第4节 变阻器&第5节 跨学科实践：制作简易调光台灯-【重难点手册】2024-2025学年九年级下册物理（人教版）

第十六章 电压电阳么 第4节 变阻器 重点和难点 课标要求 1.结合实例，了解一些新材料的特点及其应用. 重点：变阻器的工作原理， 2.了解新材料的研发与应用对社会发展的影响. 难，点：正确连接变阻器，使它符 3.能发现日常生活中与物理学有关的问题，提出解 合控制电流和用电器两端电压的 决方案。 要求。 4.能运用所学知识分析日常生活中的安全问题，提 出解决方案，践行安全与健康生活 01必备知识梳理。 重难点1变阻器 2.滑动变阻器材料：滑动变阻器金属丝采 1.认识滑动变阻器 用的是电阻率大、熔点高的材料，如镍铬合 (1)滑动变阻器：能改变接入电路中电阻 金丝 大小的元件叫作变阻器.变阻器包括滑动变阻 扬展延伸 器、电阻箱等 变阻器的铭牌 (2)构造：如图甲所示，是学生实验中常用 变阻器滑片的手柄上有变阻器的铭牌， 的滑动变阻器，其示意图如图乙，电路符号如 铭牌上所标的电阻为变阻器连入电路的最 图丙 大阻值，所标的电流为变阻器允许通过的最 (3)工作原理：通过改变接人电路中电阻 大电流.如“2021.5A”字样表示该变阻 丝的长度来改变电阻值的大小。 器的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流 金屈杆潢片 D 为1.5A. A 接线wM 例①(2025·黄冈蕲春实验中学月考)如 接线瓷筒线圈 柱 图所示电路，闭合开关S,导线α的一端固定连 乙 丙 待别提国 接在铅笔芯上，当导线b的一端在铅笔芯上 如图甲，电阻丝外面涂着绝缘层，密绕 左右移动时，灯泡亮暗会发生变化，这个实验 在瓷筒上，相邻线圈之间彼此绝缘，图中电 说明铅笔芯亮暗会发生变化，这个实验说明 阻丝上水平方向的一条白线表示这里的绝 铅笔芯是 (填“导体”或“绝缘体”)，还 缘层已被刮掉，电阻丝可以与滑片P相连， 能说明导体的电阻与 有关.受此启 这样P移到不同的位置时，就能改变接入电 发，人们制造了一种可以改变电阻的元件，叫 路中电阻的大小 作 59 更难点手细九年级物理) (2)向某一方向移动滑片时，滑动变阻 器阻值变化效果取决于下面的（电阻丝上 的)接线柱的选择，与上面的（金属杆上的） 铅笔芯 接线柱的选择无关，当滑片远离电阻丝上被 解析铅笔芯接入电路，灯泡发光，表明电 接入的接线柱时，接入的电阻变大，靠近时 路中有电流，即铅笔芯是导体，由图可知，导线 接入的电阻变小，可简记为“远大近小”.故 b的一端在铅笔芯上移动，实质上玫变了铅笔 实验室中有些滑动变阻器的金属杆上就只 芯接入电路的长度，并由此进一步分析得出导 有一个接线柱 体的电阻与长度有关，滑动变阻器就是根据这 2.利用滑动变阻器改变灯泡的亮度 个原理制成的. 滑动变阻器可以改变连入电路中的电阻， 答案导体：长度：滑动变阻器。 这样通过改变对电路中电流的阻碍作用，就可 重难点2滑动变阻器的使用 以达到改变电路中电流大小的目的.因为串联 1.滑动变阻器的连接方式 电路中电流处处相等，故将滑动变阻器与灯泡 (1)多数情况下，应将滑动变阻器串联接 串联后，移动滑片就可以改变灯泡的亮度， 入电路 方法总结 (2)一般情况下，实验中使用4个接线柱 使用滑动变阻器要注意“三要一不要”： 的滑动变阻器，如图所示.连接的方法有6种. (1)要“一上一下”，即上下各选一个接 线柱接入电路 (2)要串联，即要与被控制的用电器 串联 滑片P自左向右移动 (3)要先调到最大阻值处，即为了保护 接入电路有效电 的接线柱 阻部分 电路中电电路中电 接线特点 电路，闭合开关前要将滑片置于最大阻值处 阻的变化流的变化 (4)不要超过最大电流，即不能使电流 A和C AP 变大 变小 超过滑动变阻器允许通过的最大电流， 上 A和D AP 变大 变小 下”：可以改 例②(2025·黄石大冶实验中学月考)用 B和D BP 变小 变大 变接入电路 滑动变阻器改变小灯泡的亮度 B和C 的电阻 BP 变小 变大 没有电阻丝接入电路，相当 C和D “同上同 于一根导线 下”：不能改 所有电阻丝全部接入电路， 变接入电路 A和B 相当于定值电阻 的电阻 (1)要求滑动变阻器向左移动时，能使灯L 方法总结 亮度变暗.请用笔画线代替导线连接实物图， (1)滑动变阻器的正确接法是“一上 并在虚线框内画出相应的电路图。 下”，即上下各选一个接线柱接入电路， (2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应 60 第十六章 电压电阳么 滑到 (填“A”或“B”)端 重难点3变阻器的应用 (3)想使小灯泡变亮，滑片应向 1.滑动变阻器的作用 (填“左”或“右”)端滑动，这时电流表的示数将 (1)通过调节其接入电路的电阻值，改变 电路的电流 (4)开始实验后，甲同学发现无论怎样移 (2)调节某一用电器两端的电压。 动滑片P,灯的亮度都不发生变化，而且一直 (3)实验中，对电路起到保护作用. 很亮，这可能是 ;乙同学发现移动滑 2.生活中的变阻器 片P时，灯忽亮忽熄，这可能是 (1)收音机用到的音量电位器，如图所示. 解析(1)要让滑动变阻器改变小灯泡的 洲动触头 亮度，滑动变阻器应“一上一下”连接，并与灯 酸膜地阻 泡串联，滑动变阻器向左移动，只能使灯L亮 0o0 ABC 度变暗，说明电路中电流变小，电阻变大，所以 (2)充当“力电转换器”，实现各种仪表的 应将滑片右侧电阻丝接入电路中，由此连接实 制作.如风速仪、水流测速仪、电子体重计和某 物并画出电路图.(2)为了保护电路，开关闭合 些油量表等等 前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处， 扬展延伸 即A端.(3)想使小灯泡变亮，应使电路中电流 电阻箱 变大，即电流表示数变大，应减小滑动变阻器 1.结构：面板由旋盘和两个接线柱组 连入电路的阻值，故滑片应向右滑动.(4)甲同 成.图甲所示是四旋盘电阻箱，其内部由几 学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发 组电阻组成，如图乙： 生变化，说明滑动变阻器都接上面或都接下面 2.读数：将各个旋盘对应的指示点（图中 两个接线柱，灯泡的亮度比较亮，说明电路中 的小三角)乘面板上标记的倍数，再将它们相 电流较大，电阻较小，这可能是同时连接了滑 加，就是接入电路的电阻值.如图甲的读数为 动变阻器上面两个接线柱；乙同学缓慢移动滑 (0+4×100+2×10+7×1)2=4272. 片P时，看到灯忽亮忽熄，这可能是滑片接触 ×1000 ×100 不良造成的 1k2 1002 答案(1)如图1、2所示.(2)A. 10 (3)右：变大.(4)同时连接了滑动变阻器上 ×10 面两个接线柱：滑片接触不良。 例B如图所示为某种握力计和它的工作 原理示意图.电源电压不变，握力计显示表是 由某种电表改装而成，R2为定值电阻，弹簧及 图1 图2 连片的电阻不计.则下列说法正确的是(). 61 更雕包手细九年级物理尺) 据力方向 显示表串联在电路中，而电压表电阻很大，串 联在电路中时相当于断路，故A错误；施加压 R 弹簧 YWWWWW WWWA 力时，滑片P向下移动，则不施加压力时滑片 连片 显示表 P在电阻R,的最上端，故B错误；施加的压力 R, 越大，滑片P向下移动得越多，R接入电路的 A.显示表可能是电压表改装而成的 电阻越大，则电路中的电流越小，故C错误；当 B.不施加压力时弹簧一端的滑片P在电 不施加压力时滑片P在电阻R,的最上端，电 阻R,的最下端 路中的电流可能偏大，从而烧坏电路，接入R C.施加的压力越大时，电路中的电流越大 则使得电路中的电流不至于过大，从而起到保 D.R:能起到保护电路的作用 护电路的作用，故D正确。 解析由握力计的工作原理示意图可知， 答案D 02关健能力提升-。 关键点1正确分析滑动变阻器对用电 个电阻的阻值增大，则这个电阻分压也增大 器的控制作用 例图下列各图中，当开关S闭合，滑动变 1.滑动变阻器的接法 阻器的滑片P从一端移到另一端时，能使L从 (1)断路式接法：如图甲，滑片右边的电阻 最亮调至熄灭的正确电路图是( 丝被断路，左侧电阻丝接入电路。 (2)短路式接法：如图乙，滑片右边的电阻 丝被短路，左侧电阻丝接入电路. (3)恒阻式接法：如图丙，滑动变阻器电阻 丝全部接入电路，滑片滑动时接入电路中的阻 值恒定不变.滑动变阻器的滑片滑动，只改变滑 片左右两边电阻丝上分得的电压的比例关系 古： 丙 0 2.判断滑片滑动时滑动变阻器连入电路 解析A图中滑动变阻器与小灯泡并联， 中电阻变化情况的方法 当闭合开关S且滑片在最左端时电源被短路， 判断滑动变阻器滑片滑动时连入人电路中 绝对不允许，当滑动变阻器的滑片P从一端移 电阻变化情况的关键点是：根据电流路径法确 到另一端时，由于并联电路互不影响，所以灯 定实际连入电路的电阻丝，再根据滑片滑动的 泡的亮度不变，不能使L从最亮调至熄灭，故 方向确定连入电路中的电阻是变大还是变小. A不特合题意；B图中滑动变阻器与小灯泡串 3.用滑动变阻器控制电阻两端的电压 联，当闭合开关S且滑片从右向左滑动时，能 串联电路有分压作用.在串联电路中，某使灯泡由暗变亮，但不能使灯泡熄灭，故B不 62 第十六章电压电阻酱组 符合题意：C图中小灯泡和滑动变阻器串联，但 路，不能发光，滑片在最右端时小灯泡与滑动 滑片在最左端时会把小灯泡短路，不能发光， 变阻器并联，其两端的电压最大，等于电源电 在最右端时将电源短路，绝对不允许，故C不 压，此时小灯泡最亮，故D符合题意 符合题意；D图中滑片在最左端时小灯泡被短 答案D 口03核心泰养聚焦-。 考向1变阻器的原理及其正确使用方法 示数最小 例5(2025·成宁温泉中学月考)如图， 解析由图可知，P甲移到a端，P2移到c 将甲、乙两个滑动变阻器串联在电路中，它们 端，甲滑动变阻器接入电路的电阻为0，乙滑动 的滑片P甲、P乙左右移动时，下列说法中正确 变阻器接入电路的电阻最大，电路没有短路， 的是( 故A不符合题意；P甲移到b端，Pz移到d 端，甲滑动变阻器接入电路的电阻最大，乙滑 动变阻器接入电路的电阻为0，电路没有短路， 甲 乙 此时电路的总电阻不是最大，所以电流表的示 数不是最小，故BC不符合题意：P甲移到b端， P,移到c端，甲、乙两个滑动变阻器接入电路 A.P甲移到a端，Pz移到c端，电路将 的电阻均最大，电路总电阻最大，电流表的示 短路 数最小，故D符合题意 B.P甲移到b端，P乙移到d端，电路将 答案D 短路 C.P甲移到b端，P乙移到d端，电流表的 核心果养 示数最小 本题是对滑动变阻器的使用的考查，体 D.P甲移到b端，Pz移到c端，电流表的 现了科学探究的素养要求 63 更雕包手细九年级物理尺) 第5节跨学科实践：制作简易调光台灯 1.项目原理：变阻器与灯泡串联，利用变 用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个 阻器改变电路中的电阻，改变灯泡两端的电 接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b 压，改变灯泡的亮度 与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻 2.项目跨学科分析： 丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，下列分析正 (1)光源的选择：实验室用的小灯泡或市 确的是( 面上的发光二极管 电阻丝 滑 (2)改变光源的亮度：通过调节变阻器接 入电路的阻值，来实现改变灯泡的亮度， 一电位器 (3)加强台灯的实用性：利用电位器与灯泡 串联，改变接入电路的阻值，可连续控制灯泡的 A.电位器与灯泡并联 亮度：选择内表面较光滑的灯罩，增强反光效 B.电位器通过改变电阻丝的横截面积来 果；选择大小合适的底座，增强台灯的稳定性 改变灯泡亮度 3.项目实施关键： C.若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮 (1)设计台灯：①电源电压、小灯泡和变阻 时灯泡变亮 器的规格要匹配，在不损坏器材的前提下，灯 D.若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮 泡的亮度变化要明显.②金属（或塑料）管的粗 时灯泡变暗 细长短、灯座的大小及灯罩的反光效果要合 懈析为了调节台灯亮度，电位器与灯泡 适，既实用又美观 应该串联，故A错误；电位器通过改变接入电 (2)制作台灯：①各个器件要安排紧凑，将 路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度，故B错 电池盒、开关、电位器等固定在底座上.②连接 误；若只将a、b接入电路，则滑片左侧电阻丝接 电路时开关要断开，将变阻器调到最大阻值 入电路，顺时针转动旋钮时接入的电阻丝长度 处，检查电路无误后，再闭合开关.③逐渐减小 变长，灯泡变暗，故C错误；若只将b、c接入电 变阻器接入电路的阻值，观察小灯泡的亮度 路，则滑片右侧电阻丝接入电路，逆时针转动 变化 旋钮时接入的电阻丝长度变长，灯泡变暗，故D 关联考题： 正确。 例①图甲为可调节亮度台灯，图乙为其 答亲D 64