第22讲 电阻的影响因素与电压的测量-2023-2024学年新八年级科学暑假精品课

第22讲 电阻的影响因素和电压的测量

1.   电阻的影响因素
2.   变阻器
3.   电压的测量

一.物质的导电能力：

1.导体与绝缘体：

①导体定义：容易导电的物质叫做导体，主要是物体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、盐类的水溶液等。

②绝缘体定义：不容易导电的物质叫做绝缘体。电荷不能定向移动，摩擦起电的材料多数使用绝缘体，常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。

③导体与绝缘体并不是绝对的：有些绝缘体在条件改变时会变成导体，

④半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗，半导体主要应用于电子工业。

⑤物质导电的原因：有些物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电，原子核带正电。金属内部原子核的位置基本固定，但是存在着大量可自由移动的电子，自由电子可以发生转移，所以能导电。而绝缘体中几乎没有能自由移动的电子，所以不能导电

二.电阻：

1.概念：电阻是用来表示导体对电流的阻碍作用能力强弱。绝缘体的电阻非常大，电流不容易通过；导体的电阻小，电流容易通过。

2.符号：用R表示导体的电阻，在电路图中的符号是“ ”。

3.单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。 比欧姆大的单位还有千欧、兆欧,

1兆欧（MΩ）= 103千欧（KΩ）,1千欧（KΩ）= 103欧(Ω)

三.探究影响电阻大小的因素：

1.思路：利用相同电源下电流大小比较电阻大小

2.装置

3.探究导体的电阻与长度的关系

①实验操作：选择导体的材料和横截面积相同，选用不同长度的导体接入电路，比较电流大小，从而判断电阻大小

②结论：材料、横截面积相同的导体，长度越长,电阻越大。

4.探究导体的电阻与横截面积的关系

①实验操作：选择导体的材料和长度相同，选用不同横截面积的导体接入电路，比较电流大小，从而判断电阻大小

②结论：材料、长度相同的导体，横截面积越大,电阻越小。

5. 探究导体的电阻与温度的关系

①实验操作：选择导体的材料、横截面积和长度相同，将导体接入电路，改变导体的温度，比较电流大小，从而判断电阻大小

②结论：材料、横截面积、长度都相同的导体，电阻随着温度的变化而变化。

6.影响电阻大小的因素：

①内部因素：自身的材料，长度，以及横截面积

②温度的变化

7.人体的电阻大小：

人体电阻的平均值是1 000~ 2 000欧。不同的入或一个入在不同情况下的电阻值是不同的。气温高或入体出汗时，入体的电阻值较小；气温低空气干燥时，入体的电阻值较大

四.变阻器：

1.电阻变化的影响：在生活、生产和实验中，常常要改变电路中电流的大小，如通过改变电流来控制电动汽车的行车速度，调节收音机的音量，调节台灯的灯泡亮度等。电路中电流大小的改变可以通过改变电阻的大小来实现。

2.变阻器及应用：

（1）定义:可以改变电阻值的电阻器。

（2）作用:改变电路中的电流大小。

（3）应用:

①调音台改变音响设备发出声音的品质（改变不同影调的声音成分的响度）；

②改变收音机和电视机等的音量（改变响度）；

③改变电动汽车的行车速度（改变电流大小，从而改变转动速度）。

④改变台灯亮度（改变电流大小，从而改变灯泡亮度）。

五.滑动变阻器：

1.工作原理：靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小。

2.作用：通过调节电阻大小，改变电流大小

3.滑动变阻器的构造：滑动变阻器是由绝缘体瓷筒、线圈、金属棒、滑片、上下接线柱等元件组成。套在瓷筒上的线圈由表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成，它的两头分别与两个下接线柱相连，套在金属棒上的滑片可在金属棒上滑动，并与线圈紧密接触，线圈上能接触滑片的地方，绝缘漆已被刮去。

4.滑动变阻器的符号与接线方式：

①上端金属杆阻值不计相当于导线，下端电阻丝相当于电阻

②以短路的方式进行连接，所以需要一上一下，两个接上端电阻被短路相当于没有电阻，两个接下面无法进行调节阻值大小

③一上一下的时候注意滑片离下端越远是阻值越大

④滑动变阻器一般要与被调节用电器串联才能起到调节电流的作用，为了保护电路滑动变阻器初始时要滑至阻值最大处

5.旋钮式变阻器的接线方式与滑动变阻器类似：

①两个焊片连接一个，一个连接滑动端    ②通过改变电阻长度来改变电阻大小

六.电压：

1.电压的作用：电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。类似于给电荷力的作用。

2.电源：给电路提供电压的装置

3.单位：国际上通常用字母U表示电压,电压的单位是伏特,简称伏,符号是V。

更大的单位还有千伏(kV )，更小的单位有毫伏(mV)和微伏(μV)。

1千伏=103伏，1伏=103毫伏，1毫伏= 103微伏

4.常见的电压值：

（1）人体心脏内外膜电压：U= 6×10-2V         （2）一节普通干电池的电压U= 1.5V

（3）一节蓄电池的电压U=2V                   （4）汽车电源电压U=12V

（5）家庭照明电路的电压U= 220V              （6）工业用电电压U= 380V

（7）一般情况下,对人体的安全电压不高于36V( U≤36V)

（8）我国特高输电电压U= 106V                  （9）闪电云层之间U=109V

七.电压的测量：

1.电压表

①作用：测量电路电压大小的仪器

②符号：

③电压表的实物与简化图

④电压表的量程和分度值：电流表有三个接线柱，“-”表示负接线柱，两个“+”接线柱(注意不是“+”极和“-”极)

使用“3”和“-”两个接线柱时，它的量程是0~3伏，最大可测3伏的电压，每个大格为1伏，每个小格为0.1伏，即分度值为0.1伏;

用“15”和“-”两个接线柱时，量程是0~15伏，最大可测15伏的电压，每个大格为5伏，每个小格为0.5伏，即分度值为0.5伏。同一刻度线，大量程数值是小量程数值的5倍

2.电压表的使用：

①使用前先进行机械调零。

②电压表必须与用电器并联后接入电路中时，应使电压从电压表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，接反了之后会反转打弯指针。

③使用时可以把电压表直接接到电源两极上，测电源电压。

④电压表使用时需要选取合适的量程，量程过大读数不准确，量程过小损坏电压表，可以使用试触法选取

3.电压表的读数：

①观察电压表选取的量程，找到合适的分度值

②根据量程选取是0-3伏，还是0-15伏。当选用0-3伏时，每个小格就是0.1伏;选用0-15伏时，每个小格就是0.5伏。量后观察指针偏转的大格数和小格数。

八.串并联电路的电压规律

1.实验仪器：实验器材:两节干电池(或学生电源)两只不同规格的小灯泡、一个开关、 电压表、导线若干。

2.串联电路电压规律探究

①按电路图连接电路，用电压表分别测出U1,U2,U三段的电压大小，记录实验数据

②实验结论:对比实验数据，得出的结论是串联电路中各用电器电压和等于电源电压，即U=U1+U2

3.并联电路电流规律探究

①按电路图连接电路，用电压表分别测出U1,U2,U三点的电压大小，记录实验数据

②实验结论:对比实验数据，得出的结论是并联电路中，电压处处相等，即U=U1+U2

考点一：影响电阻的因素

【例1】小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡的亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越大

B．把镍铬合金丝换成铜丝或银丝，实验效果会更好

C．利用此装置能探究导体电阻大小与导体横截面积及长度的关系

D．为了准确比较两根合金丝的电阻，最好串联一个电压表和变阻器

【例2】如图所示的四种用品中，通常情况下属于导体的是（　　）

A．金属勺           B．瓷碗             C．塑料盒         D．木铲

考点二：变阻器

【例1】在收音机等用电器中，有一种叫“电位器”的变阻器，电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法正确的是（　　）

A．只把A和B接入电路，无法改变通过电位器的电流

B．只把A和C接入电路，可以改变通过电位器的电流

C．将B、C两点接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路的电阻变小

D．将A、B两点接入电路，当滑片逆时针旋动时，电位器接入电路的电阻变大

【例2】如图为一插拔式变阻器结构示意图，下面关于此电阻箱接入电阻值大小的说法正确的是（　　）

A．只拔出铜塞a、b，接入电路阻值为7Ω            B．只拔出铜塞c、d，接入电路阻值为7Ω

C．将铜塞a、b、c、d全拔出，接入电路的电阻最小  D．要使接入电路电阻值为7Ω，只能拔出铜塞c、d

考点三：电压的测量

【例1】在如图所示的电路中，开关 S 闭合时， 电压表 V 和 V1 的示数如图甲、乙所示。 则下列说法正确的是（    ）

A．电源电压为 14 伏              B．电源电压为 7 伏

C．电阻R上电压为 3.6 伏         D．电阻R上电压为 2.4 伏

【例2】在图所示电路中，闭合电键后电压表测灯两端电压的是（　　）

A．  B．   C． D．

1．下列说法中正确的是（    ）

A．导体容易导电说明导体内部有多余的电子

B．绝缘体不容易导电是因为它不能带上电荷

C．直接用手拿着金属棒与毛皮摩擦时，金属棒不会带电

D．通常情况下，塑料、玻璃、石蜡、空气都不是绝缘体

2．下列各图中，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端时，能使L从最亮调至熄灭的正确电路图是（    ）

A．B．C． D．

3．使如图中滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗，M、N与滑动变阻器接线柱的连接方法是（    ）

A．M接C，N接D B．N接B，M接A

C．N接D，M接B或A D．M接B，N接C或D

4．将两只滑动变阻器按图所示的方法连接，如果把a、b两根导线接入电路里，要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大，应把滑片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放在最左端

C．P1放在最右端，P2放在最左端 D．P1放在最左端，P2放在最右端

5．如图所示，a、b、c表示的是电压表或电流表，当K1、K2都闭合时，下列正确说法正确的是（　　）

A．a、b、c都是电流表 B．a、b、c都是电压表

C．a、b是电压表，而c是电流表 D．b、c是电流表，而a是电压表

6．如图所示，当开关闭合时各电表都有示数。当开关断开后，下列电表仍有示数的是（　　）

A．A1 B．A2 C．V1 D．V2

7．在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．锌片是番茄电池的正极                        B．如图所示的电压值为4V

C．可以将电压表直接接在该番茄电池的两端测量电压 D．为提倡节约，制作电池后的番茄作为蔬菜食用

8．用如图所示电路探究串联电路的电压规律，下列说法正确的是（　　）

A．电压表不能直接测量电源电压

B．改变两个小灯泡的规格，重复实验，是为了减小实验误差

C．实验得到的结论为：串联电路电压处处相等

D．若测量L1两端电压，需将电压表并联在A、B两点间，且电压表正接线柱接A点

9．某同学在做电学实验时，不慎将电压表和电流表的位置对换，如图，若开关闭合的后果是（　　）

A．两表都会被烧坏 B．两表都不会被烧坏

C．电压表不会被烧坏，且示数正常 D．电压表不会被烧坏，电流表可能被烧坏

10．如图所示各电路图中，闭合开关后，电压表能测灯L1两端电压的是（　　）

A．B．C． D．

11．有三根用同种材料制成的电阻丝，其中a、b的粗细相同，但a比b长；a、c的长短相同，但a比c粗。则a、b、c三者相比较，电阻最大的是（　　）

A．电阻丝a B．电阻丝b C．电阻丝c D．一样大

12．下列关于电阻的说法，正确的是（　　）

A．导体没有被连入电路时便没有电阻

B．导体的电阻与通过的电流有关，电流越大，电阻越大；电流越小，电阻越小

C．电阻是导体对电流的阻碍作用，导体的电阻由导体本身的性质决定

D．加在导体两端的电压越大，电阻就越大

13．下列做法能使导体的电阻变小的是（    ）

A．把铜丝对折成两段并联 B．把铜丝拉长

C．将铜丝加热 D．把铜丝换成长度和横截面积相同的铁丝

14.为了探究“影响导体电阻的因素”，小陈连接了如图所示的电路进行实验。在电路的A、B间分别接入a、b、c三根镍铬合金电阻丝，其中横截面积，长度。闭合开关，电灯最亮时接入的是（　）

A．a电阻丝 B．b电阻丝 C．c电阻丝 D．无法判断

15．下列关于电阻的说法，正确的是（    ）

A．导体没有被连入电路时便没有电阻

B．导体的电阻与通过的电流有关，电流越大，电阻越大；电流越小，电阻越大

C．电阻是导体对电流的阻碍作用，导体的电阻由导体本身的性质决定

D．加在导体两端的电压越大，电阻就越大

16．某兴趣小组的同学做了如图所示的实验：用酒精灯对废灯泡芯加热一段时间后电流表指针开始偏转，且示数变大这个实验表明（    ）

A．高温时玻璃为导体，常温时玻璃为绝缘体，所以玻璃为半导体

B．绝缘体通电时间足够长就可以变为导体

C．玻璃随温度升高，它由绝缘体变成导体，且电阻越来越小

D．以上说法都有道理

17．如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。下列关于滑动变阻器的构造说法正确的是（　　）

A．滑片与金属杆之间是绝缘的 B．瓷筒与线圈之间不能绝缘

C．线圈是用电阻率较大的合金线制成的 D．瓷筒上缠绕的合金线所有表面都绝缘

18．图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同，而且两个滑动金属片固联在一起，可以同时向左或向右移动同样的距离。已知甲的最大阻值比乙的最大阻值小，以下判断中正确的是（　　）

A．滑片向左移动时，电灯变亮 B．滑片向右移动时，电灯变亮

C．滑片无论向左或向右移动，电灯亮度不变 

D．滑片在滑动变阻器中央时电灯最亮，从中间无论向左、向右移动，电灯都变暗

19．下列有关物体导电性的说法，正确的是（　　）

A．绝缘体不能导电的主要原因是它们内部没有电子 B．导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力会增强

C.玻璃烧红后能导电的原因是自由移动的电子增加了 D.导体的横截面积越大，则其对电流的阻碍作用越大

20．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，发现电压表的指针发生偏转。下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数是7.5伏 B．导线a中自由电子从锌片移动到“-”接线柱

C．可以将电压表换成电流表 D．图中虚线部分相当于电路中的用电器

21．在如图所示的电路连接中，下列说法正确的是(    )

A．灯泡L1和L2并联，电压表测量的是电源电压     B．灯泡L1和L2并联，电流表测的是L1支路的电流

C．灯泡L1和L2串联，电压表测的是L1的电压      D．灯泡L1和L2串联，电压表测的是L2的电压

22．为了消除人体上因摩擦而产生的静电，在加油站里加油时，一般都要先用手触摸静电释放按钮，将静电释放掉后再加油，如图所示。下列说法中，错误的是（　　）

A．固体之间的相互摩擦可能产生静电

B．静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体

C．某物能吸引轻小物体，则该物体一定带有静电

D．摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移

二、探究题

23．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知：铜片是盐水电池的_______极，此电池的电压为_______V，铜片与电压表之间的导线中，自由电子运动方向是_______（选填“电压表到铜片”或“铜片到电压表”）。

24．实验小组用如图所示的装置进行探究导体的电阻与哪些因素有关？实验记录数据如表。

(1)比较步骤____，得出结论：导体的电阻与材料有关；

(2)比较步骤1和2，得出结论：_____；

(3)某同学比较步骤2和3，得出结论：导体电阻与长度无关，你认为该结论是否合理，理由是____；

(4)小刚同学在完成上述实验过程中，发现小灯泡的亮度变化不明显，你的改进方案是_____。