16.4 变阻器 同步讲义 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-08-29
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摘要:
本讲义聚焦初中物理“变阻器”核心知识点,系统梳理滑动变阻器的构造、原理、两种等效接法、作用及铭牌含义,延伸至电阻箱、插拔式变阻器的构造与原理,构建从基础到应用的完整学习支架。
资料以13个题型为框架,每个题型配套“解题知识+典例+变式”,强化科学思维中的模型建构(如滑动变阻器接法模型)和科学探究(如改变灯泡亮度实验)。结合生活实例(调光台灯、油量表)培养物理观念,课中辅助教师系统授课,课后通过过关验收帮助学生巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
16.4 变阻器
内 容 导 航
题型1 滑动变阻器的构造
题型2 滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号
题型3 滑动变阻器的原理
题型4 滑动变阻器的两种等效接法
题型5 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
题型6 移动滑片时电阻的变化
题型7 闭合开关前滑动变阻器置于阻值最大处
题型8 滑动变阻器的作用
题型9 生活中的滑动变阻器
题型10 滑动变阻器的铭牌
题型11 电阻箱
题型12 插拔式变阻器
题型13 变阻器的应用
考 点 演 练
题型1 滑动变阻器的构造
解|题|知|识
滑动变阻器主要由瓷筒、线圈、滑片、金属杆、接线柱等组成。其中,瓷筒是滑动变阻器的外壳,起到保护和绝缘的作用;线圈是滑动变阻器的核心部件,通常是由康铜丝或镍铬合金丝绕制而成;滑片是可滑动的触头,通过它来改变线圈的匝数,从而实现调节电阻值的目的;金属杆和接线柱则分别起到连接滑片和线圈的作用。
【典例1】如图所示的滑动变阻器,下列选项都属于导体的是( )
A.滑动头,滑片,金属棒 B.线圈,瓷筒,接线柱
C.线圈,接线柱,滑片 D.滑片,线圈,瓷筒
【变式1】下列关于滑动变阻器(如图)的构造说法正确的是( )
A.线圈是用铜丝或铝丝制成
B.滑片与金属棒之间是绝缘的
C.滑片与线圈之间是绝缘的
D.瓷筒与线圈是绝缘的
题型2 滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号
解|题|知|识
结构示意图:
电路中的符号:
题型3 滑动变阻器的原理
解|题|知|识
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”)
【典例1】关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.一段镍铬合金丝被拉长后,电阻变小
B.两个电阻并联相当于增加了导体的横截面积,总电阻变大
C.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
D.由公式R可知,导体的电阻跟导体两端电压成正比,跟电流成反比
【变式1】滑动变阻器的电阻能改变,是由于改变了( )
A.电阻线的长度 B.电阻线的横截面积
C.电阻线的材料 D.电阻线的密度
题型4 滑动变阻器的两种等效接法
解|题|知|识
(1)滑动变阻器的连接原则:
“一上一下”(一端接金属杆,另一端接电阻线上的接线柱).(若连接上面两个接线柱,相当于连入一根导线;若连接电阻线上的两个接线柱,相当于连入一个定值电阻.滑动变阻器均起不到改变电阻从而改变电流或电压的作用)
(2)滑动变阻器的两种等效接法:
只要滑动变阻器的下端接线柱固定,上端接哪个接线柱都是等效的。滑动变阻器接入电路中的正确接法形式上有4种,而本质上只有2种。
【典例1】如图所示的滑动变阻器连入电路的四种接法中,当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路部分的电阻减小的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】如图为调节台灯亮度的电位器结构示意图,a、b、c是三个接线柱,a、c分别与弧形电阻的两端相连,b与金属滑片相连。转动旋钮,滑片在弧形电阻上滑动即可调节接入电路的电阻大小。逆时针转动旋钮时灯变暗,则应将( )
A.a、c接入电路 B.b、c接入电路
C.a、b接入电路 D.a、b、c接入电路
【变式2】如图所示,向同一方向移动滑片,电阻的变化效果相同的是( )
A.甲和丙 B.乙和丁 C.甲和丁 D.甲和乙
题型5 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
解|题|知|识
实验设计:
实验过程及现象分析:当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变大时,电路中的电流变小,小灯泡变暗;而当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变小时,电路中的电流变大,小灯泡变亮。
【典例1】小静同学练习使用滑动变阻器连接电路如图甲所示;图乙中两根镍铬合金丝横截面积相同、长度不同;下列关于这两个实验说法正确的是( )
A.只有将滑动变阻器与小灯泡串联,才能使滑动变阻器和小灯泡中的电流相同
B.图乙实验结论反映了滑动变阻器的工作原理
C.图乙中闭合开关后,下方镍铬合金丝中的电子从左往右发生定向移动
D.闭合开关后,要使小灯泡由暗变亮,图甲中滑动变阻器的滑片应向右移动
【变式1】在“练习使用滑动变阻器”的实验时,老师已经完成了部分电路的连接如图所示,如闭合开关后,将滑片向右滑动时,灯变亮,连入电路中ab间的接线柱应是( )
A.接A与B B.接A与C C.接B与C D.接B与D
【变式2】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】如图所示,在保证安全的情况下,肯定能用滑动变阻器调节小灯泡由亮到灭的是( )
A. B.
C. D.
题型6 移动滑片时电阻的变化
解|题|知|识
当滑动变阻器一上一下连接时,滑片P与下接线柱的距离越远阻值越大,越近阻值越小,简称:“远大近小”
【典例1】如图所示是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,将接线柱B、C接入电路时,滑片P向左滑动,接入电路的电阻丝长度 ,接入电路的阻值 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【变式1】如图甲所示电路,闭合开关,当旋钮式变阻器(如图乙所示)的金属滑片按顺时针方向转动时,发现小灯泡亮度不变,此过程中旋钮式变阻器接入电路的电阻 ,流过旋钮式变阻器的电流 。(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
题型7 闭合开关前滑动变阻器置于阻值最大处
解|题|知|识
为保护电路,滑动变阻器滑片要移动到最大阻值处。
【典例1】小明同学在学习使用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中,连接了如图所示的电路,下列分析错误的是( )
A.若将A、C端连入电路,向D端移动滑片P,灯泡变亮
B.若将B、C端连入电路,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.若将A、B端连入电路,闭合开关,移动滑片P,灯泡亮度不变
D.若将C、D端连入电路,变阻器相当于一根导线
【变式1】如图所示,是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.电阻丝是导体,缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最右端
C.闭合开关后,当滑片向左滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.为了使滑片与电阻丝接触良好,需要将接触部位的绝缘层刮掉
【变式2】如图,闭合开关前,滑片P应移动到最 (选填“右”或“左”)端。
题型8 滑动变阻器的作用
解|题|知|识
滑动变阻器在电路中的主要作用有以下几点:
①在实验中起到特定作用;②调节用电器的两端电压;③改变电路中的电流;④保护电路
【典例1】如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系——使定值电阻两端电压成倍数变化
C.测量小灯泡的阻值——多次测量求平均值,减小实验误差
D.测量小灯泡的额定功率——调节小灯泡两端电压,使小灯泡在额定电压下发光
【变式1】如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B.测量小灯泡的电阻——调节改变小灯泡两端电压
C.探究电流与电阻的关系——控制定值电阻两端电压不变
D.测量定值电阻的阻值——改变定值电阻两端电压,多次测量求平均值,减小误差
【变式2】如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B.测量小灯泡的电功率——调节改变小灯泡两端电压
C.探究电流与电阻的关系——调节定值电阻两端电压,使定值电阻两端电压保持一定
D.测量定值电阻的阻值——改变定值电阻两端的电压,多次测量求平均值,减小误差
题型9 生活中的滑动变阻器
解|题|知|识
电位器:某些家用电器音量调节的器件实质是一种变阻器,通常称为电位器。它通过机械式旋钮调节阻值的大小,其结构如图,可调节亮度的电灯,可调温度的电热毯、电饭锅等也都含有电位器。
【典例1】电位器实质是一种变阻器,如图所示是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片向C端旋转时,连入电路的电阻( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
【变式1】如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.将B、C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
【变式2】如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,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A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.将B、C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
题型10 滑动变阻器的铭牌
解|题|知|识
滑动变阻器的铭牌上通常标有最大电阻值和允许通过的最大电流值。例如,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.2A”的字样,表示该滑动变阻器的最大电阻值为50Ω,允许通过的最大电流为1.2A。
【典例1】关于下列电学常用器材说法错误的是( )
A.如图甲:验电器工作原理是同种电荷相互排斥
B.如图乙:小灯泡工作时电阻恒定不变
C.如图丙:电压表在使用前要观察指针是否指在零刻线
D.如图丁:1.5A不是额定电流,是允许通过滑动变阻器的最大电流
【变式1】滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,其中“20Ω”表示 ,“1A”表示 。
题型11 电阻箱
解|题|知|识
电阻箱一种箱式电阻器。由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成。电阻箱中的定值电阻一般用康铜和锰铜丝绕制,使电阻值基本不随温度变化。实验室用的电阻箱有插头式和开关式(又叫筒式)两种。
【典例1】如图甲所示,把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路,闭合开关后,将适量浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时,发现注入的盐水越多,灯泡越亮,可以说明电阻大小和导体的 有关;图乙是电阻箱,此时接入电路的阻值读数是 Ω。
【变式1】如图所示,电阻箱的示数为 Ω。
【变式2】如图甲所示,电阻箱的示数是 Ω;如图乙所示,若顺时针旋动旋钮,要使电位器接入电路的电阻变小,则应该将 (填字母)两个接线柱接入电路。
【变式3】如图所示,电阻箱的示数是 Ω;
题型12 插拔式变阻器
解|题|知|识
插拔式变阻器的原理是通过插入或拔出销轴来改变接入电路的电阻丝长度,从而改变电阻。
插拔式变阻器通常由电阻丝和销轴组成。电阻丝是主要导电部分,而销轴则是用来控制电阻丝接入电路的部分。通过插入或拔出销轴,可以改变接入电路的电阻丝长度,进而改变电阻。当销轴插入时,它们会短路对应的电阻丝部分,使得电流无法流过这部分电阻丝,从而降低总电阻。相反,拔出销轴则允许电流流过更多的电阻丝,增加总电阻。
【典例1】如图所示是插入式电阻箱的结构示意图,它是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,现要使连入电路的电阻为7欧姆,应将铜塞插入插孔的( )
A.c和b B.a和c C.a和d D.b和d
【变式1】如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω;如图乙是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是 Ω。
题型13 变阻器的应用
解|题|知|识
变阻器的用途非常广泛,主要包括以下几个方面:
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:
【典例1】如图是自动测定油箱内油量的装置,当油位上升时,关于油量表和R1接入电路中的电阻情况,下列说法正确的是( )
A.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变大
B.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变小
C.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变大
D.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变小
【变式1】下列用电器中,不需要变阻器的是( )
A.调光台灯 B.调速电风扇
C.调温电熨斗 D.教室的荧光灯
过 关 验 收
1.滑动变阻器工作的原理可以利用下面的实验进行演示,选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成如图所示电路,固定左夹子,沿水平方向移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化,由此可见,滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝 来改变电阻大小的。
2.滑动变阻器是靠改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻,一个滑动变阻器上标有“30Ω 2A”的字样,其中“30Ω”表示 ,“2A”表示 。
3.有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,“20Ω”是滑动变阻器的 ,“2A”是滑动变阻器 。
4.滑动变阻器工作的原理可以利用下面的实验进行演示,选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成如图所示电路,固定左夹子,沿水平方向移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化,由此可见,滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝 来改变电阻大小的。
5.滑动变阻器是靠改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻,一个滑动变阻器上标有“30Ω 2A”的字样,其中“30Ω”表示 ,“2A”表示 。
6.有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,“20Ω”是滑动变阻器的 ,“2A”是滑动变阻器 。
7.如图所示的两个电路中,电源电压相等且保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右移动时,灯泡L1和L2的亮度变化情况是( )
A.L1变暗,L2亮度不变 B.L1和L2都变亮
C.L1变亮,L2为暗 D.L1和L2都变暗
8.如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱。转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A.电位器应与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理相同
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡亮度不变
9.如图为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P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,灯变亮,则应连接接线柱 (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)和灯泡 联后接入电路中。
10.如图所示,电压表的读数为 V;滑动变阻器以如图所示方式与一小灯泡串联接入电路,当滑片向左滑动时,小灯泡的亮度 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
11.在图中用笔连线代替导线,把电路元件连接起来。要求:滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡(额定电压为2.5V)变亮,电压表的示数变小(导线不要交叉)。
。
12.如图,用电流表、电压表测电流和电压,滑动变阻器改变灯泡的亮度,其电路图如图1所示。
(1)若某时刻电流表和电压表的量程和读数如图2所示,则电流表的示数为 ,电压表的示数为 。
(2)若使用的滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω,1.5A”字样,“1.5A”表示的含义是 ,“20Ω”表示的含义是 。
(3)在连接电路之前,开关必须 ,滑动变阻器的滑片P必须置于 处。
(4)若要使灯泡的亮度变暗,滑片P应向 滑动。
(5)根据电路图连接对应的实物图。
13.如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B.探究电流与电阻关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻阻值——多次测量求平均值减小误差
D.测量小灯泡灯丝的电阻——多次测量求平均值,减小误差
14.小红同学设计了一个灯泡亮度可以调节的电路,如图所示,为了使滑动变阻器的滑片P从C向D移动的过程中,灯泡的亮度逐渐变亮,正确的连接方式是( )
A.M接C,N接B B.M接D,N接A C.M接A,N接B D.M接A,N接D
15.如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
16.如图,甲为调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,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A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
17.如图是一种调光台灯电位器(滑动变阻器)的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱。要求:旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变亮,请完成该电路的连接。
18.如图为某种调光型台灯中使用的电位器示意图。P为旋片,转动旋片改变在碳膜(相当于一根电阻丝)上的位置,A、B分别连在碳膜两端。以笔画线将图甲连在图乙所示电路中,要求顺时针转动旋片可使灯泡亮度增加。
19.如图甲所示是用来调节收音机和电视机音量大小的电位器与电源、开关及一只小灯泡组成的电路,图乙是电位器的结构图,则下列说法中正确的是( )
A.电位器实质上就是一个变阻器
B.图甲的连接可以改变灯泡的亮度
C.如果使用电位器的1、3接线柱,也可以改变灯泡的亮度
D.在连接电位器时,1、3接线柱只能选择其中的一个
20.如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,定值电阻R′在电路中的作用是 (加满油/用完油)浮标时起到作用。图中油量表实质上是一个 (选填“电流表”或“电压表”或“电能表”)改装的。
21.中国的无人机技术发展迅速,水平居世界前沿,如图所示是操纵无人机飞行的“调速”手柄,可改变无人机飞行的速度,与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ,这个装置用的时间长了,上面会聚集大量的灰尘使电路接触不良,这说明此时的灰尘属于 (选填“半导体”“导体”或“绝缘体”)。
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16.4 变阻器
内 容 导 航
题型1 滑动变阻器的构造
题型2 滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号
题型3 滑动变阻器的原理
题型4 滑动变阻器的两种等效接法
题型5 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
题型6 移动滑片时电阻的变化
题型7 闭合开关前滑动变阻器置于阻值最大处
题型8 滑动变阻器的作用
题型9 生活中的滑动变阻器
题型10 滑动变阻器的铭牌
题型11 电阻箱
题型12 插拔式变阻器
题型13 变阻器的应用
考 点 演 练
题型1 滑动变阻器的构造
解|题|知|识
滑动变阻器主要由瓷筒、线圈、滑片、金属杆、接线柱等组成。其中,瓷筒是滑动变阻器的外壳,起到保护和绝缘的作用;线圈是滑动变阻器的核心部件,通常是由康铜丝或镍铬合金丝绕制而成;滑片是可滑动的触头,通过它来改变线圈的匝数,从而实现调节电阻值的目的;金属杆和接线柱则分别起到连接滑片和线圈的作用。
【典例1】如图所示的滑动变阻器,下列选项都属于导体的是( )
A.滑动头,滑片,金属棒 B.线圈,瓷筒,接线柱
C.线圈,接线柱,滑片 D.滑片,线圈,瓷筒
【答案】C
【解答】解:组成滑动变阻器的金属棒、滑片、线圈和接线柱是导体;滑动头和瓷筒是绝缘体。故C正确,ABD错误。
故选:C。
【变式1】下列关于滑动变阻器(如图)的构造说法正确的是( )
A.线圈是用铜丝或铝丝制成
B.滑片与金属棒之间是绝缘的
C.滑片与线圈之间是绝缘的
D.瓷筒与线圈是绝缘的
【答案】D
【解答】解:A、线圈是用电阻率较大的合金线制成的,故A选项错误;
B、滑片与金属棒之间是导电的,否则无法改变电阻,故B选项错误;
C、滑片与线圈之间是导电的,否则无法改变电阻,故C选项错误;
D、瓷筒与线圈之间是绝缘的,因为陶瓷是绝缘体,故D选项正确;
故选:D。
题型2 滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号
解|题|知|识
结构示意图:
电路中的符号:
题型3 滑动变阻器的原理
解|题|知|识
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”)
【典例1】关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.一段镍铬合金丝被拉长后,电阻变小
B.两个电阻并联相当于增加了导体的横截面积,总电阻变大
C.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
D.由公式R可知,导体的电阻跟导体两端电压成正比,跟电流成反比
【答案】C
【解答】解:A.一段镍铬合金丝被拉长后,长度变长,横截面积变小,则电阻变大,故A错误;
B.两个电阻并联,增加了横截面积,电阻变小,故B错误;
C.滑动变阻器通过移动滑片,改变接入到电路中电阻丝的长度从而改变电阻的大小,故C正确;
D.导体电阻的大小与电压和电流无关,故D错误。
故选:C。
【变式1】滑动变阻器的电阻能改变,是由于改变了( )
A.电阻线的长度 B.电阻线的横截面积
C.电阻线的材料 D.电阻线的密度
【答案】A
【解答】解:滑动变阻器的电阻能改变,是由于改变了连入电路中电阻线的长度,从而改变了电阻。
故选:A。
题型4 滑动变阻器的两种等效接法
解|题|知|识
(1)滑动变阻器的连接原则:
“一上一下”(一端接金属杆,另一端接电阻线上的接线柱).(若连接上面两个接线柱,相当于连入一根导线;若连接电阻线上的两个接线柱,相当于连入一个定值电阻.滑动变阻器均起不到改变电阻从而改变电流或电压的作用)
(2)滑动变阻器的两种等效接法:
只要滑动变阻器的下端接线柱固定,上端接哪个接线柱都是等效的。滑动变阻器接入电路中的正确接法形式上有4种,而本质上只有2种。
【典例1】如图所示的滑动变阻器连入电路的四种接法中,当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路部分的电阻减小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:A、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。符合题意;
B、滑动变阻器将整个电阻丝接入了电路,滑片失去作用,因此移动滑片,电阻不变。不符合题意;
C、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。不符合题意;
D、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。不符合题意。
故选:A。
【变式1】如图为调节台灯亮度的电位器结构示意图,a、b、c是三个接线柱,a、c分别与弧形电阻的两端相连,b与金属滑片相连。转动旋钮,滑片在弧形电阻上滑动即可调节接入电路的电阻大小。逆时针转动旋钮时灯变暗,则应将( )
A.a、c接入电路 B.b、c接入电路
C.a、b接入电路 D.a、b、c接入电路
【答案】B
【解答】解:由图可知,如果逆时针转动旋钮时灯变暗,即电位器连入电路中的电阻变大,所以应将b、c接入电路。
故选:B。
【变式2】如图所示,向同一方向移动滑片,电阻的变化效果相同的是( )
A.甲和丙 B.乙和丁 C.甲和丁 D.甲和乙
【答案】C
【解答】解:甲图中连入电路的电阻线是PA,
乙图中连入电路的电阻线是AB,
丙图中连入电路的电阻线是PB,
丁图中连入电路的电阻线是PA,
从以上分析可知,甲和丁图中连入电路的电阻线是相同的,向同一方向移动滑片时,电阻的变化效果相同。
故选:C。
题型5 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
解|题|知|识
实验设计:
实验过程及现象分析:当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变大时,电路中的电流变小,小灯泡变暗;而当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变小时,电路中的电流变大,小灯泡变亮。
【典例1】小静同学练习使用滑动变阻器连接电路如图甲所示;图乙中两根镍铬合金丝横截面积相同、长度不同;下列关于这两个实验说法正确的是( )
A.只有将滑动变阻器与小灯泡串联,才能使滑动变阻器和小灯泡中的电流相同
B.图乙实验结论反映了滑动变阻器的工作原理
C.图乙中闭合开关后,下方镍铬合金丝中的电子从左往右发生定向移动
D.闭合开关后,要使小灯泡由暗变亮,图甲中滑动变阻器的滑片应向右移动
【答案】B
【解答】解:A.当将滑动变阻器与小灯泡串联,使滑动变阻器和小灯泡中的电流相同,当滑动变阻器与灯泡并联,电阻调到与灯泡电阻相等时,两者电流也相等,故A错误;
B.图乙电阻丝的长度不同,材料和横截面积相同,实验探究与长度关系,该结论反映了滑动变阻器的工作原理,故B正确;
C.图乙中闭合开关后,电流方向从左向右通过下方镍铬合金丝,其中的电子定向移动方向与电流方向相反,是从右往左发生定向移动,故C错误;
D.闭合开关后,要使小灯泡由暗变亮,电流必须变大,电阻变小,而左下方接入电路,应该向左移动使得长度变短,电阻减小,故D错误。
故选:B。
【变式1】在“练习使用滑动变阻器”的实验时,老师已经完成了部分电路的连接如图所示,如闭合开关后,将滑片向右滑动时,灯变亮,连入电路中ab间的接线柱应是( )
A.接A与B B.接A与C C.接B与C D.接B与D
【答案】D
【解答】解:滑动变阻器应“一上一下”各选取一个接线柱接入电路中,由题意可知,将滑片P向右滑动时,灯变亮,说明电路中的电流变大,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,变阻器接入电路中电阻丝的长度变短,所以,由图可知一定选择了右下角的接线柱D,上方可选取A接线柱或B接线柱,则连入电路中的接线柱可能选择的是“A和D”或者“B和D”。
故选:D。
【变式2】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
【解答】解:设每根铅笔芯的电阻为R。
A、图中,曲别针在铅笔芯左端时,连入电路的阻值为R,曲别针在铅笔芯右端时,连入电路的阻值为0,变阻范围是0∼R,故A不符合题意;
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,故B不符合题意;
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2R,变阻范围是0∼2R,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;
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R。故D不符合题意。
故选:C。
【变式3】如图所示,在保证安全的情况下,肯定能用滑动变阻器调节小灯泡由亮到灭的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:
A、图A中滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到左端时,会引起灯泡短路,实现灯泡由亮到灭,但不安全,故A错误;
B、图中滑动变阻器与灯泡串联,当滑片P左右滑动时,只能改变灯泡亮度,不能使灯泡熄灭,故B错误。
C、图C中灯泡和滑动变阻器左侧的电阻丝被短路,当滑片P滑到右端时,会引起电源短路,故C错误。
D、图D中滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到右端时,会引起灯泡短路,实现灯泡由亮到灭,故D正确。
故选:D。
题型6 移动滑片时电阻的变化
解|题|知|识
当滑动变阻器一上一下连接时,滑片P与下接线柱的距离越远阻值越大,越近阻值越小,简称:“远大近小”
【典例1】如图所示是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,将接线柱B、C接入电路时,滑片P向左滑动,接入电路的电阻丝长度 ,接入电路的阻值 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变大;变大
【解答】解:若将BC两接线柱接入电路,当滑片P向左移动时,滑片远离下端B接线柱,因此接入电路的电阻线变长,变阻器连入电路的电阻变大。
故答案为:变大;变大。
【变式1】如图甲所示电路,闭合开关,当旋钮式变阻器(如图乙所示)的金属滑片按顺时针方向转动时,发现小灯泡亮度不变,此过程中旋钮式变阻器接入电路的电阻 ,流过旋钮式变阻器的电流 。(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】顺时针;变小;变大
【解答】解:由乙图可知,变阻器的B和C接入电路;当旋钮式变阻器的金属滑片按顺时针方向转动时,滑动变阻器接入电路中长度变小,电阻变小,变阻器两端的电压不变,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大。
故答案为:变小;变大。
题型7 闭合开关前滑动变阻器置于阻值最大处
解|题|知|识
为保护电路,滑动变阻器滑片要移动到最大阻值处。
【典例1】小明同学在学习使用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中,连接了如图所示的电路,下列分析错误的是( )
A.若将A、C端连入电路,向D端移动滑片P,灯泡变亮
B.若将B、C端连入电路,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.若将A、B端连入电路,闭合开关,移动滑片P,灯泡亮度不变
D.若将C、D端连入电路,变阻器相当于一根导线
【答案】A
【解答】解:A.若将A、C端连入电路,则连入电路的有效电阻为AP段,向D端移动滑片P,电阻变大,电流减小,灯泡变暗,故A错误;
B.若将B、C端连入电路,则连入电路的有效电阻为BP段,为保护电路,闭合开关前,应将滑片移动到最左端,此时滑动变阻器阻值最大,故B正确;
C.若将A、B端连入电路,此时滑动变阻器相当于阻值为滑动变阻器最大阻值的定值电阻,移动滑片,阻值不会改变,因此灯泡亮度不会改变,故C正确;
D.若将C、D端连入电路,接入电路部分为金属杆,变阻器相当于一根导线,故D正确。
故选:A。
【变式1】如图所示,是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.电阻丝是导体,缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最右端
C.闭合开关后,当滑片向左滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.为了使滑片与电阻丝接触良好,需要将接触部位的绝缘层刮掉
【答案】C
【解答】解:
A、电阻丝容易导电,是导体;缠绕电阻丝的圆筒不容易导电,是绝缘体,故A正确;
B、闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器阻值应调至最大,故滑片应置于最右端,故B正确;
C、闭合开关后,当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,小灯泡的亮度由暗变亮,故C错误;
D、为了使滑片与电阻丝接触良好,使电路中有电流通过,需要将接触部位的绝缘层刮掉,故D正确。
故选:C。
【变式2】如图,闭合开关前,滑片P应移动到最 (选填“右”或“左”)端。
【答案】左。
【解答】解:在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,如图所示,即滑片P位于最左端,以保护电路。
故答案为:左。
题型8 滑动变阻器的作用
解|题|知|识
滑动变阻器在电路中的主要作用有以下几点:
①在实验中起到特定作用;②调节用电器的两端电压;③改变电路中的电流;④保护电路
【典例1】如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系——使定值电阻两端电压成倍数变化
C.测量小灯泡的阻值——多次测量求平均值,减小实验误差
D.测量小灯泡的额定功率——调节小灯泡两端电压,使小灯泡在额定电压下发光
【答案】AD
【解答】解:A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变被测电阻两端电压,故A正确;
B、探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律,故B错误;
C、小灯泡的电阻受温度影响较大,不可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C错误;
D、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,调节小灯泡两端电压,使小灯泡在额定电压下发光,故D正确。
故选:AD。
【变式1】如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B.测量小灯泡的电阻——调节改变小灯泡两端电压
C.探究电流与电阻的关系——控制定值电阻两端电压不变
D.测量定值电阻的阻值——改变定值电阻两端电压,多次测量求平均值,减小误差
【答案】BCD
【解答】解:A、在探究电流与电压的关系实验中,需要控制电阻不变,通过改变定值电阻两端的电压,测量对应的电流,从而研究电流与电压的关系。滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,并非保证定值电阻阻值不变,故A错误;
B、测量小灯泡的电阻实验中,通过调节滑动变阻器,可以改变小灯泡两端的电压,从而测量小灯泡在不同电压下的电阻值,研究小灯泡电阻的变化规律,故B正确;
C、探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压不变,当更换不同阻值的定值电阻时,通过调节滑动变阻器来使定值电阻两端电压保持一定,故C正确;
D、测量定值电阻的阻值时,移动滑动变阻器的滑片可以改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量计算出多组电阻值,再取平均值,以减小实验误差,故D正确。
故选:BCD。
【变式2】如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B.测量小灯泡的电功率——调节改变小灯泡两端电压
C.探究电流与电阻的关系——调节定值电阻两端电压,使定值电阻两端电压保持一定
D.测量定值电阻的阻值——改变定值电阻两端的电压,多次测量求平均值,减小误差
【答案】BCD
【解答】解:A、探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,从而获取多组数据,找出电流与电压的关系,而不是保证定值电阻阻值不变,定值电阻阻值本身就是不变的,故A错误。
B、测量小灯泡的电功率实验中,通过调节滑动变阻器,可以改变小灯泡两端的电压,从而测量小灯泡在不同电压下的实际功率,故B正确。
C、探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压不变,当更换不同阻值的定值电阻时,通过调节滑动变阻器来使定值电阻两端电压保持一定,故C正确。
D、测量定值电阻的阻值时,移动滑动变阻器的滑片可以改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量计算出多组电阻值,再取平均值,以减小实验误差,故D正确。
故选:BCD。
题型9 生活中的滑动变阻器
解|题|知|识
电位器:某些家用电器音量调节的器件实质是一种变阻器,通常称为电位器。它通过机械式旋钮调节阻值的大小,其结构如图,可调节亮度的电灯,可调温度的电热毯、电饭锅等也都含有电位器。
【典例1】电位器实质是一种变阻器,如图所示是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片向C端旋转时,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】A
【解答】解:根据图示可知,此时A、B两接线柱接入电路中,当滑片向C端旋转时,电阻丝接入电路中的长度变长,连入电路的电阻变大。
故选:A。
【变式1】如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.将B、C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】C
【解答】解:A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A正确;
B、电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的,是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,故B正确;
C、若只将A、B接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,即滑片顺时针转动旋钮时,电阻变大,灯泡变暗,故C错误;
D、若只将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:C。
【变式2】如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,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A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.将B、C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
【解答】解:A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;
B、若只将A、C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;
C、若只将A、B接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,即滑片顺时针转动旋钮时,电阻变大,灯泡变暗,故C错误;
D、若只将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。
题型10 滑动变阻器的铭牌
解|题|知|识
滑动变阻器的铭牌上通常标有最大电阻值和允许通过的最大电流值。例如,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.2A”的字样,表示该滑动变阻器的最大电阻值为50Ω,允许通过的最大电流为1.2A。
【典例1】关于下列电学常用器材说法错误的是( )
A.如图甲:验电器工作原理是同种电荷相互排斥
B.如图乙:小灯泡工作时电阻恒定不变
C.如图丙:电压表在使用前要观察指针是否指在零刻线
D.如图丁:1.5A不是额定电流,是允许通过滑动变阻器的最大电流
【答案】B
【解答】解:A、验电器的原理是同种电荷相互排斥,故A正确;
B、小灯泡工作时温度会发生变化,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,故B错误;
C、电压表在使用前要观察指针是否指在零刻线,如果没有指在零刻线,需要调零,故C正确;
D、滑动变阻器标有“20Ω,1.5A”,其中“1.5A”的含义是滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A,故D正确。
故选:B。
【变式1】滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,其中“20Ω”表示 ,“1A”表示 。
【答案】滑动变阻器的最大阻值是20Ω;允许通过的最大电流是1A
【解答】解:20Ω表示该滑动变阻器的最大阻值是20Ω;
1A表示该变阻器允许通过的最大电流是1A。
故答案为:滑动变阻器的最大阻值是20Ω;允许通过的最大电流是1A。
题型11 电阻箱
解|题|知|识
电阻箱一种箱式电阻器。由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成。电阻箱中的定值电阻一般用康铜和锰铜丝绕制,使电阻值基本不随温度变化。实验室用的电阻箱有插头式和开关式(又叫筒式)两种。
【典例1】如图甲所示,把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路,闭合开关后,将适量浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时,发现注入的盐水越多,灯泡越亮,可以说明电阻大小和导体的 有关;图乙是电阻箱,此时接入电路的阻值读数是 Ω。
【答案】横截面积;2057。
【解答】解:盐水越多,横截面积越大,灯泡越亮,说明电路中电流越大,由欧姆定律可知,盐水的阻值越小,故可得:在材料和长度一定时,电阻大小与导体的横截面积有关。
电阻箱的读数方法:用“△”所对的数字乘以下面的倍数,再相加。电阻箱接入电路的阻值读数:R=1000Ω×2+0×100Ω+5×10Ω+7×1Ω=2057Ω。
故答案为:横截面积;2057。
【变式1】如图所示,电阻箱的示数为 Ω。
【答案】2138。
【解答】解:图中电阻箱的读数为:2×1000Ω+1×100Ω+3×10Ω+8×1Ω=2138Ω;
故答案为:2138。
【变式2】如图甲所示,电阻箱的示数是 Ω;如图乙所示,若顺时针旋动旋钮,要使电位器接入电路的电阻变小,则应该将 (填字母)两个接线柱接入电路。
【答案】327;B、C。
【解答】解:(1)由图甲可知,电阻箱的示数R=0×1000Ω+3×100Ω+2×10Ω+7×1Ω=327Ω;
(2)由图乙所示电位器可知,当将B、C两点接入电路时,滑片顺时针旋动时,接入电路的电阻丝变短,电位器接入电路电阻变小。
答答案为:327;B、C。
【变式3】如图所示,电阻箱的示数是 Ω;
【答案】84580.2
【解答】解:图示电阻箱的示数为
R=8×10kΩ+4×1kΩ+5×100Ω+8×10Ω+0×1Ω+2×0.1Ω=84580.2Ω。
故答案为:84580.2。
题型12 插拔式变阻器
解|题|知|识
插拔式变阻器的原理是通过插入或拔出销轴来改变接入电路的电阻丝长度,从而改变电阻。
插拔式变阻器通常由电阻丝和销轴组成。电阻丝是主要导电部分,而销轴则是用来控制电阻丝接入电路的部分。通过插入或拔出销轴,可以改变接入电路的电阻丝长度,进而改变电阻。当销轴插入时,它们会短路对应的电阻丝部分,使得电流无法流过这部分电阻丝,从而降低总电阻。相反,拔出销轴则允许电流流过更多的电阻丝,增加总电阻。
【典例1】如图所示是插入式电阻箱的结构示意图,它是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,现要使连入电路的电阻为7欧姆,应将铜塞插入插孔的( )
A.c和b B.a和c C.a和d D.b和d
【答案】B
【解答】解:要使连入电路的电阻为7Ω,按电阻箱上的数据,2Ω+5Ω=7Ω,所以,应拨出相应的铜塞c、d(或b、d),即插入a、b(或a、c)。当插入c和b时,cb对应的电阻被短路,连入电路的电阻为1欧姆+5欧姆=6欧姆;当插入a和d时,ad对应的电阻被短路,连入电路的电阻为2欧姆+2欧姆=4欧姆;当插入b和d时,bd对应的电阻被短路,连入电路的电阻为1欧姆+2欧姆=3欧姆。
故选:B。
【变式1】如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω;如图乙是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是 Ω。
【答案】7;162
【解答】解:(1)当5个铜塞都拔出时,此时5根电阻丝串联,总电阻最大,它们的总电阻R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω;
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。由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω。
(2)由图可知,电阻箱接入电路的阻值:R=0×1000Ω+1×100Ω+6×10Ω+2×1Ω=162Ω;
故答案为:7;162。
题型13 变阻器的应用
解|题|知|识
变阻器的用途非常广泛,主要包括以下几个方面:
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:
【典例1】如图是自动测定油箱内油量的装置,当油位上升时,关于油量表和R1接入电路中的电阻情况,下列说法正确的是( )
A.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变大
B.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变小
C.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变大
D.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变小
【答案】B
【解答】解:由图可知,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成的;由图可知,油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,R1接入电路中的电阻变小,故B正确。
故选:B。
【变式1】下列用电器中,不需要变阻器的是( )
A.调光台灯 B.调速电风扇
C.调温电熨斗 D.教室的荧光灯
【答案】D
【解答】解:调温电熨斗、调光台灯、调速电风扇都是通过改变接入电路电阻的大小,使电路中电流发生改变的;教室的荧光灯工作时与滑动变阻器无关。
故选:D。
过 关 验 收
1.滑动变阻器工作的原理可以利用下面的实验进行演示,选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成如图所示电路,固定左夹子,沿水平方向移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化,由此可见,滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝 来改变电阻大小的。
【答案】长度
【解答】解:由实验现象可知,固定左夹子,沿水平方向移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化,由此可见,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大小的。
故答案为:长度。
2.滑动变阻器是靠改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻,一个滑动变阻器上标有“30Ω 2A”的字样,其中“30Ω”表示 ,“2A”表示 。
【答案】长度;滑动变阻器的最大阻值是30Ω;滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
【解答】解:(1)滑动变阻器是通过改变接入电路电阻丝的长度,来改变电路中电阻的大小,从而起到改变电流的目的。
(2)“30Ω,2A”,其中“30Ω”的含义是滑动变阻器的最大阻值是30Ω.“2A”的含义是滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
故答案为:长度;滑动变阻器的最大阻值是30Ω;滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
3.有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,“20Ω”是滑动变阻器的 ,“2A”是滑动变阻器 。
【答案】最大阻值;允许通过的最大电流。
【解答】解:根据铭牌信息,滑动变阻器的最大阻值是20,允许通过的最大电流是2A。
故答案为:最大阻值;允许通过的最大电流。
4.滑动变阻器工作的原理可以利用下面的实验进行演示,选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成如图所示电路,固定左夹子,沿水平方向移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化,由此可见,滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝 来改变电阻大小的。
【答案】长度
【解答】解:由实验现象可知,固定左夹子,沿水平方向移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化,由此可见,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大小的。
故答案为:长度。
5.滑动变阻器是靠改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻,一个滑动变阻器上标有“30Ω 2A”的字样,其中“30Ω”表示 ,“2A”表示 。
【答案】长度;滑动变阻器的最大阻值是30Ω;滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
【解答】解:(1)滑动变阻器是通过改变接入电路电阻丝的长度,来改变电路中电阻的大小,从而起到改变电流的目的。
(2)“30Ω,2A”,其中“30Ω”的含义是滑动变阻器的最大阻值是30Ω.“2A”的含义是滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
故答案为:长度;滑动变阻器的最大阻值是30Ω;滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
6.有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,“20Ω”是滑动变阻器的 ,“2A”是滑动变阻器 。
【答案】最大阻值;允许通过的最大电流。
【解答】解:根据铭牌信息,滑动变阻器的最大阻值是20,允许通过的最大电流是2A。
故答案为:最大阻值;允许通过的最大电流。
7.如图所示的两个电路中,电源电压相等且保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右移动时,灯泡L1和L2的亮度变化情况是( )
A.L1变暗,L2亮度不变 B.L1和L2都变亮
C.L1变亮,L2为暗 D.L1和L2都变暗
【答案】A
【解答】解:(1)左图中灯泡L1与滑动变阻器串联,
当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I可知,电路中的电流变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=I2R可知灯泡的实际功率变小,L1灯泡变暗;
(2)右图中灯泡L2与滑动变阻器并联,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,灯泡L2的实际功率不变,亮暗不变,故A正确、BCD错误。
故选:A。
8.如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱。转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A.电位器应与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理相同
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡亮度不变
【答案】C
【解答】解:A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A正确;
B、电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的,是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,故B正确;
C、若只将A、B接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,即滑片顺时针转动旋钮时,电阻变大,灯泡变暗,故C错误;
D、若只将A、C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D正确。
故选:C。
9.如图为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P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,灯变亮,则应连接接线柱 (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)和灯泡 联后接入电路中。
【答案】A、B;串
【解答】解: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A、B与灯泡串联后接入电路。
故答案为:A、B;串。
10.如图所示,电压表的读数为 V;滑动变阻器以如图所示方式与一小灯泡串联接入电路,当滑片向左滑动时,小灯泡的亮度 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
【答案】2.3;变亮。
【解答】解:由图知,当使用较小量程,即0~3V量程时,分度值为0.1V,图中指针位置的示数为2.3V;与一小灯泡串联接入电路,滑动变阻器接左下的接线柱,当滑片向左滑动时,电路中的电流变大,小灯泡的亮度变亮。故答案为:2.3;变亮。
11.在图中用笔连线代替导线,把电路元件连接起来。要求:滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡(额定电压为2.5V)变亮,电压表的示数变小(导线不要交叉)。
【答案】。
【解答】解:要用滑动变阻器改变灯泡的亮度,变阻器应与灯泡串联;
滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡(额定电压为2.5V)变亮,说明电路中电流增大,滑动变阻器接入电路的阻值减小,则应将变阻器滑片左侧的电阻丝接入电路中;变阻器接入电路的阻值减小,由串联分压的规律可知变阻器两端的电压减小,由题意可知电压表的示数变小,所以电压表应并联在变阻器的两端,因电源电压约为3V,则电压表接0~3V的量程,实物电路如图所示:
。
12.如图,用电流表、电压表测电流和电压,滑动变阻器改变灯泡的亮度,其电路图如图1所示。
(1)若某时刻电流表和电压表的量程和读数如图2所示,则电流表的示数为 ,电压表的示数为 。
(2)若使用的滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω,1.5A”字样,“1.5A”表示的含义是 ,“20Ω”表示的含义是 。
(3)在连接电路之前,开关必须 ,滑动变阻器的滑片P必须置于 处。
(4)若要使灯泡的亮度变暗,滑片P应向 滑动。
(5)根据电路图连接对应的实物图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)从图中可以看出,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,因此电流表的示数为0.38A;
电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,因此电压表的示数为1.2V。
(2)“1.5A”表示的含义是:滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A;
“20Ω”表示的含义是:滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(3)为了保护电路中的元件,因此在连接实物的过程中开关必须是断开,滑动变阻器的滑片置于阻值最大处;
(4)为了使灯泡变暗,滑动变阻器接入电路中的阻值变大;根据滑动变阻器的原理可得,将滑片远离接入电路下方接线柱的一端(即B端)。(根据自己连接好的实物电路分析,选择的接线柱不同,滑片移动的方向可能不同。)
(5)用导线将电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表顺次连接起来,电压表并联在灯泡两端。
如图所示:
故答案为:(1)0.38A;1.2V;
(2)滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A;滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(3)断开;阻值最大处
(4)B端;
(5)如图所示。
13.如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B.探究电流与电阻关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻阻值——多次测量求平均值减小误差
D.测量小灯泡灯丝的电阻——多次测量求平均值,减小误差
【答案】C
【解答】解:A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,故A错误;
B、探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律,故B错误;
C、测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;
D、在“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,可比较小灯泡的电阻与温度之间的关系,故D错误。
故选:C。
14.小红同学设计了一个灯泡亮度可以调节的电路,如图所示,为了使滑动变阻器的滑片P从C向D移动的过程中,灯泡的亮度逐渐变亮,正确的连接方式是( )
A.M接C,N接B B.M接D,N接A C.M接A,N接B D.M接A,N接D
【答案】A
【解答】解:滑动变阻器的滑片P从C向D移动的过程中,灯泡的亮度逐渐变亮,此时电路中的电流变大,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电阻丝接入电路中的长度变短,且要保证采用“一上一下”接入电路,所以滑动变阻器应该接B接线柱和上方的一个接线柱,故只有A符合题意。
故选:A。
15.如图所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
【答案】C
【解答】解:A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,故A错误;
B、探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律,故B错误;
C、测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;
D、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,可比较小灯泡亮度与灯泡的实际功率之间的关系,不需要测量平均功率,故D错误。
故选:C。
16.如图,甲为调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,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A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
【答案】D
【解答】解:A.用电位器调节灯泡亮度,应将电位器与灯泡串联,通过调节滑片位置改变电位器接入电路的电阻,从而调节电路中的电流,调节灯泡的亮度,故A错误;
B.由图乙知,只将A、C接入电路,滑片无论向哪个方向调节,电位器接入电路的阻值不变,不能调节灯泡的亮度,故B错误;
C.若只将A、B接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,即滑片顺时针转动旋钮时,电阻变大,灯泡变暗,故C错误;
D.只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,电位器接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故D正确。
故选:D。
17.如图是一种调光台灯电位器(滑动变阻器)的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱。要求:旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变亮,请完成该电路的连接。
【答案】
【解答】解:电位器应与灯泡串联接入电路中;旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,由I可知,电源电压一定时,电路的总电阻应变小,电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻应变小,由图可知,将b和c两接线柱接入电路后,顺时针旋转旋钮时,电阻丝连入电路中的长度变短,其阻值变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,如图所示:
18.如图为某种调光型台灯中使用的电位器示意图。P为旋片,转动旋片改变在碳膜(相当于一根电阻丝)上的位置,A、B分别连在碳膜两端。以笔画线将图甲连在图乙所示电路中,要求顺时针转动旋片可使灯泡亮度增加。
【答案】见解答图。
【解答】解:旋钮P顺时针旋转时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变时,电阻变小,一定连入了接线柱A,如果把A、C连在电路中,电位器相当于定值电阻,不符合题意,所以把A、B连入电路,如图所示:
19.如图甲所示是用来调节收音机和电视机音量大小的电位器与电源、开关及一只小灯泡组成的电路,图乙是电位器的结构图,则下列说法中正确的是( )
A.电位器实质上就是一个变阻器
B.图甲的连接可以改变灯泡的亮度
C.如果使用电位器的1、3接线柱,也可以改变灯泡的亮度
D.在连接电位器时,1、3接线柱只能选择其中的一个
【答案】ABD
【解答】解:A、电位器的实质,就是通过改变连入电路部分电阻的长度改变电阻的一种变阻器,故A正确;
B、图甲的电路中连接的是电位器的1、2接线柱,可以改变灯泡的亮度,故B正确;
C、若将该电位器的1、3接线柱接入电路,则电位器全部的电阻都接入了电路,不能改变电阻大小,故C错误;
D、在连接电位器时,选择2接线柱,再从1与3接线柱选择其中的一个连入电路,可以起到变阻作用,故D正确。
故选:ABD。
20.如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,定值电阻R′在电路中的作用是 (加满油/用完油)浮标时起到作用。图中油量表实质上是一个 (选填“电流表”或“电压表”或“电能表”)改装的。
【答案】加满油;电流表。
【解答】解:定值电阻R'和滑动变阻器R串联,电路中电流为 。当滑杆P滑到最底端时,油箱中加满油,滑动变阻器阻值为0,此时定值电阻R'可以让电路中电流不会太大,起到保护电路的作用。
图中油量表串联在电路中,实质上是一个电流表改装的。
故答案为:加满油;电流表。
21.中国的无人机技术发展迅速,水平居世界前沿,如图所示是操纵无人机飞行的“调速”手柄,可改变无人机飞行的速度,与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ,这个装置用的时间长了,上面会聚集大量的灰尘使电路接触不良,这说明此时的灰尘属于 (选填“半导体”“导体”或“绝缘体”)。
【答案】滑动变阻器;绝缘体。
【解答】解:电动自行车上的“调速”把手相当于我们学过的滑动变阻器,它是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻,从而达到改变电路中电流大小的目的;
上面会聚集大量的灰尘而接触不良,这说明灰尘属于绝缘体。
故答案为:滑动变阻器;绝缘体。
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