内容正文:
16.4 变阻器 暑期预习讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版
知识梳理
一、变阻器概述
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:实验室常用,可连续改变电阻
• 电阻箱:能准确读出电阻值,但不能连续改变
• 电位器:用于家用电器(如音量调节)
• 数字电位器:电子设备中使用的精密变阻器
二、滑动变阻器
1. 构造
• 电阻丝:电阻率较大的合金线绕在绝缘管上
• 绝缘管:陶瓷材质,支撑电阻丝并绝缘
• 滑片P:可在金属杆上滑动,改变接入电路的电阻丝长度
• 金属杆:导电材料,连接滑片和接线柱
• 四个接线柱:上下各两个,用于电路连接
2. 工作原理
通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小,从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压。
3. 电路符号
特定的滑动变阻器符号(长方形中间有箭头)
4. 铭牌含义
• 如"50Ω 1.5A"表示:
◦ 最大阻值为50Ω(变阻范围0-50Ω)
◦ 允许通过的最大电流为1.5A
5. 正确使用方法
(1)连接方式
• 必须遵循"一上一下"原则:即从上面两个接线柱中选一个,从下面两个接线柱中选一个接入电路
• 串联在需要调节电流或电压的电路中
(2)操作要点
• 闭合开关前,应将滑片调至最大阻值处(滑片远离下接线柱)
• 接入电路后,通过移动滑片改变电阻
(3)错误接法分析
• 全接上面两个接线柱:接入电阻为0,相当于导线,不起调节作用
• 全接下面两个接线柱:接入最大阻值,相当于定值电阻,不起调节作用
6. 电阻变化规律
• "近小远大"原则:滑片与下接线柱距离越近,接入电阻越小;距离越远,接入电阻越大
• 具体接法分析:
◦ 接A和C/D:滑片向左移,电阻减小;向右移,电阻增大
◦ 接B和C/D:滑片向左移,电阻增大;向右移,电阻减小
三、电阻箱
1. 特点
• 优点:能够准确读出接入电路的电阻值
• 缺点:不能连续改变电阻值
2. 读数方法
各旋钮对应的指示点示数乘以面板标记的倍数,然后相加
• 例如:若各旋钮示数分别为4、7、0、5,对应的倍数为1000、100、10、1,则电阻值为4×1000+7×100+0×10+5×1=4705Ω
四、变阻器的作用
1. 基本作用
• 改变电路中的电流大小
• 调节部分电路两端的电压
• 保护电路(闭合开关前调至最大阻值)
2. 实验应用
• 改变灯泡亮度:通过调节变阻器阻值改变电路电流
• 控制电阻两端电压:保持定值电阻两端电压不变或成整数倍变化
• 探究电流与电压、电阻的关系实验中关键器材
五、应用实例
• 调光台灯:通过电位器调节电流,改变灯光亮度
• 收音机音量调节:电位器改变电路电阻,控制音量大小
• 电风扇调速开关:通过改变电流大小调节转速
• 测定油箱油量装置:通过浮子联动滑片改变电阻,实现油量检测
六、考点要点
1. 判断滑动变阻器接入电路的有效部分
2. 分析滑片移动时电阻变化及对电路的影响
3. 根据要求正确连接滑动变阻器(作图题)
4. 滑动变阻器在动态电路中的分析应用
5. 电阻箱的读数方法
同步练习
一、单项选择题
1.如图所示,将两个滑动变阻器串联连入电路后,要使电路中的电流最小,则滑片P1和P2的位置应为( )
A.P1、P2都移至最左端 B.P1、P2都移至最右端
C.P1移至最左端,P2移至最右端 D.P1移至最右端,P2移至最左端
2.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滑动时,能够改变连入电路电阻的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
3.如图所示,是滑动变阻器的示意图,若滑片P向右移动,则下列说法中正确的是( )
A.接线柱ac间连入电路的导体的长度增大,电阻减小
B.接线柱cd间连入电路的导体的长度减小,电阻减小
C.接线柱ad间连入电路的导体的长度增大,电阻不变
D.接线柱bc间连入电路的导体的长度减小,电阻不变
4.在如图所示的电路中,闭合开关S后,要使滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数减小,则M、N应与滑动变阻器上的哪两个接线柱相连( )
A.A和C B.B和D C.C和D D.A和B
5.如图所示,关于灯泡变亮的说法中正确的是( )
A.闭合开关,M连E接线柱,滑动变阻器滑片向右移
B.闭合开关,M连E接线柱,滑动变阻器滑片向左移
C.闭合开关,M连F接线柱,滑动变阻器滑片向右移
D.闭合开关,M连F接线柱,滑动变阻器滑片向左移
6.如图所示是物理兴趣小组设计的测量身高的电路图,下列有关说法正确的是( )
A.电阻相当于定值电阻
B.P在如图所示位置闭合开关时,R与并联
C.电压表测R两端的电压
D.当被测身高降低时,连入电路的电阻变大
7.电位器是滑动变阻器的一种,它可以用来改变灯泡的亮度。小琳买了一个电位器,如图所示,把它与灯泡连接起来,使滑动触头顺时针转动时灯泡变暗,下列说法正确的是( )
A.电位器与灯泡是并联的
B.连接的是A和C两个接线柱
C.连接的是A和B两个接线柱
D.滑动触头逆时针转动时,灯泡中电流变小
8.如图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,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与金属滑片相连,转动旋钮,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速,下列分析正确的是( )
A.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇风速加快
B.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速减弱
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
二、填空题
9.如图所示,电阻箱读数为 Ω。
10.滑动变阻器滑动头上有一个铭牌,铭牌上面标有电流值和电阻值,如图所示,其中50Ω表示 ;1.2A表示 。
11.滑动变阻器是通过改变 来改变电阻的.如图所示,若要使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时,小灯泡变亮,那么可以将滑动变阻器的C接线柱与 接线柱接在电路的M、N两端.
12.如图所示为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,A、B、C 为它的三个接线柱,P 为旋钮触片。若将该变阻器与灯泡串联接入电路中,并顺时针旋转旋钮触片以调节灯泡的灯光变亮,则应将接线柱 选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
13.如图甲所示,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到 端(选填“a”或“b”);闭合开关S,调节滑动变阻器,电流表A的示数如乙图所示,通过灯L的电流为 A.
三、作图题
14.请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小。
15.如图所示,请你把实物图连接起来,要求电流表测量通过小灯泡的电流(小灯泡工作时的电流约为0.3A),滑动变阻器改变小灯泡的亮度,且使滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮。
四、实验探究题
16.在“练习使用滑动变阻器”实验中,
(1)小群连接了如图甲的实验电路,其中三条线有错误,请在图甲中把接错的导线打上“×”,再用笔画表示导线,改到正确的位置上 -.
(2)请在图乙的方框内根据修改后的实物图,画出电路图.
(3)小群正确连接电路后,闭合开关,电流表、电压表的读数如图丙所示,则通过灯泡L的电流为 A,灯泡L两端的电压为 V.
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】要使电路中的电流最小,就应让电路中的电阻最大。由电阻的大小与长度的关系可得,两个滑动变阻器应是串联的,滑片离下面接有导线的接线柱越远,滑动变阻器接入电路中的电阻越大。因此P1移至最右端,P2移至最左端,每个滑动变阻器接入电路中的电阻值都是最大的,ABC不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】要使电路中的电流最小,就应让电路中的电阻最大。由电阻的大小与长度的关系可得,两个滑动变阻器应是串联的,滑片离下面接有导线的接线柱越远,滑动变阻器接入电路中的电阻越大。
2.【答案】D
【解析】【解答】图中①④是上下各选一个接线柱接入电路,能够改变连入电路的电阻;②是两个上接线柱接入电路,③是两个下接线柱接入电路,都不能改变连入电路的电阻。ABC不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】使用滑动变阻器时,接线柱要一上一下,滑片远离下面的接线柱时,电阻变大。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.滑片向右移动,接线柱ac间连入电路的导体的长度减小,电阻减小,A不符合题意;
B.滑片向右移动,接线柱cd间连入电路的导体的长度CP减小,电阻减小,B符合题意;
CD.接线柱ad间、bc间时,接入电路的导体的长度不变,电阻不变,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】滑动变阻器接入电路的部分取决于接入的下面接线柱。移动滑片时,改变连入电路的电阻丝的长度,改变连入电路电阻的大小。
4.【答案】A
【解析】【解答】滑片向右移动,电流表示数减小,电阻值则增大,因此必须将左下角的A接线柱接入电路,按照滑动变阻器“一上一下”的连接原则,应将A、C或A、D接入电路。BCD不符合题意;A符合题意。
故答案为:A。
【分析】滑片向右移动,电流表示数减小,电阻值则增大,据此结合滑动变阻器的使用方法分析解答。
5.【答案】B
【解析】【解答】AB.如图,小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器接入左半段,M接E时,滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电路中电流变小,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗;M接E时,滑动变阻器的滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,电路中电流变大,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,A不符合题意,B符合题意;
CD.当M连F接线柱时,滑动变阻器都接下面两个接线柱,滑动变阻器相当于定值电阻,移动滑片,不能改变电路中的电阻,不能改变电路中的电流,不能改变灯泡的实际功率,不能改变灯泡的亮度,CD都错误。
故答案为:B。
【分析】小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器靠近下触点时,电阻变小,电路中电流变大,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。
6.【答案】D
【解析】【解答】ABC.由图可知,闭合开关时,R与R'串联接入电路中,电压表测量R'两端的电压;当人的身高发生变化时,滑片P的位置会发生变化,R'接入电路的电阻会发生变化,所以R'相当于是一个滑动变阻器,ABC不符合题意;
D.当被测身高降低时,滑片P向下移动,R'连入电路的电阻变大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电压表与测量部分并联;当人的身高发生变化时,滑片P的位置会发生变化,R'接入电路的电阻会发生变化,所以R'相当于是一个滑动变阻器;当被测身高降低时,滑片P向下移动,R'连入电路的电阻变大。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.并联电路用电器独立工作,互不影响,要想改变灯泡的亮度,电位器应该与灯泡串联,这样电位器电阻变化时,电路的电流会改变,灯泡的亮度也能变,A不符合题意;
B.从图中可以看到,假设连接的是A和C两个接线柱,电流从A接线柱流入,会流过整个炭膜电阻,滑动触头这时不起作用,无论它如何调节,电位器接入电路的电阻大小不变,那么电路的电流大小不变,灯泡亮度不变,这与题意不符合,所以连接的不是A和C两个接线,B不符合题意;
C.从图中可以看到,假设连接的是A和B两个接线柱,那么接入电路后,电流从A接线柱流入,流经部分炭膜电阻,再经过滑动触头,最后从B接线柱流出,滑动触头顺时针转动时,电位器接入电路的电阻是变大的,电路的电流在变小,流过灯泡的电流在变小,灯泡的亮度是变暗的,这与题意相符合,所以连接的是A和B两个接线柱,C符合题意;
D.由C选项可知,连接的是A和B两个接线柱,滑动触头逆时针转动时,电位器接入电路的电阻在变小,电路的电流在变大,流过灯泡的电流在变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】滑动变阻器连接时,滑片远离下面的接线柱时,电阻变大。
8.【答案】D
【解析】【解答】AB.若将a、c接入电路中,等于是把电阻片最大阻值接入,旋转旋钮无法改变其阻值,故无法改变风扇速度,故错误。
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变大,阻值变大,电路中电流变小,风扇风速减慢,故错误。
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变小,阻值变小,电路中电流变大,风扇风速加快,故正确。
故答案为:D。
【分析】电位器的实质是滑动变阻器,串联在电路中能改变电路中电流的大小。
9.【答案】18
【解析】【解答】电阻箱读数
【分析】电阻箱读数方法是对应刻度值乘以相应倍数然后相加即可。
10.【答案】变阻器最大电阻为50Ω(或“变阻器电阻变化范围为0﹣50Ω”);变阻器允许通过的最大电流为1.2A
【解析】【解答】本题考查滑动变阻器铭牌标记的含义,50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω。1.2A表示允许通过的最大电流为1.2A。
【分析】结合滑动变阻器铭牌标记的含义解答即可。
11.【答案】接入电路中电阻丝的长度;A
【解析】【解答】滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的;小灯泡变亮,说明电路中的电流是变大的,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻应是变小的,小灯泡电阻不变,所以滑动变阻器的电阻应是变小的,故可知应接C和A接线柱.
【分析】滑动变阻器通过改变接入电路中的电阻丝的长度改变电阻;滑动变阻器连接时,一上一下。
12.【答案】A、B
【解析】【解答】若顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,说明是电流变大,在电源电压不变时,根据欧姆定律知道,此时电路中电阻变小,所以,由图知道,应连接接线柱A、B与灯泡串联后接入电路。
【分析】旋转式变阻器可以改变电阻大小,当滑片接近电阻片一端时,电阻减小。
13.【答案】b;0.3
【解析】【解答】闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到接入电路阻值最大处,根据电路图滑动变阻器的滑片P应滑到b端接入电路阻值最大.电流表A的示数如乙图所示,电流表使用量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过灯L的电流为0.3A.
【分析】为了保证电路安全,滑动变阻器应处在阻值最大端;明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数即可。
14.【答案】
【解析】【解答】 滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小,即电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,电流表选用小量程串联在电路中,如下所示:
【分析】根据滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变小确定变阻器右下接线柱连入电路中。
15.【答案】
【解析】【解答】根据要求,电流表测量灯泡的电流,和灯泡串联,结合电流为0.3A,选择0~0.6A量程,接线柱正入负出;滑动变阻器改变小灯泡的亮度,与小灯泡串联,接线柱一上一下,变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮,则阻值变小,连接右下接线柱,即B端,实物图为:
【分析】电流表和所测量的位置串联,接线柱正入负出;滑动变阻器连接时,接线柱一上一下,滑片远离下面接线柱,电阻变大。
16.【答案】(1)
(2)
(3)0.2;1.6
【解析】【解答】(1)根据图片可知,电流表的“-”接线柱应该与负极相连,“+”接线柱应该与正极相连;滑动变阻器接线时应该“一上一下”,如下图所示:
(2)根据实物图可知,电流从正极出发,依次经过电流表、灯泡、变阻器、开关,然后回到负极;电压表与灯泡并联,如下图所示:
(3)根据丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.2A。电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,则示数为1.6V。
【分析】(1)根据电流表和滑动变阻器的接线方法分析解答;
(2)根据实物图确定电器元件的串并联关系,以及电表所测的物理量,据此画出对应的电路图即可;
(3)根据图片确定电表的量程和分度值,根据指针的位置读出示数即可。
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