课程解读
一、学习目标:
(1)记住电阻的概念;
(2)能够说出电阻的大小决定于哪些因素,并会分析相关的现象;
(3)能够看懂滑动变阻器结构示意图;
(4)能够识别滑动变阻器正确的接线方法并会判断滑片电阻大小的变化;
(5)会使用电阻箱并能正确读数
二、重点、难点:
重点:决定电阻大小的因素,滑动变阻器的使用。
难点:电阻概念的建立,滑动变阻器的使用。
三、考点分析:
考试内容 |
知识点 |
分项细目 |
中考题型 及分值 |
考试水平 |
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了解 |
知道 |
理解 |
会 |
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电路电流 |
电阻 |
1. 电阻的概念及电阻的单位 |
电路计算题中体现,约占2分 |
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√ |
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2. 决定导体电阻大小的因素 |
实验题中体现,约占4分 |
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√ |
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3. 滑动变阻器的构造及作用 |
选择题、综合计算、电路分析,实验题中体现,约占4分 |
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√ |
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√ |
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4. 读电阻箱的示数 |
实验题中体现,约占2分 |
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√ |
知识梳理
1. 导体对电流的阻碍作用在物理学中用电阻来表示,其国际单位:欧姆符号:Ω,常用单位:kΩ、MΩ;电阻符号:
2. 决定电阻大小的因素:电阻的大小决定于导体的长度、横截面积、材料和温度;导体的电阻是导体本身的一种特性,其大小与通过导体的电流和导体两端的电压无关。
3. 滑动变阻器的作用:改变电路中的电流。滑动变阻器的原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流。滑动变阻器使用:“一上一下”连接使用,特点:“近下阻小”。
典型例题
知识点一:电阻的概念
例1:关于电流、电压和电阻,下面说法正确的是
A. 一段电路中有电流,其两端不一定有电压
B. 电路两端有电压,电路中就一定有电流
C. 一般电压、电流为零时,导体的电阻不为零
D. 一段电路的电阻变小,电路中的电流一定变大
解析过程:A错,因电压是产生电流的原因,没有电压就没有电流;B错,电路中有电流要满足两个条件:电压和通路,缺一不可;C对,导体的电阻是导体本身的特性,与电流和电压无关;D错,电流的大小不仅取决于导体电阻,还有电压的影响。
答案:C
例2:当温度一定时,比较两根镍铬合金丝电阻的大小,下列说法中正确的是
A. 长的合金丝的电阻大 B. 长度相同时,粗的合金丝的电阻大
C. 细的合金丝的电阻大
D. 粗细相同时,长的合金丝的电阻大
解析过程:电阻的大小决定于导体的长度、横截面积、材料和温度。长度、截面相同的条件下,材料不同,电阻不同;材料、长度相同的条件下,导线越细,电阻越大;材料、截面相同的条件下,导线越长,电阻越大;一般情况下同一电阻(多指金属导体)温度越高电阻越大。由此可判断A、C因缺少条件无法判定;B错;D对。
答案:D
例3:一段电阻线被均匀拉长后其电阻值的大小将_______,若将一段电阻线对折后接入电路中,其电阻值将_________。
解析过程:一段电阻线被均匀拉长后电阻线变得又细又长,电阻变大,一段电阻线对折后电阻线变得又短又粗,电阻变小。
答案:变大;变小
解题后的思考:根据三个生活中简单易懂的例子帮助你理解“决定电阻大小的因素”。
1. 某人要从A地到B地,一条是泥泞的土路,一条是平坦的水泥路,人走哪一条路受到的阻碍小?是由什么因素决定的?理解在长度、截面相同的条件下,材料不同,电阻不同;
2. 同样是这个人从水泥路面A地到B地,一条是直线到达,还有一条水泥路面是要转一个大圈子才能到达,走哪一条路受到的阻碍比较小?受什么因素影响?理解在材料、截面相同的条件下,导线越长,电阻越大;
3. 电影散场了,工作人员打开大门让观众出去,如果仅仅打开侧门人受到的阻碍会怎样?人群通过门时受到的阻碍与什么有关?理解在材料、长度相同的条件下,导线越细,电阻越大。
例4:在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,采用了“控制变量”的方法。下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:
(1)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用 两根导体;
(2)要探究导体电阻大小与导体材料是否有关,应选用 两根导体。(填写导体的编号)
答案:A、D;A、B。
解题后的思考:利用“控制变量法”进行实验探究,是初中物理实验研究最常用也是最重要的实验方法。所谓“控制变量法”就是指一个物理量由多个因素来决定,当研究其与某个量的关系时,要控制其他无关变量保持不变。
例5:现有如下器材:符合实验条件的电源、电流表、刻度尺、开关各一个,一根粗细均匀的合金丝和带有导电夹子的导线若干。请设计一个实验,证明:同种材料制成的粗细均匀的导体,其长度越长电阻越大。
(1)请在虚线框中画出实验电路图;
(2)请写出主要实验操作步骤。
解题思路:根据题目所给条件,应采用“控制变量法”进行实验探究;在电路电压一定的条件下,电流越大说明导体对电流的阻碍作用越小,即电阻越小。
解析过程:
(1)如图所示。
(2)主要实验操作步骤:
①按照如图所示的电路将电流表、合金丝全部接入电路中;
②用刻度尺测出接入电路中的合金丝的长度L1。闭合开关,读出电流表的示数I,并将L1、和I的数据记录在表格中;
③断开开关,将导电夹子接在合金丝的位置上,并用刻度尺测得相应的长度L2,闭合开关,读出电流表的示数I2,并把L2和I2的数据记录在表格中;
④仿照步骤③,重复4次,分别测量和记录L3、L4、L5、L6、I3 、I4 、I5 、I6,并把数据记录在表格中;
⑤分析数据,找出电流与长度的关系,从而证明:同种材料制成的粗细均匀的导体,其长度越长电阻越大。
知识点二:滑动变阻器
例1:观察如图所示的滑动变阻器。在其各个组成部分中,都属于导体的是
A. 滑片和电阻线
B. 瓷筒和金属支架
C. 金属棒和接线柱上的塑料旋钮
D. 固定电阻线的金属圈和线圈上的绝缘漆
解析过程:B错,因为瓷筒属于绝缘体;C错,塑料旋钮属于绝缘体;D错,绝缘漆属于绝缘体。
解题后的思考:金属都是导体。
答案:A
例2:小明按照如图所示电路图连接好电路,闭合开关S,当他将滑动变阻器的滑片P向右端移动时,电路中电流表的示数和灯的亮度均发生了变化,下列关于它们变化的说法正确的是
A. 电流表示数增大,灯变亮
B. 电流表示数增大,灯变暗
C. 电流表示数减小,灯变暗
D. 电流表示数减小,灯变亮
解析过程:滑动变阻器的滑片P向右端移动时,R的电阻变大,电路电压不变,则电流表示数减小,灯变暗,C正确。
答案:C
例3:如图所示的滑动变阻器连入电路的4种接法中,当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路部分的电阻增大的是
解析过程:据滑动变阻器使用方法:“一上一下”连接使用,特点:“近下阻小”来判定。A对;B滑片不起作用,电阻不变;C、D与题目要求相反。
答案:A
例4:如图所示,当滑动变阻器滑片P向右移动时,关于电压表V和电流表A1、A2的示数变化情况,下列判断正确的是
A. V示数不变,A1示数不变,A2示数变小
B. V示数不变,A1示数变大,A2示数变小
C. V示数变大,A1示数不变,A2示数变大
D. V示数变小,A1示数变小,A2示数变大
解析过程:并联电路电源电压不变,电压表V示数不变,R1、R2互不影响,电流表A1示数不变;P向右移动,电阻增大,电流表A2示数变小,所以A对。
答案:A
例5:变阻器铭牌上标有“50 W
(1)P移至最左端RAB= W
(2)P移至最右端RAB= W
(3)P移至中点时RAB= W
答案:变阻器最大电阻为50W,允许通过的最大电流为1A.。RAB= 0W;RAB=50W;RAB=25W。
例6:小刚同学在实验室测量小灯泡的电压和电流。
⑴请你帮助小刚同学画出实验电路图。
⑵小刚同学连接的部分实验电路如图所示。请你帮助他将电路连接完整。
⑶开关S闭合前,应把图中滑动变阻器的滑片P置于______(填“A”或“B”)端。
解析过程:开关S闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于阻值最大端,故填“B”。
例7:如图所示是一个反映油箱油量的装置,试分析它的工作原理。
解析过程:油量表是一个电流表。当油量减少,浮标随之下降,指针上移电阻变大,电流变小,油量表示数变小。反之示数变大。
知识点三:电阻箱
例1:如图所示,电阻箱的示数是________W。
答案:4129
解析过程:4×1000+1×100+2×10+9×1=4129
例2:如下图所示,小立同学在电路中串联了一段铅笔芯后,发现小灯泡的亮度变暗了。他查阅资料后了解到:铅笔芯的主要成分是石墨,石墨是导体。于是小立想借助电阻箱,用等效替代的方法,较准确的测出这段铅笔芯的电阻R铅。除了图中所示的器材和电阻箱外,他还选用了一件器材,这件器材是:___________。
他主要的实验步骤如下所示,请你将实验步骤补充完整。
⑴断开开关,把___________________接入电路中;闭合开关,观察____________;
⑵断开开关,用电阻箱替代铅笔芯接入电路;
⑶闭合开关,改变电阻箱接入电路的电阻值,同时观察_______________________,直至_________________;
⑷读出此时电阻箱接入电路的电阻值R,则铅笔芯的电阻值R铅=R。
答案:电流表;电流表串联在铅笔芯两端;电流表的示数;电流表的示数;跟第一次的示数相同。
提分技巧
牢记电阻是导体本身的一种特性,只与导体的长度、横截面积、材料和温度有关,与其他物理量无关。熟练掌握滑动变阻器的原理、作用和连接方式。
预习导学
一、预习新知
电路的连接方法——串联、并联、混联电路
二、预习点拨
探究:
现有一个电源、三个小灯泡、一个开关、导线若干,你能将所给器材连接成一个正确的电路吗?试用电路图画出你的连接方法,连接的方法越多越好。
任务:
找出串联、并联、混联电路的连接特点,理解开关的作用。
同步练习
(答题时间:45分钟)
24000欧= 千欧= 兆欧。
2. 有两条粗细相同、材料相同的导线,一条长
3. 有两条长短相同、材料相同的导线,一条横截面积为
4. 小玲同学在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,选择了如图所示的器材。演示板上固定了四根金属丝,a,b,c三条长度均为
(1)比较步骤1和3,可得出结论:当长度和________相同时,导体的横截面积越小,电阻越大;
(2)比较步骤 ,可得出结论:当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。
5. 不考虑温度对电阻的影响,关于导体的电阻,下列说法正确的是
A. 长导线的电阻比短导线的电阻大
B. 两根铝导线,细导线的电阻比粗导线的电阻大
C. 一条粗细均匀的铁丝被截成两段后,长的那段电阻大
D. 长度相同的两根铜导线,粗的那根电阻大
6. 在探究“在温度一定的条件下,导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,采用了控制变量的方法。下表给出了实验中所用到的导体的情况。选择C、F两根导体进行对比,是为了研究导体电阻大小与 是否有关;选择C和 两根导体进行对比,是为了研究导体电阻与长度的关系;为了研究导体电阻与横截面积的关系,应选择的两根导体是 。(填写导体的代号)
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/mm2 |
3.2 |
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 |
7. 如图所示为滑动变阻器的结构示意图,要使滑片P向左移动时连入电路的电阻变小,接线柱连接正确的是
8. 如图所示滑动变阻器的接线柱D已经接入电路,再将接线柱 或 接入电路中,测量时滑片P应向 端移动,才能使阻值变大。
9. 变阻器铭牌上标有“20 W
10. 下图中要使滑片右移灯变亮,则M应接在 端。
11. 图中电阻箱的读数是
Ω。
试题答案
1. 2×105、0.48、4.8×10-4、24、0.024
2. 长为
3. 横截面积为2mm2的导线电阻大。在材料、长度相同的条件下,导线越细,电阻越大
4. 材料;a、d
5. C
6. C;A和D;
7. B
8. A、B;左
9. 变阻器最大阻值为20 W ,允许通过的最大电流为2A
10. D
11. 6041