第15讲 变阻器（暑假预习讲义）新九年级物理新教材人教版

第15讲 变阻器 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念建构：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 滑动变阻器 接线柱、滑片 变阻规律 变阻箱、电位器 1.掌握滑动变阻器的工作原理与内部构造，理解靠改变接入电阻丝长度改变阻值。 2.熟记“一上一下”接线规则，能根据滑片移动方向，判断接入电阻、电路中电流、电压的变化。 3.按照题目要求，合理选择上下接线柱完成实物接线；结合电表示数变化分析电路图的变阻逻辑。 4.动手实操：利用滑动变阻器调节小灯泡亮度、控制定值电阻两端电压。 5.了解变阻器在生活中的实际应用，知晓电位器的工作原理与使用方法。 6.认识电阻箱、插孔式变阻器，掌握电阻箱读数方法。 学习重点：滑动变阻器原理与接法、滑片移动后阻值变化判断、滑动变阻器的实操应用。 学习难点：结合欧姆规律分析滑片移动后电表示数变化、按要求选配变阻器接线柱。 情｜境｜启｜思 选取一根自动铅笔芯，按图连接电路。使铅笔芯一端的夹子固定，移动另一端的夹子，观察小灯泡的亮度。小灯泡的亮度是怎样变化的？为什么会这样变化？ 概｜念｜构｜建 1、原理：依靠改变接入电路电阻丝长度改变阻值。 2、滑动变阻器接法：“一上一下”接线；同接上面阻值为 0，同接下面为定值电阻。 3、作用：改变电路电流、保护电路。 深｜研｜精｜炼 知识点01 变阻器种类 1、认识变阻器 （1）定义：阻值可以变化的电阻器叫变阻器。 （2）分类：滑动变阻器、电阻箱（旋钮式和插块式）。 2、滑动变阻器 （1）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”）。 （2）构造：瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片。 （3）元件符号：。 （4）结构示意图：。 （5）优缺点：能连续改变接入电路的电阻大小，不能读出具体电阻值。 3、电阻箱 （1）分类：旋盘式电阻箱、插塞式电阻箱。 （2）旋钮式电阻箱 ①使用方法：将电阻箱的两个接线柱接入电路中，调节六个旋钮，就能得到0—99999.9Ω之间的电阻值。 ②读数方法：将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后将数值加在一起就是电阻箱接入电路中的电阻值。 （3）插入式电阻箱 ①使用方法：插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时，对应那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短路，相对于没有接入电路。 ②读数方法：如图所示，是插入式电阻箱的示意图，插入b、d铜塞，接入电路的总电阻R=10Ω+20Ω=30Ω。 特别提醒 （1）电阻箱优缺点：能够读出具体电阻值，不能连续改变电阻。 （2）电阻箱的元件符号：。 【例1】在实验室中，同学们可用电阻箱或滑动变阻器调节电路中的电流大小，其中电阻箱与滑动变阻器的不同点是___________（写出其中一点）。如图所示的电阻箱，此时的示数表示其接入电路中的电阻值为___________Ω。生活中利用滑动变阻器调节电路中电流的用电器有___________（写出一种即可）。 【答案】 电阻箱能直接读出接入电阻的阻值 2026 台灯 【详解】[1]电阻箱与滑动变阻器的不同点，电阻箱能直接读出接入电路的电阻值，滑动变阻器不能直接读出阻值。 [2]电阻箱读数时，将各旋钮对应指示点的示数乘面板上标记的倍数，再将它们相加，就是电阻箱接入电路的电阻值。由图可知，其接入电路中的电阻值为 [3]台灯，其中的调光旋钮就是一种滑动变阻器。 【探究归纳】滑动变阻器靠改变接入电阻丝长度变阻，阻值连续可调但不能读数；电阻箱可直接读出接入阻值。 【即练1】如图所示，电阻箱的示数分别为（　　） A．3258Ω　12Ω B．3258Ω　10Ω C．8523Ω　12Ω D．8523Ω　10Ω 【答案】B 【详解】左图电阻箱的示数 右图电阻箱中从左向右数第2、3个电阻接入电路，示数为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【即练2】如图所示是插入式电阻箱的结构示意图，插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联，当铜塞插入时，电阻被短路，当铜塞被拔出时，电阻接入电路，图中A、B两个接线柱之间的最大电阻值是______Ω，当前电阻值是______Ω。 【答案】 15 7 【详解】【小题1】[1]由图可知，插入式电阻箱内部电阻丝都串联在一起，因此总电阻 [2]由图可知，此时只有第二和第三个铜塞被拔出，所以当前电阻 知识点02 滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器构造和原理 （1）构造：滑动变阻器的构造如图所示：接线柱A、B之间时滑动变阻器的电阻丝；接线柱C、D之间是金属杆，电阻为零；P是金属滑片，与金属杆和电阻丝相连（电阻丝的表面涂有绝缘漆，但与滑片接触的地方绝缘漆被刮掉），滑片本身看作电阻为零。滑片移动到不同位置时，接入电路的A、C（D）或B、C（D）两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就改变了接入电路中电阻的大小。 （2）铭牌上各数值的物理意义 20Ω：表示此滑动变阻器的最大阻值为20Ω。使用此滑动变阻器时，接入电路中的阻值可以在0-20Ω之间变化；2A：表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。 （3）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”）。 2、滑动变阻器的作用：可以改变电路中的电流，可以改变与之串联用电器两端的电压，还可以保护电路。 3、滑动变阻器的使用 （1）当滑片远离下端使用的接线柱时，电阻变大；靠近下端使用的接线柱时，电阻变小。 （2）滑动变阻器的接线规则：一上一下。“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路中；“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。滑动变阻器只要一上一下方式接入电路，上接线柱的选择是不影响电阻变化情况的，如图，甲乙接法是等效的。 （3）滑动变阻器阻值变小，会引起电路中电流变大，与之串联的用电器两端电压变大。 （4）电路中的电流不许超过铭牌上标记的电流值。 （5）滑动变阻器要与被控制电路串联。 （6）闭合开关前应把滑片移至阻值最大处，即远离下端使用的接线柱。 特别提醒 （1）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。‌ （2）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。 4、滑动变阻器的接法 （1）断路式接法:如图甲,滑片右边的电阳丝被断路,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,滑动变阻器电阳丝全部接入电路,滑片滑动时接入电路中的阳值恒定不变,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。 5、用滑动变阻器控制电阻两端的电压：串联电路有分压作用，在串联电路中，某个电阻的阻值增大,则这个电阻分压也增大。 特别提醒：判断滑动变阻器滑片滑动时连人电路中电阻变化情况的关键点是：根据电流路径法确定实际连入电路的电阻丝，再根据滑片滑动的方向确定连人电路中的电阻是变大还是变小。 【例2】如图是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图，使用时，应将接线柱_____（答出一个即可）接入电路；若将接线柱_____接入电路中，相当于接入一个定值电阻；若将接线柱A、D接入电路时，滑片P向右移动，接入电路的电阻丝长度和接入电路的阻值变_____。 【答案】 上、下各选一个 A、B 大 【详解】[1][2]滑动变阻器共有四个接线柱，只有上、下各一个接线柱，才能通过移动滑片改变接入电阻丝的长度来改变电阻；若同时接入A、B两个接线柱，此时把全部电阻丝接入电路，相当于一个定值电阻。 [3]由图可知，把A、D接入电路，滑片P向右移动，接入电路的电阻丝长度变长，故接入电路的阻值变大。 【探究归纳】滑动变阻器应串联接入电路，接线时 “一上一下” 选择接线柱，闭合开关前将滑片移至阻值最大处，通过移动滑片改变接入电路的电阻丝长度来调节电阻，从而实现对电路中电流和电压的控制，使用时需注意不超过其允许的最大电流。 【即练3】如图所示，滑动变阻器按不同方式接线，当向右移动滑片时，接入电路的电阻变小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．图中将变阻器的一上一下接线柱连入电路，当滑片向右滑动时，连入电路的电阻丝的长度变大，电阻变大，故A不符合题意； B．图中将变阻器的下面两个接线柱连入电路，当滑片向右滑动时，接入电路的电阻丝的长度不变，电阻不变，故B不符合题意； C．图中将变阻器的右边一上一下接线柱连入电路，当滑片向右滑动时，连入电路的电阻丝的长度变小，电阻变小，故C符合题意； D．图中将变阻器的左边一上一下接线柱连入电路，当滑片向右滑动时，连入电路的电阻丝的长度变大，电阻变大，故D不符合题意。 故选C。 【即练4】滑动变阻器是通过改变导体的___________来改变电阻的。如图所示，欲使滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻变大，应将导线接到下方的___________（选填“A”或“B”）接线柱。 【答案】 接入电路的电阻丝长度 A 【详解】[1]滑动变阻器的工作原理是通过改变导体的接入电路的电阻丝长度来改变电阻的，长度越小，接入电路的电阻越小。 [2]当滑片向右移动时，若要使滑动变阻器的电阻变大，需要让接入电路的电阻丝长度增加。接下方A接线柱时，滑片右移，接入电路的是AP段电阻丝，长度变长，电阻变大。 【即练5】如图所示，请用笔画线代替导线将图中元件连接成电路。要求：电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡变亮，导线不能交叉。 【答案】 【详解】电源电压为3V，电压表只需要接入0~3V的量程，与L1并联，当滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡变亮，表明电路中电流变大，电阻变小，故滑动变阻器应接入下端接线柱B，如图所示： 知识点03 变阻器的应用 1、电位器:实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱，生活中常用的变阻器一般叫做电位器。 2、常见的电位器有机械式电位器和数字式电位器。 （1）机械式电位器：是机械式电位器的一种。其电阻丝呈圆弧形，滑片可以在电阻丝上转动。其接线方法是“中间固定，两边接一边”。当接中间和左端接线柱时，接入电路的电阻丝为左侧部分，如果顺时针转动滑片，则电位器接入电路的阻值变大。可连续调节亮度的台灯、可连续调节声音大小的耳机等都是使用了这种电位器。 （2）数字式电位器：数字式电位器是用数字信号控制阻值的器件（集成电路等）。它有耐振动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点，已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域得到应用。 3、变阻器的用途 （1）电子设备中的调节和控制。 （2）电路中的信号调节。 （3）传感器中的信号处理。 （4）电路中的负载匹配。 4、生活中的变阻器 （1）收音机用到的音量电位器,如图所示 （2）充当“力电转换器”实现各种仪表的制作，如风速仪、水流测速仪、电子体重计和某些油量表等等。 【例3】如图所示为调光灯内部结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻两端相连，b与金属滑片相连，电位器应与灯________（选填“串联”或“并联”）；当将b、c接线柱接入电路，灯变亮，应________（选填“顺时针”或“逆时针”）旋动滑片。 【答案】 串联 顺时针 【详解】电位器要改变灯泡的电流、调节亮度，必须和灯泡串联，并联时各支路互不影响，无法改变灯泡的电流，因此填串联；将b、c接入电路时，接入电路的电阻丝是滑片到c的部分。灯变亮说明电路电流变大，电位器接入的电阻需要变小，也就是接入的电阻丝长度变短。顺时针旋动滑片时，滑片靠近c，接入的电阻丝长度变短，电阻减小，电流变大，灯变亮，因此填顺时针。 【探究归纳】变阻器在生活中应用广泛，如电位器通过旋转滑片改变电阻来调节收音机音量、台灯亮度；滑动变阻器用于实验室调节电路电流；电阻箱在精密仪器中精准控制电阻；汽车雨刮器速度调节、可调式电加热器功率控制等也借助变阻器实现对电路参数的调节。 【即练6】如图甲是小程制作的利用电位器调节亮度的台灯。电位器的内部结构如图乙所示，a、b、c是三个接线柱，当旋钮带着滑片顺时针旋转时，他发现灯逐渐变暗，此时电位器的连接方式是（    ）    A．选择a、b接线柱且与灯泡串联 B．选择b、c接线柱且与灯泡串联 C．选择a、b接线柱且与灯泡并联 D．选择b、c接线柱且与灯泡并联 【答案】A 【详解】CD．电位器要调节灯泡亮度，必须与灯泡串联（并联时电位器无法改变灯泡两端电压，亮度不变），故 CD不符合题意； A若接a、b接线柱：滑片顺时针旋转时，滑片到a的电阻丝长度变长，接入电路的电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故A符合题意； B若接b、c接线柱：滑片顺时针旋转时，滑片到c的电阻丝长度变短，接入电路的电阻变小，电流变大，灯泡变亮，故B不符合题意。 故选A。 【即练7】如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式滑动变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，油量表是由________（选填“电流”或“电压”）表改装成的，电路中的作用是________。 【答案】 电流 保护电路 【详解】[1]油量表串联在电路中，而电压表需并联，电流表需串联，因此油量表是由电流表改装而成的。当油面变化时，滑动变阻器R的阻值改变，电路电流随之变化，电流表的示数可反映油位高低。 [2]的作用是保护电路，当油面过高时，浮子会带动滑杆使滑动变阻器R的金属滑片P移动到最下端，此时R接入电路的阻值会变为0；若电路中没有，电源会直接被短路，可能损坏电源或电路元件，而的存在能避免这种情况发生。 一、单选题(共8题) 1．小梧设计了一盏能调节亮度的台灯的电路图，以下选项符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．电路只有灯泡，没有可改变电阻的元件，电路电流固定，灯泡亮度不变，故A不符合题意； B．灯泡和定值电阻并联，并联电路中灯泡两端电压始终等于电源电压，因此灯泡亮度不变，故B不符合题意； C．灯泡和滑动变阻器串联，移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻改变，电路总电阻改变，电路电流改变，可以调节亮度，故C符合题意； D．灯泡和滑动变阻器并联，灯泡两端电压始终等于电源电压，滑片移动不会改变灯泡的电压、电流，亮度不变，故D不符合题意。 故选C。 2．如图是滑动变阻器结构示意图，A、B为固定端，P为滑片。若想使滑片向左移动时接入电阻变大，则选择的两个接线柱是（　　） A．A和B B．A和D C．B和C D．C和D 【答案】C 【详解】要使滑片向左移动时接入电阻变大，即接入电路的是B到P之间的电阻丝，根据滑动变阻器的使用方法（一上一下），应将B和C（或B和D）接入电路。故选C。 3．如图所示，滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大的是（　　） A．接A、D接线柱 B．接B、C接线柱 C．接A、B接线柱 D．接C、D接线柱 【答案】B 【详解】A．接A、D接线柱时，滑动变阻器接入了右半段，滑片右移，连入电路的电阻丝变短，电阻变小，故A不符合题意； B．接B、C接线柱时，滑动变阻器接入了左半段，滑片右移，连入电路的电阻丝变长，电阻变大，故B符合题意； C．接A、B接线柱时，滑动变阻器接入了金属杆，相当于接入一段导线，故C不符合题意； D．接C、D接线柱时，滑动变阻器接入了下面的电阻丝，相当于接入了定值电阻，故D不符合题意。 故选B。 4．某滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，下列说法正确的是（　　） A．该滑动变阻器最大阻值为50Ω B．允许通过的最大电流为1A C．正常工作时两端电压不得超过50V D．以上说法都正确 【答案】D 【详解】A．表示滑动变阻器接入电路的最大阻值为，故A正确； B．表示滑动变阻器允许通过的最大电流为，故B正确； C．滑动变阻器两端允许的最大电压由接入电路的阻值和允许的最大电流共同决定，故最大电压为 故C正确； 综上故选D 。 5．小明同学设计制作了一款简易式台灯，找来了两种不同颜色的LED灯（、），以及一个滑动变阻器（R），一个单刀双掷开关，他想要用滑动变阻器控制台灯的亮度，下列电路图符合设计要求的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】开关切换两个灯后，滑动变阻器都要能控制当前工作灯的亮度，即无论哪个灯工作，滑动变阻器都需要与工作灯串联，才能改变电流调节亮度。 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．如图为一款新式无线插座转换器，带有插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，下列说法正确的是（　　） A．台灯消耗的电能全部转化为光能 B．调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器 C．给手机充电时，台灯与充电器串联 D．给手机充电时，手机电池相当于电源 【答案】B 【详解】A．台灯工作时，电流通过灯丝会产生热量，并非全部转化为光能，故A错误； B．调节台灯的亮度是通过改变通过台灯的电流大小来实现的。滑动变阻器在电路中的作用就是通过改变自身的电阻来改变电路中的总电阻，从而改变电路中的电流。因此，调节台灯亮度的元件其作用相当于一个滑动变阻器，故B正确； C．插座上的各个插孔与台灯之间是并联关系，给手机充电时，充电器与台灯是并联的，故C错误； D．给手机充电时，手机电池是消耗电能的，相当于一个用电器，故D错误。 故选B。 7．如图所示，这是人们喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。下列说法正确的是（　　） A．座垫做得宽大是为了减小压力 B．给电动自行车充电时电池相当于简单电路中的电源 C．电动自行车通过右把手旋转来调节车速，这相当于一个滑动变阻器 D．电动自行车行驶过程中紧急刹车人会向前倾倒是由于人受到惯性的作用 【答案】C 【详解】A．座垫做得宽大是为了增大受力面积，减小压强，故A错误； B．给电动自行车充电时电池消耗了电能，相当于简单电路中的用电器，故B错误； C．电动自行车通过右把手旋转来改变电路中电流大小，调节车速，这相当于一个滑动变阻器，故C正确； D．电动自行车行驶过程中紧急刹车人会向前倾倒是由于人具有惯性，惯性不是力，故D错误。 故选C。 8．在如图所示的电路中，当开关闭合后将滑片P向右滑动时，灯变亮，滑动变阻器连入电路中的接线柱应是（　　） A．A和B B．C和B C．A和D D．C和D 【答案】B 【详解】滑动变阻器的接线柱选择应遵循“一上一下”原则，同时，滑片P向右滑动时，灯变亮，说明电流变大，则电阻变小，故一定选择了右下角的接线柱，所以连入电路中的接线柱可能的选择是“B和C”或者“B和D”，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、填空题(共6题) 9．如图甲是一滑动变阻器铭牌，其中“1.2A”表示__________是1.2A。图乙中电阻箱的读数为____Ω。 【答案】 该滑动变阻器允许通过的最大电流 3608 【详解】图甲是一滑动变阻器铭牌，其中“1.2A”表示<>该滑动变阻器允许通过的最大电流是1.2A。“50Ω”表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω。 图乙中电阻箱的读数为 10．在“设计制作调光灯”活动中，小明用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材连接了如图所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时，小灯泡亮度会变______（选填“暗”或“亮”）。 【答案】暗 【详解】铅笔芯、曲别针组成了一个滑动变阻器，与小灯泡串联在电路中。  铅笔芯是导体，曲别针相当于滑动变阻器的滑片，通过改变接入电路的铅笔芯长度，来改变接入电路的电阻大小。 当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时，接入电路的铅笔芯长度变长，因此滑动变阻器接入电路的电阻R滑​变大。电路总电阻​，因此总电阻变大。  电源电压U总​不变，根据欧姆定律，则电路中的电流I变小。小灯泡的实际功率 ​，因此实际功率变小，小灯泡变暗。    11．如图是学生实验中常用的滑动变阻器，滑动变阻器上接线柱A、下接线柱B分别连接导线。滑片移动到不同位置时，A、B两接线柱间电阻丝的________（选填“长度”“横截面积”或“材料”）不同，则滑动变阻器接入电路的电阻大小不同；若图中滑片向A端移动时滑动变阻器接入电路的电阻________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 长度 增大 【详解】[1]滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，故当滑片移动到不同位置时，A、B两接线柱间电阻丝接入电路的长度不同，从而使滑动变阻器接入电路的电阻大小不同。 [2]如图所示，当滑片向A端移动时，A、B间接入电路的电阻丝的长度变长，在材料和横截面积不变时，长度越长，电阻越大，所以此过程中滑动变阻器接入电路的电阻增大。 12．在“设计制作调光灯”活动中，小明用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材连接了如图所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时，小灯泡亮度会变__________（选填“暗”或“亮”），这也说明了导体的电阻与导体的__________有关。LED灯与白炽灯相比，具有节能、环保等特点，LED的核心部分由__________（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成。 【答案】 暗 长度 半导体 【详解】铅笔芯和曲别针组成简易滑动变阻器，当曲别针从铅笔芯左端滑到右端时，接入电路的铅笔芯长度变长，电阻变大，则电流变小，因此小灯泡亮度变暗。 实验中只改变了接入电路的铅笔芯长度，电阻大小随之改变，因此说明导体的电阻与导体的长度有关。 LED（发光二极管）的核心材料是半导体，半导体的导电特性介于导体和绝缘体之间，适合制作LED发光元件。 13．在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器，其原理如图1所示。当闭合开关，“定时开关”处于闭合状态时，播放器__________（选填“会”或“不会”）播放音乐；下图3为其说明书中的内部结构示意图。使用时，接线柱O必须接入电路。如果想在逆时针旋转滑动触头时音量变大，则还应将接线柱__________（“a””或“b”）接入电路。 【答案】 不会 a 【详解】[1]当闭合开关，“定时开关”处于闭合状态时，播放器被短路，播放器不会播放音乐。 [2]使用时，接线柱O必须接入电路。如果想在逆时针旋转滑动触头时音量变大，即电流变大，则电阻应减小，还应将接线柱a接入电路。 14．如图甲是一种可以调节音量的电位器结构示意图，滑杆e端相当于乙图滑动变阻器 _____ 端（选填“1”、“2”、“3”），将该电位器的铜片B和铜片C接入电路中，则滑杆e顺时针转动时，电位器接入电路的电阻 _______ ，通过电位器的电流 _______ ，从而调节音量。（后两空选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 3 变大 变小 【详解】[1]滑杆e端可绕定点旋转，改变弧形电阻接入电路中的长度，从而改变电阻，相当于滑动变阻器的滑片，即图乙中的3。 [2][3]电位器的铜片B和铜片C接入电路中，弧形电阻的左边部分接入电路，则滑杆e顺时针转动时，接入电路的部分变长，则电位器接入电路的电阻变大，对电流的阻碍作用变大，故通过电位器的电流变小。 三、作图题(共3题) 15．图为模拟可调光台灯电路，其中电位器有a、b、c三个接线柱，顺时针旋转滑片时灯泡变亮。请用笔画线代替导线将电路按要求连接完整。 【答案】 【详解】顺时针旋转滑片时灯泡变亮，说明电路中的电流增大，电位器接入电路的电阻减小，即滑片顺时针滑动时接入电路的电阻丝长度应当变短，因此将灯泡左侧的接线柱与电位器的b接线柱相连，再将电位器的c接线柱与开关左侧的接线柱相连，使电源、开关、电位器与灯泡形成完整的串联电路。 16．小阳在跨学科实践课上，自制了一个可调光台灯，如图所示是电位器示意图，请在A、B、C三个接线柱中选择两个连入电路，要求顺时针旋转滑片时灯泡变暗。 【答案】 【详解】要求顺时针旋转滑片时灯泡变暗，则电位器需与灯泡串联，且滑片顺时针旋转时电位器接入电路中的电阻变大，即此过程中接入电路中的电阻片长度变长。故可按如下方法作图：从电源正极出发，依次连接灯泡右侧、左侧接线柱，电位器的B接线柱、C接线柱，开关左侧、右侧接线柱，最后连接到电源负极。据此作图。 17．如图所示，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，要求闭合开关向左移动滑片时小灯泡变亮。 【答案】 【详解】闭合开关S，向左端移动滑动变阻器的滑片，小灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，所以滑动变阻器应选择左下接线柱与灯泡串联。如图所示： 四、实验题(共2题) 18．某学习小组用标有12V字样的低压白炽灯、电压恒为18V的电源、两个阻值和未知的定值电阻（）开展“自制调光台灯”的项目式学习，过程如下： (1)【阻值测量】小组成员在图甲所示的电路中分别单独接入灯泡和两定值电阻，闭合开关后移动滑动变阻器得到三组U-I数据并绘制成图像，其中表示小灯泡电流与电压关系的是图线_____（选填“a”或“b”），你判断的依据是____________； (2)【设计电路】在制作调光台灯时，为了节约空间，同学们用一个调节范围为0~10Ω的单圈绕线电位器代替滑动变阻器，他们设计的电路如图丙，请用笔画代替导线把电路连接完整，要求滑片顺时针滑动时灯变亮； (3)【交流评估】在对电路进行测试时同学们发现丙图的设计存在不足，请指出其不足之处：________，并根据已有器材提出一条改进措施：_____________。 【答案】(1) a 灯丝的电阻随温度变化 (2) (3) 灯泡两端电压超过额定电压，灯丝易烧断 把定值电阻串联接入电路 【详解】（1） 定值电阻阻值不变，U-I图像为过原点的直线；小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大，因此电压和电流不成正比，U-I图像为曲线，因此a是小灯泡的电流与电压的关系图线。 （2） 滑片顺时针滑动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，则电位器接入电阻变小，所以要把电位器c接线柱接入电路。 （3）不足之处：当电位器接入电阻为0时，灯泡两端电压等于电源电压18V，超过灯泡额定电压12V，灯泡容易被烧坏。 改进措施：在电路中串联一个定值电阻（选择已有电阻分压），使灯泡两端最大电压不超过12V 。 19．聪聪在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝，并连接了如图乙所示的电路，探究“影响导体电阻大小的因素”。 (1)聪聪探究导体电阻大小与长度的关系时，应选用金属丝________（选填“AB”“BC”或“AC”），得到的结论是：其他条件相同时，导体的长度越长，电阻越________； (2)滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来调节灯泡亮度的，以下三种方案中，能达到目的的方案是图（　　） A． B． C． (3)实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小，这种实验方法叫做________，当接入的导体阻值差别较小时，实验现象不是很明显，请你对电路的改进提出一条建议：________。 【答案】(1) AB 大 (2)BC (3) 转换法 在电路中串联一个电流表 【详解】（1）[1][2]探究导体电阻大小与长度的关系时，要控制导线的材料、横截面积相同，只改变导体的长度，故应选用金属丝A、B。得到的结论是：其他条件相同时，导体的长度越长，导体对电流的阻碍作用越大，灯泡的亮度越小，导体的电阻越大。 （2）A．灯泡被短路，没有电流通过灯泡，灯泡不亮，故A不符合题意； B．灯泡与滑片以右的部分电阻丝并联再与滑片以左的电阻丝串联，滑片移动时，电路的电阻发生改变，通过灯泡的电流改变，故灯泡亮度会改变，故B符合题意； C．滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的滑片移动时，通过灯泡的电流改变，故灯泡的亮度改变，故C符合题意。 故选BC。 （3）[1]导体电阻的大小无法直接比较，实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小，这种实验方法叫做转换法。 [2]当接入的导体阻值差别较小时，实验现象不是很明显，说明电阻丝的电阻差距太小，导致通过灯泡的电流差别小，则应在电路中串联一个电流表，通过电流表示数的变化观察出电路电流的变化，从而得出电阻的变化。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第15讲 变阻器 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念建构：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 滑动变阻器 接线柱、滑片 变阻规律 变阻箱、电位器 1.掌握滑动变阻器的工作原理与内部构造，理解靠改变接入电阻丝长度改变阻值。 2.熟记“一上一下”接线规则，能根据滑片移动方向，判断接入电阻、电路中电流、电压的变化。 3.按照题目要求，合理选择上下接线柱完成实物接线；结合电表示数变化分析电路图的变阻逻辑。 4.动手实操：利用滑动变阻器调节小灯泡亮度、控制定值电阻两端电压。 5.了解变阻器在生活中的实际应用，知晓电位器的工作原理与使用方法。 6.认识电阻箱、插孔式变阻器，掌握电阻箱读数方法。 学习重点：滑动变阻器原理与接法、滑片移动后阻值变化判断、滑动变阻器的实操应用。 学习难点：结合欧姆规律分析滑片移动后电表示数变化、按要求选配变阻器接线柱。 情｜境｜启｜思 选取一根自动铅笔芯，按图连接电路。使铅笔芯一端的夹子固定，移动另一端的夹子，观察小灯泡的亮度。小灯泡的亮度是怎样变化的？为什么会这样变化？ 概｜念｜构｜建 1、原理：依靠改变接入电路电阻丝 改变阻值。 2、滑动变阻器接法： 接线；同接上面阻值为 0，同接下面为定值电阻。 3、作用：改变电路电流、保护电路。 深｜研｜精｜炼 知识点01 变阻器种类 1、认识变阻器 （1）定义：阻值可以变化的电阻器叫 。 （2）分类：滑动变阻器、电阻箱（旋钮式和插块式）。 2、滑动变阻器 （1）原理：通过改变连入电路中电阻线的 来改变电阻（注意“连入电路中的”）。 （2）构造：瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片。 （3）元件符号：。 （4）结构示意图：。 （5）优缺点：能连续改变接入电路的电阻大小，不能读出具体电阻值。 3、电阻箱 （1）分类：旋盘式电阻箱、插塞式电阻箱。 （2）旋钮式电阻箱 ①使用方法：将电阻箱的两个接线柱接入电路中，调节六个旋钮，就能得到0—99999.9Ω之间的电阻值。 ②读数方法：将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后将数值加在一起就是电阻箱接入电路中的电阻值。 （3）插入式电阻箱 ①使用方法：插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时，对应那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短路，相对于没有接入电路。 ②读数方法：如图所示，是插入式电阻箱的示意图，插入b、d铜塞，接入电路的总电阻R=10Ω+20Ω=30Ω。 特别提醒 （1）电阻箱优缺点：能够读出具体电阻值，不能连续改变电阻。 （2）电阻箱的元件符号：。 【例1】在实验室中，同学们可用电阻箱或滑动变阻器调节电路中的电流大小，其中电阻箱与滑动变阻器的不同点是___________（写出其中一点）。如图所示的电阻箱，此时的示数表示其接入电路中的电阻值为___________Ω。生活中利用滑动变阻器调节电路中电流的用电器有___________（写出一种即可）。 【探究归纳】滑动变阻器靠改变接入电阻丝长度变阻，阻值连续可调但不能读数；电阻箱可直接读出接入阻值。 【即练1】如图所示，电阻箱的示数分别为（　　） A．3258Ω　12Ω B．3258Ω　10Ω C．8523Ω　12Ω D．8523Ω　10Ω 【即练2】如图所示是插入式电阻箱的结构示意图，插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联，当铜塞插入时，电阻被短路，当铜塞被拔出时，电阻接入电路，图中A、B两个接线柱之间的最大电阻值是______Ω，当前电阻值是______Ω。 知识点02 滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器构造和原理 （1）构造：滑动变阻器的构造如图所示：接线柱A、B之间时滑动变阻器的电阻丝；接线柱C、D之间是金属杆，电阻为零；P是金属滑片，与金属杆和电阻丝相连（电阻丝的表面涂有绝缘漆，但与滑片接触的地方绝缘漆被刮掉），滑片本身看作电阻为零。滑片移动到不同位置时，接入电路的A、C（D）或B、C（D）两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就改变了接入电路中电阻的大小。 （2）铭牌上各数值的物理意义 20Ω：表示此滑动变阻器的最大阻值为20Ω。使用此滑动变阻器时，接入电路中的阻值可以在0-20Ω之间变化；2A：表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。 （3）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”）。 2、滑动变阻器的作用：可以改变电路中的电流，可以改变与之串联用电器两端的电压，还可以保护电路。 3、滑动变阻器的使用 （1）当滑片远离下端使用的接线柱时，电阻变大；靠近下端使用的接线柱时，电阻变小。 （2）滑动变阻器的接线规则： 。“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路中；“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。滑动变阻器只要一上一下方式接入电路，上接线柱的选择是不影响电阻变化情况的，如图，甲乙接法是等效的。 （3）滑动变阻器阻值变小，会引起电路中电流变大，与之串联的用电器两端电压变大。 （4）电路中的电流 铭牌上标记的电流值。 （5）滑动变阻器要与被控制电路串联。 （6）闭合开关前应把滑片移至阻值 ，即远离下端使用的接线柱。 特别提醒 （1）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。‌ （2）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。 4、滑动变阻器的接法 （1）断路式接法:如图甲,滑片右边的电阳丝被断路,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,滑动变阻器电阳丝全部接入电路,滑片滑动时接入电路中的阳值恒定不变,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。 5、用滑动变阻器控制电阻两端的电压：串联电路有分压作用，在串联电路中，某个电阻的阻值增大,则这个电阻分压也增大。 特别提醒：判断滑动变阻器滑片滑动时连人电路中电阻变化情况的关键点是：根据电流路径法确定实际连入电路的电阻丝，再根据滑片滑动的方向确定连人电路中的电阻是变大还是变小。 【例2】如图是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图，使用时，应将接线柱_____（答出一个即可）接入电路；若将接线柱_____接入电路中，相当于接入一个定值电阻；若将接线柱A、D接入电路时，滑片P向右移动，接入电路的电阻丝长度和接入电路的阻值变_____。 【探究归纳】滑动变阻器应串联接入电路，接线时 “一上一下” 选择接线柱，闭合开关前将滑片移至阻值最大处，通过移动滑片改变接入电路的电阻丝长度来调节电阻，从而实现对电路中电流和电压的控制，使用时需注意不超过其允许的最大电流。 【即练3】如图所示，滑动变阻器按不同方式接线，当向右移动滑片时，接入电路的电阻变小的是（　　） A． B． C． D． 【即练4】滑动变阻器是通过改变导体的___________来改变电阻的。如图所示，欲使滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻变大，应将导线接到下方的___________（选填“A”或“B”）接线柱。 【即练5】如图所示，请用笔画线代替导线将图中元件连接成电路。要求：电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡变亮，导线不能交叉。 知识点03 变阻器的应用 1、电位器:实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱，生活中常用的变阻器一般叫做电位器。 2、常见的电位器有机械式电位器和数字式电位器。 （1）机械式电位器：是机械式电位器的一种。其电阻丝呈圆弧形，滑片可以在电阻丝上转动。其接线方法是“中间固定，两边接一边”。当接中间和左端接线柱时，接入电路的电阻丝为左侧部分，如果顺时针转动滑片，则电位器接入电路的阻值变大。可连续调节亮度的台灯、可连续调节声音大小的耳机等都是使用了这种电位器。 （2）数字式电位器：数字式电位器是用数字信号控制阻值的器件（集成电路等）。它有耐振动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点，已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域得到应用。 3、变阻器的用途 （1）电子设备中的调节和控制。 （2）电路中的信号调节。 （3）传感器中的信号处理。 （4）电路中的负载匹配。 4、生活中的变阻器 （1）收音机用到的音量电位器,如图所示 （2）充当“力电转换器”实现各种仪表的制作，如风速仪、水流测速仪、电子体重计和某些油量表等等。 【例3】如图所示为调光灯内部结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻两端相连，b与金属滑片相连，电位器应与灯________（选填“串联”或“并联”）；当将b、c接线柱接入电路，灯变亮，应________（选填“顺时针”或“逆时针”）旋动滑片。 【探究归纳】变阻器在生活中应用广泛，如电位器通过旋转滑片改变电阻来调节收音机音量、台灯亮度；滑动变阻器用于实验室调节电路电流；电阻箱在精密仪器中精准控制电阻；汽车雨刮器速度调节、可调式电加热器功率控制等也借助变阻器实现对电路参数的调节。 【即练6】如图甲是小程制作的利用电位器调节亮度的台灯。电位器的内部结构如图乙所示，a、b、c是三个接线柱，当旋钮带着滑片顺时针旋转时，他发现灯逐渐变暗，此时电位器的连接方式是（    ）    A．选择a、b接线柱且与灯泡串联 B．选择b、c接线柱且与灯泡串联 C．选择a、b接线柱且与灯泡并联 D．选择b、c接线柱且与灯泡并联 【即练7】如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式滑动变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，油量表是由________（选填“电流”或“电压”）表改装成的，电路中的作用是________。 一、单选题(共8题) 1．小梧设计了一盏能调节亮度的台灯的电路图，以下选项符合要求的是（　　） A． B． C． D． 2．如图是滑动变阻器结构示意图，A、B为固定端，P为滑片。若想使滑片向左移动时接入电阻变大，则选择的两个接线柱是（　　） A．A和B B．A和D C．B和C D．C和D 3．如图所示，滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大的是（　　） A．接A、D接线柱 B．接B、C接线柱 C．接A、B接线柱 D．接C、D接线柱 4．某滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，下列说法正确的是（　　） A．该滑动变阻器最大阻值为50Ω B．允许通过的最大电流为1A C．正常工作时两端电压不得超过50V D．以上说法都正确 5．小明同学设计制作了一款简易式台灯，找来了两种不同颜色的LED灯（、），以及一个滑动变阻器（R），一个单刀双掷开关，他想要用滑动变阻器控制台灯的亮度，下列电路图符合设计要求的是（    ） A． B． C． D． 6．如图为一款新式无线插座转换器，带有插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，下列说法正确的是（　　） A．台灯消耗的电能全部转化为光能 B．调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器 C．给手机充电时，台灯与充电器串联 D．给手机充电时，手机电池相当于电源 7．如图所示，这是人们喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。下列说法正确的是（　　） A．座垫做得宽大是为了减小压力 B．给电动自行车充电时电池相当于简单电路中的电源 C．电动自行车通过右把手旋转来调节车速，这相当于一个滑动变阻器 D．电动自行车行驶过程中紧急刹车人会向前倾倒是由于人受到惯性的作用 8．在如图所示的电路中，当开关闭合后将滑片P向右滑动时，灯变亮，滑动变阻器连入电路中的接线柱应是（　　） A．A和B B．C和B C．A和D D．C和D 二、填空题(共6题) 9．如图甲是一滑动变阻器铭牌，其中“1.2A”表示__________是1.2A。图乙中电阻箱的读数为____Ω。 10．在“设计制作调光灯”活动中，小明用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材连接了如图所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时，小灯泡亮度会变______（选填“暗”或“亮”）。 11．如图是学生实验中常用的滑动变阻器，滑动变阻器上接线柱A、下接线柱B分别连接导线。滑片移动到不同位置时，A、B两接线柱间电阻丝的________（选填“长度”“横截面积”或“材料”）不同，则滑动变阻器接入电路的电阻大小不同；若图中滑片向A端移动时滑动变阻器接入电路的电阻________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．在“设计制作调光灯”活动中，小明用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材连接了如图所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时，小灯泡亮度会变__________（选填“暗”或“亮”），这也说明了导体的电阻与导体的__________有关。LED灯与白炽灯相比，具有节能、环保等特点，LED的核心部分由__________（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成。 13．在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器，其原理如图1所示。当闭合开关，“定时开关”处于闭合状态时，播放器__________（选填“会”或“不会”）播放音乐；下图3为其说明书中的内部结构示意图。使用时，接线柱O必须接入电路。如果想在逆时针旋转滑动触头时音量变大，则还应将接线柱__________（“a””或“b”）接入电路。 14．如图甲是一种可以调节音量的电位器结构示意图，滑杆e端相当于乙图滑动变阻器 _____ 端（选填“1”、“2”、“3”），将该电位器的铜片B和铜片C接入电路中，则滑杆e顺时针转动时，电位器接入电路的电阻 _______ ，通过电位器的电流 _______ ，从而调节音量。（后两空选填“变大”、“变小”或“不变”） 三、作图题(共3题) 15．图为模拟可调光台灯电路，其中电位器有a、b、c三个接线柱，顺时针旋转滑片时灯泡变亮。请用笔画线代替导线将电路按要求连接完整。 16．小阳在跨学科实践课上，自制了一个可调光台灯，如图所示是电位器示意图，请在A、B、C三个接线柱中选择两个连入电路，要求顺时针旋转滑片时灯泡变暗。 17．如图所示，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，要求闭合开关向左移动滑片时小灯泡变亮。 四、实验题(共2题) 18．某学习小组用标有12V字样的低压白炽灯、电压恒为18V的电源、两个阻值和未知的定值电阻（）开展“自制调光台灯”的项目式学习，过程如下： (1)【阻值测量】小组成员在图甲所示的电路中分别单独接入灯泡和两定值电阻，闭合开关后移动滑动变阻器得到三组U-I数据并绘制成图像，其中表示小灯泡电流与电压关系的是图线_____（选填“a”或“b”），你判断的依据是____________； (2)【设计电路】在制作调光台灯时，为了节约空间，同学们用一个调节范围为0~10Ω的单圈绕线电位器代替滑动变阻器，他们设计的电路如图丙，请用笔画代替导线把电路连接完整，要求滑片顺时针滑动时灯变亮； (3)【交流评估】在对电路进行测试时同学们发现丙图的设计存在不足，请指出其不足之处：________，并根据已有器材提出一条改进措施：_____________。 19．聪聪在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝，并连接了如图乙所示的电路，探究“影响导体电阻大小的因素”。 (1)聪聪探究导体电阻大小与长度的关系时，应选用金属丝________（选填“AB”“BC”或“AC”），得到的结论是：其他条件相同时，导体的长度越长，电阻越________； (2)滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来调节灯泡亮度的，以下三种方案中，能达到目的的方案是图（ ） A． B． C． (3)实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小，这种实验方法叫做________，当接入的导体阻值差别较小时，实验现象不是很明显，请你对电路的改进提出一条建议：________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $