第四章

探究電流第3節(jié)

電阻：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用1.知道導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別，認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的導(dǎo)體和絕緣體。2.知道電阻及其單位，知道決定電阻大小的幾個(gè)因素。3.知道滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造、原理及使用方法。4.在探究決定電阻大小因素的過(guò)程中，體會(huì)如何用控制變量法研究物理問(wèn)題。1.現(xiàn)象探究：物體的導(dǎo)電性問(wèn)題探究裝置圖探究現(xiàn)象不同種物質(zhì)的導(dǎo)電性能在圖中的A、B

兩點(diǎn)之間分別接入干木棒、橡皮和玻璃，閉合開(kāi)關(guān)，電流表沒(méi)有示數(shù)；分別將鋼直尺、鹽水接入后，閉合開(kāi)關(guān)，電流表有示數(shù)知識(shí)點(diǎn)1物體的導(dǎo)電性問(wèn)題探究裝置圖探究現(xiàn)象同一種物質(zhì)的導(dǎo)電性能如圖所示，用酒精燈給廢燈泡的玻璃芯柱加熱，玻璃芯柱溫度不斷升高，燈泡能夠發(fā)光，表明電路中有電流通過(guò)，常溫下不導(dǎo)電的玻璃導(dǎo)電了

探究歸納：不同種物質(zhì)的導(dǎo)電性能是不同的；當(dāng)條件改變時(shí)，同一種物質(zhì)的導(dǎo)電性能會(huì)發(fā)生變化。2.導(dǎo)體和絕緣體(1)比較導(dǎo)體和絕緣體定義原因常見(jiàn)物體導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用較小，容易導(dǎo)電的物體導(dǎo)體中有大量的自由電荷，自由電荷能從導(dǎo)體中的一個(gè)地方移動(dòng)到另外的地方金屬，石墨，人體，大地，酸、堿、鹽的水溶液等絕緣體對(duì)電流阻礙作用很大，不容易導(dǎo)電的物體絕緣體中缺少自由電荷，電荷大部分被束縛在原子核周圍，不能自由移動(dòng)橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等特別提醒導(dǎo)體和絕緣體之間沒(méi)有絕對(duì)的界限，一般情況下不容易導(dǎo)電的物體，當(dāng)條件改變時(shí)，有可能變?yōu)閷?dǎo)體。例如：(1)常溫下玻璃是絕緣體，而在高溫下達(dá)到紅熾狀態(tài)時(shí)，就會(huì)變成導(dǎo)體。(2)純凈的水是絕緣體，而含有雜質(zhì)的水是導(dǎo)體。(3)干燥的空氣是絕緣體，而夏天出現(xiàn)閃電時(shí)兩塊云層之間的空氣就不再是絕緣體了，而是導(dǎo)體。(2)導(dǎo)體和絕緣體的應(yīng)用

在用電工具或裝置上，為防止導(dǎo)電，在它們不同的部位都安裝了絕緣體，如電工鉗、電工刀、螺絲刀上的手持部位以及導(dǎo)線的外皮都要用到塑料、木材、膠皮等絕緣體；有的部分需要導(dǎo)電，則要用導(dǎo)體，如測(cè)電筆的筆頭、電線內(nèi)的金屬絲等都是導(dǎo)體。所以，好的導(dǎo)體和絕緣體都是重要的電工材料。3.電阻(1)定義：導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。(2)符號(hào)：R。(3)在電路圖中的符號(hào)：。(4)單位

①在國(guó)際單位制中，電阻的單位是歐姆，簡(jiǎn)稱歐，用字母Ω表示。②比歐姆大的單位有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)等。③各單位間的換算關(guān)系：可以運(yùn)用形象記憶法，記住不同單位間的換算關(guān)系。形象記憶圖解電阻各單位間的換算關(guān)系如圖所示。即：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。在常溫下將下面幾種物體接到圖

中A、B

兩點(diǎn)間，閉合開(kāi)關(guān)后，能使燈泡發(fā)光的是()A.鉛筆芯B.塑料直尺C.玻璃棒D.干木筷子A解析：只有當(dāng)A、B

之間接入導(dǎo)體時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡才能發(fā)光。塑料直尺、玻璃棒、干木筷子是絕緣體，鉛筆芯是導(dǎo)體，故選A。方法點(diǎn)撥識(shí)記我們生活中常見(jiàn)的導(dǎo)體和絕緣體。鉛筆芯中含有石墨，石墨是導(dǎo)體，因此鉛筆芯是導(dǎo)體。1.實(shí)驗(yàn)探究：探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素(1)實(shí)驗(yàn)的主要方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法。知識(shí)點(diǎn)2探究決定電阻大小的因素(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積是否有關(guān)。當(dāng)探究是否與其中某一個(gè)因素有關(guān)時(shí)，要保證其他因素相同。實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積都有關(guān)。2.影響導(dǎo)體電阻大小的因素導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長(zhǎng)度和導(dǎo)體的橫截面積，還與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。3.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)(1)導(dǎo)體的電阻總是存在的，這與它是否接入電路無(wú)關(guān)，即當(dāng)導(dǎo)體中沒(méi)有電流時(shí)它的電阻也是存在的，只是這時(shí)導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)。(2)導(dǎo)體的電阻除與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān)外，還與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。但是與導(dǎo)體中的電流大小和導(dǎo)體兩端電壓的大小都沒(méi)有直接關(guān)系。

純金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大；碳和絕緣體的電阻隨溫度的升高而減小。對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，電阻隨溫度的升高而增大。4.半導(dǎo)體和超導(dǎo)體(1)導(dǎo)體容易導(dǎo)電，絕緣體不容易導(dǎo)電，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能大小介于導(dǎo)體和絕緣體之間。(2)少數(shù)導(dǎo)體當(dāng)溫度降到足夠低時(shí)，電阻變?yōu)榱悖@時(shí)該導(dǎo)體被稱為超導(dǎo)體。通常情況下，關(guān)于一段粗細(xì)均勻的鎳鉻合金絲的電阻，下列說(shuō)法中正確的是()A.合金絲的電阻跟該合金絲的長(zhǎng)度有關(guān)B.合金絲的電阻跟該合金絲的橫截面積無(wú)關(guān)C.合金絲兩端的電壓越大，合金絲的電阻越小D.通過(guò)合金絲的電流越小，合金絲的電阻越大解析：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)，與電壓、電流無(wú)關(guān)。A

對(duì)于概念理解類問(wèn)題，要關(guān)注其理解要點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)。理解要點(diǎn)：導(dǎo)體對(duì)電流有阻礙作用，任何導(dǎo)體都有電阻；影響導(dǎo)體電阻的因素有材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。易錯(cuò)點(diǎn)：易錯(cuò)誤地認(rèn)為通過(guò)導(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)體的電阻就越小，即誤認(rèn)為導(dǎo)體的電阻與電流的大小有關(guān)。1.滑動(dòng)變阻器的原理(1)變阻器：能改變接入電路中電阻大小的元件。(2)滑動(dòng)變阻器：是實(shí)驗(yàn)中常用的變阻器。如圖所示。(3)滑動(dòng)變阻器的原理：通過(guò)改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度，來(lái)改變接入電路中的電阻。知識(shí)點(diǎn)3電阻器——重要的電子元件◆使用滑動(dòng)變阻器的口訣：

電學(xué)元件變阻器，聯(lián)接入要牢記；電路開(kāi)關(guān)閉合前，P

放阻值最大邊；一上一下連接線，連入電阻看下面，遠(yuǎn)離大，靠近小?！艋瑒?dòng)變阻器有兩種用途：一是限壓(或調(diào)節(jié)電壓)，二是限流(或改變電路中的電流)。在閉合開(kāi)關(guān)之前滑到阻值最大處，是為了防止在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電流或電壓過(guò)大，損壞電路中的元件。2.結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)如圖所示。3.滑動(dòng)變阻器的使用方法(1)滑動(dòng)變阻器的連接：①多數(shù)情況下，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路。②一般情況下，實(shí)驗(yàn)中使用有4個(gè)接線柱的滑動(dòng)變阻器，如圖所示。連接的方法有6種，分別為AC、AD、BD、BC、CD、AB。其中只有AC、AD、BD、BC

這四種接法，也就是所謂的“一上一下”連接，可以改變接入電路的電阻。剩下的兩種接法不能改變接入電路的電阻。(2)滑動(dòng)變阻器的銘牌上兩個(gè)數(shù)據(jù)的意義：滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有最大電阻和允許通過(guò)的最大電流?；瑒?dòng)變阻器使用時(shí)，電路中的電流不能超過(guò)其允許通過(guò)的最大電流。(3)使用滑動(dòng)變阻器的操作注意點(diǎn)：①開(kāi)關(guān)閉合前，要求滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值最大。②使用時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流不能超過(guò)它允許通過(guò)的最大電流，否則會(huì)燒壞滑動(dòng)變阻器。歸納總結(jié)滑動(dòng)變阻器的作用：（1）

通過(guò)調(diào)節(jié)其接入電路的阻值，改變電路中的電流；（2）調(diào)節(jié)某一用電器兩端的電壓；（3）實(shí)驗(yàn)中，對(duì)電路起到保護(hù)作用。4.生活中的變阻器(1)收音機(jī)用到的音量電位

器，如圖所示。(2)充當(dāng)“力電轉(zhuǎn)換器”，實(shí)現(xiàn)各種儀表的制作。如風(fēng)速

儀、水流測(cè)速儀、電子體重計(jì)和某些油量表等。拓展培優(yōu)電位器的結(jié)構(gòu)與原理：如圖

乙所示，電位器的電阻體有兩個(gè)固定端，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸或滑柄，改變滑動(dòng)觸頭在電阻體上的位置，就改變了滑動(dòng)觸頭與任意一個(gè)固定端之間的電阻值，從而改變了電壓與電流的大小。電位器實(shí)質(zhì)上是一種變阻器。連接電位器時(shí)，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接的接線柱必連，即圖

乙中“B”接線柱必須接入到電器的一端。5.電阻箱(1)符號(hào)：電阻箱是一種能夠讀出接入電路的阻值的變阻器，在電路圖中用符號(hào)表示。(2)使用方法：如圖，將電阻箱的兩個(gè)接線柱接入電路中，調(diào)節(jié)四個(gè)旋鈕就能得到0~9999Ω之間的任意整數(shù)的電阻值。(3)讀數(shù)方法：將各旋鈕對(duì)應(yīng)的小三角指的數(shù)字乘面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加在一起就是電阻箱接入電路中的阻值。如圖所示的電阻箱，其示數(shù)為3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω。如圖所示，給出了幾種元件，用筆畫線代替導(dǎo)線，將各元件連接起來(lái)，要求L1

與L2

并聯(lián)，電流表測(cè)通過(guò)L1

的電流，滑動(dòng)變阻器控制L2的亮度，且滑片P

向右移動(dòng)時(shí)L2

變亮。解析：因?yàn)殡娏鞅頊y(cè)通過(guò)L1

的電流，所以兩者應(yīng)串聯(lián)；因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器控制L2

的亮度，所以兩者應(yīng)串聯(lián)；又因?yàn)榛琍

向右移動(dòng)時(shí)L2

變亮，即滑片P向右移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲的長(zhǎng)度變短，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)接入右下接線柱。答案：如圖

所示。方法點(diǎn)撥很多電學(xué)實(shí)驗(yàn)，通常需按要求正確選擇其接法。選擇滑動(dòng)變阻器的接線方法可按如下步驟進(jìn)行：1.根據(jù)“要求”確定電流的變化情況；2.根據(jù)電流的變化情況，確定電阻如何改變；3.結(jié)合“滑片移動(dòng)方向”和“電阻的改變”選定下方的接線柱；4.任意選用一個(gè)上方的接線柱完成接線。1.不同物體的導(dǎo)電性一般不同。導(dǎo)體：對(duì)電流阻礙作用較小，容易導(dǎo)電。2.電阻：導(dǎo)體和絕緣體沒(méi)有絕對(duì)的界限絕緣體：有的物體對(duì)電流阻礙作用很大，不容易導(dǎo)電。導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，單位歐姆（Ω）。3.決定電阻大小的因素。電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)。它的大小取決于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積，還受溫度影響。1.電阻器是電子技術(shù)中的重要元件，簡(jiǎn)稱電阻。2.滑動(dòng)變阻器的原理：通過(guò)改變接入電路中的電阻絲的

長(zhǎng)度，從而改變接入電路中的電阻值。3.滑動(dòng)變阻器的使用方法:a.滑動(dòng)變阻器的連接方法是“一上一下”；b.接入電路閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使滑片位于阻值最大的位置；c.不允許超過(guò)銘牌上標(biāo)出的最大電流值。4.電阻箱是一種能夠表示出阻值的變阻器。5.電位器。

1.電阻(1)概念：導(dǎo)體對(duì)電流的

作用叫電阻，用符號(hào)

?表示。(2)單位：

，簡(jiǎn)稱

，符號(hào)為

?。常用單位與換算關(guān)系：1MΩ＝

Ω，1kΩ＝

Ω。2.影響電阻大小的因素：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的

、

?和

?有關(guān)。阻礙

R

歐姆

歐

Ω

106

103

材料

長(zhǎng)度

橫截面積

1.如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)后，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A

)A.燈泡越亮，表示接入的電阻越大B.燈泡越暗，表示接入的電阻越大C.可以通過(guò)燈泡的亮度或電流表的示數(shù)來(lái)判斷導(dǎo)

體電阻的大小，這里利用了轉(zhuǎn)換法D.電阻越大，它對(duì)電流的阻礙作用越大A1234562.下列說(shuō)法正確的是(

D

)A.短導(dǎo)線的電阻比長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻小B.粗導(dǎo)線的電阻比細(xì)導(dǎo)線的電阻小C.銅導(dǎo)線的電阻比鐵導(dǎo)線的電阻小D.材料相同、長(zhǎng)度相等的兩根導(dǎo)線，粗導(dǎo)線的電阻比細(xì)導(dǎo)線的電阻小3.(多選)下列做法能改變某段導(dǎo)體電阻大小的是(

BD

)A.改變導(dǎo)體兩端的電壓B.改變導(dǎo)體的橫截面積C.改變通過(guò)導(dǎo)體的電流D.改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度DBD1234564.電路中有一根電阻絲，若要使電路中的電阻變大，可以采取的方法是

(

C

)A.減小電路兩端的電壓B.增大通過(guò)電路的電流C.將電阻絲拉長(zhǎng)D.將電阻絲對(duì)折后使用C1234565.單位換算：3MΩ＝