八年级科学部分 第4讲 电阻滑动变阻器 浙教版

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线电阻、滑动变阻器学员班级： 年 级： 课 时 数：3课时学员姓名： 辅导科目： 学科教师： 教学主题电阻、滑动变阻器教学目标1掌握电阻的定义、影响电阻大小的因素2探究影响电阻大小的因素3掌握滑动变阻器的使用教学要点重点：1.电阻的定义、影响电阻大小的因素2学习探究电阻影响因素的实验思想，掌握控制变量法在实验探究中的应用3滑动变阻的使用难点：1.影响电阻大小的因素2学习探究电阻影响因素的实验思想，掌握控制变量法在实验探究中的应用3滑动变阻的使用授课日期及时段教学过程【作业讲评】作业完成量。教师批改/学生互改，应打分，强化学员的竞争意识。易错难点讲解。建议学生有错题本。【知识导入】思考1：电路中要用到导线，做导线的材料是什么呢？为什么要这样做？答案：导线的内芯是用铜等金属做的，导线的外套是用橡胶或塑料做的。因为铜等金属能导电（通过电流），而橡胶或塑料等材料不能导电（不能通过电流）。可见有的物质能导电，有的物质不能导电。思考2：用什么方法可以显示或说明是否会导电？分析：可在电路中接入电流表或小灯泡，如果电流表偏转或小灯泡发光，说明能导电。【内容讲解】知识点一：导体和绝缘体实验：探究物质的导电能力利用下列器材：电源、导线、开关、电流表或小灯泡，检测下列物质：金属丝；塑料尺；玻璃棒；铅笔芯（碳棒）；食盐水；粉笔；硬币能否导电。设计检测实验线路图，闭合开关S，分别接入上述待测物质进行实验测试，可将这些物质归为下列两类：容易导电（小灯泡发光）的物质为。不容易导电（小灯泡不发光）的物质有。1. 导体：容易导电的物质。常见的导体有：所有金属（水银）、石墨、人体、大地和食盐的水溶液等。2. 绝缘体：不容易导电的物质。常见的绝缘体有：橡胶、玻璃、塑料、瓷、干木头、油、干燥的空气、纯水等。家庭电路中的导线都是用塑料、橡胶等绝缘材料做外套的原因是防止导电而使人触电。实验探究：纯水接入电路，观察到电灯不发光，说明纯水是绝缘体。当溶入食盐或其他物质时，观察到电灯发光，能够导电。玻璃通常是绝缘体，但当玻璃接入电路并烧红时，观察到电灯发光。可见烧红的玻璃变成了导体。如果导体的表面被氧化或腐蚀，会使导电能力下降，甚至不容易导电。结论：导体和绝缘体不是绝对的，当条件发生变化时，导体与绝缘体会相互转化。3. 半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质。常见的半导体材料有硅和锗。半导体在电子工业中有广泛的应用，“硅谷”意指电子产品基地。4. 金属导电的微观解释我们已经学过，物质由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和绕原子核高速运动的电子构成。在这些微粒中，电子带负电，原子核带正电。金属导体内部的原子核位置相对固定，但核外的电子能自由移动，能从一个地方移动到另一个地方。而非金属中，几乎不存在能自由移动的电子。结论：可见金属导电的原因是内部存在大量自由移动的电子，绝缘体不导电的原因是内部几乎不存在自由电子。【经典例题】例1. 探究下列物质的导电性，铁制钢笔；橡皮；铅笔芯；棉衣；人体的尿液；玻璃杯；电视机外壳；干燥的空气。解析：此题考查物质的导电性知识。答案：属于导体的是，属于绝缘体的是。例2. 金属导体和绝缘体的区别在于 （ ）A. 金属导体中有电子，绝缘体中没有电子B. 金属导体中的电子能自由移动，绝缘体中没有电子C. 金属导体中有自由电子，绝缘体中没有自由电子D. 金属导体中没有自由电子，绝缘体中有自由电子解析：此题考查金属导电的根本原因。答案：C例3. 在通常情况下，下列各物质全部属于导体的是 （ ）A. 食盐水、锗、玻璃 B. 汞、碳棒、人体C. 纯水、铜、食盐 D. 铁丝、硅、大地解析：此题考查区分常见的导体和绝缘体。答案：B例4. 电线芯通常是用铜丝做成的，是因为 ，容易 ；外套是用塑料橡胶做的，因为它们是 ，能够防止 。解析：此题考查电线中各部分的导电性和功能答案：铜丝是导体 导电 绝缘体 触电例5. 金属导体中可以自由移动的微粒是（ ）A. 原子 B. 原子核 C. 质子 D. 电子解析：金属导电的原因是内部存在大量自由移动的电子，绝缘体不导电的原因是内部几乎不存在自由电子。答案：D例6. 关于绝缘体，下列说法中正确的是 （ ）A. 绝缘体在任何情况下都不能导电B. 绝缘体不易导电，是因为不存在电子C. 绝缘体不易导电，是因为不存在带电微粒D. 绝缘体不易导电，是因为不存在自由电子解析：绝缘体内部有电子，但几乎没有自由电子。答案：D【限时训练PK】一、选择题1松木、橡胶、陶瓷、食盐溶液中属于导体的是（ ）A松木 B橡胶 C陶瓷 D食盐溶液2美国轰炸南联盟时使用了石墨炸弹。原理是：当炸弹爆炸时，产生大量石墨纤维搭在高压电线上，使电厂瘫痪。根据你学过的知识回答：（1）石墨是（ ）A导体 B绝缘体（2）电厂被破坏的原因是供电的电路出现（ ）A短路 B断路 3对导体和绝缘体，下列说法中不正确的是（ ）A绝缘体不容易导电 B导体容易导电C塑料不容易导电是绝缘体 D金属是导体，而非金属都是绝缘体4金属导体容易导电的原因是（ ）A金属内部有多余的电子 B金属内部有多余的正电荷C金属内部有大量的可以移动的电子5下列材料中，通常不容易导电的是（ ）A纯净的水 B钨丝（电灯的灯丝） C炭棒 D电炉丝二、填空题6如图所示，在开关和灯泡之间连着两金属夹A和B，在金属夹之间分别接入硬币、铅笔芯、大头针、橡皮，不能使灯泡发光的是 。7_导电的物体叫做导体。常见的导体有_、 以及人体、大地等。8在下列物质中：铜、塑料、大地、纯水、人体、空气、酱油、橡胶；在通常情况下属于导体的是 ，属于绝缘体的是 (填序号)。9在通常情况下，玻璃是 体，但受热达到一定高温时也会变成 。10下图是一根家用电线的示意图，它由两部分组成，中间电线的芯线A部分由 制成（选填“导体”、“绝缘体”），A的作用是 。外层B部分由 制成（选填“导体”、“绝缘体”），B的作用是 。11电阻用来表示导体对 作用的大小；电阻用字母 表示，电阻元件的电路图中符号是 。1210= k= 500= k= 物质的导电性12 D A A 35 D C A 6橡皮 7容易 金属 酸碱盐水溶液8 9绝缘 导体 10导体 导电 绝缘体 电绝缘11电流阻碍 R 1210000 107 0.5 510-4【内容讲解】知识点二：电阻1、不同的材料导电能力有强有弱，为了比较各种材料的导电能力的强弱，引入电阻。电阻是导体对电流的阻碍作用。电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大，导电能力越弱。绝缘体的电阻非常大，导电能力非常弱。电阻可用字母R表示。2、单位：欧姆，简称欧，符号为。比欧大的单位还有千欧k、兆欧M。关系：1M=103k，1k=103。【经典例题】例1. 完成下列换算。5兆欧= 千欧 0.5千欧= 欧30欧 千欧= 兆欧解析：根据1M=103k，1k=103进行单位的换算。答案：5兆欧=5103千欧 0.5千欧=500欧30欧0.03千欧=310-5兆欧例2. 物质甲的电阻R甲300欧，物质乙的电阻R乙3千欧，物质甲、乙的电阻大小比较正确的是 （ ）A. R甲R乙 B. R甲R乙 C.R甲R乙 D. 无法比较 解析：根据1k=103进行比较答案：C【内容讲解】知识点三：影响导体电阻大小的因素实验探究过程：科学猜想：1. 导体的电阻大小与导体的材料有关。 2. 导体的电阻大小与导体的长度有关。 3. 导体的电阻大小与导体的横截面积（粗细）有关。 4. 导体的电阻大小与导体的温度有关。影响导体电阻大小的因素可能有材料、粗细、长度、温度。为了证明以上猜测的正确性，设计实验进行探究。方法：控制变量法当有几个因素同时影响一个物理量的变化时，常采用控制变量法即让某几个因素不变，研究某个因素对一个量的影响程度。实验方案1. 探究导体电阻与长度的关系。控制的不变量有材料、粗细、温度。 在a、b两点间，分别接入粗细相同，长度不同的镍铬导体甲、乙（导体甲长度为1米，导体乙长度为0.5米）。闭合开关S，观察灯的亮度及电流表示数，填入表格。导体灯的亮度电流表示数电阻大小甲（1米）暗小大乙（0.5米）亮大小实验结果：材料、粗细相同的导体，长度越大，电阻越大。2. 探究导体电阻与粗细的关系。控制的不变量有材料、长度、温度。在a、b两点间，分别接入长度相同，粗细不同的镍铬导体甲、乙（甲横截面积为0.5毫米2，乙横截面积为1毫米2）。闭合开关S，观察灯的亮度及电流表的示数，填入表格。导体灯的亮度电流表示数电阻大小甲（0.5毫米2）暗小大乙（1毫米2）亮大小实验结果：材料长度相同的导体，越粗，电阻越小。3. 探究导体电阻与材料的关系。控制的不变量有长度、粗细、温度。在a、b间，分别接入粗细、长度相同，但材料不同的导体甲、乙（甲是镍铬导体，乙是铜导体）。闭合开关S，观察灯的亮度及电流表的示数，填入表格。导体灯的亮度电流表示数电阻大小甲（镍铬）暗小大乙（铜）亮大小实验结果：长度、粗细相同的导体，电阻大小与材料有关。综上可知：导体的电阻与导体的长度、粗细、材料有关，相同材料时，导体越长、横截面积越小，导体的电阻就越大。4. 根据实验研究表明：同样条件下，金属导体的电阻还与温度有关。温度升高，金属导体的电阻会增大；温度降低，金属导体的电阻会减小。某些材料，当温度降低到一定程度时，电阻会消失，这就是超导现象。其他条件相同，不同材料的电阻值（电阻率）是不同的。在同样条件下，银、铜材料的电阻很小，电木、橡胶材料的电阻很大。一般常用铜材料来做导线，用电木、橡胶来做绝缘体。人体电阻的一般值是10002000欧。不同的人或一个人在不同的情况下的电阻值是不同的。气温高，出汗时，人体的电阻值较小；气温低，干燥时，人体的电阻值较大。如果用L表示导体的长度，S表示导体的横截面积，表示导体的电阻率，则金属导体的电阻大小可表示为公式：R=。 【经典例题】例1.是某实验小组在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中所用导体的相关物理量的记录：导体编号ABCD长度（m）1.01.01.00.5横截面积（mm2）1.21.22.41.2材料镍铬丝锰铜丝镍铬丝镍铬丝（1） 影响导体电阻大小的因素较多，因此本实验要采用的探究方法是 ；（2）选用导体AD，可探究导体电阻大小与 是否有关；（3）要探究导体电阻大小与导体材料是否有关，应选用和两根导体（以上两空选填导体编号）。解析：（1）影响导体电阻大小的因素较多，因此本实验要采用的探究方法是控制变量法（2）如表中导体AD材料、横截面积相同，长度不同，所以选用导体AD，可探究导体电阻大小与长度是否有关；（3）要探究导体电阻大小与材料是否有关，应控制长度和横截面积相同，材料不同故选AB答案：（1）控制变量法；（2）长度；（3）A；B例2.粗细相同的铜丝甲、乙，甲的长度是乙的一半，则甲、乙电阻R甲、R乙的大小关系为 （ ）A. R甲=2R乙 B. 2R甲R乙 C. R甲R乙 D. 无法比较解析：此题考查长度对导线电阻的影响。因为R=，2L甲L乙则2R甲R乙答案：B例3. 长度相同的镍铬合金甲横截面积是乙的一半，则甲、乙电阻R甲、R乙的大小关系为 （ ）A. R甲2R乙 B. 2R甲=R乙 C. R甲R乙 D. 无法比较解析：本题考查横截面积对导线电阻的影响。因为R=，2S甲S乙则R甲2R乙答案：A例4. 镍铬合金甲、乙，已知甲、乙的长度之比是5：3，横截面积之比是2：5，则甲、乙电阻R甲、R乙之比是 （ ）A. 2：3 B. 3：2 C. 25：6 D. 6：25解析：此题考查影响导体电阻大小的因素。答案：C 例5. 长10米、电阻均为10欧的铜导线两根，连接成长20米的导线，接长后的导线电阻为 （ ）A. 10欧 B. 20欧 C. 5欧 D. 40欧解析：接长后的导线，粗细不变，长度变为两倍。根据R=，电阻变为20。答案：B例6. 横截面积为1毫米2、电阻均为1欧的镍铬合金线两根，合并成横截面积为2毫米2的导线，合并后的导线电阻为 （ ）A. 1欧 B. 2欧 C. 0.5欧 D. 4欧解析：合并后导线横截面积变为两倍，则电阻值为原来的一半。答案：C例7. 关于导体的电阻大小，下列说法中正确的是 （ ）A. 导体的长度越大，电阻越大B. 导体的横截面积越小，电阻越大C. 铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小D. 材料相同的导线，越长、越细，电阻越大解析：材料相同时，导体越长、横截面积越小，导体的电阻就越大。答案：D例8. （1）把长10米、电阻为10欧的铜导线拉成长20米的铜导线，拉长后的铜导线电阻为（ ）A. 10欧 B. 20欧 C. 40欧 D. 2.5欧解析：拉长后长度为原来的两倍，横截面积为原来的一半，则电阻为原来的4倍。答案：C（2）把长10米、电阻为10欧的铜导线平分两等份后，合成一根长5米的铜导线，合并后的铜导线电阻为 （ ）A. 10欧 B. 20欧 C. 40欧 D. 2.5欧答案：D例9. 有电阻均为10欧的相同导线若干根，现要求得到15欧的电阻值，则应 （ ）A. 把两根接长后使用B. 把两根合并后使用C. 一根取半与另一根接长后使用D. 一根取半与另一根合并后使用解析：一根取半电阻为5欧，与另一根接长后使用，总电阻为15欧。答案：C 例10. 把一根电阻值为R的合金导线，若拉长到原来的n倍，它的电阻变为 R；若n等分后再合并在一起，它的电阻变为 R。解析：拉长后长度为原来的n倍，横截面积为原来的1/n，则电阻值为n2R；n等分后每份电阻为原来的1/n，再合并在一起相当于横截面积变为原来的n倍则电阻值为。【限时训练PK】一、选择题1如图所示的实验装置中，用横截面积相同而长度不同的两根镍铬合金线AB和CD，分别将它们接入电路中，当闭合开关后，结果发现较长的镍铬合金线中的电流较小，由此可见（ ）A导体的电阻与导体的材料有关。B导体的电阻与导体的长度有关。C导体的电阻与导体的横截面积有关。D导体的电阻与导体的温度有关。2一般情况下，纯金属、合金和绝缘体长均为1米，横截面积均为1毫米2时的电阻从小到大的排列次序是（ ）A纯金属、合金、绝缘体 B合金、纯金属、绝缘体C纯金属、绝缘体、合金 D合金、绝缘体、纯金属3两条不同材料做成的电阻丝，已知电阻相同，长度也相同，那么它们的横截面积（ ）A一定相等 B一定不相等C有可能相同，也可能不相等 D以上都不对4长度相同的铜线和铝线，如果它们的电阻相同，那么（ ）A铜线要细一些 B铝线要细一些C铜线跟铝线粗细相同 D铜线要粗一些5若要改变某一导体的电阻，下列方法中无效的是（ ）A改变导体的长度 B改变导体的横截面积C改变导体的材料 D改变导体两端的电压6下列说法正确的是（ ）A导体两端的电压越大，它的电阻越小 B导体电阻的大小跟电压和电流有关C导体中的电流越大，它的电阻越小 D导体的电阻只跟它两端的电压和电流的比值有关二、填空题7在研究导体的电阻跟导线长度、横截面积和材料等因素的关系实验中，我们在研究电阻大小跟导线长度的关系时，控制 和 不变，改变导线的 ，找出导体电阻与长度的关系，这种研究问题的方法就是科学研究常用的控制变量法8用实验的方法研究影响电阻大小的因素，老师给同学们提供了以下备选的导线规格，见下表。要研究导体电阻和长度的关系应最合理的选择是 ，要研究导体电阻和横截面积的关系应最合理的选择是 ，要研究导体电阻和材料的关系应最合理的选择是 。材料编号长度（m）横截面积（mm2）锰铜合金a10.5b11c11.5d1.51e21康铜合金f11镍铬合金g119导体的电阻是导体本身的一种 ，它的大小决定于导体的 、 和 。导体的电阻还跟 有关。10一根粗细均匀的电阻丝剪掉一半，剩余部分的电阻将 ，若把两段拧在一起，它的电阻 (填“变大”或“变小”“不变”)。11人体电阻的平均值大约是 欧，不同的人电阻值一般是 ，同一个人在不同的情况下的电阻值一般也是 。影响导体电阻大小的因素16 B A C A D D 7材料 横截面积 长度 8bde abc bfg9性质 长度 材料 横截面积 温度 10变小 变小1110002000 不同的 不同的【内容讲解】知识点四：滑动变阻器介绍：靠改变接入电路中的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的装置。1. 结构：下图为滑动变阻器实物图，结构的名称：A瓷筒，B线圈，C金属杆，D接线柱，P滑动触头（滑片）。2. 滑动变阻器的结构图和电路图。 3. 原理：滑动变阻器中的线圈是用电阻率较大的合金线制成。改变合金线的有效长度，就可以改变电阻大小，从而改变电流大小。4. 使用：（1）与用电器串联在电路中使用；（2）接线时接线柱应“一上一下”连接；（3）闭合开关前，滑片P应移到最大值位置。5. 实验：连接如图的电路图，把滑动变阻器的接线柱分别连接在M、N两点，闭合开关，移动滑片P，观察灯的亮度和电流表示数。（1）当C和D接入M、N点时，亮度不变且最亮。原因：电阻为零。（2）当A和B接入M、N点时，亮度不变且最暗。原因：电阻是最大值不变。（3）当B和C或B和D接入M、N点时，滑片P向右移动，亮度变亮，电流表示数变大，原因：电阻变小。（4）当A和D或A和C接入M、N点时，滑片P向右移动，亮度变暗，电流表示数变小，原因：电阻变大。6. 旋钮型变阻器应用：收音机的音量开关，电扇的变速开关，台灯的调光开关。原理：与滑动变阻器的原理相同。【经典例题】例题1. 如图所示的滑动变阻器，其最大阻值是50欧，接线柱A和D连入电路中，若要使电阻减小，滑动触头P应向_端移动。如果P在最左端，则电阻值为_欧。如果P在最右端，则电阻值为_欧。解析：改变合金线的有效长度，就可以改变电阻大小。答案：左 0 50例题2. 上图中，如果RAE=20欧，则REB=_欧，RAC=_欧，RBD=_欧。如果E是中点，则RAE=_欧，REB=_欧。解析：电阻值和有效长度成正比。答案：30 20 30 25 25例题3. 滑动变阻器是可变电阻，其改变电阻的原理是 （ ） A. 改变电阻丝的横截面积 B. 改变电阻丝连入电路的长度 C. 滑片跟电阻丝发生摩擦 D. 改变接线柱中的导线连接解析：滑动变阻器中的线圈是用电阻率较大的合金线制成。改变合金线的有效长度，就可以改变电阻大小，从而改变电流大小。答案：B例题4. 如图为滑动变阻器在电路中使用，连接方式共有_种，其中_种是正确的，错误的连接方式是_，_。 解析：当C和D插入时，电阻为零。当A和B接入时电阻是最大值不变，为错误接法。答案：6 4 C和D A和B例题5. 上题图中，如果B和C连接，当滑片P向右移动时，移动变阻器的电阻值_。如果当滑片P向左移动电阻变大时，则应把_或_连入电路。解析：如果B和C连接，则PB段为有效阻值，滑片P向右移动时，PB变短，则电阻值变小。如果当滑片P向左移动电阻变大时，有效长度为BP段，则连入电路的为B和C或B和D。答案：变小 B和C B和D例题6. 如图是能调节电灯亮度的电路图，要使电灯变暗，滑片P应 （ ）A. 向a端移动 B. 向b端移动 C. 在b点不动 D. 在中间不动解析：要使电灯变暗，则要减小电流，需通过增大电阻，P应向b端移动。答案：B例题7. 下图中的四个图为滑动变阻器连入电路的几种情况，当滑片P向左移动时，使连入电路中的电阻变大的是 （ ）解析：此题考查有效长度的确定。答案：A例题8. 如图所示，两个滑动变阻器串联连入电路中，要使电阻中的电阻最大，则变阻器滑片应 （ ）A. P1在B1，P2在B2 B. P1在A1，P2在B2 C. P1在A1，P2在A2 D.P1在B1，P2在A2解析：P1在A1，P2在B2时有效长度最大。答案：B例题9. 如图所示电路，在开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应在 端。闭合开关S，当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变 ，观察到电流表的示数变 。解析：有效长度为a、p，闭合开关前应使连入的阻值达到最大，闭合开关S，当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电流变大。答案：b 小 大例题10. 如图表示一种汽车上自动测定油箱内油面高度的装置，P是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。请说明它的电学工作原理。解析：当油面上升时，浮球上升，滑片P向下滑动，滑动变阻器电阻变小，电流变大，电流表示数变大，油量表示数变大。【限时训练PK】一、选择题1关于滑动变阻器下列说法中正确的是( )A滑动变阻器是靠改变电阻线的横截面积来改变电阻的B滑动变阻器上的任意两个接线柱接入电路，它都可以改变电路中的电流大小C滑动变阻器上标出的电流值是允许通过它的最大电流值D在使用滑动变阻器时，闭合开关之前，滑动片不一定要放在阻值最大端2如下图所示是滑动变阻器的结构示意图，滑片向右滑动阻值变大的是（ ）ACBPDACBPDACBPDACBPDABCD3如右图所示，滑动变阻器滑片P向A端滑动时电流表示数的变化是（ ）A变大 B变小 C不变 D先变大，后变小ASBPA4有一种可调亮度的台灯，是通过旋扭式滑动变阻器来调节灯的亮度的，下面关于台灯的说法正确的是（ ）A变阻器和灯泡是并联的 B灯越亮时变阻器接入的阻值越大C灯越亮时变阻器接入的阻值越小 D灯泡的亮度与变阻器的接法无关5如图所示要使滑动变阻器接入如图所示的电路中后，当滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数要减小，则需（ ）AA接M，D接N B. A接M，B接NCC接M，D接N D. C接M，B接N6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从最亮变化到暗至熄灭的正确电路图是( )ABCD二、填空题7常用的滑动变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的 来改变电阻大小的。8一个滑动变阻器的标牌上标有“20，2A”的字样，其中“20”是指 ，“2A”指的是 。9如下图所示电路，若把接线柱A、C分别接入左图电路中的M、N处，闭合开关，滑动变阻器接入电路的电阻线是 （填“AP”或“BP”）段，当滑动触头P向右滑动时，变阻器接入电路的电阻线的长度变 （填“长”或“短”），变阻器接入电路的电阻值将变 （填“大”或“小”），小灯泡的亮度将变 （填“亮”或“暗”）。ACBPLMN10如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器接入电路的部分是_段（用字母表示）当滑片P向左移动时，变阻器连入电路的电阻_，电流表的示数_（填：“变大”、“变小”或“不变”）三、作图题11在下图