后，电路中的电流变小，说明了什么？ 。 2. 接入不同材料的金属丝后电流不同，说明了什么？ 。 3. 如何定量地描述导体对电流的阻碍作用大小？ 物理学中引入了电阻这个物理量。 知识归纳： 1. 电阻的定义：把表示导体对电流 作用的物理量叫做电阻，用 表示。 2. 电阻的单位：国际单位是 ，简称 ，符号 。常用单位有 、 。换算关系： 。 【例题1】如图所示的电路元件是（     ） A．电阻 B．电池 C．开关 D．导线 探究二、电阻的大小与哪些因素有关? 问题情境： 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？ 猜想与假设： 导体的电阻可能与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关。 实验方法： 转换法：通过观察电流表示数的变化来判断电阻的大小。电流越大，说明接入的导体电阻越小。 控制变量法：探究电阻与其中一个因素的关系时，必须控制其他因素不变。 实验探究： 【实验目的】探究导体的电阻与哪些因素有关。 【实验器材】电池组、电流表、小灯泡、开关、导线若干、规格不同的镍铬合金丝（长度不同、粗细不同）、康铜丝等。 【实验步骤与记录】 探究一：电阻与导体长度的关系（控制材料和横截面积相同） 接入导体 材料 长度 横截面积 电流表示数 电阻大小 导体A 镍铬合金 短 相同 较大 较小 导体B 镍铬合金 长 相同 较小 较大 探究二：电阻与导体横截面积的关系（控制材料和长度相同） 接入导体 材料 长度 横截面积 电流表示数 电阻大小 导体C 镍铬合金 相同 细 较小 较大 导体D 镍铬合金 相同 粗 较大 较小 探究三：电阻与导体材料的关系（控制长度和横截面积相同） 接入导体 材料 长度 横截面积 电流表示数 电阻大小 导体E 康铜 相同 相同 较大 较小 导体F 镍铬合金 相同 相同 较小 较大 分析与论证： 1. 比较导体A和B的数据，可以得出什么结论？ 。 2. 比较导体C和D的数据，可以得出什么结论？ 。 3. 比较导体E和F的数据，可以得出什么结论？ 。 实验结论： 导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的 、 、 有关，还与导体的 有关。同种 的导体， 越长，电阻越大； 越大，电阻越小。 拓展思考： 导体的电阻是否还与温度有关？请查阅资料了解。 大多数导体的电阻随温度升高而增大，也有少数导体的电阻随温度升高而减小。 【例题2】央视《是真的吗》节目中，主持人做了“”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图甲），已知锡纸条上ab，bc，cd段长度相等，则_______段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越_______（“大”或“小”），电阻越大。 【例题3】将一段电阻丝对折后接入电路中，对折后的电阻与原来相比（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 【例题4】小明在实验室探究“影响导体电阻大小的因素”；实验中选用了四根不同的金属丝，规格如表所示，实验电路中串联了一个电流表； 编号 材料 长度l/m 横截面积 A 镍铬合金丝 0.5 0.5 B 镍铬合金丝 1.0 0.5 C 镍铬合金丝 0.5 1.0 D 锰铜合金丝 0.5 0.5 (1)实验中，导体电阻的大小是通过观察____________来间接反映的，这种物理科学研究方法叫做____________法； (2)为了探究导体电阻大小与导体长度的关系，应选用编号为______的两根金属丝分别接入电路中进行实验； (3)选用A和C两根金属丝进行实验，发现接入C金属丝时电流表示数较大，这说明：在材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越______（选涂“A．大”或“B．小”）； (4)选用A和D两根金属丝进行实验，是为了探究导体电阻大小与导体____________的关系； (5)小明进一步实验发现，用酒精灯给接入电路的某种材料加热时，电流表的示数逐渐增大，这表明部分导体的电阻随温度的升高而______（选涂“A．增大”或“B．减小”）。 探究三、如何改变电阻? 一、认识滑动变阻器 1. 变阻器：阻值可以调节变化的电阻叫做变阻器。 2. 滑动变阻器的构造：电阻丝、金属杆、滑片、接线柱。 3. 变阻器的工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻，从而改变电路中的电流。 4. 滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1.5A”字样，分别表示什么含义？ “50Ω”表示滑动变阻器的 ；“1.5A”表示滑动变阻器 。 二、探究滑动变阻器的接法 【实验目的】探究滑动变阻器的正确接法 【实验器材】电池组、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线若干。 【实验步骤】 1. 将滑动变阻器的“A”和“D”两个接线柱接入电路（一上一下），闭合开关，移动滑片，观察小灯泡亮度的变化。 现象： 。 2. 将滑动变阻器的“A”和“B”两个接线柱接入电路（两下），闭合开关，移动滑片，观察小灯泡亮度的变化。 现象： 。 3. 将滑动变阻器的“C”和“D”两个接线柱接入电路（两上），闭合开关，移动滑片，观察小灯泡亮度的变化。 现象： 。 分析与归纳： 1. 哪种接法能够改变电路中的电流？为什么？ 。 2. 为什么“两下”接法和“两上”接法都不能改变电阻？ “两下”接法： 。 “两上”接法： 。 知识归纳： 滑动变阻器的正确接法：应接入“ ”两个接线柱。 使用注意事项： 闭合开关前，应将滑片移到 的位置（保护电路）。 滑动变阻器应 接入电路。 注意不超过滑动变阻器允许通过的 三、电位器 电位器也是一种可变电阻器 【例题5】．如图滑动变阻器的接法中，当滑片P向右移动时电阻变小的接法是（　　） A． B． C． D． 【例题6】将图甲中的夹子M、N分别夹在图乙滑动变阻器的接线柱上，闭合开关后，滑动变阻器接入电路的电阻最大，且能调节灯泡亮度的接法是（　　） A．M接A，N接B B．M接C，N接D C．M接D，N接A D．M接C，N接B 【例题7】如图所示，甲为家庭用可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是（   ） A．若只将B、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮 B．通过电位器的电流越小，说明阻碍电流程度越大，电位器电阻越大 C．该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度 D．将A、C接入电路，若只将电阻丝做得更细，顺时针旋转滑片时，灯泡会变亮 【课堂总结】 12.1 电阻 变阻器 1. 电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，用R表示。国际单位是欧姆，简称欧，符号Ω。常用单位有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），换算关系为：1 kΩ = 103 Ω，1 MΩ = 106 Ω。 2. 导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的材料、长度、横截面积有关，还与导体的温度有关。同种材料的导体，长度越长，电阻越大；横截面积越大，电阻越小。不同材料的导体，即使长度和横截面积相同，电阻一般也不同。 3. 滑动变阻器是实验室中常用的变阻器，主要由电阻丝、金属杆、滑片和接线柱组成。滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流。 4. 滑动变阻器应接入“一上一下”两个接线柱，即接入电阻丝的一部分。闭合开关前，应将滑片移到阻值最大的位置，以保护电路。滑动变阻器应与被测电路串联。使用时注意不超过滑动变阻器允许通过的最大电流。 【课堂练习】 1．电阻是导体对电流的_________作用，在图1中A、B为两根横截面积相同的铜线，则A铜线的电阻比B铜线的电阻_________（选填“大”或“小”），不考虑温度的变化，A铜线两端的电压增大，A铜线的电阻_________（选填“变大”“变小”或“不变”）；如图2是电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，若将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时，接入电路的阻值_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 2．横截面积相等的镍铬导线甲和乙，若甲的长度小于乙的长度，则甲的电阻________乙的电阻。将它们串联接入电路，则通过甲的电流________通过乙的电流；将它们并联接入电路，则通过甲的电流________通过乙的电流。（均选填“小于”“等于”或“大于”） 3．滑动变阻器可以改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。 (1)滑动变阻器的工作原理是改变接入电路中电阻丝的________从而改变自身的电阻。 (2)如图所示，当使用A和C两个接线柱时，________达到改变电流的目的（选填“A．能”或“B．不能”）；当使用B和C两个接线柱时，闭合开关，滑片P向右滑动，电流表示数________（选填“A．变大”、“B．不变”或“C．变小”）。 (3)在图所示的电路中有一根导线尚未连接，以笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向B端移动时，电流表示数变大，小灯泡亮度变亮。 (4)除了实验室常用的滑动变阻器外，各种电器中还会使用电位器。如图所示，甲为亮度可调的台灯，乙为调节其亮度的电位器，A、B、C是电位器的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若逆时针旋转旋钮时灯泡亮度变亮，则应连接________（选填“A”或“C”）和B两接线柱。 4．铅笔芯的型号主要根据石墨和黏土的比例来划分，如“B”型号笔芯，“B”的数字越大，则石墨含量越高。下列四种铅笔芯，它们长度相同，图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中，灯泡最亮时，连入电路中的铅笔芯是（     ） A． B． C． D． 5．如图所示，闭合开关S，发现灯泡亮，不亮。调节变阻器滑片P，变亮，始终不亮。出现这一现象的原因可能是（     ） A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器接触不良 C．灯泡短接 D．灯泡断路 6．如图（a）所示，在调音台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（b）所示。若使当滑片向下移动时，拉杆式变阻器的电阻变大，则需要将拉杆式变阻器的哪两个接线柱接入电路（     ） A．AB B．AC C．BC D．CD 7．在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，一个木板上有四根不同规格的电阻丝，其中a、b、c和d的材料、横截面积和长度情况见下表（温度相同）。 电阻丝 材料 长度/m 横截面积 电流/A a 锰合金 1.0 0.4 0.80 b 镍合金 1.0 0.4 0.22 c 镍合金 1.0 0.8 0.44 d 镍合金 0.5 0.4 0.44 (1)实验是在控制电源电压不变的情况下，通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，这是采用了转换法。以下选项中，同样采用了此种方法的是___________； A．借助水压学习电压 B．验电器金属箔片张开角度大小来反映所带电荷的多少 (2)为了探究电阻跟横截面积的关系，应该把___________（填电阻丝的字母代号）依次接入图中，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较两根电阻丝的大小，其结论是在其他条件相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越___________； (3)根据c、d两组数据，该同学认为导体的电阻大小与长度无关。他的观点是___________的（选填“正确”或“错误”），原因是___________。 【课后反思】 1. 自我评价：本节课你最大的收获是什么？在理解“电荷间的相互作用规律”这一点上，你还有哪些疑惑？ 2. 思维拓展：在“电荷间相互作用”的实验中，我观察到了什么现象？我得出了什么结论？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.1电阻 变阻器 （导学案） 【学习目标】 1. 物理观念：知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，知道电阻的符号、单位及换算关系；理解电阻是导体本身的一种性质，知道影响电阻大小的因素；知道变阻器的概念，了解滑动变阻器的构造、工作原理和使用方法。 2. 科学思维：通过“接入不同导体，观察电流变化”的实验，从电流的变化推理导体对电流的阻碍作用，建立电阻概念；通过探究影响电阻大小的因素，体会控制变量法和转换法在实验中的应用。 3. 科学探究：经历探究影响导体电阻大小因素的实验过程，学会运用控制变量法设计实验方案；通过观察滑动变阻器的结构，学会将滑动变阻器正确接入电路并调节电流。 4. 科学态度与责任：通过了解电阻在生活和技术中的应用，体会物理与生产生活的联系；在实验操作中养成严谨、规范、安全的实验习惯。 【学习重点】 1. 电阻的概念、单位及换算关系。 2. 影响导体电阻大小的因素。 3. 滑动变阻器的构造、工作原理及正确使用方法。 【学习难点】电阻概念的建立；运用控制变量法探究影响电阻大小的因素；滑动变阻器的正确连接。 【自主预习】阅读教材，完成以下内容： 1. 电阻的定义：把表示导体对电流阻碍作用的物理量叫做电阻，用字母R表示。 2. 电阻的单位：国际单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。 常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。 换算关系：1 kΩ = 10³ Ω，1 MΩ = 10⁶ Ω。 3. 电阻器：具有一定电阻值的元件叫做电阻器，电阻器在电路图中的符号是。 4. 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。 5. 变阻器的定义：阻值可以调节变化的电阻叫做变阻器。 6. 滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流。 7. 滑动变阻器的参数“20Ω 2A”。“20Ω”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。 【课堂探究】 探究一、不同材料导体的导电能力是否相同？ 【自主活动】 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，和接人康铜丝相比较，小灯泡的亮度又如何变化？电流如何变化？ 1. 将导线M和N两端直接连接起来，闭合开关S，观察并记录电流表的示数。 现象：电流表示数为I0，小灯泡正常发光。 2. 在M、N之间接入一根康铜丝，观察并记录电流表的示数。 现象：小灯泡变暗，电流表的示数变小。 3. 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，观察并记录电流表的示数。 现象：与接入康铜丝相比，小灯泡更暗，电流表的示数更小。 分析与归纳： 1. 接入康铜丝或镍铬合金丝后，电路中的电流变小，说明了什么？ 说明导体虽然能够导电，但是对电流有阻碍作用。 2. 接入不同材料的金属丝后电流不同，说明了什么？ 不同材料的导体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。 3. 如何定量地描述导体对电流的阻碍作用大小？ 物理学中引入了电阻这个物理量。 知识归纳： 1. 电阻的定义：把表示导体对电流阻碍作用的物理量叫做电阻，用R表示。 2. 电阻的单位：国际单位是欧姆，简称欧，符号Ω。常用单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。换算关系：1 kΩ = 10³ Ω，1 MΩ = 10³ kΩ = 10⁶ Ω。 【例题1】如图所示的电路元件是（     ） A．电阻 B．电池 C．开关 D．导线 【答案】A 【详解】图中所示是电路中常见的色环电阻，属于电阻元件；电池是提供电能的电源、开关用于控制电路通断、导线用于连接电路，三者外形均与图中元件不符。 故选A。 探究二、电阻的大小与哪些因素有关? 问题情境： 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？ 猜想与假设： 导体的电阻可能与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关。 实验方法： 转换法：通过观察电流表示数的变化来判断电阻的大小。电流越大，说明接入的导体电阻越小。 控制变量法：探究电阻与其中一个因素的关系时，必须控制其他因素不变。 实验探究： 【实验目的】探究导体的电阻与哪些因素有关。 【实验器材】电池组、电流表、小灯泡、开关、导线若干、规格不同的镍铬合金丝（长度不同、粗细不同）、康铜丝等。 【实验步骤与记录】 探究一：电阻与导体长度的关系（控制材料和横截面积相同） 接入导体 材料 长度 横截面积 电流表示数 电阻大小 导体A 镍铬合金 短 相同 较大 较小 导体B 镍铬合金 长 相同 较小 较大 探究二：电阻与导体横截面积的关系（控制材料和长度相同） 接入导体 材料 长度 横截面积 电流表示数 电阻大小 导体C 镍铬合金 相同 细 较小 较大 导体D 镍铬合金 相同 粗 较大 较小 探究三：电阻与导体材料的关系（控制长度和横截面积相同） 接入导体 材料 长度 横截面积 电流表示数 电阻大小 导体E 康铜 相同 相同 较大 较小 导体F 镍铬合金 相同 相同 较小 较大 分析与论证： 1. 比较导体A和B的数据，可以得出什么结论？ 材料、横截面积相同时，导体长度越长，电阻越大。 2. 比较导体C和D的数据，可以得出什么结论？ 材料、长度相同时，导体横截面积越大，电阻越小。 3. 比较导体E和F的数据，可以得出什么结论？ 长度、横截面积相同时，不同材料的导体电阻不同。 实验结论： 导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的材料、长度、横截面积有关，还与导体的温度有关。同种材料的导体，长度越长，电阻越大；横截面积越大，电阻越小。 拓展思考： 导体的电阻是否还与温度有关？请查阅资料了解。 大多数导体的电阻随温度升高而增大，也有少数导体的电阻随温度升高而减小。 【例题2】央视《是真的吗》节目中，主持人做了“”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图甲），已知锡纸条上ab，bc，cd段长度相等，则_______段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越_______（“大”或“小”），电阻越大。 【答案】 ab 小 【详解】[1][2]电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，当材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。ab、bc、cd段材料相同、长度相等，ab是锡纸条被剪掉后最细的部分，横截面积最小，因此ab段的电阻最大。 【例题3】将一段电阻丝对折后接入电路中，对折后的电阻与原来相比（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 【答案】B 【详解】导体的电阻与长度、横截面积、材料等有关，将电阻丝对折后，其长度变为原来的一半，横截面积变为原来的两倍，故电阻变为原来的，电阻值变小，故选B。 【例题4】小明在实验室探究“影响导体电阻大小的因素”；实验中选用了四根不同的金属丝，规格如表所示，实验电路中串联了一个电流表； 编号 材料 长度l/m 横截面积 A 镍铬合金丝 0.5 0.5 B 镍铬合金丝 1.0 0.5 C 镍铬合金丝 0.5 1.0 D 锰铜合金丝 0.5 0.5 (1)实验中，导体电阻的大小是通过观察____________来间接反映的，这种物理科学研究方法叫做____________法； (2)为了探究导体电阻大小与导体长度的关系，应选用编号为______的两根金属丝分别接入电路中进行实验； (3)选用A和C两根金属丝进行实验，发现接入C金属丝时电流表示数较大，这说明：在材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越______（选涂“A．大”或“B．小”）； (4)选用A和D两根金属丝进行实验，是为了探究导体电阻大小与导体____________的关系； (5)小明进一步实验发现，用酒精灯给接入电路的某种材料加热时，电流表的示数逐渐增大，这表明部分导体的电阻随温度的升高而______（选涂“A．增大”或“B．减小”）。 【答案】(1) 电流表的示数 转换 (2)A、B (3)B (4)材料 (5)B 【详解】（1）实验中，电源电压一定，导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越大，通过导体的电流越小，故导体电阻的大小是通过观察电流表的示数来间接反映； 用容易观测的电流表的示数来反映不易直接观测的导体电阻的大小，这种研究方法叫做转换法。 （2）为了探究导体电阻大小与导体长度的关系，需要改变导体的长度，控制导体的材料和横截面积不变，故选择A、B两根电阻丝分别接入电路中进行实验。 （3）C金属丝与A金属丝相比，在材料和长度相同时，C金属丝的横截面积较大，选用A和C两根金属丝进行实验，发现接入C金属丝时电流表示数较大，对电流的阻碍作用较小，即金属丝的电阻较小，故结论为在材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小，故选B。 （4）A和D的长度、横截面积都相同，只有材料不同，因此是探究电阻大小与导体材料的关系。 （5）给导体加热时电源电压不变，电流表示数增大，说明电路里导体对电流的阻碍作用变弱，即导体的电阻变小，这表明部分导体的电阻随温度的升高而减小，故选B。 探究三、如何改变电阻? 一、认识滑动变阻器 1. 变阻器：阻值可以调节变化的电阻叫做变阻器。 2. 滑动变阻器的构造：电阻丝、金属杆、滑片、接线柱。 3. 变阻器的工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。 4. 滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1.5A”字样，分别表示什么含义？ “50Ω”表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω；“1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。 二、探究滑动变阻器的接法 【实验目的】探究滑动变阻器的正确接法 【实验器材】电池组、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线若干。 【实验步骤】 1. 将滑动变阻器的“A”和“D”两个接线柱接入电路（一上一下），闭合开关，移动滑片，观察小灯泡亮度的变化。 现象：滑片移动时，小灯泡亮度改变。 2. 将滑动变阻器的“A”和“B”两个接线柱接入电路（两下），闭合开关，移动滑片，观察小灯泡亮度的变化。 现象：滑片移动时，小灯泡亮度不变。 3. 将滑动变阻器的“C”和“D”两个接线柱接入电路（两上），闭合开关，移动滑片，观察小灯泡亮度的变化。 现象：滑片移动时，小灯泡亮度不变。 分析与归纳： 1. 哪种接法能够改变电路中的电流？为什么？ “一上一下”接法能够改变电路中的电流。因为接入电路的是电阻丝的一部分，移动滑片时，接入电路电阻丝的长度改变，电阻随之改变。 2. 为什么“两下”接法和“两上”接法都不能改变电阻？ “两下”接法：接入电路的是电阻丝的全部，移动滑片不能改变接入电阻丝的长度。 “两上”接法：接入电路的是金属杆，金属杆的电阻很小，移动滑片不能改变接入电路的电阻。 知识归纳： 滑动变阻器的正确接法：应接入“一上一下”两个接线柱。 使用注意事项： 闭合开关前，应将滑片移到阻值最大的位置（保护电路）。 滑动变阻器应串联接入电路。 注意不超过滑动变阻器允许通过的最大电流 三、电位器 电位器也是一种可变电阻器 【例题5】．如图滑动变阻器的接法中，当滑片P向右移动时电阻变小的接法是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AD．滑动变阻器接入了左半段，滑片右移，连入电路的电阻丝变长，电阻变大，故AD不符合题意； B．滑动变阻器接入了右半段，滑片右移，连入电路的电阻丝变短，电阻变小，故B符合题意； C．滑动变阻器电阻丝全部接入了电路，滑片移动，连入电路的电阻丝不变，电阻不变，故C不符合题意。 故选B。 【例题6】将图甲中的夹子M、N分别夹在图乙滑动变阻器的接线柱上，闭合开关后，滑动变阻器接入电路的电阻最大，且能调节灯泡亮度的接法是（　　） A．M接A，N接B B．M接C，N接D C．M接D，N接A D．M接C，N接B 【答案】D 【详解】A．当M接A，N接B时，滑动变阻器电阻丝全部接入电路，相当于接了一个定值电阻，无论滑片怎样移动，都不能调节灯泡的亮度，故A不符合题意； B．当M接C，N接D时，此时没有电阻丝接入电路，无论滑片怎样移动，灯泡亮度都不会发生变化，而且电路中电流很大，有可能烧坏灯泡，故B不符合题意； C．当M接D，N接A时，此时能调节灯泡的亮度，但滑动变阻器接入电路中的电阻最小，故C不符合题意； D．当M接C，N接B时，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，灯泡最暗，移动滑片能调节灯泡的亮度，故D符合题意。 故选D。 【例题7】如图所示，甲为家庭用可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是（   ） A．若只将B、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮 B．通过电位器的电流越小，说明阻碍电流程度越大，电位器电阻越大 C．该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度 D．将A、C接入电路，若只将电阻丝做得更细，顺时针旋转滑片时，灯泡会变亮 【答案】D 【详解】A．若只将B、C接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路，顺时针旋转滑片，电阻丝连入申路的长度发生变短，电阻变小，电路的电流变大，灯泡的亮度变亮，故A正确，不符合题意； B．电阻的作用就是阻碍电流，电阻越大，阻碍电流的程度就越大。在电压不变的相同情况下，通过电位器的电流越小，说明阻碍电流程度越大，电位器电阻越大，故B正确，不符合题意； C．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，故C正确，不符合题意； D．若只将A、C接入电路，若只将电阻丝做得更细些，电阻丝的总电阻变大，但电位器的全部电阻丝都接入电路，顺时针旋转滑片时，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故D错误，符合题意。 故选D。 【课堂总结】 12.1 电阻 变阻器 1. 电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，用R表示。国际单位是欧姆，简称欧，符号Ω。常用单位有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），换算关系为：1 kΩ = 103 Ω，1 MΩ = 106 Ω。 2. 导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的材料、长度、横截面积有关，还与导体的温度有关。同种材料的导体，长度越长，电阻越大；横截面积越大，电阻越小。不同材料的导体，即使长度和横截面积相同，电阻一般也不同。 3. 滑动变阻器是实验室中常用的变阻器，主要由电阻丝、金属杆、滑片和接线柱组成。滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流。 4. 滑动变阻器应接入“一上一下”两个接线柱，即接入电阻丝的一部分。闭合开关前，应将滑片移到阻值最大的位置，以保护电路。滑动变阻器应与被测电路串联。使用时注意不超过滑动变阻器允许通过的最大电流。 【课堂练习】 1．电阻是导体对电流的_________作用，在图1中A、B为两根横截面积相同的铜线，则A铜线的电阻比B铜线的电阻_________（选填“大”或“小”），不考虑温度的变化，A铜线两端的电压增大，A铜线的电阻_________（选填“变大”“变小”或“不变”）；如图2是电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，若将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时，接入电路的阻值_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 阻碍 大 不变 变大 【详解】电阻的定义就是导体对电流的阻碍作用，这是初中物理的基础概念。 由材料、横截面积相同的导体，长度越长电阻越大，可知A铜线的电阻更大。 因导体的电阻与两端电压无关，故A铜线两端电压增大时电阻不变。 接b、c时，接入电路的是滑片到c的电阻丝；逆时针转动旋钮，接入电阻丝长度变长，故阻值变大。 2．横截面积相等的镍铬导线甲和乙，若甲的长度小于乙的长度，则甲的电阻________乙的电阻。将它们串联接入电路，则通过甲的电流________通过乙的电流；将它们并联接入电路，则通过甲的电流________通过乙的电流。（均选填“小于”“等于”或“大于”） 【答案】 小于 等于 大于 【详解】导体的电阻与材料、长度、横截面积有关，当材料相同、横截面积相等时，长度越短，电阻越小。甲的长度小于乙，故甲的电阻小于乙的电阻。 串联电路的基本特点是各处电流都相等，因此将甲、乙串联接入电路时，通过甲的电流等于通过乙的电流。 并联电路中各支路两端电压相等，根据欧姆定律，在电压相同的条件下，电阻越小，电流越大。由于甲的电阻小于乙的电阻，所以通过甲的电流大于通过乙的电流。 3．滑动变阻器可以改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。 (1)滑动变阻器的工作原理是改变接入电路中电阻丝的________从而改变自身的电阻。 (2)如图所示，当使用A和C两个接线柱时，________达到改变电流的目的（选填“A．能”或“B．不能”）；当使用B和C两个接线柱时，闭合开关，滑片P向右滑动，电流表示数________（选填“A．变大”、“B．不变”或“C．变小”）。 (3)在图所示的电路中有一根导线尚未连接，以笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向B端移动时，电流表示数变大，小灯泡亮度变亮。 (4)除了实验室常用的滑动变阻器外，各种电器中还会使用电位器。如图所示，甲为亮度可调的台灯，乙为调节其亮度的电位器，A、B、C是电位器的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若逆时针旋转旋钮时灯泡亮度变亮，则应连接________（选填“A”或“C”）和B两接线柱。 【答案】(1)长度 (2) A A (3) (4)A 【详解】（1）略。 （2）当使用A和C两个接线柱时，电流可以通过滑动变阻器左侧的电阻丝，因此能达到改变电流的目的。故选A。 当使用B和C两个接线柱时，滑片P向右滑动，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电路中电流变大。故选A。 （3）滑片P向B端移动时，电流变大、灯变亮，说明此时滑动变阻器接入电阻要变小，因此接入电路的电阻丝是PB段。连接方法：将电流表的“0.6”接线柱与滑动变阻器的B接线柱相连，据此作图。 （4）逆时针旋转旋钮时灯泡变亮，说明此时接入电路的电阻变小，电阻丝长度变短，电流变大，灯变亮。因此应连接A和B两个接线柱。故选A。 4．铅笔芯的型号主要根据石墨和黏土的比例来划分，如“B”型号笔芯，“B”的数字越大，则石墨含量越高。下列四种铅笔芯，它们长度相同，图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中，灯泡最亮时，连入电路中的铅笔芯是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】电源电压不变时，铅笔芯的电阻越小，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮； 题干说明B的数字越大，石墨含量越高，石墨是导体，因此在其他条件相同时，石墨含量越高的铅笔芯导电性能越好，电阻越小；本题中四根铅笔芯长度完全相同，D选项的铅笔芯石墨含量最高，同时直径最大，即横截面积最大，在四个铅笔芯中电阻最小， 所以将它接入电路时灯泡最亮，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．如图所示，闭合开关S，发现灯泡亮，不亮。调节变阻器滑片P，变亮，始终不亮。出现这一现象的原因可能是（     ） A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器接触不良 C．灯泡短接 D．灯泡断路 【答案】C 【详解】ABD．若滑动变阻器断路、接触不良或灯泡L2断路，电路电流 ，灯泡L1不亮，故ABD错误； C．若灯泡L2短接，L2不亮，此时电路有电流，L1亮；调节滑片P，改变，改变，L1亮度变化，故C正确。 故选C。 6．如图（a）所示，在调音台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（b）所示。若使当滑片向下移动时，拉杆式变阻器的电阻变大，则需要将拉杆式变阻器的哪两个接线柱接入电路（     ） A．AB B．AC C．BC D．CD 【答案】C 【详解】A．接AB时，相当于把全部电阻丝接入电路，滑片移动不会改变接入电阻大小，故A不符合题意； B．接AC时，接入电路的是滑片到A端的电阻丝。当滑片向下移动时，滑片到A的电阻丝长度变短、电阻变小，故B不符合题意； C．接BC时，接入电路的是滑片到B端的电阻丝。滑片向下移动时，这段电阻丝长度变长，电阻变大，故C符合题意； D．接CD时，相当于只把金属杆接入电路，接入电阻始终为0，无法改变电阻，故D不符合题意。 故选C。 7．在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，一个木板上有四根不同规格的电阻丝，其中a、b、c和d的材料、横截面积和长度情况见下表（温度相同）。 电阻丝 材料 长度/m 横截面积 电流/A a 锰合金 1.0 0.4 0.80 b 镍合金 1.0 0.4 0.22 c 镍合金 1.0 0.8 0.44 d 镍合金 0.5 0.4 0.44 (1)实验是在控制电源电压不变的情况下，通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，这是采用了转换法。以下选项中，同样采用了此种方法的是___________； A．借助水压学习电压 B．验电器金属箔片张开角度大小来反映所带电荷的多少 (2)为了探究电阻跟横截面积的关系，应该把___________（填电阻丝的字母代号）依次接入图中，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较两根电阻丝的大小，其结论是在其他条件相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越___________； (3)根据c、d两组数据，该同学认为导体的电阻大小与长度无关。他的观点是___________的（选填“正确”或“错误”），原因是___________。 【答案】(1)B (2) b、c 小 (3) 错误 没有控制导体的横截面积相同 【详解】（1）A．借助水压学习电压是使用了类比法，故A不符合题意； B．通过验电器金属箔片张开角度的大小来反映所带电荷的多少，金属箔片张开的角度大说明物体所带电荷多，金属箔片张开的角度小说明物体所带电荷少，这是利用了转换法，故B符合题意。 故选B。 （2）[1]为了探究电阻与横截面积的关系，应控制导体的材料和长度相同，横截面积不同，满足条件的电阻丝是b和c。 [2]根据表格中数据可以发现，c电阻丝的横截面积大于b电阻丝的横截面积，但通过c电阻丝的电流大于通过b电阻丝的电流，说明c的电阻小，对电流的阻碍作用小，故结论是在其他条件相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小。 （3）[1][2]他的观点是错误的，因为c电阻丝和d电阻丝不仅长度不同，横截面积也不同，不满足控制变量法的要求，要探究导体的电阻与导体的长度的关系时，应控制导体的材料和横截面积相同，故应选用b和d来做实验。 【课后反思】 1. 自我评价：本节课你最大的收获是什么？在理解“电荷间的相互作用规律”这一点上，你还有哪些疑惑？ 2. 思维拓展：在“电荷间相互作用”的实验中，我观察到了什么现象？我得出了什么结论？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $