文档内容
让更多的孩子得到更好的教育
电阻 变阻器（提高）
撰稿：史会娜 审稿：雒文丽
【学习目标】
1.了解电阻是导体本身的一种属性，电阻的大小和材料、长度、横截面积以及温度有关；
2.知道电阻的单位和单位换算；
3.会用控制变量法探究电阻大小的决定因素；
4.了解滑动变阻器的构造、在电路中的符号，理解变阻器的工作原理；
5.正确使用滑动变阻器改变电路中的电流。
【要点梳理】
要点一：电阻
1.定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
2.物理意义：导体对电流阻碍作用的大小。
3.符号：R 电路图中的符号：
4.单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位：千欧、兆欧。单位换算：1MΩ=1000KΩ，
1KΩ=1000Ω。
要点诠释：
1．导体虽然能够导电，但是对电流有一定的阻碍作用，电阻越大对电流的阻碍作用越大。电
阻是导体本身的一种性质。
2.了解一些电阻值：手电筒的小灯泡—－灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯—－
灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的1m长的铜导线—－电阻约百分之几欧。电流表
的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
3.半导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称作半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导
体的导电性能有很大的影响。
4.某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0，这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际，
会给人类带来很大的好处。
要点二：影响电阻大小的因素
1.实验过程：
（1）电阻大小是否跟导线的长度有关：
选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路（如下图所示）中，观察
电流表的示数。比较流过长短不同的镍铬合金丝电流的大小。
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（2）电流的大小是否跟导线的粗细有关：
选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流的示
数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。
（3）电流的大小是否跟导线的材料有关：
选用长度、横截面积相同，材料不同的镍铬合金丝和铜丝，分别将它们接入电路中，观察
电流的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。
2．实验方法：控制变量法。所以讨论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同
条件”。
3．结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，
等因素有关。
要点诠释：
1、一般金属导体的电阻是随着温度的升高而增大，而有些导体电阻，如铅笔芯（石墨），其
电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。
2、结论可总结成公式 ，其中 叫电阻率，与导体的材料有关。假如架设一条输电
线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导
线相对来说价格便宜。
3、“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时，我们控制其中的一些因素不变，
只研究期中某个因素对所研究物理量的影响，如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度
和横截面积不变，只改变材料，看电流表示数的变化，从而得出电阻与材料有关的结论。
要点三：变阻器
1．滑动变阻器：
（1）电路符号： 或者
（2）构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。
（3）结构示意图：
（4）变阻原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。
（5）铭牌：某滑动变阻器标有“50 1.5A”字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω
或变阻范围为0～50Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。
（6）作用：①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保护
电路。
（7）连接方式：
滑动变阻器在电路中 连入电路中的 滑片向右移动 电路图
的连接方式 部分
电阻 电流
变化 变化
左端 变大 变小
左端 变大 变小
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右端 变小 变大
右端 变小 变大
整个电阻丝 不变 不变
（相当于定值
电阻）
金属杆连入 不变 不变
（相当于导线）
（8）应用：音响设备上的电位器、风扇上的调速开关，握力计、油量表等都是利用了滑动变阻
器的原理。
2.旋盘式电阻箱：
（1）结构：两个接线柱、旋盘。
（2）变阻原理：转动旋盘，可以得到 0～9999.9 之间的任意阻值。
（3）读数：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。
3.插孔式电阻箱：
（1）结构：铜块、铜塞，电阻丝。
（2）读数：拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。
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要点诠释：
1、滑动变阻器使用方法：选、串、接、调。即：根据铭牌选择合适的滑动变阻器；滑动变阻器要
串联在电路中；接法：“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大。
2、滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端点时，变阻器连入电路的电阻；分析因变阻
器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致
变阻器的阻值如何变化。
3、滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。变阻箱能表示出
连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。
【典型例题】
类型一、电阻 影响电阻大小的因素
1. 把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，甲电阻中的电流大于乙电阻中的电流，忽
略温度的影响，下列判断中错误的是（ ）
A.当它们材料、粗细都相同时，甲线长乙线短
B.当它们材料、长度都相同时，甲线粗乙线细
C.当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同
D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相
【思路点拨】电阻是导体自身的一种特性，大小只与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，
与导体两端的电压及通过导体中的电流大小无关。
【答案】A
【解析】甲、乙两段电阻两端的电压相同，而且甲线中的电流大于乙线中的电流，所以导线乙
对电流的阻碍作用较大即：R ＜R ；因为忽略温度的影响，电阻的大小只与导体的长度、材
甲 乙
料、横截面积有关；当它们材料、粗细都相同时，长度越长的电阻越大，即甲线比乙线短，故A
错误；当它们材料、长度都相同时，甲的横截面积大于乙的横截面积，故B正确；当它们长度、
粗细都相同时，电阻大小一定不同；故材料一定不同，故C正确；因为它们的电阻不同，故甲、
乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同，故D正确。
【总结升华】电阻是导体自身的一种特性，导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越大；大小只
与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，与导体两端的电压及通过导体中的电流大小无
关．先根据题意由欧姆定律判定甲乙两电阻的大小；再根据电阻的大小运用控制变量法逐个
条件进行比较分析即可。
举一反三：
【变式】铜的导电性能强于铁的导电性能，这说明在温度相同时（ ）
A．长度相同的铜丝和铁丝，铁丝的电阻一定大
B．横截面积相同的铜丝和铁丝，铁丝的电阻一定大
C．长度相同的铜丝和铁丝，横截面积大的电阻一定小
D．长度和横截面积都相同的钢丝和铁丝，铁丝的电阻一定大
【答案】D
2. 光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变。“光强”是表示光的强弱程度的物理量，
照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉(cd)。实验测得光敏电阻的阻
值R与光强E间的关系如图所示，由图可知( )
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A．光敏电阻的阻值随光强的增强而变大
B．光敏电阻的阻值随光强的增强而变小
C．光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小
D．光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大
【答案】B
【解析】图中是一个反比例图像，从图可以看出，光强越强，电阻越小，光敏电阻的阻值随光强
的增强而变小。
【总结升华】题目是一道信息题，能够从图中找到有用的信息。
类型二、滑动变阻器的应用
3. 如图所示，用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案，你认为可能达到目的方案是（
）
【答案】C
【解析】灯泡被导线短路，灯泡不亮，滑动变阻器不能调节灯泡的亮度，A不符合题意；滑动变
阻器接入下半段，灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的，滑动变阻器不能改变灯泡的亮度，B
不符合题意。滑动变阻器和灯泡是串联的，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电阻，改变
电路中的电流，改变灯泡的亮度，C符合题意；灯泡和滑动变阻器都被导线短路，灯泡不能发
光，滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度，D不符合题意。
【总结升华】滑动变阻器和灯泡串联时才能改变灯泡的亮度。掌握滑动变阻器连入电路的部
分，才能具体判断灯泡亮度的变化情况。
举一反三：
【变式】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P、P 放在（ ）
1 2
A．P 放在最右端，P 放在最右端 B．P 放在最左端，P 放在最右端
1 2 1 2
C．P 放在最右端，P 放在最左端 D．P 放在最左端，P 放在最左端
1 2 1 2
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【答案】B
4. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置示意图，R是一种特制的滑动变阻器，
它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（即电流表）指针所指的刻度知道油面高度，则它的工
作过程是（ ）
A. 油面升高，R变大，油量表指针示数变小
B．油面降低，R变小，油量表指针示数变大
C．油面升高，R变小，油量表指针示数变大
D．油面降低，R变大，油量表指针示数变大
【思路点拨】油面升高，浮标上升，浮标推动指针下移，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电
路中的电流变大，电流表的示数变大，说明油量增多。
【答案】C
【解析】油面升高，浮标上升，浮标推动指针下移，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，油量表
指针示数变大，所以A不符合题意；油面降低，浮标下降，浮标推动指针上移，滑动变阻器R
连入电路的电阻变大，油量表指针示数变小，所以B不符合题意；油面升高，浮标上升，浮标
推动指针下移，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，油量表指针示数变大所以C符合题意；油
面降低，浮标下降，浮标推动指针上移，滑动变阻器R连入电路的电阻变大，油量表指针示数
变小，所以D不符合题意。
【总结升华】当油面升降时，看准滑动变阻器的阻值如何变化是本题的关键。油面升高，浮标
上升，浮标推动指针下移，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电流表的
示数变大，说明油量增多。
举一反三：
【变式】如图所示为亮度可调台灯的电路示意图，其中AB是一根电阻丝，B、C作开关使用，
OP是滑动片，可绕O点旋转，P端与电阻丝接触良好。
(1)将图中电路画完整；
(2)连好电路后，滑片OP顺时针转动时，流过灯泡L的电流变________(填“大”或
“小”)，电灯变________(填“亮”或“暗”)。
【答案】(1)如图所示 (2)小 暗
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【解析】可调台灯电路结构是灯泡与变阻器串联，改变变阻器接入电路的电阻，即可改变电路
中的电流，从而达到改变灯泡亮度的目的。变阻器连入电路时，其滑片必须接入电路，因此可
将滑片的O端与电源负极相连。若将灯泡与电阻丝B端相连，则当灯由断开状态接通瞬间
(滑片P从C旋到B)，电阻丝接入电路的电阻为零，电路中电流最大，有可能烧坏灯泡。利用
变阻器调节电路中电流时，变阻器接入电路的电阻必须由最大逐渐调小，使电路中电流由最
小逐渐变大，这样变阻器才能对电路起保护作用。故应将灯泡与变阻器A端相连．按上述正
确方法连接后，AP段电阻接在电路中，当OP绕O点顺时针转动时，AP段电阻丝变长，故连
入电路的电阻变大，使流过灯泡的电阻变小，灯泡变暗。
类型三、综合应用和实验探究
5.学过电学知识后，物理兴趣小组的同学们对身边的有关现象产生了浓厚的探究欲望：
（1）图示是一种调节Mp3音量兼开关的调节器，小明拆开后发现它实际上是一个旋钮型
。当顺时针转动旋钮触片时，Mp3的音量变大，是将接线柱 BC接入电路。
（2）在物理课外活动中，小刚把两种不同的金属片A、B插入橙子，制成“水果电池”，并用电
压表测量水果电池的电压为0.8V，如下图所示，试在图中画出此时电压表指针的位置，金属
片A是“水果电池”的 极。关于水果电池，请你再提出一个值得探究的问
题 。
【答案】（1）变阻器；BC
（2）指针如图所示：负；水果电池的电压与金属种类是否有关？
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【解析】（1）滑动变阻器通过滑片的移动从而改变电阻，是由于当滑片移动以后改变了连入电
路中电阻丝的长度，而电阻的大小就与导体的长度有关．电阻是导体对电流的阻碍作用，电
阻越大电流就越小；电阻越小电流就越大；顺时针转动旋钮触片时，Mp3的音量变大，说明电
阻变小，电流变大，是把BC接入电路；
（2）电压表选择的是0-3V量程，每一小格代表是0.1V，故0.8V应该是从左边数第八格；
由于电压表在使用时，电流应从正接线柱流入，负接线柱流出，故与负极相连的金属片A是
水果电池负极．
（3）可以根据自己的经验提出：水果电池的电压与金属种类是否有关、与水果种类是否有关、
与水果成熟度是否有关、与金属片插入水果深度是否有关、与极板间的距离是否有关等；
【总结升华】本题是答案开放题，也用到了控制变量法。答案开放的猜想类题，可通过对日常
生活、自然现象或实验观察的分析思考，用文字表述自己的合理的猜想。控制变量法：就是在
研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变
量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题。
6.在探究“导体的电阻跟哪些因索有关”的问题时，老师引导同学们做了如下实验：
（1）猜想：导体电阻可能与导体材料、横截面积、 、 有关。
（2）实验时，同学们用下图甲的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之问，
探究情况如下表：
序号 材料 长度（m） 横截面积（mm2） 灯泡亮度
a 铜丝 1 1 较亮
b 镍铬合金丝 1 0.5 最暗
c 铜丝 1 0.5 较暗
d 铜丝 0.5 1 最亮
当选用 两根金属丝，可探究导体电阻跟导体横截面积的关系，得到
的结论是： 。
（3）如图乙的实验，可探究导体电阻与 的关系。
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【答案】（1）长度；温度 （2）a和c；当导体长度、材料、温度相同时，导体横截面积越小，电阻
越大 （3）温度
【解析】影响电阻大小的因素可以猜想有：材料、长度、横截面积、温度；探究导体电阻跟导体
横截面积的关系，必须控制导体的材料、长度相等，横截面积不相等，因此符合条件的有a和
c两根电阻丝，比较灯泡的亮度不同，可以得出的结论是：当导体长度、材料、温度相同时，导
体横截面积越小，电阻越大；在图乙的实验中，对电阻丝加热，观察灯泡亮度的变化，因此探
究的是电阻与温度的关系。
【总结升华】用“控制变量法”探究影响电阻大小的关系时，注意相同因素和不同因素的控
制。
举一反三：
【变式】在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”时，老师和同学利用如图所示的器材进行实
验。其中演示板上固定了四条金属电阻丝，a、b、c三条长度均是1m，d的长度0.5m；a、b的横
截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相
同。
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟________两根电阻丝接入电路，闭合
开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小。可得结论
________________________。
(2)依次把M、N跟a、d的两根电阻丝接入电路，闭合开关，电流表示数不同，分析比较a、d两
根 金 属 丝 电 阻 的 大 小 ， 可 探 究 电 阻 跟 的 关 系 ， 其 结 论 是 ：
________________________________________。
(3)以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法，试根据学过的物理知识，再列
出一例用这种方法研究的问题：________________。
(4)随着现代生活水平的提高，我们周围的电力设备需要改造，即“增容”。有的是用较粗的
铝线替换原来较细的铝导线，有的是用铜线替换原来铝导线，联系以上的实验，说说你的看
法。
【答案】（1）a c；长度、材料相同时，导体的电阻与导体横截面积有关
（2）长度；导体的材料、横截面积相同时，导体的电阻与导体的长度有关
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（3）研究压力产生的效果与什么因素有关
（4）提示：考虑在长度、材料一定时，导体的电阻与横截面积的有关；考虑在长度横截面积
一定时，导体的电阻与材料的有关。
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