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第十六章　电压　电阻
第1节　电　压
知识点1　电压
1.电压：要让一段电路中有电流，它的两端就要有　电压　。电源的作用就是给用电器两端提供　电压　。
2.电压的符号和单位
（1）符号：电压通常用字母　U　表示。
（2）单位：伏特，简称伏，符号是　V　，常用的单位还有千伏（kV）、毫伏（mV），它们的换算关系是1 kV=　103　V；1 V=　103　mV。
3.生活中常见的电压值
　　一节新干电池的电压为　1.5　V；一个新铅蓄电池的电压为　2　V；手机电池的电压为　3.7　V；我国家庭电路的电压为　220　V。
知识点2　电压的测量
1.电压表
电压表
实物图 与符号
作用 测量电路中电压的高低
量程 0~3 V 最大测量3 V的电压。对应刻度盘上的1个大格表示1 V，1个小格表示0.1 V
0~15 V 最大测量15 V的电压。对应刻度盘上的1个大格表示5 V，1个小格表示0.5 V
使用方 法及注 意事项 （1）使用前先　调零　 （2）电压表必须并联在被测用电器两端，不允许电压表与被测用电器　串联　 （3）连接时，必须使电流从“　+　”接线柱流入，从“　-　”接线柱流出 （4）不允许被测电压超过所选择量程的　最大值　 （5）电压表可以直接接在电源两端测量　电源电压　
读数 方法 （1）明确量程：对应所接接线柱读出测量范围 （2）明确分度值：即每一个小格对应的电压值 （3）用指针向右偏转的小格数与分度值相乘即为所测电压值 （4）在电压表同一刻度处，0~15 V量程的读数是0~3 V量程读数的5倍
2.电压表与电流表的用法比较
项目 电压表 电流表
不 同 点 用途 测量电路两端的电压 测量电路中的电流
结构 表盘上标有“V” 表盘上标有“A”
符号
连接方式 并联在被测电路两端 串联在被测电路中
与电源连接 可以直接接在电源的两极上，此时示数为电源电压 绝对不允许直接接在电源的两极上，否则会损坏电流表或电源
对电路的影响 相当于断路 相当于导线
相同点 （1）使用前都要调零，明确量程和分度值 （2）使用时都要使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出 （3）所测电压或电流不能超过仪表的量程 （4）如果不能估计出电压值、电流值时，都可用试触的方法选择合适的量程 （5）等指针稳定时再读数
【拓展】　判断电路中电表类型的两种方法
（1）分析电路法：先分析电路的连接方式，若电表跟其他元件串联，则这个电表为电流表；若电表跟其他元件并联，则这个电表为电压表；若电表在干路上，则这个电表为电流表。
（2）电表删除法：删除电路中的某个电表，若不影响电路中所有用电器工作，则这个电表为电压表；若会影响电路中某个用电器或所有用电器工作，则这个电表是电流表。
【注意】
试触：如果不知道被测电压的大约值，采取试触的方法。
（1）指针不发生偏转：说明可能电路中有断路，也可能电压表的接线有断路。
（2）反向偏转：说明电压表正负接线柱接反了（如图甲）。
（3）正向偏转角度很小：说明电压表量程选大了（如图乙）。
（4）正向偏转到最大刻度之外：说明电压表量程选小了（如图丙）。
甲　乙　丙
第2节　串、并联电路中电压的规律
知识点1　串联电路的电压规律
实验：探究串联电路中电压的规律
【提出问题】
如图所示，在两个小灯泡组成的串联电路中，各小灯泡两端的电压与电源两端电压（即AB之间的电压，BC之间的电压与AC之间的电压）有什么关系？
【猜想与假设】
（1）串联电路中各部分电路两端的电压之和等于电源两端的电压。
（2）串联电路中各部分电路两端的电压与电源两端的电压相等。
【设计及进行实验】
（1）按图连接电路，使两灯泡串联在电路中。
（2）用电压表分别测量A与B、B与C、A与C之间的电压（如图甲、乙、丙所示），并记录在表格中。
甲　　乙　　丙
（3）换用不同规格的灯泡，重复上述操作，并将每次实验的数据记录在表格中。
实验次数 AB间的电压U1/V BC间的电压U2/V AC间的电压U/V
1 1.5 1.5 3
2 1.2 1.8 3
3 1.6 1.4 3
（4）分析实验数据，总结串联电路中电压的规律。
【分析和结论】
　　串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压的　总和　，表达式为　U=U1+U2　。
【注意】
（1）连接电路时，要按照一定的顺序连接。连接电路时开关要保持断开，防止电路中有短接的地方而损坏用电器及电源。
（2）电压表与待测电路并联，注意电压表的量程、正负接线柱的接法及读数的方法。
（3）本实验是归纳性实验，换用不同规格的灯泡的目的是避免实验结论的偶然性，找到普遍规律。
（4）读数时要客观、精确，视线与刻度盘垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器。
知识点2　并联电路的电压规律
实验：探究并联电路中电压的规律
【提出问题】
　　并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压有什么关系？
【猜想与假设】
　　在并联电路中，各支路用电器两端的电压可能都相等，且等于电源电压。
【设计并进行实验】
（1）如图所示，选用两个规格相同的灯泡并联起来接到电源上，分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F之间，测出相应的电压值（所用电源为两节串联的干电池），填入数据表中。
（2）换上两个规格不同的小灯泡，所用电源仍为两节串联的干电池，重复上面实验。
（3）选用两个规格不同的灯泡，所用电源为三节串联的干电池，重复上述步骤。
实验次数 AB间的电压U1/V CD间的电压U2/V EF间的电压U/V
1 3 3 3
2 3 3 3
3 4.5 4.5 4.5
【分析与结论】
　　分析实验数据可知，并联电路中各并联支路用电器两端电压　相等　，且等于电源电压，用符号表示可以写为　U=U1=U2　。
【拓展】　利用电压表判断电路故障的方法
（1）当用电压表去测某段电路两端的电压时，若电压表有示数，则说明电压表中有电流通过，或者说明电压表的两个接线柱到电源两极之间是连通的，如果该电路中有断路，则断路处一定在电压表所并联的部分，此时电压表示数接近电源电压。如果有短路，则是与电压表并联电路以外的电路短路（简称“内断外短”），如图甲所示。
（2）若电压表无示数，则说明电压表中没有电流通过，可能的原因是：电压表的接线柱接触不良；被测电路短路；除被测电路以外有断路（简称“内短外断”），如图乙所示。
第3节　电　阻
知识点1　电阻
定义 在物理学中，导体对电流的　阻碍作用　叫电阻，通常用字母“R”来表示
单位 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（kΩ）、兆欧（MΩ）
换算关系：1 MΩ=103 kΩ=106 Ω，1 kΩ=103 Ω
电阻器 电阻器是具有一定电阻的元件，也叫定值电阻，简称电阻，电路符号为“”
常见电 阻值 15瓦的白炽灯正常工作时电阻约为3 227 Ω
60瓦的白炽灯正常工作时电阻约为807 Ω
600瓦的电熨斗正常工作时电阻约为80.7 Ω
知识点2　影响电阻大小的因素
实验：探究影响导体电阻大小的因素
【提出问题】
电荷的定向移动形成电流，类似于水在河道中流动受到阻碍，电荷在导体中定向移动时也会受到阻碍作用，那么电荷在定向移动时受到的阻碍作用大小，即导体的电阻大小跟哪些因素有关呢？
【猜想与假设】
导体的电阻大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关。
【设计和进行实验】
电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，应采用控制变量法来进行研究，通过观察电流表的示数来判断电阻的大小。
实验一：探究导体电阻与材料之间的关系
（1）选用导体的长度、横截面积相同，材料不同
（2）现象：导线接铜丝和镍铬合金丝时电流表示数不同
（3）分析：在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻一般不同
实验二：探究导体电阻与长度之间的关系
（1）选用导体的材料、横截面积相同，长度不同
（2）现象：接入长度长的导体时电流表示数小
（3）分析：在材料、横截面积相同的情况下，导体的长度越长，电阻越大
实验三：探究导体电阻与横截面积之间的关系
（1）选用导体的材料、长度相同，横截面积不同
（2）现象：接入横截面积大的导体时电流表示数大
（3）分析：在材料、长度相同的情况下，导体的横截面积越大，电阻越小
【实验结论】
　　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、横截面积等因素有关。同种材料的导体越长、横截面积越小，电阻越大。
【拓展】　半导体和超导现象
1.半导体
（1）有一些材料（如硅、锗）的导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称作半导体，常见的半导体有硅和锗。
（2）特点及应用：半导体的特性是易受温度、光照、杂质等因素的影响，可以制成热敏电阻、光敏电阻和压敏电阻等。半导体是制造电子元件的重要材料，二极管、三极管都是半导体材料制成的。
2.超导现象
（1）超导现象：某些物质在温度很低时，电阻就变为零，这种现称为超导现象。而在很低的温度下，电阻为0的材料称为超导材料，超导材料也称为超导体。
（2）应用：制造超导电机、超导电缆，利用超导体可以制造磁悬浮列车、发电机、电动机等。目前，超导现象还没有广泛应用于实际的原因是还没有发现常温下的超导材料。
第4节　变阻器
第5节　跨学科实践：制作简易调光台灯
知识点1　变阻器
1.概念：能改变接入电路中电阻大小的元件称为变阻器。
2.分类：滑动变阻器，电阻箱。
3.滑动变阻器
原理 通过改变接入电路的电阻丝的　长度　来改变　接入电路　的电阻的大小
基本构造 滑动变阻器的主体结构是绕在绝缘瓷筒上的电阻丝和可沿金属棒滑动的金属滑片。其中A、B、C、D为四个接线柱，A、B间为绕在绝缘瓷筒上的电阻丝，C、D间为金属棒，电阻丝上涂有绝缘层，电阻丝与金属滑片相接触的地方，绝缘层被刮掉了。如图所示
作用 通过调节接入电路中的电阻　大小　，改变电流、调节电压和保护用电器
电路符号 和结构示 意图
【拓展】
1.旋钮式电阻箱
①符号：电阻箱是一种能够显示出接入电路电阻大小的变阻器，在电路图中用符号表示。
②使用方法：将电阻箱的两个接线柱连入电路中，调节四个旋钮就能得到0~9 999 Ω之间的任意整数电阻值。
③读数方法：将各旋钮下方的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值。如图①所示是一电阻箱的实物图，该图的示数为3×1 000 Ω+6×100 Ω+0×10 Ω+8×1 Ω=3 608 Ω。
2.插入式电阻箱
①插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝，电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞，拔出铜塞时，对应的那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短接，相当于没有接入电路。
②如图②所示是一插入式电阻箱的示意图，插入A、C铜塞，接入电路的总电阻R1=2 Ω+5 Ω=7 Ω；当四个铜塞都拔出时，接入电路的总电阻R2=1 Ω+2 Ω+3 Ω+5 Ω=11 Ω。
知识点2　滑动变阻器的使用
1.滑动变阻器的使用规则
（1）滑动变阻器一般要与被测电路串联。
（2）将滑动变阻器连入电路中时，要把它的“一上一下”两个接线柱接入电路中，正确的接法有　A、C　、　A、D　、　B、C　和　B、D　四种。
（3）通过滑动变阻器的电流不能超过其铭牌上所标的电流值。
（4）闭合开关前，要使滑片位于使它连入电路中电阻最大的位置。
【注意】　滑动变阻器不起变阻作用的两种情况
（1）滑动变阻器下面两个接线柱连入电路，相当于定值电阻。
（2）滑动变阻器上面两个接线柱连入电路，相当于导线，其阻值等于零。
2.判断滑动变阻器滑片移动时的电阻变化，可按下列步骤进行
（1）明确滑动变阻器的哪两个接线柱被接入电路。
（2）根据电流通过滑动变阻器的情况，判断滑动变阻器的哪段电阻丝连入电路。
（3）看准滑片的移动方向，根据滑片位置的变化，判断连入电路中的电阻丝长度的变化。
（4）根据电阻丝连入电路的长度变化，判断连入电路中的电阻的变化。
知识点3　变阻器的应用
1.铭牌上参数的物理意义：“电阻值”表示该滑动变阻器的　最大可调电阻值　；“电流值”表示允许通过的　最大电流值　。滑动变阻器的铭牌上标有“50 Ω　1.5 A”，则表示该滑动变阻器的最大电阻是　50 Ω　，允许通过的最大电流是1.5 A。
2.作用：一是可以改变电路中电流的大小和用电器两端电压的大小；二是　保护电路　。
3.电位器
（1）机械式电位器：通过机械式旋钮调节阻值的大小的器件。
（2）数字电位器：一种用数字信号控制阻值的器件（集成电路）。与机械式电位器相比，数字电位器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点。
知识点4　制作简易调光台灯
1.设计台灯
（1）选择光源：实验室用的小灯泡或者市面上各种型号的发光二极管。
（2）选择变阻器：滑动变阻器。
（3）设计电路：设计电路，选择合适的电源、小灯泡和变阻器，电源电压和小灯泡的规格要匹配。
（4）设计支架和灯罩：尽量选用方便易得的材料作为台灯支架，灯罩需要具有较好地反光性能。
2.制作台灯
把电池盒、开关、电位器固定在一个底座上，找一根金属（或塑料）管， 管的一端固定小灯泡，使小灯泡的导线从管中穿过，管的另一端也固定在底座上。最后再制作一个灯罩，扣在小灯泡上。
【拓展】　电路故障判断
类型一　串联电路故障与判断方法
1.电路出现的故障通常有两种情况
一是断路：即电路在某处断开。如用电器坏了或电路连接点接触不良、导线断裂等。断路时电路中无电流，断点两端有电压。
二是短路：若用电器被短路，用电器将不能工作；若电源被短路，电路中的电流会很大，会损坏电源。短路时电路中有电流，被短路两点之间没有电压。
2.判断方法
（1）用电压表判断电路故障
（2）用导线和电流表判断电路故障
电流表（导线）：接b、c两点→灯L1、L2都不亮，电流表没有示数→L1断路
串联电路故障记忆技巧
电流表示数变小（0）→断路
电流表示数变大→短路
电压表示数变大（U）→“内断”或“外短”
电压表示数变小（0）→“内短”或“外断”
两电表一大一小→故障在电压表之内
两电表同大同小→故障在电压表之外
类型二　并联电路故障分析与判断方法
如图所示的并联电路中，发生断路的支路中电流表无示数，其他支路及干路中的电流表均有示数。
故障原因 A1表的 示数变化 A2表的 示数变化 A表的 示数变化 V表的 示数变化 L1的亮暗 L2的亮暗
L1断路 0 不变 变小 不变 不发光 发光
L2断路 不变 0 变小 不变 发光 不发光
干路断路 0 0 0 0 不发光 不发光
　　
总结：在并联电路中，电路故障只能是断路；如果短路，则电源有可能被损坏。
并联电路故障电压表示数不变
并联电路故障干路电流表示数变小
支路电流表示数变小→该支路断路
支路电流表示数不变→该支路无故障第十六章　电压　电阻
第1节　电　压
知识点1　电压
1.电压：要让一段电路中有电流，它的两端就要有 。电源的作用就是给用电器两端提供 。
2.电压的符号和单位
（1）符号：电压通常用字母 表示。
（2）单位：伏特，简称伏，符号是 ，常用的单位还有千伏（kV）、毫伏（mV），它们的换算关系是1 kV= V；1 V= mV。
3.生活中常见的电压值
　　一节新干电池的电压为 V；一个新铅蓄电池的电压为 V；手机电池的电压为 V；我国家庭电路的电压为 V。
知识点2　电压的测量
1.电压表
电压表
实物图 与符号
作用 测量电路中电压的高低
量程 0~3 V 最大测量3 V的电压。对应刻度盘上的1个大格表示1 V，1个小格表示0.1 V
0~15 V 最大测量15 V的电压。对应刻度盘上的1个大格表示5 V，1个小格表示0.5 V
使用方 法及注 意事项 （1）使用前先 （2）电压表必须并联在被测用电器两端，不允许电压表与被测用电器 （3）连接时，必须使电流从“ ”接线柱流入，从“ ”接线柱流出 （4）不允许被测电压超过所选择量程的 （5）电压表可以直接接在电源两端测量
读数 方法 （1）明确量程：对应所接接线柱读出测量范围 （2）明确分度值：即每一个小格对应的电压值 （3）用指针向右偏转的小格数与分度值相乘即为所测电压值 （4）在电压表同一刻度处，0~15 V量程的读数是0~3 V量程读数的5倍
2.电压表与电流表的用法比较
项目 电压表 电流表
不 同 点 用途 测量电路两端的电压 测量电路中的电流
结构 表盘上标有“V” 表盘上标有“A”
符号
连接方式 并联在被测电路两端 串联在被测电路中
与电源连接 可以直接接在电源的两极上，此时示数为电源电压 绝对不允许直接接在电源的两极上，否则会损坏电流表或电源
对电路的影响 相当于断路 相当于导线
相同点 （1）使用前都要调零，明确量程和分度值 （2）使用时都要使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出 （3）所测电压或电流不能超过仪表的量程 （4）如果不能估计出电压值、电流值时，都可用试触的方法选择合适的量程 （5）等指针稳定时再读数
【拓展】　判断电路中电表类型的两种方法
（1）分析电路法：先分析电路的连接方式，若电表跟其他元件串联，则这个电表为电流表；若电表跟其他元件并联，则这个电表为电压表；若电表在干路上，则这个电表为电流表。
（2）电表删除法：删除电路中的某个电表，若不影响电路中所有用电器工作，则这个电表为电压表；若会影响电路中某个用电器或所有用电器工作，则这个电表是电流表。
【注意】
试触：如果不知道被测电压的大约值，采取试触的方法。
（1）指针不发生偏转：说明可能电路中有断路，也可能电压表的接线有断路。
（2）反向偏转：说明电压表正负接线柱接反了（如图甲）。
（3）正向偏转角度很小：说明电压表量程选大了（如图乙）。
（4）正向偏转到最大刻度之外：说明电压表量程选小了（如图丙）。
甲　乙　丙
第2节　串、并联电路中电压的规律
知识点1　串联电路的电压规律
实验：探究串联电路中电压的规律
【提出问题】
如图所示，在两个小灯泡组成的串联电路中，各小灯泡两端的电压与电源两端电压（即AB之间的电压，BC之间的电压与AC之间的电压）有什么关系？
【猜想与假设】
（1）串联电路中各部分电路两端的电压之和等于电源两端的电压。
（2）串联电路中各部分电路两端的电压与电源两端的电压相等。
【设计及进行实验】
（1）按图连接电路，使两灯泡串联在电路中。
（2）用电压表分别测量A与B、B与C、A与C之间的电压（如图甲、乙、丙所示），并记录在表格中。
甲　　乙　　丙
（3）换用不同规格的灯泡，重复上述操作，并将每次实验的数据记录在表格中。
实验次数 AB间的电压U1/V BC间的电压U2/V AC间的电压U/V
1 1.5 1.5 3
2 1.2 1.8 3
3 1.6 1.4 3
（4）分析实验数据，总结串联电路中电压的规律。
【分析和结论】
　　串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压的 ，表达式为 。
【注意】
（1）连接电路时，要按照一定的顺序连接。连接电路时开关要保持断开，防止电路中有短接的地方而损坏用电器及电源。
（2）电压表与待测电路并联，注意电压表的量程、正负接线柱的接法及读数的方法。
（3）本实验是归纳性实验，换用不同规格的灯泡的目的是避免实验结论的偶然性，找到普遍规律。
（4）读数时要客观、精确，视线与刻度盘垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器。
知识点2　并联电路的电压规律
实验：探究并联电路中电压的规律
【提出问题】
　　并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压有什么关系？
【猜想与假设】
　　在并联电路中，各支路用电器两端的电压可能都相等，且等于电源电压。
【设计并进行实验】
（1）如图所示，选用两个规格相同的灯泡并联起来接到电源上，分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F之间，测出相应的电压值（所用电源为两节串联的干电池），填入数据表中。
（2）换上两个规格不同的小灯泡，所用电源仍为两节串联的干电池，重复上面实验。
（3）选用两个规格不同的灯泡，所用电源为三节串联的干电池，重复上述步骤。
实验次数 AB间的电压U1/V CD间的电压U2/V EF间的电压U/V
1 3 3 3
2 3 3 3
3 4.5 4.5 4.5
【分析与结论】
　　分析实验数据可知，并联电路中各并联支路用电器两端电压 ，且等于电源电压，用符号表示可以写为 。
【拓展】　利用电压表判断电路故障的方法
（1）当用电压表去测某段电路两端的电压时，若电压表有示数，则说明电压表中有电流通过，或者说明电压表的两个接线柱到电源两极之间是连通的，如果该电路中有断路，则断路处一定在电压表所并联的部分，此时电压表示数接近电源电压。如果有短路，则是与电压表并联电路以外的电路短路（简称“内断外短”），如图甲所示。
（2）若电压表无示数，则说明电压表中没有电流通过，可能的原因是：电压表的接线柱接触不良；被测电路短路；除被测电路以外有断路（简称“内短外断”），如图乙所示。
第3节　电　阻
知识点1　电阻
定义 在物理学中，导体对电流的 叫电阻，通常用字母“R”来表示
单位 国际单位制中，电阻的单位是 ，简称 ，符号是
常用的单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）
换算关系：1 MΩ=103 kΩ=106 Ω，1 kΩ=103 Ω
电阻器 电阻器是具有一定电阻的元件，也叫定值电阻，简称电阻，电路符号为“”
常见电 阻值 15瓦的白炽灯正常工作时电阻约为3 227 Ω
60瓦的白炽灯正常工作时电阻约为807 Ω
600瓦的电熨斗正常工作时电阻约为80.7 Ω
知识点2　影响电阻大小的因素
实验：探究影响导体电阻大小的因素
【提出问题】
电荷的定向移动形成电流，类似于水在河道中流动受到阻碍，电荷在导体中定向移动时也会受到阻碍作用，那么电荷在定向移动时受到的阻碍作用大小，即导体的电阻大小跟哪些因素有关呢？
【猜想与假设】
导体的电阻大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关。
【设计和进行实验】
电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，应采用控制变量法来进行研究，通过观察电流表的示数来判断电阻的大小。
实验一：探究导体电阻与材料之间的关系
（1）选用导体的长度、横截面积相同，材料不同
（2）现象：导线接铜丝和镍铬合金丝时电流表示数不同
（3）分析：在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻一般不同
实验二：探究导体电阻与长度之间的关系
（1）选用导体的材料、横截面积相同，长度不同
（2）现象：接入长度长的导体时电流表示数小
（3）分析：在材料、横截面积相同的情况下，导体的长度越长，电阻越大
实验三：探究导体电阻与横截面积之间的关系
（1）选用导体的材料、长度相同，横截面积不同
（2）现象：接入横截面积大的导体时电流表示数大
（3）分析：在材料、长度相同的情况下，导体的横截面积越大，电阻越小
【实验结论】
　　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、横截面积等因素有关。同种材料的导体越长、横截面积越小，电阻越大。
【拓展】　半导体和超导现象
1.半导体
（1）有一些材料（如硅、锗）的导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称作半导体，常见的半导体有硅和锗。
（2）特点及应用：半导体的特性是易受温度、光照、杂质等因素的影响，可以制成热敏电阻、光敏电阻和压敏电阻等。半导体是制造电子元件的重要材料，二极管、三极管都是半导体材料制成的。
2.超导现象
（1）超导现象：某些物质在温度很低时，电阻就变为零，这种现称为超导现象。而在很低的温度下，电阻为0的材料称为超导材料，超导材料也称为超导体。
（2）应用：制造超导电机、超导电缆，利用超导体可以制造磁悬浮列车、发电机、电动机等。目前，超导现象还没有广泛应用于实际的原因是还没有发现常温下的超导材料。
第4节　变阻器
第5节　跨学科实践：制作简易调光台灯
知识点1　变阻器
1.概念：能改变接入电路中电阻大小的元件称为变阻器。
2.分类：滑动变阻器，电阻箱。
3.滑动变阻器
原理 通过改变接入电路的电阻丝的 来改变 的电阻的大小
基本构造 滑动变阻器的主体结构是绕在绝缘瓷筒上的电阻丝和可沿金属棒滑动的金属滑片。其中A、B、C、D为四个接线柱，A、B间为绕在绝缘瓷筒上的电阻丝，C、D间为金属棒，电阻丝上涂有绝缘层，电阻丝与金属滑片相接触的地方，绝缘层被刮掉了。如图所示
作用 通过调节接入电路中的电阻 ，改变电流、调节电压和保护用电器
电路符号 和结构示 意图
【拓展】
1.旋钮式电阻箱
①符号：电阻箱是一种能够显示出接入电路电阻大小的变阻器，在电路图中用符号表示。
②使用方法：将电阻箱的两个接线柱连入电路中，调节四个旋钮就能得到0~9 999 Ω之间的任意整数电阻值。
③读数方法：将各旋钮下方的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值。如图①所示是一电阻箱的实物图，该图的示数为3×1 000 Ω+6×100 Ω+0×10 Ω+8×1 Ω=3 608 Ω。
2.插入式电阻箱
①插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝，电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞，拔出铜塞时，对应的那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短接，相当于没有接入电路。
②如图②所示是一插入式电阻箱的示意图，插入A、C铜塞，接入电路的总电阻R1=2 Ω+5 Ω=7 Ω；当四个铜塞都拔出时，接入电路的总电阻R2=1 Ω+2 Ω+3 Ω+5 Ω=11 Ω。
知识点2　滑动变阻器的使用
1.滑动变阻器的使用规则
（1）滑动变阻器一般要与被测电路串联。
（2）将滑动变阻器连入电路中时，要把它的“一上一下”两个接线柱接入电路中，正确的接法有 、 、 和 四种。
（3）通过滑动变阻器的电流不能超过其铭牌上所标的电流值。
（4）闭合开关前，要使滑片位于使它连入电路中电阻最大的位置。
【注意】　滑动变阻器不起变阻作用的两种情况
（1）滑动变阻器下面两个接线柱连入电路，相当于定值电阻。
（2）滑动变阻器上面两个接线柱连入电路，相当于导线，其阻值等于零。
2.判断滑动变阻器滑片移动时的电阻变化，可按下列步骤进行
（1）明确滑动变阻器的哪两个接线柱被接入电路。
（2）根据电流通过滑动变阻器的情况，判断滑动变阻器的哪段电阻丝连入电路。
（3）看准滑片的移动方向，根据滑片位置的变化，判断连入电路中的电阻丝长度的变化。
（4）根据电阻丝连入电路的长度变化，判断连入电路中的电阻的变化。
知识点3　变阻器的应用
1.铭牌上参数的物理意义：“电阻值”表示该滑动变阻器的 ；“电流值”表示允许通过的 。滑动变阻器的铭牌上标有“50 Ω　1.5 A”，则表示该滑动变阻器的最大电阻是 ，允许通过的最大电流是1.5 A。
2.作用：一是可以改变电路中电流的大小和用电器两端电压的大小；二是 。
3.电位器
（1）机械式电位器：通过机械式旋钮调节阻值的大小的器件。
（2）数字电位器：一种用数字信号控制阻值的器件（集成电路）。与机械式电位器相比，数字电位器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点。
知识点4　制作简易调光台灯
1.设计台灯
（1）选择光源：实验室用的小灯泡或者市面上各种型号的发光二极管。
（2）选择变阻器：滑动变阻器。
（3）设计电路：设计电路，选择合适的电源、小灯泡和变阻器，电源电压和小灯泡的规格要匹配。
（4）设计支架和灯罩：尽量选用方便易得的材料作为台灯支架，灯罩需要具有较好地反光性能。
2.制作台灯
把电池盒、开关、电位器固定在一个底座上，找一根金属（或塑料）管， 管的一端固定小灯泡，使小灯泡的导线从管中穿过，管的另一端也固定在底座上。最后再制作一个灯罩，扣在小灯泡上。
【拓展】　电路故障判断
类型一　串联电路故障与判断方法
1.电路出现的故障通常有两种情况
一是断路：即电路在某处断开。如用电器坏了或电路连接点接触不良、导线断裂等。断路时电路中无电流，断点两端有电压。
二是短路：若用电器被短路，用电器将不能工作；若电源被短路，电路中的电流会很大，会损坏电源。短路时电路中有电流，被短路两点之间没有电压。
2.判断方法
（1）用电压表判断电路故障
（2）用导线和电流表判断电路故障
电流表（导线）：接b、c两点→灯L1、L2都不亮，电流表没有示数→L1断路
串联电路故障记忆技巧
电流表示数变小（0）→断路
电流表示数变大→短路
电压表示数变大（U）→“内断”或“外短”
电压表示数变小（0）→“内短”或“外断”
两电表一大一小→故障在电压表之内
两电表同大同小→故障在电压表之外
类型二　并联电路故障分析与判断方法
如图所示的并联电路中，发生断路的支路中电流表无示数，其他支路及干路中的电流表均有示数。
故障原因 A1表的 示数变化 A2表的 示数变化 A表的 示数变化 V表的 示数变化 L1的亮暗 L2的亮暗
L1断路 0 不变 变小 不变 不发光 发光
L2断路 不变 0 变小 不变 发光 不发光
干路断路 0 0 0 0 不发光 不发光
　　
总结：在并联电路中，电路故障只能是断路；如果短路，则电源有可能被损坏。
并联电路故障电压表示数不变
并联电路故障干路电流表示数变小
支路电流表示数变小→该支路断路
支路电流表示数不变→该支路无故障

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