5 变阻器 （导学案）物理教科版2024九年级上册

5 变阻器 （导学案） 【学习目标】 1. 理解变阻器的基本工作原理，掌握滑动变阻器的结构和使用方法。 2. 能够通过实验探究变阻器在电路中调节电流、电压或控制用电器工作状态的作用。 3. 认识电阻箱的结构和读数方法，理解其与滑动变阻器的区别与联系。 4. 了解变阻器在实际生活中的应用，如调节亮度、音量、转速等。 【学习重点】 1. 滑动变阻器的结构、符号和接线方法；2. 变阻器在电路中的作用及其调节原理；3.电阻箱的读数方法及应用。 【学习难点】理解滑动变阻器接入电路的有效电阻与滑片位置的关系；掌握正确连接滑动变阻器的方法，避免短路或无效连接。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 变阻器是一种通过改变 ，从而控制 的装置。 2. 滑动变阻器通过移动 改变接入电路中电阻丝的 ，来改变接入电路中的电阻值。滑动变阻器有4个接线柱，但连入电路时只接入2个接线柱。 3. 使用滑动变阻器前，应将其滑片置于 ，目的是为了 。滑动变阻器能够改变 ， 显示出接入的阻值。 4. 电阻箱是一种能够 的变阻器，通过旋转旋钮调节电阻，读数时需将各旋钮指示值乘以相应倍数后 。 5．变阻器在生活中有广泛应用，如调节台灯亮度、电视机音量、电动机转速等，这些调节装置通常称为 。 【课堂探究】 探究一、认识变阻器 1. 探究实验：让灯泡逐渐亮起来 【实验目的】通过改变接入电路中铅笔芯的长度来调节电路中的电流，从而控制灯泡的亮度变化。 【实验器材】电源（干电池组）、小灯泡、导线若干、铅笔芯（石墨导体）、固定夹或导线固定装置。 【进行实验与收集数据】 （1）按照电路图连接电路，将一根导线固定在铅笔芯的最左端； （2）将另一根导线接触铅笔芯的最右端，观察灯泡亮度； （3）保持接触良好，将右侧导线从右端逐渐向左滑动，观察灯泡亮度的变化； （4）记录滑动过程中灯泡亮度变化的规律。 【实验现象】 当导线从铅笔芯右端向左滑动时，灯泡的亮度逐渐变 （当导线从左向右滑动时，灯泡的亮度逐渐变 ）。 【分析与论证】 （1）灯泡亮度的变化说明电路中 大小发生了改变。当导线在铅笔芯上滑动时，改变了接入电路中铅笔芯的 ，从而改变了电路中的 。接入的铅笔芯长度越短，电阻越 ，电流越 ，灯泡越 ；反之，长度越长，电阻越 ，灯泡越 。这表明可以通过改变导体在电路中的 来连续调节电流大小。 （2）导体在电路中的电阻大小与其接入电路的长度有关：长度越长，电阻越 ；长度越短，电阻越 。利用这一原理，可以制作出能够连续调节电路中电流大小的装置—— 。 2. 滑动变阻器 （1） 滑动变阻器的结构：滑动变阻器共有 接线柱，AB接线柱间是表面涂有绝缘漆的电阻合金丝，紧密缠绕在绝缘瓷筒上。CD接线柱通过金属杆与滑片连通，而金属滑片与电阻丝接触部位的绝缘漆已被刮除，二者接触良好。 （2） 滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路的电阻丝 来实现电阻值的连续调节。 （3） 滑动变阻器的使用方法：正常使用滑动变阻器时，需要将“ ”两个接线柱 接入电路，电流从任一接线柱流经滑片接触的电阻丝段，至另一接线柱流出，滑片移动时，接入电路的电阻丝长度发生改变，实现对应的电阻变化（金属杆电阻忽略不计）。 如图：接线柱A接正极，D接负极时，电流只经过 电阻丝，当滑片右移时，接入部分电阻丝长度变 ，电阻变 ；反之，接入电阻丝长度变 ，电阻变 。 （4） 滑动变阻器的规格（铭牌上参数的意义） 如图滑动变阻器的铭牌上标注有“20Ω，2A”的字样，“20Ω”代表滑动变阻器能够连入电路的 ；“2A”代表滑动变阻器使用时允许通过的 。 （5） 滑动变阻器使用时的注意事项： ①在连接电路时，应该移动滑片，将滑动变阻器移到阻值 后再闭合开关，主要目的是防止电路中的 ，损坏电器元件，起到 的作用； ②正常使用滑动变阻器时，需要“ ”接入两个接线柱，通过移动滑片来改变接入电阻丝的长度来实现电阻的改变。当滑动变阻器同时接“上”（CD接线柱）时，此时电流只流经金属杆，相当于一段 ；当滑动变阻器同时接“下”（AB接线柱）时，此时电流流经所有电阻丝，相当于一个 ，移动滑片时， 起到改变电阻的作用。 【例题1】如图所示，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是 ；若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡 （选填“会”或“不会”）发光，滑动变阻器的铭牌标有“100Ω；2A”字样，其中100Ω表示 ；2A表示 。 【例题2】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（选填“A”或“B”）； (2)闭合开关，当滑片向 （填“左”或“右”）移动时，灯会变亮，电流表的示数会变大； (3)如果将滑动变阻器的电阻线拆下来时，电阻线的电阻会 （填“变大”“变小”或“不变”）。 3. 学生实验：练习使用滑动变阻器 【实验目的】掌握滑动变阻器的正确连接方法，探究其在电路中调节电流和控制灯泡亮度的作用。 【实验器材】电源（干电池组或学生电源）、小灯泡（2.5V）、滑动变阻器（0-20Ω）、电流表（量程0~0.6A，分度值0.02A）、开关、导线若干。 【进行实验与收集数据】 （1）按电路图连接电路，将滑动变阻器、小灯泡、电流表和开关 接入电路； （2）将滑动变阻器的滑片置于中间位置，闭合开关，记录此时电流表示数和灯泡亮度； （3）缓慢向左移动滑片，观察并记录电流表示数及灯泡亮度的变化； （4）再将滑片缓慢向右移动，观察并记录电流表示数及灯泡亮度的变化； （5）改变滑动变阻器的接线方式（如将接线从“A、C”改为“B、C”“C、D”等），重复上述步骤。 【实验现象】 滑片向左移动时，电流表示数逐渐 ，灯泡亮度逐渐 ； 滑片向右移动时，电流表示数逐渐 ，灯泡亮度逐渐 ； 改变接线方式后，滑片移动方向对电流和亮度的影响可能发生改变； 同时接上或同时接下时，移动滑片，灯泡的亮度保持不变。 【分析与论证】 滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的 来调节电阻，从而控制 和 。滑片移动方向与电阻变化的关系取决于 的选择，说明正确连接滑动变阻器是实现有效调控的关键。 滑动变阻器规律总结：滑动变阻器连入电路时，应遵循“ ”的连接方式，电阻的变化由接入电阻丝的长度变化决定，实际的电阻变化情况由 的接线柱决定，与上方的接线柱 。滑片靠近下方接线柱时，接入的电阻丝变 ，电阻变 ；滑片远离下方接线柱时，接入的电阻丝变 ，电阻变 。 【例题3】在“调节滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中，同学们连接了如图所示的电路。 (1)请在虚线框内画出相应的电路图； (2)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 端。实验过程中，要使灯泡的亮度变亮，应将滑动变阻器的滑片P向 （前两空均选填“A”或“B”）端移动，此过程中电流表的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)小明连接好电路，闭合开关S后，发现无论怎样移动滑片P，灯泡的亮度都不发生变化，而且一直很暗，这可能是因为滑动变阻器同时连接了 （填字母符号）两个接线柱。改正后，小明缓慢移动滑片P时，看到灯忽然亮又忽然不亮，原因可能是 ； (4)小红连接电路时，当接完最后一根导线后，灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭，她实验操作中的两个不当之处（滑动变阻器的一上一下两个接线柱接入电路）：① ；② 。 探究二、多种多样的变阻器 滑动变阻器是实验室中最常用的变阻器，它能够在电路连通的情况下连续改变阻值，但无法显示电阻具体的大小，在生活、生产和科学研究中，存在多种多样的变阻器，并广泛应用于各类场景中。 1. 旋钮式电阻箱 电阻箱的结构：如图，电阻箱有2个接线柱，4个旋盘。 工作原理：电阻箱由若干个不同阻值的的定值电阻，按照一定的方式连接组合而成，能够调节电阻并 。 使用方法：将两个接线柱接入电路，调节4个旋盘就能得到0～9999Ω（不同的电阻箱范围可能有差异）的任意 电阻。 注意：电阻箱改变阻值时必须 ，电阻箱严禁在带电状态下进行调节。 读数方法：分别计算出四个旋盘上小三角指示的示数与面板上对应倍数的乘积，将得到的四个乘积 ，就是电阻箱接入电路中的阻值。 上图中电阻：R=2×1000+0×100+3×10+5×1=2035Ω 【例题4】如图所示，电阻箱的示数是 Ω，滑动变阻器是靠改变电阻线在电路中的 来改变电阻，从而改变电路中的电压和电流。 2. 插孔式电阻箱 工作原理：插孔式电阻箱内装有不同阻值的电阻丝，每个电阻丝两端通过铜块与插孔相连。当铜塞插入插孔时，电流会优先从电阻几乎为零的铜塞通过，相当于将这段电阻丝 ，使其不再接入电路。当铜塞拔出时，电流被迫流过这段电阻丝，该段电阻就被接入电路。 使用方法：将电路的两端分别连接到电阻箱的两个接线柱上，根据需要的电阻值，拔出相应阻值插孔上的铜塞。确保其他未使用插孔的铜塞全部插入，以防 。 读数方法：将所有拔出铜塞的插孔旁边标示的阻值 ，得到的总和就是电阻箱接入电路的阻值。 如上图中阻值大小：R=1Ω+2Ω+10Ω=13Ω 【例题5】如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图，图中AB两个接线柱之间的电阻值是 ，AB两个接线柱之间能提供的最大电阻值是 ；滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来实现阻值变化的。 3. 电位器 电车的车速变化，收音机及电视机的声音强弱，计算极显示屏的亮度调节都可以通过变阻器来实现，实际电路中这些用来调节的变阻器叫作 。 工作原理：电位器的原理与滑动变阻器完全相同，都是基于“通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻”。 使用方法：电位器有三个引脚与滑动变阻器的四个接线柱对应，图中引脚B相当于滑动变阻器上方的两个接线柱，AC对应滑动变阻器下方的两个接线柱。比如将AB接入电路，左侧的电阻丝连入电路，滑片顺时针转动时，接入部分变长，电阻变大；BC接入电路，右侧的电阻丝连入电路，滑片顺时针转动时，接入部分变短，电阻变小；如果接入AC，相当于滑动变阻器同时接下，此时电位器相等于一个 。 【例题6】如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，台灯与电位器串联，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的 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。若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则应该将电位器的 两个接线柱连入电路。 【精讲点拨】 1. 变阻器的工作原理：在导体材料、横截面积不变的情况下，通过改变导体的长度来改变电阻。 2. 滑动变阻器连接方法：串联接入电路，4个接线柱连入电路时要“一上一下”。 3. 连接电路时，滑动变阻器要移到阻值最大的位置，目的是保护电路。 4. 滑动变阻器在电路中的作用：通过改变电阻的方式来改变电路中的电流、电压或保护电路。 【归纳整理】 5 变阻器 【课堂练习】 1．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，则M、N分别应接（　　） A．M接A，N接B B．M接B，N接D C．M接B，N接C D．M接C，N接D 2．如图所示，有关滑动变阻器的使用，说法正确的是（   ） A．接线柱C、D端接进电路为定值电阻 B．接线柱A、B端接进电路为一根导线 C．C、B端接进电路，向A端移动P，电阻减小 D．A、C端接进电路，向D端移动P，电阻增大 3．如图甲所示是一个好玩的灯具，当顺时针转动灯具，灯就逐渐变暗，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，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，该滑片跟着灯具一起转动。下列分析正确的是（　　） A．电位器与灯泡并联 B．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 C．该电路中，电位器只将a、b接入电路 D．该电路中，电位器只将b、c接入电路 4．如图所示为旋转式变阻器，若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路，则当转轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻将变 ；图中电阻箱的示数为 Ω。 5．如图所示，是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定一个浮子． 当电流表示数越小时，滑动变阻器连入电路的阻值 (填“越大”或“越小”)，油箱内油量 (填“越多”或“越少”)．其中R0的作用是 ． 6．小丽在实验室用如图所示的电路做电学实验，请你帮助他完成以下问题。 (1)连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片应移动到 （选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关S，发现小灯泡不亮，此时 （选填“能”或“不能”）马上判断小灯泡发生了断路。如不能应如何操作： 。 (3)小灯泡完好，闭合开关S后，当滑片P向B端移动时，灯L将 （选填“变暗”“亮度不变”或“变亮”）。 (4)若将滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，闭合开关S，要使灯L变暗，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 5 变阻器 （导学案） 【学习目标】 1. 理解变阻器的基本工作原理，掌握滑动变阻器的结构和使用方法。 2. 能够通过实验探究变阻器在电路中调节电流、电压或控制用电器工作状态的作用。 3. 认识电阻箱的结构和读数方法，理解其与滑动变阻器的区别与联系。 4. 了解变阻器在实际生活中的应用，如调节亮度、音量、转速等。 【学习重点】 1. 滑动变阻器的结构、符号和接线方法；2. 变阻器在电路中的作用及其调节原理；3.电阻箱的读数方法及应用。 【学习难点】理解滑动变阻器接入电路的有效电阻与滑片位置的关系；掌握正确连接滑动变阻器的方法，避免短路或无效连接。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 变阻器是一种通过改变电阻，从而控制电流的装置。 2. 滑动变阻器通过移动滑片改变接入电路中电阻丝的长度，来改变接入电路中的电阻值。滑动变阻器有4个接线柱，但连入电路时只接入2个接线柱。 3. 使用滑动变阻器前，应将其滑片置于阻值最大位置，目的是为了保护电路。滑动变阻器能够改变接入电路的电阻，不能显示出接入的阻值。 4. 电阻箱是一种能够直接读出阻值的变阻器，通过旋转旋钮调节电阻，读数时需将各旋钮指示值乘以相应倍数后相加。 5．变阻器在生活中有广泛应用，如调节台灯亮度、电视机音量、电动机转速等，这些调节装置通常称为电位器。 【课堂探究】 探究一、认识变阻器 1. 探究实验：让灯泡逐渐亮起来 【实验目的】通过改变接入电路中铅笔芯的长度来调节电路中的电流，从而控制灯泡的亮度变化。 【实验器材】电源（干电池组）、小灯泡、导线若干、铅笔芯（石墨导体）、固定夹或导线固定装置。 【进行实验与收集数据】 （1）按照电路图连接电路，将一根导线固定在铅笔芯的最左端； （2）将另一根导线接触铅笔芯的最右端，观察灯泡亮度； （3）保持接触良好，将右侧导线从右端逐渐向左滑动，观察灯泡亮度的变化； （4）记录滑动过程中灯泡亮度变化的规律。 【实验现象】 当导线从铅笔芯右端向左滑动时，灯泡的亮度逐渐变亮（当导线从左向右滑动时，灯泡的亮度逐渐变暗）。 【分析与论证】 （1）灯泡亮度的变化说明电路中电流大小发生了改变。当导线在铅笔芯上滑动时，改变了接入电路中铅笔芯的长度，从而改变了电路中的电阻。接入的铅笔芯长度越短，电阻越小，电流越大，灯泡越亮；反之，长度越长，电阻越大，灯泡越暗。这表明可以通过改变导体在电路中的有效长度来连续调节电流大小。 （2）导体在电路中的电阻大小与其接入电路的长度有关：长度越长，电阻越大；长度越短，电阻越小。利用这一原理，可以制作出能够连续调节电路中电流大小的装置——变阻器。 2. 滑动变阻器 （1） 滑动变阻器的结构：滑动变阻器共有4个接线柱，AB接线柱间是表面涂有绝缘漆的电阻合金丝，紧密缠绕在绝缘瓷筒上。CD接线柱通过金属杆与滑片连通，而金属滑片与电阻丝接触部位的绝缘漆已被刮除，二者接触良好。 （2） 滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路的电阻丝长度来实现电阻值的连续调节。 （3） 滑动变阻器的使用方法：正常使用滑动变阻器时，需要将“一上一下”两个接线柱串联接入电路，电流从任一接线柱流经滑片接触的电阻丝段，至另一接线柱流出，滑片移动时，接入电路的电阻丝长度发生改变，实现对应的电阻变化（金属杆电阻忽略不计）。 如图：接线柱A接正极，D接负极时，电流只经过左侧电阻丝，当滑片右移时，接入部分电阻丝长度变长，电阻变大；反之，接入电阻丝长度变短，电阻变小。 （4） 滑动变阻器的规格（铭牌上参数的意义） 如图滑动变阻器的铭牌上标注有“20Ω，2A”的字样，“20Ω”代表滑动变阻器能够连入电路的最大电阻；“2A”代表滑动变阻器使用时允许通过的最大电流。 （5） 滑动变阻器使用时的注意事项： ①在连接电路时，应该移动滑片，将滑动变阻器移到阻值最大位置后再闭合开关，主要目的是防止电路中的电流过大，损坏电器元件，起到保护电路的作用； ②正常使用滑动变阻器时，需要“一上一下”接入两个接线柱，通过移动滑片来改变接入电阻丝的长度来实现电阻的改变。当滑动变阻器同时接“上”（CD接线柱）时，此时电流只流经金属杆，相当于一段导线；当滑动变阻器同时接“下”（AB接线柱）时，此时电流流经所有电阻丝，相当于一个定值电阻，移动滑片时，不能起到改变电阻的作用。 【例题1】如图所示，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是 ；若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡 （选填“会”或“不会”）发光，滑动变阻器的铭牌标有“100Ω；2A”字样，其中100Ω表示 ；2A表示 。 【答案】 长度 不会 滑动变阻器的最大阻值是100Ω 滑动变阻器允许通过的最大电流是2A 【详解】[1]导体电阻的大小与长度、材料、横截面积、温度等有关，其他条件不变时，长度越长，电阻越大。当B夹子左右移动时，铅笔芯接入电路的长度发生变化，导致接入电路中的电阻发生变化。 [2]若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，由于通常情况下塑料吸管是绝缘体不容易导电，所以电路中没有电流，小灯泡不会发光。 [3][4]滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流，滑动变阻器的铭牌标有“100Ω；2A”字样，“100Ω”表示滑动变阻器能够接入电路中的最大阻值为100Ω；“2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，若通过电流大于2A，则滑动变阻器可能损坏。 【例题2】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（选填“A”或“B”）； (2)闭合开关，当滑片向 （填“左”或“右”）移动时，灯会变亮，电流表的示数会变大； (3)如果将滑动变阻器的电阻线拆下来时，电阻线的电阻会 （填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)B (2)左 (3)不变 【详解】（1）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑片移到阻值最大的B端。 （2）闭合开关，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入阻值变小，电路中的总电阻变小，根据可知，当电压不变时，电路中的电流会变大，即电流表的示数会变大，同时灯会变亮。 （3）电阻的大小是由导体的材料、长度、横截面积决定的，与是否接入电路无关，所以滑动变阻器的电阻线拆下来时，电阻线的电阻不变。 3. 学生实验：练习使用滑动变阻器 【实验目的】掌握滑动变阻器的正确连接方法，探究其在电路中调节电流和控制灯泡亮度的作用。 【实验器材】电源（干电池组或学生电源）、小灯泡（2.5V）、滑动变阻器（0-20Ω）、电流表（量程0~0.6A，分度值0.02A）、开关、导线若干。 【进行实验与收集数据】 （1）按电路图连接电路，将滑动变阻器、小灯泡、电流表和开关串联接入电路； （2）将滑动变阻器的滑片置于中间位置，闭合开关，记录此时电流表示数和灯泡亮度； （3）缓慢向左移动滑片，观察并记录电流表示数及灯泡亮度的变化； （4）再将滑片缓慢向右移动，观察并记录电流表示数及灯泡亮度的变化； （5）改变滑动变阻器的接线方式（如将接线从“A、C”改为“B、C”“C、D”等），重复上述步骤。 【实验现象】 滑片向左移动时，电流表示数逐渐增大，灯泡亮度逐渐变亮； 滑片向右移动时，电流表示数逐渐减小，灯泡亮度逐渐变暗； 改变接线方式后，滑片移动方向对电流和亮度的影响可能发生改变； 同时接上或同时接下时，移动滑片，灯泡的亮度保持不变。 【分析与论证】 滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的长度来调节电阻，从而控制电流大小和灯泡亮度。滑片移动方向与电阻变化的关系取决于接线柱的选择，说明正确连接滑动变阻器是实现有效调控的关键。 滑动变阻器规律总结：滑动变阻器连入电路时，应遵循“一上一下”的连接方式，电阻的变化由接入电阻丝的长度变化决定，实际的电阻变化情况由下方的接线柱决定，与上方的接线柱无关。滑片靠近下方接线柱时，接入的电阻丝变短，电阻变小；滑片远离下方接线柱时，接入的电阻丝变长，电阻变大。 【例题3】在“调节滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中，同学们连接了如图所示的电路。 (1)请在虚线框内画出相应的电路图； (2)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 端。实验过程中，要使灯泡的亮度变亮，应将滑动变阻器的滑片P向 （前两空均选填“A”或“B”）端移动，此过程中电流表的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)小明连接好电路，闭合开关S后，发现无论怎样移动滑片P，灯泡的亮度都不发生变化，而且一直很暗，这可能是因为滑动变阻器同时连接了 （填字母符号）两个接线柱。改正后，小明缓慢移动滑片P时，看到灯忽然亮又忽然不亮，原因可能是 ； (4)小红连接电路时，当接完最后一根导线后，灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭，她实验操作中的两个不当之处（滑动变阻器的一上一下两个接线柱接入电路）：① ；② 。 【答案】(1) (2) B A 变大 (3) AB 滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良 (4) 连接电路时开关没有断开 没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置 【详解】（1）由实物图可知，电源、电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联，滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器接入电路的阻值变小，电路图如图所示： （2）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器阻值要调至最大，即滑片P移到B端。 [2][3]要使灯泡的亮度由暗变亮，即电路中的电流变大，电路的总电阻变小，滑动变阻器的电阻要变小，所以滑片应该向左端，即A端移动，该过程中，变阻器的电阻变小，电流表的示数变大。 （3）[1]如果滑动变阻器同时接下面AB两个接线柱，滑动变阻器阻值全部接入电路，滑动变阻器成为定值电阻，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表示数都不变，而且灯泡的亮度比较暗，因为此时变阻器接入电路的阻值最大，造成电路中的总电阻较大，通过灯泡的电流较小。 [2]改正后，小明缓慢移动滑片P时，看到灯忽然亮又忽然不亮，说明电路中的电流时有时无，可能是滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良。 （4）[1][2]连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明：连接电路时开关没有断开；没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置。 探究二、多种多样的变阻器 滑动变阻器是实验室中最常用的变阻器，它能够在电路连通的情况下连续改变阻值，但无法显示电阻具体的大小，在生活、生产和科学研究中，存在多种多样的变阻器，并广泛应用于各类场景中。 1. 旋钮式电阻箱 电阻箱的结构：如图，电阻箱有2个接线柱，4个旋盘。 工作原理：电阻箱由若干个不同阻值的的定值电阻，按照一定的方式连接组合而成，能够调节电阻并显示具体阻值大小。 使用方法：将两个接线柱接入电路，调节4个旋盘就能得到0～9999Ω（不同的电阻箱范围可能有差异）的任意整数电阻。 注意：电阻箱改变阻值时必须断开开关，电阻箱严禁在带电状态下进行调节。 读数方法：分别计算出四个旋盘上小三角指示的示数与面板上对应倍数的乘积，将得到的四个乘积相加，就是电阻箱接入电路中的阻值。 上图中电阻：R=2×1000+0×100+3×10+5×1=2035Ω 【例题4】如图所示，电阻箱的示数是 Ω，滑动变阻器是靠改变电阻线在电路中的 来改变电阻，从而改变电路中的电压和电流。 【答案】 3258 长度 【详解】[1]由图可知，电阻箱的示数是R＝3×1000Ω+2×100Ω+5×10Ω+8×1Ω＝3258Ω [2]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大小的，接入电阻丝越长，电阻越大。 2. 插孔式电阻箱 工作原理：插孔式电阻箱内装有不同阻值的电阻丝，每个电阻丝两端通过铜块与插孔相连。当铜塞插入插孔时，电流会优先从电阻几乎为零的铜塞通过，相当于将这段电阻丝短路（局部短路），使其不再接入电路。当铜塞拔出时，电流被迫流过这段电阻丝，该段电阻就被接入电路。 使用方法：将电路的两端分别连接到电阻箱的两个接线柱上，根据需要的电阻值，拔出相应阻值插孔上的铜塞。确保其他未使用插孔的铜塞全部插入，以防接触不良。 读数方法：将所有拔出铜塞的插孔旁边标示的阻值相加，得到的总和就是电阻箱接入电路的阻值。 如上图中阻值大小：R=1Ω+2Ω+10Ω=13Ω 【例题5】如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图，图中AB两个接线柱之间的电阻值是 ，AB两个接线柱之间能提供的最大电阻值是 ；滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来实现阻值变化的。 【答案】 7 15 长度 【详解】[1]当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，由图可知，A、B两个接线柱之间的电阻为 [2]AB两个接线柱之间能提供的最大电阻值为 [3]滑动变阻器是通过改变接入电路电阻丝的长度来改变电阻的大小的，接入电路电阻丝的长度越长，则变阻器阻值越大。 3. 电位器 电车的车速变化，收音机及电视机的声音强弱，计算极显示屏的亮度调节都可以通过变阻器来实现，实际电路中这些用来调节的变阻器叫作电位器。 工作原理：电位器的原理与滑动变阻器完全相同，都是基于“通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻”。 使用方法：电位器有三个引脚与滑动变阻器的四个接线柱对应，图中引脚B相当于滑动变阻器上方的两个接线柱，AC对应滑动变阻器下方的两个接线柱。比如将AB接入电路，左侧的电阻丝连入电路，滑片顺时针转动时，接入部分变长，电阻变大；BC接入电路，右侧的电阻丝连入电路，滑片顺时针转动时，接入部分变短，电阻变小；如果接入AC，相当于滑动变阻器同时接下，此时电位器相等于一个定值电阻。 【例题6】如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，台灯与电位器串联，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的 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。若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则应该将电位器的 两个接线柱连入电路。 【答案】 长度 B、C 【详解】[1]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。 [2]若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则顺时针旋转滑片时，电位器接入电路中的电阻变小，接入电路的电阻丝长度变小，故应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路。 【精讲点拨】 1. 变阻器的工作原理：在导体材料、横截面积不变的情况下，通过改变导体的长度来改变电阻。 2. 滑动变阻器连接方法：串联接入电路，4个接线柱连入电路时要“一上一下”。 3. 连接电路时，滑动变阻器要移到阻值最大的位置，目的是保护电路。 4. 滑动变阻器在电路中的作用：通过改变电阻的方式来改变电路中的电流、电压或保护电路。 【归纳整理】 5 变阻器 【课堂练习】 1．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，则M、N分别应接（　　） A．M接A，N接B B．M接B，N接D C．M接B，N接C D．M接C，N接D 【答案】B 【详解】若要使滑动变阻器在电路中起到连续改变电阻的作用，连接时要遵循“一上一下”原则，滑片位置离下接线柱越近，则滑动变阻器接入电路中的电阻越小，如图，滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮，即电阻越小，所以下接线柱应连接D点，上接线柱连接A或B均可，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．如图所示，有关滑动变阻器的使用，说法正确的是（   ） A．接线柱C、D端接进电路为定值电阻 B．接线柱A、B端接进电路为一根导线 C．C、B端接进电路，向A端移动P，电阻减小 D．A、C端接进电路，向D端移动P，电阻增大 【答案】D 【详解】A．因为C和D都连接到金属杆上，金属杆电阻可忽略，接入电路后相当于一根导线，故A错误； B．A和B连接到电阻线圈两端，接入电路后将整个变阻器最大阻值接入，相当于一个定值电阻，而不是导线。故B错误； C．接C和B时，电流路径为：从C（金属杆）经滑片P到B（电阻线圈）。向A移动P时，接入电阻的长度变长（从P到B段），因此电阻变大，故C错误； D．接A和C时，电流路径为：从A（电阻线圈）经滑片P到C（金属杆）。向D移动P时，接入电阻的长度变长（从A到P段），因此电阻变大，故D正确。 故选D。 3．如图甲所示是一个好玩的灯具，当顺时针转动灯具，灯就逐渐变暗，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，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，该滑片跟着灯具一起转动。下列分析正确的是（　　） A．电位器与灯泡并联 B．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 C．该电路中，电位器只将a、b接入电路 D．该电路中，电位器只将b、c接入电路 【答案】C 【详解】A．电位器若与灯泡并联，则无法通过改变自身电阻调节灯泡的电流（并联电路各支路独立工作），无法实现 “灯逐渐变暗” 的效果。实际上，电位器应与灯泡串联，通过改变电路总电阻调节电流。故A 错误； B．电位器（类似滑动变阻器）的工作原理是：通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻，进而改变电路电流和灯泡亮度，而非改变电阻丝的横截面积。故B 错误； C．若电位器只将a、b接入电路，当顺时针转动滑片时，滑片与a之间的电阻丝长度变长，接入电路的电阻增大。根据欧姆定律，电源电压U不变，总电阻R总增大，电路电流I减小，灯泡逐渐变暗，与题目现象一致。故C 正确； D．若电位器只将b、c接入电路，当顺时针转动灯具时，滑片与c之间的电阻丝长度变短，接入电路的电阻减小，电路电流增大，灯泡应变亮，与题目中 “灯逐渐变暗” 的现象矛盾。故D 错误。 故选C。 4．如图所示为旋转式变阻器，若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路，则当转轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻将变 ；图中电阻箱的示数为 Ω。 【答案】 大 2035 【详解】[1]如图所示，旋转式变阻器通过改变接入电路的电阻片的长度来改变接入电路的电阻值，当把A、B两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是AP段。当转轴顺时针旋转时，接入电路的电阻片变长，电阻值变大。 [2]图中电阻箱表示的电阻是 5．如图所示，是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定一个浮子． 当电流表示数越小时，滑动变阻器连入电路的阻值 (填“越大”或“越小”)，油箱内油量 (填“越多”或“越少”)．其中R0的作用是 ． 【答案】 越大 越少 保护电路(或防止电源短路) 【详解】电阻是导体对电流的阻碍作用，所以当电流表示数越小时，说明滑动变阻器连入电路的阻值越大； 由图知，电阻越大时，浮子位置越低，所以油箱内油量越少； 为了防止滑动变阻器接入电路的电阻为零时，出现短路，所以接入R0； 所以接入R0的作用是：保护电路，或防止电源短路． 6．小丽在实验室用如图所示的电路做电学实验，请你帮助他完成以下问题。 (1)连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片应移动到 （选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关S，发现小灯泡不亮，此时 （选填“能”或“不能”）马上判断小灯泡发生了断路。如不能应如何操作： 。 (3)小灯泡完好，闭合开关S后，当滑片P向B端移动时，灯L将 （选填“变暗”“亮度不变”或“变亮”）。 (4)若将滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，闭合开关S，要使灯L变暗，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。 【答案】(1) 断开 A (2) 不能 应移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光 (3)变亮 (4)B 【详解】（1）[1]连接电路时，为了防止连接过程中出现短路等异常情况损坏电路元件，开关应断开。 [2]滑动变阻器在接入电路时，应将滑片移到阻值最大处，由图可知，滑片移到A端时电阻丝接入电路的长度最长，阻值最大，所以滑动变阻器的滑片应移动到 A端 。 （2）[1][2]灯泡的实际功率过小时，灯泡不会发光，所以闭合开关S，发现小灯泡不亮，此时不能马上判断小灯泡发生了断路，应该移动滑动变阻器的滑片，减小电路中的电阻，观察灯泡是否发光。 （3）小灯泡完好，闭合开关S后，当滑片P向B端移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，灯泡变亮。 （4）若将滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，闭合开关S，要使灯L变暗，需要减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，故滑片P应向B端移动。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $