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第05天 電阻與變阻器 （xx順義期末）小華利用如圖所示的實驗裝置，探究電阻的大小與哪些因素有關。圖中A為錳銅線，B、C、D為鎳鉻合金線，S表示橫截面積，A、B、C的長度相同。下列說法中正確的是 A．若探究電阻大小與溫度是否有關，應選擇B和C這兩根金屬線分別連入 B．若探究電阻的大小與橫截面積是否有關，應選擇C和D這兩根金屬線分別連入 C．若探究電阻的大小與長度是否有關，應選擇B和D這兩根金屬線分別連入 D．若探究電阻的大小與材料的是否有關，應選擇A和B這兩根金屬線分別連入 【參考答案】CD 【知識補給】 電阻 1．定義：電阻表示導體對電流阻礙作用的大小。符號：R。 2．單位：國際單位：歐姆。常用單位：千歐、兆歐。換算：1 MΩ=1 000 kΩ；1 kΩ=1 000 Ω。 3．電阻大小的影響因素： （1）實驗方法：控制變量法。所以定論“電阻的大小與哪一個因素的關系”時必須指明“相同條件”。 （2）結論：導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積，還與溫度有關。 滑動變阻器 1．構造：瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱。 2．變阻原理：通過改變接入電路中的電阻線的長度來改變電阻。 3．使用方法：“選、串、接、調”。根據銘牌選擇合適的滑動變阻器；串聯(lián)在電路中；接法：“一上一下”；接入電路前應將電阻調到最大。 4．銘牌：某滑動變阻器標有“20 Ω 1 A”字樣，20 Ω表示滑動變阻器的最大阻值為20 Ω或變阻范圍為0~20 Ω。1 A表示滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A。 5．作用：（1）通過改變電路中的電阻，逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓；（2）保護電路。 6．應用：電位器（如：收音機音量調節(jié)開關）。 7．優(yōu)缺點：能夠逐漸改變連入電路的電阻，但不能表示連入電路的阻值。 （xx廣西校級期末）用某種材料制成的粗細均勻的一段金屬導體，對于其電阻的大小，下列說法正確的是 A．當導體兩端的電壓和通過導體的電流為零時，導體的電阻為零 B．當導體被均勻拉長至原來的兩倍時，它的電阻減小為原來的一半 C．電阻是導體本身的一種性質，所以溫度不論如何變化，電阻也不會變化 D．電阻是導體本身的一種性質，與電壓和電流無關 如圖電路，電源電壓保持不變，閉合開關，當旋鈕式變阻器觸片順時針轉動時 A．變阻器電阻增大 B．電流表示數減小 C．變阻器兩端電壓增大 D．小燈泡亮度增大 （xx吉林校級期末）一根錳銅線電阻為R，要使這根錳銅線連入電路時電阻變小，可用的方法是 A．降低錳銅線兩端的電壓 B．將錳銅線對折后連入電路 C．增大錳銅線中的電流 D．將錳銅線拉長后連入電路 小明同學在物理實驗活動中，設計了如圖所示的四種用電流表和電壓表示數反映彈簧所受壓力大小的電路，其中R′是滑動變阻器，R是定值電阻，電源兩極間電壓恒定。四個電路中有一個電路能實現(xiàn)壓力增大，電表示數增大，這個電路是 A． B． C． D． （xx石景山期末）如圖甲、乙所示的電能表和電阻箱，其讀數正確的是 A．和 B．和 C．和 D．和 （xx北師大附中期中）在收音機中，有一種叫電位器的變阻器．電位器的外形及其內部構造如圖所示，圖中、、三個焊接點相當于變阻器的三個接線柱。使用電位器時只要把和接入電路，順時針旋動滑片時，電位器接入電路的電阻值 A．變大 B．不變 C．變小 D．無法確定 下列說法正確的是 A．如圖甲的電阻在電路中可以象滑動變阻器一樣改變阻值 B．如圖乙，電位器為音量控制器，接入電路中是BC兩接線柱，滑動片順時針旋轉時音量增大 C．如圖丙，油量減少時，Rx的阻值變小，油量表示數變小 D．如圖丁，在探究電流與電阻關系時，將電阻R由10歐姆換成5歐姆時，無需移動滑片P的位置 用滑動變阻器可以改變小燈泡的亮度，某物理學習小組用滑動變阻器進行了下面的實驗。 （1）實驗室中有一銘牌上標有“20 Ω 2 A”字樣的滑動變阻器，如圖所示。若要把它其中的兩個接線柱連接到電路中去，共有_____種接法；“20 Ω”指的是_____接線柱間的電阻值，“2 A”指的是_______________________________________________。 （2）現(xiàn)再給電源、小燈泡、開關各一個，導線若干，請在下圖中用筆畫線代替導線連接電路，要求滑動變阻器的滑片向右移燈泡變暗。 （3）如果你還想知道電路中電流值的改變情況，需在電路中再____聯(lián)一個電流表，并增加____根導線。 細心的小明發(fā)現(xiàn)，生活中許多地方用到導線，耳機的電線很細，手機充電器的電線稍粗些，電視機的電線就更粗，電線的粗細與電阻有什么關系？ （1）小明對此現(xiàn)象進行分析，并在實驗室找到了根電阻絲，其規(guī)格、材料如表所示，來探究橫截面積對導體的電阻大小影響； 編號 材料 長度/ 橫截面積/ A 鎳鉻合金 B 鎳鉻合金 C 鎳鉻合金 D 錳銅合金 ①按照上圖所示的實驗電路，在、之間分別接上不同的導體，則通過觀察__________________來比較導體電阻的大小。 ②為了驗證上述問題，應該選用編號__________兩根電阻絲分別接入電路時行實驗。 （2）小亮用下圖所示裝置，來研究導電液體的電阻與橫截面積關系，有機玻璃容器（該容器是絕緣體）內壁的兩端安裝了銅片、，容器內注入了適量的導電液體，電源電壓保持不變。 ①閉合開關前，滑片應置于滑動變阻器的__________（填“”“”或“正中間”）。 ②測出導電液體的橫截面積，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，記錄電表示數，算出電阻。斷開開關，繼續(xù)向容器注入導電液體，改變導電液體的橫截面積，重復上述實驗，得到下表實驗數據。圖乙是某次電表的示數，則導電液體的電阻為__________。 ③分析表中數據可知，導電液體的橫截面積越大，電阻越__________；若導電液體橫截面積變?yōu)榍耙淮蔚谋?，則其電阻的大小變?yōu)榍耙淮蔚腳_________。 實驗次數 橫截面積 電阻 （3）小紅改用一段可拉伸乳膠管（是絕緣體）來研究，將乳膠管灌滿導電液體，兩端用金屬塞堵住管口。若均勻拉伸乳膠管，使其橫截面符號變?yōu)樵瓉淼囊话?，則此時導電液體的電阻__________（填“等于”或“不等于”）原來的倍，這是由于小紅在實驗時沒有控制導電液體__________的不變。 在閱讀有關“超導現(xiàn)象”資料之后。小宇同學運用逆向思維的方法提出問題：金屬導體的電阻隨溫度升高而變大嗎?于是小宇設計出如圖所示的實驗裝置。實驗時緩慢給線圈加熱，實驗過程中，采用鎳鉻合金、康銅合金、錳銅合金制作的線圈各做了一次。 （1）觀察到隨著線圈的溫度升高，燈泡漸漸變暗，電流表的示數_______。 （2）通過實驗得出的結論：金屬導體的電阻隨溫度的升高而_________________。 （3）小宇為什么要采用鎳鉻、康銅、錳銅依次實驗？________________________。 （4）在家庭電路中，剛打開電燈時，燈泡容易燒壞，原因是______。 A．剛開燈時燈絲的溫度低、電阻小、電流小； B．剛開燈時燈絲的溫度低、電阻小、電流大 C．剛開燈時燈絲的溫度低、電阻大、電流??； D．剛開燈時燈絲的溫度高、電阻大、電流小 D【解析】如圖電路中的旋鈕式變阻器，電路連接中間滑片和右側的接線柱，當旋鈕式變阻器觸片順時針轉動時接入電路的電阻變短，所以電阻變小，根據歐姆定律，電流會變大，燈泡亮度增大，故B錯誤，D正確。變阻器本身的電阻與材料、粗細、長度有關，所以是不會變化的，能改變的只是接入電路的電阻，故A錯誤；因為電路中電流變大，根據，小燈泡兩端的電壓會變大，則變阻器兩端電壓變小，故C錯誤；選D。 B【解析】A、導體的電阻是導體的阻礙電流的性質，與導體兩端的電壓高低無關；故A錯誤；B、將導線對折后接入電路，長度變小、橫截面積變大，導體的電阻變小，故B正確；C、導體的電阻是導體的阻礙電流的性質，與通過導體的電流大小無關；故C錯誤；D、將這根導線拉長，長度變長、橫截面積變小，電阻變大，可以使連入電路的導線電阻變大，故D錯誤。故選B。 B【解析】A圖電路為并聯(lián)電路，電流表測量干路中的電流，當壓力增大時，滑動變阻器接入電路的阻值增大，電路的總電阻增大，電流表的示數減小，故A選項錯誤；B圖電路為串聯(lián)電路，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，當壓力增大時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，根據歐姆定律可得電路中的電流變小，定值電阻R兩端的電壓變小，根據串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和可知，變阻器兩端的電壓變大即電壓表的示數變大，故B選項符合題意；C圖中，因為電壓表測量電源電壓，而電源電壓不變，所以無論壓力增大還是減小，電壓表的示數都不變，故C選項錯誤；D圖中，電路為串聯(lián)電路，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，當壓力增大時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，根據歐姆定律可知電路中的電流變小，定值電阻兩端的電壓變小，即電壓表的示數變小，故D選項錯誤。故選B。 B【解析】圖甲：電能表顯示的數字最后一位是十分位，單位是kWh，故電能表的讀數為1823.6 kWh。圖乙：電阻箱的讀數；故選B。 A【解析】如圖，將A和B觸點接入電路時，B點通過滑片與圓形的電阻相通，順時針旋轉時，接入電路的電阻變長，所以電阻變大，A符合題意。選A。 （1）3 A、B 滑動變阻器允許通過的最大電流值為2 A （2）如圖所示 （3）串 一 【解析】（1）要把有3個接線柱的滑動變阻器接入電路中兩個接線柱，則有3種有效的接法，即接AB、AC、BC；“20 Ω”是指滑動變阻器的最大阻值為20 Ω，即是指AB間的電阻值；“2 A”是允許通過滑動變阻器的最大電流值為2 A。 （2）滑動變阻器控制燈泡亮度，所以應與燈泡串聯(lián)，滑片向右移燈泡變暗，說明電路中電流變小，變阻器連入阻值變大，應將左下接線柱接入電路中，如圖所示。 。 （3）想知道電路中電流值的改變情況，再用一根導線把電流表串聯(lián)入電路，即可測電路中的電流。 （1）燈泡明亮程度，電流表示數大小 AC （2）A 20 小 （3）不等于 長度 【解析】（1）如果電路中的電流變化比較明顯時，燈泡的亮度變化也會比較明顯；但電流變化較小時，燈泡的亮度變化不容易觀察出來。為了使較準確的比較電阻的大小，可以通過電流表的示數比較電阻的大小。選用編號為A、C兩根電阻絲進行實驗，即此時的長度和材料相同，但橫截面積不同，故是為了驗證猜想橫截面積對導體的電阻大小影響； （2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應處在阻值最大處，即Ａ端，起保護電路的作用；從圖乙可知，電壓表選擇的是0～15 V量程，此時電壓表的讀數為U=4 V，電流表選擇的是0～0.6 A量程，此時電流表的讀數為I=0.2 A，根據歐姆定律得，此時導電液體的電阻為；分析表中數據可知，導電液體的橫截面積越大，電阻越?。蝗魧щ娨后w的橫截面積變?yōu)榍耙淮蔚?倍，則其電阻大小變?yōu)榍耙淮蔚? （3）當材料和長度一定時，導體的電阻與其橫截面積成正反比。若均勻拉伸乳膠管，使其橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话耄藭r導電液體的電阻遠遠大于原來的2倍，因為液柱的橫截面積變小的過程中乳膠管被拉長，故長度變長也導致液柱的電阻變大。即小紅實驗時沒有控制導電液體的長度不變。 （1）變小 （2）增大 （3）為了更能體現(xiàn)結論的普遍性避免個別特殊情況 （4）B