内容正文:
12.3变阻器(1)导学案
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[学习目标]
1、了解变阻器的工作原理与作用;
2、了解滑动变阻器的结构和功能;
3、能识别变形的滑动变阻器;
4、理解滑动变阻器的工作原理及其电路中的连接方式。
一、知识点梳理:
1、变阻器是可以改变 的电阻器;实验室中最常用的变阻器是 ;滑动变阻器的元件符号为 ;
2、变阻器的应用较为广泛,如,通过改变电阻也可改变收音机、电话机和电视机等的 。电动汽车是通过改变电路中的电阻来改变电动机上的 ,从而改变行车速度的。
3、改变电阻的最简单方法是改变电阻丝接入电路的 ;如,实验室常用的滑动变阻器事实上是很长的 缠绕在陶瓷圆筒上后,用改变 的方法来调节电阻的。
4、下面是滑动变阻器的结构图和结构简图,说一说能有效改变电阻值的连接方式:
(1)若连接AC,则有效电阻为 段电阻丝;此时若P向右移动,则电阻变 ;
(2)若连接AD,则有效电阻为 段电阻丝;此时若P向左移动,则电阻变 ;
(3)若连接BC,则有效电阻为 段电阻丝;此时若P向右移动,则电阻变 ;
(4)若连接BD,则有效电阻为 段电阻丝;此时若P向左移动,则电阻变 ;
(5)若连接AB,则有效电阻为 ;此时若P向右移动,则电阻 ;此时变阻器相当于 ;
(6)若连接CD,则有效电阻为 ;此时若P向右移动,则电阻 ;此时变阻器相当于 。
二、例题讲解
例题1、在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的一点是( )
A. 连入变阻器时,应使滑片位于变阻器阻值最大的位置
B. 开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端
C. 连接电路时,应先将开关断开
D. 电流表应与灯泡串联,并使它的“+”接线柱,靠近电源的“+”极一端
例题2、如图是滑动变阻器的结构和示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
例题3、如图所示是小灯泡和滑动变阻器连入电路的四种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到灭的正确电路是( )
A. B. C. D.
例题4、如图所示,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样:
(1)20Ω表示的意思是 ,2A表示的意思是 ;
(2)当滑片在最左端时,电阻为 Ω;滑片在最右端时,电阻 Ω;滑片在中间时,电阻为 Ω;
(3)将滑动变阻器连入电路中,它应与被控制的电路 联;
(4)在连入电路前,应将滑片移至 (填A或B)端,这是为了 。
(例题4图) (例题5图)
例题5、用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验:
(1)按要求连接电路:能利用滑动变阻器来改变灯泡的亮度,且当滑片P向右移动时灯会变亮,请以笔画线代替导线把电路的连接起来;
(2)在接线过程中,开关应处于 状态;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 端(A/B);
(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,你觉得可能的原因是什么? 。
三、随堂练习:
1、下列用电器不需要用到变阻器的是( )
A.普通家用白炽灯 B.电视机或收音机上的音量调节旋钮
C.调光书写台灯 D.调温电熨斗
2、小华想用滑动变阻器控制小灯泡的亮度,设计了如图所示的4种电路,其中正确的是( )
A. ②③ B. ③④ C. ①③ D. ①②
3、如图所示,要使滑片向左移动时,电阻变小,应选择的接线柱是( )
A.A和B B.B和D C.C和D D.D和A
(第3题图) (第4题图)
4、如图是学生设计的模拟调光灯电路,闭合开关后,移动回形针,发现灯泡发光,但亮度几乎不变,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡被铅笔芯短路 B.电源被铅笔芯断路
C.灯泡的阻值比铅笔芯总阻值大得多 D.铅笔芯的总阻值比灯泡的阻值大得多
5、关于滑动变阻器的说法正确的是( )
A.滑动变阻器是靠改变导体的横截面积来改变导体电阻的
B.滑动变阻器是靠改变导体的材料来改变导体的电阻的
C.电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,所以滑动变阻器是靠改变任一因素来改变导体电阻的
D.滑动变阻器是靠改变连入电路中导体的长度来改变导体电阻的
6、小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的亮度越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两根合金丝的电阻,需再接入一个电压表和滑动变阻器
(第6题图) (第7题图) (第8题图)
7、一个滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”字样,表示该变阻器的阻值变化范围为 ,允许通过的最大电流是 。
8、如图所示的装置中,滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”字样,连接情况如图所示:
(1)闭合开关前,应将滑片移动到 端(填A或B);
(2)闭合开关,当滑片向左移动时,灯会变 ,电流表的示数会变 (填“大”或“小”);
(3)如果将滑动变阻器的电阻拆下来时,电阻线的电阻会 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
四、课后练习:
1、下列各组应用中,不属于滑动变阻器的是( )
A.调台灯亮度的装置 B.调收音机音量大小的电位器
C.调收音机频道的装置 D.调节电动车速度的装置
2、下列关于滑动变阻器(如图)的构造说法正确的是( )
A.线圈是用铜丝或铝丝制成 B.滑片与金属棒之间是绝缘的
C.滑片与线圈之间是绝缘的 D.瓷筒与线圈是绝缘的
3、下列材料中,制作滑动变阻器的电阻丝最合适的是( )。
A.铁丝 B.铜丝 C.铝丝 D.镍铬合金丝
4、在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,应选择下列接法中的( )
A.M接A,N接D B.M接A,N接B C.M接C,N接D D.M接C,N接B
(第4题图) (第5题图)
5、如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻的滑片P向左移动时,灯泡变亮。则下列接法符合要求的是( )
A. M接A,N接D B. M接B,N接C C. M接A,N接B D. M接C,N接D
6、一个滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.5A”的字样它的意义是( )
A.电阻的最小值是50Ω,允许通过的最大电流是1.5A
B.电阻的最小值是50Ω,允许通过的最小电流是1.5A
C.电阻的最大值是50Ω,允许通过的最小电流是1.5A
D.电阻的最大值是50Ω,允许通过的最大电流是1.5A
7、将如图所示的滑动变阻器连入电路,要求当滑动变阻器的滑片P向B端移动时,接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器连入电路的接线柱应是( )
A.A和D B.C和B C.B和A D.A和C
(第7题图) (第8题图)
8、将图甲中滑动变阻器连入图乙电路的a、b两点间,当滑片P向C端移动时,电灯L逐渐变亮,则滑动变阻器连入电路的接线柱应该是( )
A.A和B B.B和D C.A和D D.B和C
9、滑动变阻器的制作原理是通过改变连入电路中的 来改变 的。为了使滑动变阻器对电路起到保护作用,一般将它 联在电路中,并且通常在使用前将滑片调到 的位置。
10、如图所示电路中,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡明暗会发生变化。这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体"或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 有关。据此,人们制造了一种可以改变电阻的元件,叫做 。
(第10题图) (第11题图)
11、如图所示是滑动变阻器的结构示意图,若将A、C两接线柱连入电路,当滑片P向右移动时,变阻器连入电路部分电阻值将 ;若将B、C两接线柱连入电路,当P向右移动时,连入电路部分电阻值将 。(填“变大”“变小”或“不变”)
12、如图所示电路,电灯与滑动变阻器是 联的,滑动变阻器连人电路的有效电阻是 部分;闭合开关,滑片P向右移动时,变阻器接入电路的有效电阻 ,电流表的示数 ,电灯的亮度 。
(第12题图) (第13题图) (第14题图)
13、如图为“用滑动变阻器改变电流”的实验。
(1)在闭合开关前,滑片P应移动到最________(填“左”或“右”)端。
(2)滑片向A端滑动时,小灯泡________(填“变亮”“变暗”或“不变”)。
(3)开始实验后,如果甲同学发现无论怎样移动滑片P, 灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是________。
14、一位同学设计了一个风力测定仪(如图所示),O是转动轴,C是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时,它是竖直的。风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是 一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ,观察 可以粗略地反映风力的大小。
参考答案:
一、知识点梳理:
1、电阻值 滑动变阻器 2、音量 电流
3、有效长度 漆包合金丝 滑片接入点
4、(1)AP 大 (2)AP 小 (3)BP 小 (4)BP 大
(5)最大(AB段) 不变 定值电阻 (6)0 不变 导线
二、例题讲解:
例题1、B
解析:A.连入变阻器时,应使滑片位于变阻器阻值最大的位置,可以防止电流过大损坏用电器,故A正确不合题意; B.开关、电流表只要串联在电路中即可,它们的作用与在串联电路中的位置无关,故B错误符合题意; C.连接电路时,应先将开关断开,防止电路时通时断损坏用电器,故C正确不合题意;
D.电流表应与灯泡串联,并使它的“+”接线柱,靠近电源的“+”极一端,故D正确不合题意。
例题2、 D
解析:A、图中滑片向右移动时,电阻丝接入部分变长,连入的阻值变大,不合题意;B、同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动,接入电阻不变,不合题意;C、同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动,接入的电阻值不变,不合题意;D、滑片向右移动时,电阻丝接入部分减小,接入电路中的电阻变小,符合题意。
例题3、C
解析:ABD电路图两者是串联关系,可以使灯泡由亮变暗,但是不能灭,错误;C图是并联关系,当变阻器滑到最右端时,电灯被短路,熄灭。故C符合题意。
例题4、(1)滑动变阻器的最大阻值是20Ω;允许通过的最大电流是2A。
(2)20;0;10 (3)串 (4)A;保护电路
解析:(1)滑动变阻器的铭牌标有“20Ω 2A”,表示滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是2A.(2)此时滑片的右边电阻丝接入电路,故当滑片在最左端时,电阻最大是20Ω,滑片在最右端时,电阻为0;滑片在中间时,电阻为总电阻的一半,即为10Ω.(3)将滑动变阻器连入电路中,它应与被控制的电路串联;(4)在闭合开关前,滑片必须打到最大阻值处,在连入电路前,应将滑片移至A端,这是为了防止电流过大而保护电路。
例题5、(1)(2)断开 (3)A
(4)由于变阻器都选最上面和最下面两个接线柱造成的
解析:(1)滑动变阻器应该串联在电路中,且接法是一上一下,即让变阻器和灯泡串联,而后组成一个串联电路即可;如下图: (2)在接线过程中,开关应处于断开状态;(3)根据连接实物电路的正确方法进行分析,即闭合开关前,使滑动变阻器接入电路的阻值最大,故此题中滑片的右边电阻丝接入电路,故闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到A端;(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,这是因为变阻器都选最上面和最下面两个接线柱造成的。
三、随堂练习:
1、A 2、A 3、D 4、C 5、D 6、C 7、0~50欧;1.5安
8、(1)B (2)亮;大 (3)不变
四、课后练习:
1、C 2、D 3、D 4、A 5、A 6、D 7、B 8、C
9、电阻丝长度;电阻大小;串;阻值最大 10、导体;导体长度;滑动变阻器
11、变大;变小 12、串;AP;增大;减小;变暗
13、(1)左(2)变暗(3)滑动变阻器接入的是下面两个接线柱
14、滑动变阻器;小灯泡的亮暗程度
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