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14.1　电阻
学习目标 1. 知道什么是电阻，知道电阻的单位，知道决定导体电阻大小的因素。 2. 了解滑动变阻器的基本结构和原理，会使用滑动变阻器改变电路中的电流。 3. 在“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验中学会用控制变量法研究物理问题。 4. 通过观察和使用滑动变阻器，体会滑动变阻器的结构之巧、之妙，培养创新意识和实践能力。
任务一　导体的电阻
按如图所示的电路图连接实物图。连接好后请回答下列问题。
　
问题1：闭合开关，电流表有示数吗？为什么？
问题2：在 A、B之间接入一根铜丝，观察电流表的示数。再用另一根长度、粗细相同的镍铬合金丝代替铜丝接入A、B之间，观察电流表的示数，发现电流表示数变小。分析实验现象可以发现什么？
1. 物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，通常用符号R表示。
2. 在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是 Ω。
3. 常用单位：千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)，换算关系：1 kΩ＝103 Ω，1 MΩ＝106 Ω。
拓展：
1. 实验室用的连接导线的电阻很小，常用的1 m长的铜导线，阻值约为百分之几欧，通常可以忽略不计。
2. 电流表的电阻很小，近似情况下可看作电阻为零。
3. 电压表的电阻很大，近似情况下可看作电阻无限大。
4. 人体的电阻为几千欧至几十兆欧。
5. 手电筒的小灯泡，其灯丝电阻为几欧至几十欧。
【应用1】在国际单位制中，电阻的单位是 ，单位的换算关系是1 kΩ＝ Ω，1 MΩ＝ Ω。
任务二　影响电阻大小的因素
活动1：提出问题
不同的导体电阻一般不同，导体的电阻与哪些因素有关呢？
活动2：猜想与假设
导体的电阻可能与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
活动3：研究方法
(1)在探究电阻与哪些因素有关的实验中应用了 。
(2)实验中并没有直接测量电阻的大小，而是通过电流表示数的大小(或灯泡亮度)来反映电阻大小，这种方法叫转换法。
活动4：设计实验
实验装置图：
探究的问题 材料 长度 横截面积
电阻与材料的关系 不同 相同 相同
电阻与长度的关系 相同 不同 相同
电阻与横截面积的关系 相同 相同 不同
活动5：实验步骤
(1)选用不同的导体，将它们分别接入如图所示电路中，观察电流表的示数。
(2)电流较大的，说明电阻较 。
活动6：得出结论
影响电阻大小的因素有导体的 、 、 。材料一定时长度越 ，横截面积越 ，导体的电阻越大。
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体中是否有电流流过，以及导体两端是否有电压均无关。导体的电阻还与温度有关，对于大多数导体(如金属导体)来说，电阻随温度的升高而增大；有些导体的电阻，如铅笔芯的电阻会随温度的升高而减小。
【应用2】(2025·清远期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图所示的电路图，表格中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。
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜合金
(1)在连接电路时，发现还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是 。
(2)在实验中通过观察 来判断a、b两点间导体电阻的大小，这种方法在物理实验中叫转换法。
(3)另有甲、乙两名同学分别对小明的电路做了如下的改进：甲同学在原电路中把灯泡换成定值电阻，再串联接入一个电流表；乙同学则把灯泡直接更换为电流表。你认为 同学的改进更好一些，原因是 。
(4)通过对表格中 两根导体进行实验，可探究电阻的大小与长度的关系。
(5)生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，是因为导体的电阻还与导体的 有关。
任务三　电阻器
台灯调光器可调节灯泡的亮度；用音量开关可调节音乐盒的音量；用旋钮开关可调节电熨斗的温度。你知道灯光的亮暗、声音的强弱、温度的高低等是怎么控制的吗？下面我们认识各种不同的电阻器。
　　
(一)电阻变化的奥秘
按如图所示连接电路，调节铅笔芯连入电路中的长度，使灯泡发光，当铜环在铅笔芯上滑动时灯泡的亮度会发生变化，亲自动手试一试，了解这其中的奥妙。
问题1：当铅笔芯连入电路中的长度变长时，灯泡亮度变 。
问题2：当铅笔芯连入电路中的长度变短时，灯泡亮度变 。
问题3：当铜环左右滑动时，铅笔芯接入电路的有效长度就会改变，电阻就会 。
(二)认识滑动变阻器
如图是滑动变阻器的实物，通过回答下列问题来探究滑动变阻器的原理及使用方法。
问题4：滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的 来改变电路中电阻的大小。
问题5：滑动变阻器的作用是调节滑动变阻器的滑片，可以逐渐改变连入电路中的电阻的 ，从而逐渐改变电路中的 和部分电路两端的电压，另外还可以起到 的作用。
问题6：滑动变阻器上标有“50 Ω　1 A”字样表示什么意思？
问题7：滑动变阻器有四个接线柱，连接过程中只能使用 两个接线柱。
1. 定值电阻：电阻值固定不变的电阻器，其电路符号是“”。
2. 变阻器：电阻值可以调节的电阻器。常用的变阻器有滑动变阻器(电路符号是“”)、电位器等。
3. 滑动变阻器的构造如图所示
接线柱 A、B之间是滑动变阻器的电阻丝；接线柱C、D之间是金属杆，电阻为0；P是金属滑片，与金属杆和电阻丝相连(电阻丝的表面涂有绝缘层，但与滑片接触的地方绝缘层被刮掉)，滑片本身看作电阻为0。滑片移动到不同位置时，接入电路的 A、C( )或B、C( )两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就改变了接入电路中电阻的大小。
4. 滑动变阻器结构示意图和电路图中的符号
5. 滑动变阻器的连接方法
(1)接入A、D接线柱
　
接入电路中的电阻丝是 AP段。左移，AP段变短，接入电阻变小；右移，AP段变长，接入电阻变大。
(2)接入A、C接线柱
　
接入电路中的电阻丝是 AP段。左移，AP段变短，接入电阻变小；右移，AP段变长，接入电阻变大。
(3)接入B、D接线柱
　
接入电路中的电阻丝是BP段。左移，BP段变长，接入电阻变大；右移，BP段变短，接入电阻变小。
(4)接入B、C接线柱
　
接入电路中的电阻丝是BP段。左移，BP段变长，接入电阻变大；右移，BP段变短，接入电阻变小。
(5)接入 A、B接线柱
　
所有电阻丝都接入了电路，相当于接入了一定值电阻，移动滑片不能改变接入电路电阻大小。
(6)接入C、D接线柱
　
金属杆被接入电路，没有电阻丝接入电路。
点拨：
1. 下接线柱接右，滑片右移电阻变小；下接线柱接左，滑片左移电阻变小。也可以理解为滑片离下接线柱越近，电阻越小；离下接线柱越远，电阻越大。记忆口诀“下接右，右移变小”或“离下近时小，离下远时大”。
2. 用电器中用到的电位器也是一种变阻器。
【应用3】 如图所示，实验室中某个常用的滑动变阻器铭牌上标有“20 Ω　2 A”字样。下列关于这个滑动变阻器的说法( )
①当滑动变阻器通过2 A的电流时，它的电阻为20 Ω
②它接入电路的最大阻值是20 Ω
③它是通过改变其接入电路中电阻线的横截面积来改变接入电路电阻的
④允许通过它的最大电流为2 A
A. 只有①③正确
B. 只有①④正确
C. 只有②③正确
D. 只有②④正确
特别提醒：
(1)滑动变阻器铭牌上标有的电阻值表示滑动变阻器的最大电阻，电流值表示滑动变阻器允许通过的最大电流。
(2)滑动变阻器通过改变其接入电路中电阻线的长度来改变接入电路的电阻。
10/1114.1　电阻
学习目标 1. 知道什么是电阻，知道电阻的单位，知道决定导体电阻大小的因素。 2. 了解滑动变阻器的基本结构和原理，会使用滑动变阻器改变电路中的电流。 3. 在“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验中学会用控制变量法研究物理问题。 4. 通过观察和使用滑动变阻器，体会滑动变阻器的结构之巧、之妙，培养创新意识和实践能力。
任务一　导体的电阻
按如图所示的电路图连接实物图。连接好后请回答下列问题。
　
问题1：闭合开关，电流表有示数吗？为什么？
答：闭合开关，电流表没有示数，因为电路是开路。
问题2：在 A、B之间接入一根铜丝，观察电流表的示数。再用另一根长度、粗细相同的镍铬合金丝代替铜丝接入A、B之间，观察电流表的示数，发现电流表示数变小。分析实验现象可以发现什么？
答：在相同的电压下，通过铜丝的电流较大，说明它对电流的阻碍作用较小；通过镍铬合金丝的电流较小，说明它对电流的阻碍作用较大。
1. 物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，通常用符号R表示。
2. 在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是 Ω。
3. 常用单位：千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)，换算关系：1 kΩ＝103 Ω，1 MΩ＝106 Ω。
拓展：
1. 实验室用的连接导线的电阻很小，常用的1 m长的铜导线，阻值约为百分之几欧，通常可以忽略不计。
2. 电流表的电阻很小，近似情况下可看作电阻为零。
3. 电压表的电阻很大，近似情况下可看作电阻无限大。
4. 人体的电阻为几千欧至几十兆欧。
5. 手电筒的小灯泡，其灯丝电阻为几欧至几十欧。
【应用1】在国际单位制中，电阻的单位是　欧姆　，单位的换算关系是1 kΩ＝　103　Ω，1 MΩ＝　106　Ω。
特别提醒：此题考查物理量不同单位间的换算，运用不同单位间的具体关系，利用数学上的运算就可解答。
任务二　影响电阻大小的因素
活动1：提出问题
不同的导体电阻一般不同，导体的电阻与哪些因素有关呢？
活动2：猜想与假设
导体的电阻可能与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
活动3：研究方法
(1)在探究电阻与哪些因素有关的实验中应用了　控制变量法　。
(2)实验中并没有直接测量电阻的大小，而是通过电流表示数的大小(或灯泡亮度)来反映电阻大小，这种方法叫转换法。
活动4：设计实验
实验装置图：
探究的问题 材料 长度 横截面积
电阻与材料的关系 不同 相同 相同
电阻与长度的关系 相同 不同 相同
电阻与横截面积的关系 相同 相同 不同
活动5：实验步骤
(1)选用不同的导体，将它们分别接入如图所示电路中，观察电流表的示数。
(2)电流较大的，说明电阻较　小　。
活动6：得出结论
影响电阻大小的因素有导体的　材料　、　长度　、　横截面积　。材料一定时长度越　长　，横截面积越　小　，导体的电阻越大。
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体中是否有电流流过，以及导体两端是否有电压均无关。导体的电阻还与温度有关，对于大多数导体(如金属导体)来说，电阻随温度的升高而增大；有些导体的电阻，如铅笔芯的电阻会随温度的升高而减小。
【应用2】(2025·清远期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图所示的电路图，表格中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。
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜合金
(1)在连接电路时，发现还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是　开关　。
(2)在实验中通过观察　灯泡亮度　来判断a、b两点间导体电阻的大小，这种方法在物理实验中叫转换法。
(3)另有甲、乙两名同学分别对小明的电路做了如下的改进：甲同学在原电路中把灯泡换成定值电阻，再串联接入一个电流表；乙同学则把灯泡直接更换为电流表。你认为　甲　同学的改进更好一些，原因是　定值电阻对电路有保护作用　。
(4)通过对表格中　A、B　两根导体进行实验，可探究电阻的大小与长度的关系。
(5)生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，是因为导体的电阻还与导体的　材料　有关。
特别提醒：掌握影响导体电阻大小的因素是正确解题的前提与关键；本实验中应用了控制变量法和转换法，要注意熟练掌握不同的实验方法。
任务三　电阻器
台灯调光器可调节灯泡的亮度；用音量开关可调节音乐盒的音量；用旋钮开关可调节电熨斗的温度。你知道灯光的亮暗、声音的强弱、温度的高低等是怎么控制的吗？下面我们认识各种不同的电阻器。
　　
(一)电阻变化的奥秘
按如图所示连接电路，调节铅笔芯连入电路中的长度，使灯泡发光，当铜环在铅笔芯上滑动时灯泡的亮度会发生变化，亲自动手试一试，了解这其中的奥妙。
问题1：当铅笔芯连入电路中的长度变长时，灯泡亮度变　暗　。
问题2：当铅笔芯连入电路中的长度变短时，灯泡亮度变　亮　。
问题3：当铜环左右滑动时，铅笔芯接入电路的有效长度就会改变，电阻就会　改变　。
(二)认识滑动变阻器
如图是滑动变阻器的实物，通过回答下列问题来探究滑动变阻器的原理及使用方法。
问题4：滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的　长度　来改变电路中电阻的大小。
问题5：滑动变阻器的作用是调节滑动变阻器的滑片，可以逐渐改变连入电路中的电阻的　大小　，从而逐渐改变电路中的　电流　和部分电路两端的电压，另外还可以起到　保护电路　的作用。
问题6：滑动变阻器上标有“50 Ω　1 A”字样表示什么意思？
答：表示此滑动变阻器的最大阻值是50 Ω，允许通过的最大电流是1 A。
问题7：滑动变阻器有四个接线柱，连接过程中只能使用　一上一下　两个接线柱。
1. 定值电阻：电阻值固定不变的电阻器，其电路符号是“”。
2. 变阻器：电阻值可以调节的电阻器。常用的变阻器有滑动变阻器(电路符号是“”)、电位器等。
3. 滑动变阻器的构造如图所示
接线柱 A、B之间是滑动变阻器的电阻丝；接线柱C、D之间是金属杆，电阻为0；P是金属滑片，与金属杆和电阻丝相连(电阻丝的表面涂有绝缘层，但与滑片接触的地方绝缘层被刮掉)，滑片本身看作电阻为0。滑片移动到不同位置时，接入电路的 A、C(D)或B、C(D)两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就改变了接入电路中电阻的大小。
4. 滑动变阻器结构示意图和电路图中的符号
5. 滑动变阻器的连接方法
(1)接入A、D接线柱
　
接入电路中的电阻丝是 AP段。左移，AP段变短，接入电阻变小；右移，AP段变长，接入电阻变大。
(2)接入A、C接线柱
　
接入电路中的电阻丝是 AP段。左移，AP段变短，接入电阻变小；右移，AP段变长，接入电阻变大。
(3)接入B、D接线柱
　
接入电路中的电阻丝是BP段。左移，BP段变长，接入电阻变大；右移，BP段变短，接入电阻变小。
(4)接入B、C接线柱
　
接入电路中的电阻丝是BP段。左移，BP段变长，接入电阻变大；右移，BP段变短，接入电阻变小。
(5)接入 A、B接线柱
　
所有电阻丝都接入了电路，相当于接入了一定值电阻，移动滑片不能改变接入电路电阻大小。
(6)接入C、D接线柱
　
金属杆被接入电路，没有电阻丝接入电路。
点拨：
1. 下接线柱接右，滑片右移电阻变小；下接线柱接左，滑片左移电阻变小。也可以理解为滑片离下接线柱越近，电阻越小；离下接线柱越远，电阻越大。记忆口诀“下接右，右移变小”或“离下近时小，离下远时大”。
2. 用电器中用到的电位器也是一种变阻器。
【应用3】 如图所示，实验室中某个常用的滑动变阻器铭牌上标有“20 Ω　2 A”字样。下列关于这个滑动变阻器的说法(　D　)
①当滑动变阻器通过2 A的电流时，它的电阻为20 Ω
②它接入电路的最大阻值是20 Ω
③它是通过改变其接入电路中电阻线的横截面积来改变接入电路电阻的
④允许通过它的最大电流为2 A
A. 只有①③正确
B. 只有①④正确
C. 只有②③正确
D. 只有②④正确
特别提醒：
(1)滑动变阻器铭牌上标有的电阻值表示滑动变阻器的最大电阻，电流值表示滑动变阻器允许通过的最大电流。
(2)滑动变阻器通过改变其接入电路中电阻线的长度来改变接入电路的电阻。
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