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專題21 電阻和電壓
一、電壓的概念、單位及大小 電壓、電源和電流的關系（1）電源是提供電壓的裝置，電壓是形成電流的原因 （2）電路中有電流時一定有電壓；有電壓時卻不一定有電流，關鍵是看電路是不是通路。電壓的單位（1）國際單位：伏特；簡稱：伏；符號：V （2）常用單位：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV） （3）換算關系：1kV＝103V；1V＝103mV；1mV＝103μV；常見電壓值（1）家庭電路電壓：220V （2）對人體安全電壓：不高于36V （3）手機電池的電壓：3.7V （4）一節干電池電壓：1.5V （5）一節鉛蓄電池電壓：2V
二、電壓表 常用電壓表及元件符號三個接線柱，兩個量程（1）當用“﹣”“3”兩個接線柱時，量程為0～3V，每一大格表示1V，每一小格表示0.1V； （2）當用“﹣”“15”兩個接線柱時，量程為0～15V，每一大格表示5V，每一小格表示0.5V。 量程的選擇（1）當被測電壓不超過3V時，使用0～3V的量程，當被測電壓超過3V時，使用0～15V的量程。 （2）在不能預先估計被測電壓大小時，可用大量程觸法。使用規則（1）使用電壓表前首先要校零，明確電壓表的量程和分度值，被測電壓不要超過電壓表的量程； （2）電壓表應與被測電路并聯； （3）通過電壓表的電流方向為紅接線柱（+）入，黑接線柱（﹣）出； （4）電壓表可以直接接到電源兩極上，所測電壓為電源電壓。讀數（1）當用“﹣”“3”兩個接線柱時，量程為0～3V，每一大格表示1V，每一小格表示0.1V； （2）當用“﹣”“15”兩個接線柱時，量程為0～15V，每一大格表示5V，每一小格表示0.5V。
三、串聯電路的電壓規律和電流規律 電流電壓串聯規律處處相等。總電壓等于各部分電路電壓之和。并聯規律干路電流等于各支路電流之和。各支路兩端電壓相等，等于總電壓。
四、電阻 概念在物理學中，用“電阻”來表示導體對電流的阻礙作用的大小符號通常用“R”表示電阻單位（1）在國際單位制中，電阻的單位是“歐姆”，簡稱“歐”，符號是“Ω”。 （2）常用單位有千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）。換算關系1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。影響電阻大小的因素影響電阻大小的因素是：材料、長度、橫截面積、溫度
五、滑動變阻器 1．認識滑動變阻器 構造瓷筒、電阻線、支架、接線柱、金屬桿、滑片 元件符號工作原理通過改變連入電路中電阻線的長度來改變電阻。（注意“連入電路中的”）作用可以改變電路中的電流，可以改變與之串聯用電器兩端的電壓，還可以保護電路接線規則滑動變阻器的接線規則：一上一下。 “一上”即把上面金屬棒兩端的任一接線柱連入電路中；“一下”即把下面線圈兩端的任一接線柱連入電路中。銘牌例20Ω1A，表示此滑動變阻器的最大阻值是20Ω，允許通過的最大電流是1A優缺點能連續改變接入電路的電阻大小，不能讀出具體電阻值
2．電阻箱與滑動變阻器的對比 滑動變阻器電阻箱不同點外形結構有滑片有旋鈕電阻變化電阻值可以連續改變，但不能直接讀數電阻值不能連續改變，但可以直接讀數相同點都是變阻器工作原理都是通過改變連入電路中電阻線的長度來改變電阻作用都是改變電路中的電流和導體兩端的電壓
1．電壓表的讀數步驟： （1）先看清量程，認清各量程的分度值； （2）當使用0～15V量程時，應以上排刻度讀數，其分度值為0.5V；當使用0～3V的量程時，應以下排刻度讀數，其分度值為0.1V； （3）用分度值乘以指針轉過的小格數就是被測的電壓值。 2．試觸方法：如果不知道被測電壓的大約值，采取試觸的方法． （1）反向偏轉：說明電壓表正負接線柱接反了； （2）正向偏轉角度很?。赫f明電壓表量程選大了； （3）正向偏轉到最大刻度之外：說明電壓表量程選小了。
模型1 電壓的概念、單位
（2023 亭湖區校級模擬）下列關于電壓的說法中，不正確的是（　　）
A．電壓是使電路中形成電流的原因
B．人體的安全電壓不高于36V
C．干電池、蓄電池都是提供電壓的裝置
D．電路兩端有電壓，電路中一定有電流
【答案】D
【分析】（1）電壓是使電路形成電流的原因；電路中有電壓且電路是通路，電路中才有電流；
（2）對人體安全電壓不高于36V；
（3）電源是提供電壓的裝置；
（4）電路中有電流的條件：電路中有電源、電路是通路，缺一不可。
【解答】解：A、電壓是使電路形成電流的原因；電路中有電壓且電路是通路，電路中才有電流，故A正確；
B、對人體安全電壓不高于36V，故B正確；
C、干電池、蓄電池都是電源，電源是提供電壓的裝置，故C正確；
D、電路兩端有電壓，電路中不一定有電流，是否有電流，還要看電路是不是通路，故D錯誤。
名師點撥：把握電流與電壓間的關系和電源的作用是解答此題的關鍵；另外還要記住一些常見的電壓值。
【變式練1】（2023 玉林一模）在國際單位制中，電壓的單位是（　?。?br/>A．J（焦） B．V（伏） C．A（安） D．W（瓦）
【答案】B
【分析】在國際單位制中，電學物理量的單位通常是為了紀念科學家們在物理學做出的突出貢獻，以他們的名字命名的，如：電荷量﹣庫侖、電流﹣安培、電壓﹣伏特、電阻﹣歐姆、電功﹣焦耳、電功率﹣瓦特，據此分析。
【解答】解：在國際單位制中，功、能量的單位是焦耳（J），電流的單位是安培（A），電功率的單位是瓦特（W），電壓的單位是伏特（V）。故選B。
【點評】本題考查了電壓的國際單位，屬于基礎題。
【變式練2】一節新干電池的電壓為　 　V，5.2×105mV＝　　V。
【答案】1.5；520。
【分析】一節新干電池的電壓是1.5V；1V＝103mV。
【解答】解：一節新干電池的電壓是1.5V，5.2×105mV＝520V。
【點評】本題考查了電壓的單位轉換，屬于基礎題。
【變式練3】（2022 浙江）導線中自由電子定向移動需要“動力”的推動，圖中用高度差形象地表示了由電池提供的這種推動作用，那么高度差表示的量是（　　）
A．電流 B．電阻 C．電壓 D．電功
【答案】C
【分析】電源是提供電壓的裝置，電壓是形成電流的原因。
【解答】解：自由電子定向移動形成電流，電壓是形成電流的原因。圖中用高度差形象地表示了由電池提供的這種推動作用，動力即為電壓，故C符合題意，A、B、D不符合題意。
【點評】本題考查了對電壓的理解，屬于基礎題?！?br/>模型2 常見電壓值
下列常見的電壓，電壓值最大的是（　?。?br/>A．一節干電池 B．無軌電車電源
C．手機電池 D．閃電時云層間
【答案】D
【分析】根據對常見電壓值的了解與掌握，對它們進行比較，然后選出正確答案。
【解答】解：A、一節干電池的電壓為1.5V，故A錯誤；
B、無軌電車的電源的電壓為600V，故B錯誤；
C、手機電池的電壓為3.7V，故C錯誤；
D、發生閃電時云層間的電壓可達到106V，故D正確。
故選：D。
名師點撥：此題考查了有關生活中常見的電壓值，對人體的安全電壓和家庭電路電壓，要記清?！?br/>【變式練1】下列說法中不符合實際的是（　?。?br/>A．一節新的干電池電壓為1.5V
B．家用電冰箱中的電流約5A
C．人體安全電壓不高于36V
D．家庭節能燈中的電流約為0.1A
【答案】B
【分析】首先對題目中涉及的物理量有個初步的了解，對于選項中的單位，可根據需要進行相應的換算或轉換，排除與生活實際相差較遠的選項，找出符合生活實際的答案。
【解答】解：A、一節新的干電池電壓為1.5V，故A符合實際；B、家用電冰箱的功率約220W，其正常工作的電流I1A，故B不符合實際；C、人體安全電壓不高于36V，故C符合實際；D、家庭節能燈的電功率一般是20W左右，電流約為I0.1A，故D符合實際；故選：B。
【點評】物理與社會生活聯系緊密，多了解一些生活中的常見量的值可幫助我們更好地學好物理，同時也能讓物理更好地為生活服務。
【變式練2】（2023 四川）下列說法中，符合實際的是（　?。?br/>A．一支普通鉛筆的質量約為0.5kg
B．中學生課桌的高度約為0.8m
C．教室電風扇的額定電壓約為20V
D．成年人的正常體溫約為40℃
【答案】B
【分析】本題考查對生活中常見物體長度、質量、電壓、體溫的估測，結合對生活的了解和對長度、質量單位、電壓以及體溫的認識，選出符合實際的選項即可。
【解答】解：A、鉛筆的質量比較小，一支普通鉛筆的質量在10g＝0.01kg左右，故A不符合實際；B、中學生的身高在165cm左右，課桌的高度在中學生身高的一半左右，為80cm＝0.8m，故B符合實際；C、教室電風扇的額定電壓約為220V，故C不符合實際；D、成年人的正常體溫約為37℃，故D不符合實際。
【點評】本題考查學生對生活中常見物體的數據的了解情況，本題告訴我們一定要對實際生活中常見的物體做到熟知。
【變式練3】（2023 宜興市校級二模）10月24日小鵬匯天第六代飛行汽車發布，車重約2噸，可乘坐2人，在飛行系統折疊收納狀態下，跟一輛普通的純電動汽車相當，飛行汽車可以用家用電“慢充”，也可在專用高壓直流充電樁上“快充”，小鵬飛行汽車“快充”的電壓可能為（　　）
A．1.5V B．220V C．5V D．380V
【答案】D
【分析】家庭電路電壓為220V，動力電電壓為380V。
【解答】解：根據題意知“慢充”時為家用電，電壓為220V，與之對應的“快充”為專用高壓電，所以其電壓應高于220V，符合條件的選項只有D。
【點評】本題考查電壓的大小，關鍵是知道家庭電路電壓為220V。
模型3 電壓表的使用和讀數
（2022 湘西州）銅片和鋅片放入裝有鹽水的燒杯中，就成了一個自制電池，用導線將電壓表與銅片、鋅片相連，測量這個自制電池的電壓，如圖所示。以下說法正確的是（　　）
A．鋅片是電池的正極 B．這個電池的電壓為6V
C．這個電池的電壓為3V D．這個電池的電壓為0.6V
【答案】D
【分析】根據電壓表的量程和分度值讀出示數即為電池的電壓，根據“電流必須從電壓表的正接線柱流入，負接線柱流出”判斷電池的正極。
【解答】解：由圖可知，電壓表選的量程為0～3V，分度值是0.1V，電池的電壓為0.6V；因為與電壓表正接線柱相連的為電池的正極，所以銅片是電池的正極，故D正確，ABC錯誤。
名師點撥：本題綜合考查電壓表的讀數以及電壓表的正確使用，是一道基礎題目。
【變式練1】（2023 亭湖區校級模擬）為了測出一個小燈泡兩端的電壓，應該做的是（　　）
A．用電壓表與它并聯 B．用電壓表與它串聯
C．用電流表與它并聯 D．用電流表與它串聯
【答案】A
【分析】電壓表的正確使用方法是：把它并聯在用電器兩端；必須讓電流從正接線柱流入，從負接線柱流出（正接線柱與正極相連，負接線柱與負極相連）；被測電壓不能超過電壓表所選的量程，否則會燒壞電壓表。
【解答】解：電壓表測電壓時需并聯在待測電路的兩端，為了測出一個小燈泡兩端的電壓，應該做的是用電壓表與它并聯，故A正確，BCD錯誤。
【點評】此題主要考查電壓表的使用方法，這是初中物理學習的重要內容，必須掌握。
【變式練2】（2022 臺州）某次實驗時，電表的接線和指針的位置如圖所示，其示數為（　　）
A．2.50伏 B．12.5伏 C．2.50安 D．12.5安
【答案】A
【分析】根據電壓表的量程和分度值讀出示數。
【解答】解：由圖可知，電表表盤標有“V”，所以是電壓表；該電壓表選擇的量程為0～3V，分度值為0.1V，其示數為2.50V。故選：A。
【點評】本題考查了電壓表的讀數，基礎題。
【變式練3】（2023 長春）在燒杯中加入鹽水，將銅片和鋅片放在鹽水中，這就是一個電池。用電壓表測量這個自制電池的電壓，其現象如圖所示。下列說法正確的是（　?。?br/>A．銅片是電池正極
B．鋅片是電池正極
C．鹽水不導電
D．電壓表正、負接線柱接反了
【答案】A
【分析】（1）圖中銅片與電壓表的正接線柱連接，指針正向偏轉，根據電壓表的正確使用方法，判斷電源的正負極；
（2）容易導電的物體叫導體，不容易導電的物體叫絕緣體；
（3）根據電壓表的指針偏轉情況確定電壓表連接是否正確。
【解答】解：AB、圖中銅片與電壓表的正接線柱連接，指針正向偏轉，說明銅片是該鹽水電池的正極、鋅片是負極，故A正確、B錯誤；
C、鹽水是鹽的水溶液，容易導電，屬于導體，故C錯誤；
D、圖中指針正向偏轉，正負接線柱接法正確，故D錯誤；
故選：A。
【點評】本題考查了電壓表的使用、導體的導電性，屬于基礎題目。
模型4 串、并聯電路的電壓規律及應用
（2023 懷化）在如圖所示電路中，閉合開關后電壓表V1的示數為2.5V，V的示數為4.5V，則電路的電源電壓為 　 　V，燈L2兩端電壓為 　 　V。
【答案】4.5；2
【分析】由電路圖可知，閉合開關，兩個燈泡串聯，電壓表V1測L1兩端的電壓，電壓表V2測L2兩端的電壓，電壓表V測電源電壓。根據串聯電路的電壓規律可得L2兩端的電壓。
【解答】解：由電路圖可知，閉合開關，兩個燈泡串聯，電壓表V1測L1兩端的電壓，電壓表V2測L2兩端的電壓，電壓表V測電源電壓，所以電路的電源電壓為U＝4.5V，燈L1兩端的電壓為U1＝2.5V，因為串聯電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，所以燈L2兩端的電壓為U2＝U﹣U1＝4.5V﹣2.5V＝2V。
名師點撥：知道串聯電路中電壓的規律是解決該題的關鍵，難度不大。
【變式練1】（2023 興寧區校級模擬）如圖所示的電路中，將開關S閉合，燈L1和燈L2均發光，下列關于兩燈的說法正確的是（　　）
A．電阻一定相等 B．亮度一定相同
C．電流一定相等 D．電壓一定相等
【答案】D
【分析】由電路圖可知，兩燈泡并聯，根據并聯電路中電壓和電流的規律進行判斷。燈泡的亮度決定于燈泡的實際功率。
【解答】解：A、當兩燈泡的規格不相同時，兩個燈泡的電阻不一定相等，故A錯誤；B、由P＝UI，兩燈電壓相等，規格未知，所以兩燈電流大小不知，故實際功率大小不能判斷，亮度無法比較，故B錯誤；C、由電路圖可知，兩燈泡并列連接，當兩燈泡的規格不相同時，通過燈L1和燈L2的電流一定不相等，故C錯誤；D、由于并聯電路兩端電壓相等，因此燈L1和燈L2兩端的電壓一定相等，故D正確；故選：D。
【點評】此題考查的是并聯電路的特點和燈泡亮度的影響因素，屬于基礎題，難度較小，容易解答。
【變式練2】（2022 玉林）如圖所示，電源電壓為3V，電壓表示數為2V，則燈泡L2兩端的電壓為（　?。?br/>A．5V B．3V C．2V D．1V
【答案】D
【分析】由電路圖可知，燈泡L1、L2串聯，電壓表測L1兩端的電壓，即電壓表的示數為L1兩端的電壓；根據串聯電路的電壓特點求出L2兩端的電壓。
【解答】解：由電路圖可知，兩燈泡串聯，電壓表并聯在L1兩端，故電壓表的示數即為L1兩端的電壓，即燈泡L1兩端的電壓U1＝2V；由串聯電路的特點可知，L2兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V。故選：D。
【點評】本題考查了串聯電路的電壓特點，關鍵是電壓表的正確使用和所測電路元件的判斷，是一道基礎題目。
【變式練3】（2023 綏化）定值電阻R1和R2并聯在如圖甲所示電路中，電流表的示數為0.5A，通過R1的電流0.3A，則通過R2的電流為　 　A；再將R1和R2串聯在如圖乙所示電路中，電源電壓為5V，電壓表示數為3V，則R1兩端的電壓為　 　V。
【答案】0.2；2。
【分析】（1）在并聯電路中，干路電流等于各支路電流之和．表達式為：I＝I1+I2；
（2）串聯電路中總電壓等于各部分電路電壓之和。數學表達式：U＝U1+U2。
【解答】解：定值電阻R1和R2并聯，電流表測量干路的電流，電流表的示數為0.5A，通過R1的電流0.3A，根據在并聯電路中，干路電流等于各支路電流之和，則通過R2的電流為：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A；將R1和R2串聯在電路中，電源電壓為5V，電壓表示數為3V，根據串聯電路中總電壓等于各部分電路電壓之和，則R1兩端的電壓為：U1＝U﹣U2＝5V﹣3V＝2V。
【點評】本題考查了串并聯電路的特點及應用，是一道常見題目。
模型5 影響電阻大小的因素
（2023 湘潭）將一根短的金屬絲緩慢拉長，下列物理量變大的是（　?。?br/>A．質量 B．體積 C．電阻 D．密度
【答案】C
【分析】（1）質量是物體本身具有的屬性，決定于物體所含物質的多少；
（2）密度和質量一定的物體，體積一定，與形狀無關；
（3）影響電阻大小的因素有：材料、長度、橫截面積和溫度。在材料和溫度相同時，長度越長，橫截面積越小電阻越大；
（4）密度是物質本身的一種特性，決定于物質的種類、狀態和溫度，與物體形狀無關。
【解答】解：A、將一根鐵絲拉長后，形狀發生變化，所含物質多少沒有變化，所以質量不變，故A不符合題意；B、將一根鐵絲拉長后，長度變長了，橫截面積變小了，體積不變，故B不符合題意；C、將一根鐵絲拉長后，長度變長了，橫截面積變小了，所以電阻變大了，故C符合題意；D、將一根鐵絲拉長后，形狀發生變化，物質種類、狀態和溫度沒有變化，所以密度不變，故D不符合題意。
名師點撥：此題考查的是我們對質量、體積、密度和電阻概念的理解，知道各物理量的影響因素是解答的關鍵。
【變式練1】（2023 常德）有A、B、C三根完全相同的導線，將A導線剪去一半，電阻變為R1；將B導線均勻的拉伸到原來長度的兩倍，電阻變為R2；將C導線從中間對折，電阻變為R3。下列大小關系正確的是（　?。?br/>A．R1＞R2＞R3 B．R2＞R1＞R3 C．R2＞R3＞R1 D．R3＞R1＞R2
【答案】B
【分析】（1）掌握影響電阻大小的因素：材料、長度、橫截面積和溫度，溫度對電阻的影響通常情況下忽略不計；
（2）若材料相同，導體越長、橫截面積越小，導體的電阻越大。
【解答】解：有ABC三根完全相同的導線，將A導線剪去一半，電阻變為原來的一半，即R1比原來小，將B導線均勻的拉伸到原來長度的兩倍，長度增加，橫截面積減小，電阻變大，R2比原來的電阻大；將C導線從中間對折，長度變為原來的一半，電阻變小，但與減去一半比，長度相同，橫截面積更大，電阻更小，說明電阻R3小于R1，則三個電阻的關系R2＞R1＞R3。故選：B。
【點評】此題考查了電阻大小的判斷，要熟練掌握影響電阻大小的因素，特別注意電阻與長度和橫截面積的關系?！?br/>【變式練2】（2022 株洲）（多選）如圖所示鎢絲與小燈泡L連接，閉合開關S，小燈泡L發光，鎢絲不發光，用酒精燈給鎢絲加熱，小燈泡L逐漸變暗直至熄滅，由實驗可知（　　）
A．鎢絲的電阻隨溫度升高而減小
B．鎢絲的電阻隨溫度升高而增大
C．加熱時鎢絲的電流等于小燈泡L的電流
D．加熱時鎢絲的電流小于小燈泡L的電流
【答案】BC
【分析】（1）根據燈泡發光的亮暗判斷出電阻的變化；（2）串聯電路電流處處相等。
【解答】解：閉合開關S，小燈泡L發光，鎢絲不發光，用酒精燈對白熾燈的鎢絲加熱，鎢絲的溫度升高，觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗，說明通過小燈泡L的電流變小，鎢絲的電阻增大；由于鎢絲和小燈泡串聯接入電路中，則通過它們的電流是相同的；綜上所述，BC正確，AD錯誤。
【點評】此題是考查了串聯電路電流的特點和溫度對電阻的影響，注意實驗中不同的條件得出探究的因素。
【變式練3】（2022 青島）小明選取一根粗細均勻的鉛筆芯，連接成圖示電路，把左端夾子固定，移動右端夾子，觀察到小燈泡的亮度發生了變化。實驗中，影響導體電阻大小的因素是（　?。?br/>A．長度 B．橫截面積 C．電流 D．電壓
【答案】A
【分析】影響電阻大小的因素是材料、長度、橫截面積和溫度，根據題干中的變量分析。
【解答】解：把左端夾子固定，移動右端夾子，鉛筆芯接入電路中的長度發生了變化，燈泡的亮度發生了變化，這說明鉛筆芯接入電路中的電阻發生了變化，所以影響導體電阻大小的因素是長度。故選：A。
【點評】本題考查了影響電阻大小的因素，屬于基礎題?！?br/>模型6 變阻器的工作原理
（2023 天津）電位器實質是一種變阻器，圖是電位器的結構和連入電路的示意圖，A、B、C是接線柱。當滑片向A端旋轉時，連入電路的電阻（　?。?br/>A．變大 B．變小
C．不變 D．先變大后變小
【答案】B
【分析】電位器的實質是滑動變阻器，滑動變阻器依靠改變電阻線的長度來改變電阻大小。
【解答】解：根據圖示可知，此時A、B兩接線柱接入電路中，當滑片向A端旋轉時，電阻絲接入電路中的長度變短，連入電路的電阻變小。故選：B。
名師點撥：本題考查了變阻器的連接方法、變阻器的原理，是一道較為簡單的應用題。
【變式練1】（2022秋 成華區期末）如圖所示，轉動調光燈的旋鈕，滑片在弧形電阻上滑動，即可調節燈泡亮度，此過程是改變接入電阻的（　　）
A．溫度 B．橫截面積 C．材料 D．長度
【答案】D
【分析】滑動變阻器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻大小的。
【解答】解：滑動變阻器的工作原理是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻大小，從而改變電路中的電流，達到調節燈泡亮度的目的；
所以，轉動調光燈的旋鈕，滑片在弧形電阻上滑動，此過程是改變接入電阻的長度。故選：D。
【點評】本題考查了滑動變阻器的調節，是一道基礎題。
【變式練2】（2023 福建）滑動變阻器可以改變接入電路中電阻的大小。使用時移動滑片，改變的是滑動變阻器接入電路中電阻絲的（　　）
A．材料 B．橫截面積 C．長度 D．電流方向
【答案】C
【分析】滑動變阻器的工作原理：改變連入電路電阻絲的長度，改變連入電路的電阻，從而改變電路中的電流。
【解答】解：滑動變阻器的工作原理：改變連入電路電阻絲的長度，改變連入電路的電阻，從而改變電路中的電流；使用時移動滑片，改變的是滑動變阻器接入電路中電阻絲的長度，故C正確，ABD錯誤。
【點評】本題考查滑動變阻器的原理，屬于基礎題，難度很小。
【變式練3】（2023 青秀區校級一模）如圖所示，將一根鉛筆芯接入電路中，固定一端的夾子，移動另一端的夾子，觀察小燈泡的亮度。下列說法正確的是（　　）
A．通過鉛筆芯的電流比通過小燈泡的電流大
B．接入電路的鉛筆芯長度越長，小燈泡越亮
C．本實驗可以說明電阻的大小與材料的種類有關
D．實驗中改變接入電路中電阻大小的方法與滑動變阻器的原理是相同的
【答案】D
【分析】（1）串聯電路中，電流處處相等；
（2）（3）影響電阻大小的因素有：導體的材料、長度和橫截面積以及溫度；
（4）滑動變阻器靠改變連入電路電阻絲的長度來改變電阻；電阻對電路中的電流有阻礙作用。
【解答】解：A、鉛筆芯與燈泡串聯，根據串聯電路的電流特點可知，通過鉛筆芯的電流和燈泡的電流相同，故A錯誤；B、接入電路的鉛筆芯長度越長，鉛筆芯的電阻越大，總電阻越大，根據歐姆定律可知，通過小燈泡的電流越小，小燈泡越暗，故B錯誤；C、由于鉛筆芯的材料不變，所以無法說明電阻的大小與材料的種類有關，故C錯誤；D、移動鉛筆芯上的夾子，可以改變鉛筆芯接入電路中的長度，從而改變接入電路中的電阻，滑動變阻器就是根據此原理制成的，故D正確。
【點評】本題考查了滑動變阻器的原理、影響電阻大小的因素、串聯電路的電流的規律等知識，其中物理方法的考查是中考常見題。
模型7 滑動變阻器的連接方法
（2022 臺州）如圖，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，接入電路的阻值變大。選擇的接線柱是（　?。?br/>A．AB B．CD C．BD D．AD
【答案】D
【分析】滑片P向右移動時，電阻變大，一定接入滑動變阻器的左半段，一定接入了左下方接線柱，上面的接線柱任意選擇。
【解答】解：滑動變阻器應該一上一下進行連接；根據滑動變阻器的使用特點可知，當滑片P向右移動時，接入電路的電阻阻值變大，說明接入電路的電阻絲變長，應該是接入了左半段電阻絲，因此應該是左下角的接線柱與上方任一接線柱的組合，故選項D的接法正確，ABC錯誤。
名師點撥：本題考查了滑動變阻器接線柱的接法和移動滑片時，電阻的大小變化?；瑒幼冏杵饔兴膫€接線柱，上面兩個，下面兩個，接入電路時選擇上面一個，下面一個，接入電路的部分主要取決于接入的下面的接線柱。
【變式練1】（2022 內江）如圖所示，給出了滑動變阻器四種接入電路的結構示意圖。其中，當滑片P向左滑動時，使連入電路中的電阻變大的接法是（　?。?br/>A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】滑動變阻器使用時，接線柱的選取要一上一下。滑動變阻器接入電路中電阻的大小取決于電阻絲接入電路的長度，當接入電阻絲的長度變大時，電阻變大；當連入電路的電阻絲減小時，電阻變小。
【解答】解：A、由圖知，滑動變阻器接左上與左下兩個接線柱，當滑片向左移動時，接入電路的電阻絲長度變短，接入電路的阻值變小，故A不符合題意；B、由圖知，滑動變阻器接右上與左下兩個接線柱，當滑片向左滑動時，電阻絲接入電路的長度變短，滑動變阻器接入電路的阻值變小，故B不符合題意；C、由圖知，滑動變阻器接左上與右下兩個接線柱，當滑片向左移動時，接入電路的電阻絲變長，接入電路的阻值變大，故C符合題意；D、由圖知，滑動變阻器同時接下面兩個接線柱，滑動變阻器被接成了定值電阻，當滑片向左滑動時，接入電路的阻值不變，故D不符合題意。
【點評】本題考查了滑動變阻器的接法。要使滑動變阻器的電阻變大或變小，關鍵是要看下邊的接線柱接哪個。
【變式練2】（2023 阿榮旗一模）如圖所示，當滑動變阻器的滑片向右移動時，變阻器連入電路的阻值變小的是（　?。?br/>A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】滑動變阻器有四個接線柱，選擇一上一下接線柱接入電路，滑動變阻器接入電路的部分取決于接入的下面接線柱。移動滑片時，改變連入電路的電阻絲的長度，改變連入電路電阻的大小。
【解答】解：A、由圖示可知，滑動變阻器同時接上面兩個接線柱，滑動變阻器接入電路的阻值為零，移動滑片，接入電路的電阻值不變，故A錯誤；
B、由圖示可知，接入電路的是滑片右側的電阻絲，滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變短，接入電路的阻值變小，故B正確；
C、由圖示可知，滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變長，接入電路的阻值變大，故C錯誤；
D、由圖示可知，滑動變阻器同時接下面兩個接線柱，滑動變阻器阻值全部接入電路，成為定值電阻，移動滑片滑動變阻器接入電路的阻值不變，故D錯誤。
【點評】滑動變阻器連入電路的電阻取決于接入電路的下面接線柱，和上面接入電路的接線柱無關。本題明確接入電路的部分，然后判斷滑片移動時，連入電路的電阻絲長度的變化，來判斷電阻的變化。
【變式練3】（2023 南崗區校級模擬）如圖所示，下面給出了四種變阻器接入電路的情形，當滑片P向左移動時，連入電路中的電阻增大的是（　?。?br/>A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】（1）滑動變阻器在電路中的正確連接方式是連接一“上”一“下”兩個接線柱，哪一段電阻絲被接入電路中是由下面的接線柱決定的，接入電路的電阻絲就是下面被連接的接線柱與滑片P之間的部分。
（2）當滑片滑動時，接入電路的電阻絲變長，則電阻變大，變短則電阻變小。
【解答】解：A、滑動變阻器接入了左半段，滑片左移，連入電路的電阻絲變短，電阻變小，不符合題意。B、滑動變阻器接入了左半段，滑片左移，連入電路的電阻絲變短，電阻變小，不符合題意。C、滑動變阻器接入了右半段，滑片左移，連入電路的電阻絲變長，電阻變大，符合題意。D、滑動變阻器為定值電阻接入了電路，滑片移動，連入電路的電阻絲不變，電阻不變，不符合題意。
【點評】①滑動變阻器連入電路的電阻取決于接入電路的下面接線柱，和上面接入電路的接線柱無關。②本題明確接入電路的部分，然后判斷滑片移動時，連入電路的電阻絲長度的變化，來判斷電阻的變化。
模型8 半導體和超導體
（2023 攀枝花）目前，制造手機芯片的材料主要為（　　）
A．導體 B．絕緣體 C．半導體 D．超導體
【答案】C
【分析】半導體的導電性介于導體與絕緣體之間，是制作集成電路的主要材料。
【解答】解：半導體的導電性介于導體與絕緣體之間，是制作集成電路的主要材料，所以手機芯片的材料主要是半導體，故ABD錯誤，C正確。
名師點撥：該題考查了半導體的相關知識，知道半導體的導電性介于導體與絕緣體之間，是制作集成電路的主要材料。
【變式練1】（2023 海南）如圖為某款新型折疊屏手機，折疊屏主要部件是柔性發光二極管。制成二極管的材料是（　　）
A．超導體 B．導體 C．半導體 D．絕緣體
【答案】C
【分析】容易導電的物體是導體，不容易導電的物體是絕緣體，導電性能介于二者之間的是半導體。二極管利用的主要材料就是半導體。
【解答】解：不同材料導電性不同，導電性能介于導體和絕緣體之間的是半導體，發光二極管就是由半導體材料制成的，故ABD錯誤，C正確。
【點評】此題考查了半導體材料，是一道基礎題。
【變式練2】（2023 朝陽）警用無人電動巡邏車能實現自動測溫、噴灑消毒液、自動報警等功能。下列說法正確的是（　?。?br/>A．巡邏車通過接收人體輻射的紫外線測溫
B．巡邏車勻速行駛噴灑消毒液過程中，動能不變
C．巡邏車搭載的電動機工作時將機械能轉化為電能
D．巡邏車上的LED指示燈由半導體材料制成
【答案】D
【分析】（1）紅外線常用于遙控器、夜視儀、浴燈等方面，紅外線的熱效應強；
（2）機械能包括動能和勢能；動能的大小與質量和速度有關，重力勢能大小與質量和高度有關；
（3）電動機工作時將電能轉化為機械能；
（4）導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體，常見半導體有：鍺、硅、砷化鎵等。
【解答】解：A、測溫儀遠距測溫時，是通過接收人體輻射的紅外線實現的，故A錯誤；B、巡邏車勻速行駛噴灑消毒液過程中，速度不變，但是由于質量變小，消毒車的動能減小，故B錯誤；C、機器人巡邏進行廣播宣傳，說明聲音的傳播需要介質，故C錯誤；D、巡邏車上的LED指示燈由半導體材料制成，故D正確。
【點評】本題考查了紅外線的特性、影響動能大小的因素、能量轉化、半導體材料等，屬于基礎性題目。
【變式練3】（2022 株洲）電熱絲通常用鎳鉻合金或鐵鉻鋁合金等材料制作，從導電性能看，電熱絲屬于（　　）
A．絕緣體 B．超導體 C．半導體 D．導體
【答案】D
【分析】（1）容易導電的物體是導體，不容易導電的物體是絕緣體；
（2）超導現象是電阻為零的現象，超導體適合制作輸電導線和電動機線圈等，而需要電熱的地方不能用超導材料；
（3）導電性能介于導體和絕緣體之間，屬于半導體材料，具有單向導電性；
（4）理解焦耳定律，知道電流通過導體時的發熱原因，是由于導體存在電阻。
【解答】解：電熱器都是利用電流的熱效應工作的，所以不能用超導體作為電熱絲，應是導體，故D正確，ABC錯誤。
【點評】本題主要考查導體、絕緣體、半導體的特點，知道各種材料的不同物理性質，應用時要根據需要選擇相應的材料。

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