考点17电阻和变阻器(解析版)练习题学案

考点17电阻和变阻器

考点总结

1、理解电阻的物理意义，知道电阻的决定因素

2、正确使用滑动变阻器

3、熟悉控制变量法的实验过程和方法

4、培养科学需要细心谨慎的态度

知识梳理

一、    电阻概念

1、概念：

（1）物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用。导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用就越大。

（2）电阻是导体的一种性质，与是否加电压、是否有电流无关。

2、电阻的符号和单位：

1）、电阻的符号：R

2）、电路图中的符号：

3）、电阻的单位：

     国际单位：欧姆，简称欧，符号为 “Ω”

注意：

如果导体两端电压为1V，通过的电流为1A，则这段导体的电阻就是1Ω。

常用单位：kΩ（千欧）， MΩ（ 兆欧）    换算关系： 1 kΩ=103 Ω　1 MΩ=106 Ω

3、常见电阻值

人的双手间（干燥）    1000—5000Ω      人的双手间（潮湿）     200—800Ω

照明灯泡（工作时）    100—2000Ω       实验用小灯泡         5—50Ω

实验用导线（每根）    0.01—0.1Ω

     从表中可知，在同样条件下，       、      材料的电阻很小，    、      材料的电阻很大。一般常用        材料来做导线，         、         来做绝缘体。

    人体电阻的一般值是1000－2000 欧。出汗时，人体的电阻值较         ；干燥时，人体的电阻值较         。

二、    探究：决定导体电阻大小的因素有哪些

1、提出问题：导体的电阻和哪些因素有关

2、猜想和假设：

    猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关

    猜想二:导体的电阻可能与导体的粗细有关

    猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关

猜想四:导体的电阻可能与导体的温度有关

3、设计实验方案（控制变量法）

思考：

a、根据猜想你需要一些什么样的导线？

b、在实验中你如何将导体的电阻“显示”出来？

①通过比较灯的亮暗来判断：灯亮则导体对电流的阻碍作用小，电阻小

②通过比较电流表的示数来判断：示数大则导体对电流的阻碍作用小，电阻小

③综合比较灯的亮暗和电流表的示数来判断

c、你能设计出实验记录表吗？

4、实验过程

1）、探究导体电阻与长度的关系

    控制不变的量有：       、        、        。

结果：在温度相同的条件下，材料和横截面积相同的导体，长度越长，电阻越       。

2）、探究导体电阻与横截面积的关系

  控制不变的量有：       、        、        。

结果：在温度相同的条件下，材料和长度相同的导体，横截面积越大，电阻越       。

3）、探究导体电阻与材料的关系

 控制不变的量有：       、        、        。

结果：在温度相同的条件下，长度和横截面积相同的导体，电阻与材料有关。

4）、探究导体电阻与温度的关系

照图加热，观察灯泡的亮度变化。

注意：1）、对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，即电阻随温度的升高而增大。

2）、但也有少数导体，电阻随温度的升高而减小，如：碳、热敏电阻。

5、实验结论：

1）、在长度、横截面积相同的情况下，导体的电阻跟材料有关。

2）、在材料、横截面积相同的情况下，导体的电阻跟长度有关，长度越长，电阻越大。

3）、在材料、长度相同的情况下，导体的电阻跟横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。

4）、电阻大小还跟温度有关。

三、    变阻器

1、能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。

2、常见的变阻器有：滑动变阻器、电阻箱和电位器

四、    滑动变阻器

1、构造：

2、工作原理：改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电阻，从而改变电流。

3、图示

  （1）实物图：

　（2）结构示意图：

  （3）元件符号：

4、滑动变阻器的使用

1）、使用C、D（上边两个）接线柱：      2）、使用A、B（下边两个）接线柱：

3）、使用A、Ｃ（一上一下）两个接线柱：   4）、使用A、D（一上一下）两个接线柱：

5）、使用B、C（一上一下）两个接线柱：    6）、使用B、D（一上一下）两个接线柱：

注意事项：

    （1）观察铭牌，例如“200Ω 1.5A ”的含义是：变阻器的最大阻值是200Ω，允许通过的最大电流是1.5A。

     (2) 对于实验室常见的滑动变阻器，其正确接法的共同特点是“__________”

     (3) 滑动变阻器要______接在所要控制的电路中。

     (4)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于阻值_______的位置（为了防止闭合开关闭合时电流过大而烧坏元件）。

（5）滑动变阻器的作用

     保护电路

     调节电压和电流

五、    电阻箱

能表示出阻值的变阻器。

1、旋钮式电阻箱                                  2、插孔式电阻箱

读数方法：指针所指数值乘以倍率后相加                  拔起的按键下对应的电阻相加

3、比较滑动变阻器和电阻箱的异同

六、变阻器的应用

1、电位器

2、油量表

①     定值电阻的作用：保护电路；

②     油量表是由电流表改装的；

③     油量增多时，滑动变阻器连入电路中的电阻减小，电路中电流增大，油量表示数增大。

真题演练

一、单选题

1．（2021·山东东营·中考真题）下列说法正确的是（　　）

A．原子是由质子和中子构成的

B．电磁波不能在真空中传播

C．导体的电阻是导体本身的一种性质

D．铜丝、铅笔芯、玻璃都是导体

【答案】C

【详解】

A．原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子构成的，故A错误；

B．电磁波可以在真空中传播，故B错误；

C．导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体两端的电压和通过它的电流大小无关，故C正确；

D．铜丝、铅笔芯容易导电，是导体，而玻璃不容易导电，是绝缘体，故D错误。

故选C。

2．（2021·湖北武汉·中考真题）利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为La=Lb==，横截面积关系为Sa=Sb=Sc=，其中a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（　　）

A．选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系

B．选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系

C．选用a和c进行实验，可以探究导体电阻跟横截面积的关系

D．选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系

【答案】A

【详解】

a、b、c、d四根合金丝，a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝，长度关系为

横截面积关系为

A．选用a和b进行实验，a和b长度相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故A正确；

B．选用c和d进行实验，c和d长度相同，横截面不相同，材料相同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟导体横截面的关系，故B错误；

C．选用a和c进行实验，a和c长度不相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟长度的关系，故C错误；

D．选用b和d进行实验，b和d长度不相同，横截面不相同，材料不同，有多个变量，无法得出结果，故D错误。

故选A。

3．（2021·四川泸州·中考真题）我们已学习了多种物理方法，下列探究实验涉及的方法中，其中一个与其余不同的是（　　）

A．探究磁场中通电导体受力方向与电流方向的关系

B．探究通过导体中电流大小与其电阻大小的关系

C．探究导体电阻的大小与导体长度的关系

D．探究串联电路的等效电阻与各串联电阻间的关系

【答案】D

【详解】

当所探究的量跟多个因素都有关的时候，需要使用控制变量法，改变其中一个因素，同时使其它因素不变，用于探究变量之间的关系，本题中，磁场中通电导体受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关，通过导体中电流大小与导体两端电压和导体电阻有关，导体电阻大小与导体长度、横截面积及材料有关，所以均需要使用控制变量法，而探究串联电路等效电阻与各串联电阻关系没有其它影响因素，不需要使用控制变量法。

故选D。

4．（2021·广西·南宁二中三模）小明用如图实验装置"探究影响电阻大小的因素”，a、b为长度一样的镍铬合金，b比a横截面积大，关于此实验，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阳越大

B．利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积，导体长度的关系

C．为了准确比较两条合金的电阻，可在电路中串联一个电压表

D．如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银丝进行实验，实验效果会更好

【答案】B

【详解】

A．小灯泡越亮，电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；

B．利用此装置中的一根电阻丝，用夹子改变电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系，故B正确；

C．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故C错误；

D．其他条件相同时铜丝或银丝的电阻很小，如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银丝进行实验，电路中电流变化不大，灯泡的亮度变化不明显，即实验效果不明显，故D 错误。

故选B。

5．（2021·广西大学附属中学三模）下列说法正确的是（    ）

A．绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷

B．导体的电阻越小，表示导体对电流的阻碍作用越小

C．两个完全相同的灯泡串联，靠近电源正极的灯泡较亮

D．电压一定的情况下，导体的电阻与导体中的电流成反比

【答案】B

【详解】

A．绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷，而不是几乎没有电荷，故A错误；

B．根据公式 可得，电压一定时，导体电阻越小，通过的电流越大，表示导体对电流的阻碍作用越小，故B正确；

C．两个完全相同灯泡的电阻相等，它们串联时通过的电流相等，由P=I2R可知两灯泡的实际功率相等，两灯泡的亮暗相同，故C错误；

D．电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，故D错误。

故选B。

6．（2021·湖南安乡·一模）A和B两根完全一样的导线，长度都是1m，阻值为和，把A剪去一半，剩下的一半阻值为，把另外一半拉长到1m，阻值为，则下列关系正确的是（　　）

A． B． C． D．

【答案】B

【详解】

A和B是两根完全一样的导线，阻值为RA和RB，则RA = RB；把A剪去一半，剩下一半的长度是原来的一半，则剩下的一半阻值

把另外一半拉长到1m，长度变为原来的长度2倍，横截面积变为原来的一半，则阻值变为原来的4倍，即

故B正确，ACD错误。

故选B。

7．（2021·陕西韩城·一模）下列说法正确的是（　　）

A．铜导线越粗、越长，它的电阻就越大

B．0的水变成0的冰，温度不变，内能不变

C．常见的物质是由大量的分子构成的，分子间只有引力或斥力

D．冬天房屋的积雪没有熔化，但是会逐渐减少是发生了升华，该过程吸收热量

【答案】D

【详解】

A．铜导线越长电阻越大，但是越粗电阻越小，故A错误；

B．0的水变成0的冰，是凝固过程，凝固过程中，放出热量内能减小，但温度保持不变，故B错误；

C．分子间的引力和斥力是同时存在的，故C错误；

D．冬天房屋的积雪没有熔化，但是会逐渐减少由固态变为了气态，是升华现象，升华吸热，故D正确。

故选D。

8．（2021·四川·西昌市航天学校模拟预测）下列是物理实验中常见的一些测量仪器的使用，其中读数正确的一组是（　　）

A．3min38.3s，-7℃，6041Ω B．3min8.3s，-7℃，6041kΩ C．3min38.3s，-6℃，6041Ω

【答案】A

【详解】

在秒表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在3.5，所以分针指示的时间为3.5min，在秒表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在8.3s处，所以秒针指示的时间为8.3s，即秒表的读数为3min38.3s；由图知道温度计的示数从上到下示数增大，所以此时的温度为0℃以下，温度计的分度值是1℃，故温度计的示数是-7℃；由图示电阻箱知道，其示数为

6×1000Ω+0×100Ω+4×10Ω+1×1Ω=6041Ω

综上所述，只有A正确。

故选A。

9．（2021·重庆一中一模）我国法律规定，驾驶员醉驾要负刑事责任。小华设计了一种酒精测试仪的电路。其中R0为定值电阻，R为酒精气敏元件，其阻值随被测气体中酒精气体浓度的变化规律如图所示。若电源两端的电压不变，则闭合开关S，随气敏元件所测酒精气体的浓度增大，电表的示数也增大的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】A

【详解】

若电源两端的电压不变，则闭合开关S，随气敏元件所测酒精气体的浓度增大，气敏电阻的阻值变大。

A．根据串联分压，电阻越大，电压越大，而本选项中，气敏电阻的阻值变大时，电压表的示数变大，故A符合题意；

B．电压表测量电源电压，故电压表的示数不变，故B不符合题意；

C．气敏电阻的阻值变大时，总电阻变大，电源电压不变，故电流变小，故C不符合题意；

D．电流表并联在气敏电阻两端，气敏电阻被短路，故D不符合题意。

故选A。

10．（2021·湖南隆回·二模）如下图所示，电源电压恒定不变，当S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．滑动变阻器联入电路的阻值减少

B．电路消耗功率增加，电流表示数变大

C．电路消耗功率降低，电流表示数变小

D．电路消耗功率降低，电流表示数变大

【答案】C

【详解】

A．由图知道，当S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻增大，故A错误；

BCD．滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻增大，由欧姆定律知道，电路的电流减小，则电流表的示数减小；电源电压恒定不变，由知道，电路消耗功率减小，故BD错误，C正确；

故选C。

11．（2021·安徽·合肥市第四十五中学三模）如图，小雨同学设计的监测风速变化的装置原理图，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，闭合开关S，随着风速的改变，下列说法正确的是（　　）

A．当风速增大时，电压表示数变小

B．当风速增大时，电压表和电流表示数之比变大

C．当风速减小时，电流表示数变大

D．当风速减小时，电路消耗的总功率变大

【答案】A

【详解】

监测风速的装置根据流体压强关系，流速越大，压强越小，风速增大，装置会向下移，连杆带动滑片向下移；

A．当风速增大时，滑片下移，R2阻值变小，根据串联分压，电压表示数变小，故A正确；

B．当风速增大时，滑片下移，R2阻值变小，电压表和电流表示数之比为R2值，将变小，故B错误；

C．当风速减小时，滑片上移，R2阻值变大，根据欧姆定律，电流表示数变小，故C错误；

D．当风速减小时，滑片上移，R2阻值变大，电流变小，电路消耗的总功率

将变小，故D错误。

故选A。

12．（2021·天津北辰·二模）在图所示电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度。如果要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡的亮度变暗，则电路中、两个导线的端点应该连接滑动变阻器的（　　）

A．接线柱A、 B．接线柱A、

C．接线柱、 D．接线柱、

【答案】A

【详解】

要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡的亮度变暗，说明电路中的电流变小，由可知，电源电压不变，电路中的电阻变大，由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变大。

A．连接滑动变阻器的A、C接线柱，滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器连入电路的电阻变大，故A符合题意；

B．连接滑动变阻器的A、D接线柱，滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器连入电路的电阻变小，故B不符合题意；

C．连接滑动变阻器的C、D接线柱，相当于定值电阻，不能改变电路中的电阻和电流，故C不符合题意；

D．连接滑动变阻器的B、D接线柱，滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器连入电路的电阻变小，故D不符合题意。

故选A。

13．（2021·河北滦州·模拟预测）电源电压不变，当变阻器的滑片P向右滑动时，下列分析正确的是（　　）

A．电流表示数变大，电压表示数变小，R2的功率变小

B．电流表示数变小，电压表示数不变，R2的功率不变

C．电流表示数变小，电压表示数变大，R2的功率不变

D．电流表示数变大，电压表示数不变，R2的功率变大

【答案】B

【详解】

如图所示电路，R1与R2并联，电压表测电源电压，示数不变，电流表测干路电流，当变阻器的滑片P向右滑动时，R1电阻变大，电流变小，干路电流变小，电流表示数变小；R2两端电压不变，电流不变，功率不变，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

14．（2021·天津河西·一模）按照图所示的接法分别将滑动变阻器接入电路，当滑片P左、右移动时，其连入电路中的电阻变化情况与图中相同的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】B

【详解】

按图示接法，滑片左侧为有效接入部分，当滑片P左、右移动时接入阻值变小、变大。

A．图示变阻器接入电阻恒为零，故A不符合题意；

B．按图示接法，滑片左侧为有效接入部分，故B符合题意；

CD．按图示接法，滑片右侧为有效接入部分，故CD不符合题意。

故选B。

15．（2021·辽宁铁岭·模拟预测）图甲为某可调节亮度台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的是三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，下列分析正确的是：（　　）

A．电位器与灯泡并联

B．电阻丝是由半导体材料制成的

C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗

D．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮

【答案】D

【详解】

A．电位器串联在电路中能改变电流的大小，所以电位器应与灯泡串联，故A错误；

B．电阻丝是用电阻率大、熔点高的导体材料制成的，故B错误；

C．若将a、c接入电路中，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误；

D．若将b、c接入电路滑片右边的电阻丝接入电路，顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故D正确。

故选D。