内容正文:
ﷺ16.4 变阻器
情境导入
元宵节是中国的传统节日之一。漂亮的灯展许多有漂亮的灯带组成,灯带是由LED灯珠串联组成,可以根据不同的情况剪端和连接。
思考:流过每个灯珠的电流又有什么关系呢?
知识点一:变阻器
1.认识变阻器
(1)定义:能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器.
(2)分类:滑动变阻器、电阻箱(旋钮式和插块式).
2.滑动变阻器
(1)构造:滑动变阻器的构造如图所示:
(2)原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中电阻的大小。
(3)作用:①调节滑动变阻器的滑片可以逐渐改变接入电路的电阻值,从而改变电路中的电流和用电器两端的电压;②滑动变阻器还能起到保护电路的作用。
(4)结构示意图和电路图中的符号
结构示意图 电路图中的符号
(5)铭牌上各数值的物理意义
20Ω:表示此滑动变阻器的最大阻值为20Ω。使用此滑动变阻器时,接入电路中的阻值可以在0-20Ω之间变化
1.5A:表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A
(6)滑动变阻器的使用:
将滑动变阻器接入电路时,应与用电器串联,应采用两个接线柱“一上一下”的接法。将如图所示的滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中:
①当A、D接入电路时,接入电路的电阻值将逐渐变小;
②当B、C接入电路时,接入电路的电阻值将逐渐变大;
③当C、D接入电路时,接入电路的电阻为0;
④当A、B接入电路时,滑动变阻器成为定值电阻.
【典例1】(2022秋·陕西咸阳·九年级统考期末)如图所示是旋钮式变阻器,原理是通过改变导体接入电路的 来改变其连入电路的电阻;若想用该变阻器调节灯泡的亮度,应将变阻器与灯泡 (选填“串联”或“并联”),将B、C两接线柱连入电路,顺时针旋转旋钮,灯泡的亮度将变 (选填“亮”或“暗”)。
【变式】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻的。如图所示,当滑片向右端移动时,它的电阻值 (填“变大”、“变小”或“不变”)
知识点二、电阻箱
电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻值的变阻器,电阻箱有两种:旋钮式电阻箱和插入式电阻箱。在电路中都用符号“”表示。
【典例2】(1)如图1为旋钮型变阻器,其铭牌上标有“200Ω,1A”,“1A”的意思是 ;
(2)如图2所示电阻箱的读数 Ω;
(3)如图3所示的插销式电阻箱,其接进电路的电阻值为 Ω。
【变式】(2021秋·四川成都·九年级校考期中)实验时,小明想用插入式电阻箱获得12Ω电阻,可以将图中电阻箱上的 号铜塞同时拔去(填序号)。若没有电阻箱,小明还想获得12Ω电阻,实验室能提供的电阻有10Ω、20Ω、30Ω、60Ω、80Ω电阻若干,采用的方法是 。
题型一:正确选择滑动变阻器的接线柱
【典例3】(2022秋·北京·九年级北京十四中校考期中)如图所示为滑动变阻器的结构示意图,要使滑片P向右移动时连入电路的电阻变小,接线柱连接正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1】如图,将两个滑动变阻器串联起来,连接在电路中,连接时使用了MN接线柱,若要使两只变阻器的总电阻最大,则滑片P1和P2应放在( )
A.P1和P2都放在最右端 B.P1和P2都放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端 D.P1放在最左端,P2放在最右端
【变式2】(多选)(2022秋·广东深圳·九年级校考期中)如图所示在滑动变阻器的滑片向右移动过程中,电灯泡逐渐变亮,则滑动变阻器的连入电路的方式正确的是( )
A.a接C,b接A B.a接C,b接B C.a接D、b接A D.a接D,b接B
题型二:利用滑动变阻器条件电路中的电流和电压
【典例3】(2022秋·广东深圳·九年级校考期中)如右图所示,是一种自动测定油箱内油量的装置,是定值电阻,是转动式滑动变阻器,油量表是电流表改装而成。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内液面的高度,请回答:
(1)闭合开关,向油箱内加油,浮标会带动杜杆,使的滑片向 移动,连入电路中的电阻变 ,油量表示数变大,显示油量增加;
(2)正常行车过程中,油量表指示一直满偏,检查发现油箱本身完好。最可能出现下列的故障是
A.短路 B.断路 C.短路 D.R断路
【变式1】如图甲所示电路,闭合开关,当旋钮式变阻器(如图乙所示)的金属滑片按 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动时,发现小灯泡变亮,同时电流表示数增大,电压表示数增大;此过程中旋钮式变阻器接入电路的电阻