内容正文:
第十四章 欧姆定律
14.2 变阻器
1. 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;
2. 正确使用滑动变阻器改变电路中的电流;
3. 会对电阻箱进行读数,了解电阻箱和滑动变阻器的区别。
题型汇总:变阻器、滑动变阻器的工作原理、滑动变阻器的使用。
· 变阻器
定义:是用来改变接入电路中的电阻大小的器件;
种类:常见的有滑动变阻器、电阻箱和电位器;
· 滑动变阻器
1. 原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻;
2. 作用:①改变电路中的电流;②保护电路。
3. 滑动变阻器接线方式以及注意事项:
滑动变阻器连接时应“一上一下”的把接线柱接入电路中。连接电路时应把滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。若都接在上接线柱,等于是把金属杆部分串联进电路,而金属杆相当于导线;若都接在下接线柱,等效于把整个电阻串联进电路。这两种情况,无论怎样移动滑片,接入电路的电阻都不会变化。
· 电阻箱
使用方法:将电阻箱的两个接线柱连入电路中,调节四个旋钮就能得到0~9999 Ω之间的任意整数电阻值。
· 变阻器的应用
家用电器的挡位调节器件实质是一种变阻器,通常称为机械式电位器,它通过机械式旋钮调节阻值大小。可调节亮度的电灯,可调温度的电热毯、电饭锅等都含有电位器。
考点一 变阻器
1.收音机的音量控制旋钮实际上是一个 ,通过改变接入电路中导体的 来改变通过喇叭的电流,达到改变声音大小的目的。
【解答】解:收音机的音量控制旋钮实际上是一个旋钮型滑动变阻器,它通过变阻器接入电路中导体的长度来改变电阻大小来改变电流,从而改变了声音的大小。
故答案为:滑动电阻器;长度。
2.如图所示是实验室里的另一种变阻器,它叫 ;它的读数是 Ω。
【解答】解:图示变阻器为电阻箱,该电阻箱的示数为:
1Ω×1000+6Ω×100+1Ω×10+5Ω×1=1615Ω。
故答案为:电阻箱;1615。
3.如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【解答】解:
(1)顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:电路中电阻变小,则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的目的。
故答案为:b和c;镍铬合金丝。
4.某滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样,其中50Ω表示 ,2A表示 。
【解答】解:50Ω表示该变阻器的最大阻值是50Ω;
2A表示该变阻器允许通过的最大电流是2A。
故答案为:此滑动变阻器的最大阻值是50Ω(或此滑动变阻器的阻值调节范围是0~50Ω);
此滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
5.如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω;如图乙是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是 Ω。
【解答】解:(1)当5个铜塞都拔出时,此时5根电阻丝串联,总电阻最大,它们的总电阻R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω;
当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入。由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω。
(2)由图可知,电阻箱接入电路的阻值:R=0×1000Ω+1×100Ω+6×10Ω+2×1Ω=162Ω;
故答案为:7;162。
考点二 滑动变阻器的工作原理
6.滑动变阻器,是通过改变下列哪个因素来改变接入电路中电阻大小的( )
A.温度 B.横截面积 C.长度 D.材料
【解答】解:滑动变阻器是靠改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻的。
故选:C。
7.滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻丝的 来改变电阻,其电阻丝宜用 (选填“铜丝”或“镍铬”)合金丝制成,某一滑动变阻器标有“50Ω1.5A”的字样,其中“1.5A”表示 电流是1.5安培。
【解答】解:(1)滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变接入电路的阻值的;
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的目的;故滑动变阻器