物理九年级全册（2024）第一节 电阻和变阻器学案

这是一份物理九年级全册（2024）第一节 电阻和变阻器学案，文件包含新沪科版九年级物理全一册培优讲义第十六章探究电路单元测试卷教师版docx、新沪科版九年级物理全一册培优讲义第十六章探究电路单元测试卷学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc200209972" 【重难题型讲解】 PAGEREF _Tc200209972 \h 1
\l "_Tc200209973" 题型1 电阻 PAGEREF _Tc200209973 \h 1
\l "_Tc200209974" 题型2 电阻大小与哪些因素有关3
\l "_Tc200209975" 题型3 变阻器6
\l "_Tc200209978" 【能力培优练】10
\l "_Tc200209979" 【链接中考】15
【重难题型讲解】
题型1 电阻
1．定义：
导体对电流的阻碍作用。
2.符号：R。
3.单位：
（1）国际单位：欧姆（Ω），简称“欧”。
（2）常用单位：千欧、兆欧。
（3）换算：1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω
4.定值电阻：
（1）概念：有固定电阻值的元件。
（2）电路符号：
5.常见电阻值：
6.对电阻的理解：
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。
【典例1-1】以下说法中正确的是（ ）
A．绝缘体有电阻，导体没有电阻
B．导体两端电压为零时，电流为零，但电阻不为零
C．只有导体才能用于做电工材料
D．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越小
【典例1-2】科学研究发现，人在说谎时，心理与生理都会发生变化，而且最灵敏的反应则是皮肤的电流（皮电）会发生变化。公安人员所使用的“测谎仪”就是依据这种原理制成的。以上研究说明：人体是导体，人体的电阻是________（填“固定的”或“可变的”）。
【典例1-3】关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（ ）
A．只要将导体连入电路，电路中就有电流
B．有电流通过的小灯泡其两端不一定有电压
C．导体中通过的电流为零时它的电阻也为零
D．电阻是导体本身的一种性质
跟踪训练1 下列关于导体和绝缘体的说法中正确的是（ ）
A．导体都是靠正电荷的定向移动来导电的
B．导体容易导电，所以是良好的电工材料；绝缘体不容易导电，所以不是良好的电工材料
C．通常情况下，石墨、大地、人体、铁、食盐水都是导体，橡胶、塑料、陶瓷、水都是绝缘体
D．导体在任何情况下都可以导电，绝缘体在任何情况下都不会导电
跟踪训练2 导体对电流的阻碍作用叫电阻，电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流_____（选填“有关”或“无关”），物理学中用科学家______的名字作为电阻的单位，以纪念他对物理学的贡献。在电路中，要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做________，简称电阻，电路图中用_______ 表示。
题型2 电阻大小与哪些因素有关
1．提出问题：电阻大小与哪些因素有关？
2.猜想与假设：
电阻大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关？
猜想依据：
（1）不同的道路的同行能力不同，比如土路和柏油马路----可能与导体材料有关；
（2）道路越宽同行能力越强，比如羊肠小道和柏油马路----可能与导体横截面积有关；
（3）长跑比赛，人跑的路程越远感到越累----可能与导体长度有关。
3.设计实验：
这是一个多因素问题，应当运用“控制变量法”去研究每一个因素对电阻大小的影响。为此，我们在一定温度下用如图所示的实验装置进行实验。a、b、c 是三根用同一种材料制成的导线，a、b 长短相同但粗细（横截面积）不同，a、c 粗细相同而长短不同；导线 d 与导线 c 的长短、粗细都相同，但材料不同。
4.实验方法：
（1）转换法：根据电流表示数变化（或小灯泡亮度的变化）来反应导体电阻大小的改变。
（2）控制变量法：
A.探究导体电阻大小与导体横截面积关系时：应该控制导体材料和长度不变；
B.探究导体电阻大小与导体长度关系时：应该控制导体材料和横截面积不变；
C.探究导体电阻大小与导体材料关系时：应该控制导体横截面积和长度不变。
5.分析论证：
（1）导体的电阻大小跟导体的材料有关。
（2）在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大。
（3）在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。
（4）另外，电阻还跟温度有关。一般情况，温度越高，电阻越大。
6.实验结论：
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。
【典例2-1】如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换铝芯更粗的电缆，其目的是（ ）
A．增大电阻B．减小电阻C．减小质量D．减小密度
【典例2-2】如图所示，甲图中AB和CD是长度不同，粗细相同的镍铬合金线。乙图中AB和CD是长度相同，粗细不同的镍铬合金线，用图示的装置可以研究同种材料导线电阻的大小与什么因素有关，有什么关系。由甲图的实验可以得出的结论是______；由乙图的实验可以得出的结论是_______。
【典例2-3】“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示。
（1）实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小；
（2）实验中采用的研究方法是___________和转换法；
（3）分别将编号为_________的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关；
（4）分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的________有关；
（5）分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了____的工作原理中；
A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器
（6）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可用_______代替小灯泡完成实验。
跟踪训练1 （多选题）如图所示钨丝与小灯泡L连接，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知（ ）
A．钨丝的电阻随温度升高而减小
B．钨丝的电阻随温度升高而增大
C．加热时钨丝的电流等于小灯泡L的电流
D．加热时钨丝的电流小于小灯泡L的电流
跟踪训练2 如图，将导体接到电路的A、B之间时，导体与灯泡是_____联的；如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较________来判断不同导体电阻的大小，若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中_________作进一步的判断。
题型3 变阻器
1.变阻器：
（1）概念：能改变接入电路中电阻大小的元件。
（2）工作原理：
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
（3）种类：滑动变阻器和电阻箱。
（4）变阻器的应用：
电扇的调速器、电视机和收音机的电位器、电动车的调速器、台灯的亮度调节等。
（5）变阻器作用：
A.保护电路。
B.通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压。
2.滑动变阻器
（1）构造：
核心部件有：线圈、金属杆、滑片、接线柱等。
（2）结构示意图：
（3）电路符号：
（4）滑动变阻器铭牌含义：
某滑动变阻器标有“200Ω 2A”字样：
200Ω表示滑动变阻器的最大阻值为200Ω或变阻范围为0-200Ω。
2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。
（5）滑动变阻器使用方法：
A.串联在电路中。
B.“上下各一”的接法变阻。
C.接入电路前应调到阻值最大（滑片远离下接线柱）。
3.电阻箱：
（1）电路符号：
（2）结构：
（3）读数方法：
各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻。如右图：电阻箱连入电路的阻值为3608Ω。
（4）优缺点：
A.优点：能够读出连入电路的电阻值。
B.缺点：不能逐渐改变连入电路的电阻。
【典例3-1】滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中导线的_____来改变电阻，从而改变电路中的电流。如图1所示是滑动变阻器的结构示意图，要使滑片P向右滑动时，电阻变大，应接入的接线柱为_____两个或____两个接线柱；若要使滑动变阻器相当于一个定值电阻，应接入_____两个接线柱。
【典例3-2】如图所示，是一位同学设计的风力测定仪，O是转动轴，OC是金属杆，下面连着一块受风板，无风时，OC是竖直的，风越大，OC杆偏转角度越大，AB是一段弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点。
（1）金属杆OC与弧形电阻组合相当于一个________________；
（2）测风力时，是通过观察____________________来知道风力的大小；
（3）如果风力变化不大，现象不明显，你想采取________________措施使现象更明显。
【典例3-3】如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是（ ）
A．油位越高，流过R的电流越大 B．R、R0在电路中是并联的
C．油位越高，R两端的电压越大 D．油量表是由电流表改装而成的
跟踪训练1 （2026九年级上·江苏泰州·阶段练习）如图是小明用身边的器材自制的简易调光灯，闭合开关，回形针向左移动的过程中灯泡亮度应该 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）；但小明发现灯泡的亮度变化不明显，他应该调换更 （选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验。如果断开开关，铅笔芯的电阻阻值 （选填“等于”或“不等于”）零。
跟踪训练2 如图所示是某同学设计的模拟可调光台灯电路，其中电位器有a、b、c三个接线柱，请连接电路，使顺时针旋转滑片时灯泡变亮。
【能力培优练】
1．小华同学自主学习了《电阻》一节后，整理部分知识结构如图，请补全知识结构图。 、
2．芯片是一种微型电子电路，能够执行特定的功能，如数据处理、信号放大、存储信等，其核心材料是 （选填“半导体”、“超导体”或“绝缘体”）材料，生活中充电宝内置了芯片，当充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的 。
3．（2026九年级上·甘肃天水·期中）如图甲所示，电阻箱接入电路的阻值为 Ω，图乙为亮度可调的台灯，电位器（就是滑动变阻器）是调节其亮度的装置；图丙为电位器的内部结构示意图，、、是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动，若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 （填“和”“和”或“和”）接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料，应该选用 （填“铜丝”或“镍铬合金丝”），在闭合开关前，应将阻值调到 （填“最大”或“最小”）来保护电路。
4．某实验小组利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素，实验中用到的锰铜丝和镍铬合金丝的横截面积相同。下列说法正确的是（ ）
A．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
B．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
C．选择金属丝②和③可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D．实验过程中，若灯泡亮度变化不明显，可将灯泡换成电压表进行实验
5．下图是一款蓝牙LED音箱，其中制作LED（发光二极管）的材料是（ ）
A．导体B．绝缘体C．半导体D．超导体
6．如图所示， AB 和 BC 是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体， 将它们串联后接入电路中， 下列说法正确的是（ ）
A．AB段电阻大， 电流小
B．BC段电阻小， 电流大
C．AB 段电阻一定大， 电流与BC段相等
D．BC段电阻可能大， 电流与 AB段相等
7．如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知（ ）
A．钨丝的电阻随温度升高而减小B．向钨丝吹气时，钨丝电阻变小
C．给钨丝加热时，电路中的电流变大D．向钨丝吹气时，钨丝电阻变大
8.（2026九年级上·河北邯郸·期中）如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，是滑动变阻器，从油量表指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少。则下列说法不正确的是（ ）
A．当燃油燃尽时，油量表不会烧坏
B．油量增加，接入电路的电阻值减小，油量表示数变大
C．当车辆正常行驶时，接入电路的电阻逐渐变小
D．定值电阻可以起到避免短路，保护电路的作用
9．（2026九年级上·山东聊城·期中）如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向右移动时灯变亮的是图（ ）
A．B．C．D．
10．某电阻的图像如图，当通过它的电流逐浙增大到0.6A时，该电阻的阻值（ ）
A．变大B．不变C．变小D．先变小后变大
11．如图所示，下列说法中，错误的是（ ）
A．甲图，给灯丝加热，电路中的灯泡L慢慢变暗
B．乙图，给玻璃加热，当玻璃变成红炽状态后，灯泡L开始发光，且慢慢变亮
C．甲图的实验现象说明温度升高，导体的电阻变大
D．乙图的实验现象说明温度升高，玻璃中从没有自由电荷到有自由电荷
12．小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想。
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横截面积有关。
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了根电阻丝，其规格、材料如表所示：
(1)如图所示，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中电路设计提出了自己的观点。
小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。
你赞同 （填“小明”“小红”或“小亮”）的观点。
(2)为了验证猜想二，可依次把M、N跟 （填编号）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻与 的关系，其结论是 。
(4)分别将编号为A、D的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的 有关；
(5)小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想 （填“一”“二”或“三”）的实验验证。
13.如图给出了几种元件，要求用滑动变阻器控制灯泡中的电流大小，电流表测出总电流的大小，电压表测出灯泡两端的电压。
（1）画出电路图，并按电路图连接实物图；
（2）根据你连接的实物图完成下表。
【链接中考】
1．（2026·广西·中考真题）在如图所示的电路中，用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知，镍铬合金丝的阻值变大，而导致其阻值变化的主要因素是（ ）
A．质量B．长短C．粗细D．温度
2．（2026·湖北武汉·中考真题）某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素，实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是（ ）
A．实验过程中，灯泡越亮，说明接入电路中金属丝的电阻越大
B．选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C．选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D．选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
3．（2026·福建·中考真题）空间站中，发光二极管为金鱼藻提供光照，其主要材料属于（ ）
A．导体B．半导体C．绝缘体D．超导体
4.（2026·湖北）有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根，小晶通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有：干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。
（2）要研究长度对电阻的影响，应选择______（填“同一”或“不同”）金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时，电流表示数如图乙，读数为______A。改变长度并记录电流值填入上表，随着长度减小，电路中电流变______，表明电阻变______。
（3）要研究材料对电阻的影响，可使上述三根金属丝接入电路的长度均为______m（填“0.4”“0.7”或“0.9”）。
（4）完成探究后，小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路，模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时，可推断镍铬丝接入电路的长度变______。
5．（2026·四川达州·中考真题）一节新干电池电压约为 V，如图所示电阻箱阻值读数为 Ω。
6.（2026·吉林）某调光台灯简化电路图如图所示，电源电压保持不变。为使台灯变亮，滑片应向_____________端移动。台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，电路发生故障可能是滑动变阻器_____________。
7．（2026·四川成都·中考真题）小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图，如图所示。在E、F间接入滑动变阻器，闭合开关，当滑片P向左滑动时，灯泡变暗。下列四种接入方式，符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
8．（2020·浙江嘉兴·中考真题）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员向下踩油门踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2026·辽宁抚顺·二模）在“练习使用滑动变阻器”的实验时，老师已经完成了部分电路的连接如图所示，如闭合开关后，将滑片向右滑动时，灯变亮，连入电路中ab间的接线柱应是（ ）

A．接A与BB．接A与CC．接B与CD．接B与D
10．（2026·四川成都·一模）图是电位器原理图，结构如图所示。若要增大喇叭音量，应 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动旋钮。喇叭工作一段时间后，无论如何调节滑片，喇叭音量一直很大，响度不变，电路故障可能是电位器 （选填“开路”或“短路”）。
★特别提醒
电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。
不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
★特别提醒：电阻率
长为1m、横截面积为1mm2的不同材料在温度20 ℃时的电阻值叫做该种材料的电阻率。下表为常见几种材料的电阻率。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
编号
材料
长度
横截面积
A
镍铬合金
B
镍铬合金
C
镍铬合金
D
锰铜合金
滑片P
变阻器连入的
电阻怎样变化
小灯泡的亮度
怎样变化
电流表示数
怎样变化
电压表示数
怎样变化
向右移动
向左移动
编号
材料
长度/m
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
长度/cm
60.0
40.0
20.0
…
电流/A
1.33
2.61
…