内容正文:
人教版九年级物理 16.4 变阻器 讲·学·练
知识结构
考点清单
1. 滑动变阻器的实物图、结构示意图、电路图符号:
2. 滑动变阻器的构造:电阻丝、金属杆、滑片、绝缘陶瓷芯、支架、四个接线柱。
3.滑动变阻器入电路的方法有6种,正确的接法有4种:“一上一下”,金属杆接一个,电阻丝接一个。错误接入电路的有2种,分别是:“同上”或“同下”即同时接金属杆上或都接电阻丝上。
4.滑动变阻器的原理是:通过改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变接入电路的电阻。
滑动变阻器的作用是:通过改变接入电路中的电阻从而改变电路中的电流。
5.变阻器的铭牌“50Ω1.5A”的含义:该变阻器的最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流为1.5A。
6.为保护电路,实际使用变阻器时,闭合开关前,要把滑动变阻器调到阻值最大端。
7.生活中家用电器音量调节、可调量度的台灯、可调温度的电热毯、电饭锅等通常叫做电位器实质就是变阻器。
8.电阻箱能够显示接入电路中电阻的大小,读数方法指示的数字乘以对应的倍数。
典例讲解
【例1】滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的( )
A.材料 B.横截面积 C.长度 D.电流方向
【答案】C
【详解】导体的电阻受导体的材料、长度、横截面积、温度的影响;滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【例2】电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时,连入电路的电阻( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.先变大后变小
【答案】B
【详解】由图可知,A、B接线柱接入电路中,则从滑片到A点这部分电阻片接入电路中,当滑片向A端旋转时,电阻片接入电路中的长度变短,则连入电路的电阻变小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
基础训练
1、 选择题
1.小明探究串联电路的电流规律,按图连接电路,滑动变阻器滑片初始置于b端,闭合开关后,L1灯亮,L2灯看不到发光,对此下列判断不可能的是( )
A.L2完好 B.L2处断路
C.L2被短接 D.变阻器阻值较大
2.小明在“用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流”实验中,连接的电路如图所示。闭合开关S,发现小灯泡发光很暗,且无论怎样移动滑片P,小灯泡的亮度不改变。则电路中的故障可能是( )
A.电流表断路
B.小灯泡短路
C.开关处接触不良
D.滑动变阻器连接了两个下端接线柱
3.下列说法及读数错误的是( )
A.甲图的读数是6mA B.乙图的读数是﹣3℃
C.丙图的铜片是负极,电压是0.06V D.丁图的读数是836Ω
4.如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。下列关于滑动变阻器的构造和使用的说法中正确的是( )
A.滑片与金属杆之间是绝缘的
B.瓷筒与线圈之间能导电
C.瓷筒上缠绕的每一圈线圈之间应彼此绝缘
D.同时使用四个接线柱中的两个接入电路来改变电阻,共有6种不同接法
5.如图所示是插塞式电阻箱接入电路的情况,则
A.现在使用的电阻是70 Ω
B.将铜塞a插上,使用电阻为80 Ω
C.将全部铜塞插上,使用电阻为0 Ω
D.将铜塞都插上,使用电阻100 Ω
6.如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器连入电路阻值变小
B.电流表A的示数变大
C.电压表V示数变小
D.电压表V与电流表的示数之比不变
7.如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
8.为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.下列关于滑动变阻器的说法,正确的是( )
A.滑动变阻器通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻
B.无论怎样连接滑动变阻器,移动滑片时都能改变电路中的电阻
C.无论怎样连接滑动变阻器,移动滑片时都不能改变电源两端的电压
D.滑动变阻器可以改变电路中的电阻、电流和部分电路两端的电压,但不能改变电路总电压
素养提升
三、填空题
10.变阻器的作用是用于控制 大小,某滑动变阻器的铭牌标有“50Ω,1A”字样,其中“50Ω”的含义是 。
11.如图所示是一款调节电风扇风速的电位器,其中a、c两接线柱分别与弧形电阻丝的两端相连,b接线柱与旋钮滑片相连。该电位器应该与电风扇中的电动机 (选填“串联”或“并联”);当a、b两接线柱接入电路时,顺时针转动旋钮时,风扇风速 (选填“加快”或“减慢”)。
四、简答题
12.如图是一位同学按照上题要求所连的电路,这个电路能不能满足题目的要求?为什么?按这个图进行操作时,实验现象是怎样的?
五、作图题
13.如图甲所示是生活中常见的亮度可调的台灯,图乙是台灯的工作电路的示意图,a、b、c为电位器的接线柱。要求:旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变暗。请完成该电路的连接。
六、实验题
14.滑动变阻器是电学里常用的实验器材。
(1)滑动变阻器是通过改变接入电路导线的 (选填“长度”“横截面积”或“材料”)来改变电阻的;
(2)如图甲所示的电路,闭合开关,电流表的示数如图乙所示为 A,移动滑片P,观察电流表指针,看到的现象是 。
反思总结
通过学习,请根据自己的理解,画出本节课的思维导图:
这节课我学会了:
这节课我的困惑:
参考答案
1.B
【详解】AB.由电路图知,两灯与滑动变阻器串联在电路中,滑片置于b端,即阻值最大处时,闭合开关,L1亮,L2看不到发光,则电路中没有断路,即L2完好,故A不符合题意,B符合题意;
C.串联电路中,一灯被短路,另一灯的工作不受影响,若L2被短路,则L1仍会发光,故C不符合题意;
D.滑片置于b端,当变阻器的阻值较大时,电路中的电流较小,据P=I2R可知,当灯泡的电阻较大时,实际功率较大,亮度较大,而灯泡的电阻较小时,实际功率较小,亮度较小,便有可能看一到发光,即L1电阻较大,L2电阻较小,看一到发光。故D不符合题意。
故选B。
2.D
【详解】A.小灯泡发光很暗说明是通路,不是断路,故A不符合题意;
B.小灯泡短路时不会发光,因此不是短路,故B不符合题意;
C.开关处接触不良,属于断路故障,灯泡不亮,故C不符合题意;
D.滑动变阻器连了两个下接线柱,相当于接入了定值电阻,会出现小灯泡发光很暗,且无论怎样移动滑片P,小灯泡的亮度不改变的情况,故D符合题意。
故选D。
3.C
【详解】A.电表为电流表,每一个大格代表5mA,每一个小格代表0.5mA,电流为6mA,故A正确,不符合题意;
B.由图知,温度计的分度值为1℃,图示温度为零下,示数为﹣3℃,故B正确,不符合题意;
C.电表为电压表,选择0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为0.5V,且铜片与正接线柱相连,为正极,故C错误,符合题意;
D.由图可知,变阻箱的读数为
0×1000Ω+8×100Ω+3×10Ω+6×1Ω=836Ω
故D正确,不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.滑片与金属杆之间是通过导体接通的,故A错误;
B.陶瓷和线圈之间是绝缘的,故B错误;
C.因为线圈上有绝缘皮,所以线圈之间是绝缘的,故C正确;
D.同时使用四个接线柱中的两个接入电路来改变电阻,且需要一上一下的连接,所以共有4种不同接法,故D错误。
故选C。
5.C
【分析】铜塞拔出时,对应的电阻串联,根据串联电路电阻的特点求出电路中的总电阻.
【详解】A. 电阻箱现在接入电路的电阻为:R=10Ω+20Ω=30Ω,故A错误;
B. 将铜塞a插上,使用电阻为20Ω,故B错误;
CD、将全部铜塞插上,使用电阻为0,故C正确,D错误.
故选C.
6.D
【详解】ABC.由电路图可知,与并联,电压表V测电源电压,电流表测支路的电流,电流表A测干路的电流;开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向右移动过程中,由于电源电压不变,所以电压表示数不变;根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,通过的电流大小不变,所以电流表示数不变;此时滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知该支路电流变小,根据并联电路电流规律可知干路电流变小,电流表A示数变小,故ABC错误;
D.电压表示数不变,电流表示数不变,所以电压表V与电流表的示数之比不变,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.滑动变阻器的左下方接线柱和左上方接线柱接入电路中,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,滑动变阻器连入电路的电阻变小,故A不符合题意;
B.滑动变阻器的左下方接线柱和右上方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器的左上方接线柱和右下方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变长,所以电阻变大,故C符合题意;
D.滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变,故D不符合题意。
故选C。
8.A
【分析】当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大,表明通过电动机的电流变大,据此分析。根据题意可知,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,通过电动机的电流变大。
【详解】A.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,故A符合题意;
B.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故C不符合题意;
D.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
【点睛】本题考查了电路图的设计,明确电路的连接方式和串并联电路的特点是解题的关键。
9.ACD
【详解】滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的;正确接法是选择一上一下的两个接线柱;滑动变阻器可以改变电路的电流和部分电路两端的电压.
A.滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,故A正确;
B.只有选择一上一下的两个接线柱连接滑动变阻器,移动滑片时都能够改变电路中的电阻,故B错误;
C.无论怎样连接滑动变阻器,移动滑片时都不能够改变电源两端的电压,只能改变部分电路两端的电压,故C正确;
D.滑动变阻器可以改变电路中的电阻、电流和部分电路两端的电压,但不能改变电路总电压,总电压是定值,故D正确.
10. 电阻 最大阻值是50Ω
【详解】[1]电阻器在电路中的作用是用于保护电路, 且通过改变电阻改变电路中的电流和用电器两端的电压。
[2]某滑动变阻器的铭牌标有“50Ω,1A”字样,它表示的物理意义是:滑动变阻器允许通过的最大电流是1A,滑动变阻器的最大阻值是50Ω。
11. 串联 减慢
【详解】[1]电位器能改变通过电风扇的电流大小,来改变风扇的转速,所以电位器应该与电风扇中的电动机串联。
[2]当a、b两接线柱接入电路时,顺时针转动旋钮时,接入电路的阻值变大,电流变小,故风扇的风速减慢。
12.见解析
【详解】不能。因为滑动变阻器同时接在了下接线柱,闭合开关,不管怎么移动滑片,滑动变阻器接入电路中的阻值都是它的最大阻值,所以灯泡的亮度都不变。
13.
【详解】电位器应与灯泡串联接入电路中,旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变暗说明电路中的电流变小,由知,电源电压一定时,电路的总电阻应变大,电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻应变大,由图可知,将b和c两接线柱接入电路后,逆时针旋转旋钮时,电阻丝连入电路中的长度变长,其阻值变大,电路中的电流变小,灯泡变暗,如图所示:
14. 长度 0.28 指针不动
【详解】(1)[1]滑动变阻器的原理是通过移动滑片P,改变接入电路导线的长度来改变电阻的。
(2)[2]根据图乙可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A。
[3]根据图甲可知,滑动变阻器上方两个接线柱接入了电路,移动滑片,滑动变阻器接入电路中的电阻不变,总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,指针不动。
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