4.3-4.4 电阻与变阻器—浙教版八年级科学上册讲义（机构）（含答案）

第3-4节 电阻与变阻器
一、导体与绝缘体
1、（1）导体容易导电的原因是导体内有大量的自由电荷。这些自由电荷可以是电子，也可以是正离子和负离子，但不可能是质子。金属导电靠的就是自由电子。金属、石墨（碳）、人体、大地和盐类的水溶液都是导体。
（2）半导体中只有少量的自由电荷。硅、锗等实半导体。
（3）绝缘体不容易导电的原因是绝缘体中几乎没有自由移动的电荷。绝缘体中的电荷几乎都被束缚在原子或分子的范围内，不能自由移动。橡胶、玻璃、瓷、塑料、蒸馏水、干木头、油和干燥的空气都是绝缘体。
2、导体和绝缘体是相对的，并不存在绝对的界限。在一定条件下，如高温、高压或潮湿的环境下，绝缘体也可变为导体，如玻璃在通常情况下是绝缘体，但被烧红时会导电。
例1、关于导体和绝缘体，下列说法正确的是（ ）
A．导体中有多余的自由电子，而绝缘体中没有多余的自由电子
B．导体对电荷的移动没有阻碍作用，绝缘体对电荷的移动有阻碍作用
C．木头始终是良好的绝缘体
D．绝缘体在一定条件下可以转化为导体
例2、如图所示，实心玻璃体里面的导线不连接，将各元件连成回路，当开关闭合时，小灯泡 ；当把玻璃体加热至红炽状态时，电灯 ，比较这两个现象，说明 。

例3、小明通过学习得知：一般情况下，水的质量一定时，加入食盐的质量越多，溶液的浓度就越高。他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。小明的猜想是：
a． 食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b． 食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c． 食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图所示的装置，进行了探究实验。他记录的实验表格如下：
实验次数
加入食盐量
两金属片AB间距离/厘米
灯泡亮度
1
勺
2
微亮
2
勺
2
较亮
3
勺
1
较亮
4
勺
1
很亮
46101003810
（1）比较实验次数1和2可验证猜想____________（填“a”、“b”或“c”）。
（2）这个实验用到了控制变量法，我们所学的实验中，很多也用到了控制变量法，请举一例：________________________________________________。
（3）在实验过程中，小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验，你认为____________（填“可行”或“不可行”），理由是____________________________________。
（4）利用现有的装置和器材，请你对猜想c进行探究验证。
①实验步骤：用酒精灯加热食盐水溶液，观察小灯泡的亮度变化。
②你怎样对该实验结果进行分析判断？

（5）请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与________________________有关。
二、影响电阻大小的因素
1、电阻：指导体对电流的阻碍作用。
对电阻的理解，要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析
（1）导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。对于同一电路，在电路两端电压不变的情况下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。
（2）导体的电阻是导体本身的一种性质。电阻由导体自身情况决定，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。
2、电阻用R表示，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号Ω。
常见的单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ），他们的换算关系是1MΩ= 103kΩ，1kΩ= 103Ω
3、电路器的电路元件符号为“”。
4、串并联电路的电阻特点：
（1）串联电路中，总电阻等于各个电阻之和；
（2）并联电路中，总电阻倒数等于各个电阻倒数之和。
5、探究影响导体电阻（R）的因素——控制变量法
（1）内因：导体的材料、长度和横截面积（粗细）
（2）外因：温度（金属导体的电阻随温度的升高而增大；超导体电阻为0）
（3）结论：
①当温度、导体材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。
②当温度、导体材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越大。
③当温度、导体长度和横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同 。
（4）实验中小灯泡的作用：①保护电路（待测导线电阻若太小，会导致电路中电流过大，烧坏电路中的元件）
②粗略反映电路中的电流变化
例1、下列关于导体的说法正确的是( )
A．一根金属丝被均匀拉长后，它的电阻将变大
B．导体中没有电流通过时，导体就没有电阻
C．人体的电阻在出汗时会变大
D．粗导线的电阻一定比细导线的电阻大
4152265463550例2、小明用如图所示的电路，探究影响金属丝电阻大小的因素，他手边除了有电路中的器材外，还有一根金属丝，则（ ）
A．只能探究电阻与金属丝长度的关系
B．只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
例3、小刚为研究“铅笔芯的电阻大小与温度的关系”，选用不同型号的铅笔芯进行了如下实验：

步骤一：将H型铅笔芯接入电路，闭合开关，测量并记录通过它的电流；
步骤二：用酒精灯给铅笔芯加热，每隔20s测量并记录通过它的电流；
步骤三：分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路，重复以上实验过程。
下表是记录的实验数据：
139827038735-7874062230 电流I(A) 时间(s)
类型
0
20
40
60
B
0.15
0.17
0.19
0.22
HB
0.25
0.27
0.29
0.30
2B
0.32
0.34
0.36
0.38
(1)实验中，他们是通过 的变化来判断铅笔芯电阻的改变的。
(2)分析表中数据可以得出： 。
例4、如图所示，将材料、长度相同，横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中，下列说法正确的是( )
3853815201930A. AB段电阻大，电流小
B. CD段电阻小，电流大
C. AB段电阻大，电流与CD段相等
D. CD段电阻大，电流与AB段相等
例5、某同学做“探究导体电阻大小与导体横截面积的关系”实验。他们准备在图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下表：
导体编号
材料
长度
1235075233045横截面积
A
镍铬合金丝
L
S
B
锰铜合金丝
L
S
C
镍铬合金丝
2L
S
D
镍铬合金丝
L
2S
(1)他们应选择编号为 的两根电阻丝来探究。
(2)正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察 来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值 (填“较大”或“较小”)。
(3)利用上述器材和实物图，还可探究导体电阻大小与 。
(4)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在科学实验中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是 (填字母)。
A. 根据物质在常温下的形状和体积是否固定，可将物质分为三种状态
B. 通过观察木块被运动物体碰撞后移动距离的大小，可比较运动物体速度的大小
C. 研究密度大小与质量大小的关系，应控制体积相同
三、滑动变阻器
1331595565151、工作原理：改变电阻丝接入电路中的有效长度，从而改变接入电路中的电阻。
2、铭牌上各数值的物理意义：“电阻值”表示该变阻器的最大电阻，“电流值”表示该变阻器允许通过的最大电流。
例如：变阻器的铭牌上标有“200Ω 5A”，表示该滑动变阻器的最大电阻是200Ω，允许通过的最大电流是5A。
3、接线原则：“一上一下”。
291465034290
4、使用注意事项：
（1）要了解所使用的滑动变阻器的最大电阻和允许通过的最大电流。使用时要根据需要选择合适的滑动变阻器，不能使通过它的电流超过其允许通过的最大电流。
（2）滑动变阻器要与被控制电路串联。
（3）将滑动变阻器连入电路时，两个接线柱应采用“一上一下”的接法，不能同时使用下面两个接线柱（R为定值，即最大阻值）或同时使用上面两个接线柱（金属杆阻值很小），否则，移动滑片时起不到改变电阻的作用。
（4）为了保护电路，在闭合开关前应将滑片置于最大阻值处（即将滑片置于所选的下面那个接线柱的另一端）。
5、应用：①调节灯泡的亮度；②改变收音机、电话机、电视机等的音量；③改变电动车行驶的速度等。
例1、（1）如图甲是能改变电阻的 ，图乙的示数为 Ω。
3415665977265丙
丙
327850562230
（2）如图丙为日常生活中经常用到的旋钮型变阻器。要使旋钮触片顺时针旋转时电阻增大，应连接的接线柱是　　 ， （填顺时针或逆时针）转动接入电路的电阻变大。
430339591440例2、一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，C是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ，观察小灯泡的 可以粗略地知道风力的大小，风力 时灯泡变亮。
例3、如图所示，AM为导线，BM、CN为两根相同的电阻丝，下列说法不正确的是(　　)
346202058420A．S和A接触，P向右移动灯泡变暗
B．S和B接触，P向右移动灯泡亮度不变
C．S和C接触，P向左移动灯泡变亮
D．S和C接触，P无论怎样移动灯泡亮度不变
参考答案：
1、例1、D
例2、不发光、发光、导体与绝缘体之间没有绝对界限
例3、（1）a （2）探究压力的作用效果与哪些因素有关等
（3）可行 电流表能测出电路中的电流大小，可反映出溶液的导电性能
（4）如果小灯泡亮度发生变化，说明溶液的导电性能与溶液的温度有关，否则无关
（5）金属片插入溶液中的深度（或金属片与溶液的接触面积等）
2、例1、A例2、C
例3、（1）电流（2）不同型号铅笔芯的电阻随温度的升高而减小
例4、C
例5、（1）A、D（2）灯泡亮度和电流数示数；较小（3）导体的材料或长度的关系（4）B
3、例1、（1）电阻箱；7408（2）A、B；顺时针
例2、滑动变阻器；亮度；变大
例3、C