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63电阻和646.3电阻和6.4 变阻器同步辅导练习【重点难点提示】1．电阻：导体对电流的阻碍作用叫做电阻(resistance)，用R表示，单位是欧姆(ohm)，简称欧，符号是Ω，比较大的电阻单位有千欧)(Ωk和兆欧)(ΩM．Ω=ΩΩ=Ω63101101Mk2．电阻器：具有—定电阻值的元件，也叫定值电阻，在电路图中用符号表示．3．导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小跟导体的材料、长度、粗细和温度有关．粗细、长短都相同的不同材料制成的导体的电阻不同；材料、粗细相同长度不同的导体，长度大的电阻大．4．变阻器：滑动变阻器是用电阻线绕在绝缘管上制成，通过改变连入电路中的电阻线长度逐渐改变连入电路中的电阻，从而逐渐改变电路中的电流．变阻器在电路图中用符号表示．【重点难点解析】1．滑动变阻器滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变连入电路中的电阻的器件．(1)构造：实验室常用的滑动变阻器的构造如图6—36所示，它是由瓷筒、线圈、金属棒、金属滑片、接线柱、支架组成．套在瓷筒上的线圈是由表面涂着绝缘漆的电阻线绕成，它的两端与接线柱A、B相连，滑片可以在金属棒上滑动，并与线圈紧密接触，线圈与滑片接触处，绝缘漆已刮去．(2)原理：靠改变连入电路中的电阻线的长度改变连入电路的电阻．(3)作用：调节滑动变阻器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．(4)使用：①选择合适的滑动变阻器：每个滑动变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值，使用时要根据需要进行选择，不能使通过滑动变阻器的电流超过允许通过的最大电流值，否则会烧坏滑动变阻器．②使用前应将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大，这样电路连通时电流最小，起到限制电流保护电路的作用．③滑动变阻器上有四个接线柱，把它接入电路中时，金属棒两端的接线柱和电阻线圈两端的接线柱各选择一个连入电路，移动滑片即可改变连入电路中的电阻．同时使用金属棒两端的两个接线柱连入电路，移动滑片不起变阻作用，并且连入电路的电阻始终为零．把电阻线圈两端的两个接线柱连入电路时，移动滑片也不起变阻作用，变阻器连入电路的电阻值始终等于滑动变阻器的最大电阻值．2．探究用变阻器改变灯泡亮度(1)观察滑动变阻器的构造，了解铭牌上标出的最大电阻值和允许通过的最大电流值．(2)设计实验电路，画出用变阻器控制灯泡亮度的电路图如图6—37所示．本探究实验需要的器材是：电池组、小灯泡、滑动变阻器、开关和电流表各一个，导线若干．(3)实验步骤：①按图6—37所示电路图连接好实验电路．连接电路过程中，开关处于断开状态；开关闭合前，滑动变阻器的滑片要滑至使变阻器连入电路电阻最大的位置．②闭合开关，移动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况和电流表的示数变化情况．并和同学进行交流．③整理实验器材．④分析实验结果，总结滑动变阻器的作用和连接方法，完成用变阻器改变灯泡的亮度的探究报告．【典型热点考题】例1 有两段导体1和2，在相同的电压下，通过导体1的电流较大，通过导体2的电流较小，哪段导体的电阻大? ( )(A)导体l的电阻大(B)导体2的电阻大(C)两段导体的电阻一样大分析与解答：导体对电流有阻碍作用，电阻是导体本身固有的一种属性．由导体本身的因素决定，跟外部其他因素无关，但可通过检测在一定电压下导体中的电流大小来感知导体对电流阻碍作用的大小．导体1和导体2，在相同的电压作用下，导体1中通过的电流比较大，说明导体1对电流的阻碍作用比较小，导体1的电阻比较小．由以上分析知，导体2的电阻比较大，选项B正确．点评：本题考查对导体的电阻概念的理解及其量度方法．解答本题应该理解：①不同导体在相同电压作用下，通过的电流不同，说明不同导体对电流的阻碍作用不同，即不同导体的电阻不同；②导体的电阻是导体本身固有的阻碍电流作用的性质，由导体本身决定，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，但可以用一定电压下通过导体的电流大小表现出来导体对电流阻碍作用的大小．把比较导体电阻大小的问题转化为比较相同电压下导体中的电流大小的问题，通过观察了解不同导体中的电流大小来获得不同导体(相同条件下)对电路中电流的阻碍作用大小的信息，这种研究问题的科学方法在学习过程中要逐步学会运用．例2 在做“决定电阻大小的因素”实验时，需要在电压相同的条件下，比较通过不同导线的电流，发现决定电阻大小的因素．下表是几种实验用导线的参数．导体代号 A B C D E F G长度/m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5横截面积/2mm3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2材料锰铜钨镍铬丝锰铜钨锰铜镍铬丝(1)为研究电阻与导体材料有关，应在上表中选用导线C和导线_____________．(2)为研究电阻与导体的长度有关，应在上表中选用导线C和导线__________．(3)为研究电阻与导体横截面积的关系，应在上表中选用导线A和导线_________．分析与解答：题目所列表中给出了七种导体的长度、横截面积和材料三个因素．研究导体的电阻跟这三个因素的关系，实验就需要分三组不同的情况进行探索研究．要研究导体的电阻跟导体材料的关系，必须使导体的长度和横截面积都相同，应选用导线C和导线F，通过比较在相同电压下导体中的电流大小来比较电阻的大小，找出导体电阻大小和材料的关系；同样的道理，要研究电阻与导体长度的关系，必须使导体的材料和横截面积都相同，应选用导线C和导线G；要研究电阻与导体横截面积的关系，必须使导体的材料和长度都相同，应选用导线A和导线D．由以上分析可得本题的答案：(1)F；(2)G；(3)D．点评：本题是研究导体电阻大小跟导体的材料、长度和横截面积的关系的探究性实验．考查控制实验条件的方法和能力．解答本题必须明确两点：①实验的设计思想是通过比较相同电压下导体中电流的大小来间接得出导体电阻大小的关系；②实验方法原理是导体电阻大小决定于材料、长度和横截面积三个因素，通过控制变量，把一个多因素问题转化为多个单因素问题来解决．这就是“控制变量法”的原理和作用．例3 小宇在实验室用图6—38所示的电路做电学实验，请你帮助他完成以下的判断：(1)当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中，滑片P向A端移动时，灯L将____________(填“变暗”、“不变”或“变亮”)．(2)当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，要使灯L变暗，滑片户应向_________端移动．(2003年，海南) 分析与解答：由图6—38知，滑动变阻器和灯L串联起来接在电源两极之间．变阻器接入电路的是B、C两个接线柱，连入电路的是PB段电阻线，当滑片P向A端移动时，连入电路的电阻线长度变大，则连入电路的电阻变大，电源电压保持不变，电路中的电流变小，灯L因通过的电流变小而变暗；若把变阻器的A、D两个接线柱接入电路，则连入电路的电阻线是AP段，要使灯L变暗，电路中的电流必须变小，在电路两端电压一定的情况下，变阻器连入电路的电阻必须变大，滑片P应向B端移动．根据以上分析，本题的答案是：(1)变暗；(2)B点评：本题考查分析电路和正确使用滑动变阻器改变电阻、电流及灯泡亮度的能力．命题试图引导学生采用科学探究的方式，把改变灯泡的亮度作为实际需要，运用滑动变阻器来解决实际问题．解答此类题目的关键是判断变阻器连入电路的是哪一部分电阻线，然后根据滑片移动方向判断连入的电阻以及电路中的电流变化情况，或根据电流变化的需要确定滑片的移动方向．例4 物理课本(九年义务教育课程标准八年级物理下册P14)说：“常用的导线通常是用铜或铝做的，特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做．”(1)你相信“导线还要用昂贵的银来做”是真的吗?简要说明你的理由．_________________________________________________________(2)你将如何进一步论证或证明你的观点和想法是正确的．_________________________________________________________分析与解答：这是一个全新的题型．学生可根据自己对事物的情感、态度和价值观，发表自己的观点．因此题目没有固定的答案，观点及其理由、证明方法只要合理，就是正确的．参考答案：(1)相信；银比铜和铝导电能力强．(或：不相信，银比铜和铝昂贵得多，导电能力相差不多，使用银导线造价太高．)(2)实验、查资料、调查、访问专家等．附：小资料：银的理化性质银(Ag)在地壳中的含量很少，仅占—千万分之—，在自然界中有单质的自然银存在，但主要以化合物状态产出．纯银为银白色，熔点960.8℃，沸点2210℃，密度10.493/cm g ，导热性和导电性都比铜好，且具有很好的延展性，银的化学稳定性较好，在常温下不氧化．点评：本命题打破常规的命题模式，除考查学生的知识和技能外，更注重改变学科本位，考查学生的情感态度和价值观．应该根据自己所学的知识及其对知识的理解，不迷信权威，敢于判断大众传媒是否符合科学规律，敢于把自己的见解公开并与他人交流，敢于提出与别人不同的见解并力争证明自己的观点是正确的．例5 如图6—39所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P 向左移动时 ( )(A)电流表1A 的示数减小，A 的示数减小 (B)电流表1A 的示数不变，A 的示数增大 (C)电流表1A 的示数不变，A 的示数减小 (D)电流表1A 的示数增大，A 的示数增大分析与解答：由图6—39知，电阻器R 和滑动变阻器并联接在电源两极之间，并联电路两端的电压等于电源电压，始终保持不变．电流表1A 和电阻器R 串联，测量的是R 中的电流R I ，电流表A 串联接在并联电路的干路中，测量的是干路中的电流I ，示数等于电阻器和滑动变阻器中的电流之和，即P R I I I +=．当滑片P 向左移动时，因电阻器两端电压不变，所以电流不变，即电流表1A 的示数不变；滑动变阻器两端电压不变，连入电路的电阻变小，因而电流P I 变大．干路电流，即电流表A 的示数P R I I I +=随着变大．由以上分析可知，选项B 正确．点评：本题综合考查分析电路结构和滑动变阻器在电路中所起作用的能力及运用并联电路的电流规律解决问题的能力．解题的关键是清楚：①电流表1A 和A 分别测量哪部分电路中的电流；②在并联电路中，各支路两端电压相等，干路电流等于各支路电流之和，各支路中的用电器彼此独立，互不影响．例6 图6—40所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R 是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少，则 ( )(A)油量增加，R 增大，油量表指针偏转变小(B)油量增加，R 减小，油量表指针偏转变大(C)油量减少，R 增大，油量表指针偏转变大(D)油量减少，R 减小，油量表指针偏转变小(2003年，甘肃)分析与解答：从图6—40所示的装置可以看出，滑动变阻器R 、定值电阻'R 、油量表(电流表)和电源组成一个串联电路．当油量增加时，油面上升，浮标随同上升，杠杆右端指针，即与滑动变阻器R 接触的金属片下移，变阻器接入的电阻R 减小，电路两端电压不变，电路中的电流增大，油量表(电流表)示数增大，指针偏转角度变大．反之，当油量减少时，滑动变阻器连入的电阻只增大，油量表指针偏转角度变小．根据以上分析可知，选项B 正确．点评：本题是把滑动变阻器用于实际的应用性题目．解题过程实际就是把油面的高度及其升降跟电路中的电流表(油量表)的示数及其变化的沟通和联系，这要借助于杠杆的作用调节电路的电阻，从而改变电路的电流．另外，对于此装置还有两点需要搞清：①电流表是通过重新定标才可以变成油量表，从而可以测量油箱内的油量；②装置中的电阻器'R 有两个作用，一是起到保护电路的作用，避免因变阻器连入电路电阻过小，电路中电流过大烧坏油量表；二是起到校正油量表的作用．【易错例题分析】点评：本题主要考查对导体和绝缘体的识别判断以及导电性能的理解掌握．解题的关键是要记住几种常见的导体和绝缘体，明确通常情况下的绝缘体在条件适宜的情况下会变成导体．在日常生活和生产用电中，要特别警惕本来应该绝缘的物体导了电，防止触电事故发生．例 关于导体的电阻，下列说法中正确的是 ( )(A)长导线的电阻一定比短导线的电阻大(B)粗导线的电阻一定比细导线的电阻大(C)铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小(D)导体的电阻的大小是由它的材料、长度、横截面积和温度决定的(2错解一：因为导体的电阻跟长度有关，长度越大，电阻越大，所以长导线的电阻一定比短导线的电阻大．选项A正确．错解二：因为铜的导电能力比铁的导电能力强，所以铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小．选项C正确．警示：导体的电阻是导体本身的一种性质．它的大小由导体的材料、长度和横截面积共同决定．还跟温度有关系．比较导体电阻的大小，要同时考虑材料、长度和横截面积三个因素．正解：选项D正确．点评：本题考查对决定导体电阻大小的因素的全面理解和掌握程度．解题过程中要全面考虑影响电阻大小的材料、长度、横截面积和温度四个因素．比较不同导体电阻的大小时，要善于运用控制其中三个因素相同，通过比较一个因素得出电阻大小关系的“控制变量法”．【同步达纲练习】1．完成下列单位换算：（1）Ω=Ω________5k；（2）V mV__________ 500=。