電阻變阻器（提高）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體；

2.知道電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，電阻的大小和材料、長(zhǎng)度、橫截面積以及溫度有關(guān)；

3.知道導(dǎo)體電阻受溫度的影響，了解超導(dǎo)現(xiàn)象；

4.知道電阻的單位和單位換算；

5.會(huì)用控制變量法探究電阻大小的決定因素；

6.了解滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造、在電路中的符號(hào)，理解變阻器的工作原理；

7.正確使用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流。

【要點(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一：導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體

1.導(dǎo)體：鋼尺、鹽水等物體容易導(dǎo)電的物體叫作導(dǎo)體。

2.絕緣體：木棍、橡皮、玻璃等物體不容易導(dǎo)電，我們把它叫作絕緣體。

3.半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，這類物質(zhì)叫半導(dǎo)體。鍺、硅、砷化鎵等都是半

導(dǎo)體。

要點(diǎn)詮釋：

同種物質(zhì)的導(dǎo)電性能并不是一成不變的。在外界溫度、壓力、光照等條件發(fā)生改

變或摻入雜質(zhì)時(shí)，絕緣體有可能變成導(dǎo)體。

要點(diǎn)二：電阻

1.電阻：表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量。

2.單位：歐姆，簡(jiǎn)稱歐，符號(hào)是Ω。常用單位：千歐、兆歐。單位換算：1MΩ=103KΩ，1K

Ω=103Ω。

3.符號(hào)：R電路圖中的符號(hào)：

要點(diǎn)詮釋：

1．導(dǎo)體雖然能夠?qū)щ?，但是?duì)電流有一定的阻礙作用，電阻越大對(duì)電流的阻礙作用越大。

電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。

2.了解一些電阻值：手電筒的小燈泡—－燈絲的電阻為幾歐到十幾歐。日常用的白熾燈—－

燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。實(shí)驗(yàn)室用的1m長(zhǎng)的銅導(dǎo)線—－電阻約百分之幾歐。電流表

的內(nèi)阻為零點(diǎn)幾歐。電壓表的內(nèi)阻為幾千歐左右。

要點(diǎn)二：影響電阻大小的因素

1.常溫下導(dǎo)體的電阻：

（1）電阻大小是否跟導(dǎo)線的長(zhǎng)度有關(guān)：

選用粗細(xì)相同、長(zhǎng)度不同的兩根鎳鉻合金絲，分別將它們接入電路（如下圖所示）中，

觀察電流表的示數(shù)。材料、粗細(xì)相同，越長(zhǎng)的導(dǎo)體，電阻越大。

（2）電阻的大小是否跟導(dǎo)線的粗細(xì)有關(guān)：

選用長(zhǎng)度相同、粗細(xì)不同的兩根鎳鉻合金絲，分別將它們接入電路中，觀察電流的示數(shù)。

長(zhǎng)度、材料相同，粗、細(xì)不同的鎳鉻合金絲越細(xì)的電阻越大。

（3）電阻的大小是否跟導(dǎo)線的材料有關(guān)：

選用長(zhǎng)度、橫截面積相同，材料不同的鎳鉻合金絲和銅絲，分別將它們接入電路中，觀

察電流表的示數(shù)。長(zhǎng)度、粗細(xì)相同，材料不同，鎳鉻合金絲的電阻大。

（4）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。所以討論“電阻的大小與哪一個(gè)因素的關(guān)系”時(shí)必須指明“相

同條件”。

（5）電阻大小的比較：在相同電壓下，通過導(dǎo)體的電流越小，導(dǎo)體的電阻越大。

2.導(dǎo)體的電阻受溫度的影響：

（1）導(dǎo)體的電阻與它的溫度的高低有關(guān)，金屬導(dǎo)體的電阻通常隨溫度的升高而增大。而有

些導(dǎo)體的電阻，如鉛筆芯（石墨），其電阻是隨著溫度的升高而減小。在溫度變化不大時(shí)，

一般不考慮溫度對(duì)電阻的影響。

（2）超導(dǎo)體：發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)叫作超導(dǎo)體。

要點(diǎn)詮釋：

1、結(jié)論可總結(jié)成公式，其中叫電阻率，與導(dǎo)體的材料有關(guān)。假如架設(shè)一條輸

電線路，一般選鋁導(dǎo)線，因?yàn)樵谙嗤瑮l件下，鋁的電阻小，減小了輸電線的電能損失；而且

鋁導(dǎo)線相對(duì)來說價(jià)格便宜。

2、“控制變量法”是指一個(gè)物理量同時(shí)與幾個(gè)因素有關(guān)時(shí)，我們控制其中的一些因素不變，

只研究期中某個(gè)因素對(duì)所研究物理量的影響，如“研究電阻與導(dǎo)體材料關(guān)系時(shí)”控制長(zhǎng)度和

橫截面積不變，只改變材料，看電流表示數(shù)的變化，從而得出電阻與材料有關(guān)的結(jié)論。

3.某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí)，電阻就變成了0，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。如果把超導(dǎo)現(xiàn)象應(yīng)用于實(shí)

際，會(huì)給人類帶來很大的好處。

要點(diǎn)三：變阻器

1．滑動(dòng)變阻器：

（1）電路符號(hào)：或者

（2）構(gòu)造：瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱。

（3）結(jié)構(gòu)示意圖：

（4）原理：通過改變接入電路中的電阻絲的長(zhǎng)度來改變電阻。

（5）銘牌：某滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“501.2A”字樣，50Ω表示滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50

Ω或變阻范圍為0～50Ω。1.2A表示滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1.2A。

（6）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。

（7）連接方式：

滑動(dòng)變阻器在電路中連入電路滑片向右移動(dòng)電路圖

的連接方式中的部分

電阻變化電流變化

左端變大變小

左端變大變小

右端變小變大

右端變小變大

整個(gè)電阻不變不變

絲

（相當(dāng)于

定值電阻）

金屬桿連不變不變

入

（相當(dāng)于

導(dǎo)線）

2.電阻箱：

（1）結(jié)構(gòu)：兩個(gè)接線柱、旋盤。

（2）變阻原理：轉(zhuǎn)動(dòng)旋盤，可以得到0～9999之間的任意阻值。

（3）讀數(shù)：各旋盤對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入

電路的電阻。

3.插孔式電阻箱：

（1）結(jié)構(gòu)：銅塊、銅塞，電阻絲。

（2）讀數(shù)：拔出銅塞所對(duì)應(yīng)的電阻絲的阻值相加，就是連入電路的電阻值。

【典型例題】

類型一、電阻影響電阻大小的因素

1.（?鄂州模擬）把甲、乙兩段電阻線接在相同的電壓下，通過甲電阻線中的電流大

于通過乙電阻線中的電流，忽略溫度的影響，下列判斷中錯(cuò)誤的是（）

A．甲、乙兩電阻線的材料、長(zhǎng)短、粗細(xì)不可能完全相同

B．當(dāng)它們材料、粗細(xì)都相同時(shí)，甲線長(zhǎng)，乙線短

C．當(dāng)它們材料、長(zhǎng)度都相同時(shí)，甲線粗，乙線細(xì)

D．當(dāng)它們長(zhǎng)度、粗細(xì)都相同時(shí)，兩線的材料一定不同

【思路點(diǎn)撥】電阻是導(dǎo)體自身的一種特性，大小只與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料、橫截面積和溫度有

關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓及通過導(dǎo)體中的電流大小無關(guān)。

【答案】B

【解析】甲、乙兩段電阻兩端的電壓相同，而且甲線中的電流大于乙線中的電流，所以導(dǎo)線

乙對(duì)電流的阻礙作用較大，即R甲＜R乙；因?yàn)楹雎詼囟鹊挠绊?，電阻的大小只與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、

材料、橫截面積有關(guān)；因?yàn)樗鼈兊碾娮璨煌?，故甲、乙兩電阻線的材料、長(zhǎng)短、粗細(xì)不可能

完全相同，故A正確；當(dāng)它們材料、粗細(xì)都相同時(shí)，長(zhǎng)度越長(zhǎng)的電阻越大，即甲線比乙線短，

故B錯(cuò)誤；當(dāng)它們材料、長(zhǎng)度都相同時(shí)，甲的橫截面積大于乙的橫截面積，故C正確；當(dāng)它

們長(zhǎng)度、粗細(xì)都相同時(shí)，材料一定不同，故D正確。

【總結(jié)升華】本題考查影響電阻大小的因素，主要考查運(yùn)用控制變量法比較電阻大小的方法，

在比較某一因素與電阻大小關(guān)系是一定要控制其它的因素不變。

舉一反三：

【變式】銅的導(dǎo)電性能強(qiáng)于鐵的導(dǎo)電性能，這說明在溫度相同時(shí)（）

A．長(zhǎng)度相同的銅絲和鐵絲，鐵絲的電阻一定大

B．橫截面積相同的銅絲和鐵絲，鐵絲的電阻一定大

C．長(zhǎng)度相同的銅絲和鐵絲，橫截面積大的電阻一定小

D．長(zhǎng)度和橫截面積都相同的鋼絲和鐵絲，鐵絲的電阻一定大

【答案】D

2.光敏電阻的阻值隨著光照的強(qiáng)弱而改變?！肮鈴?qiáng)”是表示光的強(qiáng)弱程度的物理量，

照射光越強(qiáng)，光強(qiáng)越大，光強(qiáng)符號(hào)用E表示，國(guó)際單位為坎德拉(cd)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得光敏電阻的

阻值R與光強(qiáng)E間的關(guān)系如圖所示，由圖可知()

A．光敏電阻的阻值隨光強(qiáng)的增強(qiáng)而變大

B．光敏電阻的阻值隨光強(qiáng)的增強(qiáng)而變小

C．光敏電阻的阻值隨光強(qiáng)的增強(qiáng)先變大后變小

D．光敏電阻的阻值隨光強(qiáng)的增強(qiáng)先變小后變大

【答案】B

【解析】圖中是一個(gè)反比例圖像，從圖可以看出，光強(qiáng)越強(qiáng)，電阻越小，光敏電阻的阻值隨

光強(qiáng)的增強(qiáng)而變小。

【總結(jié)升華】題目是一道信息題，能夠從圖中找到有用的信息。

類型二、滑動(dòng)變阻器的應(yīng)用

3.（?青海中考）小華想用滑動(dòng)變阻器控制小燈泡的亮度，設(shè)計(jì)了如圖所示的4種電

路，其中正確的是（）

A．②③B．③④C．①③D．①②

【答案】A

【解析】①中兩接線柱都在下面的電阻絲上，滑動(dòng)變阻器不能控制小燈泡的亮度，故①錯(cuò)誤；

②③都是選擇“一上一下”接入電路，滑動(dòng)變阻器可以控制小燈泡的亮度，故②③正確；④

中兩接線柱都在上面的金屬桿上，滑動(dòng)變阻器不能控制小燈泡的亮度，故④錯(cuò)誤。故選A。

【總結(jié)升華】掌握滑動(dòng)變阻器的工作原理、接線柱選擇、在電路中的作用、銘牌參數(shù)含義等。

舉一反三：

【變式】將兩只滑動(dòng)變阻器按圖所示的方法連接，如果把a(bǔ)、b兩根導(dǎo)線接入電路里，要使

這兩只變阻器接入電路中的總電阻最大，應(yīng)把滑片P1、P2放在（）

A．P1放在最右端，P2放在最右端B．P1放在最左端，P2放在最右端

C．P1放在最右端，P2放在最左端D．P1放在最左端，P2放在最左端

【答案】B

4.（?江蘇一模）在如圖所示的電路中，用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)燈的亮度，若要求滑片P

向右端滑動(dòng)時(shí)燈逐漸變亮，則下列接法正確的是（）

A．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

【思路點(diǎn)撥】滑動(dòng)變阻器在使用時(shí)，要一上一下連接，且其最終阻值的變化取決于下端接線

柱接哪一個(gè)，據(jù)此，結(jié)合題干要求進(jìn)行解答。

【答案】D

【解析】滑動(dòng)變阻器的滑片右移，燈泡變亮，功率變大，根據(jù)P=I2R，電路中電流變大，電

源電壓不變，電流變大，電阻變小，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲變短，M應(yīng)該接A或B，N

接D，故選D。

【總結(jié)升華】握滑動(dòng)變阻器的原理、作用、接線柱的接法。并會(huì)根據(jù)實(shí)際功率判斷燈泡的亮

度。

舉一反三：

【變式】如圖所示為亮度可調(diào)臺(tái)燈的電路示意圖，其中AB是一根電阻絲，B、C作開關(guān)使

用，OP是滑動(dòng)片，可繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，P端與電阻絲接觸良好。

(1)將圖中電路畫完整；

(2)連好電路后，滑片OP順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流過燈泡L的電流變________(填“大”或“小”)，

電燈變________(填“亮”或“暗”)。

【答案】(1)如圖所示；(2)小；暗

【解析】可調(diào)臺(tái)燈電路結(jié)構(gòu)是燈泡與變阻器串聯(lián)，改變變阻器接入電路的電阻，即可改變電

路中的電流，從而達(dá)到改變燈泡亮度的目的。變阻器連入電路時(shí)，其滑片必須接入電路，因

此可將滑片的O端與電源負(fù)極相連。若將燈泡與電阻絲B端相連，則當(dāng)燈由斷開狀態(tài)接通

瞬間(滑片P從C旋到B)，電阻絲接入電路的電阻為零，電路中電流最大，有可能燒壞燈

泡。利用變阻器調(diào)節(jié)電路中電流時(shí)，變阻器接入電路的電阻必須由最大逐漸調(diào)小，使電路中

電流由最小逐漸變大，這樣變阻器才能對(duì)電路起保護(hù)作用。故應(yīng)將燈泡與變阻器A端相連．按

上述正確方法連接后，AP段電阻接在電路中，當(dāng)OP繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，AP段電阻絲

變長(zhǎng)，故連入電路的電阻變大，使流過燈泡的電阻變小，燈泡變暗。

類型三、綜合應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)探究

5.學(xué)過電學(xué)知識(shí)后，物理興趣小組的同學(xué)們對(duì)身邊的有關(guān)現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的探究欲望：

（1）圖示是一種調(diào)節(jié)Mp3音量兼開關(guān)的調(diào)節(jié)器，小明拆開后發(fā)現(xiàn)它實(shí)際上是一個(gè)旋鈕

型。變阻當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕觸片時(shí)，Mp3的音量變大，是將接線柱接

入電路。

（2）在物理課外活動(dòng)中，小剛把兩種不同的金屬片A、B插入橙子，制成“水果電池”，并

用電壓表測(cè)量水果電池的電壓為0.8V，如下圖所示，試在圖中畫出此時(shí)電壓表指針的位置，

金屬片A是“水果電池”的極。關(guān)于水果電池，請(qǐng)你再提出一個(gè)值得探究的問

題。

【答案】（1）變阻器；BC；（2）指針如圖所示；負(fù)；水果電池的電壓與金屬種類是否有關(guān)

【解析】（1）滑動(dòng)變阻器通過滑片的移動(dòng)從而改變電阻，是由于當(dāng)滑片移動(dòng)以后改變了連

入電路中電阻絲的長(zhǎng)度，而電阻的大小就與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)．電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，

電阻越大電流就越小；電阻越小電流就越大；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕觸片時(shí)，Mp3的音量變大，說

明電阻變小，電流變大，是把BC接入電路。

（2）電壓表選擇的是0-3V量程，每一小格代表是0.1V，故0.8V應(yīng)該是從左邊數(shù)第八格；

由于電壓表在使用時(shí)，電流應(yīng)從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出，故與負(fù)極相連的金屬片A

是水果電池負(fù)極。

（3）可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)提出：水果電池的電壓與金屬種類是否有關(guān)、與水果種類是否有

關(guān)、與水果成熟度是否有關(guān)、與金屬片插入水果深度是否有關(guān)、與極板間的距離是否有關(guān)等。

【總結(jié)升華】本題是答案開放題，也用到了控制變量法。答案開放的猜想類題，可通過對(duì)日

常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察的分析思考，用文字表述自己的合理的猜想?？刂谱兞糠ǎ壕?/p>

是在研究和解決問題的過程中，對(duì)影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制，只改變某

個(gè)變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問題。

6.在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因索有關(guān)”的問題時(shí)，老師引導(dǎo)同學(xué)們做了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）猜想：導(dǎo)體電阻可能與導(dǎo)體材料、橫截面積、、有關(guān)。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，同學(xué)們用下圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置分別把a(bǔ)、b、c、d四根金屬絲接入電路A、B兩

點(diǎn)之間，探究情況如下表：

序號(hào)材料長(zhǎng)度（m）橫截面積（mm2）燈泡亮度

a銅絲11較亮

b鎳鉻合金絲10.5最暗

c銅絲10.5較暗

d銅絲0.51最亮

當(dāng)選用兩根金屬絲，可探究導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系，得到的結(jié)論

是：。

（3）如圖乙的實(shí)驗(yàn)，可探究導(dǎo)體電阻與的關(guān)系。

【答案】（1）長(zhǎng)度；溫度；（2）a和c；當(dāng)導(dǎo)體長(zhǎng)度、材料、溫度相同時(shí)，導(dǎo)體橫截面積越

小，電阻越大；（3）溫度

【解析】影響電阻大小的因素可以猜想有：材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度；探究導(dǎo)體電阻跟

導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系，必須控制導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度相等，橫截面積不相等，因此符合條件的

有a和c兩根電阻絲，比較燈泡的亮度不同，可以得出的結(jié)論是：當(dāng)導(dǎo)體長(zhǎng)度、材料、溫度

相同時(shí)，導(dǎo)體橫截面積越小，電阻越大；在圖乙的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)電阻絲加熱，觀察燈泡亮度的

變化，因此探究的是電阻與溫度的