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4.4 电阻
一、学习目标
1.了解电阻的定义和电阻的单位符号。
2.知道电阻的阻值和什么因素有关。
3.了解滑动变阻器和滑动变阻器的接法。
4.认识电阻箱，知道电阻箱和滑动变阻器的优缺点。
5.认识常见的半导体，了解什么是超导体。
二、知识点默写
电阻定义：导体对电流的 叫电阻，用字母 来表示，在电路中的符号是 。
电阻单位：在国际单位制中，电阻的单位是 ，常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
决定电阻大小的因素
　　导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的 、 、 还受到温度的影响。
　　材料、长度都相同时，横截面积越大电阻 ；多数导体的电阻随温度的升高而 （例如灯丝），少数物体的电阻随温度的升高而 (例如玻璃)。
滑动变阻器
　　（1） 原理：靠改变连入电路中的电阻线的 来改变电阻。
　　（2） 使用：使用变阻器，一般要把它串联在电路中，对于四个接线柱的滑动变阻器，把它接入电路中时，要采用“ ”法。
　　（3） 作用：保护电路；通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的 及某段电路两端的电压。
电阻箱
　　（1）定义：电阻箱是一种能够显示出阻值的变阻器。
　　（2）使用：使用时把两个接线柱接入电路，调节四个旋盘就能得到0----9999Ω之间的任意整数阻值的电阻。
导电性能介于金属和 之间的一种导电物质叫做半导体。
半导体通常用来做成 敏电阻和 敏电阻，实现自动控制电路。
半导体也可以用来做成集成电路，作为计算机的主要 器件。
超导现象是指某些金属在温度下降到一定值时，其电阻突然 。
三、例题解析
[例题1]如图所示，为一电阻箱结构示意图，下面关于此电阻箱接入电路电阻值大小的说法正确的是（??? ）
A.?只拔出铜塞a、b，接入电路电阻为7欧姆
B.?只拔出铜塞c、d，接入电路电阻为7欧姆
C.?要使接入电路电阻为7欧姆，只有拔出铜塞c、d才行
D.?将铜塞a、b、c、d全拔出，接入电路的电阻最小
[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，即把铜塞插进去，铜塞处的电阻丝就会短路，电流不从电阻丝走了，所以铜塞插进去的那部分电阻就消失了。
[答案]B
[例题2]如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯 L的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯 L 逐渐变暗，应选择哪种接法（??? ）
?M接 A，N接 B?????????? ?????B.?M接 C，N接 D??????????????
?C.?M接 C，N接 B?????????? ?????D.?M接 A，N接 D
[解析]（1）使用滑动变阻器时，接线必须“一上一下”，且使用哪部分电阻丝由下面的接线柱决定；
（2）首先根据灯泡亮度分析电流的变化，再根据“电流和电阻的反比关系”确定电阻的大小变化，进而确定变阻器使用的接线柱即可。
[答案]C
巩固练习
1.在探究“导体的电阻大小与横截面积有什么关系”的实验中，请你根据表中所提供的信息选出合适的金属丝(?? )
金属丝代号
材料
长度L(m)
横截面积S(mm2)
①
镍铬合金
1.80
1.0
②
镍铬合金
0.90
1.0
③
镍铬合金
0.45
1.0
④
镍铬合金
0.90
2.0
⑤
镍铬合金
0.90
0.5
⑥
锰铜合金
0.90
0.5
⑦
镍铬合金
3.60
0.5
A.?①②③?????????????????????B.?⑤⑥⑦???????????????C.?②④⑤????????????????????D.?①④⑦
2.人体、玻璃、橡胶和碳棒这四个物体中，属于导体的是（??? ）
A.?玻璃和橡胶????????????B.?人体和碳棒??????????C.?只有人体?????????D.?碳棒和橡胶
3.将如图所示滑动变阻器正确接入电路，移动滑片到不同位置，可以改变滑动变阻器接入电路的电阻，这是通过改变下列哪个因素，实现了电阻丝接入电路中电阻的变化（?? ）
A.?长度?????????????????????B.?横截面积????????????????C.?材料??????????????????????????D.?温度
4.绝缘体不容易导电，这是因为(??? )
A.?绝缘体中没有电子
B.?绝缘体中几乎没有电子
C.?绝缘体中存在大量的自由电荷
D.?绝缘体中的电荷几乎被束缚在原子或分子的范围内，自由电荷很少
5.下列用电器中，不需要变阻器的是（?? ）
A.?调温电熨斗??? ???B.?无极调光台灯???????????
C.?收音机的音量调节旋钮?????? ??????????D.?家用白炽灯
6.高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接，由于长期暴露在室外，要求这种材料的性质相当稳定。下列最适合用作这种材料的是??? (??? )
A.?铝合金??? ?????????????B.?橡胶????????????C.?干木材??????????????????D.?陶瓷
7.如图所示，滑动变阻器有ABCD四个接线柱，将其中的两个接线柱接入电路，改变电路中电流的大小，正确的连接方式最多有（? ）
A.?一种???????????????????????B.?二种???????????????????????C.?三种???????????????????????D.?四种
8.比较两根粗细相同、长度不同的铜导线电阻大小，下列说法中正确的是(?? )
A.?长的大???????????????????B.?一样大????????????C.?长的小????????????????D.?无法确定
9.在研究导体电阻的大小与哪些因素有关的实验时，将一根粗细均匀的导体截成两段后分别接入电路中，如图所示，则这是用来研究(?? )
A.?导体电阻与横截面积的关系????????????????????????????????B.?导体电阻与材料的关系
C.?导体电阻与长度的关系???????????????????????????????????????D.?导体电阻与温度的关系
10.用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时，供选择的导体规格如下表：
材
料
编
号
长度
／m
横截
面积/mm2
材料
编号
长度／m
横截面积/mm2
镍
铬
合
金
①
1
0.5
锰
铜
⑤
1
0.5
②
1
1
⑥
1
1
③
1.5
0.5
⑦
1.5
0.5
④
1.5
1
⑧
1.5
1
你认为下面对导体选择最合理的一组是（ ）
A.?③④⑤⑥???????????????B.?②③⑥⑦?????????C.?①⑤⑥⑦????????????D.?⑤⑥⑦⑧
11.如图所示为小明用伏安法测定灯泡电阻的电路图。当闭合开关S时，小明发现电流表的示数为零，出现这种故障的原因不可能是（ ??）
A.?Rx短路???????B.?开关S接触不良????????C.?Rx开路???????D.?滑动变阻器开路
12.如图电路中变阻器有四种不同的接法，闭合开关后，当滑片向右移动时，电路中灯泡变亮的是(?? )
A.??B.?C.???D.?
13.下列关于滑动变阻器和电阻箱的说法中，错误的是（?? ）
A.?滑动变阻器和电阻箱都有阻值范围和允许通过的最大电流
B.?滑动变阻器可以改变电路的电阻，但不能读出接入电路的电阻大小
C.?电阻箱不但可以改变电路的电阻，而且能读出接入电路的电阻大小
D.?滑动变阻器和电阻箱都可以直接读出接入电路的电阻大小
14.用图甲所示的电路测量Rx的阻值，图中R为电阻箱（电阻箱符号为 ），R0为滑动变阻器，电源两端的电压不变。
（1）请你完成该实验的主要步骤有：
①根据电路图连接电路，电阻箱阻值调到最大；
②断开开关S2 ， 闭合开关S1 ， 读出电流表的示数为I；
③________；
④读出电阻箱的示数R，就是未知电阻的阻值。
（2）该同学操作正确，电阻箱调节好后的示数如图乙所示，可知待测电阻的阻值Rx＝________?欧。
答案
知识点默写
1、电阻定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻，用字母R来表示，在电路中的符号是 。
2、电阻单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
3、决定电阻大小的因素
　　导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积还受到温度的影响。
　　材料、长度都相同时，横截面积越大电阻越小；多数导体的电阻随温度的升高而增大（例如灯丝），少数物体的电阻随温度的升高而减小(例如玻璃)。
4、滑动变阻器
　　（1） 原理：靠改变连入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
　　（2） 使用：使用变阻器，一般要把它串联在电路中，对于四个接线柱的滑动变阻器，把它接入电路中时，要采用“一上一下”法。
　　（3） 作用：保护电路；通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流及某段电路两端的电压。
5、电阻箱
　　（1）定义：电阻箱是一种能够显示出阻值的变阻器。
　　（2）使用：使用时把两个接线柱接入电路，调节四个旋盘就能得到0----9999Ω之间的任意整数阻值的电阻。
6、导电性能介于金属和绝缘体之间的一种导电物质叫做半导体。
7、半导体通常用来做成热敏电阻和光敏电阻，实现自动控制电路。
8、半导体也可以用来做成集成电路，作为计算机的主要控制器件。
超导现象是指某些金属在温度下降到一定值时，其电阻突然消失。
巩固练习
1. C 2. B 3. A 4. D 5. D
6. D 7. D 8. A 9. C 10. C
11. A 12. B 13. D
14. （1）断开开关S1 ， 闭合开关S2 ， 调节电阻箱，使电流表示数不变
巩固练习解析
1. C
【解析】探究导体电阻的大小与横截面积的关系时，必须控制材料、长度和温度相同而改变横截面积，故选②④⑤，故C正确，而A、B、D错误。
2. B
【解析】人体、玻璃、橡胶和碳棒这四个物体中，属于导体的是人体和碳棒
3. A
【解析】 滑动变阻器正确接入电路，移动滑片到不同位置， 电阻丝的材料、温度和横截面积都没有发生变化，只是接入电路里电阻丝的长度发生了变化，从而改变了接入电路的电阻，故A正确。
4. D
【解析】绝缘体不容易导电的原因是因为绝缘体中的电荷几乎被束缚在原子或分子范围内，自由电荷很少。
5. D
【解析】A、调温电熨斗需要调温，是通过变阻器调节电路中的电流，调节产生热量的多少；
B、无极调光台灯需要调光，也需要变阻器调节电路中的电流；
C、收音机的音量调节旋钮需要变阻器来调节音量；
D、家用的白炽电灯，照明不需要变阻器．
6. D
【解析】材料要求有绝缘性，且化学性质稳定。
A、铝合金有导电性，不是绝缘体，所以错误；
B、橡胶不导电，是绝缘体，但是化学性质不十分稳定，长期暴露在室外会老化，所以错误；
C、干木材受易腐蚀，化学性质不够稳定，所以错误；
D、陶瓷不导电，且化学性质稳定，不与空气中的成分反应，长期使用不变质，所以正确。
7. D
【解析】本题考查滑动变阻器的连接方式。
8. A
【解析】当材料和横截面积相同时，导体的长度越大，电阻越大.
9. C
【解析】将一根粗细均匀的导体截成两段后，它们的材料、横截面积和温度相同，而长度不同，因此用来探究导体电阻与长度的关系，故C正确，而A、B、D错误。
10. C
【解析】A.探究电阻和长度的关系时，必须控制材料和横截面积相同而改变长度，③④⑤⑥不能满足，故A错误；
B.探究电阻与横截面积的关系时，必须控制材料和长度相同而改变横截面积，②③⑥⑦不能满足，故B错误；
C.①⑤比较可以探究电阻和材料的关系，⑤⑥比较可以探究电阻和横截面积的关系，⑤⑦比较可以探究电阻和长度的关系，故C正确；
D.探究电阻与材料的关系时，必须控制长度和横截面积相等而改变材料，⑤⑥⑦⑧不能满足，故D错误。
11. A
【解析】A. 如果Rx短路，那么电流表将电压表短路，因此电压表没有示数。由于通过变阻器的电流会经过电流表，所以它的示数不为零，故A错误符合题意；?
B. 如果开关S接触不良，那么整个电路都没有电流生成，电流表的示数自然为零，故B正确不合题意；
C. 如果Rx开路，那么电流表与电源两极之间断开，自然没有电流，故C正确不合题意；?
D. 如果滑动变阻器开路，那么那么整个电路都没有电流生成，电流表的示数自然为零，故D正确不合题意。
12. B
【解析】当滑片向右移动时，电路中灯泡变亮，电流变大，电阻变小，那么变阻器被使用的部分变短，因此使用的是滑片右边的部分，即上面的接线柱任选，下面的接线柱必须接右边的，故B正确，而A、C、D错误。
13. D
【解析】解：A、滑动变阻器和电阻箱都有阻值范围和允许通过的最大电流，A的说法是正确的；
B、滑动变阻器是靠改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，所以它可以改变电路的电阻，但不能读出接入电路的电阻大小，B的说法是正确的；
C、电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器，C的说法是正确的；
D、由于滑动变阻器不能读出接入电路的电阻大小，所以D的说法是错误的．
14. （1）断开开关S1 ， 闭合开关S2 ， 调节电阻箱，使电流表示数不变
（2）36
【解析】（1）实验的主要步骤有：
①根据电路图连接电路，电阻箱阻值调到最大；
②断开开关S2 ， 闭合开关S1 ， 读出电流表的示数为I；
③断开开关S1 ， 闭合开关S2 ， 调节电阻箱，使电流表示数不变；
④读出电阻箱的示数R，就是未知电阻的阻值。
（2）待测电阻的阻值RX=3×10Ω+1×6Ω=36Ω。

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