16.4变阻器 同步课堂2025-2026学年人教版(2024)物理九年级全一册
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普通
摘要:
本讲义聚焦滑动变阻器的核心知识,从结构示意图与电路符号入手,逐步构建“原理—使用方法—连接方式—电阻变化判断—实际应用”的逻辑链条,形成清晰的学习支架,帮助学生理解变阻器如何通过改变接入电路中电阻丝的长度来调节电流和电压。
资料设计亮点突出科学思维与物理观念的融合,例如在【题型2】中通过滑片移动方向与灯泡亮度变化的关系分析,引导学生进行科学推理与模型建构,强化对“一上一下”接法的理解。课中教师可借助典型例题快速诊断学情,课后学生可通过举一反三训练查漏补缺,尤其适合用于课堂练习、实验前预习或复习巩固,有效提升学生解决实际问题的能力。
内容正文:
16.4变阻器
讲解目录
【知识点1】滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号 1
【知识点2】滑动变阻器的原理 2
【知识点3】滑动变阻器的使用 2
【题型1】滑动变阻器原理及结构 3
【题型2】滑动变阻器的连接 6
【题型3】电阻箱 9
【题型4】判断变阻器电阻的变化 10
【题型5】变阻器原理及应用 14
知识讲解
【知识点1】滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号
结构示意图:
电路中的符号:
考查滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号。
例:滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的______来改变接入电路中______的大小,从而改变电路中的电流。滑动变阻器在电路图中用符号“______”来表示。
分析:滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的。由欧姆定律可知,当滑动变阻器改变了电路中的电阻,电源电压不变,所以就改变了电流。滑动变阻器在电路图中用符号“”来表示。
解析:解:滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,从而改变电路中的电流。滑动变阻器在电路图中用符号“”来表示。
故答案为:长度;电阻;。
点评:本题主要考查学生对滑动变阻器的原理的了解和掌握,是一道基础题。
概念性知识,牢记即可。
【知识点2】滑动变阻器的原理
滑动变阻器原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻.(注意“连入电路中的”)
通常以选择题或填空题考查滑动变阻器的原理,是通过什么样的方式改变电阻。
例: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
分析:滑动变阻器的工作原理:改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流。
解析:解:滑动变阻器的工作原理:改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流;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长度,故C正确,ABD错误。
故选:C。
点评:本题考查滑动变阻器的原理,属于基础题,难度很小。
理解滑动变阻器的工作原理。
【知识点3】滑动变阻器的使用
(1)构造和原理:
滑动变阻器主要由电阻丝、绝缘层、滑片、接线柱等部分组成。电阻丝外面涂有绝缘层,绕在绝缘管上,滑片与电阻丝紧密接触,通过改变滑片的位置来改变接入电路中电阻的大小。原理是通过改变电阻线的长度来改变电阻,进而改变电路中的电流和电压。当滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝长度增加,电阻变大。
(2)接法:
正确使用滑动变阻器时,电路的一端接在金属杆接线柱上,另一端接在电阻线圈的任意接线柱上,俗称“一上一下”的接法。如果接线柱选择不当,如选择“全上”或“全下”,则滑动变阻器将失去调节作用,分别相当于接入一段导线或定值电阻。
(3)使用注意事项:
使用滑动变阻器时,应根据需要选择合适的滑动变阻器,注意其最大电阻和允许通过的最大电流值,避免电流超过最大值而烧坏变阻器。滑动变阻器应与被控制的用电器串联,通过改变接入电路中的电阻来调节电流和电压,有时还起到保护电路的作用。
题型专练
【题型1】滑动变阻器原理及结构
【典型例题】如图所示,关于该滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C.如果接AD接线柱,当滑片P向右移动时,阻值变大
D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出
【答案】C
【解析】铜丝电阻率太小,滑动变阻器的电阻丝材料应该选用电阻率较高的镍铬合金丝,故A错误;
滑片P和AB电阻丝间刮开绝缘物质,滑片P和AB电阻丝间没有绝缘漆,是导通的,故B错误;
接AD接线柱时,滑片左边部分电阻丝接入电路中,当滑片P向右移动时,电阻丝长度变大,则接入阻值变大,故C正确;
变阻器工作时,电流可从下接线柱流进、上接线柱流出,也可以是从上接线柱流进、下接线柱流出,故D错误。
【举一反三1】如图是铭牌上标有“50Ω 1.5A”的滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.它是通过改变接入电路中电阻丝的长度来实现变阻的
B.电阻丝选用的是导电性很好的材料
C.向左移动滑片时,接入电路的电阻会增大
D.“1.5A”指的是滑动变阻器正常工作时的电流
【答案】A
【解析】滑动变阻器是靠改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路的电阻的,故A正确;
电阻丝的阻值较大,即电阻丝是导电性较差的材料,故B错误;
如图所示,AD接线柱接入电路中,向左移动滑片时,接入电路的电阻会减小,故C错误;
滑动变阻器的铭牌上所标的“1.5A”是允许通过的最大电流值,故D错误。
【举一反三2】如图所示,该滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法,正确的是( )
①使用前应将阻值调到最大
②“2A”表示允许通过的最小电流是2A
③滑动变阻器靠改变导体的长度来改变导体的电阻
④把该变阻器C、D两个接柱接入电路不能改变电路中电流
A.①②④
B.①③④
C.②④
D.①②③
【答案】B
【解析】①为保护电路,使用前应将滑动变阻器调到最大阻值处,故①正确;
②“2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流,故②错误;
③滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻大小,故③正确;
④把该变阻器C、D两个接柱接入电路时,相当于接入了一根导线,移动滑片不能改变电阻大小,从而不能改变电流,故④正确;
综上所述,①③④正确,②错误,故B正确,A、C、D错误。
【举一反三3】如图所示为滑动变阻器的结构图,哪个部分是绝缘体( )
A.金属杆
B.瓷筒
C.滑片
D.电阻丝
【答案】B
【解析】组成滑动变阻器的金属杆(滑片导轨)、金属滑片和电阻丝,都容易导电,属于导体;瓷筒,用陶瓷制成,不容易导电,属于绝缘体。故B符合题意,ACD不符合题意。
【举一反三4】收音机的音量控制旋钮实际上是一个 ,通过改变接入电路中导体的 来改变通过喇叭的电流,达到改变声音大小的目的。
【答案】 滑动电阻器 长度
【解析】收音机的音量控制旋钮实际上是一个旋钮型滑动变阻器。
它通过变阻器接入电路中导体的长度来改变电阻大小来改变电流,从而改变了声音的大小。
【举一反三5】如图是收音机上用来调节音量的一种电位器和内部结构示意图,如果将a、o接线柱连入电路,滑动触头逆时针旋转时,它连入电路的电阻 ,音量会 。(均选填“增大”或“减小”)
【答案】 增大 减小
【解析】由图可知,如果将a、o接线柱连入电路,滑动触头的右端连入电路,当滑动触头逆时针旋转时,它连入电路的电阻线的长度增大,电阻增大。
电阻增大,电路中的电流会减小,所以音量会减小。
【举一反三6】滑动变阻器滑动头上有一个铭牌,铭牌上面标有“100Ω 2A”字样,其中100Ω表示 ;2A表示 。
【答案】 最大阻值为100Ω 允许通过最大电流为2A
【解析】滑动变阻器铭牌上的100Ω表示此滑动变阻器的最大电阻为100Ω。
滑动变阻器铭牌上的2A表示此滑动变阻器能通过的最大电流为2A。
【题型2】滑动变阻器的连接
【典型例题】如图电路,a,b两点间接一个滑动变阻器,要求开关S闭合后,滑片P向左移动时,灯光变亮,则各选项接法中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】滑片P左移时,灯光变亮,说明电流增大,则滑动变阻器接入电路的阻值减小。
根据图示可知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故A错误;
根据图示可知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故B正确;
根据图示可知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故C错误;
根据图示可知,将滑动变阻器下面两个接线柱接入电路,相当于定值电阻,此时变阻器失去了改变电阻的作用,故D错误。
【举一反三1】在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯泡的亮度,闭合开关S后,若要求滑片P向左端滑动时灯泡逐渐变暗,则下列接法正确的是( )
A.M接C,N接B
B.M接A,N接B
C.M接C,N接D
D.M接A,N接D
【答案】A
【解析】滑片P向左端滑动时灯泡逐渐变暗,则电路中电流变小,所以滑动变阻器接入电路的电阻变大,应将滑动变阻器右下端接线柱接入电路,即应将B接线柱接入电路,滑动变阻器应采用一上一下的方法来接,上端可接任一接线柱,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
【举一反三2】如图电路,a,b两点间接一个滑动变阻器,要求开关S闭合后,滑片P向左移动时,灯光变亮,则各选项接法中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】滑片P左移时,灯光变亮,说明电流增大,则滑动变阻器接入电路的阻值减小。
根据图示可知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故A错误;
根据图示可知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故B正确;
根据图示可知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故C错误;
根据图示可知,将滑动变阻器下面两个接线柱接入电路,相当于定值电阻,此时变阻器失去了改变电阻的作用,故D错误。
【举一反三3】将如图中的滑动变阻器连入电路中,要求开关闭合后,滑片向左移动时,电流表的示数变大,则应( )
A.接,接
B.接,接
C.接,接
D.接,接
【答案】B
【解析】将如图中的滑动变阻器连入电路中,要求开关闭合后,滑片向左移动时,电流表的示数变大,则滑动变阻器接入电路的阻值应变小,所以滑动变阻器下端应接C端,使其左半部分电阻丝接入电路,而滑动变阻器要采用“一上一下”的接法,上端可接E或F任意一端,故B符合题意,A、C、D不符合题意。
【举一反三4】如图所示请将滑动变阻器接入电路,要求:闭合开关,滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮。
【答案】见解析图
【解析】变阻器滑片向右移动,小灯变亮,说明电路中电流变大,说明电路中电阻减小,说明变阻器连入电路的电阻减小,其连入电路的电阻丝变短。综上所述,变阻器使用B接线柱连入电路。电路图如下:
【举一反三5】如题图,将这些元件连接成电路,要求:①开关控制两只小灯泡;②滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡亮度变亮,的亮度不变。
【答案】见解析图
【解析】由题意可知,要求开关控制两只小灯泡,滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡亮度变亮,的亮度不变,则两个灯泡并联,开关在干路上,滑动变阻器滑片向右移动,L1变亮而L2亮度不变,说明滑动变阻器与L1串联,此时通过L1的电流变大,由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值减小,滑动变阻器按照“一上一下”原则接入电路,故应将B接线柱接入电路,如图所示:
【题型3】电阻箱
【典型例题】(1)如图1所示,实验室用电流表的读数为 A;
(2)如图2所示,实验室用电压表的读数为 V;
(3)如图3所示,实验室用电阻箱读数为 Ω。
【答案】(1)0.5 (2)13.5 (3)5169
【解析】(1)由图1知,电流表使用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A。
(2)由图2知电压表使用的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为13.5V。
(3)由图3电阻箱可知,电阻箱的示数为R=5×1000Ω+1×100Ω+6×10Ω+9×1Ω=5169Ω
【举一反三1】读出下列测量工具的示数:温度计的分度值为 ℃,读数是 ℃;电压表的示数是 V;电阻箱的调节范围是 Ω,此时的示数为 Ω。
【答案】 1 36 12.5 0~9999 3608
【解析】由左图可知,温度计示数由下到上数字变大,故为零上,从“30”到“40”中间有10格,每一格为1℃,则分度值为1℃,示数为36℃。
由中间图可知,电压表选择的是0~15V量程,分度值为0.5V,示数为12.5V。
由右图可知,电阻箱每一个旋钮对应的最大数字均为“9”,则最大量程为
9×1000Ω+9×100Ω+9×10Ω+9×1Ω=9999Ω
当旋钮对应数字均为“0”时,电阻箱的阻值为0,故电阻箱的调节范围是0~9999Ω。图中“×1000”对应的数字是“3”,“×100”对应的数字是“6”,“×10”对应的数字是“0”,“×1”对应的数字是“8”,此时电阻箱是示数为3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω
【举一反三2】如图甲所示,电压表的示数是 V;图乙所示的电阻箱的读数为 Ω;图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。
【答案】 4 2105 7
【解析】由图甲可知,电压表所接量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表示数为4V。
由图乙可知,电阻箱接入电路的阻值R=2×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=2105Ω
当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入;由图丙可知,A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω
【题型4】判断变阻器电阻的变化
【典型例题】如图是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,将接线柱A、D接入电路时,滑片P向右移动,则滑动变阻器接入电路中( )
A.电阻变小
B.电阻不变
C.电阻丝的长度变长
D.电阻丝的横截面积变大
【答案】C
【解析】若将A、D两接线柱接入电路,当滑片P向右移动时,滑片远离下端A接线柱,因此接入电路的电阻丝变长,变阻器连入电路的电阻变大,在移动滑片的过程中电阻丝的横截面积不变,故A、B、D不符合题意,C符合题意。
【举一反三1】在如图所示的各电路中,能用滑动变阻器调节灯泡亮度的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】如图A,灯泡处在短路位置上,无论怎样移动滑片,灯泡均不能发光,故A不符合题意;
如图B,灯泡与滑动变阻器并联,根据并联电路中各用电器相互不影响的特点,无论怎样移动滑片,均不影响灯泡发光的亮度,故B不符合题意;
如图C,灯泡与滑动变阻器串联,当滑片移动时,会改变接入电阻中的电阻,使电路中电流发生改变,所以能用滑动变阻器调节灯泡亮度的,故C符合题意;
如图D,灯泡与滑动变阻器均处在短路位置上,无论怎样移动滑片,灯泡均不能发光,故D不符合题意。
【举一反三2】如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】滑动变阻器接入了左半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,故A不符合题意;
滑动变阻器接入了左半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,故B不符合题意;
滑动变阻器接入了右半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大,故C符合题意;
滑动变阻器为定值电阻接入了电路,滑片移动,连入电路的电阻丝长度不变,电阻不变,故D不符合题意。
【举一反三3】如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】图中滑片右侧的电阻丝接入电路,当滑片P向右滑动时,接入电路中电阻丝的长度减小,则连入电路的电阻变小,故A符合题意;
由图可知,滑动变阻器没有接入电路,故当滑片向右移时电阻不变,故B不符合题意;
由图可知,滑动变阻器全部接入,故无论如何调节滑片,接入电阻均不变,故C不符合题意;
图中滑片左侧的电阻丝接入电路,当滑片P向右滑动时,接入电路中电阻丝的长度增大,连入电路的电阻变大,故D不符合题意。
【举一反三4】如图将甲、乙两个滑动变阻器串联在电路中,它们的滑片P甲、P乙左右移动时,下列说法中正确的是( )
A.P甲移到a端,P乙移到c端,电路将短路
B.P甲移到b端,P乙移到d端,电路将短路
C.P甲移到b端,P乙移到d端,电流表的示数最小
D.P甲移到b端,P乙移到c端,电流表的示数最小
【答案】D
【解析】P甲移到a端,P乙移到c端,甲滑动变阻器接入电路的电阻为零,乙滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路没有短路,故A错误;
P甲移到b端,P乙移到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零,电路没有短路,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错误;
P甲移到b端,P乙移到c端,甲、乙两个滑动变阻器接入电路的电阻均最大,电路总电阻最大,电流表的示数最小,故D正确。
【举一反三5】某实验小组设计了如图所示的电路利用滑动变阻器改变灯的亮度,电源电压为3V。
(1)正确连接电路后,“试触”时发现小灯泡几乎不亮,电流表和电压表指针偏转幅度均较小。此时应该进行的操作是 ;
A.换用新的电池再次实验
B.换用新的小灯泡再次实验
C.移动滑动变阻器的滑片,观察灯的亮度和电表示数是否变化
(2)解决问题后再次实验,调节滑动变阻器的滑片,发现小灯泡两端的电压最大可以达到 V,此时灯非常明亮。保持滑片位置不变,过了一会小灯泡突然熄灭,但电压表示数始终不变,原因可能是 ;
【答案】 (1)C (2)3 小灯泡断路
【解析】(1)正确连接电路后,“试触”时发现小灯泡几乎不亮,电流表和电压表指针偏转幅度均较小,此时滑片P位于阻值最大处,电路中电流比较小,电压表的示数比较小,灯泡不亮,是正常现象,故需要先移动滑动变阻器的滑片,观察灯的亮度和电表示数是否变化,故C符合题意,A、B不符合题意。
(2)解决问题后再次实验,调节滑动变阻器的滑片,将滑片P移到了最右端,只有小灯泡接入,此时小灯泡两端的电压最大,小灯泡两端最大的电压为3V;保持滑片位置不变,过了一会小灯泡突然熄灭,但电压表示数始终不变,说明电压表所在的支路是通路,若小灯泡短路,则电压表无示数,与题意不符,故可能是小灯泡断路了。
【举一反三6】如题图所示,将右端夹子在铅笔芯上向左移动,接入电路的电阻变 ,灯泡亮度变 ;断开电路,铅笔芯的阻值 (选填“等于”或“不等于”)零。
【答案】 小 亮 不等于
【解析】将右端夹子在铅笔芯上向左移动,接入电路的长度变小,故电阻变小,根据欧姆定律知,电路中的电流变大,灯泡亮度变亮;电阻是导体的一种性质,与电流和电压无关,断开电路,没有电流,但铅笔芯的阻值不等于零。
【举一反三7】如图所示的电路中,接入电路中的有效电阻丝是 (选填“AP”或“BP”),要使小灯泡变亮,滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】 AP 左
【解析】由图示知,滑动变阻器下端接线柱接在A端,所以接入电路的有效电阻丝是AP。
滑片向左滑动时,电阻丝AP接入电路的长度变短,阻值变小,电路的电流变大,小灯泡变亮。
【题型5】变阻器原理及应用
【典型例题】下列关于电流、电压和滑动变阻器的说法中,正确的是( )
A.电荷的移动形成了电流
B.电压是电路中形成电流的原因
C.滑动变阻器的瓷筒、滑片都属于绝缘体
D.滑动变阻器是靠改变导体的横截面积来改变电阻的
【答案】B
【解析】电荷的定向移动形成了电流,故A错误;
电压是电路中形成电流的原因,一段电路中有电流,则两端一定有电压,故B正确;
滑动变阻器的瓷筒属于绝缘体,滑片属于导体,故C错误;
滑动变阻器是靠改变导体的长度来改变电阻的,故D错误。
【举一反三1】如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】滑动变阻器接入了左半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,故A不符合题意;
滑动变阻器接入了左半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,故B不符合题意;
滑动变阻器接入了右半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大,故C符合题意;
滑动变阻器为定值电阻接入了电路,滑片移动,连入电路的电阻丝不变,电阻不变,故D不符合题意。
【举一反三2】如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为台灯中的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列说法正确的是( )
A.若将B、C与灯泡并联接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
B.若将A、C与灯泡串联接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
C.若将A、B与灯泡串联接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡变亮
D.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的
【答案】C
【解析】若只将B、C接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针旋转滑片,电阻丝连入电路的长度变短,电阻变小,电路的电流变大,与灯泡并联,灯泡的工作不受影响,亮度不变,故A错误;
若只将A、C串联接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故B错误;
将A、B串联接入电路,逆时针旋转滑片,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,灯泡亮度变亮,故C正确;
电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故D错误。
【举一反三3】下列关于电流、电压和滑动变阻器的说法中,正确的是( )
A.电荷的移动形成了电流
B.电压是电路中形成电流的原因
C.滑动变阻器的瓷筒、滑片都属于绝缘体
D.滑动变阻器是靠改变导体的横截面积来改变电阻的
【答案】B
【解析】电荷的定向移动形成了电流,故A错误;
电压是电路中形成电流的原因,一段电路中有电流,则两端一定有电压,故B正确;
滑动变阻器的瓷筒属于绝缘体,滑片属于导体,故C错误;
滑动变阻器是靠改变导体的长度来改变电阻的,故D错误。
【举一反三4】下列关于实验仪器使用的说法中,不正确的是( )
A.使用电流表时,电流应从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出
B.绝对不允许不经过用电器把电压表直接接在电源两极上
C.将滑动变阻器接入电路时,必须“一上一下”选择接线柱
D.无法估计待测电流大小时,使用电流表应用较大量程试触
【答案】B
【解析】使用电流表时,电流应从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,故A正确,不符合题意;
在电压表的量程内,可以把电压表直接接在电源两极上,测量电源电压,故B错误,符合题意;
滑动变阻器应串联在电路中,连接时应注意“一上一下”连接接线柱,故C正确,不符合题意;
使用电流表前,在无法估计待测电流大小时,应用较大量程试触,选择合适的量程,故D正确,不符合题意。
【举一反三5】滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的 来改变电阻的。读出如图所示的电流表的示数:甲表的示数 ,乙表的示数 。
【答案】 长度 1.7A 2.5V
【解析】影响电阻的因素有材料、长度、横截面积及温度;滑动变阻器的原理是通过改变电阻丝连入电路中的长度改变电阻的大小。
由图甲可知,电流表所用量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.7A。
由图乙可知,电压表所用量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2.5V。
【举一反三6】验电器是根据 的原理制成的;家庭电路电压是 V;滑动变阻器是通过改变 来改变电阻的。
【答案】 同种电荷互相排斥 220 连入电路电阻线的长度
【解析】验电器是检验物体是否带电的仪器,利用同种电荷互相排斥的原理制成的,验电器张开的角度越大,说明带电体所带的电荷越多。
我国家庭电路电压为220V。
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,从而改变电路中的电流。
【举一反三7】电阻是表示导体对电流 作用的大小,电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、 、 和温度有关,滑动变阻器是通过改变接入电路的 来改变电阻,从而改变电路中的 。
【答案】 阻碍 长度 横截面积 电阻线的长度 电流大小
【解析】根据电阻的定义可知,电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小,电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体的两端电压和通过的电流无关。
由于导体的电阻大小与导体的长度有关,因此滑动变阻器是通过改变接入电路的电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流大小。
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16.4变阻器
讲解目录
【知识点1】滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号 1
【知识点2】滑动变阻器的原理 2
【知识点3】滑动变阻器的使用 2
【题型1】滑动变阻器原理及结构 3
【题型2】滑动变阻器的连接 4
【题型3】电阻箱 6
【题型4】判断变阻器电阻的变化 7
【题型5】变阻器原理及应用 9
知识讲解
【知识点1】滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号
结构示意图:
电路中的符号:
考查滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号。
例:滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的______来改变接入电路中______的大小,从而改变电路中的电流。滑动变阻器在电路图中用符号“______”来表示。
分析:滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的。由欧姆定律可知,当滑动变阻器改变了电路中的电阻,电源电压不变,所以就改变了电流。滑动变阻器在电路图中用符号“”来表示。
解析:解:滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,从而改变电路中的电流。滑动变阻器在电路图中用符号“”来表示。
故答案为:长度;电阻;。
点评:本题主要考查学生对滑动变阻器的原理的了解和掌握,是一道基础题。
概念性知识,牢记即可。
【知识点2】滑动变阻器的原理
滑动变阻器原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻.(注意“连入电路中的”)
通常以选择题或填空题考查滑动变阻器的原理,是通过什么样的方式改变电阻。
例: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
分析:滑动变阻器的工作原理:改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流。
解析:解:滑动变阻器的工作原理:改变连入电路电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流;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长度,故C正确,ABD错误。
故选:C。
点评:本题考查滑动变阻器的原理,属于基础题,难度很小。
理解滑动变阻器的工作原理。
【知识点3】滑动变阻器的使用
(1)构造和原理:
滑动变阻器主要由电阻丝、绝缘层、滑片、接线柱等部分组成。电阻丝外面涂有绝缘层,绕在绝缘管上,滑片与电阻丝紧密接触,通过改变滑片的位置来改变接入电路中电阻的大小。原理是通过改变电阻线的长度来改变电阻,进而改变电路中的电流和电压。当滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝长度增加,电阻变大。
(2)接法:
正确使用滑动变阻器时,电路的一端接在金属杆接线柱上,另一端接在电阻线圈的任意接线柱上,俗称“一上一下”的接法。如果接线柱选择不当,如选择“全上”或“全下”,则滑动变阻器将失去调节作用,分别相当于接入一段导线或定值电阻。
(3)使用注意事项:
使用滑动变阻器时,应根据需要选择合适的滑动变阻器,注意其最大电阻和允许通过的最大电流值,避免电流超过最大值而烧坏变阻器。滑动变阻器应与被控制的用电器串联,通过改变接入电路中的电阻来调节电流和电压,有时还起到保护电路的作用。
题型专练
【题型1】滑动变阻器原理及结构
【典型例题】如图所示,关于该滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C.如果接AD接线柱,当滑片P向右移动时,阻值变大
D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出
【举一反三1】如图是铭牌上标有“50Ω 1.5A”的滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.它是通过改变接入电路中电阻丝的长度来实现变阻的
B.电阻丝选用的是导电性很好的材料
C.向左移动滑片时,接入电路的电阻会增大
D.“1.5A”指的是滑动变阻器正常工作时的电流
【举一反三2】如图所示,该滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法,正确的是( )
①使用前应将阻值调到最大
②“2A”表示允许通过的最小电流是2A
③滑动变阻器靠改变导体的长度来改变导体的电阻
④把该变阻器C、D两个接柱接入电路不能改变电路中电流
A.①②④
B.①③④
C.②④
D.①②③
【举一反三3】如图所示为滑动变阻器的结构图,哪个部分是绝缘体( )
A.金属杆
B.瓷筒
C.滑片
D.电阻丝
【举一反三4】收音机的音量控制旋钮实际上是一个 ,通过改变接入电路中导体的 来改变通过喇叭的电流,达到改变声音大小的目的。
【举一反三5】如图是收音机上用来调节音量的一种电位器和内部结构示意图,如果将a、o接线柱连入电路,滑动触头逆时针旋转时,它连入电路的电阻 ,音量会 。(均选填“增大”或“减小”)
【举一反三6】滑动变阻器滑动头上有一个铭牌,铭牌上面标有“100Ω 2A”字样,其中100Ω表示 ;2A表示 。
【题型2】滑动变阻器的连接
【典型例题】如图电路,a,b两点间接一个滑动变阻器,要求开关S闭合后,滑片P向左移动时,灯光变亮,则各选项接法中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯泡的亮度,闭合开关S后,若要求滑片P向左端滑动时灯泡逐渐变暗,则下列接法正确的是( )
A.M接C,N接B
B.M接A,N接B
C.M接C,N接D
D.M接A,N接D
【举一反三2】如图电路,a,b两点间接一个滑动变阻器,要求开关S闭合后,滑片P向左移动时,灯光变亮,则各选项接法中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】将如图中的滑动变阻器连入电路中,要求开关闭合后,滑片向左移动时,电流表的示数变大,则应( )
A.接,接
B.接,接
C.接,接
D.接,接
【举一反三4】如图所示请将滑动变阻器接入电路,要求:闭合开关,滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮。
【举一反三5】如题图,将这些元件连接成电路,要求:①开关控制两只小灯泡;②滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡亮度变亮,的亮度不变。
【题型3】电阻箱
【典型例题】(1)如图1所示,实验室用电流表的读数为 A;
(2)如图2所示,实验室用电压表的读数为 V;
(3)如图3所示,实验室用电阻箱读数为 Ω。
【举一反三1】读出下列测量工具的示数:温度计的分度值为 ℃,读数是 ℃;电压表的示数是 V;电阻箱的调节范围是 Ω,此时的示数为 Ω。
【举一反三2】如图甲所示,电压表的示数是 V;图乙所示的电阻箱的读数为 Ω;图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。
【题型4】判断变阻器电阻的变化
【典型例题】如图是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,将接线柱A、D接入电路时,滑片P向右移动,则滑动变阻器接入电路中( )
A.电阻变小
B.电阻不变
C.电阻丝的长度变长
D.电阻丝的横截面积变大
【举一反三1】在如图所示的各电路中,能用滑动变阻器调节灯泡亮度的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三4】如图将甲、乙两个滑动变阻器串联在电路中,它们的滑片P甲、P乙左右移动时,下列说法中正确的是( )
A.P甲移到a端,P乙移到c端,电路将短路
B.P甲移到b端,P乙移到d端,电路将短路
C.P甲移到b端,P乙移到d端,电流表的示数最小
D.P甲移到b端,P乙移到c端,电流表的示数最小
【举一反三5】某实验小组设计了如图所示的电路利用滑动变阻器改变灯的亮度,电源电压为3V。
(1)正确连接电路后,“试触”时发现小灯泡几乎不亮,电流表和电压表指针偏转幅度均较小。此时应该进行的操作是 ;
A.换用新的电池再次实验
B.换用新的小灯泡再次实验
C.移动滑动变阻器的滑片,观察灯的亮度和电表示数是否变化
(2)解决问题后再次实验,调节滑动变阻器的滑片,发现小灯泡两端的电压最大可以达到 V,此时灯非常明亮。保持滑片位置不变,过了一会小灯泡突然熄灭,但电压表示数始终不变,原因可能是 ;
【举一反三6】如题图所示,将右端夹子在铅笔芯上向左移动,接入电路的电阻变 ,灯泡亮度变 ;断开电路,铅笔芯的阻值 (选填“等于”或“不等于”)零。
【举一反三7】如图所示的电路中,接入电路中的有效电阻丝是 (选填“AP”或“BP”),要使小灯泡变亮,滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
【题型5】变阻器原理及应用
【典型例题】下列关于电流、电压和滑动变阻器的说法中,正确的是( )
A.电荷的移动形成了电流
B.电压是电路中形成电流的原因
C.滑动变阻器的瓷筒、滑片都属于绝缘体
D.滑动变阻器是靠改变导体的横截面积来改变电阻的
【举一反三1】如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为台灯中的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列说法正确的是( )
A.若将B、C与灯泡并联接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
B.若将A、C与灯泡串联接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
C.若将A、B与灯泡串联接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡变亮
D.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的
【举一反三3】下列关于电流、电压和滑动变阻器的说法中,正确的是( )
A.电荷的移动形成了电流
B.电压是电路中形成电流的原因
C.滑动变阻器的瓷筒、滑片都属于绝缘体
D.滑动变阻器是靠改变导体的横截面积来改变电阻的
【举一反三4】下列关于实验仪器使用的说法中,不正确的是( )
A.使用电流表时,电流应从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出
B.绝对不允许不经过用电器把电压表直接接在电源两极上
C.将滑动变阻器接入电路时,必须“一上一下”选择接线柱
D.无法估计待测电流大小时,使用电流表应用较大量程试触
【举一反三5】滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的 来改变电阻的。读出如图所示的电流表的示数:甲表的示数 ,乙表的示数 。
【举一反三6】验电器是根据 的原理制成的;家庭电路电压是 V;滑动变阻器是通过改变 来改变电阻的。
【举一反三7】电阻是表示导体对电流 作用的大小,电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、 、 和温度有关,滑动变阻器是通过改变接入电路的 来改变电阻,从而改变电路中的 。
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