3.2.2 物质的导电性—变阻器(举一反三·讲义)-科学新教材浙教版八年级上册
2026-08-25
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精品
摘要:
本讲义聚焦初中科学“物质的导电性—变阻器”核心知识点,从电阻器与变阻器的概念切入,系统梳理滑动变阻器的构造、工作原理(通过改变接入电路电阻丝长度)、作用(改变电流、保护电路)及使用方法(一上一下接线、滑片置于最大阻值处),构建完整知识支架。
资料以科学观念为引领,结合调光器、电动汽车等生活实例阐释应用,通过例题与变式题(如接线柱选择、电路连接)培养科学思维,配套基础与强化分层作业。课中借助实物图分析提升探究实践能力,课后助力学生查漏补缺,强化知识掌握。
内容正文:
3.2.2 物质的导电性—变阻器
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(1个知识归纳)+课后作业(6基础6强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点 变阻器】
1.电阻器和变阻器
(1)电阻器:具有一定阻值的元件叫电阻器,通常称为电阻。
(2)变阻器:可以改变电阻值的电阻器叫变阻器。
常用的变阻器:①滑动变阻器;②电阻箱。
2.变阻器的应用
(1)变阻器的作用:通过改变电阻来改变电路中的电流。
(2)变阻器的日常应用:调光器改变灯的亮度:音量控制器改变音量大小:电动汽车改变行车速度等。都是通过改变电阻,从而改变电流,最终达到调节控制的目的。
3.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。
【提示】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 电路中符号
(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。
2A:表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。
(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,移动划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
【说明】
(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。
【方法技巧】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。
7.滑动变阻器的优、缺点
(1)优点:能连续地改变接入电路的电阻值;
(2)缺点:不能直接读出电阻值的大小(电阻箱可直接读出阻值)。
【归纳】滑动变阻器使用记忆口诀:
串入电路,限流分压 (串联接入电路,起限流分压作用)
同上阻零,同下阻大 (同时接上端两个接线柱,电阻为零;同时接下端两个接线柱,电阻最大)
一上一下,作用才发 (一上一下接入时才发挥作用)
远离下接,电阻变大 (滑片远离下端接线柱时电阻会变大)
闭开关前,调至最大 (闭合开关前滑片要调到电阻最大处)
★考查点1:滑动变阻器的原理和构造
【例1】在“用滑动变阻器改变小灯泡的亮度”的实验中:
(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,如图甲所示。“20Ω”指的是________两接线柱间的电阻,“2A”指的是滑动变阻器________电流。若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去且起变阻作用,共有________种接法。
(2)再提供电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在图乙中用笔画线代替导线连接电路,要求闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移时灯泡变暗。
(3)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该放在最________(填“左”或“右”)端。
(4)在图丙虚线框内画出对应的电路图。
【变式1-1】如图是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,通过改变接入电路中电阻圈的________来改变电阻的大小,从而控制通过电动机电流的大小来控制汽车速度。当脚向下踩“油门”时,汽车速度加快,说明电路中的a、b接点与变阻器中________(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)两个触点相连。给电动汽车充电时,车内蓄电池相当于简单电路中的________(选填“电源”或“用电器”)。
【变式1-2】某滑动变阻器铭牌上标有“”字样,其含义是________。将滑动变阻器与灯泡串联后接入电路,当滑片Р向左端滑动时,灯泡变亮,则滑动变阻器应将接线柱________(选填“A”或“B”)与D接入电路。
★考查点2:滑动变阻器接线柱的选择
【例2】如图甲是音响上音量调节装置,相当于一个滑动变阻器,其简化电路如图乙所示,使滑片P向右移动时接入电路中的电阻变大。下列连接方式中可行的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】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.
【变式2-2】如图,若使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大,应连接( )
A.ac B.ab C.bc D.bd
★考点3:利用滑动变阻器调节灯泡的电流
【例3】在“设计制作调光灯”的实践活动中,同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源(电压不变)等器材设计了如图所示的四种方案(导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好),当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,小灯泡的亮度变化最大的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】在“制作调光灯”的实践活动中,小傅设计了如图所示的电路,用A、P两个回形针将一根铅笔芯接入电路中,当A左右移动时,小灯泡亮度会发生变化,下列说法正确的是( )
A.灯泡亮度的变化是因为铅笔芯的横截面积发生了变化
B.将铅笔芯换成铜丝,灯泡亮度变化更明显
C.为使灯泡亮度变化更明显,应选用长度较长的铅笔芯
D.开关断开后,铅笔芯电阻变为零
【变式3-2】如图所示,是某未连接完整的电路,当连接滑动变阻器不同的接线柱时,下列分析正确的是( )
A.M接A,N接D,闭合开关前,滑片应置于最左端
B.M接C,N接B,闭合开关前,滑片应置于最右端
C.M接A,N接D,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
D.M接C,N接B,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
模块三 课后作业
基础巩固
1.电动汽车利用旋钮变阻器实现对转速的控制,车速仪由电路中的电流表改装,图中、、为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,车速仪示数变大。则与、相连接的是( )
A.和 B.和 C.和 D.以上接法均可
2.如图所示,图2为滑动变阻器结构示意图,当滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,图1中电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的接线柱是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
3.根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
4.如图所示是调光台灯中用于调节亮度的电位器,它的实质是一种变阻器。、、是三个接线柱,当、两接线柱接入电路时,将滑片向端旋转,连入电路的电阻( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
5.如图所示是小灯泡和滑动变阻器连入电路的四种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到灭的正确电路是( )
6.在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电路。在连接电路时,有几根导线尚未连接,请你按要求画出电路图,并用笔画线代替导线在实物图上补充完整。
要求:①闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变暗。②电流表测量通过小灯泡的电流。
强化提升
7.如图所示是滑动变阻器的结构示意图,当滑片向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,应选择的接线柱为( )
A.和 B.和 C.和 D.和
8.如图1所示为某调光台灯,图2为该调光台灯用到的电位器的结构图,、、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.若只将、接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将、接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.将、接入电路,若只将电阻丝做得更细些,以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化更明显
9.如图所示为旋转式变阻器的结构图,、、为变阻器的三个接线柱,为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯光变亮,则应连接接线柱________(填“、”“、”或“、”)和灯泡________联后接入电路中。
10.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻的,如图1所示,当滑片向端移动时,它接入电路中的电阻值将________(填“变大”“变小”或“不变”)。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,如图2中电阻箱的读数是________。
11.某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向________端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器________。
12.如图所示虚线框内是光敏变阻器的结构图,为阻值均匀的薄膜电阻,为一条导电电极(相当于导线),在、之间是光导电层(无激光照射时为绝缘体;有激光照射时被照射处的光导电层导电,在该点处将薄膜电阻和导电电极接通),①、②、③为接线柱。
(1)光敏变阻器的结构中,起到滑动变阻器滑片作用结构是________。
(2)请将光敏变阻器正确串联到如图所示的电路中,要求开关闭合后,当激光束水平左移时灯泡变暗。
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3.2.2 物质的导电性—变阻器
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(1个知识归纳)+课后作业(6基础6强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点 变阻器】
1.电阻器和变阻器
(1)电阻器:具有一定阻值的元件叫电阻器,通常称为电阻。
(2)变阻器:可以改变电阻值的电阻器叫变阻器。
常用的变阻器:①滑动变阻器;②电阻箱。
2.变阻器的应用
(1)变阻器的作用:通过改变电阻来改变电路中的电流。
(2)变阻器的日常应用:调光器改变灯的亮度:音量控制器改变音量大小:电动汽车改变行车速度等。都是通过改变电阻,从而改变电流,最终达到调节控制的目的。
3.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。
【提示】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 电路中符号
(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。
2A:表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。
(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,移动划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
【说明】
(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。
【方法技巧】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。
7.滑动变阻器的优、缺点
(1)优点:能连续地改变接入电路的电阻值;
(2)缺点:不能直接读出电阻值的大小(电阻箱可直接读出阻值)。
【归纳】滑动变阻器使用记忆口诀:
串入电路,限流分压 (串联接入电路,起限流分压作用)
同上阻零,同下阻大 (同时接上端两个接线柱,电阻为零;同时接下端两个接线柱,电阻最大)
一上一下,作用才发 (一上一下接入时才发挥作用)
远离下接,电阻变大 (滑片远离下端接线柱时电阻会变大)
闭开关前,调至最大 (闭合开关前滑片要调到电阻最大处)
★考查点1:滑动变阻器的原理和构造
【例1】在“用滑动变阻器改变小灯泡的亮度”的实验中:
(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,如图甲所示。“20Ω”指的是________两接线柱间的电阻,“2A”指的是滑动变阻器________电流。若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去且起变阻作用,共有________种接法。
(2)再提供电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在图乙中用笔画线代替导线连接电路,要求闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移时灯泡变暗。
(3)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该放在最________(填“左”或“右”)端。
(4)在图丙虚线框内画出对应的电路图。
【答案】(1)下面 允许通过的最大 4
(2)
(3)右
(4)
【解析】(1)标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,“20Ω”指的是滑动变阻器最大电阻值,即下面两接线柱间的电阻,“2A”指的是滑动变阻器允许通过的最大电流。
若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去且起变阻作用必须“一上一下”接入接线柱,共4种接法。
(2)为了可以调节小灯泡亮度,将滑动变阻器与小灯泡串联;闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移时灯泡变暗,即滑片向右移时,滑动变阻器阻值变大。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该放在阻值最大处,即最右端。
(4)根据实物图连接电路图,要求滑片向右移时,滑动变阻器阻值变大。
【变式1-1】如图是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,通过改变接入电路中电阻圈的________来改变电阻的大小,从而控制通过电动机电流的大小来控制汽车速度。当脚向下踩“油门”时,汽车速度加快,说明电路中的a、b接点与变阻器中________(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)两个触点相连。给电动汽车充电时,车内蓄电池相当于简单电路中的________(选填“电源”或“用电器”)。
【答案】长度 A、B 用电器
【解析】电阻圈和旋钮滑片构成了变阻器,是通过改变电阻圈接入电路中的长度来改变电阻大小的。
当脚向下踩“油门”时,汽车速度加快,说明电路中的电流变大,电阻圈接入电路中的长度变短,因此将A、B两个触点相连。
给电动汽车充电时,车内蓄电池消耗电能,相当于用电器。
【变式1-2】某滑动变阻器铭牌上标有“”字样,其含义是________。将滑动变阻器与灯泡串联后接入电路,当滑片Р向左端滑动时,灯泡变亮,则滑动变阻器应将接线柱________(选填“A”或“B”)与D接入电路。
【答案】滑动变阻器的最大阻值是10Ω,允许通过的最大电流是1.5A A
【解析】滑动变阻器铭牌上标有“”字样,其含义是滑动变阻器的最大阻值是10Ω,允许通过的最大电流是1.5A。
若要使滑动变阻器的滑片P向左端滑动时使小灯泡变亮,则此时滑动变阻器的阻值变小,因此应将接线柱A与D接入电路。
★考查点2:滑动变阻器接线柱的选择
【例2】如图甲是音响上音量调节装置,相当于一个滑动变阻器,其简化电路如图乙所示,使滑片P向右移动时接入电路中的电阻变大。下列连接方式中可行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】滑片向右移动时,变阻器接入电路阻值变大,说明连入电路的电阻丝变长。当滑片向右移动时,滑片与左下接线柱之间的电阻丝长度变大。故此变阻器使用左下接线柱接入电路,金属杆两端任一接线柱接入电路即可。故ABC不符合题意,D符合题意。
【变式2-1】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】C
【解析】A.同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动时,接入的电阻不变,故A不符合题意;
B.同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动时,接入的电阻不变,故B不符合题意;
C.金属杆的左接线柱和电阻丝的右接线柱连入电路中,滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度减小,接入电路中的电阻变小,故C符合题意;
D.金属杆的右接线柱和电阻丝的左接线柱连入电路中,滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度增大,接入电路中的电阻变大,故D不符合题意。
【变式2-2】如图,若使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大,应连接( )
A.ac B.ab C.bc D.bd
【答案】A
【解析】A.连接ac接线柱,滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度变长,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,故A符合题意;
B.连接ab接线柱,变阻器的整个电阻接入电路中,滑片P移动过程中不能改变接入电路中的阻值,故B不符合题意;
CD.连接bc或bd接线柱,滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度变短,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,故CD不符合题意。
★考点3:利用滑动变阻器调节灯泡的电流
【例3】在“设计制作调光灯”的实践活动中,同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源(电压不变)等器材设计了如图所示的四种方案(导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好),当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,小灯泡的亮度变化最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设每根铅笔芯的电阻为。A图中,曲别针在铅笔芯左端时,连入电路的阻值为,曲别针在铅笔芯右端时,连入电路的阻值为0,变阻范围是;B图中,两根铅笔芯并联,曲别针在铅笔芯左端时,连入电路的阻值为,曲别针在铅笔芯右端时,连入电路的阻值为0,变阻范围是;C图中,曲别针在铅笔芯左端时,连入电路的阻值为0,曲别针在铅笔芯右端时,连入电路的阻值为,变阻范围是;D图中,当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,连入电路的阻值始终为。所以当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,C图中变阻范围最大,则小灯泡的亮度变化最大。故C符合题意,ABD不符合题意。
【变式3-1】在“制作调光灯”的实践活动中,小傅设计了如图所示的电路,用A、P两个回形针将一根铅笔芯接入电路中,当A左右移动时,小灯泡亮度会发生变化,下列说法正确的是( )
A.灯泡亮度的变化是因为铅笔芯的横截面积发生了变化
B.将铅笔芯换成铜丝,灯泡亮度变化更明显
C.为使灯泡亮度变化更明显,应选用长度较长的铅笔芯
D.开关断开后,铅笔芯电阻变为零
【答案】C
【解析】A.当A左右移动时,小灯泡亮度会发生变化,是因为铅笔芯的长度发生了变化,铅笔芯接入电路的电阻发生变化,电路电流发生变化,故A错误;
B.相同条件下,铜丝的电阻较小,改变相同长度电阻变化较小,故将铅笔芯换成铜丝,灯泡亮度变化会不明显,故B错误;
C.长度较长的铅笔芯,电阻的变化范围更大,故现象更明显,故C正确;
D.电阻是导体的一种属性,与是否接入电路无关,故开关断开后,铅笔芯电阻不变,故D错误。
【变式3-2】如图所示,是某未连接完整的电路,当连接滑动变阻器不同的接线柱时,下列分析正确的是( )
A.M接A,N接D,闭合开关前,滑片应置于最左端
B.M接C,N接B,闭合开关前,滑片应置于最右端
C.M接A,N接D,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
D.M接C,N接B,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
【答案】D
【解析】AC.由图可知,当M接A,N接D,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处,即最右端,向右滑动滑片,接入电路的电阻增大,电路中电流减小,灯泡发光变暗,故AC错误;BD.当M接C,N接B,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处,即最左端,向右滑动滑片,接入电路的阻值减小,电路中电流变大,灯泡发光变亮,故B错误,D正确。
模块三 课后作业
基础巩固
1.电动汽车利用旋钮变阻器实现对转速的控制,车速仪由电路中的电流表改装,图中、、为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,车速仪示数变大。则与、相连接的是( )
A.和 B.和 C.和 D.以上接法均可
【答案】B
【解析】由题意可知,驾驶员踩下"油门",旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,电路中的电流变大,说明变阻器连入电路的电阻变小,则接线柱O和E应接入电路。故选B。
2.如图所示,图2为滑动变阻器结构示意图,当滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,图1中电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的接线柱是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】C
【解析】滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,电路中的电流变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻变大,故可判断滑片右边的电阻丝接入电路,由题图2可知,必须选下方接线柱B,上方接线柱任意选一个,故选C。
3.根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
【答案】C
【解析】根据电路图可知,滑片向右移动时,滑动变阻器接人电路的电阻变大。滑动变阻器采用一上一下的接法,所以滑动变阻器应接上方一个接线柱、下方的左侧接线柱,故C正确。
4.如图所示是调光台灯中用于调节亮度的电位器,它的实质是一种变阻器。、、是三个接线柱,当、两接线柱接入电路时,将滑片向端旋转,连入电路的电阻( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
【答案】B
【解析】由图可知,当滑片向A端旋转时,间接入的电阻长度变短,则连入电路的电阻变小,故选B。
5.如图所示是小灯泡和滑动变阻器连入电路的四种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到灭的正确电路是( )
【答案】D
【解析】图A、B、C中,灯泡与滑动变阻器串联,通过移动滑动变阻器滑片,可以调节滑动变阻器连入电路电阻由0变化到最大,电路中电流由大变小。电路中电流最大时,灯泡发光。电流变小时,灯泡亮度减小但不一定会灭掉,故A、B、C不符合题意。图D中,小灯泡与滑动变阻器右侧电阻并联再与左侧电阻串联,滑片在最左端时,小灯泡与滑动变阻器并联,发光较亮;滑片在最右端时,小灯泡被短路,会熄灭,故D符合题意。故选D。
6.在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电路。在连接电路时,有几根导线尚未连接,请你按要求画出电路图,并用笔画线代替导线在实物图上补充完整。
要求:①闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变暗。②电流表测量通过小灯泡的电流。
【答案】如图所示
【解析】由于滑动变阻器可以改变灯泡亮度,所以电流表、滑动变阻器与灯泡串联;由于向左移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变暗,则滑动变阻器接入电路的阻值增大。
实物图中电流表、滑动变阻器与灯泡串联,向左移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变暗,则滑动变阻器的阻值增大,所以滑动变阻器下边的接线柱接在b端,电源是由两节干电池组成,小灯泡的电流一般小于0.6A,因此电流从电流表0.6A接线柱流入,从负接线柱流出。
强化提升
7.如图所示是滑动变阻器的结构示意图,当滑片向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,应选择的接线柱为( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】D
【解析】根据题意可知,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,则电阻丝的左半部分接入电路中,即需要接A接线柱,上面的两个接线柱接哪个都行,所以应选择的接线柱为C、A或D、A,故D正确。故选D。
8.如图1所示为某调光台灯,图2为该调光台灯用到的电位器的结构图,、、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.若只将、接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将、接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.将、接入电路,若只将电阻丝做得更细些,以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化更明显
【答案】D
【解析】电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以电位器应与灯泡串联,故A错误。若只将A、C接人电路,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。若只将A、B接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,故滑片顺时针转动时,电位器接人电路的电阻变大,灯泡变暗,故C错误。将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,则电阻丝的电阻变大,以相同速度顺时针旋转滑片,电阻的变化较大,电路中的电流变化较大,灯泡亮度变化更明显,故D正确。故选D。
在导体的材料、长度相同时,横截面积小,电阻越大
9.如图所示为旋转式变阻器的结构图,、、为变阻器的三个接线柱,为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯光变亮,则应连接接线柱________(填“、”“、”或“、”)和灯泡________联后接入电路中。
【答案】b、c 串
【解析】顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:电路中电阻变小,则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。
10.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻的,如图1所示,当滑片向端移动时,它接入电路中的电阻值将________(填“变大”“变小”或“不变”)。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,如图2中电阻箱的读数是________。
【答案】长度 变小 162
【解析】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。由图可知,滑动变阻器接的A、C两接线柱,当滑片向C端移动时,滑片与A之间的电阻丝长度变短,所以电阻变小。电阻箱的示数:0×1000Ω+1×100Ω+6×10Ω+2×1Ω=162Ω。
11.某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向________端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器________。
【答案】左(或A) 短路
【解析】通常调光台灯是通过滑动变阻器来改变电路中的电阻,从而改变电流大小来实现调光的。在电源电压U保持不变的情况下,要使通过台灯的电流I增大,从而使台灯变亮,就需要减小电路中的总电阻。对于滑动变阻器,其接入电路的电阻丝长度越短,电阻越小。所以,滑片应向A端移动。
台灯工作一段时间后,无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明滑动变阻器不能改变接入阻值大小,电路发生的故障可能为滑动变阻器短路。因为当滑动变阻器短路时,电流不经过滑动变阻器的电阻丝,直接通过短路路径流过,滑动变阻器就失去了变阻的作用,此时台灯两端的电压始终等于电源电压,通过台灯的电流也始终保持较大值,所以台灯一直很亮且亮度不变。对于插线板的电源线,在材料和长度一定时,劣质插线板电源线芯线比合格产品细,说明其横截面积越小,电阻越大。当有电流通过时,劣质插线板的电源线会产生更多的热量,这些多余的热量可能会使电源线的绝缘层加速老化、变软甚至熔化,从而引发短路、漏电等安全事故,严重时还可能会引发火灾,危及人身和财产安全。
12.如图所示虚线框内是光敏变阻器的结构图,为阻值均匀的薄膜电阻,为一条导电电极(相当于导线),在、之间是光导电层(无激光照射时为绝缘体;有激光照射时被照射处的光导电层导电,在该点处将薄膜电阻和导电电极接通),①、②、③为接线柱。
(1)光敏变阻器的结构中,起到滑动变阻器滑片作用结构是________。
(2)请将光敏变阻器正确串联到如图所示的电路中,要求开关闭合后,当激光束水平左移时灯泡变暗。
【答案】(1)光导电层 (2)如图所示
【解析】(1)由题意可知,光敏变阻器的结构中,起到滑动变阻器滑片作用结构是光导电层;
(2)光敏变阻器接入电路时应选择一上一下两个接线柱接入电路,开关闭合后,当激光束水平向左移动时灯泡变暗,由欧姆定律可知光束水平向左移动移动,光敏电阻接入电路的电阻变大,所以应选择②③接入电路,如图。
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