第16讲 变阻器(培优讲义)新九年级物理新教材人教版
2026-06-27
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第4节 变阻器 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 变阻器 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.15 MB |
| 发布时间 | 2026-06-27 |
| 更新时间 | 2026-06-27 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-06-27 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第16讲 变阻器(培优讲义)
课标要点
方法指导
1.理解滑动变阻器的接法及工作原理;
2.闭合电路前滑动变阻器需调至最大的原因;
3.区分滑动变阻器与电阻箱。
1.了解滑动变阻器的构造、原理、电路符号与作用。
2.熟练掌握滑动变阻器的正确接法、使用规则与滑片移动阻值变化判断。
3.知道电阻箱的读数方法,能区分滑动变阻器与电阻箱的优缺点。
考点01 变阻器
1. 变阻器
(1)定义:通过改变电阻来控制电流的装置,叫做变阻器。
(2)常用的变阻器:①滑动变阻器;②电阻箱。
(3)变阻器的应用:电动车车速变化、收音机及电视机音量的强弱、计算机显示屏的亮度及对比度等,都可以靠变阻器来完成。
2. 滑动变阻器
(1)构造:滑动变阻器的构造如图所示:
(2)工作原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中电阻的大小。
⚠️【特别提醒】
滑动变阻器只是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路的电阻大小,而电阻丝自身的总长度并没有发生变化,即电阻丝的总电阻没有变化。
(3)作用:改变电流、条件电压和保护用电器。
(4)结构示意图和电路图中的符号
结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱,P表示滑片。元件符号如图所示。
结构示意图 变阻器符号
(5)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
1.5A:表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A
(6)滑动变阻器的使用
滑动变阻器一般串联在电路中,连接时应“一上一下”把接线柱接入电路中,并且滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处。
实物图
示意图
分析及结论
接入电路中电阻丝是AP段。左移,AP段变短,接入电阻变小;右移,AP段变长,接入电阻变大
接入电路中电阻丝是AP段。左移,AP段变短,接入电阻变小;右移,AP段变长,接入电阻变大
接入电路中电阻丝是BP段。左移,BP段变长,接入电阻变大;右移,BP段变短,接入电阻变小
接入电路中电阻丝是BP段。左移,BP段变长,接入电阻变大;右移,BP段变短,接入电阻变小
所有电阻丝都接入了电路,相当于接入了一定值电阻,移动滑片不能改变接入电路电阻大小
金属杆被接入电路,没有电阻丝接入电路,相当于一根导线
⚠️【特别注意】
(1)电路中的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流;
(2)只要选定滑动变阻器的下端接线柱,上端两个接线柱中任何一个接入电路,接法是等效的;
(3)为了保护电路,在闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处。
【深化点拨】怎样判断滑动变阻器阻值大小变化问题
(1)电路图中滑动变阻器的符号为时,实物图中滑动变阻器的连接方式为或为时,若滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的阻值变大;若滑片P向左移动,滑动变阻器连入电路中的阻值变小。
(2)电路图中滑动变阻器的符号为时,实物图中滑动变阻器的连接方式为或为时,若滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的阻值变小;若滑片P向左移动,滑动变阻器连入电路的阻值变大。
(3)实物图中滑动变阻器的连接方式为时,此时接入电路阻值为0,不可调节,此时相当于一根导线。
(4)实物图中滑动变阻器的连接方式为时,此时接入电路的阻值最大,不可调节,相当于一个定值电阻。
【例1】(25-26九年级上·山东烟台·期末)如图所示,滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1A”,表示该滑动变阻器的最大阻值为____Ω,允许通过的最大电流为____A;闭合开关前,滑片应移到____端(选填“左”或“右”)。
【答案】 50 1 左
【详解】[1]由图可得,滑动变阻器铭牌“50Ω”表示其最大阻值为50Ω。
[2]铭牌“1A”表示允许通过的最大电流为1A。
[3]闭合开关前,滑片应移到最大阻值处。由图可知,滑片移到左端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
【例2】(25-26九年级上·河南南阳·期末)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。
考点02 电阻箱
滑动变阻器能够改变接入电路的电阻值大小,但不能准确知道接入电路的电阻阻值。如果需要知道接入电路的电阻阻值,就要用到电阻箱。电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻值的变阻器,电阻箱有两种:旋钮式电阻箱和插入式电阻箱。在电路中都用符号“”表示。
1. 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。如下图所示是某电阻箱接入电路后的示意图,该电阻箱的示数:1×1000Ω+9×100Ω+6×10Ω+9×1Ω+2×0.1Ω=1969.2Ω
2. 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。
【例3】(25-26九年级上·广东江门·期末)如图甲是电阻箱的外形图,通过两个接线柱把它接入电路,转动四个旋钮可以改变电阻箱的电阻;图乙测量出的电阻是________Ω,图丙测量出的电阻是________Ω,这个电阻箱的最大量程是________Ω。
【答案】 2093 1735 9999
【详解】[1]图乙测量出的电阻是
[2]图丙测量出的电阻是
[3]这个电阻箱的最大量程是
【例4】(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图为一种插入式电阻箱示意图,实验时,小明想用该电阻箱获得阻值为12Ω的电阻,可以将图中电阻箱上的______号铜塞同时插入(填序号)。
【答案】2、4/1、5
【详解】插入式电阻箱的原理是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,对应的电阻被短路,电阻不接入电路;当铜塞拔出时,对应的电阻接入电路。
要获得的电阻,就是要让接入电路的电阻之和为。
观察可知,当、、号铜塞拔出时,接入电路的电阻为
那么插入的就是、号铜塞;
当、、号铜塞拔出时,接入电路的电阻为
那么插入的就是、号铜塞。
故可以将图中电阻箱上的2、4或1、5号铜塞同时插入。
考点03 变阻器的应用
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。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
如图所示,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。
【例5】(25-26九年级上·广东东莞·期中)电动车作为绿色交通工具,将在21世纪给人类社会带来巨大的变化。顺应当前国际科技发展的大趋势,将电动车作为中国进入21世纪汽车工业的切入点,不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展的战略抉择,同时也是实现中国汽车工业可持续发展的重要选择。如图1所示的电动车,只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,速度可大可小。
(1)这车钥匙实质相当于一个______,给电动车充电时,电动车的蓄电池相当于______(选填“电源”或“用电器”)
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成______(选填“蓄电池”“控制器”或“充电插口”)损坏。
(3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关和;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,电路符合要求的是______。(选填字母)
A. B. C. D.
(4)电动自行车的调速把手相当于一个______(选填“电流表”或“滑动变阻器”或“电压表”),应该______(选填“串”或“并”)联在电路中。
【答案】(1) 开关 用电器 (2)蓄电池 (3)D (4)滑动变阻器 串
【详解】(1)车钥匙可以控制电路通断,因此实质相当于开关;给电动车充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存,因此相当于电路中的用电器。
(2)硬币是导体,若硬币碰到充电插口的两个金属插脚,会直接连通蓄电池的正负极,造成蓄电池短路,因此会损坏蓄电池。
(3)题意要求:任意一只手柄刹车时,该手柄的开关断开,电动机就停止工作,说明两个开关必须都闭合电路才能工作,任意一个开关断开整个电路都会断路,因此两个开关需要串联在电路中,只有D选项符合要求。故选D。
(4)调速把手可以通过改变接入电路的电阻改变电流大小,从而调整车速,相当于滑动变阻器;滑动变阻器需要串联在电路中,才能改变电路的总电阻和电流。
重难点01 根据要求选择滑动变阻器的接线柱
【拓展1】(25-26九年级上·湖南湘潭·期中)如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】BD.连接滑动变阻器时,必须采用“一上一下”的连接方式,故BD不符合题意;
AC.要求当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变大,就是当滑片向左滑时,变阻器连入的电阻丝变长,故A不符合题意,C符合题意。
故选C。
【拓展2】(25-26九年级上·安徽安庆·期中)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。
【拓展3】(25-26九年级上·四川绵阳·阶段检测)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。
重难点02 滑动变阻器在电路中的应用
【拓展4】(25-26九年级上·河南南阳·期中)(多选)某学习小组在练习使用滑动变阻器时,准备连接如图所示的电路,N为导线待接入的一端。下列分析正确的是( )
A.当N接D时,能通过调节滑片P改变灯泡亮度
B.当N接B时,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.当N接B时,闭合开关,滑片P向右移,灯泡将变暗
D.当N接A时,闭合开关,滑片P向左移,灯泡将变亮
【答案】BD
【详解】A.N接D点,滑动变阻器接入电路的电阻为0,滑动变阻器相当于一根导线,只有灯泡接入电路中,不能通过调节滑片P改变灯泡亮度,故A错误;
B.连接电路时,若N接B点,闭合开关前,应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片P应移动到最左端,故B正确;
C.若N接B点,闭合开关,滑片右移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故C错误;
D.若N接A点,闭合开关,滑片左移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故D正确。
故选BD 。
【拓展5】(25-26九年级上·重庆大足·期末)小军为制作一盏可调亮度的台灯,设计了几种调节灯泡亮度的方案。你认为以下方案可行的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.滑动变阻器滑片以上部分电阻丝和灯泡串联,移动滑片时,电阻丝接入电路中的电阻改变,通过灯泡的电流大小发生变化,灯泡的亮度改变,故A符合题意;
B.滑动变阻器的滑片以上部分被短路,灯泡和滑动变阻器滑片以下部分并联。并联电路各支路工作互不影响,灯泡两端电压始终等于电源电压,灯泡的亮度不变,故B不符合题意;
C.灯泡和滑动变阻器滑片以下部分被短路,灯泡不亮,滑动变阻器不能调节灯泡的亮度,故C不符合题意;
D.灯泡和滑动变阻器一起被导线短路,灯泡不发光,滑动变阻器不能调节灯泡的亮度,故D不符合题意。
故选A。
【拓展6】(25-26九年级上·陕西汉中·期末)跨学科实践中,为了适配不同鱼类的生存需求,需要一盏能连续调节光照强度的水草灯,下列电路图符合该水草灯调节亮度要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.滑动变阻器能改变与之串联的用电器两端的电压和电路中的电流,当开关闭合后,水草灯与滑动变阻器串联,水草灯的亮度能逐渐变化,所以能连续调节亮度,故A符合题意;
B.当开关闭合后,水草灯与定值电阻并联,电路不变化,水草灯的电流也不变化,所以水草灯的亮度也不会变化,故B不符合题意;
C.当开关闭合后,电路中只有水草灯,所以水草灯的亮度也不会变化,故C不符合题意;
D.当开关闭合后,水草灯与滑动变阻器并联,并联电路互相不影响,所以滑片滑动时,水草灯的亮度不变 ,故D不符合题意。
故选A。
重难点03 根据要求完成电路图
【拓展7】(25-26九年级上·四川南充·阶段检测)完成电路,要求滑片向左移动,灯泡变亮。
【答案】
【详解】由题意可知,滑动变阻器与灯泡串联,控制灯泡的亮度,且滑动变阻器的滑片向左移动,灯泡变亮,说明滑动变阻器接入电路中的阻值变小,所以滑动变阻器左下接线柱与电流表“-”接线柱连接,如图所示:
【拓展8】(24-25九年级上·宁夏固原·期中)如图所示的实验器材,现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。按要求连接实物图。
【答案】
【详解】由图可知,电源由两节干电池组成,电源电压为3V,此时通过灯泡的电流较小,因此电流表选择小量程,电流表需要串联在电路中;要求滑片向右滑动时灯泡变亮,可知电路的电流变大,变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示:
【拓展9】(25-26九年级上·重庆南岸·期中)
(1)按要求连接实物图:电压表测小灯泡两端电压,电流表测通过小灯泡的电流,滑动变阻器的滑片向左移动过程中,灯泡逐渐变暗。
(2)根据(1)问的实物图在方框中画出电路图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)滑动变阻器能改变灯泡的亮度, 滑动变阻器与小灯泡串联,滑片P向左移动时小灯泡变暗,即电流变小,则变阻器接入的电阻变大,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,如图
(2)从电源正极,沿电流方向依次把开关、滑动变阻器、电流表、灯泡串联起来,电压表接在灯泡的两端,电路图如图
重难点04 电位器的原理及应用
【拓展10】(25-26九年级上·江西宜春·期末)在跨学科实践活动中,小闻设计了一款能够调光的台灯,如图甲。图乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,ABC为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B.电位器是通过改变接入电路的导体的长度来改变电阻大小
C.若只将BC接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变暗
D.若只将AC接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
【答案】B
【详解】A.电位器本质是滑动变阻器,电位器要改变灯泡的电流,调节亮度,必须与灯泡串联;并联电路各支路互不影响,无法改变灯泡亮度,故A错误;
B.电位器(滑动变阻器)的工作原理就是通过改变接入电路中导体的长度来改变电阻大小,故B正确;
C.若只将BC接入电路,接入电路的是BC段电阻丝,顺时针旋转滑片,接入的BC段电阻丝长度变短,电阻变小,电路电流变大,灯泡变亮,故C错误;
D.若只将AC接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,旋转滑片不会改变接入电阻的大小,电路电流不变,灯泡亮度不变,故D错误。
故选B。
【拓展11】(25-26九年级上·山东聊城·期末)随着科技的日新月异,家用电器已经是生活中不可或缺的用具。
(1)小明学习完电学知识后,打算将自己的台灯(如图甲所示)改装为亮度可调的台灯,于是给台灯加装一个电位器,如图乙所示,为了实现顺时针调节电位器使灯泡变亮的功能,小明应该在电位器的a、b、c三个接线柱中选择_______ 两个接线柱接入电路中;
(2)小明买来了声控开关和光控开关,以及小灯泡。设计组装一个声控小夜灯,当晚上有声音的时候,小夜灯自动亮起。请你将小明设计的电路图补充完整。要求:
①当光线弱的时候光控开关S1闭合,当有声音的时候声控开关S2闭合;
②当光线弱且有声音的时候,小夜灯才会亮起。
【答案】(1)b、c
(2)
【详解】(1)灯泡变亮说明电路电流变大,要求电位器接入电路的电阻变小。顺时针旋转旋钮时,滑片向端移动,接入、接线柱时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,电流增大,灯泡变亮,符合题目要求。
(2)要求两个开关都闭合灯泡才发光,说明两个开关需要同时控制电路,因此两个开关必须串联,再与灯泡串联接入电源即可。
【拓展12】(25-26九年级上·江西吉安·期末)电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,其工作原理如图,若要使驾驶员踩下变阻器上的油门时,电路中的电流变大,则应将变阻器的___________(选填“E”或“F”)端与电路中的N端相连。图中旋钮滑片的材料应选择___________(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 E 导体
【详解】[1]要使驾驶员踩下变阻器上的油门时,电路中的电流变大,说明踩下油门时变阻器接入电路中的阻值变小,变阻器接入电路的电阻丝长度变短,由图可知,应将变阻器的E端与电路中的N端相连。
[2]为了使变阻器能够正常工作,旋钮滑片需要能够导电,从而改变接入电路的电阻大小,所以旋钮滑片的材料应选用导体。
考向01 利用滑动变阻器改变灯泡的亮度
【训练1】(2025·西藏·中考真题)为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.当开关闭合后,灯与定值电阻串联,电路不变化,电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故A不符合题意;
B.滑动变阻器能改变与之串联的用电器两端的电压和电路中的电流,当开关闭合后,灯与滑动变阻器串联,灯的亮度能逐渐变化,所以能连续调节亮度,故B符合题意;
C.当开关闭合后,灯与定值电阻并联,电路不变化,灯的电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故C不符合题意;
D.当开关闭合后,台灯与滑动变阻器并联,并联电路互相不影响,所以滑片滑动时,灯的亮度不变 ,故D不符合题意。
故选B。
考向02 滑动变阻器接线柱的选择
【训练2】(2025·四川成都·中考真题)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据题目信息,接入的滑动变阻器与小灯泡构成串联,要求滑片向左滑动灯泡变暗,即总电流变小,总电阻变大,根据串联电阻规律,滑动变阻器阻值要增大,说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连接,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
考向03 根据要求辨析电路图
【训练3】(浙江嘉兴·中考真题)为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.C.D.
【答案】A
【分析】当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大,表明通过电动机的电流变大,据此分析。根据题意可知,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,通过电动机的电流变大。
【详解】A.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,故A符合题意;
B.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故C不符合题意;
D.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
一、单选题
1.(25-26九年级上·四川绵阳·期末)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。
2.(25-26九年级上·新疆哈密·期末)某同学在跨学科实践课中设计一盏能连续调节亮度的台灯,以下设计中能符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.该电路中,灯泡与定值电阻串联,根据欧姆定律可知,通过该电路的电流恒定不变,所以小灯泡的亮度不变,故A不符合题意;
B.该电路中,灯泡与滑动变阻器串联,移动滑片改变滑动变阻器接入电路中的电阻,电路的总电阻也随之改变,根据欧姆定律可知,通过电路的电流也改变,小灯泡的亮度改变,故B符合题意;
C.该电路中,灯泡与定值电阻并联,根据欧姆定律可知,通过该灯泡的电流恒定不变,所以小灯泡的亮度不变,故C不符合题意;
D.该电路中,灯泡与滑动变阻器并联,并联电路中,各用电器独立工作互不影响,移动滑片并不会改变灯泡两端的电压及通过灯泡的电流,所以小灯泡的亮度不变,故D不符合题意;
故选B。
3.(25-26九年级上·广东深圳·期末)为了更好地手动调节台灯亮度,在图甲电路中的E、F间,接入一个滑动变阻器(结构如图乙所示),符合要求的接线方式共有( )
A.二种 B.三种 C.四种 D.六种
【答案】C
【详解】滑动变阻器的连线一上一下,上面的接线柱不会影响滑动变阻器接入电路中的电阻,则符合要求的接线方式共有AC、BC、AD、BD四种,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(25-26九年级上·陕西咸阳·期末)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。
5.(25-26九年级上·山西晋城·阶段检测)如图所示是滑动变阻器的示意图。下列说法错误的是( )(提示:20℃时,100cm/1mm2的铜丝的电阻约为0.017Ω,镍铬合金丝的电阻约为1Ω)
A.滑动变阻器一般要串联接入电路
B.滑动变阻器的电阻丝(镍铬合金丝)可以用铜丝代替
C.AB间是紧密缠绕在绝缘筒上的电阻丝,CD间是导体棒
D.滑动变阻器的接线应该“一上一下”
【答案】B
【详解】A.滑动变阻器的主要作用为保持电路及改变电路中电流,在使用时,滑动变阻器一般应该串联在电路中,故A正确,不符合题意;
B.在长度和粗细都相同的情况下,铜丝的电阻很小,若代替电阻丝,在移动滑片改变相同的长度时,起不到明显改变电阻的目的,故B错误,符合题意;
C.据变阻器的作用可知,AB间是紧密缠绕在绝缘筒上的电阻丝,CD是导体棒,即相当于导线,故C正确,不符合题意;
D.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝长度来改变电阻的,在使用时,滑动变阻器的接线应该“一上一下”,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.(25-26九年级上·山西阳泉·期末)如图甲是小明写作业时亮度可调节的台灯,其调光部件为图乙所示的电位器(实质为滑动变阻器),若顺时针旋转,台灯的亮度变亮,则电位器接入电路中的接线柱为( )
A.a与b B.b与c C.a与c D.以上都可以
【答案】B
【详解】若顺时针旋转旋钮时灯泡亮度变亮,说明电路中的电流变大,由可知电路的总电阻变小,由电阻的串联可知电位器接入电路中的电阻变小,则应连接b、c两接线柱。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.(25-26九年级上·重庆渝中·期末)如图甲为某学习小组制作的滑动变阻器,有A、B、C、D四个接线柱,他们想要将该滑动变阻器接在图乙电路两端,若向A端滑动滑片使灯泡变亮,则对应的接线柱组合正确的是( )
A.AB B.AD C.BC D.BD
【答案】B
【详解】用滑动变阻器调节灯的亮度时,滑动变阻器应与灯泡串联,若要求滑片向A端滑动时灯逐渐变亮,说明电路中电流变大,则变阻器接入电路的电阻丝变短,所以变阻器下方的A接线柱接入电路,上方的接线柱可选用C或D,故B正确,ACD错误。
故选B。
二、填空题
8.(25-26九年级上·四川成都·期末)如图所示,若要使滑动变阻器的滑片P向左端滑动时,小灯泡变亮,那么可以将滑动变阻器的接线柱接在电路的端,则端应与接线柱_____相连。制作该电阻丝的材料可能是_____(选填“钢”、“铝”“镍铬合金”)。
【答案】 A 镍铬合金
【详解】[1]要使滑动变阻器的滑片P向左端滑动时,小灯泡变亮,说明电路中的电流需要增大,电路的总电阻需要减小。因此,滑动变阻器接入电路的电阻需要随着滑片 P向左移动而减小。滑动变阻器的左下接线柱应接入电路,则端应与接线柱A相连。
[2]滑动变阻器是利用其接入电路的电阻值来改变电路中的电流和电压,相同情况下,钢和铝的电阻较小,而镍铬合金电阻较大,电阻丝的材料应为镍铬合金。
9.(25-26九年级上·山东威海·阶段检测)汽车的制造与使用涉及很多物理知识。
(1)如图甲所示冲程,汽油机的气缸顶端是一个________,吸气冲程吸入的是_____。
(2)如图乙中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大,电动机转速加快,则接入电路M、N处的应该是 _______ (选填“EO”“EF”或“OF”)。
(3)如图丙所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内的元件一个是灯泡,一个是电阻。设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则 _____ (选填“a”或“b”)是灯泡,当车位无车时,开关S是 _______ 的。
【答案】(1) 火花塞 汽油和空气的混合物
(2)EO
(3) a 闭合
【详解】(1)[1][2]汽油机的气缸顶端为火花塞,汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气的混合物。
(2)该滑动变阻器需要满足踩下油门时阻值减小:若接入EO,踩油门时滑片向E移动,接入电路的电阻丝长度变短,阻值减小,符合要求;若接EF,电阻全程不变,若接OF,踩油门后阻值变大,都不符合要求,因此选EO。
(3)根据设计要求“有车灯亮,无车灯灭”:开关S与元件a并联,若a是灯泡,无车时开关S闭合,a被短路,几乎无电流,灯泡熄灭;有车时开关S断开,电流流过a(灯泡),灯泡发光,完全符合要求,因此a是灯泡,无车时开关S为闭合状态。
10.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)电动汽车的制造与使用涉及很多物理知识。
(1)给汽车的蓄电池充电时,是将_______能转化为蓄电池的化学能,此时蓄电池相当于电路中的_______(选填“电源”或“用电器”);
(2)汽车两侧的转向灯既可以单侧闪烁,也可以同时闪烁,它们之间是_______联的;
(3)如图所示的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流_______(选填“变大”“变小”或“不变”),电动机转速加快,则接入电路M、N处的接线柱应该是_______(选填“E、O”“E、F”或“O、F”)。
【答案】(1) 电 用电器
(2)并
(3) 变大 E、O
【详解】(1)[1][2]给蓄电池充电时,消耗外界的电能,转化为蓄电池内部储存的化学能;充电过程中蓄电池消耗电能,因此相当于电路中的用电器。
(2)汽车转向灯可以单侧独立工作、互不影响,符合并联电路的特点,因此转向灯之间是并联的。
(3)电路电源电压不变,根据欧姆定律,变阻器阻值减小时,电路电流会变大; 该旋钮变阻器需要接一个接线柱O和一个端点接线柱,踩下油门后要求阻值减小,说明接入电路的电阻丝长度变短:接E、O时,踩油门滑片向E移动,接入的电阻丝长度变短,阻值减小,符合题目要求。
11.(25-26九年级上·河南省直辖县级单位·期末)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。
12.(25-26九年级上·四川绵阳·期末)如图甲所示是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器。其速度与电流大小的关系如图乙所示。该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的 ______来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快,则电路中的a、b接点应当与变阻器中 ______(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)相连。
【答案】 长度 A、B
【详解】[1]该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的长度来改变电阻大小,从而逐渐改变电路中的电流。
[2]当脚踩“油门”时汽车速度加快,电流增大,电路中的总电阻应减小,电路中的a、b接点应当与变阻器中A、B两个接点相连,向下踩“油门”时,滑片逆时针绕O点在电阻圈转动,电阻圈长度减小,电阻变小。
13.(25-26九年级上·上海·期中)滑动变阻器是通过改变导体接入电路的电阻丝的________来改变电阻,从而改变电路中的电流。某滑动变阻器上标有“ 2A”的字样,其中表示该变阻器的________;如图所示电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大,小灯变亮________。
【答案】 长度 最大阻值
【详解】[1]滑动变阻器是通过改变导体接入电路的电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流。
[2] “20Ω ”该滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
[3]变阻器要控制灯泡的亮度,则变阻器应与灯泡串联,变阻器应“一上一下”接入电路中;由题可知,滑片P向左端滑动时,小灯变亮,电流表的示数变大,说明电流变大,结合欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值应减小,故应将变阻器左下接线柱接入电路,如图所示:
14.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)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
三、作图题
15.(25-26九年级上·贵州铜仁·阶段检测)请根据如图所示的电路图用笔画线代替导线将相应的实物电路连接完整。(导线不能交叉)
【答案】
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表并联在灯泡L两端,开关S控制整个电路。电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱连接;滑动变阻器按照“一上一下”的接法,由于滑片向右移动过程中,接入电路的阻值减小,所以滑动变阻器的右下接线柱与开关的右接线柱连接,如图所示:
16.(25-26九年级上·辽宁铁岭·期中)请根据实物图在方框中画出电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,电流从电源正极流出,依次经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表,回到电源负极,因此滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测整个电路的电流;电压表并联在定值电阻两端,测量定值电阻两端的电压。据此画出对应的电路图。
四、综合题
17.(25-26九年级上·广东汕尾·阶段检测)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识,比如,控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答:
(1)如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用_____(选填“导体”或“绝缘体”)
(2)汽车方向盘左侧有一个控制车转向灯的操纵杆,当向下拨操纵杆时,左前和左后转向灯同时闪,向上拨操纵杆时,右前和右后转向灯同时闪,这个操纵杆在这个电路中相当于_____。他结合车转弯时的现象和生活中的实际情况分析,左前和左后转向灯应该_____比较合理(选填“串联”或“并联”)。
(3)汽车在行驶的过程中要对汽车上的蓄电池进行充电,那么在蓄电池充电的过程中将_____能转化为_____能。
(4)如图中的、、为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,则电路中、应分别与旋钮变阻器的_____接线柱相连(选填“、”或“、”或“、”);
(5)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,下列电路符合要求的是_____。
A. B. C. D.
【答案】(1)导体
(2) 开关 并联
(3) 电 化学
(4)O、E
(5)B
【详解】(1)变阻器的旋钮滑片需要能够导电,从而改变电路中的电阻,所以应选用导体。
(2)[1]操纵杆可以控制转向灯电路的通断,就像开关控制电路一样,所以这个操纵杆在电路中相当于开关。
[2]如果左前和左后转向灯串联,其中一个灯损坏,另一个灯也会不亮;而并联时,各灯独立工作,一个灯损坏不影响另一个灯,结合生活实际,左前和左后转向灯应该并联比较合理。
(3)[1][2]蓄电池充电时,消耗电能,内部发生化学变化,将电能转化为化学能储存起来。
(4)驾驶员踩下“油门”时,即旋钮滑片向下滑动时,电路中变阻器阻值减小,要使变阻器阻值减小,应将滑片与O、E接线柱相连,这样当旋钮滑片向下滑动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,所以应填“ O 、 E”。
(5)题目要求,当后备箱关好时(闭合开关),指示灯不亮;后备箱未关好时(断开开关),指示灯发光,A图中,闭合开关,指示灯亮,不符合题意;B图中,闭合开关,指示灯被短路不亮,断开开关,指示灯亮,符合题意;C图和D图中,无论开关闭合,还是断开,指示灯常亮,不符合题意;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
18.(25-26九年级上·广东深圳·阶段检测)【制作简易调光台灯】
(1)小明选择器材制成了如图甲所示的台灯,其中所用到的电位器是一种变阻器,它的原理是通过改变电阻片接入电路中的______从而改变接入电路中的电阻。
(2)如图乙所示是电位器的结构示意图,为了保证顺时针转动时,灯泡变亮,应该选择______(选填“A和B”或“A和C”或“B和C”)接线柱接入电路。
(3)小明按第(2)题要求正确连接电路制成台灯后发现,变阻器电阻最大时,灯泡亮度较暗,原因是此时灯泡的______(选填“额定电功率”或“实际电功率”)低。于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层,保证灯泡可以调到熄灭,此时绝缘层应靠近图中______(选填“A”或“C”)端更符合日常使用习惯。
(4)如图为某探究小组设计的四种调光台灯的电路图(各元件规格完全相同),能安全实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的电路是______。
A. B. C. D.
(5)小张没有电位器,于是用探究实验中的电阻设计了一个电路,如图丙所示(其中开关S有1、2、3三个接口),此电路中______(填“能”或“不能”)改变灯泡的亮度,与小明的电路对比,其缺点是______。
【答案】(1)长度
(2)A和B
(3) 实际电功率 C
(4)C
(5) 能 亮度调节是跳跃式的,不能连续调节亮度
【详解】(1)电位器属于滑动变阻器,其原理是通过改变电阻片接入电路的长度来改变电阻。电阻片接入越长,电阻越大;接入越短,电阻越小。
(2)要求顺时针转动时灯泡变亮,说明电路中电流变大、电阻变小。电位器中滑片P顺时针转时,靠近A端,因此选择B和A接线柱(接入的是A到P的电阻片,顺时针转时这段电阻片长度变短)。若选C和B,滑片顺时针转时电阻会变大,灯泡变暗;选A和C则相当于接入全部电阻片,无法改变电阻。
(3)[1]灯泡的亮度由实际电功率决定,额定电功率是灯泡正常工作的功率,是固定值,与实际工作状态无关。变阻器电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的实际电功率低,所以亮度暗。
[2]绝缘层应靠近C端:日常使用习惯是顺时针调电位器让灯泡变亮,滑片向C端移动,绝缘层在C端时,滑片转到C端会切断电路,灯泡熄灭,符合操作逻辑;若在A端,逆时针转才会熄灭,不符合日常习惯。
(4)A.滑动变阻器与灯泡串联,只能改变亮度,无法让灯泡完全熄灭(滑动变阻器电阻最小仍有电流通过灯泡),故A不符合题意;
B.滑片移到最左端时会短路灯泡,灯泡能熄灭,但滑片移到最右端时会造成电源短路,不安全,故B不符合题意;
C.滑动变阻器采用分压式接法,滑片移动能让灯泡两端电压从0逐渐升到电源电压,可实现灯泡由亮到灭,且电路安全,故C符合题意;
D.滑动变阻器与灯泡并联,灯泡两端电压始终等于电源电压,亮度不变,还可能因滑片移到最左端造成电源短路,故D不符合题意。
故选C。
(5)[1]开关接1时,和与灯泡串联;接2时,与灯泡串联;接3时,电路中只有灯泡。三种情况下电阻不同,电路中的电流不同,灯泡实际功率不同,所以能改变亮度。
[2]缺点:因为是定值电阻,只能通过切换开关改变电阻,亮度调节是跳跃式的(不能连续调节),而电位器能连续改变电阻,实现亮度的平滑调节。
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第16讲 变阻器(培优讲义)
课标要点
方法指导
1.理解滑动变阻器的接法及工作原理;
2.闭合电路前滑动变阻器需调至最大的原因;
3.区分滑动变阻器与电阻箱。
1.了解滑动变阻器的构造、原理、电路符号与作用。
2.熟练掌握滑动变阻器的正确接法、使用规则与滑片移动阻值变化判断。
3.知道电阻箱的读数方法,能区分滑动变阻器与电阻箱的优缺点。
考点01 变阻器
1. 变阻器
(1)定义:通过改变电阻来控制电流的装置,叫做变阻器。
(2)常用的变阻器:①滑动变阻器;②电阻箱。
(3)变阻器的应用:电动车车速变化、收音机及电视机音量的强弱、计算机显示屏的亮度及对比度等,都可以靠变阻器来完成。
2. 滑动变阻器
(1)构造:滑动变阻器的构造如图所示:
(2)工作原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中电阻的大小。
⚠️【特别提醒】
滑动变阻器只是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路的电阻大小,而电阻丝自身的总长度并没有发生变化,即电阻丝的总电阻没有变化。
(3)作用:改变电流、条件电压和保护用电器。
(4)结构示意图和电路图中的符号
结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱,P表示滑片。元件符号如图所示。
结构示意图 变阻器符号
(5)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
1.5A:表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A
(6)滑动变阻器的使用
滑动变阻器一般串联在电路中,连接时应“一上一下”把接线柱接入电路中,并且滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处。
实物图
示意图
分析及结论
接入电路中电阻丝是AP段。左移,AP段变短,接入电阻变小;右移,AP段变长,接入电阻变大
接入电路中电阻丝是AP段。左移,AP段变短,接入电阻变小;右移,AP段变长,接入电阻变大
接入电路中电阻丝是BP段。左移,BP段变长,接入电阻变大;右移,BP段变短,接入电阻变小
接入电路中电阻丝是BP段。左移,BP段变长,接入电阻变大;右移,BP段变短,接入电阻变小
所有电阻丝都接入了电路,相当于接入了一定值电阻,移动滑片不能改变接入电路电阻大小
金属杆被接入电路,没有电阻丝接入电路,相当于一根导线
⚠️【特别注意】
(1)电路中的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流;
(2)只要选定滑动变阻器的下端接线柱,上端两个接线柱中任何一个接入电路,接法是等效的;
(3)为了保护电路,在闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处。
【深化点拨】怎样判断滑动变阻器阻值大小变化问题
(1)电路图中滑动变阻器的符号为时,实物图中滑动变阻器的连接方式为或为时,若滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的阻值变大;若滑片P向左移动,滑动变阻器连入电路中的阻值变小。
(2)电路图中滑动变阻器的符号为时,实物图中滑动变阻器的连接方式为或为时,若滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的阻值变小;若滑片P向左移动,滑动变阻器连入电路的阻值变大。
(3)实物图中滑动变阻器的连接方式为时,此时接入电路阻值为0,不可调节,此时相当于一根导线。
(4)实物图中滑动变阻器的连接方式为时,此时接入电路的阻值最大,不可调节,相当于一个定值电阻。
【例1】(25-26九年级上·山东烟台·期末)如图所示,滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1A”,表示该滑动变阻器的最大阻值为____Ω,允许通过的最大电流为____A;闭合开关前,滑片应移到____端(选填“左”或“右”)。
【例2】(25-26九年级上·河南南阳·期末)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_____。
考点02 电阻箱
滑动变阻器能够改变接入电路的电阻值大小,但不能准确知道接入电路的电阻阻值。如果需要知道接入电路的电阻阻值,就要用到电阻箱。电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻值的变阻器,电阻箱有两种:旋钮式电阻箱和插入式电阻箱。在电路中都用符号“”表示。
1. 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。如下图所示是某电阻箱接入电路后的示意图,该电阻箱的示数:1×1000Ω+9×100Ω+6×10Ω+9×1Ω+2×0.1Ω=1969.2Ω
2. 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。
【例3】(25-26九年级上·广东江门·期末)如图甲是电阻箱的外形图,通过两个接线柱把它接入电路,转动四个旋钮可以改变电阻箱的电阻;图乙测量出的电阻是________Ω,图丙测量出的电阻是________Ω,这个电阻箱的最大量程是________Ω。
【例4】(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图为一种插入式电阻箱示意图,实验时,小明想用该电阻箱获得阻值为12Ω的电阻,可以将图中电阻箱上的______号铜塞同时插入(填序号)。
考点03 变阻器的应用
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。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
如图所示,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。
【例5】(25-26九年级上·广东东莞·期中)电动车作为绿色交通工具,将在21世纪给人类社会带来巨大的变化。顺应当前国际科技发展的大趋势,将电动车作为中国进入21世纪汽车工业的切入点,不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展的战略抉择,同时也是实现中国汽车工业可持续发展的重要选择。如图1所示的电动车,只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,速度可大可小。
(1)这车钥匙实质相当于一个______,给电动车充电时,电动车的蓄电池相当于______(选填“电源”或“用电器”)
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成______(选填“蓄电池”“控制器”或“充电插口”)损坏。
(3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关和;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,电路符合要求的是______。(选填字母)
A. B. C. D.
(4)电动自行车的调速把手相当于一个______(选填“电流表”或“滑动变阻器”或“电压表”),应该______(选填“串”或“并”)联在电路中。
重难点01 根据要求选择滑动变阻器的接线柱
【拓展1】(25-26九年级上·湖南湘潭·期中)如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B. C. D.
【拓展2】(25-26九年级上·安徽安庆·期中)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
【拓展3】(25-26九年级上·四川绵阳·阶段检测)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
重难点02 滑动变阻器在电路中的应用
【拓展4】(25-26九年级上·河南南阳·期中)(多选)某学习小组在练习使用滑动变阻器时,准备连接如图所示的电路,N为导线待接入的一端。下列分析正确的是( )
A.当N接D时,能通过调节滑片P改变灯泡亮度
B.当N接B时,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.当N接B时,闭合开关,滑片P向右移,灯泡将变暗
D.当N接A时,闭合开关,滑片P向左移,灯泡将变亮
【拓展5】(25-26九年级上·重庆大足·期末)小军为制作一盏可调亮度的台灯,设计了几种调节灯泡亮度的方案。你认为以下方案可行的是( )
A. B. C. D.
【拓展6】(25-26九年级上·陕西汉中·期末)跨学科实践中,为了适配不同鱼类的生存需求,需要一盏能连续调节光照强度的水草灯,下列电路图符合该水草灯调节亮度要求的是( )
A. B. C. D.
重难点03 根据要求完成电路图
【拓展7】(25-26九年级上·四川南充·阶段检测)完成电路,要求滑片向左移动,灯泡变亮。
【拓展8】(24-25九年级上·宁夏固原·期中)如图所示的实验器材,现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。按要求连接实物图。
【拓展9】(25-26九年级上·重庆南岸·期中)
(1)按要求连接实物图:电压表测小灯泡两端电压,电流表测通过小灯泡的电流,滑动变阻器的滑片向左移动过程中,灯泡逐渐变暗。
(2)根据(1)问的实物图在方框中画出电路图。
重难点04 电位器的原理及应用
【拓展10】(25-26九年级上·江西宜春·期末)在跨学科实践活动中,小闻设计了一款能够调光的台灯,如图甲。图乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,ABC为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B.电位器是通过改变接入电路的导体的长度来改变电阻大小
C.若只将BC接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变暗
D.若只将AC接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
【拓展11】(25-26九年级上·山东聊城·期末)随着科技的日新月异,家用电器已经是生活中不可或缺的用具。
(1)小明学习完电学知识后,打算将自己的台灯(如图甲所示)改装为亮度可调的台灯,于是给台灯加装一个电位器,如图乙所示,为了实现顺时针调节电位器使灯泡变亮的功能,小明应该在电位器的a、b、c三个接线柱中选择_______ 两个接线柱接入电路中;
(2)小明买来了声控开关和光控开关,以及小灯泡。设计组装一个声控小夜灯,当晚上有声音的时候,小夜灯自动亮起。请你将小明设计的电路图补充完整。要求:
①当光线弱的时候光控开关S1闭合,当有声音的时候声控开关S2闭合;
②当光线弱且有声音的时候,小夜灯才会亮起。
【拓展12】(25-26九年级上·江西吉安·期末)电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,其工作原理如图,若要使驾驶员踩下变阻器上的油门时,电路中的电流变大,则应将变阻器的___________(选填“E”或“F”)端与电路中的N端相连。图中旋钮滑片的材料应选择___________(选填“导体”或“绝缘体”)。
考向01 利用滑动变阻器改变灯泡的亮度
【训练1】(2025·西藏·中考真题)为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
考向02 滑动变阻器接线柱的选择
【训练2】(2025·四川成都·中考真题)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
考向03 根据要求辨析电路图
【训练3】(浙江嘉兴·中考真题)为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.C.D.
一、单选题
1.(25-26九年级上·四川绵阳·期末)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
2.(25-26九年级上·新疆哈密·期末)某同学在跨学科实践课中设计一盏能连续调节亮度的台灯,以下设计中能符合要求的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26九年级上·广东深圳·期末)为了更好地手动调节台灯亮度,在图甲电路中的E、F间,接入一个滑动变阻器(结构如图乙所示),符合要求的接线方式共有( )
A.二种 B.三种 C.四种 D.六种
4.(25-26九年级上·陕西咸阳·期末)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.
5.(25-26九年级上·山西晋城·阶段检测)如图所示是滑动变阻器的示意图。下列说法错误的是( )(提示:20℃时,100cm/1mm2的铜丝的电阻约为0.017Ω,镍铬合金丝的电阻约为1Ω)
A.滑动变阻器一般要串联接入电路
B.滑动变阻器的电阻丝(镍铬合金丝)可以用铜丝代替
C.AB间是紧密缠绕在绝缘筒上的电阻丝,CD间是导体棒
D.滑动变阻器的接线应该“一上一下”
6.(25-26九年级上·山西阳泉·期末)如图甲是小明写作业时亮度可调节的台灯,其调光部件为图乙所示的电位器(实质为滑动变阻器),若顺时针旋转,台灯的亮度变亮,则电位器接入电路中的接线柱为( )
A.a与b B.b与c C.a与c D.以上都可以
7.(25-26九年级上·重庆渝中·期末)如图甲为某学习小组制作的滑动变阻器,有A、B、C、D四个接线柱,他们想要将该滑动变阻器接在图乙电路两端,若向A端滑动滑片使灯泡变亮,则对应的接线柱组合正确的是( )
A.AB B.AD C.BC D.BD
二、填空题
8.(25-26九年级上·四川成都·期末)如图所示,若要使滑动变阻器的滑片P向左端滑动时,小灯泡变亮,那么可以将滑动变阻器的接线柱接在电路的端,则端应与接线柱_____相连。制作该电阻丝的材料可能是_____(选填“钢”、“铝”“镍铬合金”)。
9.(25-26九年级上·山东威海·阶段检测)汽车的制造与使用涉及很多物理知识。
(1)如图甲所示冲程,汽油机的气缸顶端是一个________,吸气冲程吸入的是_____。
(2)如图乙中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大,电动机转速加快,则接入电路M、N处的应该是 _______ (选填“EO”“EF”或“OF”)。
(3)如图丙所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内的元件一个是灯泡,一个是电阻。设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则 _____ (选填“a”或“b”)是灯泡,当车位无车时,开关S是 _______ 的。
10.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)电动汽车的制造与使用涉及很多物理知识。
(1)给汽车的蓄电池充电时,是将_______能转化为蓄电池的化学能,此时蓄电池相当于电路中的_______(选填“电源”或“用电器”);
(2)汽车两侧的转向灯既可以单侧闪烁,也可以同时闪烁,它们之间是_______联的;
(3)如图所示的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流_______(选填“变大”“变小”或“不变”),电动机转速加快,则接入电路M、N处的接线柱应该是_______(选填“E、O”“E、F”或“O、F”)。
11.(25-26九年级上·河南省直辖县级单位·期末)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)。
12.(25-26九年级上·四川绵阳·期末)如图甲所示是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器。其速度与电流大小的关系如图乙所示。该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的 ______来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快,则电路中的a、b接点应当与变阻器中 ______(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)相连。
13.(25-26九年级上·上海·期中)滑动变阻器是通过改变导体接入电路的电阻丝的________来改变电阻,从而改变电路中的电流。某滑动变阻器上标有“ 2A”的字样,其中表示该变阻器的________;如图所示电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大,小灯变亮________。
14.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)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。
三、作图题
15.(25-26九年级上·贵州铜仁·阶段检测)请根据如图所示的电路图用笔画线代替导线将相应的实物电路连接完整。(导线不能交叉)
16.(25-26九年级上·辽宁铁岭·期中)请根据实物图在方框中画出电路图。
四、综合题
17.(25-26九年级上·广东汕尾·阶段检测)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识,比如,控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答:
(1)如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用_____(选填“导体”或“绝缘体”)
(2)汽车方向盘左侧有一个控制车转向灯的操纵杆,当向下拨操纵杆时,左前和左后转向灯同时闪,向上拨操纵杆时,右前和右后转向灯同时闪,这个操纵杆在这个电路中相当于_____。他结合车转弯时的现象和生活中的实际情况分析,左前和左后转向灯应该_____比较合理(选填“串联”或“并联”)。
(3)汽车在行驶的过程中要对汽车上的蓄电池进行充电,那么在蓄电池充电的过程中将_____能转化为_____能。
(4)如图中的、、为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,则电路中、应分别与旋钮变阻器的_____接线柱相连(选填“、”或“、”或“、”);
(5)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,下列电路符合要求的是_____。
A. B. C. D.
18.(25-26九年级上·广东深圳·阶段检测)【制作简易调光台灯】
(1)小明选择器材制成了如图甲所示的台灯,其中所用到的电位器是一种变阻器,它的原理是通过改变电阻片接入电路中的______从而改变接入电路中的电阻。
(2)如图乙所示是电位器的结构示意图,为了保证顺时针转动时,灯泡变亮,应该选择______(选填“A和B”或“A和C”或“B和C”)接线柱接入电路。
(3)小明按第(2)题要求正确连接电路制成台灯后发现,变阻器电阻最大时,灯泡亮度较暗,原因是此时灯泡的______(选填“额定电功率”或“实际电功率”)低。于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层,保证灯泡可以调到熄灭,此时绝缘层应靠近图中______(选填“A”或“C”)端更符合日常使用习惯。
(4)如图为某探究小组设计的四种调光台灯的电路图(各元件规格完全相同),能安全实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的电路是______。
A. B. C. D.
(5)小张没有电位器,于是用探究实验中的电阻设计了一个电路,如图丙所示(其中开关S有1、2、3三个接口),此电路中______(填“能”或“不能”)改变灯泡的亮度,与小明的电路对比,其缺点是______。
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