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《暑假预习课》浙教版科学七升八--第11讲 电阻与变阻器
考点一、物质的导电能力
考点精要：
（一）导体、绝缘体的含义
(1)导体：容易导电的物质叫做导体。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、酸碱盐的水溶液等。
(2)绝缘体：不容易导电的物质叫做绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
记住几种特别物体：水银是一种金属，通常是液体，也是导体；食盐固体、烧碱固体不是水溶液,不是导体。
（二）导体和绝缘体之间没有绝对的界限
它们之间没有明显的界限。导体和绝缘体不是绝对的，有些绝缘体在条件改变时可能会变成导体。例如，常温下玻璃是绝缘体，当烧到红炽状态时可以导电，干木头在潮湿的情况下可以导电，空气在闪电作用下可以导电，纯水地维V在掺有杂质的情况下也可以导电等。导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力下降，甚至不导电，所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
（三）导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因
有些物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电，原子核带正电。
金属是由原子构成的，在金属导体中存在着大量可自由移动的电子；在酸碱、盐的水溶液中存在着可自由移动的电荷，称为正、负离子；在绝缘体中，几乎没有能自由移动的电子。
由此可见，导体容易导电，是因为导体中有大量的可自由移动的电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。
（四）半导体
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗，半导体主要应用于电子工业。
典型分析：
1．小柯同学在家使用电火锅时，发现许多现象和我们所学的科学知识有关，其中分析不正确的是（　　）
A．使用的插头外壳材料是塑料：因为塑料是绝缘体
B．妈妈把食盐加到开水中：食盐是溶质，水是溶剂
C．火锅越吃越咸：因为溶质增加，溶液的浓度增加
D．温度太高时，调节温控旋钮：温控旋钮相当于变阻器
【答案】C
【知识点】导体和绝缘体；溶液的组成及特点
【解析】【分析】A.根据导体与绝缘体的区别进行解答；
B.根据溶液的组成进行解答；
C.根据溶质质量分数的影响因素进行解答；
D.根据变阻器的作用进行解答。
【解答】A.由于塑料不容易导电，属于绝缘体，因此用塑料做插头的外壳可以防止触电，故A正确，但不符合题意；
B.食盐溶于水，食盐被溶解属于溶质，水溶解食盐，属于溶剂，故B正确，但不符合题意；
C.吃火锅时，水不断蒸发，溶质的质量不变，而溶剂的质量减少，则溶液的浓度增加，故C错误，但符合题意；
D.温控旋钮是变阻器，在调节旋钮时，增大电阻值，减小电路中的电流，从而使电功率减小，温度降低，故D正确，但不符合题意。
故答案为：C。
举一反三：
1． 关于绝缘体下列说法中正确的是（　　）
A．绝缘体在任何情况下都不能导电
B．绝缘体不容易导电是因为它的内部没有电荷
C．绝缘体在一般情况下不容易导电，当条件改变时可以导电
D．以上说法都是错误的
【答案】C
【知识点】导体和绝缘体
【解析】【分析】ACD.导体和绝缘体没有严格的界限，绝缘体在一定条件下会转化为导体；
B.导体容易导电是因为有自由移动的电荷，而绝缘体不容易导电是因为几乎没有自由移动的电荷。
【解答】A.绝缘体在条件改变时可能导电，如：干木材潮湿后，它就可以导电，故A错误；
B.绝缘体不容易导电是因为它内部没有可以自由移动的电荷，电荷不能由物体的一端到另一端，所以不容易导电，而不是内部没有电荷，故B错误；
CD.绝缘体在一般情况下不容易导电，但当条件发生变化时可以导电，故C正确，D错误。
故选C。
考点二、电阻与影响电阻的大小的因素
考点精要：
电阻
不同的水管水流大小不同，说明水管对水流有阻碍作用，不同水管的阻碍作用不同。类比到电流，电荷在导体中定向移动时，导体对电流也会有一定的阻碍作用，且不同材料的导体对电流的阻碍作用不同。为了描述物体导电能力的强弱，我们引入了电阻这一物理量。
（一）概念
电阻表示导体对电流的阻碍作用。
(1)在科学中，用电阻来表示导体对电流的阻碍作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越强，导体的导电能力越弱。
(2)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，导体对电流的阻碍作用(即电阻)总是存在的。只是无电流通过时，这种阻碍作用没有体现出来而已。
(3)绝缘体的电阻非常大，电流不容易通过；导体的电阻小，电流容易通过。
（二）符号
用R表示导体的电阻，在电路图中的符号是“”。
（三）单位
在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。
常用的单位还有千欧、兆欧,它们的换算关系是：1兆欧= 103千欧,1千欧= 103欧
影响电阻大小的因素
我们从生活经验中知道，输电线越长，输电线耗电量越大；高压输电线很粗，而实验室中做电学实验用的导线却很细；导线一般都使用铜铝制成，而用其他金属制成导线的情况却很少。那么，影响电阻大小的因素有哪些呢 我们可以这样来猜想：①导体的横截面积可能会影响电阻的大小；②导体的长度可能会影响电阻的大小：③导体的材料种类可能会影响电阻的大小。
我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。依据控制变量法研究导体电阻与某一因素的关系时，要控制其他因素不变。
（一）探究导体的电阻与长度的关系
设计思路：探究导体的电阻与长度的关系时，要控制导体的材料和横截面积相同，选用不同长度的导体接入之间，观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入导体甲(1米)时，灯的亮度较暗,电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入导体乙(0.5米)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与长度有关。探究结论：材料、横截面积相同的导体，长度越长,电阻越大。
（二）探究导体的电阻与横截面积的关系
设计思路：探究导体的电阻与横截面积的关系时，要控制导体的材料和长度相同，选用横截面积不同的导体接入,观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入较细的导体甲(0.5毫米2)时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入较粗的导体乙(1毫米2)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与横截面积有关。
探究结论：材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大。
（三）探究导体的电阻与材料的关系
设计思路：探究导体的电阻与材料的关系时，要控制导体的横截面积和长度相同，选用不同材料的导体接入，观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入甲材料(镍铬合金)制成的导体时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入乙材料(铜)制成的导体时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与材料有关。
探究结论：横截面积、长度相同，而材料不同的导体，导体电阻的大小不同。
（四）探究导体的电阻与温度的关系
设计思路：探究导体电阻与温度的关系时，应控制导体的材料、横截面积和长度相同。通过改变同一导体的温度，利用电流表的示数来比较电阻的大小。
实验步骤：按图示连接电路，闭合开关，记录电流表的示数；给金属导体AB加热半分钟，再闭合开关，记录电流表的示数，观察灯的亮度。分析与论证：加热前，电流表的示数较大，灯的亮度较亮；加热后,电流表的示数变小，灯的亮度变暗，说明金属导体的电阻与温度有关。
实验结论：导体的电阻大小与温度有关。
各种材料的电阻
其他条件相同时，不同材料的电阻值是不同的，在同样的条件下，银、铜的电阻很小，电木、橡胶的电阻很大。一般常用铜来做导体，用电木、橡胶来做绝缘体。
人体电阻的平均值是1 000~ 2 000欧。不同的入或一个入在不同情况下的电阻值是不同的。气温高或入体出汗时，入体的电阻值较小；气温低空气干燥时，入体的电阻值较大。
【能力拓展】
①实验过程中要控制电源电压不变。
②实验中，通过比较电流表示数的大小来判断电阻的大小，这是运用了转换法。
③实验中还应用了控制变量法。在设计实验和叙述结论时，都要注意控制变量法的运用。如在探究导体电阻的大小是否与导体的横截面积有关后,得出的结论是：在导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小；如果说成“导体的横截面积越大，电阻越小”是不正确的，因为没有控制其他因素相同。
典型分析：
1． 下列事实中，最能说明导体的电阻跟导体的材料有关的是（　　）
A．长度相同的镍铬合金丝，细的比粗的电阻大
B．横截面积相同的镍铬合金丝，长的比短的电阻大
C．横截面积相同的铁丝和铜丝，可能铜丝比铁丝的电阻大
D．长度和横截面积都相同的铁丝和铜丝，铁丝的电阻大
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】探究某个因素对物理量的影响时，需要控制其它因素相同，只改变这个因素。
【解答】A. 长度相同的镍铬合金丝，细的比粗的电阻大，探究电阻与横截面积的关系，故A不合题意；
B. 横截面积相同的镍铬合金丝，长的比短的电阻大，探究电阻与长度的关系，故B不合题意；
C. 横截面积相同的铁丝和铜丝，未控制长度相同，不能说明导体的电阻跟导体的材料有关，故C不合题意；
D. 长度和横截面积都相同的铁丝和铜丝，铁丝比铜丝的电阻大，说明导体的电阻跟导体的材料有关，故D符合题意。
故选D。
举一反三：
1． 长度相同，粗细和材料不同，而电阻相同的甲、乙两根导线，当把粗的导线甲均匀拉长到和细的导线乙一样粗细时，则（　　）
A． B． C． D．无法判断
【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此分析判断。
【解答】 当把粗的导线甲均匀拉长到和细的导线乙一样粗细时， 甲的长度变大而横截面积变小，二者都会导致甲的电阻变大。原来甲和乙的电阻相同，那么拉长后R甲>R乙。
故选B。
考点三、变阻器与其使用方法
考点精要：
变阻器的应用
在生活、生产和实验中，常常要改变电路中电流的大小，如通过改变电流来控制电动汽车的行车速度，调节收音机的音量，调节台灯的灯泡亮度等。电路中电流大小的改变可以通过改变电阻的大小来实现。
（一）电阻器
(1)概念:生产、生活和实验研究中，用到的具有一定阻值的元件叫电阻器，也称为电阻。
(2)作用:控制电路中的电流大小。
（二）变阻器
(1)概念:可以改变电阻值的电阻器。
(2)作用:改变电路中的电流大小。
(3)应用:①改变音响设备发出声音的品质；②改变收音机和电视机等的音量；③改变电动汽车的行车速度。
二、滑动变阻器
（一）原理
靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小。
（二）作用
调节滑动变阻器滑片可以逐渐改变连入电路的电阻，从而逐渐改变电路中的电流。
（三）构造
滑动变阻器是由绝缘体瓷筒、线圈、金属棒、滑片、上下接线柱等元件组成。套在瓷筒上的线圈由表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成，它的两头分别与两个下接线柱相连，套在金属棒上的滑片可在金属棒上滑动，并与线圈紧密接触，线圈上能接触滑片的地方，绝缘漆已被刮去。
结构示意图和符号
滑动变阻器的结构示意图和电路图中的符号如图所示。
滑动变阻器的连接方式
①滑动变阻器接入电路的接线柱必须“一上一下”；
②有效电阻的长度取决于下面接入电路的接线柱到滑片P的距离，滑片P到下面接线柱的长度越长，电阻越大，滑片P到下面接线柱的长度越短，电阻越小，可简记为“近小远大”。
使用滑动变阻器应注意以下四点
(1)要了解所使用滑动变阻器的阻值范围和允许通过的最大电流。如一个变阻器上标有“50欧 1安”字样，表示此滑动变阻器的最大阻值是50欧，允许通过的最大电流是1安。使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择，不能使通过的电流超过最大电流值。
(2)滑动变阻器接入电路的两个接线柱必须是“一上一下”。 不能同时使用上面两个接线柱( R = 0),也不能同时使用下面两个接线柱( R为定值，即最大阻值)，这样就起不到改变电路的电阻的作用。
(3)为了保护电路，在通电前应将滑片置于阻值最大处，即离所选下接线柱最远的一端。
(4)滑动变阻器要与被控制的用电器串联。
旋钮型变阻器的工作原理
通过改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻的大小。连接实际电路时，要注意是哪两个接线柱接入了电路，旋钮触片是顺时针旋转还是逆时针旋转，然后判断电阻的变化。
【能力拓展】
（一）判断滑动变阻器接入电路的阻值变化，具体可按以下步骤:
　①仔细观察滑动变阻器在电路中接法，是否“一上一下”，特别要关注“一下”在滑动变阻器的哪一端。
　②确认滑动变阻器的有效接入长度，也就是“一下”到滑片P的长度。
　③根据滑片位置的变化，判断有效电阻丝长度变化，从而判断接在电路中的滑动变阻器电阻大小的变化。
　④根据变阻器的有效长度的变化，判断电流的大小变化情况。有效电阻丝变长，电流变小,有效电阻丝变短，电流变大。
（二）滑动变阻器的电阻丝一般是由熔点高、电阻大的镍铬合金制成的，受温度影响小，阻值稳定。在长度和粗细都相同的情况下，镍铬合金丝的电阻大，这样在移动滑片改变相同的长度时，镍铬合金丝的阻值会有明显的变化，达到明显改变电阻的目的，而若用其他材料制作，则达不到明显改变电阻的目的。
典型分析：
1．在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法中不正确的是（　　）
A．只把A和C接入电路，无法改变通过电位器的电流
B．只把A和B接入电路，当滑片顺时针转动时，通过电位器的电流变小
C．将A、B接入电路同一点，C接电路另一点，可以改变通过电位器的电流
D．只把B和C接入电路，当滑片顺时针转动时，电位器接入电路的电阻变大
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】使用滑动变阻器时，如果将电阻丝的两个端点全部接入，那么滑片移动时不能改变阻值；当“一上一下”接入时，根据描述分析接入部分电阻丝的长度变化，进而确定阻值变化，明确电流大小变化即可。
【解答】 A. 只把A和C接入电路，电位器相当于定值电阻，转动滑片，电阻不变，电源电压不变，无法改变通过电位器的电流，故A不合题意；
B. 只把A和B接入电路，接入了左半段电阻丝，当滑片顺时针转动时，电位器接入电路的电阻增大，电源电压不变，电流变小，故B不合题意；
C. 将A、B接入电路同一点，C接电路另一点，电阻丝左半段被滑片短路，只接人右半段，转动滑片能改变电路中的电阻，电源电压不变，可以改变通过电位器的电流，故C不合题意；
D. 只把B和C 接入电路，接入了右半段电阻丝，当滑片顺时针转动时，电位器接入电路的电阻变小，故D符合题意。
故选D。
举一反三：
1． 如图所示，AD为导线，BM、CN为两根相同的电阻丝，当滑片 P 向左移动时，灯 L的亮度不变，开关S应该（　　）
A．和A接触 B．一定和C接触
C．一定和B接触 D．和B、C接触均可
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】要使滑片 P 向左移动时，灯泡亮度不变，必须保证连入电路中电阻丝的长度不变，据此对各个选项分析判断即可。
【解答】A.当开关与A接触时，滑片P向左移动，使连入电路中的电阻丝(NPM)长度减小，灯 L的亮度增大，故A不合题意；
BCD.开关S与C接触时显然接入的是整根电阻丝，不受滑片位置影响，电阻不变，电流不变，灯 L 的亮度不变。由于 BM、CN 为两根相同的电阻丝，开关S与B接触时也相当于接入了整根电阻丝，滑片左右滑动时接入的电阻丝总长度不变，电路中电流不变，灯L的亮度不变，故B、C错误，D正确。
故选D。
（1题图） （2题图）
2．如图所示的两个电路中，电源电压相等且保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右移动时，灯泡L1和L2的亮度变化情况是（　　）
A．L1变暗，L2变亮 B．L1变暗、L2亮度不变
C．L1亮度不变，L2变亮 D．L1、L2都变暗
【答案】B
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】滑动变阻器的使用方法：使用两个接线柱串联在电路中，即一上一下，串联使用。
【解答】解：L1和P串联，P向右移动时P接入电路的阻值变大，通过电路的电流变小，L1变暗；L2与P并联，移动P时L2两端的电压不变，通过L2的电流不变，L2的亮度不变。
A、L1变暗，L2变亮 ，所以A错；
B、L1变暗、L2亮度不变，所以B正确；
C、L1亮度不变，L2变亮 ，所以C、错；
D、L1、L2都变暗，所以D错。
故选B。
1．甲变阻器标有“50Ω 1.5A”，乙变阻器标有“10Ω 2.5A”，两变阻器的瓷筒的粗细、长度一样，电阻线由同种合金材料制成，则（　　）
A．甲的电阻线较粗
B．乙的电阻线较粗
C．两变阻器的电阻线粗细相同
D．无法判定
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】B
【分析】导体的电阻受材料、长度、横截面积等因素的影响，由题意可知两个变阻器的电阻线材料和长度是相同的，由于它们的横截面积不同，导致最大电阻值不同。
【解答】解：
由变阻器的铭牌可知，甲变阻器的最大阻值较大，乙变阻器的最大阻值较小；
由题知，两变阻器的瓷筒的粗细、长度一样，电阻线由同种合金材料制成；
若甲的电阻线较粗（横截面积大），则甲线圈的匝数较少，导致甲电阻线的长度较短，由影响电阻大小的因素可知，甲变阻器的最大阻值较小，不符合题意；
若乙的电阻线较粗（横截面积大），则乙线圈的匝数较少，导致乙电阻线的长度较短，由影响电阻大小的因素可知，乙变阻器的最大阻值较小，符合题意；
故选：B。
【点评】导体的电阻大小与导体的材料、长度横截面积、温度有关：
（1）当导体的材料、长度一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻就越大；
（2）当导体的材料、横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻就越大；
（3）当导体的长度、横截面积一定时，导体的电阻与材料有关，铜的电阻小，镍铬合金的电阻大；
（4）钨丝、铁丝的电阻随温度的升高而增大，铅笔芯、热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
2．一个灯泡的铭牌上标着“PZ220﹣﹣100”，在室温下用伏安法测得它的灯丝电阻为R1，后在正常工作时再用伏安法测得它的灯丝电阻为R2＝484欧，发现R2比R1大10倍以上，这是由于（　　）
A．前一次测得的阻值必定是错的
B．后一次测得的阻值是错的
C．对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，灯丝属于这种导体
D．不论什么导体，都是温度越高电阻越大
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】C
【分析】影响电阻大小的因素有导体材料、长度、横截面积和导体的温度，即在导体的材料、长度、横截面积不变时，导体的温度不同，其阻值不同。
【解答】解：对于同一个灯丝，其材料、长度、横截面积均相同，当其正常发光时，温度很高，即此时的电阻大于不发光时的电阻，这是由于温度的原因造成的电阻变大，对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。
故选：C。
【点评】知道温度是影响导体电阻大小的因素之一是解决该题的关键。
3．一根铜导线的电阻为R，要使接入电路中的导线电阻变大，可采取的措施是（　　）
A．将这根导线对折后连入电路中
B．将导线拉长后连入电路中
C．增大导线两端的电压或减小通过导线的电流强度
D．用长度、横截面积相同的银导线代替铜导线
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】B
【分析】影响电阻大小的因素有：导线的材料、横截面积和长度有关；材料不变时，导线越长、横截面积越小电阻越大。
【解答】解：A、将这根铝导线对折后接入电路，长度变短、横截面积变大，电阻变小，可以使连入电路的导线电阻变小；
B、将这根铝导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大；
C、导体的电阻是导体的阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关；
D、用长度、横截面积相同的银导线代替这根铜导线接入电路，电阻变小。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对影响电阻大小的因素的了解与掌握，理解导体的电阻是导体的阻碍电流的性质是本题的关键。
4．如图所示，A、B是由同种材料制成的长度相同，横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，比较这两段导体的电阻及通过它们的电流，正确的是（　　）
A．RA＜RB、IA＜IB B．RA＜RB、IA＝IB
C．RA＞RB、IA＝IB D．RA＝RB、IA＜IB
【考点】影响电阻大小的因素；串联电路的电流特点．
【答案】B
【分析】（1）电阻是导体本身的一种性质，其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，故在分析时用控制变量的思维来考虑；
（2）对于串联电路，电流是处处相等的。
【解答】解：对于A和B是由同种材料制成的长度相同的两段导体，由于B段的横截面积小，A段的横截面积大，故B段的电阻大于A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。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路的电流规律及影响电阻大小的因素，应熟记电阻大小与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比。
5．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，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡的亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．把镍铬合金丝换成铜丝，实验效果会更好
C．利用此装置能探究导体电阻大小与导体横截面积及长度的关系
D．为了准确比较两根合金丝的电阻，最好串联一个电压表和变阻器
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】C
【分析】（1）在此实验装置中，运用转换法，电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断，但是现象不是很明显，效果不好，为了准确比较电阻的大小，可以在电路中串联一只电流表；
（2）因为两根电阻丝的材料一样，故运用控制变量法，可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系。
【解答】解：A、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，这用到了转换法，故A错误；
B、其他条件相同时铜丝的电阻很小，如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝进行实验，电路中电流变化不大，灯泡的亮度变化不明显，即实验效果不明显，故B错误；
C、由题意可知，两段金属丝的长度、材料相同，横截面积不同，可以探究导体电阻大小和横截面积的关系；把其中一根金属丝接入电路中，通过改变夹子的位置能改变金属丝接入电路中的长度，故可以探究导体电阻大小和长度的关系，这用到了控制变量法，故C正确；
D、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D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查的是电阻大小的影响因素和转换法、控制变量法在物理实验中的熟练运用，是中考的常见题型。
（5题图） （6题图）
6．有一块长方体铁块，如图所示，分别沿不同方向接入电路，则（　　）
A．沿AB方向接入电路时电阻最大
B．沿CD方向接入电路时电阻最大
C．沿EF方向接入电路时电阻最大
D．沿各个方向接入电路时电阻一样大
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】A
【分析】影响电阻的大小因素有长度、材料以及横截面积；当材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比。
【解答】解：已知导体的材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比；由图示可知，沿CD方向接入电路时，长度最短，横截面积最大，因此电阻最小；沿EF方向接入电路时，长度介于AB，CD之间，横截面积介于AB、CD之间，电阻小于RAB大于RCD；沿AB方向接入电路时，长度最长，横截面积最小，电阻最大。
故选：A。
【点评】本题主要考查电阻串并联的灵活运用，关键是明确影响电阻大小的因素。
7．在图示电路中，电流表和电压表均为理想电表，则下列判断中正确的是（　　）
A．RAB＝RBD，且RBC最大，RAC最小
B．RAB＝RCD，且RBC最大，RAC最小
C．RAC＝RCD，且RBC最大，RAD最小
D．RAC＝RBD，且RBC最大，RAD最小
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】C
【分析】根据电阻的串并联和电流表相当与导线，电压表相等于断路，电压表的电阻非常大相当于断路，对电路逐项分析，进行解答。
【解答】解：理想电流表短路，所以A点相当于D．所以RAB＝RBD，RAC＝RCD，故A、B、D选项不正确；
RAD为短路，电阻为0，所以电阻是最小的；
故选：C。
【点评】解决本题的关键是知道理想电流表相当于短路，理想电压表相当于断路；只要认真分析即可解决，难度不大。
（7题图） （8题图）
8．甲、乙是由同种材料制成的两个长度相同、粗细均匀的电阻。在不同电压下，多次测量电流值，描绘了U﹣I图象。从中获得的信息正确的是（　　）
A．甲电阻大于乙电阻
B．乙电阻较细
C．当甲、乙电阻没有接入电路中时，电阻均为0
D．若甲、乙电阻串联在同一电路中，通过甲电阻的电流小于通过乙电阻的电流
【考点】影响电阻大小的因素；串联电路的电流特点．
【答案】B
【分析】（1）由图可知当两电阻两端的电压相同时，通过甲电阻的电流与通过乙电阻的电流的大小关系，根据欧姆定律比较甲乙电阻的大小关系；
（2）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，横截面积越小，电阻越大，据此分析电阻的粗细；
（3）导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与其两端的电压和通过它的电流无关；
（4）串联电路各处电流相等。
【解答】解：（1）由图可知当两电阻两端的电压相同时，通过甲电阻的电流大于通过乙电阻的电流，根据欧姆定律可知甲电阻小于乙电阻，故A错误；
（2）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，横截面积越小，电阻越大，甲、乙是由同种材料制成的两个长度相同的电阻，甲电阻小于乙电阻，所以乙电阻较细，故B正确；
（3）导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与其两端的电压和通过它的电流无关，故C错误；
（4）串联电路各处电流相等，若甲、乙电阻串联在同一电路中，通过甲电阻的电流等于通过乙电阻的电流，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用和影响导体电阻大小的因素。
9．小金进行课外实验探究时，发现了一些有趣的实验现象，如图所示：
①根据电路图，连接电路（钨丝由一个白炽灯除去玻璃罩制成）；
②闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光；
③向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，钨丝不发光；
④用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，移除酒精灯后，小灯泡L逐渐恢复亮度。
下列分析正确的是（　　）
A．步骤②可推得，通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
B．步骤③可推得，钨丝的电阻增大了
C．步骤④可推得，给钨丝加热时，电路中的电流变大
D．本实验可推得，钨丝的电阻随温度的升高而增大
【考点】影响电阻大小的因素；串联电路的电流特点．
【答案】D
【分析】影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度；根据实验过程分析控制的量和改变的量，得出探究的因素；根据灯泡发光的亮暗判断出电阻的变化。
【解答】解：A、小灯泡L和钨丝串联，串联电路中电流处处相等，步骤②不能推得，通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流，故A错误；
B、步骤②闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光；钨丝吹气时，小灯泡L变亮，说明通过小灯泡的电流变大，则钨丝的电阻减小，故B错误；
C、步骤④用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，故C错误；
D、通过实验可知，温度越高，钨丝的电阻越大，所以本实验可推得所钨丝的电阻随温度升高而增大，故D正确。
故选：D。
【点评】此题是探究温度对导体电阻大小的影响，考查了控制变量法的应用，注意实验中不同的条件得出探究的因素，同时涉及到了电阻对电路中电流的影响。
（9题图） （10题图）
10．如图，在弹簧钢外固定有对长度变化很敏感的电阻丝Ra、Rb，当弹簧钢的自由端施加向下的作用力F时，Ra被拉伸，Rb被压缩。若F逐渐减小时，则Ra、Rb阻值的变化是（　　）
A．Ra增大，Rb增大 B．Ra减小，Rb减小
C．Ra增大，Rb减小 D．Ra减小，Rb增大
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】D
【分析】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、长度和横截面积以及温度等因素有关，据此分析。
【解答】解：由题意可知，电阻丝Ra和Rb对长度变化很敏感，当弹簧钢的自由端施加向下的作用力F时，Ra被拉伸，Rb被压缩，若F逐渐减小时，Ra被拉伸长度变小，阻值变小；Rb被压缩程度变小，长度变大，阻值变大。
故选：D。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素，属于基础题。
11．小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如表。回答下列问题：
序号 材料 长度 横截面积
1 碳钢合金丝 L S
2 碳钢合金丝 L 2S
3 镍铬合金丝 L S
4 镍铬合金丝 L 2S
5 镍铬合金丝 2L S
（1）他们应选择序号为 　 　的两根电阻丝来探究。
（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较大，同时小华发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是 　 　。
（3）以上（2）中判断电阻大小关系的方法在初中科学中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是 　 　。
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C．通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小
D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】（1）3、5；（2）灯的实际功率太小；（3）C。
【分析】解决此类题目要知道导体的电阻跟导体的长度、横截面积和材料有关，当研究电阻与其中一个因素的关系时，应控制其它的因素不变；
该实验过程可以通过观察电灯的亮暗或电流表的示数判断电阻的大小，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】解：
（1）要保持导体的材料、横截面积一定，探究导体电阻大小与长度关系。3、5两根导线材料和横截面积一样，长度不同，所以可用3、5两根导线来探究电阻与长度关系。
（2）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以电流大的，电阻大，电流小的，电阻大；且灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，灯泡越暗，灯泡的实际功率越小；
（3）通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小，这在物理学中称之为“转换法”。而A属于“类比法”，B属于归纳法，C属于转换法，D属于“控制变量法”，故C符合题意。
故答案为：（1）3、5；（2）灯的实际功率太小；（3）C。
【点评】解决此类实验题目，要结合影响电阻大小的因素分析解答。本探究实验中用到了两种物理学方法：一是控制变量法，二是转换法（通过电流大小比较电阻大小）。
12．图是小明自制的简易调光灯，闭合开关，回形针向左移动的过程中灯泡亮度应该　 　（选填“变亮”、“变暗”或“不变”），但小明发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更　 　（选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验，接着加热铅笔芯，发现灯泡亮度逐渐变亮，这一现象说明，温度越高，铅笔芯的电阻越　 （选填“大”或“小”）。
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）影响电阻大小的因素是材料、长度和横截面积；灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，通过灯泡的电流越大，功率越大；根据夹子移动的方向判定电阻的变化，根据欧姆定律判定电流的变化，从而判定出灯泡亮度的变化；
（2）导体的电阻与导体的温度有关，金属导体的电阻随温度的升高而增大，而非金属导体的电阻随温度升高而减小。
【解答】解：
（1）闭合开关，回形针向左移动的过程中，铅笔芯接入电路中的长度变短，电阻减小，根据欧姆定律可知，电流变大，灯泡变亮；
小明发现回形针在移动的过程中灯泡亮度变化不明显，说明电流的变化比较小，根据I＝可知，即铅笔芯电阻变化较小，故应选用电阻较大的铅笔芯，即换用更细的铅笔芯；
（2）加热铅笔芯，会发现灯泡逐渐亮起来（即电流增大，铅笔芯的电阻减小）；这一现象说明铅笔芯的电阻随温度升高而减小。
故答案为：变亮；细；小。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素、电路的动态分析、欧姆定律的应用，属于基础知识。
13．小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想。
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示
编号 材料 长度（m） 横截面积（mm2）
A 镍铬合金 0.25 1.0
B 镍铬合金 0.50 1.0
C 镍铬合金 0.25 2.0
D 锰铜合金 0.25 1.0
（1）如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。你赞同 　（选填“小明”、“小红”或“小亮”）的观点。
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟 　 　（选填“ABCD”）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
（3）依次把M、N跟电阻丝AB的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较AB两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟 　 　的关系。
（4）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想 　 　（选填“一”、“二”或“三”）的实验验证。
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】（1）小亮；（2）A、C；（3）长度；（4）三。
【分析】（1）电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
（2）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。
【解答】解：
（1）在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，故选小亮；
（2）要验证猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关，应控制导体材料与长度相同而横截面积不同，由表中数据可知，应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验；
（3）分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，导体A、B的材料与横截面积相同而长度不同，可以探究导体的电阻可能与导体的长度有关；实验中电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大；
（4）要探究电阻大小与导体材料的关系时，需保证电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
故答案为：（1）小亮；（2）A、C；（3）长度；（4）三。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
14．实验小组在实验时，不慎将灯泡L2的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现L2几乎不发光，与其串联的灯泡L1不仅没有熄灭，反而更亮。开关断开后的电路如图甲，L1和L2都标有“2.5V 0.3A”字样。针对上述现象，探究下列问题：玻璃破碎后，L2的灯丝电阻发生了什么变化？玻璃外壳究竞起什么作用？
（1）玻璃外壳破碎前L2的电压和电流分别为1.20V和0.20A；玻璃外壳破碎后，两端的电压变为0.40V，通过的电流变为如图乙所示，则电流为 　 　A。初步分析可知：玻璃破碎后，L2电阻变小。
（2）实验中，对着L2吹气，发现L2两端电压突然变小、电流突然变大，说明吹气加快L2灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与　 有关，玻璃外壳可能起到 　 　的作用。
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】（1）0.22；（2）温度；隔热保温。
【分析】（1）电流表读数前要弄清楚它的零刻度、量程和分度值；
（2）灯泡的灯丝电阻与温度有关；玻璃外壳可以隔热保温。
【解答】解：（1）玻璃外壳破碎前，灯丝的电阻为：R2＝＝＝6Ω，
由图乙可知，电流表所选的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.22A；
（2）吹气加快L2灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小，由此推断，灯丝的电阻大小与温度有关，温度越低，电阻越小；玻璃外壳可能起到隔热保温的作用。
故答案为：（1）0.22；（2）温度；隔热保温。
【点评】本题主要考查电流表的读数、串联电路的电流规律的应用，解答本题的关键知道灯丝的电阻与温度的关系。
15．小浔为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力，将它们切成大小相同的长方条，分别接在如图甲所示的电路a、b之间。
（1）该实验的探究目的类似于课本中“探究导体电阻大小与 　 　的关系”。
（2）实验设计中，小浔想通过观察比较　 　来比较三者导电能力的大小，
这种研究方法叫 　 　（填“等效替代法”或“转换法”）。
（3）在实际操作过程中，小浔发现实验现象不明显，无法达到实验目的。他通过查阅资料发现，有一种电波感应器（如图乙所示），能向物体发射电波，并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力，物体对电波反射越弱，则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波，反射回来的电波结果如表所示（“+”号越多表示电波越强），则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是 　 　。
实验材料 感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜 ++++
土豆 +++++++
番薯 ++
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】（1）材料；（2）灯的亮度；转换法；（3）蕃薯。
【分析】（1）该实验设计中导体的长度和横截面积相同，但材料不同，根据类比法回答；
（2）通过观察比较灯的亮度来判断导电能力大小；
（3）根据表中数据，结合物体对电波吸收越大，导电能力越强分析回答。
【解答】解：（1）该实验设计中导体的长度和横截面积相同，但材料不同，故思路类似课本中“研究影响导体电阻大小与材料有关”；
（2）通过观察比较灯的亮度来判断导电能力大小，运用了转换法；
（3）因物体对电波吸收越大，导电能力越强，由表中数据知，蕃薯反射回来的电波最弱，蕃薯对电波吸收最强，土豆反射回来的电波最强，土豆对电波吸收最弱，因物体对电波吸收越大，导电能力越强，故萝卜、土豆、蕃薯的导电能力强弱关系为：蕃薯＞萝卜＞土豆。
故答案为：（1）材料；（2）灯的亮度；转换法；（3）蕃薯。
【点评】本题比较萝卜、土豆、蕃薯的导电能力，考查类比法的运用和获取信息的能力。
16．某兴趣小组的同学们用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储存容器内装有同种导电液体，通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。
（1）该装置中电阻R的作用是 　 　。
（2）该小组的同学们通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表所示：
L/厘米 1 2 3 4 5
I/毫安 4.2 3.1 3.0 2.6 2.3
分析可知，液体的电阻和液体长度的关系为：在材料和横截面积相同时，　 　。
（3）当两个注射器中的液柱长度相同时，实验时发现 　 　，由此得到的结论是：在材料和长度相同时，液体的横截面积越大，电阻越小。
（4）若小组同学还想探究液体的电阻和材料的关系，它们只需更换 　 　即可。
【考点】影响电阻大小的因素．
【答案】（1）保护电路；（2）导体越长，电阻越大；（3）电流表A1的示数小于电流表A2的示数；（4）左边注射器中的导电液。
【分析】（1）定值电阻串联在电路中可以保护电路；
（2）根据表格中的数据得出结论；
（3）当两个注射器中液柱长度相同时，根据横截面积的大小和电流的大小得出结论；
（4）导体的电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
【解答】解：（1）实验中，R串联接入电路中，能起到保护电路的作用；
（2）根据表格中的数据可知，在材料和横截面积相同时，导体越长，通过导体的电流越小，则导体的电阻越大；
（3）当两个注射器中液柱的材料和长度相同时，导体的横截面积不同，左边导体的横截面积要小于右边导体的横截面积，实验中发现电流表A1的示数小于电流表A2的示数，则表明导体的横截面积越大，通过的电流越大，导体的电阻越小；
（4）断开开关，更换左边注射器中的导电液，导体的材料是不同的，横截面积相同，当液柱长度与表中某次长度相同时，比较更换前后电流表A1的示数，根据控制变量法可知，可探究液体的电阻和导体材料的关系。
故答案为：（1）保护电路；（2）导体越长，电阻越大；（3）电流表A1的示数小于电流表A2的示数；（4）左边注射器中的导电液。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
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《暑假预习课》浙教版科学七升八--第11讲 电阻与变阻器
考点一、物质的导电能力
考点精要：
（一）导体、绝缘体的含义
(1)导体： 。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、酸碱盐的水溶液等。
(2)绝缘体： 。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
记住几种特别物体：水银是一种金属，通常是液体，也是导体；食盐固体、烧碱固体不是水溶液,不是导体。
（二）导体和绝缘体之间没有绝对的界限
它们之间没有明显的界限。导体和绝缘体不是绝对的，有些绝缘体在条件改变时可能会变成导体。例如，常温下玻璃是绝缘体，当烧到红炽状态时可以导电，干木头在潮湿的情况下可以导电，空气在闪电作用下可以导电，纯水地维V在掺有杂质的情况下也可以导电等。导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力下降，甚至不导电，所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
（三）导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因
有些物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电，原子核带正电。
金属是由原子构成的，在金属导体中存在着大量可自由移动的电子；在酸碱、盐的水溶液中存在着可自由移动的电荷，称为正、负离子；在绝缘体中，几乎没有能自由移动的电子。
由此可见，导体容易导电，是因为导体中有大量的可自由移动的电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。
（四）半导体
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗，半导体主要应用于电子工业。
典型分析：
1．小柯同学在家使用电火锅时，发现许多现象和我们所学的科学知识有关，其中分析不正确的是（　　）
A．使用的插头外壳材料是塑料：因为塑料是绝缘体
B．妈妈把食盐加到开水中：食盐是溶质，水是溶剂
C．火锅越吃越咸：因为溶质增加，溶液的浓度增加
D．温度太高时，调节温控旋钮：温控旋钮相当于变阻器
举一反三：
1． 关于绝缘体下列说法中正确的是（　　）
A．绝缘体在任何情况下都不能导电
B．绝缘体不容易导电是因为它的内部没有电荷
C．绝缘体在一般情况下不容易导电，当条件改变时可以导电
D．以上说法都是错误的
考点二、电阻与影响电阻的大小的因素
考点精要：
电阻
不同的水管水流大小不同，说明水管对水流有阻碍作用，不同水管的阻碍作用不同。类比到电流，电荷在导体中定向移动时，导体对电流也会有一定的阻碍作用，且不同材料的导体对电流的阻碍作用不同。为了描述物体导电能力的强弱，我们引入了电阻这一物理量。
（一）概念
电阻表示 作用。
(1)在科学中，用电阻来表示导体对电流的阻碍作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越强，导体的导电能力越弱。
(2)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，导体对电流的阻碍作用(即电阻)总是存在的。只是无电流通过时，这种阻碍作用没有体现出来而已。
(3)绝缘体的电阻非常大，电流不容易通过；导体的电阻小，电流容易通过。
（二）符号
用R表示导体的电阻，在电路图中的符号是“”。
（三）单位
在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称 ，符号是 。
常用的单位还有千欧、兆欧,它们的换算关系是：1兆欧= 103千欧,1千欧= 103欧
影响电阻大小的因素
我们从生活经验中知道，输电线越长，输电线耗电量越大；高压输电线很粗，而实验室中做电学实验用的导线却很细；导线一般都使用铜铝制成，而用其他金属制成导线的情况却很少。那么，影响电阻大小的因素有哪些呢 我们可以这样来猜想：①导体的横截面积可能会影响电阻的大小；②导体的长度可能会影响电阻的大小：③导体的材料种类可能会影响电阻的大小。
我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。依据控制变量法研究导体电阻与某一因素的关系时，要控制其他因素不变。
（一）探究导体的电阻与长度的关系
设计思路：探究导体的电阻与长度的关系时，要控制导体的材料和横截面积相同，选用不同长度的导体接入之间，观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入导体甲(1米)时，灯的亮度较暗,电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入导体乙(0.5米)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与长度有关。探究结论：材料、横截面积相同的导体，长度 ,电阻 。
（二）探究导体的电阻与横截面积的关系
设计思路：探究导体的电阻与横截面积的关系时，要控制导体的材料和长度相同，选用横截面积不同的导体接入,观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入较细的导体甲(0.5毫米2)时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入较粗的导体乙(1毫米2)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与横截面积有关。
探究结论：材料、长度相同的导体，横截面积 ，电阻 。
（三）探究导体的电阻与材料的关系
设计思路：探究导体的电阻与材料的关系时，要控制导体的横截面积和长度相同，选用不同材料的导体接入，观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入甲材料(镍铬合金)制成的导体时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入乙材料(铜)制成的导体时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与材料有关。
探究结论：横截面积、长度相同，而 不同的导体，导体电阻的大小 。
（四）探究导体的电阻与温度的关系
设计思路：探究导体电阻与温度的关系时，应控制导体的材料、横截面积和长度相同。通过改变同一导体的温度，利用电流表的示数来比较电阻的大小。
实验步骤：按图示连接电路，闭合开关，记录电流表的示数；给金属导体AB加热半分钟，再闭合开关，记录电流表的示数，观察灯的亮度。分析与论证：加热前，电流表的示数较大，灯的亮度较亮；加热后,电流表的示数变小，灯的亮度变暗，说明金属导体的电阻与温度有关。
实验结论：导体的电阻大小与 有关。
各种材料的电阻
其他条件相同时，不同材料的电阻值是不同的，在同样的条件下，银、铜的电阻很小，电木、橡胶的电阻很大。一般常用铜来做导体，用电木、橡胶来做绝缘体。
人体电阻的平均值是 欧。不同的入或一个入在不同情况下的电阻值是不同的。气温高或入体出汗时，入体的电阻值较小；气温低空气干燥时，入体的电阻值较大。
【能力拓展】
①实验过程中要控制电源电压不变。
②实验中，通过比较电流表示数的大小来判断电阻的大小，这是运用了转换法。
③实验中还应用了控制变量法。在设计实验和叙述结论时，都要注意控制变量法的运用。如在探究导体电阻的大小是否与导体的横截面积有关后,得出的结论是：在导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小；如果说成“导体的横截面积越大，电阻越小”是不正确的，因为没有控制其他因素相同。
典型分析：
1． 下列事实中，最能说明导体的电阻跟导体的材料有关的是（　　）
A．长度相同的镍铬合金丝，细的比粗的电阻大
B．横截面积相同的镍铬合金丝，长的比短的电阻大
C．横截面积相同的铁丝和铜丝，可能铜丝比铁丝的电阻大
D．长度和横截面积都相同的铁丝和铜丝，铁丝的电阻大
举一反三：
1． 长度相同，粗细和材料不同，而电阻相同的甲、乙两根导线，当把粗的导线甲均匀拉长到和细的导线乙一样粗细时，则（　　）
A． B． C． D．无法判断
考点三、变阻器与其使用方法
考点精要：
变阻器的应用
在生活、生产和实验中，常常要改变电路中电流的大小，如通过改变电流来控制电动汽车的行车速度，调节收音机的音量，调节台灯的灯泡亮度等。电路中电流大小的改变可以通过改变电阻的大小来实现。
（一）电阻器
(1)概念:生产、生活和实验研究中，用到的具有一定阻值的元件叫电阻器，也称为电阻。
(2)作用:控制电路中的电流大小。
（二）变阻器
(1)概念:可以改变电阻值的电阻器。
(2)作用:改变电路中的电流大小。
(3)应用:①改变音响设备发出声音的品质；②改变收音机和电视机等的音量；③改变电动汽车的行车速度。
二、滑动变阻器
（一）原理
靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小。
（二）作用
调节滑动变阻器滑片可以逐渐改变连入电路的电阻，从而逐渐改变电路中的电流。
（三）构造
滑动变阻器是由绝缘体瓷筒、线圈、金属棒、滑片、上下接线柱等元件组成。套在瓷筒上的线圈由表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成，它的两头分别与两个下接线柱相连，套在金属棒上的滑片可在金属棒上滑动，并与线圈紧密接触，线圈上能接触滑片的地方，绝缘漆已被刮去。
结构示意图和符号
滑动变阻器的结构示意图和电路图中的符号如图所示。
滑动变阻器的连接方式
滑动变阻器接入电路的接线柱必须“ ”；
②有效电阻的长度取决于下面接入电路的接线柱到滑片P的距离，滑片P到下面接线柱的长度越长，电阻越大，滑片P到下面接线柱的长度越短，电阻越小，可简记为“近小远大”。
使用滑动变阻器应注意以下四点
(1)要了解所使用滑动变阻器的阻值范围和允许通过的最大电流。如一个变阻器上标有“50欧 1安”字样，表示此滑动变阻器的最大阻值是50欧，允许通过的最大电流是1安。使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择，不能使通过的电流超过最大电流值。
(2)滑动变阻器接入电路的两个接线柱必须是“一上一下”。 不能同时使用上面两个接线柱( R = 0),也不能同时使用下面两个接线柱( R为定值，即最大阻值)，这样就起不到改变电路的电阻的作用。
(3)为了保护电路，在通电前应将滑片置于阻值最大处，即离所选下接线柱最远的一端。
(4)滑动变阻器要与被控制的用电器串联。
旋钮型变阻器的工作原理
通过改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻的大小。连接实际电路时，要注意是哪两个接线柱接入了电路，旋钮触片是顺时针旋转还是逆时针旋转，然后判断电阻的变化。
【能力拓展】
（一）判断滑动变阻器接入电路的阻值变化，具体可按以下步骤:
　①仔细观察滑动变阻器在电路中接法，是否“一上一下”，特别要关注“一下”在滑动变阻器的哪一端。
　②确认滑动变阻器的有效接入长度，也就是“一下”到滑片P的长度。
　③根据滑片位置的变化，判断有效电阻丝长度变化，从而判断接在电路中的滑动变阻器电阻大小的变化。
　④根据变阻器的有效长度的变化，判断电流的大小变化情况。有效电阻丝变长，电流变小,有效电阻丝变短，电流变大。
（二）滑动变阻器的电阻丝一般是由熔点高、电阻大的镍铬合金制成的，受温度影响小，阻值稳定。在长度和粗细都相同的情况下，镍铬合金丝的电阻大，这样在移动滑片改变相同的长度时，镍铬合金丝的阻值会有明显的变化，达到明显改变电阻的目的，而若用其他材料制作，则达不到明显改变电阻的目的。
典型分析：
1．在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法中不正确的是（　　）
A．只把A和C接入电路，无法改变通过电位器的电流
B．只把A和B接入电路，当滑片顺时针转动时，通过电位器的电流变小
C．将A、B接入电路同一点，C接电路另一点，可以改变通过电位器的电流
D．只把B和C接入电路，当滑片顺时针转动时，电位器接入电路的电阻变大
举一反三：
1． 如图所示，AD为导线，BM、CN为两根相同的电阻丝，当滑片 P 向左移动时，灯 L的亮度不变，开关S应该（　　）
A．和A接触 B．一定和C接触
C．一定和B接触 D．和B、C接触均可
（1题图） （2题图）
2．如图所示的两个电路中，电源电压相等且保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右移动时，灯泡L1和L2的亮度变化情况是（　　）
A．L1变暗，L2变亮 B．L1变暗、L2亮度不变
C．L1亮度不变，L2变亮 D．L1、L2都变暗
1．甲变阻器标有“50Ω 1.5A”，乙变阻器标有“10Ω 2.5A”，两变阻器的瓷筒的粗细、长度一样，电阻线由同种合金材料制成，则（　　）
A．甲的电阻线较粗
B．乙的电阻线较粗
C．两变阻器的电阻线粗细相同
D．无法判定
2．一个灯泡的铭牌上标着“PZ220﹣﹣100”，在室温下用伏安法测得它的灯丝电阻为R1，后在正常工作时再用伏安法测得它的灯丝电阻为R2＝484欧，发现R2比R1大10倍以上，这是由于（　　）
A．前一次测得的阻值必定是错的
B．后一次测得的阻值是错的
C．对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，灯丝属于这种导体
D．不论什么导体，都是温度越高电阻越大
3．一根铜导线的电阻为R，要使接入电路中的导线电阻变大，可采取的措施是（　　）
A．将这根导线对折后连入电路中
B．将导线拉长后连入电路中
C．增大导线两端的电压或减小通过导线的电流强度
D．用长度、横截面积相同的银导线代替铜导线
4．如图所示，A、B是由同种材料制成的长度相同，横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，比较这两段导体的电阻及通过它们的电流，正确的是（　　）
A．RA＜RB、IA＜IB B．RA＜RB、IA＝IB
C．RA＞RB、IA＝IB D．RA＝RB、IA＜IB
5．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，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡的亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．把镍铬合金丝换成铜丝，实验效果会更好
C．利用此装置能探究导体电阻大小与导体横截面积及长度的关系
D．为了准确比较两根合金丝的电阻，最好串联一个电压表和变阻器
（5题图） （6题图）
6．有一块长方体铁块，如图所示，分别沿不同方向接入电路，则（　　）
A．沿AB方向接入电路时电阻最大
B．沿CD方向接入电路时电阻最大
C．沿EF方向接入电路时电阻最大
D．沿各个方向接入电路时电阻一样大
7．在图示电路中，电流表和电压表均为理想电表，则下列判断中正确的是（　　）
A．RAB＝RBD，且RBC最大，RAC最小
B．RAB＝RCD，且RBC最大，RAC最小
C．RAC＝RCD，且RBC最大，RAD最小
D．RAC＝RBD，且RBC最大，RAD最小
（7题图） （8题图）
8．甲、乙是由同种材料制成的两个长度相同、粗细均匀的电阻。在不同电压下，多次测量电流值，描绘了U﹣I图象。从中获得的信息正确的是（　　）
A．甲电阻大于乙电阻
B．乙电阻较细
C．当甲、乙电阻没有接入电路中时，电阻均为0
D．若甲、乙电阻串联在同一电路中，通过甲电阻的电流小于通过乙电阻的电流
9．小金进行课外实验探究时，发现了一些有趣的实验现象，如图所示：
①根据电路图，连接电路（钨丝由一个白炽灯除去玻璃罩制成）；
②闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光；
③向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，钨丝不发光；
④用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，移除酒精灯后，小灯泡L逐渐恢复亮度。
下列分析正确的是（　　）
A．步骤②可推得，通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
B．步骤③可推得，钨丝的电阻增大了
C．步骤④可推得，给钨丝加热时，电路中的电流变大
D．本实验可推得，钨丝的电阻随温度的升高而增大
（9题图） （10题图）
10．如图，在弹簧钢外固定有对长度变化很敏感的电阻丝Ra、Rb，当弹簧钢的自由端施加向下的作用力F时，Ra被拉伸，Rb被压缩。若F逐渐减小时，则Ra、Rb阻值的变化是（　　）
A．Ra增大，Rb增大 B．Ra减小，Rb减小
C．Ra增大，Rb减小 D．Ra减小，Rb增大
11．小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如表。回答下列问题：
序号 材料 长度 横截面积
1 碳钢合金丝 L S
2 碳钢合金丝 L 2S
3 镍铬合金丝 L S
4 镍铬合金丝 L 2S
5 镍铬合金丝 2L S
（1）他们应选择序号为 　 　的两根电阻丝来探究。
（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较大，同时小华发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是 　 　。
（3）以上（2）中判断电阻大小关系的方法在初中科学中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是 　 　。
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C．通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小
D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同
12．图是小明自制的简易调光灯，闭合开关，回形针向左移动的过程中灯泡亮度应该　 　（选填“变亮”、“变暗”或“不变”），但小明发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更　 　（选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验，接着加热铅笔芯，发现灯泡亮度逐渐变亮，这一现象说明，温度越高，铅笔芯的电阻越　 （选填“大”或“小”）。
13．小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想。
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示
编号 材料 长度（m） 横截面积（mm2）
A 镍铬合金 0.25 1.0
B 镍铬合金 0.50 1.0
C 镍铬合金 0.25 2.0
D 锰铜合金 0.25 1.0
（1）如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。你赞同 　（选填“小明”、“小红”或“小亮”）的观点。
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟 　 　（选填“ABCD”）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
（3）依次把M、N跟电阻丝AB的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较AB两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟 　 　的关系。
（4）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想 　 　（选填“一”、“二”或“三”）的实验验证。
14．实验小组在实验时，不慎将灯泡L2的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现L2几乎不发光，与其串联的灯泡L1不仅没有熄灭，反而更亮。开关断开后的电路如图甲，L1和L2都标有“2.5V 0.3A”字样。针对上述现象，探究下列问题：玻璃破碎后，L2的灯丝电阻发生了什么变化？玻璃外壳究竞起什么作用？
（1）玻璃外壳破碎前L2的电压和电流分别为1.20V和0.20A；玻璃外壳破碎后，两端的电压变为0.40V，通过的电流变为如图乙所示，则电流为 　 　A。初步分析可知：玻璃破碎后，L2电阻变小。
（2）实验中，对着L2吹气，发现L2两端电压突然变小、电流突然变大，说明吹气加快L2灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与　 有关，玻璃外壳可能起到 　 　的作用。
15．小浔为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力，将它们切成大小相同的长方条，分别接在如图甲所示的电路a、b之间。
（1）该实验的探究目的类似于课本中“探究导体电阻大小与 　 　的关系”。
（2）实验设计中，小浔想通过观察比较　 　来比较三者导电能力的大小，
这种研究方法叫 　 　（填“等效替代法”或“转换法”）。
（3）在实际操作过程中，小浔发现实验现象不明显，无法达到实验目的。他通过查阅资料发现，有一种电波感应器（如图乙所示），能向物体发射电波，并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力，物体对电波反射越弱，则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波，反射回来的电波结果如表所示（“+”号越多表示电波越强），则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是 　 　。
实验材料 感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜 ++++
土豆 +++++++
番薯 ++
16．某兴趣小组的同学们用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储存容器内装有同种导电液体，通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。
（1）该装置中电阻R的作用是 　 　。
（2）该小组的同学们通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表所示：
L/厘米 1 2 3 4 5
I/毫安 4.2 3.1 3.0 2.6 2.3
分析可知，液体的电阻和液体长度的关系为：在材料和横截面积相同时，　 　。
（3）当两个注射器中的液柱长度相同时，实验时发现 　 　，由此得到的结论是：在材料和长度相同时，液体的横截面积越大，电阻越小。
（4）若小组同学还想探究液体的电阻和材料的关系，它们只需更换 　 　即可。
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