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4.4 電阻
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解電阻的定義和電阻的單位符號。
2.知道電阻的阻值和什么因素有關(guān)。
3.了解滑動變阻器和滑動變阻器的接法。
4.認(rèn)識電阻箱，知道電阻箱和滑動變阻器的優(yōu)缺點。
5.認(rèn)識常見的半導(dǎo)體，了解什么是超導(dǎo)體。
二、知識點默寫
電阻定義：導(dǎo)體對電流的 叫電阻，用字母 來表示，在電路中的符號是 。
電阻單位：在國際單位制中，電阻的單位是 ，常用的單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)。
決定電阻大小的因素
　　導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的 、 、 還受到溫度的影響。
　　材料、長度都相同時，橫截面積越大電阻 ；多數(shù)導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而 （例如燈絲），少數(shù)物體的電阻隨溫度的升高而 (例如玻璃)。
滑動變阻器
　　（1） 原理：靠改變連入電路中的電阻線的 來改變電阻。
　　（2） 使用：使用變阻器，一般要把它串聯(lián)在電路中，對于四個接線柱的滑動變阻器，把它接入電路中時，要采用“ ”法。
　　（3） 作用：保護(hù)電路；通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的 及某段電路兩端的電壓。
電阻箱
　　（1）定義：電阻箱是一種能夠顯示出阻值的變阻器。
　　（2）使用：使用時把兩個接線柱接入電路，調(diào)節(jié)四個旋盤就能得到0----9999Ω之間的任意整數(shù)阻值的電阻。
導(dǎo)電性能介于金屬和 之間的一種導(dǎo)電物質(zhì)叫做半導(dǎo)體。
半導(dǎo)體通常用來做成 敏電阻和 敏電阻，實現(xiàn)自動控制電路。
半導(dǎo)體也可以用來做成集成電路，作為計算機(jī)的主要 器件。
超導(dǎo)現(xiàn)象是指某些金屬在溫度下降到一定值時，其電阻突然 。
三、例題解析
[例題1]如圖所示，為一電阻箱結(jié)構(gòu)示意圖，下面關(guān)于此電阻箱接入電路電阻值大小的說法正確的是（??? ）
A.?只拔出銅塞a、b，接入電路電阻為7歐姆
B.?只拔出銅塞c、d，接入電路電阻為7歐姆
C.?要使接入電路電阻為7歐姆，只有拔出銅塞c、d才行
D.?將銅塞a、b、c、d全拔出，接入電路的電阻最小
[解析]插入式電阻箱的原理：是利用銅塞插入或拔出改變連入電路中電阻絲的長度來變阻的，即把銅塞插進(jìn)去，銅塞處的電阻絲就會短路，電流不從電阻絲走了，所以銅塞插進(jìn)去的那部分電阻就消失了。
[答案]B
[例題2]如圖所示的電路中，用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈 L的亮度，若要求滑片P向右端滑動時燈 L 逐漸變暗，應(yīng)選擇哪種接法（??? ）
?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）使用滑動變阻器時，接線必須“一上一下”，且使用哪部分電阻絲由下面的接線柱決定；
（2）首先根據(jù)燈泡亮度分析電流的變化，再根據(jù)“電流和電阻的反比關(guān)系”確定電阻的大小變化，進(jìn)而確定變阻器使用的接線柱即可。
[答案]C
鞏固練習(xí)
1.在探究“導(dǎo)體的電阻大小與橫截面積有什么關(guān)系”的實驗中，請你根據(jù)表中所提供的信息選出合適的金屬絲(?? )
金屬絲代號
材料
長度L(m)
橫截面積S(mm2)
①
鎳鉻合金
1.80
1.0
②
鎳鉻合金
0.90
1.0
③
鎳鉻合金
0.45
1.0
④
鎳鉻合金
0.90
2.0
⑤
鎳鉻合金
0.90
0.5
⑥
錳銅合金
0.90
0.5
⑦
鎳鉻合金
3.60
0.5
A.?①②③?????????????????????B.?⑤⑥⑦???????????????C.?②④⑤????????????????????D.?①④⑦
2.人體、玻璃、橡膠和碳棒這四個物體中，屬于導(dǎo)體的是（??? ）
A.?玻璃和橡膠????????????B.?人體和碳棒??????????C.?只有人體?????????D.?碳棒和橡膠
3.將如圖所示滑動變阻器正確接入電路，移動滑片到不同位置，可以改變滑動變阻器接入電路的電阻，這是通過改變下列哪個因素，實現(xiàn)了電阻絲接入電路中電阻的變化（?? ）
A.?長度?????????????????????B.?橫截面積????????????????C.?材料??????????????????????????D.?溫度
4.絕緣體不容易導(dǎo)電，這是因為(??? )
A.?絕緣體中沒有電子
B.?絕緣體中幾乎沒有電子
C.?絕緣體中存在大量的自由電荷
D.?絕緣體中的電荷幾乎被束縛在原子或分子的范圍內(nèi)，自由電荷很少
5.下列用電器中，不需要變阻器的是（?? ）
A.?調(diào)溫電熨斗??? ???B.?無極調(diào)光臺燈???????????
C.?收音機(jī)的音量調(diào)節(jié)旋鈕?????? ??????????D.?家用白熾燈
6.高壓輸電網(wǎng)中的鐵架與導(dǎo)線之間必須用絕緣材料連接，由于長期暴露在室外，要求這種材料的性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定。下列最適合用作這種材料的是??? (??? )
A.?鋁合金??? ?????????????B.?橡膠????????????C.?干木材??????????????????D.?陶瓷
7.如圖所示，滑動變阻器有ABCD四個接線柱，將其中的兩個接線柱接入電路，改變電路中電流的大小，正確的連接方式最多有（? ）
A.?一種???????????????????????B.?二種???????????????????????C.?三種???????????????????????D.?四種
8.比較兩根粗細(xì)相同、長度不同的銅導(dǎo)線電阻大小，下列說法中正確的是(?? )
A.?長的大???????????????????B.?一樣大????????????C.?長的小????????????????D.?無法確定
9.在研究導(dǎo)體電阻的大小與哪些因素有關(guān)的實驗時，將一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)體截成兩段后分別接入電路中，如圖所示，則這是用來研究(?? )
A.?導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系????????????????????????????????B.?導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系
C.?導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系???????????????????????????????????????D.?導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系
10.用實驗研究導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積對電阻的影響時，供選擇的導(dǎo)體規(guī)格如下表：
材
料
編
號
長度
／m
橫截
面積/mm2
材料
編號
長度／m
橫截面積/mm2
鎳
鉻
合
金
①
1
0.5
錳
銅
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
你認(rèn)為下面對導(dǎo)體選擇最合理的一組是（ ）
A.?③④⑤⑥???????????????B.?②③⑥⑦?????????C.?①⑤⑥⑦????????????D.?⑤⑥⑦⑧
11.如圖所示為小明用伏安法測定燈泡電阻的電路圖。當(dāng)閉合開關(guān)S時，小明發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零，出現(xiàn)這種故障的原因不可能是（ ??）
A.?Rx短路???????B.?開關(guān)S接觸不良????????C.?Rx開路???????D.?滑動變阻器開路
12.如圖電路中變阻器有四種不同的接法，閉合開關(guān)后，當(dāng)滑片向右移動時，電路中燈泡變亮的是(?? )
A.??B.?C.???D.?
13.下列關(guān)于滑動變阻器和電阻箱的說法中，錯誤的是（?? ）
A.?滑動變阻器和電阻箱都有阻值范圍和允許通過的最大電流
B.?滑動變阻器可以改變電路的電阻，但不能讀出接入電路的電阻大小
C.?電阻箱不但可以改變電路的電阻，而且能讀出接入電路的電阻大小
D.?滑動變阻器和電阻箱都可以直接讀出接入電路的電阻大小
14.用圖甲所示的電路測量Rx的阻值，圖中R為電阻箱（電阻箱符號為 ），R0為滑動變阻器，電源兩端的電壓不變。
（1）請你完成該實驗的主要步驟有：
①根據(jù)電路圖連接電路，電阻箱阻值調(diào)到最大；
②斷開開關(guān)S2 ， 閉合開關(guān)S1 ， 讀出電流表的示數(shù)為I；
③________；
④讀出電阻箱的示數(shù)R，就是未知電阻的阻值。
（2）該同學(xué)操作正確，電阻箱調(diào)節(jié)好后的示數(shù)如圖乙所示，可知待測電阻的阻值Rx＝________?歐。
答案
知識點默寫
1、電阻定義：導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻，用字母R來表示，在電路中的符號是 。
2、電阻單位：在國際單位制中，電阻的單位是歐姆，常用的單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)。
3、決定電阻大小的因素
　　導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積還受到溫度的影響。
　　材料、長度都相同時，橫截面積越大電阻越小；多數(shù)導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大（例如燈絲），少數(shù)物體的電阻隨溫度的升高而減小(例如玻璃)。
4、滑動變阻器
　　（1） 原理：靠改變連入電路中的電阻線的長度來改變電阻。
　　（2） 使用：使用變阻器，一般要把它串聯(lián)在電路中，對于四個接線柱的滑動變阻器，把它接入電路中時，要采用“一上一下”法。
　　（3） 作用：保護(hù)電路；通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流及某段電路兩端的電壓。
5、電阻箱
　　（1）定義：電阻箱是一種能夠顯示出阻值的變阻器。
　　（2）使用：使用時把兩個接線柱接入電路，調(diào)節(jié)四個旋盤就能得到0----9999Ω之間的任意整數(shù)阻值的電阻。
6、導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間的一種導(dǎo)電物質(zhì)叫做半導(dǎo)體。
7、半導(dǎo)體通常用來做成熱敏電阻和光敏電阻，實現(xiàn)自動控制電路。
8、半導(dǎo)體也可以用來做成集成電路，作為計算機(jī)的主要控制器件。
超導(dǎo)現(xiàn)象是指某些金屬在溫度下降到一定值時，其電阻突然消失。
鞏固練習(xí)
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）斷開開關(guān)S1 ， 閉合開關(guān)S2 ， 調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)不變
鞏固練習(xí)解析
1. C
【解析】探究導(dǎo)體電阻的大小與橫截面積的關(guān)系時，必須控制材料、長度和溫度相同而改變橫截面積，故選②④⑤，故C正確，而A、B、D錯誤。
2. B
【解析】人體、玻璃、橡膠和碳棒這四個物體中，屬于導(dǎo)體的是人體和碳棒
3. A
【解析】 滑動變阻器正確接入電路，移動滑片到不同位置， 電阻絲的材料、溫度和橫截面積都沒有發(fā)生變化，只是接入電路里電阻絲的長度發(fā)生了變化，從而改變了接入電路的電阻，故A正確。
4. D
【解析】絕緣體不容易導(dǎo)電的原因是因為絕緣體中的電荷幾乎被束縛在原子或分子范圍內(nèi)，自由電荷很少。
5. D
【解析】A、調(diào)溫電熨斗需要調(diào)溫，是通過變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流，調(diào)節(jié)產(chǎn)生熱量的多少；
B、無極調(diào)光臺燈需要調(diào)光，也需要變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流；
C、收音機(jī)的音量調(diào)節(jié)旋鈕需要變阻器來調(diào)節(jié)音量；
D、家用的白熾電燈，照明不需要變阻器．
6. D
【解析】材料要求有絕緣性，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
A、鋁合金有導(dǎo)電性，不是絕緣體，所以錯誤；
B、橡膠不導(dǎo)電，是絕緣體，但是化學(xué)性質(zhì)不十分穩(wěn)定，長期暴露在室外會老化，所以錯誤；
C、干木材受易腐蝕，化學(xué)性質(zhì)不夠穩(wěn)定，所以錯誤；
D、陶瓷不導(dǎo)電，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與空氣中的成分反應(yīng)，長期使用不變質(zhì)，所以正確。
7. D
【解析】本題考查滑動變阻器的連接方式。
8. A
【解析】當(dāng)材料和橫截面積相同時，導(dǎo)體的長度越大，電阻越大.
9. C
【解析】將一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)體截成兩段后，它們的材料、橫截面積和溫度相同，而長度不同，因此用來探究導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系，故C正確，而A、B、D錯誤。
10. C
【解析】A.探究電阻和長度的關(guān)系時，必須控制材料和橫截面積相同而改變長度，③④⑤⑥不能滿足，故A錯誤；
B.探究電阻與橫截面積的關(guān)系時，必須控制材料和長度相同而改變橫截面積，②③⑥⑦不能滿足，故B錯誤；
C.①⑤比較可以探究電阻和材料的關(guān)系，⑤⑥比較可以探究電阻和橫截面積的關(guān)系，⑤⑦比較可以探究電阻和長度的關(guān)系，故C正確；
D.探究電阻與材料的關(guān)系時，必須控制長度和橫截面積相等而改變材料，⑤⑥⑦⑧不能滿足，故D錯誤。
11. A
【解析】A. 如果Rx短路，那么電流表將電壓表短路，因此電壓表沒有示數(shù)。由于通過變阻器的電流會經(jīng)過電流表，所以它的示數(shù)不為零，故A錯誤符合題意；?
B. 如果開關(guān)S接觸不良，那么整個電路都沒有電流生成，電流表的示數(shù)自然為零，故B正確不合題意；
C. 如果Rx開路，那么電流表與電源兩極之間斷開，自然沒有電流，故C正確不合題意；?
D. 如果滑動變阻器開路，那么那么整個電路都沒有電流生成，電流表的示數(shù)自然為零，故D正確不合題意。
12. B
【解析】當(dāng)滑片向右移動時，電路中燈泡變亮，電流變大，電阻變小，那么變阻器被使用的部分變短，因此使用的是滑片右邊的部分，即上面的接線柱任選，下面的接線柱必須接右邊的，故B正確，而A、C、D錯誤。
13. D
【解析】解：A、滑動變阻器和電阻箱都有阻值范圍和允許通過的最大電流，A的說法是正確的；
B、滑動變阻器是靠改變連入電路中電阻絲的長度來改變電阻的，所以它可以改變電路的電阻，但不能讀出接入電路的電阻大小，B的說法是正確的；
C、電阻箱是一種可以調(diào)節(jié)電阻大小并且能夠顯示出電阻阻值的變阻器，C的說法是正確的；
D、由于滑動變阻器不能讀出接入電路的電阻大小，所以D的說法是錯誤的．
14. （1）斷開開關(guān)S1 ， 閉合開關(guān)S2 ， 調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)不變
（2）36
【解析】（1）實驗的主要步驟有：
①根據(jù)電路圖連接電路，電阻箱阻值調(diào)到最大；
②斷開開關(guān)S2 ， 閉合開關(guān)S1 ， 讀出電流表的示數(shù)為I；
③斷開開關(guān)S1 ， 閉合開關(guān)S2 ， 調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)不變；
④讀出電阻箱的示數(shù)R，就是未知電阻的阻值。
（2）待測電阻的阻值RX=3×10Ω+1×6Ω=36Ω。

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