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第2节 物质的导电性
考点一、物质的导电能力
1.检测物质的导电能力
(1)可以通过电流表来判断电路中电流的有无或大小(如图甲所示)。
(2)可以通过用电器的工作情况来判断电路中电流的有无或大小(如图乙所示)。
注意：若小灯泡发光则说明电路中有电流通过(也可以用电流表检测，电流表有示数，说明有电流通过，但要注意，用电流表检测时要串联小灯泡，避免电路中出现电源短路的情况)。
2.导体和绝缘体
(1)导体：容易导电的物质叫作导体。常见的导体有各种金属、石墨、人体、大地、盐类的水溶液等。
(2)绝缘体：不容易导电的物质叫作绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、植物油和干燥的空气等。
3.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
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，玻璃在通常情况下是绝缘体，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，导电能力会下降，甚至不导电，所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
4.半导体
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体。常见的半导体材料是单晶硅和化合物半导体(砷化镓、氮化镓、碳化硅)等，半导体主要应用于电子工业或信息技术产品。二极管、三极管都是由半导体材料制成的。
5.导体容易导电的原因：导体内部有大量可以自由移动的电荷。物质的导电能力与它内部存在的自由移动的电荷数量有关，即可以自由移动的电荷越多，物质的导电能力就越强。
(1)金属导电的原因：金属内部存在着大量自由移动的电子，一定条件下这些电子能发生定向移动，故金属能导电。
(2)溶液导电的原因：在酸、碱、盐的溶液中存在着大量自由移动的电荷，叫正、负离子。一定条件下这些离子能发生定向移动，故溶液也能导电。
6.绝缘体不容易导电的原因：在绝缘体内，也存在着电子，但这些电子几乎被原子核牢牢束缚，不能自由移动，故绝缘体不容易导电。
典例1：为了探究物质的导电性，某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验：在甲图中，闭合开关S后，点燃酒精灯加热白炽灯灯丝，小灯泡L亮度慢慢变暗了；而在乙图中，闭合开关S后，用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热，小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是(　　)
A．甲图实验说明灯丝是导体，它的电阻会随温度的升高而减小
B．乙图实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体
C．甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的，一定条件下会发生改变
D．本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性，应用的科学方法是转换法
变式1：物质的导电性往往因物质种类的不同而不同，下列关于物质导电性的说法中正确的是（　　）
A．橡胶不容易导电，是因为橡胶中没有电子
B．金属容易导电，是因为金属内部有大量能自由移动的电子
C．玻璃一定是绝缘体
D．凡是金属都是导体，非金属都是绝缘体
变式2：下列关于电阻的说法中正确的是（　　）
A．绝缘体中几乎不存在电子，所以它的电阻非常大，不容易导电
B．导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
C．导体的电阻随电流的增大而减小
D．导体的电阻是导体本身的一种性质，不管有没有电流通过，导体的电阻都存在
变式3：我们在考试时会用到2B铅笔填涂机读卡，电脑可以直接读取机读卡上的答案，是因为2B铅笔中的石墨是　 　(填“导体”或“绝缘体”)。若使用了不合格的2B铅笔，可能会导致电脑无法识别，这是由于不合格的铅笔芯的导电性　 　(填“强”或“弱”)。
考点二、电阻
1.概念：电阻表示导体对电流的阻碍作用，用字母R表示。
(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，则对电流的阻碍作用就越大；反之，导体的电阻越小，则对电流的阻碍作用就越小。对于同一电路，在电压不变的情况下，导体对电流的阻碍作用(电阻)越大，电路中的电流越小。
(2)电阻的产生是由导体本身的性质决定的。如在金属导体中自由电子的定向移动要受到正电荷的阻碍作用；在酸、碱、盐的水溶液中，正、负离子的定向移动要受到相互的阻碍作用。绝缘体的电阻非常大，电流不容易通过；导体的电阻非常小，电流很容易通过。
(3)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，导体的电阻总是存在的。无电流通过时，导体对电流的阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
2.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(kΩ)、兆欧(MΩ),它们的换算关系：MΩ=10 kΩ,1kQ=10 Ω。
3.探究实践：影响导体电阻大小的因素
①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。
②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。
③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。
④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。
典例1：在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中，三名同学作出如下猜想：
甲：导体的电阻跟长度有关。
乙：导体的电阻跟材料有关。
丙：导体的电阻跟横截面积有关。
（1）电阻描述的是导体对电流的阻碍作用，丙同学由此想到长度相同的水管，管子越粗、阻力越小，于是猜想导体的横截面积越大，它的电阻越小。丙同学在猜想中用到了____(填字母)。
A．控制变量法 B．类比法 C．转换法 D．等效法
（2）选用B、C两根电阻丝进行对比实验，是为了验证　 　同学的猜想。
（3）若要验证乙同学的猜想，则应该选用　 　两根电阻丝进行对比实验。
（4）分别将 A、B、C、D四根电阻丝接入电路中，观察电流表的示数，电流表的示数越大，表示接入电阻丝的阻值越　 　。
（5）若将电流表换成灯泡，则通过比较　 　也可以比较电阻丝阻值的大小，但存在不足之处：　 　。
变式1：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
变式2：已知导体的电阻(R)与它的材料(ρ)、长度(l)、横截面积(S)的定量关系可以表示为 R
（1）将长 10 m、电阻为10 Ω的两根铜导线接成 20 m长的导线，接长后导线的电阻为　 　。
（2）将横截面积为 1 mm2、电阻均为1 Ω的两根镍铬合金线合并成横截面积为 2 mm2的导线，合并后导线的电阻为　 　。
（3）有电阻均为10Ω的相同导线若干，现要得到电阻值为15 Ω的导线，应____(填字母)。
A．把两根导线接长后使用
B．把两根导线合并后使用
C．一根导线取一半长度，与另一根接长后使用
D．一根导线取一半长度，与另一根合并后使用
变式3：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。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 铜锌合金 1.0 0.5
D 铜锌合金 1.0 0.8
（1）在连接电路时，将被测电阻丝接入a、b后发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是　 　。
（2）现有A、B、C、D四根电阻丝(规格如表所示)，为了探究导体电阻与材料的关系，小明应该选择　 　(填字母)两个电阻丝进行实验。
（3）为粗略判断a、b两点间电阻丝的电阻大小，可观察　 　。
（4）另有甲、乙两名同学分别对小明的电路作了如下改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表。你认为　 　(填“甲”或“乙”)同学的改进更好一些，理由是 。
考点三、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。
拓展
滑动变阻器的电阻丝一般是由熔点高、电阻率大的镍铬合金丝制成的，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。
典例1：探究报告：用变阻器改变灯泡的亮度。
⑴观察：实验室中有一滑动变阻器，铭牌上标有”20Ω2A”字样，其含义是　 　。
⑵设计实验：①要使变阻器能够控制灯泡的亮度，变阻器应该与灯泡串联还是并联？　 　；②要能控制电路中电流的大小，应该使用图示变阻器的哪两个接线柱？　 　；③连接实物时，滑片P应移到　 　，其目的是　 　。④请将你设计的实验电路图画在下面的方框内，用笔画线代替导线连接图中的实物。　 　。
⑶进行实验。
⑷如果你还想知道电路中电流值的改变情况，需在电路中再　 　联一个电流表。
变式1：如图所示，图乙为滑动变阻器的结构示意图，当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，图甲中电流表的示数变小，则滑动变阻器串联接入电路的接线柱是(　　)
A．C和D B．A 和B C．C和 B D．A 和 D
变式2：在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的内部构造如图所示，图中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，正确的是(　　)
A．将A、C接入电路，旋动滑片，可以改变通过电位器的电流
B．将A、B接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变小
C．将B、C接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变小
D．将B、C接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变大
变式3：实验室有一种拔插式变阻器，其结构如图所示。六片铜片依次排开，每相邻两片铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝相连接，五个铜塞均可在相邻两铜片间的空隙处自由插入或拔出，从而改变AB 间的电阻值。
（1）该变阻器的A、B接线柱间可形成的最大电阻为　 　Ω。
（2）图示状态下，A、B接线柱间的电阻为　 　Ω。
1．（2024八上·嘉兴期末）如图，小嘉同学在测试物质导电能力的实验中，将下列物体分别接入电路的AB之间。闭合开关，能观察到灯泡发光的是（　　）
A．一元硬币 B．塑料尺 C．玻璃片 D．纯净水
2.如图所示的电阻箱的示数为 (　　)
A．2018 Ω B．2108 Ω C．8102 Ω D．8120 Ω
3.如右图所示的两导体是由同种材料组成的，且长度相等，则( )
A.R1>R2 I1=I2 B.R1>R2 I1>I2 C.R14．如图所示电路中，金属板M与N之间夹着一滴水银，当两金属板互相靠近一些时，电路中电流表的读数将(　　)
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
5．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
6．不考虑温度对电阻的影响，白炽灯的灯丝断了一截，若搭接上后仍能使用，则灯丝的电阻将（ ）
A．增大 B．减小 C．和原来一样 D．都有可能
7.有一段均匀导线的电阻是4欧，把它对折后作为一根导线使用，这时它的电阻可能是（ ）
A.1欧 B.2欧 C.4欧 D.16欧
8．如图所示的各电路中，同种元件的参数均相同，能利用滑动变阻器调节灯从亮到熄灭的正确电路是（　　）
A． B． C． D．
9． 如图所示，将两个滑动变阻器串联起来，连接在电路中，连接时使用了 M、N接线柱，若要使两个变阻器的总电阻最大，则滑片 P1和P2放置的位置应是（　　）
A．P1和P2都放在最右端 B．P1和P2都放在最左端
C．P1放在最左端，P2放在最右端 D．P1放在最右端，P2放在最左端
10．小李闭合开关后，亮着的白炽灯突然熄灭，检查后发现灯丝断了，小李重新把灯丝搭接起来(如图所示)继续使用，发现灯泡更亮了，则此时灯丝的 (　　)
A．电阻增大，电流减小 B．电阻减小，电流增大
C．电阻和电流都增大 D．电阻和电流都减小
11.（2024八下·义乌开学考）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
12.滑动变阻器瓷筒上缠绕的合金线应该（　　）
A．所有表面都绝缘
B．所有表面都可以导通
C．与接线柱相连的线端是导通的，其余部分绝缘
D．线端、滑片接触处是导通的，其余部分绝缘
13．根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。某款真空包装机的简化电路图如图所示。下列选项中滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是(　　)
A． B． C． D．
14．如图将甲、乙两个滑动变阻器串联在电路中，它们的滑片P甲、P乙左右移动时，下列说法中正确的是(　　)
A．P甲移到a端， P乙移到c端，电路将短路
B．P甲移到b端， P乙移到d端，电路将短路
C．P甲移到b端，P乙 移到d端，电流表的示数最小
D．P甲 移到 b 端，P乙移到c端，电流表的示数最小
15.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置示意图，R'是一种特制的滑动变阻器，AOB是一根可绕O点转动的金属导体，从油量表(即电流表)指针所指刻度知道油面高度，则工作过程是（　　）
A．油面升高，R'变大，油量表示数变小
B．油面降低，R'变大，油量表示数变大
C．油面升高，R'变小，油量表示数变大
D．油面降低，R'变小，油量表示数变大
16.（2023八上·拱墅期末）一般情况下，下列物体：①玻璃，②塑料，③食盐水，④大地，⑤石墨。其中属于导体的是：　 　，属于绝缘体的是：　 　。（填序号）
17.（2024八上·期末） 镍铬合金做成的电阻丝，长1m，横截面积1mm2，其电阻值为1Ω，若长4m、横截面积0.5mm2，其电阻值为　 　Ω。
18.一根粗细均匀的电阻丝，其电阻为4 Ω。将它均匀拉长为原来的2倍，则其电阻变为________Ω(电阻丝温度不变)。
19.如图所示的电路，AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后，通过观察________，可以比较出合金线电阻的大小，这种研究方法叫________(选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体________的关系。
20．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板，无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个灯泡，测风力时，闭合开关S。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个　 　。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是　 　。
21．如图所示，将废弃灯泡的玻璃外壳小心打碎，留下灯头和固定两根引线的玻璃芯柱，将与之相连的灯丝去掉，利用灯头把玻璃芯柱与一只灯泡串联接入家庭电路中，此时灯泡　 　发光；然后用酒精灯加热玻璃芯柱，当玻璃芯柱加热至红炽状态时，灯泡　 　(前两空均填“能”或“不能”)发光。这个实验说明常温下的玻璃是　 　，高温下的玻璃变成了　 　(后两空均填“导体”或“绝缘体”)。
22.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。(规格不同的导体有若干)
（1）小明设计了如图甲所示电路，指明该方案存在的不足：________。
（2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是________。
（3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？
①________________________________；②________________________________。
23．电动汽车中，电动机的转速由电流大小控制，工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
（1）变阻器上旋钮滑片的材料应选用　 　。(填“导体”或“绝缘体”)
（2）车速仪可由电路中的电流表改装而成。驾驶员踩下“油门”，旋钮滑片逆时针转动，此时车速仪的示数变大，那么接入 MN的两个接线柱是　 　。
24.如图所示，滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱，按要求回答下列问题
（1）使用接线柱A和D时，要使变阻器连入电路的电阻减小，滑片应向 　 　端移动。
（2）如果滑片向右滑动，电路中的电流变大，则应使用接线柱　 　和　 或　 和　 　。
（3）当使用接线柱　 　和　 　时，连人电路的电阻最大，且无论怎样移动滑片P，电路中的总电阻也不会改变。
（4）把　 　和　 　接人电路时，其电阻为零。
（5）当使用接线柱B和D时，在电路未接通时，滑片P应移至 　 　端。(A/B)
25.如图所示是小明自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)。
（1）要使电子秤能正常工作，下列电路连接正确的是(填字母)。
A．点“1”与点“2”连接 B．点“1”与点“3”连接 C．点“2”与点“3”连接
（2）小明在正确完成电路连接后，闭合开关S，在托盘中放100 g的砝码时，读出电流表的示数，若将1 kg的物体放在托盘中，则电流表的示数与原来相比将　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。
26．为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。
（1）在本实验中电阻R0的作用是___________ ；
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确________，理由是___________；
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4
电流/A 0.16 0.19 0.21 0.22
由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而___________。
27．小明用电流表和滑动变阻器设计了如图甲所示的压力测量仪，可以反映弹簧上方金属片受到的压力大小。其中 R'是滑动变阻器，R是定值电阻，电源电压恒定不变，压力表实际上是一个电流表。
（1）当开关S闭合，金属片受到的压力增大时，变阻器接入电路的阻值　 　，电流表的示数　 　(以上均填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）我们将电流表中的电流刻度换成相应的力的刻度，就能直接显示金属片受到的压力大小。如果刻度盘中 100 N 的位置如图乙所示，则120 N 的刻度线应在 100 N 刻度线的　 　(填“左”或“右”)边。
28．（1）如图所示的电路，在右边的方框中用铅笔画出该实物图的电路图。__________（交卷前确认无误后，用黑色水笔描一遍）
（2）要求滑动变阻器向左移动时能使小灯泡亮度变暗。请用铅笔画线代替导线连接实物。__________（交卷前确认无误后，用黑色水笔描一遍）
29．某班同学做“用滑动变阻器(如图甲所示)改变电流”的实验，电路图如图乙所示。
（1）连接实物电路时，开关应当　 　，滑片P应移到　 　(填“A”或“B”)端。
（2）开始实验后，小明同学发现无论怎样移动滑片P，灯泡的亮度都不发生变化，而且一直很暗，这可能是由于　 　；
小红同学发现无论怎样移动滑片P，灯泡一直很亮，这可能是由于　 　；
小亮同学缓慢移动滑片P时，看到灯泡忽亮忽灭，这可能是由于 　引起的。
30.根据图中所给出的器材，按要求回答问题。
（1）在框内画出利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的电路图。
（2）根据电路图连接实物图，要求滑动变阻器必须使用A端。
（3）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应该放在________(选填“A”或“B”)端。
（4）若要使灯泡变亮，滑片P应向________端移动，这时电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

31．某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统，其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作。如图所示。图a是由一组手指状平行金属线组成的雨水检测网器件，图b是自动控制系统的模拟电路。
（1）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录数据如下：
检测浸入雨水中部分 未浸入 1/3浸入 2/3浸入 全部浸入
电流表的示数/A 0 0.16 0.20 0.32
①雨水检测金属网在电路中起到的作用更类似于　 　（选填“开关”或“滑动变阻器”）。
②根据表中的现象和数据，解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是　 　；
（2）活动小组发现无雨水时，电动机不能工作，无法实现无雨时车窗的清洗，于是增加了一个电路元件改进了电路，将“ ”和“增加的元件”连入电路ab间，绘制在右图中。
32．小明在科技活动中了解到，有一种用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻R 随温度t变化的图像如图甲所示。
（1）热敏电阻的阻值随温度的升高而　 　(填“增大”或“减小”)。
（2）小明想利用热敏电阻制成温度报警器，实验室现有两个外形完全相同的电阻R1、R2，其中一个为热敏电阻，另一个为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化)。为了辨别它们，小明设计了如图乙所示的电路。
①接下来小明将如何操作 　 　。
②根据观察到的什么现象辨别出热敏电阻 　 　°
33．定值电阻是一种常见的电路元件。某种定值电阻的组成结构如图甲所示，工人将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后将其雕刻成螺旋状，从而生产出不同阻值的定值电阻。
（1）定值电阻的组成结构中属于绝缘体的是　 　。
（2）定值电阻的阻值由金属膜决定，a、b、c三种材料的电阻随温度变化情况如图乙所示，其中最适合作为金属膜材料的是　 　(选填“a”、 “b”或“c”)。
（3）用相同的金属膜雕刻成下列三个阻值不同的定值电阻 (虚线表示背面剩余金属膜)，你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由。　 　
34．小明通过学习得知：一般情况下，水的质量一定时，加入食盐的质量越多，溶液的浓度就越高。他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。小明的猜想：
a.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b.食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c.食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图的装置，进行了探究实验。他记录的实验表格如下：
实验次序 加入食盐量 两金属片A、B间距离/厘米 小灯泡亮度
1 1/4 2 微亮
2 1/2 2 较亮
3 1/4 1 较亮
4 1/2 1 很亮
（1） 比较实验次数1和2可验证猜想　 　(填“a” “b”或“c”) 。
（2）在实验过程中，小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验，你认为　 　(填“可行”或“不可行”)，理由是　 　。
（3）利用现有的装置和器材，小明一边用酒精灯加热食盐水溶液，一边观察小灯泡的亮度变化情况，该操作可验证猜想　 　(填“a” “b”或“c”)。
（4）请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与　 　有关。
35．如图甲是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录数据如表：
实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答：
（1）将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图乙所示，其示数为　 　安。
（2）为研究导体电阻大小与横截面积的关系，可选择实验组　 　进行对比。
（3）实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是　 　。
（4）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图丙所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象：　 　 。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一、若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造　 　（写出一种），以减少能量损耗。
36．在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组的同学们利用如图所示的电路，分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用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 电流的大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
（1）小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点。小红认为电流表是多余的，因为可以根据灯泡的亮度变化准确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损坏电流表。你赞同　 　(填“小红”或“小亮”)的观点。
（2）实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是　 　。
（3）分别将　 　(填编号)两根电阻丝接入电路，可初步探究得出的结论是当导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大。
（4）分别将C、D两根电阻丝接入电路，可初步探究得出的结论是　 　。
（5）长度与粗细相同的锰铜合金线和镍铬合金线，更适合做滑动变阻器电阻的是　 　合金线。
（6）该实验中涉及的主要研究方法，和下列实验的研究方法相同的是____(填字母)。
A．研究压力作用效果与压力、受力面积的关系
B．用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向
C．用水流的形成来类比电流的形成
D．用刻度尺测出100 张相同的纸的厚度，除以100得到一张纸的厚度
37．如图为一种测量重量的装置，电源电压恒定，测量时物体放在测试台上。
（1）重量示数计是由什么表改装成的
（2）简述该装置的工作方式。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第2节 物质的导电性
考点一、物质的导电能力
1.检测物质的导电能力
(1)可以通过电流表来判断电路中电流的有无或大小(如图甲所示)。
(2)可以通过用电器的工作情况来判断电路中电流的有无或大小(如图乙所示)。
注意：若小灯泡发光则说明电路中有电流通过(也可以用电流表检测，电流表有示数，说明有电流通过，但要注意，用电流表检测时要串联小灯泡，避免电路中出现电源短路的情况)。
2.导体和绝缘体
(1)导体：容易导电的物质叫作导体。常见的导体有各种金属、石墨、人体、大地、盐类的水溶液等。
(2)绝缘体：不容易导电的物质叫作绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、植物油和干燥的空气等。
3.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
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，玻璃在通常情况下是绝缘体，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，导电能力会下降，甚至不导电，所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
4.半导体
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体。常见的半导体材料是单晶硅和化合物半导体(砷化镓、氮化镓、碳化硅)等，半导体主要应用于电子工业或信息技术产品。二极管、三极管都是由半导体材料制成的。
5.导体容易导电的原因：导体内部有大量可以自由移动的电荷。物质的导电能力与它内部存在的自由移动的电荷数量有关，即可以自由移动的电荷越多，物质的导电能力就越强。
(1)金属导电的原因：金属内部存在着大量自由移动的电子，一定条件下这些电子能发生定向移动，故金属能导电。
(2)溶液导电的原因：在酸、碱、盐的溶液中存在着大量自由移动的电荷，叫正、负离子。一定条件下这些离子能发生定向移动，故溶液也能导电。
6.绝缘体不容易导电的原因：在绝缘体内，也存在着电子，但这些电子几乎被原子核牢牢束缚，不能自由移动，故绝缘体不容易导电。
典例1：为了探究物质的导电性，某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验：在甲图中，闭合开关S后，点燃酒精灯加热白炽灯灯丝，小灯泡L亮度慢慢变暗了；而在乙图中，闭合开关S后，用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热，小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是(　　)
A．甲图实验说明灯丝是导体，它的电阻会随温度的升高而减小
B．乙图实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体
C．甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的，一定条件下会发生改变
D．本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性，应用的科学方法是转换法
【答案】A
【解析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定的条件下绝缘体可以变成导体。
【解答】A.甲图实验说明灯丝是导体，它的电阻会随温度的升高而增大，故A错误符合题意；
B.乙图实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体，故B正确不合题意；
C.甲、乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的，一定条件下会发生改变，故C正确不合题意；
D.本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性，应用的科学方法是转换法，故D正确不合题意。
故选A。
变式1：物质的导电性往往因物质种类的不同而不同，下列关于物质导电性的说法中正确的是（　　）
A．橡胶不容易导电，是因为橡胶中没有电子
B．金属容易导电，是因为金属内部有大量能自由移动的电子
C．玻璃一定是绝缘体
D．凡是金属都是导体，非金属都是绝缘体
【答案】B
【解析】导体电阻较小，导电能力强，绝缘体电阻大，导电能力弱，但并不是因为绝缘体内没有电子，而是其内部的电子不能定向移动。
【解答】A、橡胶不容易导电是因为橡胶中几乎没有可自由移动的电子，故A错误；
B、金属导体中存在着大量可自由移动的电子，所以容易导电，故B正确；
C、导体与绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下，有些绝缘体可以成为导体，玻璃加热至红热状态时会变为导体，故C错误；
D、有些非金属也是导体，比如石墨，故D错误。故答案为：B。
变式2：下列关于电阻的说法中正确的是（　　）
A．绝缘体中几乎不存在电子，所以它的电阻非常大，不容易导电
B．导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
C．导体的电阻随电流的增大而减小
D．导体的电阻是导体本身的一种性质，不管有没有电流通过，导体的电阻都存在
【答案】D
【解析】绝缘体不易导电不是因为没有电子，而是电子不能自由移动，金属易导电，属于导体，是因为金属内有自由移动的电子，在通电时会定向移动，形成电流。
【解答】A、绝缘体中有电子，但大多数都不能自由移动，所以它的电阻非常大，不容易导电，故A错误；
B、导体容易导电是因为导体内存在大量可自由移动的电荷，通常情况下导体对电流有阻碍作用，故B错误；
CD、导体的电阻是导体本身的一种特性，跟电流的大小、有无无关，故C错误，D正确。
故答案为：D。
变式3：我们在考试时会用到2B铅笔填涂机读卡，电脑可以直接读取机读卡上的答案，是因为2B铅笔中的石墨是　 　(填“导体”或“绝缘体”)。若使用了不合格的2B铅笔，可能会导致电脑无法识别，这是由于不合格的铅笔芯的导电性　 　(填“强”或“弱”)。
【答案】导体；弱
【解析】（1）导体的定义：容易导电的物体叫做导体，常见的导体有金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
（2）导体导电性能的影响因素：导体的导电性能与导体的材料、长度、横截面积等因素有关，不同的导体材料，导电性能不同，即使是同一种材料，若存在缺陷等情况，导电性能也会变弱。
【解答】2B 铅笔中的石墨是导体，因为石墨容易导电，所以用 2B 铅笔填涂机读卡时，石墨能导电，使电脑可以直接读取机读卡上的答案。
若使用了不合格的 2B 铅笔，可能会导致电脑无法识别，这是由于不合格的铅笔芯中石墨等导电物质的含量或分布等存在问题，使得其导电性弱，不能很好地导电，从而让电脑难以识别。
考点二、电阻
1.概念：电阻表示导体对电流的阻碍作用，用字母R表示。
(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，则对电流的阻碍作用就越大；反之，导体的电阻越小，则对电流的阻碍作用就越小。对于同一电路，在电压不变的情况下，导体对电流的阻碍作用(电阻)越大，电路中的电流越小。
(2)电阻的产生是由导体本身的性质决定的。如在金属导体中自由电子的定向移动要受到正电荷的阻碍作用；在酸、碱、盐的水溶液中，正、负离子的定向移动要受到相互的阻碍作用。绝缘体的电阻非常大，电流不容易通过；导体的电阻非常小，电流很容易通过。
(3)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，导体的电阻总是存在的。无电流通过时，导体对电流的阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
2.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(kΩ)、兆欧(MΩ),它们的换算关系：MΩ=10 kΩ,1kQ=10 Ω。
3.探究实践：影响导体电阻大小的因素
①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。
②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。
③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。
④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。
典例1：在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中，三名同学作出如下猜想：
甲：导体的电阻跟长度有关。
乙：导体的电阻跟材料有关。
丙：导体的电阻跟横截面积有关。
（1）电阻描述的是导体对电流的阻碍作用，丙同学由此想到长度相同的水管，管子越粗、阻力越小，于是猜想导体的横截面积越大，它的电阻越小。丙同学在猜想中用到了____(填字母)。
A．控制变量法 B．类比法 C．转换法 D．等效法
（2）选用B、C两根电阻丝进行对比实验，是为了验证　 　同学的猜想。
（3）若要验证乙同学的猜想，则应该选用　 　两根电阻丝进行对比实验。
（4）分别将 A、B、C、D四根电阻丝接入电路中，观察电流表的示数，电流表的示数越大，表示接入电阻丝的阻值越　 　。
（5）若将电流表换成灯泡，则通过比较　 　也可以比较电阻丝阻值的大小，但存在不足之处：　 　。
【答案】（1）B
（2）甲
（3）A、B
（4）小
（5）灯泡的亮度若所选电阻丝的阻值相差太小；灯泡的亮度变化不明显，则难以判断
【解析】（1）类比法也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法；
（2）（3）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，实验探究时应采用控制变量法；
在研究导体的电阻与导体的材料是否有关时，应控制导体的长度和横截面积不变；
在研究导体的电阻与导体的长度的关系，应控制导体的材料和横截面积不变；
在研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关时，应控制导体的材料和长度不变；
（4）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；
（5）在电源电压一定的情况下，导体电阻越大，电路电流越小，灯泡越暗；导体电阻越小，电路电流越大，灯泡越亮，因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小；如果电路中的电流变化比较明显时，灯泡的亮度变化也会比较明显；但电流变化较小时，灯泡的亮度变化不容易观察出来。
【解答】（1）据生活中的现象：粗细相同的水管，管子越长，阻力越大，可知，类比电阻与导体长度的关系是：在材料、横截面积相同时，导体越长，它的电阻可能越大，故B正确；
（2）选用B、C两根电阻丝可知，两者的材料和横截面积相同、长度不同，是验证导体的电阻与导体的长度是否有关，即验证甲同学的猜想；
（3）若要验证乙同学的猜想导体的电阻与导体的横截面积有关时，应控制导体的材料和长度相同，横截面积不同，编号A、B的电阻丝符合；
（4）实验中采用了转换法比较电阻大小，即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小，电流表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越小；
（5）若将电流表换成小灯泡，可通过通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小；
不足之处是：电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡的亮度变化不明显，因此不能根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。
变式1：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
【答案】A
【解析】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、横截面积和温度有关。在材料和温度相同时，长度越长、横截面积越小，电阻越大；反之，电阻越小。
【解答】A、沿 AB 方向接入电路时，铁块的长度最长，横截面积最小，根据电阻与长度、横截面积的关系，此时电阻最大，故该选项正确。
B、沿 CD 方向接入电路时，铁块的长度较短，横截面积较大，电阻较小，故该选项错误。
C、沿 EF 方向接入电路时，铁块的长度和横截面积情况使得电阻不是最大的，故该选项错误。
D、由于沿不同方向接入电路时，铁块的长度和横截面积不同，所以电阻不一样大，故该选项错误。
故答案为：A。
变式2：已知导体的电阻(R)与它的材料(ρ)、长度(l)、横截面积(S)的定量关系可以表示为 R
（1）将长 10 m、电阻为10 Ω的两根铜导线接成 20 m长的导线，接长后导线的电阻为　 　。
（2）将横截面积为 1 mm2、电阻均为1 Ω的两根镍铬合金线合并成横截面积为 2 mm2的导线，合并后导线的电阻为　 　。
（3）有电阻均为10Ω的相同导线若干，现要得到电阻值为15 Ω的导线，应____(填字母)。
A．把两根导线接长后使用
B．把两根导线合并后使用
C．一根导线取一半长度，与另一根接长后使用
D．一根导线取一半长度，与另一根合并后使用
【答案】（1）20Ω
（2）0.5Ω
（3）C
【解析】（1）根据 R 分析电阻值的大小；
（3）根据串联和并联电路的电阻关系分析。
【解答】（1）将长10米、电阻为10欧的两根铜导线接成20米长的导线，横截面积不变，材料不变，长度变为原来的2倍，根据 R 可知，电阻变为原来的2倍，为20Ω；
（2）根据公式R 可知，材料和长度一定，导体电阻和横截面积成反比，所以横截面积为1mm2、电阻均为1Ω的镍铬合金线两根，合并成横截面积为2mm2的导线，合并后电阻为0.5Ω。
（3）A、把两根相同导线接长后使用，材料、横截面积不变，长度变大，电阻变为原来的2倍，为20Ω，故A错误；
B、把两根相同导线合并后使用，材料、长度不变，横截面积变为原来的2倍，电阻变为原来的一半，为5Ω，故B错误；
C、一根取半与另一根接长后使用，一半的电阻为5Ω，然后与10Ω的串联，所以总电阻为15Ω，故C正确；
D、两根合并后电阻为5Ω，与另一根接长后使用，总电阻为5Ω+10Ω=15Ω，故D正确；
故答案为：CD。
变式3：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。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 铜锌合金 1.0 0.5
D 铜锌合金 1.0 0.8
（1）在连接电路时，将被测电阻丝接入a、b后发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是　 　。
（2）现有A、B、C、D四根电阻丝(规格如表所示)，为了探究导体电阻与材料的关系，小明应该选择　 　(填字母)两个电阻丝进行实验。
（3）为粗略判断a、b两点间电阻丝的电阻大小，可观察　 　。
（4）另有甲、乙两名同学分别对小明的电路作了如下改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表。你认为　 　(填“甲”或“乙”)同学的改进更好一些，理由是 。
【答案】（1）开关
（2）B、C
（3）灯泡的亮度
（4）乙
【解析】1）电路的组成包括：电源、开关、用电器和导线；
（2）利用控制变量的思维来分析电阻大小的影响因素，确定选择的序号；
（3）根据电阻是阻碍电流大小的因素，而与其串联的灯泡通过灯泡的明暗程度可以反映电流的大小进行分析；
（4）电路的总电阻越大，电路中的电流会越小，电路以及电路中的各元件越安全。
【解答】（1）基本电路由电源、导线、开关和用电器构成，根据图片可知，电路缺少开关，应该接入开关；
（2）为了探究导体电阻与材料的关系，即让两根电阻丝的长度、横截面积相同，但材料不同，故选择B、C两根电阻丝。
（3）电阻的大小是不便直接观察的，所以可以通过串联的灯泡的亮度来反映，即在电压一定时，灯泡越亮，表明电流越大、电阻越小，即通过观察灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小。
（4）将灯泡更换为电流表，当a、b间的电阻过小时，电路中的电流会过大，电流表可能会被烧坏；在原电路中串联一个电流表，灯泡可以起到保护电路的作用，因此乙同学的改进更好。
考点三、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。
拓展
滑动变阻器的电阻丝一般是由熔点高、电阻率大的镍铬合金丝制成的，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。
典例1：探究报告：用变阻器改变灯泡的亮度。
⑴观察：实验室中有一滑动变阻器，铭牌上标有”20Ω2A”字样，其含义是　 　。
⑵设计实验：①要使变阻器能够控制灯泡的亮度，变阻器应该与灯泡串联还是并联？　 　；②要能控制电路中电流的大小，应该使用图示变阻器的哪两个接线柱？　 　；③连接实物时，滑片P应移到　 　，其目的是　 　。④请将你设计的实验电路图画在下面的方框内，用笔画线代替导线连接图中的实物。　 　。
⑶进行实验。
⑷如果你还想知道电路中电流值的改变情况，需在电路中再　 　联一个电流表。
【答案】表示滑动变阻：器的最大阻值是20欧，允许通过的最大电流是2安；串；AC或BC；阻值最大处；防止电路中电流过大，保护电路；；串
【解析】（1）变阻器铭牌上的电阻为它的最大阻值，电流值为允许通过的最大电流；
（2）①用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
②根据变阻器接线“一上一下”的原则分析；
③在闭合开关前，为了避免电流过大而烧坏用电器，要求滑片调到阻值最大的位置。
④确定电器元件的串并联关系，注意变阻器的接线方向。
（4）电流表必须与被测的用电器串联。
【解答】（1）铭牌上标有”20Ω2A”字样，其含义是： 滑动变阻器的最大阻值是20欧，允许通过的最大电流是2安 。
（2）①要使变阻器能够控制灯泡的亮度，即变阻器影响灯泡的亮度，那么变阻器应该与灯泡串联；
②根据变阻器接线“一上一下”的原则可知，应该使用AC或BC；
③连接实物时，滑片P应移到阻值最大处 ，其目的是防止电路中电流过大，保护电路。
④根据图片可知，所有的都是串联，电流从正极出发，依次连接灯泡、变阻器和开关，然后流回负极，变阻器接线可以选择CA，如下图所示：
（4）如果还想知道电路中电流值的改变情况，需在电路中再串联一个电流表。
变式1：如图所示，图乙为滑动变阻器的结构示意图，当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，图甲中电流表的示数变小，则滑动变阻器串联接入电路的接线柱是(　　)
A．C和D B．A 和B C．C和 B D．A 和 D
【答案】C
【解析】滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。
【解答】滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，电路中的电流变小，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变大，故可判断滑片右边的电阻丝接入电路，说明变阻器下方右侧的接线柱B 接入电路，上方任意选一个接线柱接入电路，故C正确。
故答案为：C。
变式2：在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的内部构造如图所示，图中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，正确的是(　　)
A．将A、C接入电路，旋动滑片，可以改变通过电位器的电流
B．将A、B接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变小
C．将B、C接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变小
D．将B、C接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变大
【答案】C
【解析】电位器是一个滑动变阻器， 根据接线柱的选择情况确定接入电阻丝的长度变化，进而确定接入的阻值变化。
【解答】A.将A 和C 接入电路，电位器相当于定值电阻，移动滑片，电阻不变，电源电压不变，无法改变通过电位器的电流，故A错误；
B.将A 和B 接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路的电阻增大，电源电压不变，电流变小，故B错误；
CD.将B、C接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路的电阻变小，故C正确、D错误。
故选C。
变式3：实验室有一种拔插式变阻器，其结构如图所示。六片铜片依次排开，每相邻两片铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝相连接，五个铜塞均可在相邻两铜片间的空隙处自由插入或拔出，从而改变AB 间的电阻值。
（1）该变阻器的A、B接线柱间可形成的最大电阻为　 　Ω。
（2）图示状态下，A、B接线柱间的电阻为　 　Ω。
【答案】（1）15 （2）7
【解析】插入式电阻箱的原理：是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的，即当铜塞插入时，电阻被短路，当铜塞被拨出时，电阻接入电路。
【解答】（1）当铜塞全部拔出时，变阻器接入电路的电阻最大，最大电阻值为：R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω；
（2）图示状态下，有5Ω、2Ω的两个铜塞拔出，下面的电阻丝连入电路，A、B接线柱间的电阻为R'=5Ω+2Ω=7Ω。
1．（2024八上·嘉兴期末）如图，小嘉同学在测试物质导电能力的实验中，将下列物体分别接入电路的AB之间。闭合开关，能观察到灯泡发光的是（　　）
A．一元硬币 B．塑料尺 C．玻璃片 D．纯净水
【答案】A
【解析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】要观察到灯泡发光，应将导体接入电路的AB之间。由选项可知，硬币是导体，塑料尺、玻璃片、纯净水通常情况下是绝缘体。A正确，BCD错误。故答案为：A。
2.如图所示的电阻箱的示数为 (　　)
A．2018 Ω B．2108 Ω C．8102 Ω D．8120 Ω
【答案】A
【解析】使用旋钮式变阻箱时，首先用每个旋钮下箭头所对的数字乘以对应的进率，然后再将所有旋钮的数值相加就是变阻器使用的阻值。
【解答】根据图片可知，从左到右，从上倒下，四个旋钮使用的数字依次为2、0、1、8，则电阻箱的示数为：2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+8×1Ω=2018Ω。
3.如右图所示的两导体是由同种材料组成的，且长度相等，则( )
A.R1>R2 I1=I2 B.R1>R2 I1>I2 C.R1【答案】D
【解析】（1）电阻与长度成正比，与横截面积成反比；（2）在串联电路中，各处电流都相等。
【解答】根据图片可知，两段导体由同种材料组成，且长度相等，因为R1的横截面积大于R2的横截面积，所以R14．如图所示电路中，金属板M与N之间夹着一滴水银，当两金属板互相靠近一些时，电路中电流表的读数将(　　)
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
【答案】A
【解析】决定电阻大小的因素有：导体长度、横截面积和材料，长度越长、横截面积越小、电阻率越大，导体的电阻越大。当两金属板互相靠近时，距离变小面积变大，电阻变小，电路中电流表的读数将变大
5．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
【解析】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。
6．不考虑温度对电阻的影响，白炽灯的灯丝断了一截，若搭接上后仍能使用，则灯丝的电阻将（ ）
A．增大 B．减小 C．和原来一样 D．都有可能
【答案】B
【解析】决定电阻大小的因素有：导体长度、横截面积和材料，长度越长、横截面积越小、电阻率越大，导体的电阻越大。白炽灯的灯丝断了一截，搭接后面积不变，长度变小，电阻变小。
7.有一段均匀导线的电阻是4欧，把它对折后作为一根导线使用，这时它的电阻可能是（ ）
A.1欧 B.2欧 C.4欧 D.16欧
【答案】A
【解析】导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此分析对折后的电阻和原来电阻的关系。
这根导线对折后，长度变为原来的一半，那么电阻也会变为原来的一半，即：；
将它们对折并联后，横截面积变为原来的2倍，那么电阻又变成原来的一半，即：
8．如图所示的各电路中，同种元件的参数均相同，能利用滑动变阻器调节灯从亮到熄灭的正确电路是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】对各个电路图进行分析，首先确定灯泡能否正常发光，然后判断灯泡的电压能否变成零即可。
【解答】A.滑动变阻器与灯泡并联，当滑 P滑到最左端时，会引起电源短路，故A不合题意；
B.滑动变阻器与灯泡串联，当滑片 P左右滑动时，只能改变灯泡的亮度，不能使灯泡熄灭，故B不合题意；
C.滑动变阻器与灯泡串联，滑片 P 使灯泡处于短路状态，无论怎样滑动滑片灯泡都不亮，故C不合题意；
D.滑动变阻器的右半部分与灯泡并联，当滑片P滑到最右端时，会引起灯泡短路，实现灯泡由亮到灭的变化，故D符合题意。故选D。
9． 如图所示，将两个滑动变阻器串联起来，连接在电路中，连接时使用了 M、N接线柱，若要使两个变阻器的总电阻最大，则滑片 P1和P2放置的位置应是（　　）
A．P1和P2都放在最右端 B．P1和P2都放在最左端
C．P1放在最左端，P2放在最右端 D．P1放在最右端，P2放在最左端
【答案】C
【解析】当两个变阻器串联时，只有两个变阻器都达到最大阻值，此时它们的总阻值才会最大。
【解答】根据图片可知，左边变阻器接的是右下角的接线柱，因此滑片P1到最左端时阻值最大；
右边变阻器接的是左下角的接线柱，因此滑片P2到最右端时阻值最大；
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
10．小李闭合开关后，亮着的白炽灯突然熄灭，检查后发现灯丝断了，小李重新把灯丝搭接起来(如图所示)继续使用，发现灯泡更亮了，则此时灯丝的 (　　)
A．电阻增大，电流减小 B．电阻减小，电流增大
C．电阻和电流都增大 D．电阻和电流都减小
【答案】B
【解析】（1）导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。在材料和温度相同时，长度越短、横截面积越大，电阻越小。
（2）根据欧姆定律 ，当电压 U 不变时，电阻 R 减小，电流 I 会增大。
【解答】A、灯丝搭接后，长度变短，横截面积变大，电阻减小，不是增大；根据欧姆定律，电压不变，电阻减小，电流应增大，不是减小，故该选项错误。
B、灯丝搭接后，长度变短、横截面积变大，电阻减小；电源电压不变，由欧姆定律 可知，电阻减小，电流增大，故该选项正确。
C、灯丝搭接后电阻是减小的，不是增大，故该选项错误。
D、灯丝搭接后电流是增大的，不是减小，故该选项错误。
故答案为：B。
11.（2024八下·义乌开学考）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
【答案】C
【解析】 A.根据亮度确定电流大小变化，根据欧姆定律分析电阻大小变化；
B.相同条件下导体的电阻越大，灯泡的亮度变化越明显；
C.根据控制变量法的要求分析判断；
D.加入的器材要能更精确的反映电路阻值的变化。
【解答】 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。
12.滑动变阻器瓷筒上缠绕的合金线应该（　　）
A．所有表面都绝缘
B．所有表面都可以导通
C．与接线柱相连的线端是导通的，其余部分绝缘
D．线端、滑片接触处是导通的，其余部分绝缘
【答案】D
【解析】在变阻器上，电流流过的位置必须导通，而电流没有流过的位置必须断开，结合变阻器的构造分析判断。
【解答】由滑动变阻器的构造可知，滑动变阻器的线端、滑片接触处是导通的，其余部分绝缘，故D正确，而A、B、C错误。故选D。
13．根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。某款真空包装机的简化电路图如图所示。下列选项中滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。
【解答】C、根据题中电路图可知，滑动变阻器的滑片向左移动时接入电路的电阻变大，说明变阻器下方右侧接线柱接入电路，上方任意选择一个接线柱接入电路即可，故C正确；
ABD、移动 A、D选项中滑动变阻器的滑片不能改变变阻器接入电路的电阻，将B选项中变阻器的滑片向左移动时变阻器接入电路的电阻变小，故ABD错误。
故答案为：C。
14．如图将甲、乙两个滑动变阻器串联在电路中，它们的滑片P甲、P乙左右移动时，下列说法中正确的是(　　)
A．P甲移到a端， P乙移到c端，电路将短路
B．P甲移到b端， P乙移到d端，电路将短路
C．P甲移到b端，P乙 移到d端，电流表的示数最小
D．P甲 移到 b 端，P乙移到c端，电流表的示数最小
【答案】D
【解析】滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。由欧姆定律可知，电路中总电阻越大，电流越小，即电流表示数越小。
【解答】A、由图可知，P甲移到 a 端P乙移到c端，甲滑动变阻器接入电路的电阻为零，乙滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路没有短路，故A不符合题意；
BC、由图可知，P甲移到b端，P乙移到d端，甲滑动变阻器接入电路的电阻最大，乙滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路没有短路，此时电路的总电阻不是最大，所以电流表的示数不是最小，故BC不符合题意；
D、由图可知，P甲移到 b 端，P乙移到c端，甲、乙两个滑动变阻器接入电路的电阻均最大，电路总电阻最大，电流表的示数最小，故D符合题意。
故答案为：D。
15.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置示意图，R'是一种特制的滑动变阻器，AOB是一根可绕O点转动的金属导体，从油量表(即电流表)指针所指刻度知道油面高度，则工作过程是（　　）
A．油面升高，R'变大，油量表示数变小
B．油面降低，R'变大，油量表示数变大
C．油面升高，R'变小，油量表示数变大
D．油面降低，R'变小，油量表示数变大
【答案】C
【解析】首先根据油箱内液面的变化分析浮标的升降，再确定滑片OB的转动方向，从而确定变阻器的阻值变化，最后根据“电流和电阻的反比关系”确定油量表的示数变化。
【解答】根据图片可知，油量表串联在电路中，肯定是电流表。定值电阻和变阻器R’串联。
当油面上升时，浮标向上运动，滑片OB向下运动，变阻器R'的阻值变小，根据R总=R+R'可知，总电阻变小，那么油量表的示数变大，故A错误，C正确；
当油面下降时，浮标向下运动，滑片OB向上运动，变阻器R'的阻值变大，根据R总=R+R'可知，总电阻变大，那么油量表的示数变小，故B、D错误。故选C。
16.（2023八上·拱墅期末）一般情况下，下列物体：①玻璃，②塑料，③食盐水，④大地，⑤石墨。其中属于导体的是：　 　，属于绝缘体的是：　 　。（填序号）
【答案】③④⑤；①②
【解析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】根据题意可知，属于导体的是食盐水、大地和石墨，故选③④⑤；
属于绝缘体的是玻璃、塑料，故选①②。
17.（2024八上·期末） 镍铬合金做成的电阻丝，长1m，横截面积1mm2，其电阻值为1Ω，若长4m、横截面积0.5mm2，其电阻值为　 　Ω。
【答案】8
【解析】 导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号为Ω。电阻的影响因素：1、长度：当材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。2、横截面积：当材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。3、材料：当长度和横截面积相同时，不同材料的导体电阻不同。4、温度：对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，如金属等；对少数导体来说，温度越高，电阻越小，如碳；
【解答】镍铬合金做成的电阻丝，长1m，横截面积1mm2，其电阻值为1Ω，若长4m、横截面积0.5mm2，长度越长，横截面积越小，电阻越大，所以其电阻值为8Ω。
故答案为：8
18.一根粗细均匀的电阻丝，其电阻为4 Ω。将它均匀拉长为原来的2倍，则其电阻变为________Ω(电阻丝温度不变)。
【答案】16
【解析】导体的电阻与长度成正比，因此长度变为原来的2倍后，电阻变成原来的2倍，即：4Ω×2=8Ω。导体的电阻与横截面积成反比，拉长后横截面积变为原来的一半，那么电阻又变成原来的2倍，即：8Ω×2=16Ω。
19.如图所示的电路，AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后，通过观察________，可以比较出合金线电阻的大小，这种研究方法叫________(选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体________的关系。
【答案】电流表的示数；转换法；横截面积
【解析】（1）电流表的示数越小，则导体的电阻越大；电流表的示数越多，则导体的电阻越小；
（2）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法；
（3）根据图片确定影响电阻的哪个因素不同即可。
【解答】（1）闭合开关后，通过观察电流表的示数，可以比较出合金线电阻大小，这种研究方法叫转换法。
（2）根据图片可知，其它因素都相同，只有合金线的横街面积不同，因此这个实验装置研究电阻大小与导体横截面积的关系。
20．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板，无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个灯泡，测风力时，闭合开关S。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个　 　。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是　 　。
【答案】滑动变阻器；在电路中串联一个电流表或在灯泡两端并联一个电压表
【解析】（1）滑动变阻器通过改变接入电路里电阻丝的长度来改变电阻；
（2）当风力的变化比较小时，灯泡的亮度变化很小，用眼睛几乎不能分辨出来，此时可以加入一个带有刻度的电表，来反映风力的微小变化。
【解答】（1）当风力发生变化时，金属杆OC跟随挡风板一起移动，则弧形电阻接入的长度发生变化，因此接入的电阻发生改变，因此它相当于一个滑动变阻器。
（2）若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是：在电路中串联一个电流表或在灯泡两端并联一个电压表。
21．如图所示，将废弃灯泡的玻璃外壳小心打碎，留下灯头和固定两根引线的玻璃芯柱，将与之相连的灯丝去掉，利用灯头把玻璃芯柱与一只灯泡串联接入家庭电路中，此时灯泡　 　发光；然后用酒精灯加热玻璃芯柱，当玻璃芯柱加热至红炽状态时，灯泡　 　(前两空均填“能”或“不能”)发光。这个实验说明常温下的玻璃是　 　，高温下的玻璃变成了　 　(后两空均填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】不能；能；绝缘体；导体
【解析】正常状态下，玻璃为绝缘体，它不能导电。当加热玻璃大的熔融状态时，它变成导体，此时能够导电，据此分析解答。
【解答】如图所示，将废弃灯泡的玻璃外壳小心打碎，留下灯头和固定两根引线的玻璃芯柱，将与之相连的灯丝去掉，利用灯头把玻璃芯柱与一只灯泡串联接入家庭电路中，此时灯泡不能发光；然后用酒精灯加热玻璃芯柱，当玻璃芯柱加热至红炽状态时，灯泡能发光。这个实验说明常温下的玻璃是绝缘体，高温下的玻璃变成了导体。
22.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。(规格不同的导体有若干)
（1）小明设计了如图甲所示电路，指明该方案存在的不足：________。
（2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是________。
（3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？
①________________________________；②________________________________。
【答案】（1）ab间电阻小时，会导致电路中电流过大，烧坏电路中的元件
（2）ab间电阻太大
（3）保护电路；粗略反映电路中电流变化
【解析】（1）在甲电路中，除了电阻丝没有其他保护电阻，一旦电阻丝的阻值太小，就会导致通过电流表的电流太大，可能会烧毁电器元件；
（2）如果接入的电阻丝的电阻太大，那么通过灯泡的电流就会很小。而灯泡是依靠电流的热效应工作的，电流太小，就不能使灯泡发光。
（3）通过灯泡的电流大，那么灯泡亮度大；通过灯泡的电流小，那么灯泡亮度小，因此通过灯泡的亮度变化可以感知电流大小变化，进而对电阻的大小进行判断；灯泡本身有一定的电阻，因此可以防止电路中电流过大，对电路造成破坏。
【解答】（1）小明设计了如图甲所示电路，指明该方案存在的不足：ab间电阻小时，会导致电路中电流过大，烧坏电路中的元件。
（2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，我认为灯不亮的原因是：ab间电阻太大。
（3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用：
①保护电路；
②粗略反映电路中电流变化
23．电动汽车中，电动机的转速由电流大小控制，工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
（1）变阻器上旋钮滑片的材料应选用　 　。(填“导体”或“绝缘体”)
（2）车速仪可由电路中的电流表改装而成。驾驶员踩下“油门”，旋钮滑片逆时针转动，此时车速仪的示数变大，那么接入 MN的两个接线柱是　 　。
【答案】（1）导体 （2）E、O
【解析】（1）由滑动变阻器的工作原理可知，滑片应选择导体，通过改变滑片的位置调整滑动变阻器连入电路的阻值。
（2）滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。
【解答】(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用导体。
(2)由题意可知，驾驶员踩下“油门”，旋钮滑片逆时针转动，此时车速仪示数变大，电路中的电流变大，电路的总电阻变小，则变阻器连入电路的电阻变小，应接入MN的两个接线柱是E、O。
24.如图所示，滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱，按要求回答下列问题
（1）使用接线柱A和D时，要使变阻器连入电路的电阻减小，滑片应向 　 　端移动。
（2）如果滑片向右滑动，电路中的电流变大，则应使用接线柱　 　和　 或　 和　 　。
（3）当使用接线柱　 　和　 　时，连人电路的电阻最大，且无论怎样移动滑片P，电路中的总电阻也不会改变。
（4）把　 　和　 　接人电路时，其电阻为零。
（5）当使用接线柱B和D时，在电路未接通时，滑片P应移至 　 　端。(A/B)
【答案】（1）右 （2）B；D；B；C （3）A；B （4）C；D （5）A
【解析】（1）电阻变小，肯定接入的部分变短，根据变阻器接入的部分确定滑片的移动方向；
（2）（3）（4）（5）在使用变阻器时，必须“一上一下”，接入电路的部分由下面的接线柱决定，据此对变阻器的接线柱的选择情况进行分析即可。
【解答】（1）使用接线柱A和D时，由于下面选择的接线柱时A，因此接入电路的是AP段。要使变阻器连入电路的电阻减小，那么接入的部分AP必须变短，因此滑片应向左端移动；
（2）如果滑片向右滑动，电路中的电流变大，那么接入的电阻变小，即接入的部分变短，因此变阻器使用的应该是PB段，即上面的接线柱任选，下面必须选择B，也就是B和D或B和C；
（3）无论怎样移动滑片P，电路中的总电阻也不会改变，那么应该是下面的电阻丝全部接入了，即选择接线柱A和B；
（4）如果变阻器接入的电阻为零，那么肯定是将上面的金属杆接入电路了，即接C和D；
（5）当使用接线柱B和D时，变阻器使用的是PB段，因此当滑片在A端时阻值最大，因此在电路未接通时，滑片P应该移动至A端。
25.如图所示是小明自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)。
（1）要使电子秤能正常工作，下列电路连接正确的是(填字母)。
A．点“1”与点“2”连接 B．点“1”与点“3”连接 C．点“2”与点“3”连接
（2）小明在正确完成电路连接后，闭合开关S，在托盘中放100 g的砝码时，读出电流表的示数，若将1 kg的物体放在托盘中，则电流表的示数与原来相比将　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】（1）C （2）变小
【解析】（1）根据图片分析电子秤的工作原理即可；
（2）首先分析滑片的移动方向，然后确定变阻器接入阻值的大小，最后根据“电流与电阻的反比关系”确定电流表的示数变化即可。
【解答】（1）根据图片可知，电子秤是依靠电流表的示数变化来测量物体质量的。当“1”和“3”接触时，变阻器R1的阻值全部接入电路，即当托盘上放入质量不同的物体时，虽然滑片向下移动，但是接入阻值不变，因此电流表示数不变，这不符合要求，因此应该为点“2”与“3”相接，故选C。
（2）根据图片可知，当物体的质量增大时，滑片向下移动，则变阻器接入的阻值变大，而通过电流表的示数比原来变小。
26．为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。
（1）在本实验中电阻R0的作用是___________ ；
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确________，理由是___________；
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4
电流/A 0.16 0.19 0.21 0.22
由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而___________。
【答案】保护电路 不正确 见解析 减小
【解析】（1）[1]如果铅笔芯的电阻过小，电流则会很大，烧坏电流表，所以电阻R0的作用是通过限制电流的大小来保护电路。
（2）[2][3]小明的说法不正确，电路中电源电压及定值电阻R0不变。若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大。
（3）[4]由表中的数据可知，随温度的升高电流是增大的，所以可知电阻R0的电压是增大的，所以铅笔芯的电压是减小的，故电阻是减小的，所以铅笔芯的电阻随温度的升高而减小。
27．小明用电流表和滑动变阻器设计了如图甲所示的压力测量仪，可以反映弹簧上方金属片受到的压力大小。其中 R'是滑动变阻器，R是定值电阻，电源电压恒定不变，压力表实际上是一个电流表。
（1）当开关S闭合，金属片受到的压力增大时，变阻器接入电路的阻值　 　，电流表的示数　 　(以上均填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）我们将电流表中的电流刻度换成相应的力的刻度，就能直接显示金属片受到的压力大小。如果刻度盘中 100 N 的位置如图乙所示，则120 N 的刻度线应在 100 N 刻度线的　 　(填“左”或“右”)边。
【答案】（1）变大；变小 （2）左
【解析】（1）滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。由欧姆定律可知，总电阻越大，电路中电流越小。
（2）电路为串联电路，总电阻等于各用电器电阻之和，由欧姆定律可知，电源电压一定时时，电阻越大，电路中电流越小。
【解答】(1)当金属片受到的压力增大时，金属片下移，R'接入电路中的电阻丝变长，即变阻器接入电路的电阻变大，则电路中的电流变小，电流表的示数变小。
(2)将电流表中的电流刻度换成相应的力的刻度，120 N 的力比 100 N的力大，金属片受到的压力为 120 N 时 R'接入电路的电阻比金属片受到的压力为 100 N 时R'接入电路的电阻大，则金属片受到的压力为120 N 时电流表的示数比金属片受到的压力为100 N 时小，故120 N 的刻度应在100 N 刻度的左边。
28．（1）如图所示的电路，在右边的方框中用铅笔画出该实物图的电路图。__________（交卷前确认无误后，用黑色水笔描一遍）
（2）要求滑动变阻器向左移动时能使小灯泡亮度变暗。请用铅笔画线代替导线连接实物。__________（交卷前确认无误后，用黑色水笔描一遍）
【答案】
【解析】（1）[1]由图可知，两个灯泡并联，开关S2在干路中，开关S1和灯泡L1在一条支路，电流表A2和灯泡L2在另一条支路，电流表A1在干路中，如图所示：
（2）[2]滑动变阻器改变小灯泡的亮度，所以滑动变阻器应“一上一下”连接，并与灯泡串联，滑动变阻器向左移动，能使灯L亮度变暗，说明电路中电流变小，电阻变大，所以应将滑片右侧电阻丝接入电路中，如图所示：
29．某班同学做“用滑动变阻器(如图甲所示)改变电流”的实验，电路图如图乙所示。
（1）连接实物电路时，开关应当　 　，滑片P应移到　 　(填“A”或“B”)端。
（2）开始实验后，小明同学发现无论怎样移动滑片P，灯泡的亮度都不发生变化，而且一直很暗，这可能是由于　 　；
小红同学发现无论怎样移动滑片P，灯泡一直很亮，这可能是由于　 　；
小亮同学缓慢移动滑片P时，看到灯泡忽亮忽灭，这可能是由于 　引起的。
【答案】（1）断开；B
（2）将滑动变阻器A、B两个接线柱接入了电路；将滑动变阻器C、D两个接线柱接入了电路；滑片与电阻丝接触不良
【解析】（1）在闭合开关前，为了防止电路时通时断，从而烧毁用电器，因此开关必须断开。为了防止电流过大而烧坏用电器，变阻器的阻值要调到最大。
（2）在使用滑动变阻器时，接线要“一上一下”，如果全部接上面，那么接入的电阻几乎为零，因此电流会较大，灯泡会较亮且亮度保持不变。如果全部接下面，那么介入的电阻比较大，因此电流会较小，灯泡会比较暗且亮度保持不变。如果灯泡忽亮忽灭，说明电路时通时断，这可能和变阻器的接触情况有关。
【解答】（1）连接实物电路时，开关应当断开。根据图乙可知，当滑片在B端时变阻器的阻值最大，因此滑片P应移到B端。
（2）开始实验后，小明同学发现无论怎样移动滑片P，灯泡的亮度都不发生变化，而且一直很暗，这可能是由于将滑动变阻器A、B两个接线柱接入了电路；
小红同学发现无论怎样移动滑片P，灯泡一直很亮，这可能是由于将滑动变阻器C、D两个接线柱接入了电路；
小亮同学缓慢移动滑片P时，看到灯泡忽亮忽灭，这可能是由于滑片与电阻丝接触不良引起的。
30.根据图中所给出的器材，按要求回答问题。
（1）在框内画出利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的电路图。
（2）根据电路图连接实物图，要求滑动变阻器必须使用A端。
（3）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应该放在________(选填“A”或“B”)端。
（4）若要使灯泡变亮，滑片P应向________端移动，这时电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

【答案】（1） （2）
（3）B （4）左(或A)；变大
【解析】（1）如果要用滑动变阻器改变灯泡的亮度，那么二者相互影响，因此它们串联，据此设计电路图即可；
（2）根据电路图连接实物图时，不但要保持电器元件的串并联关系一致，还要保持先后顺序一致；
（3）为了防止电流过大损坏用电器，因此在闭合开关前，应该将变阻器的滑片调到阻值最大的一端；
（4）根据灯泡亮度分析电流大小变化，根据电流变化推算变阻器的阻值变化，进而对滑片的移动方向进行判断。
【解答】（1）从电源正极开始，依次连接电流表、灯泡、变阻器、开关，回到电源的负极，如下图所示：
（2）①用一根导线将左边电池的正极与右边电池的负极相连，将它们组合成一个电源；
②从右边电池的正极出发，依次连接电流表的“0.6”接线柱，“-”接线柱与灯泡连接，灯泡与变阻器上面的接线柱连接，变阻器下面的接线柱与开关连接，最后再连接电源负极即可，如下图所示;

（3）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应该放在B端。
（4）灯泡变亮，那么通过灯泡的电流变大，即电流表的示数变大，变阻器的阻值变小。因为变阻器使用的是滑片左边的部分，只有滑片向左移动时，它才会变小，所以滑片P应该向左端移动
31．某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统，其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作。如图所示。图a是由一组手指状平行金属线组成的雨水检测网器件，图b是自动控制系统的模拟电路。
（1）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录数据如下：
检测浸入雨水中部分 未浸入 1/3浸入 2/3浸入 全部浸入
电流表的示数/A 0 0.16 0.20 0.32
①雨水检测金属网在电路中起到的作用更类似于　 　（选填“开关”或“滑动变阻器”）。
②根据表中的现象和数据，解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是　 　；
（2）活动小组发现无雨水时，电动机不能工作，无法实现无雨时车窗的清洗，于是增加了一个电路元件改进了电路，将“ ”和“增加的元件”连入电路ab间，绘制在右图中。
【答案】（1）滑动变阻器；雨量变大，检测金属网浸入雨水部分变大，电流变大，电动机转速变快。
（2）图略，金属网与增加的元件（开光）并联
【解析】（1）①滑动变阻器可以通过改变接入电路中的电阻，从而改变电流和电压；
②分析雨量变大后金属网浸入深度的变化，根据表格确定电流变化，最后“电动机的转速与电流的关系”分析电动机的转速变化即可。
（2）根据金属检测网的作用分析解答。
【解答】（1）①根据表格可知，金属网可以改变电路中的电流，其作用类似于滑动变阻器；
②根据表中的现象和数据，解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是：雨量变大，检测金属网浸入雨水部分变大，电流变大，电动机转速变快。
（2）没有雨水时，电动机不能工作，其原因是a、b两点之间为断路。要使其在无雨时可以工作，可以在ab之间增加一个开关雨金属网并联，如下图所示：
32．小明在科技活动中了解到，有一种用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻R 随温度t变化的图像如图甲所示。
（1）热敏电阻的阻值随温度的升高而　 　(填“增大”或“减小”)。
（2）小明想利用热敏电阻制成温度报警器，实验室现有两个外形完全相同的电阻R1、R2，其中一个为热敏电阻，另一个为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化)。为了辨别它们，小明设计了如图乙所示的电路。
①接下来小明将如何操作 　 　。
②根据观察到的什么现象辨别出热敏电阻 　 　°
【答案】（1）减小
（2）闭合开关，对其中一个电阻加热；若电流表示数变化，则说明被加热的电阻为热敏电阻；若电流表示数不变，则说明被加热的电阻为定值电阻
【解析】由图像分析电流与导体电阻的关系，结合串联电路的规律进行解答。
【解答】（1）由图甲可以判断出，当温度升高时，导体的电阻会减小。
（2）根据热敏电阻会随温度的升高而减小，而另一个定值电阻的阻值不随温度的变化而变化的特点，因此要辨别出热敏电阻，只需在电路中对其中一个电阻加热，通过观察电流表是否发生变化即可分辨出。若加热后电流表发生变化，则为热敏电阻，若不发生变化，则为定值电阻。
33．定值电阻是一种常见的电路元件。某种定值电阻的组成结构如图甲所示，工人将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后将其雕刻成螺旋状，从而生产出不同阻值的定值电阻。
（1）定值电阻的组成结构中属于绝缘体的是　 　。
（2）定值电阻的阻值由金属膜决定，a、b、c三种材料的电阻随温度变化情况如图乙所示，其中最适合作为金属膜材料的是　 　(选填“a”、 “b”或“c”)。
（3）用相同的金属膜雕刻成下列三个阻值不同的定值电阻 (虚线表示背面剩余金属膜)，你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由。　 　
【答案】（1）陶瓷圆筒
（2）b
（3）R3，其他条件相同时，R3金属膜的横截面积最小、长度最大，所以电阻最大。
【解析】（1）导体是容易导电的物体，绝缘体是不容易导电的物体，据此解答；
（2）定值电阻要求阻值随温度不能发生变化，据此分析；
（3）定值电阻的阻值由金属膜决定，电阻的大小与材料，长度，横截面积和温度有关，据此分析。
【解答】（1）定值电阻的组成结构中属于绝缘体的是陶瓷圆筒，金属膜和金属帽属于金属；
（2）定值电阻要求阻值随温度不能发生变化，由图可知金属膜b不随温度变化而变化，定值电阻的阻值由金属膜决定，故最适合作为金属膜材料的是 b；
（3）定值电阻的阻值由金属膜决定，电阻的大小与材料，长度，横截面积和温度有关，由图可知，三个电阻的材料相同，电阻R3上面的金属膜缠绕圈数最多，说明金属膜最长，且金属膜横截面积最小，故电阻R3阻值最大。
故答案为：（1）陶瓷圆筒；（2）b；（3）R3，其他条件相同时，R3金属膜的横截面积最小、长度最大，所以电阻最大。
34．小明通过学习得知：一般情况下，水的质量一定时，加入食盐的质量越多，溶液的浓度就越高。他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。小明的猜想：
a.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b.食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c.食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图的装置，进行了探究实验。他记录的实验表格如下：
实验次序 加入食盐量 两金属片A、B间距离/厘米 小灯泡亮度
1 1/4 2 微亮
2 1/2 2 较亮
3 1/4 1 较亮
4 1/2 1 很亮
（1） 比较实验次数1和2可验证猜想　 　(填“a” “b”或“c”) 。
（2）在实验过程中，小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验，你认为　 　(填“可行”或“不可行”)，理由是　 　。
（3）利用现有的装置和器材，小明一边用酒精灯加热食盐水溶液，一边观察小灯泡的亮度变化情况，该操作可验证猜想　 　(填“a” “b”或“c”)。
（4）请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与　 　有关。
【答案】（1）a
（2）可行；食盐水溶液相当于一个电阻，与电流表串联，而电流表可以准确测量电流的大小
（3）c
（4）金属片插入溶液中的深度
【解析】（1）根据表格分析实验1和2中哪个因素改变即可；
（2）根据小灯泡在电路中的作用解答；
（3）根据描述分析哪个因素改变即可；
（4）金属片插入溶液中的深度越大，则导体的接触面积越大而电阻越小，据此分析解答。
【解答】（1）根据表格数据可知，实验1和2中只有加入食盐量不同，即溶液的浓度不同，因此可以验证猜想a；
（2）根据题意可知，通过小灯泡的亮度可以感知电流大小，进而确定导电能力的强弱，因此我认为小明的操作可行，理由是： 食盐水溶液相当于一个电阻，与电流表串联，而电流表可以准确测量电流的大小 。
（3） 利用现有的装置和器材，小明一边用酒精灯加热食盐水溶液， 则溶液的温度发生改变，那么可以验证猜想c；
（4）提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与金属片插入溶液中的深度有关。
35．如图甲是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录数据如表：
实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答：
（1）将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图乙所示，其示数为　 　安。
（2）为研究导体电阻大小与横截面积的关系，可选择实验组　 　进行对比。
（3）实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是　 　。
（4）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图丙所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象：　 　 。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一、若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造　 　（写出一种），以减少能量损耗。
【答案】（1）0.32 （2）2、3 （3）转换法
（4）该金属的电阻随温度降低而减小，在-268.95℃时，电阻变成了0；输电线
【解析】（1）电流表读数时，要先确定量程，连接的是小量程，则读取下面的示数，连接的是大量程，则读取上面的示数。
（2）由控制变量法可知，要探究电阻大小与横截面积的关系时，应控制除横截面积以外的因素相同，结合表中数据进行分析。
（3）实验采用了转换法，用更易观察的电流大小来反映不易观察的电阻大小。
（4）根据图像进行分析，可知该物质的电阻当温度下降到-268.95℃时，电阻变成了0，称为超导材料。
【解答】（1）根据图乙知道，电流表选择0~0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A。
（2）为了研究导体电阻大小与横截面积的关系，即应该选择导体材料、长度相同，但横截面积不同的电阻丝，故选2和3进行对比。
（3）电阻的大小很难观察，因此实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，这是转化法的应用。
（4）根据图丙图像知道，该金属降温过程中，电阻随温度降低而减小，在-268.95℃时电阻变成了0。
若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造输电线，以减少能量损耗。
（1）根据图乙知道，电流表选择0~0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A。
（2）为了研究导体电阻大小与横截面积的关系，即应该选择导体材料、长度相同，但横截面积不同的电阻丝，故选2和3进行对比。
（3）电阻的大小很难观察，因此实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，这是转化法的应用。
（4）[1]根据图丙图像知道，该金属降温过程中，电阻随温度降低而减小，在-268.95℃时，电阻变成了0。
[2]若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造输电线，以减少能量损耗。
36．在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组的同学们利用如图所示的电路，分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用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 电流的大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
（1）小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点。小红认为电流表是多余的，因为可以根据灯泡的亮度变化准确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损坏电流表。你赞同　 　(填“小红”或“小亮”)的观点。
（2）实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是　 　。
（3）分别将　 　(填编号)两根电阻丝接入电路，可初步探究得出的结论是当导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大。
（4）分别将C、D两根电阻丝接入电路，可初步探究得出的结论是　 　。
（5）长度与粗细相同的锰铜合金线和镍铬合金线，更适合做滑动变阻器电阻的是　 　合金线。
（6）该实验中涉及的主要研究方法，和下列实验的研究方法相同的是____(填字母)。
A．研究压力作用效果与压力、受力面积的关系
B．用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向
C．用水流的形成来类比电流的形成
D．用刻度尺测出100 张相同的纸的厚度，除以100得到一张纸的厚度
【答案】（1）小亮
（2）转换法
（3）B、C
（4）当导体的材料、横截面积相同时，导体的长度越长，导体的电阻越大
（5）镍铬
（6）A
【解析】（1）在探究影响电阻大小的因素实验中，灯泡可保护电路，防止电流过大损坏电流表，而仅通过灯泡亮度判断电阻大小不够准确，电流表能更精确测量电流从而反映电阻大小。
（2）转换法是指将不易直接观察或测量的物理量，通过其他容易观察或测量的物理量来体现。这里通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，运用了转换法。
（3）要探究导体的电阻与横截面积的关系，需控制导体的材料、长度相同，改变横截面积。
（4）要探究导体的电阻与长度的关系，需控制导体的材料、横截面积相同，改变长度。
（5）滑动变阻器的电阻丝需要电阻较大的材料，在长度与粗细相同的情况下，镍铬合金的电阻比锰铜合金大。
（6）本实验主要运用了控制变量法，控制变量法是指在研究多个因素关系时，控制其他因素不变，只改变其中一个因素，研究该因素对事物的影响。
【解答】（1）小亮的观点正确。因为灯泡可以起到保护电路的作用，防止电路中电流过大损坏电流表，而仅通过灯泡亮度来判断电阻大小，当电阻变化较小时，灯泡亮度变化不明显，不够准确，电流表能更精确地反映电流大小，进而比较电阻大小。
（2）实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是转换法，即将电阻的大小转换为电流的大小来进行观察和比较。
（3）要探究当导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大，应选择材料、长度相同，横截面积不同的电阻丝，即 B、C 两根电阻丝。
（4）C、D 两根电阻丝材料相同、横截面积相同，长度不同，分别将它们接入电路，可初步探究得出的结论是当导体的材料、横截面积相同时，导体的长度越长，导体的电阻越大。
（5）长度与粗细相同的锰铜合金线和镍铬合金线，镍铬合金的电阻更大，更适合做滑动变阻器电阻，因为滑动变阻器需要通过改变电阻丝的长度来明显改变电阻。
（6）该实验中涉及的主要研究方法是控制变量法。
A 选项研究压力作用效果与压力、受力面积的关系，运用了控制变量法；
B 选项用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，运用了模型法；
C 选项用水流的形成来类比电流的形成，运用了类比法；
D 选项用刻度尺测出 100 张相同的纸的厚度，除以 100 得到一张纸的厚度，运用了累积法。
所以和该实验研究方法相同的是 A。
37．如图为一种测量重量的装置，电源电压恒定，测量时物体放在测试台上。
（1）重量示数计是由什么表改装成的
（2）简述该装置的工作方式。
【答案】（1）电流表
（2）由题图知，当没有物体放在测试台上时，滑片位于绝缘部分，电路断路，重量示数计无示数；当重量测试台上有物体时，滑片 P向上移动，使得电路接通，电路中有电流，物体的重量越大，变阻器连入电路的电阻越小，电路中电流越大，电流表示数可以反映物体的重力。
【解析】（1）电流表串联在电路中，电压表并联在测量对象两端，可知重量示数计为电流表。
（2）改变物体的质量，压力发生改变，弹簧的长度改变，滑动变阻器连入电路的电阻改变，电路总电阻改变，由欧姆定律可知，电流改变，即重量示数计示数改变。
【解答】(1)由电路图可知，重量示数计串联在电路中，所以重量示数计是由电流表改装成的。
(2)由题图知，当没有物体放在测试台上时，滑片位于绝缘部分，电路断路，重量示数计无示数；当重量测试台上有物体时，滑片 P向上移动，使得电路接通，电路中有电流，物体的重量越大，变阻器连入电路的电阻越小，电路中电流越大，电流表示数可以反映物体的重力。
思维导图
典例分析
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典例分析
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