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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(guān)。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(guān)，應(yīng)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(guān)，應(yīng)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(guān)，應(yīng)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(guān)，應(yīng)選擇A和B這兩根金屬線分別連入 【參考答案】CD 【知識補(bǔ)給】 電阻 1．定義：電阻表示導(dǎo)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(guān)系”時必須指明“相同條件”。 （2）結(jié)論：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、長度和橫截面積，還與溫度有關(guān)。 滑動變阻器 1．構(gòu)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(diào)”。根據(jù)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(yīng)將電阻調(diào)到最大。 4．銘牌：某滑動變阻器標(biāo)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(hù)電路。 6．應(yīng)用：電位器（如：收音機(jī)音量調(diào)節(jié)開關(guān)）。 7．優(yōu)缺點(diǎn)：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(xì)均勻的一段金屬導(dǎo)體，對于其電阻的大小，下列說法正確的是 A．當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流為零時，導(dǎo)體的電阻為零 B．當(dāng)導(dǎo)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(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，所以溫度不論如何變化，電阻也不會變化 D．電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與電壓和電流無關(guān) 如圖電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)，當(dāng)旋鈕式變阻器觸片順時針轉(zhuǎn)動時 A．變阻器電阻增大 B．電流表示數(shù)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(xué)在物理實驗活動中，設(shè)計了如圖所示的四種用電流表和電壓表示數(shù)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(shù)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(shù)正確的是 A．和 B．和 C．和 D．和 （xx北師大附中期中）在收音機(jī)中，有一種叫電位器的變阻器．電位器的外形及其內(nèi)部構(gòu)造如圖所示，圖中、、三個焊接點(diǎn)相當(dāng)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(zhuǎn)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(shù)變小 D．如圖丁，在探究電流與電阻關(guān)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(xué)習(xí)小組用滑動變阻器進(jìn)行了下面的實驗。 （1）實驗室中有一銘牌上標(biāo)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(guān)各一個，導(dǎo)線若干，請在下圖中用筆畫線代替導(dǎo)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(dǎo)線。 細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)，生活中許多地方用到導(dǎo)線，耳機(jī)的電線很細(xì)，手機(jī)充電器的電線稍粗些，電視機(jī)的電線就更粗，電線的粗細(xì)與電阻有什么關(guān)系？ （1）小明對此現(xiàn)象進(jìn)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(dǎo)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(dǎo)體，則通過觀察__________________來比較導(dǎo)體電阻的大小。 ②為了驗證上述問題，應(yīng)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(dǎo)電液體的電阻與橫截面積關(guān)系，有機(jī)玻璃容器（該容器是絕緣體）內(nèi)壁的兩端安裝了銅片、，容器內(nèi)注入了適量的導(dǎo)電液體，電源電壓保持不變。 ①閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于滑動變阻器的__________（填“”“”或“正中間”）。 ②測出導(dǎo)電液體的橫截面積，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電表示數(shù)，算出電阻。斷開開關(guān)，繼續(xù)向容器注入導(dǎo)電液體，改變導(dǎo)電液體的橫截面積，重復(fù)上述實驗，得到下表實驗數(shù)據(jù)。圖乙是某次電表的示數(shù)，則導(dǎo)電液體的電阻為__________。 ③分析表中數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)電液體的橫截面積越大，電阻越__________；若導(dǎo)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(shù) 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(dǎo)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)樵瓉淼囊话耄瑒t此時導(dǎo)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(dǎo)電液體__________的不變。 在閱讀有關(guān)“超導(dǎo)現(xiàn)象”資料之后。小宇同學(xué)運(yùn)用逆向思維的方法提出問題：金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而變大嗎?于是小宇設(shè)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(shù)_______。 （2）通過實驗得出的結(jié)論：金屬導(dǎo)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??； 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(cè)的接線柱，當(dāng)旋鈕式變阻器觸片順時針轉(zhuǎn)動時接入電路的電阻變短，所以電阻變小，根據(jù)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(xì)、長度有關(guān)，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(jù)，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(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的阻礙電流的性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓高低無關(guān)；故A錯誤；B、將導(dǎo)線對折后接入電路，長度變小、橫截面積變大，導(dǎo)體的電阻變小，故B正確；C、導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的阻礙電流的性質(zhì)，與通過導(dǎo)體的電流大小無關(guān)；故C錯誤；D、將這根導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)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(shù)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(dāng)壓力增大時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，根據(jù)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(jù)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(shù)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(shù)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(dāng)壓力增大時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，根據(jù)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(shù)變小，故D選項錯誤。故選B。 B【解析】圖甲：電能表顯示的數(shù)字最后一位是十分位，單位是kWh，故電能表的讀數(shù)為1823.6 kWh。圖乙：電阻箱的讀數(shù)；故選B。 A【解析】如圖，將A和B觸點(diǎn)接入電路時，B點(diǎn)通過滑片與圓形的電阻相通，順時針旋轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)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(shù)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(zhǔn)確的比較電阻的大小，可以通過電流表的示數(shù)比較電阻的大小。選用編號為A、C兩根電阻絲進(jìn)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(dǎo)體的電阻大小影響； （2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處在阻值最大處，即Ａ端，起保護(hù)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(shù)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(shù)為I=0.2 A，根據(jù)歐姆定律得，此時導(dǎo)電液體的電阻為；分析表中數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)電液體的橫截面積越大，電阻越?。蝗魧?dǎo)電液體的橫截面積變?yōu)榍耙淮蔚?倍，則其電阻大小變?yōu)榍耙淮蔚? （3）當(dāng)材料和長度一定時，導(dǎo)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?，此時導(dǎo)電液體的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dǎo)致液柱的電阻變大。即小紅實驗時沒有控制導(dǎo)電液體的長度不變。 （1）變小 （2）增大 （3）為了更能體現(xiàn)結(jié)論的普遍性避免個別特殊情況 （4）B