内容正文:
2026—2027学年九年级上学期物理期中复习讲义(苏科版2024·江苏专用) 专题十 电阻 变阻器
2026—2027学年度第一学期 · 期中复习
专题十 电阻 变阻器
九年级物理(苏科版2024)· 江苏专用 | 精讲精练 · 解析版
40 分钟
建议用时
22 题
题量设置
★★★★☆
难度系数
解析版
讲义版本
01 内容概览
01 电阻及影响因素
· 考点一 电阻概念、单位
· 材料、长度、横截面积、温度
02 半导体与超导体
· 考点二 半导体、芯片、二极管
· 超导体特点与应用
03 滑动变阻器及应用
· 考点三 构造、原理、接线
· 考点四 电位器、电阻箱
04 综合练习
· 10 道江苏期中真题
· 限时闯关 · 查漏补缺
02 期中考情分析(江苏)
2~3 大题
题量分布
8~14 分
占分区间
电阻因素、变阻器接线与应用
核心考点
★★★★☆
难度系数
“电阻 变阻器”是苏科版九年级上册第十四章“欧姆定律”的前置内容,也是江苏九年级上学期期中考试电学板块的基础与重点。南京、苏州、南通、无锡、扬州等地的期中卷常在选择题、填空题和实验探究题中,以探究影响电阻大小的因素、滑动变阻器的接线、电位器和电阻箱读数、调光灯与油量表等为背景,考查学生对电阻概念、控制变量法和变阻器“一上一下”接线的掌握情况。它突出“会辨材料—会接变阻器—会读电阻箱”的电学基础能力。下表汇总常见命题角度:
命题角度
命题频次
分值占比
考查重点
电阻概念与单位
★★★☆☆
约 12%
电阻是导体对电流的阻碍作用,符号 R,单位 Ω;会进行 kΩ、MΩ 换算
影响电阻的因素
★★★★★
约 28%
材料、长度、横截面积、温度;控制变量法、转换法(电流表示数)
半导体与超导体
★★★★☆
约 18%
硅、锗、芯片、二极管;超导体电阻为零、不适合电热器件
滑动变阻器接线
★★★★★
约 26%
原理、铭牌、“一上一下”;同上≈导线、同下≈定值电阻
电位器与电阻箱
★★★★☆
约 16%
电位器三接线柱;旋钮式、插入式电阻箱读数,调光灯、油量表
考试范围
本次期中复习覆盖简单机械和功、机械能和内能、电路初探、欧姆定律等期中前核心内容,各校可依据教学进度选用相应专题;具体统考范围以本校期中考试说明为准。
本专题对应九年级上册第十四章“欧姆定律”中电阻、变阻器的内容,是在认识电路、学会使用电流表和电压表之后、学习欧姆定律之前的基础,江苏期中常以探究实验和变阻器接线为背景命制 2~3 道选择、填空或实验题。请以本校考试说明为准。
命题特点
■ 从概念入手:电阻是导体本身的性质,其大小只与材料、长度、横截面积、温度有关,与是否有电流、电压无关。
■ 探究重方法:探究影响电阻因素时同时用到控制变量法和转换法,电阻大小通过电流表示数(或灯泡亮度)反映。
■ 接线是核心:滑动变阻器“一上一下”才能变阻;接两上端相当于导线、接两下端相当于定值电阻。
■ 读数要规范:旋钮式电阻箱各旋钮示数乘倍数相加;插入式电阻箱把拔出铜塞对应的阻值相加。
备考建议
· 记牢概念与单位:电阻表示导体对电流阻碍作用,符号 R、单位 Ω,熟练换算 1 MΩ=10³ kΩ=10⁶ Ω;
· 探究实验会控变量:研究某一因素时只改变它、其余保持相同,电阻大小通过电流表示数判断(转换法);
· 变阻器会接会判:“一上一下”接线,滑片靠近下接线柱时电阻变小;接两上端是导线、接两下端是定值电阻;
· 电阻箱会读数:旋钮式各示数乘倍数相加,插入式把拔出铜塞对应的阻值相加;
· 闭合开关前保护电路:把滑片移到阻值最大处,半导体、超导体的典型应用要能举例区分。
03 期中复习目标
序号
复习目标
要求层级
对应考点
自评达成
1
知道电阻的概念、符号 R 和单位 Ω,会进行 kΩ、MΩ 之间的换算
知道
考点一
□
2
理解电阻是导体本身的性质,能通过探究说明电阻与材料、长度、横截面积、温度的关系
理解
考点一
□
3
会用控制变量法和转换法设计、分析探究影响电阻因素的实验
应用
考点一
□
4
了解半导体、超导体的导电特点,能举出芯片、二极管、超导输电等典型应用
了解
考点二
□
5
理解滑动变阻器的原理、铭牌含义,会用“一上一下”方法正确接线并判断阻值变化
应用
考点三
□
6
了解电位器、电阻箱的结构,会正确读数并说明其在调光灯、油量表中的应用
应用
考点四
□
04 知识体系(思维导图)
本专题围绕“电阻及影响因素—半导体与超导体—滑动变阻器—变阻器的应用”四条主线展开:先建立电阻概念、明确其单位与性质,通过探究掌握材料、长度、横截面积、温度对电阻的影响,再认识半导体、超导体的特点与应用,进而理解滑动变阻器的原理、铭牌和“一上一下”接线方法,最后学会电位器、电阻箱的读数与应用。复习时形成“会辨材料—会接变阻器—会读电阻箱”的完整知识网络。
“电阻 变阻器”知识体系思维导图
考向一 电阻及影响电阻大小的因素
考点一
电阻及影响电阻大小的因素
知识梳理
1.电阻的概念
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母 R 表示。导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大,电路中的电流就越小。
2.电阻的单位
国际单位是欧姆,简称欧,符号 Ω;常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。换算关系:1 kΩ=10³ Ω,1 MΩ=10³ kΩ=10⁶ Ω。具有一定阻值的元件叫电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。
3.电阻是导体本身的一种性质
导体的电阻只与导体本身的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体中是否有电流、导体两端是否有电压无关。即使导体中没有电流,导体的电阻依然存在。
4.探究影响电阻大小的因素
采用控制变量法:探究电阻与某一因素的关系时,只改变该因素、控制其他因素相同;同时采用转换法,在电压一定时,通过电流表示数的大小(或灯泡亮度)来比较电阻的大小。结论:在材料、横截面积相同时,导体越长电阻越大;在材料、长度相同时,横截面积越大电阻越小;对大多数金属导体,温度越高电阻越大。
表1 影响导体电阻大小的因素
影响因素
具体规律
探究控制
材料
长度、横截面积相同时,材料不同电阻不同(如铜、镍铬合金)
改变材料,其余相同
长度
材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大
改变长度,其余相同
横截面积
材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小
改变横截面积,其余相同
温度
大多数金属导体温度升高,电阻增大
改变温度,其余相同
重难诠释
电阻是导体“本身”的性质:它不随电流、电压的有无而改变,判断时不要被“没有电流就没有电阻”的说法误导。
探究实验同时用到两种方法:控制变量法保证结论可靠,转换法把看不见的电阻大小转化为电流表示数(或灯泡亮度)。
导体对折后长度减半、横截面积加倍,电阻明显变小;只截取一段则长度变短、电阻变小,这是常见的“同一根金属丝”探究。
图1 定值电阻(色环电阻)实物,是具有固定阻值的元件
图2 常见物质的导电性能排序:从导体(银、铜、铝)到绝缘体(玻璃、橡胶、陶瓷)
图3 探究影响电阻大小因素的实验装置:电流表显示电流,金属丝板上 A、B、C、D 为不同金属丝
图4 用酒精灯给电阻丝加热,电流表示数变小,说明温度影响电阻
例题 如图所示,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,根据此实验现象可知,影响导体电阻大小的因素是( )
A.导体的长度 B.导体两端的电压
C.通过导体的电流 D.导体的温度
【答案】D
【解答】解:闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,此过程中,钨丝的材料、长度和横截面积不变,温度升高,说明导体的温度可以影响导体的电阻,故ABC不符合题意、D符合题意。
故选:D。
易错点 别把电阻当成“随电流变化”的量:电阻是导体本身的性质,与是否有电流、电压无关;探究影响因素时控制变量法和转换法要同时说清。
变式 1 如图所示,白炽灯长期使用后,玻璃泡内侧会发黑,这时灯丝的电阻与出厂时相比( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法判断
【答案】C
【解答】解:钨丝升华变细,材料和长度不变,横截面积减小,电阻变大。
故选:C。
变式 2 如图所示为一块长方体金属导体,分别从六个面的中心引出一个接线柱,将该导体选择其中两个接线柱接入电路,则( )
A.上下接入电阻最大 B.前后接入电阻最大
C.左右接入电阻最小 D.任意接法电阻相等
【答案】B
【解答】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,即电阻最小的接法是上下的接法;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,故B正确、ACD错误。
故选:B。
考向二 半导体、超导体与新材料
考点二
半导体、超导体与新材料
知识梳理
1.导体和绝缘体
容易导电的物体叫导体,如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液;不容易导电的物体叫绝缘体,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油。导体和绝缘体之间没有绝对的界限,条件改变时可以相互转化(如玻璃加热后能导电)。
2.半导体
导电性能介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,常见的有硅、锗、砷化镓等。半导体的电阻易受温度、光照、杂质和压力等影响,可制成热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、压敏电阻、发光二极管(LED)、三极管和集成电路(芯片),是现代电子技术的基础。
3.超导体
某些物质在温度降低到一定程度时,电阻突然变为零,这种现象叫超导现象,发生超导现象的物质叫超导体。超导体电阻为零,电流通过时不发热、无能量损耗,可用于远距离输电、制造超导磁体、磁悬浮列车和核磁共振等;但因其不发热,不能用于电烙铁、电炉等需要利用电流热效应的电热器件。
4.其他新材料
石墨烯具有强度高、导电性好等特点,在新能源、电子信息等领域应用广泛;纳米材料、形状记忆合金等新材料也各有特殊性能。
表2 导体、半导体、绝缘体与超导体对比
类别
导电特点
典型应用
导体
容易导电,电阻较小
金属导线、输电、用电器
半导体
导电性能介于导体绝缘体之间,易受外界影响
芯片、二极管、三极管、热敏/光敏电阻
绝缘体
不容易导电,电阻很大
绝缘外壳、橡胶、玻璃、陶瓷
超导体
温度很低时电阻为零,不发热
超导输电、磁悬浮、核磁共振
重难诠释
半导体器件的核心是“电阻随外界条件变化”:热敏、光敏、湿敏、压敏电阻分别对温度、光照、湿度、压力敏感。
超导体“零电阻”是双刃剑:输电、磁悬浮能减少损耗,但电烙铁、电炉等需要发热的器件不能用超导体。
芯片、集成电路主要由硅、锗等半导体材料制成,不是超导材料或绝缘材料,这是选择题高频辨析点。
例题 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
【解答】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。
易错点 超导体应用要分清:零电阻适合输电、磁悬浮以减少损耗,但电烙铁、电炉等需要发热的器件不能用超导体;芯片用的是半导体。
变式 1 中国“95后”科学家曹原发现:石墨烯能在特定条件下零电阻导电,这一发现可能成为常温超导体研究的里程碑。常温下的超导体不适合应用于( )
A.电动机的线圈 B.远距离输电线
C.磁悬浮列车 D.电烙铁
【答案】D
【解答】解:D、超导体的主要特点是零电阻,因此电流通过时不会发热。电烙铁需要利用电流的热效应来发热熔化焊锡,如果使用超导体,它无法产生热量,也就无法正常工作,故D符合题意。
ABC、电动机线圈、远距离输电线、磁悬浮列车(利用超导磁悬浮)都希望减少或避免电阻带来的能量损失,因此适合应用超导体,故ABC不符合题意。
故选:D。
变式 2 家用加湿器的控制电路中有一种电阻,能根据空气湿度改变阻值大小,进一步控制加湿器的喷雾量,制成这种能根据空气湿度改变阻值大小的电阻的材料是( )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
【答案】C
【解答】解:家用加湿器的控制电路中有一种电阻,能根据空气湿度改变阻值大小,进一步控制加湿器的喷雾量,能根据空气湿度改变阻值大小的电阻的材料是半导体。
故选:C。
考向三 滑动变阻器的构造与接线
考点三
滑动变阻器的构造与接线
知识梳理
1.构造
滑动变阻器主要由瓷筒、电阻丝绕成的线圈、滑片 P、金属杆(金属棒)和四个接线柱 A、B、C、D 组成。电阻丝表面涂有绝缘漆,只有与滑片接触处的绝缘漆被刮去,以保证滑片移动时能改变接入电路的电阻丝,电阻丝一般选用电阻率较大的镍铬合金丝。
2.原理
通过移动滑片,改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变电阻,进而改变电路中的电流。
3.铭牌含义
如铭牌“50 Ω 1.5 A”表示:滑动变阻器的最大阻值为 50 Ω(阻值变化范围 0~50 Ω),允许通过的最大电流为 1.5 A,电流超过该值会损坏变阻器。
4.接线方法
采用“一上一下”接线:一个接金属杆上的接线柱(C 或 D),一个接电阻丝两端的接线柱(A 或 B)。接“一上一下”时,滑片靠近所接的下接线柱,接入电阻丝变短、电阻变小。若接上面两个接线柱(C、D),接入的是金属杆,电阻几乎为零,相当于导线;若接下面两个接线柱(A、B),电阻丝全部接入,相当于阻值固定的定值电阻,两种错误接法都不能改变电阻。
5.使用注意
闭合开关前,应将滑片移到阻值最大的位置(使接入电阻丝最长),使电路中电流最小,起到保护电路的作用;通过变阻器的电流不能超过铭牌上允许的最大电流。
表3 滑动变阻器不同接法的特点
接线方式
接入部分
阻值/效果
一上一下(如 C、A)
滑片到下接线柱之间的电阻丝
滑片移动可改变电阻(正确接法)
同上(C、D)
金属杆
电阻几乎为 0,相当于导线
同下(A、B)
全部电阻丝
电阻最大且不变,相当于定值电阻
重难诠释
判断阻值变化先看“下接线柱”:滑片靠近所接的下接线柱,电阻变小;远离则电阻变大。
“一上一下”才能变阻:接两上端是导线(灯一直很亮),接两下端是定值电阻(灯一直很暗)。
铭牌两个数据含义不同:一个是最大阻值(Ω),一个是允许通过的最大电流(A),不要混淆。
图1 滑动变阻器的实物图、结构示意图与电路符号(标注各部分名称)
图2 “一上一下”接法示例:接 C、A,接入的是 AP 段电阻丝
图3 “一上一下”接法示例:接 D、B,接入的是 BP 段电阻丝
图4 错误接法示例:接 C、D(两上端),接入金属杆,电阻几乎为零
例题 如图所示,关于该滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C.如果接AD接线柱,当滑片P向右移动时,阻值变大
D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出
【答案】C
【解答】解:A、制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择电阻率较高的材料,不能选择细铜丝,故A错误;
B、滑片P和AB电阻丝间刮开绝缘物质,可以相连,故B错误;
C、接AD接线柱时,当滑片P向右移动时,电阻丝接入电路中的长度变大,阻值变大,故C正确;
D、变阻器工作时,电流可从下接线柱流进、上接线柱流出,也可以是从上接线柱流进、下接线柱流出,故D错误。
故选:C。
易错点 滑动变阻器接线判据别记反:“一上一下”才能变阻,滑片靠近所接的下接线柱时电阻变小;接两上端是导线、接两下端是定值电阻。
变式 1 如图所示,在自制可调亮度小台灯的实验中,为了达到滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮,下列接法正确的是( )
A.M接A,N接C或D B.M接B,N接C或D
C.M接C,N接A或B D.M接D,N接A或B
【答案】B
【解答】解:滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的,由题意可知,滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮,
为了使滑片向右滑动时,灯泡变亮,即电阻变小,接法是M接B,N接C或D,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
变式 2 如图所示的实物图,对滑动变阻器的相关说法,你认为错误的是( )
A.滑片P向左滑动,小灯泡将变暗,电流表示数减小
B.铭牌“10Ω 2A”表示滑动变阻器的调节范围是0~10Ω
C.闭合开关前滑片P应滑到最右端,是为了保护电路
D.滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
【答案】A
【解答】解:
A、由图可知,该电路为串联电路,滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,小灯泡将变亮,电流表示数变大,故A错误;
B、滑动变阻器铭牌标有“10Ω 2A”,10Ω表示滑动变阻器连入电路的最大电阻是10Ω,则滑动变阻器的调节范围是0~10Ω,故B正确;
C、为了保护电路,闭合开关前滑片P应滑到阻值最大的右端,故C正确;
D、滑动变阻器接入电路中,采用要“一上一下”的接线方法,故D正确。
故选:A。
考向四 变阻器的应用
考点四
变阻器的应用
知识梳理
1.电位器
电位器是滑动变阻器的一种,由弧形电阻片、滑片和三个接线柱组成,通过转动旋钮改变接入电路中电阻片的长度来改变电阻。家用电器的音量开关、亮度可调的台灯、可调温的电热器等都用到电位器,电位器应与被控制的用电器串联。
2.旋钮式电阻箱
电阻箱是一种能够直接读出阻值的变阻器。旋钮式电阻箱有多个旋盘,每个旋盘对应一个倍数(×1、×10、×100、×1000),读数时把每个旋盘对准三角标记的数字乘以其倍数,再相加。
3.插入式(插孔式)电阻箱
插入式电阻箱的铜塞插入时,对应电阻丝被铜塞短路、不接入电路;拔出铜塞时,电流经过该段电阻丝。读数时把所有拔出铜塞所对应的电阻丝阻值相加。
4.滑动变阻器与电阻箱的比较及应用
滑动变阻器能连续改变电阻,但不能直接读出阻值;电阻箱能读出阻值,但阻值改变是不连续的。变阻器还可用于油量表、风力测定仪、测体重的电子秤等,通过电阻变化反映油量、风力、压力等。
表4 滑动变阻器、电位器与电阻箱的比较
器件
特点
读数/使用
滑动变阻器
能连续改变电阻,不能直接读数
“一上一下”,滑片调节
电位器
旋钮式滑动变阻器,与用电器串联
音量、亮度、温度调节
旋钮式电阻箱
能直接读出阻值,改变不连续
各旋盘数字乘倍数相加
插入式电阻箱
靠铜塞短路电阻丝
拔出铜塞对应的阻值相加
重难诠释
电位器与被控制的用电器串联:转动旋钮改变接入电阻,从而改变电流、调节亮度或音量。
电阻箱读数要“乘倍数再相加”:旋钮式看每个旋盘的数字与倍数,插入式只加拔出铜塞的阻值。
滑动变阻器连续但不可读、电阻箱可读但不连续,二者优缺点互补,命题常据此比较。
图1 电位器实物图与结构示意图(A、B、C 为三个接线柱)
图2 旋钮式电阻箱:各旋盘数字乘对应倍数相加即为阻值
图3 插入式电阻箱:铜塞插入时电阻丝被短路,拔出铜塞的阻值相加
图4 旋钮式电阻箱内部结构:各旋盘电阻丝按倍数连接
例题 如图所示是可调亮度的台灯中用于调节亮度的电位器结构图,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.电位器应该和灯泡并联接入电路中
B.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,灯变亮
C.若将a、b接入电路中,逆时针转动旋钮时,灯变暗
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变阻值大小的
【答案】B
【解答】解:A.并联电路中各支路互不影响,因此电位器与灯泡串联,才能影响灯泡的亮度,故A错误;
B.将b、c接入电路中,当滑片顺时针转动时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,则灯会变亮,故B正确;
C.将a、b接入电路中,逆时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,灯变亮,故C错误;
D.电位器接入电路中的长度越长,电位器接入电路中的电阻越大,电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变阻值大小的,故D错误。
故选:B。
易错点 电阻箱读数别漏倍数:旋钮式把各旋盘数字乘倍数后相加,插入式只把拔出铜塞对应的阻值相加,铜塞插入的不计入。
变式 1 如图是学生设计的模拟调光台灯电路。闭合开关灯泡发光后,无论如何移动回形针,发现灯泡亮度几乎不变,产生这一现象的原因可能是( )
A.金属丝的总阻值太小
B.回形针与金属丝接触不良
C.灯泡灯丝的阻值太小
D.电源被断路
【答案】A
【解答】解:
金属丝和小灯泡串联分压,在移动回形针的过程中,发现灯泡发光,但亮度几乎不变,根据公式P可知,灯泡实际功率和其两端的电压的平方成正比,灯泡实际功率几乎不变,是因为两端的电压几乎不变,原因是金属丝的电阻相对于小灯泡来说,其电阻太小,故A正确。
故选:A。
变式 2 如图所示,A为导线,BM、CN为两根相同的电阻丝,当滑片P向右移动,灯L的亮度不变,开关S应该( )
A.一定和A接触 B.一定和B接触
C.一定和C接触 D.和B、C接触均可
【答案】D
【解答】解:(1)S和A接触,MN电阻丝接入电路,P向右移动,MPN的长度增大,则电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流将变小,即灯泡变暗,不符合题意;
(2)S和B接触,BPN电阻丝接入电路,P向右移动时,BN的长度不变,即电路中的电阻不变,则由欧姆定律可知,电路中的电流不变,即灯泡亮度不变,符合题意;
(3)S和C接触,CPN电阻丝接入电路,P无论怎样移动,CN的长度均不变,即电路中的电阻不变,则由欧姆定律可知,电路中的电流不变,即灯泡亮度不变,符合题意。
所以当滑片P向右移动,灯L的亮度不变,开关S接B或C均可。
故选:D。
05 综合练习(10 题)
本部分精选 10 道江苏期中真题,涵盖电阻概念与单位、影响电阻的因素、半导体与超导体、滑动变阻器接线、电位器和电阻箱读数,情境典型、综合性较强,建议限时 18 分钟独立完成。
练习 1 小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法不正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越小
B.本实验主要探究方法有控制变量法和转换法
C.为了更明显比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
D.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度、材料的关系
【答案】D
【解答】解:
A、此实验中,小灯泡越亮,说明电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A正确;
B、两根电阻丝的材料一样,横截面积不同,运用控制变量法,可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系;运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断;所以,本实验主要探究方法有控制变量法和转换法,故B正确;
C、为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,故C正确。
D、根据控制变量法可知,探究导体电阻大小和材料的关系,应改变导体的材料,而由题知a、b两合金丝的材料相同,所以,不能探究导体电阻大小和材料的关系,故D错误。
故选:D。
练习 2 下列关于电流、电压和电阻的说法正确的是( )
A.一节不同型号的新干电池提供的电压一定不相同
B.铅笔芯的电阻比铜导线的电阻大
C.某电路中有电流,它的两端一定有电压
D.电阻是导体对电流的阻碍作用,导体中没有电流时,导体就没有电阻
【答案】C
【解答】解:A.不同型号的普通新干电池提供的电压都约为1.5V,故A错误;
B.导体的电阻与长度、材料和横截面积有关,铅笔芯的电阻和铜导线的电阻大小无法比较,故B错误;
C.电压是形成电流的原因,某电路中有电流,它的两端一定有电压,故C正确;
D.电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻大小只与导体的长度、横截面积、材料等因素有关,与通过它的电流及两端电压无关,导体中没有电流时,导体仍有电阻,故D错误。
故选:C。
练习 3 在铝、铜、硅、塑料等材料中,属于半导体的是 _____ ;20世纪初,科学家发现,铝在﹣271.76℃以下时,电阻就变成了 _____ ,这种现象称为超导现象,寒冷冬天烤火用的电炉中的电阻丝 _______ (“能”“不能”)用超导体做成。
【答案】硅;零;不能。
【解答】解:在铝、铜、硅、塑料等材料中,铝、铜属于导体,硅属于半导体,塑料属于绝缘体。
铝在﹣271.76℃以下时,它的阻值会变为零,发生超导现象。
寒冷冬天烤火用的电炉中的电阻丝不能用超导材料做成,因为电炉丝是利用电流的热效应工作的,超导体电阻为零,根据焦耳定律可得,超导体不会发热,所以不能用作电炉丝。
故答案为:硅;零;不能。
练习 4 如图所示的实物电路中,AB部分为金属电阻丝。当电路接通后,用酒精灯给电阻丝缓慢加热,可观察到电流表的示数 _______ (选填“变大”“变小”或“不变”),说明了金属电阻丝AB的电阻在 _______ (选填“变大”、“变小”、“不变”)此实验现象说明金属导体的电阻跟 _______ 有关。
【答案】变小;变大;温度
【解答】解:当电路接通后,用酒精灯给电阻丝缓慢加热,可观察到灯泡的亮度变暗,电流表示数变小,电源电压一定,由欧姆定律可知,金属电阻丝AB的电阻电阻变大了,这说明金属的电阻随温度的升高而增大。
故答案为:变小;变大;温度。
练习 5 如图所示为旋转式变阻器,若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是 _______ 段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关,当轴沿顺时针方向旋转时,收音机的音量将 _______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。图中电阻箱的示数为 _________ Ω。
【答案】PB;变大;2035。
【解答】解:(1)如图所示,旋转式变阻器通过改变接入电路的电阻片的长度来改变接入电路的电阻值,当把B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是PB段。
(2)当轴沿顺时针方向旋转时,接入电路的电阻片变短,电阻值变小,电路中电流变大,所以收音机的音量将变大。
(3)图中电阻箱表示的电阻是:2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=2035Ω。
故答案为:PB;变大;2035。
练习 6 如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡_______ (选填“串联”或“并联”),它是通过改变接入电路中的电阻丝_______ 来改变其接入电路中的电阻。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用__________ (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【答案】串联;长度;镍铬合金丝。
【解答】解:电位器是通过改变接入电路的电阻来调节灯泡亮度的,电位器应与灯泡 串联,因为串联电路中电阻的变化会改变电路中的电流,从而改变灯泡亮度。
电位器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路的电阻的。
关于电位器上电阻丝的材料,应该选用镍铬合金丝,因为镍铬合金的电阻大,适合用来制作可变电阻的电阻丝,而铜丝电阻太小,不适合。
故答案为:串联;长度;镍铬合金丝。
练习 7 如图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。如图乙中电阻箱接线柱间的电阻值是 _________ Ω。
【答案】7;2021。
【解答】解:当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入,由图甲可知,A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω;
由图乙可知,电阻箱接入电路的阻值:R=2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+1×1Ω=2021Ω。
故答案为:7;2021。
练习 8 小明在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)如图乙连接电路,为了避免电路中电流过大,小明可以在电路中______________ ;
(2)为了使实验完整,小明又找来一根金属丝D,这根金属丝D和其它三根金属丝的_______ 一定不同;
(3)当小明将金属丝A和B分别接在M、N之间,目的是探究导体电阻大小与_______ 的关系;发现金属丝B接入电路中,电流表示数更小,可以得出结论____________________ ,这里用到的物理方法是__________ ;
(4)小明又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路,你认为沿_______ (选填“AB”、“CD”或“EF”)方向接入图乙电路时,电流表示数最大。
【答案】(1)串联一个滑动变阻器;(2)材料;(3)长度;在导体材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大;控制变量法;(4)CD。
【解答】解:(1)如图乙连接电路,为了避免电路中电流过大,小明可以在电路中串联一个滑动变阻器。滑动变阻器可通过改变接入电路的电阻来改变电路中的电流,起到保护电路的作用。(2)影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积。为了使实验完整,需要探究电阻与材料的关系,所以小明找来的金属丝 D 和其它三根金属丝的材料一定不同。(3)当小明将金属丝A和B分别接在M、N之间,A、B金属丝材料和横截面积相同,长度不同,所以目的是探究导体电阻大小与长度的关系。发现金属丝B接入电路中,电流表示数更小,说明B的电阻更大,可以得出结论:在导体材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。这里用到的物理方法是控制变量法,即控制其他因素不变,只改变导体长度来研究电阻的变化。(4)根据导体电阻与长度、横截面积的关系,当导体材料相同时,导体长度越短,横截面积越大,导体的电阻越小。沿“CD”方向接入时,长度最短,横截面积最大,电阻最小,根据欧姆定律I,在电压不变时,电阻越小,电流越大,所以电流表示数最大,故应沿“CD”方向接入。故答案为:(1)串联一个滑动变阻器;(2)材料;(3)长度;在导体材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大;控制变量法;(4)CD。
练习 9 同学们在做“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材料有关
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关
同学们利用如图所示的电路进行验证,使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如表所示。
编号
材料
长度l/m
横截面积S/mm2
电流I/A
A
锰铜合金丝
0.5
0.4
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.2
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.2
0.08
(1)在连接电路的过程中,开关应该断开,这样做的目的是_________ 。
(2)该实验是通过观察__________ 比较导体电阻的大小较为准确;
(3)为了验证猜想一,应选用合金丝_______ 进行实验;(选填字母编号)
(4)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想_____ (选填“一”“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是:____________________ ;
(5)A、D两段电阻丝的阻值分别为RA和RD,则RA_____ RD(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)保护电路;(2)电流表示数;(3)AB;(4)三;当导体的材料与长度一定时,横截面积越大,电阻越小;(5)<。
【解答】解:(1)为了保护电路,防止连接电路时因电路发生短路烧坏元件,连接电路时,开关应该断开;
(2)由实验电路知,电流表、灯泡、合金丝串联,则接入电路的合金丝电阻不同,电路中的电流不同,电流表的示数也不同,灯泡的亮度不同,所以通过观察电流表示数或者灯泡亮度,来间接比较导体电阻的大小,采用了转换法。
在电源电压不变的情况下,若电阻越大,电流越小,灯泡越暗,通过灯泡亮度来比较电阻的大小时现象不明显,在电路中串联电流表,通过电流表示数大小来更准确地反映电阻的变化,电流越大,电阻越小。
(3)猜想一,要探究导体的电阻与导体材料的关系,根据控制变量法,应保持导体的长度和横截面积相同,改变导体的材料,所以应选用合金丝A和B进行实验。
(4)编号为B和C的合金丝材料相同,长度相同,横截面积不同,可探究导体的电阻与导体的横截面积的关系,探究猜想三。
由表格数据知,B合金丝的横截面积比C的大,通过的电流比C的大,电阻比C的小,所以可得:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
(5)由表格数据知,A和D的合金丝材料、长度、横截面积都不同,通过合金丝A的电流比D的合金丝大,根据转换法可知,合金丝A的电阻比D的电阻小。
故答案为:(1)保护电路;(2)电流表示数;(3)AB;(4)三;当导体的材料与长度一定时,横截面积越大,电阻越小;(5)<。
练习 10 某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验,电路如图所示。
(1)连接实物时,开关应当 _______ ,滑片P应移动最 _____ 端(选填“左”或“右”);
(2)开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 ___________________ ;乙同学发现无论怎样移动滑片P,灯一直很亮,这可能是 ____________________ ;丙同学缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,这可能是 ____________ 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)连接电路时,开关应是断开的,滑片在右端时阻值是最大的。
(2)滑动变阻器有4个接线柱,正确接法应为上边接一个,下边接一个,当只接上边两个时,连入电路的电阻为零,会发现无论怎样移动滑片P,灯一直很亮,当接入电路的是下边两个接线柱时,会出现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,当滑片与电阻线接触不良时,会出现灯忽然亮又忽然不亮。
故本题答案为:断开;右;导线接在电阻线两端的接线柱上;导线接在金属杆两端的接线柱上(或滑动变阻器接成空导线了);滑片处接触不良。
第 1 页 共 1 页
学科网(北京)股份有限公司
$2026—2027学年九年级上学期物理期中复习讲义(苏科版2024 江苏专用) 专题十 电阻 变阻器 2026—2027学年度第一学期 期中复习 专题十 电阻 变阻器 九年级物理(苏科版2024) 江苏专用 | 精讲精练 原卷版 40 分钟 建议用时 22 题 题量设置 难度系数 原卷版 讲义版本 01 内容概览 01 电阻及影响因素 考点一 电阻概念、单位 材料、长度、横截面积、温度 02 半导体与超导体 考点二 半导体、芯片、二极管 超导体特点与应用 03 滑动变阻器及应用 考点三 构造、原理、接线 考点四 电位器、电阻箱 04 综合练习 10 道江苏期中真题 限时闯关 查漏补缺 02 期中考情分析(江苏) 2~3 大题 题量分布 8~14 分 占分区间 电阻因素、变阻器接线与应用 核心考点 难度系数 “电阻 变阻器”是苏科版九年级上册第十四章“欧姆定律”的前置内容,也是江苏九年级上学期期中考试电学板块的基础与重点。南京、苏州、南通、无锡、扬州等地的期中卷常在选择题、填空题和实验探究题中,以探究影响电阻大小的因素、滑动变阻器的接线、电位器和电阻箱读数、调光灯与油量表等为背景,考查学生对电阻概念、控制变量法和变阻器“一上一下”接线的掌握情况。它突出“会辨材料—会接变阻器—会读电阻箱”的电学基础能力。下表汇总常见命题角度: 命题角度 命题频次 分值占比 考查重点 电阻概念与单位 约 12% 电阻是导体对电流的阻碍作用,符号 R,单位 ;会进行 k 、M 换算 影响电阻的因素 约 28% 材料、长度、横截面积、温度;控制变量法、转换法(电流表示数) 半导体与超导体 约 18% 硅、锗、芯片、二极管;超导体电阻为零、不适合电热器件 滑动变阻器接线 约 26% 原理、铭牌、“一上一下”;同上≈导线、同下≈定值电阻 电位器与电阻箱 约 16% 电位器三接线柱;旋钮式、插入式电阻箱读数,调光灯、油量表 考试范围 本次期中复习覆盖简单机械和功、机械能和内能、电路初探、欧姆定律等期中前核心内容,各校可依据教学进度选用相应专题;具体统考范围以本校期中考试说明为准。 本专题对应九年级上册第十四章“欧姆定律”中电阻、变阻器的内容,是在认识电路、学会使用电流表和电压表之后、学习欧姆定律之前的基础,江苏期中常以探究实验和变阻器接线为背景命制 2~3 道选择、填空或实验题。请以本校考试说明为准。 命题特点 从概念入手:电阻是导体本身的性质,其大小只与材料、长度、横截面积、温度有关,与是否有电流、电压无关。 探究重方法:探究影响电阻因素时同时用到控制变量法和转换法,电阻大小通过电流表示数(或灯泡亮度)反映。 接线是核心:滑动变阻器“一上一下”才能变阻;接两上端相当于导线、接两下端相当于定值电阻。 读数要规范:旋钮式电阻箱各旋钮示数乘倍数相加;插入式电阻箱把拔出铜塞对应的阻值相加。 备考建议 记牢概念与单位:电阻表示导体对电流阻碍作用,符号 R、单位 ,熟练换算 1 M =10 k =10⁶ ; 探究实验会控变量:研究某一因素时只改变它、其余保持相同,电阻大小通过电流表示数判断(转换法); 变阻器会接会判:“一上一下”接线,滑片靠近下接线柱时电阻变小;接两上端是导线、接两下端是定值电阻; 电阻箱会读数:旋钮式各示数乘倍数相加,插入式把拔出铜塞对应的阻值相加; 闭合开关前保护电路:把滑片移到阻值最大处,半导体、超导体的典型应用要能举例区分。 03 期中复习目标 序号 复习目标 要求层级 对应考点 自评达成 1 知道电阻的概念、符号 R 和单位 ,会进行 k 、M 之间的换算 知道 考点一 2 理解电阻是导体本身的性质,能通过探究说明电阻与材料、长度、横截面积、温度的关系 理解 考点一 3 会用控制变量法和转换法设计、分析探究影响电阻因素的实验 应用 考点一 4 了解半导体、超导体的导电特点,能举出芯片、二极管、超导输电等典型应用 了解 考点二 5 理解滑动变阻器的原理、铭牌含义,会用“一上一下”方法正确接线并判断阻值变化 应用 考点三 6 了解电位器、电阻箱的结构,会正确读数并说明其在调光灯、油量表中的应用 应用 考点四 04 知识体系(思维导图) 本专题围绕“电阻及影响因素—半导体与超导体—滑动变阻器—变阻器的应用”四条主线展开:先建立电阻概念、明确其单位与性质,通过探究掌握材料、长度、横截面积、温度对电阻的影响,再认识半导体、超导体的特点与应用,进而理解滑动变阻器的原理、铭牌和“一上一下”接线方法,最后学会电位器、电阻箱的读数与应用。复习时形成“会辨材料—会接变阻器—会读电阻箱”的完整知识网络。 “电阻 变阻器”知识体系思维导图 考向一 电阻及影响电阻大小的因素 考点一 电阻及影响电阻大小的因素 知识梳理 1.电阻的概念 电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母 R 表示。导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大,电路中的电流就越小。 2.电阻的单位 国际单位是欧姆,简称欧,符号 ;常用单位还有千欧(k )、兆欧(M )。换算关系:1 k =10 ,1 M =10 k =10⁶ 。具有一定阻值的元件叫电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。 3.电阻是导体本身的一种性质 导体的电阻只与导体本身的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体中是否有电流、导体两端是否有电压无关。即使导体中没有电流,导体的电阻依然存在。 4.探究影响电阻大小的因素 采用控制变量法:探究电阻与某一因素的关系时,只改变该因素、控制其他因素相同;同时采用转换法,在电压一定时,通过电流表示数的大小(或灯泡亮度)来比较电阻的大小。结论:在材料、横截面积相同时,导体越长电阻越大;在材料、长度相同时,横截面积越大电阻越小;对大多数金属导体,温度越高电阻越大。 表1 影响导体电阻大小的因素 影响因素 具体规律 探究控制 材料 长度、横截面积相同时,材料不同电阻不同(如铜、镍铬合金) 改变材料,其余相同 长度 材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大 改变长度,其余相同 横截面积 材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小 改变横截面积,其余相同 温度 大多数金属导体温度升高,电阻增大 改变温度,其余相同 重难诠释 电阻是导体“本身”的性质:它不随电流、电压的有无而改变,判断时不要被“没有电流就没有电阻”的说法误导。 探究实验同时用到两种方法:控制变量法保证结论可靠,转换法把看不见的电阻大小转化为电流表示数(或灯泡亮度)。 导体对折后长度减半、横截面积加倍,电阻明显变小;只截取一段则长度变短、电阻变小,这是常见的“同一根金属丝”探究。 图1 定值电阻(色环电阻)实物,是具有固定阻值的元件 图2 常见物质的导电性能排序:从导体(银、铜、铝)到绝缘体(玻璃、橡胶、陶瓷) 图3 探究影响电阻大小因素的实验装置:电流表显示电流,金属丝板上 A、B、C、D 为不同金属丝 图4 用酒精灯给电阻丝加热,电流表示数变小,说明温度影响电阻 例题 如图所示,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,根据此实验现象可知,影响导体电阻大小的因素是( ) A.导体的长度 B.导体两端的电压 C.通过导体的电流 D.导体的温度 易错点 别把电阻当成“随电流变化”的量:电阻是导体本身的性质,与是否有电流、电压无关;探究影响因素时控制变量法和转换法要同时说清。 变式 1 如图所示,白炽灯长期使用后,玻璃泡内侧会发黑,这时灯丝的电阻与出厂时相比( ) A.不变 B.变小 C.变大 D.无法判断 变式 2 如图所示为一块长方体金属导体,分别从六个面的中心引出一个接线柱,将该导体选择其中两个接线柱接入电路,则( ) A.上下接入电阻最大 B.前后接入电阻最大 C.左右接入电阻最小 D.任意接法电阻相等 考向二 半导体、超导体与新材料 考点二 半导体、超导体与新材料 知识梳理 1.导体和绝缘体 容易导电的物体叫导体,如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液;不容易导电的物体叫绝缘体,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油。导体和绝缘体之间没有绝对的界限,条件改变时可以相互转化(如玻璃加热后能导电)。 2.半导体 导电性能介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,常见的有硅、锗、砷化镓等。半导体的电阻易受温度、光照、杂质和压力等影响,可制成热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、压敏电阻、发光二极管(LED)、三极管和集成电路(芯片),是现代电子技术的基础。 3.超导体 某些物质在温度降低到一定程度时,电阻突然变为零,这种现象叫超导现象,发生超导现象的物质叫超导体。超导体电阻为零,电流通过时不发热、无能量损耗,可用于远距离输电、制造超导磁体、磁悬浮列车和核磁共振等;但因其不发热,不能用于电烙铁、电炉等需要利用电流热效应的电热器件。 4.其他新材料 石墨烯具有强度高、导电性好等特点,在新能源、电子信息等领域应用广泛;纳米材料、形状记忆合金等新材料也各有特殊性能。 表2 导体、半导体、绝缘体与超导体对比 类别 导电特点 典型应用 导体 容易导电,电阻较小 金属导线、输电、用电器 半导体 导电性能介于导体绝缘体之间,易受外界影响 芯片、二极管、三极管、热敏/光敏电阻 绝缘体 不容易导电,电阻很大 绝缘外壳、橡胶、玻璃、陶瓷 超导体 温度很低时电阻为零,不发热 超导输电、磁悬浮、核磁共振 重难诠释 半导体器件的核心是“电阻随外界条件变化”:热敏、光敏、湿敏、压敏电阻分别对温度、光照、湿度、压力敏感。 超导体“零电阻”是双刃剑:输电、磁悬浮能减少损耗,但电烙铁、电炉等需要发热的器件不能用超导体。 芯片、集成电路主要由硅、锗等半导体材料制成,不是超导材料或绝缘材料,这是选择题高频辨析点。 例题 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 易错点 超导体应用要分清:零电阻适合输电、磁悬浮以减少损耗,但电烙铁、电炉等需要发热的器件不能用超导体;芯片用的是半导体。 变式 1 中国“95后”科学家曹原发现:石墨烯能在特定条件下零电阻导电,这一发现可能成为常温超导体研究的里程碑。常温下的超导体不适合应用于( ) A.电动机的线圈 B.远距离输电线 C.磁悬浮列车 D.电烙铁 变式 2 家用加湿器的控制电路中有一种电阻,能根据空气湿度改变阻值大小,进一步控制加湿器的喷雾量,制成这种能根据空气湿度改变阻值大小的电阻的材料是( ) A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体 考向三 滑动变阻器的构造与接线 考点三 滑动变阻器的构造与接线 知识梳理 1.构造 滑动变阻器主要由瓷筒、电阻丝绕成的线圈、滑片 P、金属杆(金属棒)和四个接线柱 A、B、C、D 组成。电阻丝表面涂有绝缘漆,只有与滑片接触处的绝缘漆被刮去,以保证滑片移动时能改变接入电路的电阻丝,电阻丝一般选用电阻率较大的镍铬合金丝。 2.原理 通过移动滑片,改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变电阻,进而改变电路中的电流。 3.铭牌含义 如铭牌“50 1.5 A”表示:滑动变阻器的最大阻值为 50 (阻值变化范围 0~50 ),允许通过的最大电流为 1.5 A,电流超过该值会损坏变阻器。 4.接线方法 采用“一上一下”接线:一个接金属杆上的接线柱(C 或 D),一个接电阻丝两端的接线柱(A 或 B)。接“一上一下”时,滑片靠近所接的下接线柱,接入电阻丝变短、电阻变小。若接上面两个接线柱(C、D),接入的是金属杆,电阻几乎为零,相当于导线;若接下面两个接线柱(A、B),电阻丝全部接入,相当于阻值固定的定值电阻,两种错误接法都不能改变电阻。 5.使用注意 闭合开关前,应将滑片移到阻值最大的位置(使接入电阻丝最长),使电路中电流最小,起到保护电路的作用;通过变阻器的电流不能超过铭牌上允许的最大电流。 表3 滑动变阻器不同接法的特点 接线方式 接入部分 阻值/效果 一上一下(如 C、A) 滑片到下接线柱之间的电阻丝 滑片移动可改变电阻(正确接法) 同上(C、D) 金属杆 电阻几乎为 0,相当于导线 同下(A、B) 全部电阻丝 电阻最大且不变,相当于定值电阻 重难诠释 判断阻值变化先看“下接线柱”:滑片靠近所接的下接线柱,电阻变小;远离则电阻变大。 “一上一下”才能变阻:接两上端是导线(灯一直很亮),接两下端是定值电阻(灯一直很暗)。 铭牌两个数据含义不同:一个是最大阻值( ),一个是允许通过的最大电流(A),不要混淆。 图1 滑动变阻器的实物图、结构示意图与电路符号(标注各部分名称) 图2 “一上一下”接法示例:接 C、A,接入的是 AP 段电阻丝 图3 “一上一下”接法示例:接 D、B,接入的是 BP 段电阻丝 图4 错误接法示例:接 C、D(两上端),接入金属杆,电阻几乎为零 例题 如图所示,关于该滑动变阻器,下列说法正确的是( ) A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝 B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开 C.如果接AD接线柱,当滑片P向右移动时,阻值变大 D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出 易错点 滑动变阻器接线判据别记反:“一上一下”才能变阻,滑片靠近所接的下接线柱时电阻变小;接两上端是导线、接两下端是定值电阻。 变式 1 如图所示,在自制可调亮度小台灯的实验中,为了达到滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮,下列接法正确的是( ) A.M接A,N接C或D B.M接B,N接C或D C.M接C,N接A或B D.M接D,N接A或B 变式 2 如图所示的实物图,对滑动变阻器的相关说法,你认为错误的是( ) A.滑片P向左滑动,小灯泡将变暗,电流表示数减小 B.铭牌“10 2A”表示滑动变阻器的调节范围是0~10 C.闭合开关前滑片P应滑到最右端,是为了保护电路 D.滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用 考向四 变阻器的应用 考点四 变阻器的应用 知识梳理 1.电位器 电位器是滑动变阻器的一种,由弧形电阻片、滑片和三个接线柱组成,通过转动旋钮改变接入电路中电阻片的长度来改变电阻。家用电器的音量开关、亮度可调的台灯、可调温的电热器等都用到电位器,电位器应与被控制的用电器串联。 2.旋钮式电阻箱 电阻箱是一种能够直接读出阻值的变阻器。旋钮式电阻箱有多个旋盘,每个旋盘对应一个倍数( 1、 10、 100、 1000),读数时把每个旋盘对准三角标记的数字乘以其倍数,再相加。 3.插入式(插孔式)电阻箱 插入式电阻箱的铜塞插入时,对应电阻丝被铜塞短路、不接入电路;拔出铜塞时,电流经过该段电阻丝。读数时把所有拔出铜塞所对应的电阻丝阻值相加。 4.滑动变阻器与电阻箱的比较及应用 滑动变阻器能连续改变电阻,但不能直接读出阻值;电阻箱能读出阻值,但阻值改变是不连续的。变阻器还可用于油量表、风力测定仪、测体重的电子秤等,通过电阻变化反映油量、风力、压力等。 表4 滑动变阻器、电位器与电阻箱的比较 器件 特点 读数/使用 滑动变阻器 能连续改变电阻,不能直接读数 “一上一下”,滑片调节 电位器 旋钮式滑动变阻器,与用电器串联 音量、亮度、温度调节 旋钮式电阻箱 能直接读出阻值,改变不连续 各旋盘数字乘倍数相加 插入式电阻箱 靠铜塞短路电阻丝 拔出铜塞对应的阻值相加 重难诠释 电位器与被控制的用电器串联:转动旋钮改变接入电阻,从而改变电流、调节亮度或音量。 电阻箱读数要“乘倍数再相加”:旋钮式看每个旋盘的数字与倍数,插入式只加拔出铜塞的阻值。 滑动变阻器连续但不可读、电阻箱可读但不连续,二者优缺点互补,命题常据此比较。 图1 电位器实物图与结构示意图(A、B、C 为三个接线柱) 图2 旋钮式电阻箱:各旋盘数字乘对应倍数相加即为阻值 图3 插入式电阻箱:铜塞插入时电阻丝被短路,拔出铜塞的阻值相加 图4 旋钮式电阻箱内部结构:各旋盘电阻丝按倍数连接 例题 如图所示是可调亮度的台灯中用于调节亮度的电位器结构图,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.电位器应该和灯泡并联接入电路中 B.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,灯变亮 C.若将a、b接入电路中,逆时针转动旋钮时,灯变暗 D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变阻值大小的 易错点 电阻箱读数别漏倍数:旋钮式把各旋盘数字乘倍数后相加,插入式只把拔出铜塞对应的阻值相加,铜塞插入的不计入。 变式 1 如图是学生设计的模拟调光台灯电路。闭合开关灯泡发光后,无论如何移动回形针,发现灯泡亮度几乎不变,产生这一现象的原因可能是( ) A.金属丝的总阻值太小 B.回形针与金属丝接触不良 C.灯泡灯丝的阻值太小 D.电源被断路 变式 2 如图所示,A为导线,BM、CN为两根相同的电阻丝,当滑片P向右移动,灯L的亮度不变,开关S应该( ) A.一定和A接触 B.一定和B接触 C.一定和C接触 D.和B、C接触均可 05 综合练习(10 题) 本部分精选 10 道江苏期中真题,涵盖电阻概念与单位、影响电阻的因素、半导体与超导体、滑动变阻器接线、电位器和电阻箱读数,情境典型、综合性较强,建议限时 18 分钟独立完成。 练习 1 小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法不正确的是( ) A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越小 B.本实验主要探究方法有控制变量法和转换法 C.为了更明显比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表 D.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度、材料的关系 练习 2 下列关于电流、电压和电阻的说法正确的是( ) A.一节不同型号的新干电池提供的电压一定不相同 B.铅笔芯的电阻比铜导线的电阻大 C.某电路中有电流,它的两端一定有电压 D.电阻是导体对电流的阻碍作用,导体中没有电流时,导体就没有电阻 练习 3 在铝、铜、硅、塑料等材料中,属于半导体的是 ;20世纪初,科学家发现,铝在﹣271.76 以下时,电阻就变成了 ,这种现象称为超导现象,寒冷冬天烤火用的电炉中的电阻丝 (“能”“不能”)用超导体做成。 练习 4 如图所示的实物电路中,AB部分为金属电阻丝。当电路接通后,用酒精灯给电阻丝缓慢加热,可观察到电流表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明了金属电阻丝AB的电阻在 (选填“变大”、“变小”、“不变”)此实验现象说明金属导体的电阻跟 有关。 练习 5 如图所示为旋转式变阻器,若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是 段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关,当轴沿顺时针方向旋转时,收音机的音量将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。图中电阻箱的示数为 。 练习 6 如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡 (选填“串联”或“并联”),它是通过改变接入电路中的电阻丝 来改变其接入电路中的电阻。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。 练习 7 如图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 。如图乙中电阻箱接线柱间的电阻值是 。 练习 8 小明在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。 (1)如图乙连接电路,为了避免电路中电流过大,小明可以在电路中 ; (2)为了使实验完整,小明又找来一根金属丝D,这根金属丝D和其它三根金属丝的 一定不同; (3)当小明将金属丝A和B分别接在M、N之间,目的是探究导体电阻大小与 的关系;发现金属丝B接入电路中,电流表示数更小,可以得出结论 ,这里用到的物理方法是 ; (4)小明又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路,你认为沿 (选填“AB”、“CD”或“EF”)方向接入图乙电路时,电流表示数最大。 练习 9 同学们在做“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材料有关 猜想二:导体的电阻与导体的长度有关 猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关 同学们利用如图所示的电路进行验证,使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如表所示。 编号 材料 长度l/m 横截面积S/mm2 电流I/A A 锰铜合金丝 0.5 0.4 0.4 B 镍铬合金丝 0.5 0.4 0.32 C 镍铬合金丝 0.5 0.2 0.16 D 镍铬合金丝 1.0 0.2 0.08 (1)在连接电路的过程中,开关应该断开,这样做的目的是 。 (2)该实验是通过观察 比较导体电阻的大小较为准确; (3)为了验证猜想一,应选用合金丝 进行实验;(选填字母编号) (4)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 (选填“一”“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是: ; (5)A、D两段电阻丝的阻值分别为RA和RD,则RA RD(选填“>”、“=”或“<”)。 练习 10 某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验,电路如图所示。 (1)连接实物时,开关应当 ,滑片P应移动最 端(选填“左”或“右”); (2)开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 ;乙同学发现无论怎样移动滑片P,灯一直很亮,这可能是 ;丙同学缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,这可能是 。 06 答题说明 本讲义原卷版含选择题、填空题、实验探究题和解答题,答案与解析见配套《解析版》。 请在各题的空白处直接作答:选择题看清电阻、变阻器的接线与现象;填空题在横线上填写结论或数据;实验探究题、解答题在留白处写出分析过程、读数结果和判断依据。 第 1 页 共 1 页 学科网(北京)股份有限公司 $