资源简介

第十五章 探究电路
课时15.1 电阻和变阻器
素养目标
物理观念
1.概念 电阻：导体对电流的阻碍作用。
2.规律：导体电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。
3.器件 变阻器：阻值可以改变的电阻器。
科学思维
1.在探究影响电阻大小的因素时，用转换法把电阻的大小转换为灯泡的亮度或电流表的示数。
2. 影响电阻大小的三个因素中，长度的改变是最容易的，并且人们通过“化直为曲”的 思想，在有限的距离内，增加了电阻丝的长度，在此基础上制作了滑动变阻器。
科学探究
在对电阻的学习和探究过程中，用类比思想理解电阻；用电阻的影响因素解释变阻器的原理。
科学态度与责任
导体在导电的同时，对电流也有阻碍作用，体现了事物的两面性。
题型汇总：对电阻的理解、探究影响电阻大小的因素、滑动变阻器的使用、电阻箱的读数。
知识梳理
电阻
1.电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。
2.符号：R
3.单位：
（1）国际单位：欧姆(Ω)。
（2）常用单位：千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
（3）换算关系：1 MΩ＝106 Ω；1 kΩ＝103 Ω。
变阻器
1.变阻器：电阻大小可以发生变化的装置。
2．变阻器的原理：通过改变连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。
问题：实际使用的电阻丝是很长的，使用很不方便，怎么解决这个问题呢？
3.结构：金属杆、滑片、电阻丝、瓷筒、接线柱。
(1)金属杆：金属杆的电阻很小，其两端接线柱间的电阻值几乎为零，可以忽略不计。
(2)电阻丝：圆筒上缠绕的是表面涂有绝缘层的电阻丝，其阻值较大，标牌上所标的“50 Ω”即指电阻丝两端接线柱间的电阻值。
例如：“50Ω 1.5A”是指变阻器的最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是1.5A。
(3)滑片：滑片可以在金属杆上左右移动，滑片的上部与金属杆相连，下端通过电阻丝的接触滑道(刮去绝缘层的部分)与电阻丝相连通。
(4)接线柱：有四个接线柱。
考点突破
考点一 电阻
下列说法中正确的是（ ）
导体中没有电流通过时，电阻变为零
B.导体中通过的电流越大，其对电流的阻碍作用越大，电阻越大
C.导体中通过的电流越小，其对电流的阻碍作用越大，电阻越小
D.导体的电阻跟导体中有无电流和电流的大小无关
【答案】D
【解析】电阻是导体本身的一种性质，导体确定了，电阻值也就确定了，与导体两端有无电压、有无电流、电流大小都无关系．
考点二 影响电阻大小的因素
从欧姆定律可导出，关于某定值电阻，下列说法正确的是（ ）
当电压为0时，电阻也为0
B.当电流增大为原来的2倍时，电阻减小为原来的一半
C.当电压增大为原来的2倍时，电阻增大为原来的2倍
D.不管电压或电流如何变化，电阻不变
【答案】D
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质，其决定因素与其本身的材料、长度、横截面积有关，若说与外界有关，也只与外界的温度这个因素有关．导体一定，则电阻一定．与导体两端电压的高度，导体中电流的大小等都没有关系．
在温度一定时，比较两根铜导线的电阻的大小，下列说法中正确的是（　　）
A．长导线的电阻大
B．细导线的电阻大
C．长度相同，粗导线的电阻大
D．粗细相同，长导线的电阻大
【答案】D
【解析】AB、电阻的大小不仅跟导体的材料有关，还跟材料的长度和横截面积大小有关，所以选项A、B都不正确；
C、在长度和材料相同时，导体的横截面积越小，即导线越细，电阻越大，故C选项错误；
D、在横截面积和材料相同，长的铜丝电阻大，故D正确．
考点三 滑动电阻变阻器的工作原理
滑动变阻器是靠改变________来改变接入电路中的________来改变电路中的________．通电前应把阻值调至________的地方．在如图中，要使滑片P向右移动时电灯变暗，则M接C，N接________，闭合开关前要将滑片移到________端．
【答案】
电阻丝接入电路中的长度,电阻、电流,最大、A、B
【解析】滑动变阻器是靠改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流．通电前应把阻值调至最大的地方．在题图所示的电路中，要使滑片P向右移动时电灯变暗，即变阻器接入电路的电阻变大，则M接C，N接A，闭合开关前要将滑片移到阻值最大的B端．
一个滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.5A”的字样它的意义是（　　）
A．电阻的最小值是50Ω，允许通过的最大电流是1.5A
B．电阻的最小值是50Ω，允许通过的最小电流是1.5A
C．电阻的最大值是50Ω，允许通过的最小电流是1.5A
D．电阻的最大值是50Ω，允许通过的最大电流是1.5A
【答案】D
【解析】一个滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.5A”的字样，表示50Ω表示滑动变阻器的最大电阻是50Ω，1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A．
(
分层提分
)
题组A 基础过关练
当滑动变阻器的滑片向端滑动时，下列四种接法中，变阻器阻值变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解：A、由图可知，滑动变阻器同时接上面两个接线柱，滑动变阻器接入电路的电阻为零，移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值不变，故A不符合题意；
B、由图可知，向右 b端移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，滑动变阻器连入电路的阻值变小，故B不符合题意；
C、由图可知，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故C符合题意；
D、由图可知，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，滑动变阻器连入电路的阻值变小，故D不符合题意。
一根铁丝被拉长后，下列物理量会发生变化的是( )
A. 电阻 B. 比热容 C. 体积 D. 密度
【答案】A
【解析】解：将一段铁丝拉长之后只是形状改变，而密度和比热容是物质的特性，体积是物体的特性，都不随物体的形状而改变。故BCD错误。
将一段金铁丝拉长之后长度变长了，横截面积变小，所以电阻变大了，故A正确。
如图所示，、是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，比较这两段导体的电阻及通过它们的电流大小有( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】C
【解析】解：对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体，由于段的横截面积小，BC段的横截面积大，故AB段的电阻大于BC段的电阻；且此两段电阻串联，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。
图甲是常用的一种可调风速的小风扇，图乙为其用于调风速的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、分别与弧形电阻丝的两端相连，与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速，下列分析正确的是( )
A. 若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，风扇风速加快
B. 若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速减弱
C. 若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
D. 若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
【答案】D
【解析】AB、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，所以不能改变风扇风速，故AB错误；
C、若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，风扇风速减弱，故C错误；
D、将b、c接入电路中，滑片的右侧电阻接入电路，故若顺时针转动旋钮时，电阻变小，故电流变大，风扇风速加快，故D正确。
题组B 能力提升练
（多选）如图所示，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中的电流变大，则电路与滑动变阻器的连接方式正确的是( )
A. a连c，b连D B. a连D，b连B
C. a连C，b连B D. a连A，b连D
【答案】BC
【解析】解：滑动变阻器的滑片向右移动过程中，电路中的电流变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，故可判断滑片右边的电阻丝接入电路，由电路图可知，当连或，连时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，故BC正确。
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻的大小，从而改变流过电路中的______。
【答案】长度；电流
【解析】解：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，电源电压不变，根据可知，从而改变电路中的电流。
长度相同的镍铬合金丝A比B粗得多，它们以某种方式连入同一个电路，如图所示。如果镍铬合金丝和的电阻分别为和，此时通过它们的电流分别为和，则有________，________。选填“”“”或“”
【答案】；
【解析】由图知，A、B串联，所以电流相等；
由题意知，AB材料和长度相同，A的横截面积大，电阻更小。
题组C 培优拔尖练
探究“电阻大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示，实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路，其中a、b、d长度相同，a、b、c粗细相同，b、d粗细不同。
该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小，这种科学探究问题的方法叫______法。
选用______填写导体的代号两根导线进行对比，是为了探究电阻大小跟导体的长度有关。
若小聪在做实验时，发现器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，则不能探究电阻大小跟导体的______有关。
【答案】转换 b、c 材料
【解析】解：该实验中，通过电流表的示数大小间接得知接入电阻丝的阻值大小，应用了转换法；
探究电阻大小跟导体的长度有关时，需要控制材料和横截面积相同，所以需要将、两根导线分别接入电路中进行实验；
若电阻丝只有一根，导体的材料不能改变，所以不能探究电阻大小跟导体的材料的关系。
某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在、接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组电压、滑动变阻器、刻度尺、开关和导线若干。
为了测量段的电阻，他们连接了如图甲所示的电路，电压表接在接线柱和金属夹上。请用笔画线代替导线，把图中还需要连接的一根导线接上，使电路完整。
闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最______选填“左”或“右”。
某次实验中测得电压表的读数为，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为______，此时金属丝的电阻______。
实验中移动金属夹，分别测得段的长度和对应的电阻值，根据实验数据绘制成电阻值与长度的关系图象如图丙所示，分析图象可知，导体的电阻与长度成______。
【答案】右 正比
【解析】解：
因为电池电压为，所以电压表的量程选择的量程，将电压表的接线柱与滑片相连；将电流表与电阻串联，将电流表的负接线柱与接线柱连接，如图所示：
闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，即将滑片放在最右端；
由图乙可知，电流表的量程为，分度值为，示数为；
根据可知，金属丝的电阻；
由图象知，段的长度增大为原来的几倍，电阻值便增大为原来的几倍，或电阻值与长度的比值是一个常数，所以在导体的材料、横截面积和温度相同时，导体的电阻与长度成正比。第十五章 探究电路
课时15.1 电阻和变阻器
素养目标
物理观念
1.概念 电阻：导体对电流的阻碍作用。
2.规律：导体电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。
3.器件 变阻器：阻值可以改变的电阻器。
科学思维
1.在探究影响电阻大小的因素时，用转换法把电阻的大小转换为灯泡的亮度或电流表的示数。
2. 影响电阻大小的三个因素中，长度的改变是最容易的，并且人们通过“化直为曲”的 思想，在有限的距离内，增加了电阻丝的长度，在此基础上制作了滑动变阻器。
科学探究
在对电阻的学习和探究过程中，用类比思想理解电阻；用电阻的影响因素解释变阻器的原理。
科学态度与责任
导体在导电的同时，对电流也有阻碍作用，体现了事物的两面性。
题型汇总：对电阻的理解、探究影响电阻大小的因素、滑动变阻器的使用、电阻箱的读数。
知识梳理
电阻
1.电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。
2.符号：R
3.单位：
（1）国际单位：欧姆(Ω)。
（2）常用单位：千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
（3）换算关系：1 MΩ＝106 Ω；1 kΩ＝103 Ω。
变阻器
1.变阻器：电阻大小可以发生变化的装置。
2．变阻器的原理：通过改变连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。
问题：实际使用的电阻丝是很长的，使用很不方便，怎么解决这个问题呢？
3.结构：金属杆、滑片、电阻丝、瓷筒、接线柱。
(1)金属杆：金属杆的电阻很小，其两端接线柱间的电阻值几乎为零，可以忽略不计。
(2)电阻丝：圆筒上缠绕的是表面涂有绝缘层的电阻丝，其阻值较大，标牌上所标的“50 Ω”即指电阻丝两端接线柱间的电阻值。
例如：“50Ω 1.5A”是指变阻器的最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是1.5A。
(3)滑片：滑片可以在金属杆上左右移动，滑片的上部与金属杆相连，下端通过电阻丝的接触滑道(刮去绝缘层的部分)与电阻丝相连通。
(4)接线柱：有四个接线柱。
考点突破
考点一 电阻
下列说法中正确的是（ ）
导体中没有电流通过时，电阻变为零
B.导体中通过的电流越大，其对电流的阻碍作用越大，电阻越大
C.导体中通过的电流越小，其对电流的阻碍作用越大，电阻越小
D.导体的电阻跟导体中有无电流和电流的大小无关
【答案】D
【解析】电阻是导体本身的一种性质，导体确定了，电阻值也就确定了，与导体两端有无电压、有无电流、电流大小都无关系．
考点二 影响电阻大小的因素
从欧姆定律可导出，关于某定值电阻，下列说法正确的是（ ）
当电压为0时，电阻也为0
B.当电流增大为原来的2倍时，电阻减小为原来的一半
C.当电压增大为原来的2倍时，电阻增大为原来的2倍
D.不管电压或电流如何变化，电阻不变
【答案】D
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质，其决定因素与其本身的材料、长度、横截面积有关，若说与外界有关，也只与外界的温度这个因素有关．导体一定，则电阻一定．与导体两端电压的高度，导体中电流的大小等都没有关系．
在温度一定时，比较两根铜导线的电阻的大小，下列说法中正确的是（　　）
A．长导线的电阻大
B．细导线的电阻大
C．长度相同，粗导线的电阻大
D．粗细相同，长导线的电阻大
【答案】D
【解析】AB、电阻的大小不仅跟导体的材料有关，还跟材料的长度和横截面积大小有关，所以选项A、B都不正确；
C、在长度和材料相同时，导体的横截面积越小，即导线越细，电阻越大，故C选项错误；
D、在横截面积和材料相同，长的铜丝电阻大，故D正确．
考点三 滑动电阻变阻器的工作原理
滑动变阻器是靠改变________来改变接入电路中的________来改变电路中的________．通电前应把阻值调至________的地方．在如图中，要使滑片P向右移动时电灯变暗，则M接C，N接________，闭合开关前要将滑片移到________端．
【答案】
电阻丝接入电路中的长度,电阻、电流,最大、A、B
【解析】滑动变阻器是靠改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流．通电前应把阻值调至最大的地方．在题图所示的电路中，要使滑片P向右移动时电灯变暗，即变阻器接入电路的电阻变大，则M接C，N接A，闭合开关前要将滑片移到阻值最大的B端．
一个滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.5A”的字样它的意义是（　　）
A．电阻的最小值是50Ω，允许通过的最大电流是1.5A
B．电阻的最小值是50Ω，允许通过的最小电流是1.5A
C．电阻的最大值是50Ω，允许通过的最小电流是1.5A
D．电阻的最大值是50Ω，允许通过的最大电流是1.5A
【答案】D
【解析】一个滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.5A”的字样，表示50Ω表示滑动变阻器的最大电阻是50Ω，1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A．
(
分层提分
)
题组A 基础过关练
当滑动变阻器的滑片向端滑动时，下列四种接法中，变阻器阻值变大的是( )
A. B.
C. D.
一根铁丝被拉长后，下列物理量会发生变化的是( )
A. 电阻 B. 比热容 C. 体积 D. 密度
如图所示，、是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，比较这两段导体的电阻及通过它们的电流大小有( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
图甲是常用的一种可调风速的小风扇，图乙为其用于调风速的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、分别与弧形电阻丝的两端相连，与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速，下列分析正确的是( )
A. 若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，风扇风速加快
B. 若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速减弱
C. 若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
D. 若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
题组B 能力提升练
（多选）如图所示，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中的电流变大，则电路与滑动变阻器的连接方式正确的是( )
A. a连c，b连D B. a连D，b连B
C. a连C，b连B D. a连A，b连D
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻的大小，从而改变流过电路中的______。
长度相同的镍铬合金丝A比B粗得多，它们以某种方式连入同一个电路，如图所示。如果镍铬合金丝和的电阻分别为和，此时通过它们的电流分别为和，则有________，________。选填“”“”或“”
题组C 培优拔尖练
探究“电阻大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示，实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路，其中a、b、d长度相同，a、b、c粗细相同，b、d粗细不同。
该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小，这种科学探究问题的方法叫______法。
选用______填写导体的代号两根导线进行对比，是为了探究电阻大小跟导体的长度有关。
若小聪在做实验时，发现器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，则不能探究电阻大小跟导体的______有关。
某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在、接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组电压、滑动变阻器、刻度尺、开关和导线若干。
为了测量段的电阻，他们连接了如图甲所示的电路，电压表接在接线柱和金属夹上。请用笔画线代替导线，把图中还需要连接的一根导线接上，使电路完整。
闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最______选填“左”或“右”。
某次实验中测得电压表的读数为，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为______，此时金属丝的电阻______。
实验中移动金属夹，分别测得段的长度和对应的电阻值，根据实验数据绘制成电阻值与长度的关系图象如图丙所示，分析图象可知，导体的电阻与长度成______。

展开更多......

收起↑