第十六章 第4节 滑动变阻器 讲义--2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十六章 第4节 滑动变阻器 讲义 1、 变阻器 1.变阻器 能改变接入电路中电阳大小的元件叫做变阻器,学生实验中常用的变阻器有两种,一种是滑动变阻器,另一种是电阻箱. 2.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滑动变阻器接入电路中电阻的大小. (2)作用:①改变接入电路中的电阻;②保护电路 (3)构造:滑动变阻器的构造如图所示： 金属杆电阻为零,金属滑片P与金属杆和电阻丝相连,电阻丝的表面涂有绝缘漆,但与滑片接触的地方绝缘漆已被刮掉,滑片移到不同位置时,连人电路的两个接线柱间电阻丝的长度不同,这样就改变了接入电路中电阻的大小. 【注】滑动变阻器只是通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变接入电路中的电阻大小，而电阻丝自身的总长度并没有变化，电阻丝的总电阻没有变化. (4)结构示意图和电路图中的符号 (5)铭牌上各数值的物理意义： 50Ω：表示此滑动变阻器的最大电阻为50Ω,使用此滑动变阻器时,接入电路中的阻值可以在0~50Ω之间变化；1.5A:表示此滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A (6)滑动变阻器的连接方法： ①接人A、D或AC接线柱： ②接入B、C或B、D接线柱： ③接人A、B或C、D接线柱： 【归纳总结】 (1) 将滑动变阻器连入电路时应采用“一上一下”的接法,不能同时使用上面两个接线柱(此时滑动变阻器接入电路的阻值为零),也不能同时使用下面两个接线柱(此时滑动变阻器接入电路的阻值最大且不变),否则就起不到改变电路中电阻的作用； (2) 电路中的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大值； (3) 只要选定滑动变阻器的下端接线柱,上端两个接线柱中任何一个连入电路,接法是等效的； (4) 为了保护电路,在闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处； 例题1：图甲、乙、丙分别表示三个滑动变阻器使用时的连接情况,当滑片P都向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化情况是:甲： 乙： 丙： 答案:变小 变大 不变 3.电阻箱 滑动变阻器能够改变连人电路的电阻大小,但不能准确知道连人电路的电阻的阻值,如果需要知道连人电路的电阻的阻值,就要用到电阻箱；电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器,电阻箱有两种:旋钮式电阳箱和插入式电阻箱.在电路图中都用符号“”表示. (1)旋钮式电阻箱(如图甲所示) 读数：0x10000Ω+3x1000Ω+2x100Ω+0x10Ω+4x1Ω+0x0.1Ω =3 204.0Ω (2)插入式电阻箱 读数方法:如图所示是一插入式电阻箱的示意图,插人A、C铜塞,接入电路的总电阻R=2Ω+5Ω=7Ω;若四个铜塞都拔出,接入电路的总电阻R,=1Ω+2Ω+3Ω+5 Ω=11Ω 2、 练习使用滑动变阻器 实验器材 电池组或学生电源一个,小灯泡和小灯座各一个,电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干 实验电路图 进行实验 (1)按电路图连接实物图,在连接过程中,开关始终处于断开状态; (2)电路连接完毕,在闭合开关前将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的a处; (3)当滑片P处于a端时,闭合开关,观察小灯泡的亮度及电流表示数; (4)使滑片由a端缓慢移向b端,观察小灯泡亮度的变化及电流表示数的变化; (5)再把滑片反向缓慢移回a端,观察小灯泡亮度的变化及电流表示数的变化 实验现象 把滑动变阻器的滑片从a端向b端移动时,电流表的示数变大,小灯泡逐渐变亮;把滑动变阻器的滑片从b端向a端移动时,电流表的示数变小,小灯泡逐渐变暗 实验结论 (1)用滑动变阻器改变小灯泡的亮度,滑动变阻器应该与小灯泡串联; (2)当移动滑动变阻器的滑片使其接人电路中的电阻变大(或小)时,电路中的电流变小(或大),小灯泡变暗(或亮); (3)滑动变阻器在实验中起到改变电路中电流大小的作用； 2.实验:用滑动变阻器改变电阻两端的电压 实验步骤：(1)按照如图所示电路图连接电路,电压表测量电阻R两端的电压,电流表测量串联电路中的电流; (2)调节滑动变阻器的滑片,使电阻R两端的电压逐渐变大,观察电流表的示数变化情况; (3)换用不同的电阻接入电路(最好使电阻成倍数增加,如5Ω.102、15Ω等),闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,尝试使每次接入的定值电阻两端的电压不变. 现象分析：当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时,电路中电流变小,定值电阻两端的电压变小;当滑动变阻器连入电路中的电阻变小时,电路中电流变大,定值电阳两端的电压变大 归纳总结：滑动变阻器不但能改变电路中的电流大小,还能调节和它串联的用电器两端的电压. 例题2：如图所示是小明探究“怎样用变阻器改变灯泡亮度”时设计的实验电路,当开关S闭合后,要使灯泡变亮,滑动变阳器的滑片P应向 (选填“左”或“右”)端移动。 例题2图 例题3图 例题3：如图所示是一种可以改变收音机音量大小的电路元件的结构示意图,A、B、C是固定的铜片,D是一段弧形电阻,E是一端连接在B上、另一端可在D上滑动的滑片.为了使滑片E顺时针转动时音量增大(通过该元件的电流增大),应将该元件的铜片B和铜片 (选填“A”或“C”)接入电路。 本节知识导图 题型专练 1. 倩倩发现,爸爸汽车上音响的音量调节旋钮可以调节声音的大小.爸爸说:“这是应用了滑动变阻器的原理.关于滑动变阻器,下列说法正确的是（ ） A. 电阻丝、滑片是导体,瓷筒是绝缘体,金属杆是半导体 B. 将滑动变阻器的A、B接线柱同时连入电路,移动滑片不能调节电路中电阻的大小 C. 将滑动变阻器的C、D接线柱同时连人电路,滑片向左滑动时接入电路的阻值增大 D. 如果想让滑片向右滑动时接入电路的阻值增大,则应该连接AD接线柱 答案:B 2. 如图为某台灯用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动滑片P即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是（ ） A.若只将A、B接入电路,顺时针转动滑片时灯泡变暗 B.若只将A、C接入电路,顺时针转动滑片时灯泡变暗 C.若将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,顺时针转动滑片时灯泡变暗 D.若将B、C接入电路同一点,A接电路另一点,逆时针转动滑片时灯泡变亮 答案:C 3. （多选）如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的原理示意图.电源电压不变,滑动变阳器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起同步运动,握力为零时,滑片处于a端.L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成，使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,手柄A向下运动压缩弹簧,力量计指针转动,指示握力大小,关于握力器,下列说法不正确的是（ ） A.指示灯L能起到保护电路的作用 B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线 C.握力越小,电路中的电阻越大,电流越小 D.握力越大,弹簧的长度越小,力量计示数越小 答案:BD 4. 关于图中的电阻箱，下列说法错误的是（ ） A.电阻箱是一种变阻器 B.阻值可调范围为0~10000 Ω C.分度值为1 Ω D.电阻箱读数是622 Ω 答案:B 5. 电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连人电路的示意图,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 6. 小明家的屋顶上有一个水池,如图是他设计的一种自动测量水池内水位高低的装置,R'是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端.从水位表(用电流表改装)指针的刻度,就可知道水池内水位的高低.下列对装置的设计方案提出的建议,可行的是（ ） A.用电压表改装水位表,并与R'并联 B.用塑料材料制作杠杆 AB C.用软绳连接杠杆A端与浮标 D.用导线代替电阻R'接通电路 答案:A 学科网（北京）股份有限公司 $$