第4节 变阻器(模型与方法)物理人教版九年级全一册
2026-09-04
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精品
摘要:
本初中物理讲义聚焦变阻器核心知识点,系统梳理滑动变阻器的原理(改变接入电阻丝长度)、规格意义(最大阻值与额定电流)、接线柱选择(一上一下)、错误接法(同上或同下)及旋钮式、插孔式等应用,构建从基础原理到实际应用的完整学习支架。
该资料以模型化教学为特色,通过9个专项模型结合技巧口诀强化科学思维,分层练测(基础夯实、培优拔高)提升科学探究能力,例题变式融入生活实例,课中辅助教师高效授课,课后助力学生巩固知识、弥补薄弱环节。
内容正文:
第4节 变阻器
(
模型破解
规范思维路径,强化科学逻辑
……………………………………………………
…
…………
01
~
22
模型
0
1.
滑动变阻器的原理
………………………………………………………………………………
01
模型02.滑动变阻器规格的物理意义
……………………………………………………………………
03
模型0
3
.
滑动变阻器
接线柱的正确选择
………………
…………………………………………………
05
模型0
4
.
滑动变阻器接线柱的
错误
选择
…………………………………………………………………
07
模型0
5
.
用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
………………………………………………………………
10
模型0
6
.
按要求选择滑动变阻器的接线柱
………………………………………………………………
12
模型0
7
.
旋钮式变阻器
……………………………………………………………………………………
15
模型0
8
.
插孔式变阻器
……………………………………………………………………………………
17
模型0
9
.
变阻器在生活中的应用
…………………………………………………………………………
19
真题演练
熟悉考试形式,提升实战能力
…………
……
………………………………………
…
………
22
~
27
分层练测
实现精准提效,最终整体达标
…………………………………………………………………
27
~
38
基础夯实
……………………………………………………………………………………
27
~
32
培优拔高
……………………………………………………………………………………
32
~
38
)
模型01.滑动变阻器的原理
(
技巧:
原理锚定
:
本质逻辑
:
电阻丝横截面积、材料固定时,接入电路的电阻丝越长,电阻越大,对应电路电流越小。
排除干扰
:
分析时只看接入电路的电阻丝部分,金属杆电阻可近似为
0
,不参与阻值计算。
接线判断
:
有效接法
:
只有
“
一上一下
”
的
4
种接法(
AC
、
AD
、
BC
、
BD
)能改变阻值,接最上方两个接线柱电阻为
0
、接最下方两个接线柱电阻为最大值,均无法调节。
阻变速判
:
先锁定下方已接的接线柱,滑片
远离该下接线柱
时接入电阻变大,
靠近该下接线柱
时接入电阻变小。
口诀:
上上连接算导线,下下连接全阻连;
)
(
一上一下阻值变,四种接法要记全。
提醒:
牢记
“
一上一下
”
核心
:上面任意接线柱接入都不影响阻值变化,
阻值变化完全由下方接入的接线柱决定
。
)
【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、D接入电路时,滑片P向左移动,接入电路的电阻丝的长度________,接入电路的阻值________(两空均选填“变大”或“变小”)。
【答案】变大;变大
【解析】将接线柱B、D接入电路时,电阻丝的BP段接入电路,滑片P向左移动,接入电路的电阻丝的长度变大;当材料、粗细一定时,电阻越长,阻值越大,所以接入电路的阻值变大。
【变式1-1】要改变电路中的电流,可以改变滑动变阻器接入此电路中的( )
A.长度 B.密度 C.材料 D.横截面积
【答案】A
【解析】滑动变阻器的工作原理是通过改变连入电路电阻丝的长度来改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流;使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1-2】现将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,如图所示。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变小后变大
【答案】B
【解析】当可视化滑动变阻器接A、D两接线柱时,接入电路的是A到滑片P之间的电阻丝。当滑片向右滑动时,A到滑片P之间的电阻丝长度变长。根据滑动变阻器“电阻丝越长,电阻越大”的原理,可知变阻器接入电路的电阻将变大。
故选B。
【变式1-3】题图中为滑动变阻器,若只将接线柱A、B接入电路并向右移动滑片P时,接入的阻值将________;若只将接线柱A、C接入电路并向右移动滑片P时,接入的阻值将_________;若只将接线柱A、D接入电路并向右移动滑片P时,接入的阻值将_________(三空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】不变;变大;变大
【解析】由图可知,当变阻器只将接线柱A、B接入电路,A、B间是电阻丝,当接这两个接线柱时,此时连入电路中的是一个定值电阻,向右移动滑片P时,接入电路的阻值不变。
将接线柱A、C接入电路,连接方式属于“一上一下”,接入电路中的电阻丝是AP段,当向右移动滑片P时,AP段电阻丝长度变长,接入的阻值将变大。
将接线柱A、D接入电路,连接方式属于“一上一下”,接入电路中的电阻丝是AP段,当向右移动滑片P时,AP段电阻丝长度变长,接入的阻值将变大。
模型02.滑动变阻器规格的物理意义
(
技巧:
滑动变阻器的铭牌通常标注类似
“50Ω
1.5A
”
的字样,两个参数分别对应明确的物理含义:
最大阻值
:
标注的电阻值(如
50Ω
),代表滑动变阻器可调节的最大电阻,其阻值变化范围为
0
到该最大值。
额定最大电流
:
标注的电流值(如
1.5A
),代表滑动变阻器允许通过的最大安全电流,超过该值会烧坏电阻丝。
口诀:
滑阻铭牌两个数,大欧最大可调阻,
安培上限安全流,超流烧件要记熟。
提醒:
不要把最大阻值当成“固定阻值”:滑动变阻器安全工作时,接入电阻可以是0到最大值之间的任意值,并非必须调到最大阻值才能使用。
不要把最大允许电流当成“额定工作电流”:只要电路电流不超过该数值,滑动变阻器都能安全工作,不是必须达到这个电流值才能正常使用。
不能直接用
“
最大阻值
×
最大电流
”
算出的电压值,作为滑动变阻器两端允许的最大安全电压。例如
“
10
Ω
1A
”
的滑动变阻器,不能认为两端电压不超过10V就安全:当它接入的电阻为5
Ω
时,10V电压会让电路电流达到
2A
,远超
1A
的安全上限,直接烧坏元件。
安全判断的核心依据永远是实际电流不超过铭牌标注的最大电流,而非两端电压数值。
)
【例2】有几位同学拿来一个滑动变阻器,看到铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法中,正确的是( )
①铭牌的含义是:连入电路中的最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A
②铭牌的含义是:连入电路中的最大值是20Ω,允许通过的最大电流是1A
③当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把A、C两个接线柱接入电路
④当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把B、C两个接线柱接入电路
A.②④ B.①③ C.②③ D.①④
【答案】C
【解析】滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”,表示滑动变阻器的最大电阻是20Ω,允许通过的最大电流是1A;当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,一定选择A接线柱,上面的接线柱任意选择,所以,选择接线柱AD或AC。
综上,②③正确,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式2-1】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_____________,若电路中的电流为1.5A,这个滑动变阻器_________接入该电路(选填“可以”或“不可以”)。
【答案】最大阻值;可以
【解析】滑动变阻器是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,“20Ω”表示滑动变阻器的最大阻值是20Ω;“2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2A,若电路中的电流为1.5A,这个滑动变阻器可以接入该电路。
【变式2-2】某滑动变阻器铭牌上标有“10Ω 1.5A”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】见解析;A
【解析】滑动变阻器铭牌上标有“10Ω 1.5A”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。
【变式2-3】实验室中常用的变阻器是通过__________________________改变电阻的;其铭牌上标有“15Ω 0.5 A”字样,其中“0.5A”表示______________________________________;如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中油量表是用________表改装的。当油箱中的油面下降时,R接入的电阻值将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】改变连入电路中的电阻丝的长度;滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A;电压;增大
【解析】滑动变阻器的原理:通过改变连入电路的电阻线的长度,来改变连入电路的电阻值,从而改变电路中的电流。滑动变阻器标有“15Ω 0.5A”,表示的是滑动变阻器的最大电阻值和允许通过的最大电流,因此“0.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A。
由图可知,油量表并联在R两端,所以油量表是由电压表改装而成的。
当油箱中的油面下降时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片上移,R接入电路中的电阻增大。
模型03.滑动变阻器接线柱的正确选择
(
技巧:
必须从上方金属杆的
2
个接线柱中任选
1
个,再从下方电阻丝两端的
2
个接线柱中任选
1
个接入电路,也就是
“
一上一下
”
接法,这是唯一能实现变阻功能的正确方式。
要求滑片右移时电阻变小:选择右下接线柱,搭配上方任意一个接线柱。
要求滑片右移时电阻变大:选择左下接线柱,搭配上方任意一个接线柱。
口诀:
一上一下接线法,下柱定阻是核心。
近小远大看滑片,闭前最大护电路。
提醒:
下接线柱是决定电阻变化的核心,滑片靠近所选的下接线柱,接入电阻变小;滑片远离所选的下接线柱,接入电阻变大。
接好线后闭合开关前,要把滑片移到
“
远离所选下接线柱
”
的一端,让初始接入电阻最大,避免通电瞬间电流过大烧坏电表、灯泡等元件。
)
【例3】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。
故选A。
【变式3-1】当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.电路中实际接入的是电阻丝的左端到滑片P的位置,滑片向右移动时,这段长度增加,电阻变大,故A符合题意;
B.电路中实际接入的是滑片导轨的两端,可看成一段无阻值导线,所以电路的阻值跟滑片的位置无关,即滑片右移时,连入电路的电阻不变,故B不符合题意;
C.电路中实际接入的是电阻丝的左右两端,可看成一段定值电阻,所以电路的阻值也跟滑片的位置无关,即滑片右移时,连入电路的电阻不变,故C不符合题意;
D.电路中实际接入的是电阻丝的右端到滑片P的位置,滑片向右移动时,这段长度减小,电阻变小,故D不符合题意。
故选A 。
【变式3-2】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
【解析】ABCD.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A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-3】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。
故选D。
模型04.滑动变阻器接线柱的错误选择
(
技巧:
接上面两个接线柱(同上)
:接入电阻几乎为
0
,相当于导线,无法调节电流,易造成电流过大烧坏元件。
接下面两个接线柱(同下)
:接入全部电阻丝,相当于定值电阻,滑片移动时阻值完全不变,失
去变阻作用。
闭合开关前滑片未置于最大阻值处
:电路初始电流过大,电表指针易打满偏,属于操作类典型错误。
口诀:
接线若选上两柱,电阻为零如导线。
同接下端定值阻,滑片移动亦枉然。
提醒:
看到
“
滑片右移电流变大
”
类要求,直接优先选定下接线柱为右侧接线柱,再任意选一个上接线柱即可,不用反复试错。
实物图找错误时,优先排查滑动变阻器的接线柱组合,90%的接法错误都出在
“
同上
”
或
“
同下
”
这两类情况。
)
(
实物图找错误时,优先排查滑动变阻器的接线柱组合,90%的接法错误都出在
“
同上
”
或
“
同下
”
这两类情况。
)
【例4】如图所示,连接好电路,闭合开关后,灯泡非常暗,无论如何调节滑动变阻器的滑片P,灯泡亮度和电流表的示数都不改变,则导线1和2分别接在了滑动变阻器的________两个接线柱上。
【答案】C、D
【解析】根据题意,无论如何调节滑动变阻器的滑片P,灯泡亮度和电流表的示数都不改变,说明滑动变阻器使用了同上接线柱或同时使用了同下接线柱,由于闭合开关后,灯泡非常暗,说明同时使用了同下接线柱,因此是导线1和2分别接在了滑动变阻器的C、D两个接线柱上。
【变式4-1】如图是一学生用回形针作滑片,一段合金丝作电阻线设计的模拟调光灯电路。闭合开关后,向左移动回形针,发现灯泡发光,但亮度几乎不变,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡被短路 B.合金丝的阻值太大
C.电源断路 D.合金丝的电阻太小
【答案】D
【解析】亮度几乎不变,说明电路中的电流大小几乎不变,也就是说在移动回形针时,对电路的总电阻的影响较小,可能的原因是合金丝的电阻太小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式4-2】如图所示,有关滑动变阻器的使用,下列说法错误的是( )
A.铭牌上的“10Ω 2A”表示滑动变阻器的变阻范围是0~10Ω
B.滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
C.接线柱C、D端接进电路为定值电阻
D.滑片P和线圈之间是导电的
【答案】C
【解析】A.铭牌说明变阻器连入电路的最大阻值为10Ω,即该变阻器的变阻范围为0~10Ω。故A正确,不符合题意;
B.只有一上一下的接线,才能改变变阻器连入电路的电阻丝的长度,从而改变变阻器连入电路的电阻。故B正确,不符合题意;
C.接线柱C、D端接进电路时,变阻器中只有金属杆部分有电流通过,相当于电阻为0的导线。故C错误,符合题意;
D.滑片P和线圈之间是导电的,这样才能通过滑片移动改变接入电路的电阻,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式4-3】在探究“用滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中,小王把开关、小灯泡、滑动变阻器、电源用导线连接好后,闭合开关,小灯泡亮了。他想改变小灯泡的亮度,但无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡的亮度就是不变。
(1)请你指出小王在实验中关于滑动变阻器的连接方式可能存在的两种错误:
①_______________________________________;②_______________________________________。
(2)请你用笔画线代替导线,将实物图中的滑动变阻器接在A、B两接线柱上,使滑动变阻器能改变小灯泡的亮度。(要求:当滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗)
(3)该同学连接好电路的最后一根导线,小灯泡立刻发出较强的亮光,移动滑动变阻器滑片,灯泡变暗。写出导致上述现象的两个错误操作:
①_______________________________________;②_______________________________________。
【答案】(1)①导线都接了滑动变阻器的上面两个接线柱;②导线都接了滑动变阻器的下面两个接线柱;(2)见解析;(3)①连接电路的过程中开关没有断开;②电路接通前,滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大的位置
【解析】(1)无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡的亮度就是不变,说明滑动变阻器在电路中不能改变接入电路的电阻大小,因此小王在实验中关于滑动变阻器的连接方式可能存在的两种错误为:
①导线都接了滑动变阻器的上面两个接线柱;
②导线都接了滑动变阻器的下面两个接线柱;
(2)在探究“用滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中,滑动变阻器与灯泡串联,当滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗,说明此时滑动变阻器接入电路中的电阻变大,因此需要将滑动变阻器下面左侧的接线柱接入电路,上面的两个接线柱任意一个接入电路中,如图所示:
(3)该同学连接好电路的最后一根导线,小灯泡立刻发出较强的亮光,说明在连接电路时,开关没有断开,移动滑动变阻器滑片,灯泡变暗,说明电路接通前,滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大的位置。因此导致上述现象的两个错误操作为:
①连接电路的过程中开关没有断开;
②电路接通前,滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大的位置。
模型05.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
(
技巧:
核心接线准则
:必须遵循
“
一上一下
”
接线法,同时接上面两个接线柱相当于导线,同时接下面两个接线柱相当于定值电阻,都无法调节亮度。
逆向推导法
:如果题目要求「滑片右移,小灯泡变亮」,说明电路电流要变大、滑动变阻器接入电阻要变小,直接选定右下接线柱接入电路,再任选上方一个接线柱即可。
闭合开关前操作
:滑片必须置于
阻值最大处
,也就是让滑片离你选的下方接线柱距离最远,避免电流过大烧坏小灯泡。
口诀:
一上一下串灯泡,下柱定调最重要,
近下灯亮远下暗,闭前滑片跑最远。
提醒:
不要死记硬背
“
左大右小
”
这类口诀,必须先确认题目里接入的下方接线柱是左侧还是右侧,再判断阻值变化。
涉及功率计算时,小灯泡灯丝电阻随温度变化,不能直接当成定值电阻硬套公式,要结合题目给出的工作状态分析。
)
【例5】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,将滑片向左滑动时,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D C.接B与C D.接B与D
【答案】C
【解析】滑动变阻器应“一上一下”接入电路中,由题意可知,将滑片P向左滑动时,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,所以,由图可知一定选择了左下角的接线柱C,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C”或者“B和C”。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式5-1】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C接线柱与________接线柱接在电路的M、N两端。闭合开关前,滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端。
【答案】A;B
【解析】滑片P向左端滑动时,灯泡变亮,说明电路中电流变大。根据欧姆定律可知,在电源电压不变时,电流变大,滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以滑动变阻器的C接线柱与A接线柱接在电路的M、N两端。
闭合开关前,滑片P应 在阻值最大处即B端。
【变式5-2】电源的电压恒定。闭合开关后,向左移动滑片能改变小灯泡亮度的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据滑动变阻器改变小灯泡亮度的要求:一要把滑动变阻器串联在被控电路中;二要把滑动变阻器的接线柱“一上一下”接入电路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式5-3】请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求:电流表只测L1的电流,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯L2的亮度逐渐变暗,灯L1的亮度不变。
【答案】
【解析】由题知,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯L2的亮度逐渐变暗,灯L1的亮度不变,即两灯互不影响,所以两灯是并联的,且滑动变阻器的左接线柱与L2串联;电流表测L1的电流,所以电流表应与L1串联,实物连接如图所示
模型06.按要求选择滑动变阻器的接线柱
(
技巧:
唯一有效接法
:必须选择
“
一上一下
”
两个接线柱,这是滑动变阻器能实现变阻功能的唯一正确接法。
两种错误接法
:同时接上面两个接线柱,相当于接入一根导线,电阻几乎为
0
;同时接下面两个接线柱,相当于接入一个定值电阻,滑片移动无法改变阻值。
上接线柱特性
:上方金属杆的两个接线柱完全等效,选任意一个都不会影响阻值变化趋势
。
口诀:
要大就离下柱跑,要小就往下柱靠;
上柱随便挑一个,下柱定好错不了。
提醒:
✅
分清
“
上
”
和
“
下
”
的作用
:上接线柱只是
“
引出线
”
,接哪个(
C
或
D
)对电阻变化没影响;真正决定电阻变大变小的是
下接线柱
(
A
或
B
)。
✅
口诀
“
远大近小
”
:滑片
远离
下接线柱时,接入的电阻丝变长,
电阻变大
;滑片
靠近
下接线柱时,
)
(
电阻丝变短,
电阻变小
。
❌
别接错成
“
同上
”
或
“
同下
”
:都接上面,相当于导线,电阻几乎为
0
,可能短路;都接下面,电阻一直最大且调不了。
⚠️
看清题目要求
:比如要求
“
滑片右移,电流变小
”→
说明电阻要变大
→
那就必须接
左下
(
A
);如果要求
“
滑片右移,电流变大
”→
电阻变小
→
接
右下
(
B
)。
)
【例6】如图所示的电路中,在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关。当滑片P向左滑动时,使滑动变阻器接入电路的电阻变大。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.闭合开关,当滑片P无论怎样滑动,滑动变阻器的电阻都没有接入电路中,A不符合题意;
B.闭合开关,当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,B符合题意;
C.闭合开关,当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,C不符合题意;
D.闭合开关,当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,D不符合题意。故选B。
【变式6-1】如图所示,将两个滑动变阻器串联起来,若将M,N两个接线柱接入电路后,使这两个滑动变阻器接入电路的总电阻值最大,则将滑片P1滑到最________端,P2滑到最________端。(两空均选填“左”或“右”)
【答案】左;左
【解析】如图,若将M、N两个接线柱接入电路后,要使滑动变阻器的阻值最大,则两个滑动变阻器的电阻线都应连入电路,故P1在最左端,P2在最左端。
【变式6-2】如图所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动使得电压表示数变大,电路的E、F端与滑动变阻器接线柱的连接情况正确的是( )
A.E接A、F接B B.E接A、F接D
C.E接C、F接B D.E接C、F接D
【答案】B
【解析】A.由图意知,当E接A,F接B时,此时滑动变阻器全部接入电路,无论怎样移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值始终为最大值,根据串联电路分压原理,此时滑动变阻器两端电压不变,故A不符合题意;
B.由图意知,当E接A,F接D,此时滑片的左边的电阻丝接入电路,当滑片向右移动,接入电路的电阻变大,根据串电路分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压变大,由于电压表并联在滑动变阻器两端,则电压表示数变大,故B符合题意;
C.由图意知,当E接C,F接B,此时滑片的右边的电阻丝接入电路,故滑片向右移动,接入电路的电阻变小,根据串电路分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压变小,由于电压表并联在滑动变阻器两端,则电压表示数变小,故C不符合题意;
D.由图意知,当E接C,F接D,此时滑动变阻器接入电路的阻值为零,相当于一条导线,则电压表被短路,电压表的示数为0,故D不符合题意。故选B。
【变式6-3】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。
故选 D。
模型07.旋钮式变阻器
(
技巧:
锁定有效接入端
:
先明确题目中哪两个接线片接入电路,直接定位接入电路的是滑片左侧还是右侧的电阻丝,排除无关部分的干扰。
套用
“
近小远大
”
法则
:
观察旋钮转动时,滑片是靠近还是远离接入电路的下接线片:滑片靠近接入端:接入电阻丝变短,电阻变小
;
滑片远离接入端:接入电阻丝变长,电阻变大
。
极端位置法快速验证
:
直接取旋钮旋转的两个极限位置(阻值最大、阻值为零),代入电路分析电流、电压的变化,快速排除错误选项
。
口诀:
调光旋钮串进线,开灯先拧最暗边,
往亮转时电阻减,转前先摸哪段连。
提醒:
不要被旋钮的旋转方向迷惑,始终只盯住接入电路的那一段电阻丝。
注意区分
“
全部电阻丝接入
”
和
“
金属杆接入
”
的错误接法,这两种情况都无法调节电阻。
)
【例7】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;图丁测量出的电阻是________Ω。
【答案】2093;1735;9999
【解析】图乙测量出的电阻是:
R乙=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+3×1Ω=2093Ω
图丙测量出的电阻是:
R丙=1×1000Ω+7×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=1735Ω
这个电阻箱的最大量程是:
R丙max=9×1000Ω+9×100Ω+9×10Ω+9×1Ω=9999Ω
图丁测量出的电阻是:
R丁=0×1000Ω+8×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=805Ω
【变式7-1】如图所示,电阻箱的示数为_________Ω。
【答案】6400
【解析】如图所示,该电阻箱的示数为:
R=6×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+0×1Ω= 6400Ω
【变式7-2】如图(a)是某型号旋钮式电阻箱的外形和内部结构,它由九个1000Ω、九个100Ω、九个10Ω和九个1Ω的电阻组成,它箱面上的四个旋钮对应的倍率分别是:×1000、×100、×10、×1,使用时将两个接线柱A、B接入电路中,只要调节这四个旋钮,便可以得到0~9999Ω范围内的任何整数电阻值。如图(b)所示,AB之间的总电阻为( )
A.1936Ω B.8136Ω C.1963Ω D.8163Ω
【答案】D
【解析】由图(b)可知,1000Ω电阻有8个串联接入,100Ω电阻有1个串联接入,10Ω电阻有6个串联接入,1Ω电阻有3个串联接入,则AB之间的总电阻为:
R=8×1000Ω+1×100Ω+6×10Ω+3×1Ω=8163Ω
故选D。
【变式7-3】
(1)如图甲,若要使图中阻值变大,滑片P应该________时针旋转(顺/逆);
(2)如图乙,电阻箱的示数是________Ω。
【答案】(1)顺;(2)2094
【解析】(1)滑动变阻器的原理是通过改变电阻线的长度来改变电阻,甲图中若要使图中阻值变大,则旋转滑片时使接入电路中电阻线的长度变长,故滑片P应该顺时针旋转。
(2)如图乙,电阻箱的示数:
R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+4×1Ω=2094Ω
模型08.插孔式变阻器
(
技巧:
最大电阻计算
:将所有铜塞全部拔出,所有电阻丝串联,总电阻为全部电阻丝的阻值之和。
最小电阻计算
:将所有铜塞全部插入,所有电阻丝都被短路,总电阻为
0Ω
。
指定状态快速读数
:先标记出当前状态下所有拔出的铜塞,把这些铜塞对应的电阻值直接相加,跳过插入铜塞对应的短路电阻,避免重复计算。
目标阻值反向推导
:如果题目要求得到指定阻值,只需挑选若干个电阻值相加等于目标值的铜塞拔出,其余铜塞插入即可。
口诀:
铜塞插,电阻短;铜塞拔,电阻加;
全拔串联总最大,插满电阻等于0。
提醒:
接入逻辑别搞反
:铜塞
拔出
时,对应位置的电阻丝才串联接入电路;铜塞
插入
时,对应电阻被铜塞短路,不参与电路计算,千万不要把
“
插塞
”
和
“
接入电阻
”
的对应关系记反。
最大电阻计算规则
:所有铜塞全部拔出时,所有电阻丝串联,总电阻是所有档位电阻的阻值之和,不是取最大的单个电阻值。
)
【例8】如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图,图中电阻丝上方的金属块和插孔相当于导线,下列说法正确的是( )
A.该变阻器的最大阻值为5欧 B.该变阻器当前的阻值为3欧
C.该变阻器当前的阻值为7欧 D.该变阻器当前的阻值为8欧
【答案】C
【解析】图中电阻丝上方的金属块和插孔相当于导线,把下方的电阻短路,其余的串联在电路中,根据串联电阻的特点知,此时阻值:
R=5Ω+2Ω=7Ω
故C正确,ABD错误。
故选C。
【变式8-1】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
【解析】左图电阻箱的示数:
R=6×1000Ω+2×100Ω+5×10Ω+8Ω=3258Ω
右图电阻箱中从左向右数第2、3个电阻接入电路,示数为:
R′=6Ω+4Ω=10Ω
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式8-2】如图甲所示,电压表的示数是________V;图乙所示的电阻箱的读数为________Ω;图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是________ Ω。
【答案】4;2105;7
【解析】由图甲可知,电压表所接量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表示数为4V。
由图乙可知,电阻箱接入电路的阻值:
R=2×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=2105Ω
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;由图丙可知,A、B两个接线柱之间的电阻是:
5Ω+2Ω=7Ω
【变式8-3】如图所示的测量仪器读数正确的是( )
A.电阻箱的读数为201.1Ω
B.插入式电阻箱A、B两个接线柱之间的电阻值是7Ω
C.电流表的示数为1.5A
D.电压表的示数为12.5V
【答案】B
【解析】A.电阻箱接入电路电阻值:
2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+1×1Ω=2011Ω
故A错误;
B.当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入电路;由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻:
5Ω+2Ω=7Ω
故B正确;
C.电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02,电流为0.3A,故C错误;
D.电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.5V,故D错误。
故选B。
模型09.变阻器的实际应用
(
技巧:
接线规则:必须“一上一下”;接两上≈导线(
R
≈0),接两下≈定值电阻(
R
不变)。
有效电阻段:由下方接线柱决定——电流从下接线柱流入,经滑片流出,有效长度为“下接线柱到滑片”的电阻丝。
✅ 滑片远离下接线柱→电阻丝变长→ R增大
✅ 滑片
靠近
下接线柱→电阻丝变短→
R
减小
)
(
口诀:
串入电路选上下,滑片看定下柱家。
远阻变大近变小,闭前拨到最大涯。
提醒:
闭合开关前,滑片移到阻值最大处,保护电路。
接线必须
“
一上一下
”
,不能接成
“
一上两下
”
直接短路电源。
电流不超过额定值,防止烧毁变阻器。
)
【例9】旋转式变阻器(如图所示)与滑动变阻器相比,外形不同,但原理都是通过改变接入电路的导体的 来改变其接电路的电阻。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________。
【答案】长度;变大
【解析】旋转式变阻器与滑动变阻器的原理都是通过改变接入电路的导体的长度来改变其连入电路的电阻。
图中旋转式变阻器的AB两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是PA段,当轴顺时针旋转时,它连入电路的电阻丝的长度变大,故它连入电路的电阻将变大。
【变式9-1】下图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩“油门”时,滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻变_______,电流表的示数变________。
【答案】小;大
【解析】如图所示,电阻圈电流从M进,N出,滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动,接入电路阻值减小,因此电路电流增大,电流表示数变大。
【变式9-2】图是一辆电动自行车,将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,通过旋转右侧调速把手就可以控制行驶的快慢。下列说法不正确的是( )
A.车钥匙相当于电路中的开关
B.右侧调速把手相当于滑动变阻器
C.电动自行车行驶过程中将电能全部转化为机械能
D.给电动自行车充电时,蓄电池相当于简单电路中的用电器
【答案】C
【解析】A.车钥匙可以控制电路的通断,所以相当于一个开关,故A正确,不符合题意;
B.右侧调速把手相当于滑动变阻器,可以通过改变电路中的电流大小来改变车速,故B正确,不符合题意;
C.电动车行进过程中消耗电能,获得机械能和内能,因此电能主要转化为机械能,故C错误,符合题意;
D.给电动车充电时,蓄电池消耗电能,所以相当于电路中的用电器,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式9-3】小明设计了如图四个电路,可以测量人体重的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.图 A中R1与R串联,电压表测R1两端的电压。当人站在上面时,体重变化会使R1接入电路的电阻变化,根据串联分压原理,R1变化,其两端电压也会变化,通过电压表的示数可以反映出人体重的变化,所以该电路可以测量人体重,故A符合题意;
B.如图电流表与滑动变阻器并联,电流表将滑动变阻器短路,并且电流表示数不随人体重的改变而改变,故B不符合题意;
C.电路为串联电路,电压表测量电源电压,而电源电压不变,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故C不符合题意;
D.如图电压表与两电阻串联,电压表的内阻很大,在电路中相等于断路,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故D不符合题意。
故选A。
1.(2025·四川达州)一节新干电池电压约为______V,如图所示电阻箱阻值读数为_______Ω。
【答案】1.5;2096
【解析】不同电源的电压不同,一节新干电池电压约为1.5V。
由图可知,此变阻箱接入电路的电阻为2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω。
2.(25-26九上·深圳·期中)关于电阻圈的材料,应该选用_____________(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”),电动汽车的“油门”装置电路元件实质是一个_____________(选填“定值电阻”、“滑动变阻器”或“超导体”)。
【答案】镍铬合金丝;滑动变阻器
【解析】电阻圈需要较大的电阻值,在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,适合作为电阻材料。
电动汽车的“油门”通过改变接入电路的电阻丝长度来调节电流,属于滑动变阻器的工作原理。
3.(25-26九上·菏泽鄄城县·期中)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_________;滑动变阻器的铭牌标有“20Ω;2A”字样,其中20Ω表示__________________________________;2A表示___________________________________。
【答案】长度;滑动变阻器能够接入电路中的最大阻值为20Ω;滑动变阻器允许通过的最大电流为2A
【解析】导体电阻的大小与长度、材料、横截面积、温度等有关,其它条件不变时,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。
滑动变阻器的铭牌标有“20Ω;2A”字样,其中20Ω表示滑动变阻器能够接入电路中的最大阻值为20Ω,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。
4.(2025·黑龙江绥化·三模)如图所示为旋转式变阻器,若将该旋转式变阻器的B、C两接线柱接入风扇中,则连入电路的弧形电阻片是________(选填“AP”“PB”或“AB”)段;当轴沿顺时针方向旋转时,风速将________(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】PB;变大
【解析】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B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是PB段。
当轴沿顺时针方向旋转时,连入电路的弧形电阻片长度变小,接入PB阻值变小,电源电压不变,电路中的电流将变大,风速将变大。
5.(25-26九上·长春德惠·期末)电位器由滑片和电阻丝两部分组成,相当于一个变阻器,在生活中的应用非常广泛,下列不属于其应用的是( )
A.调节耳机音量 B.调节电灯亮度
C.调节热机效率 D.调节电风扇风力
【答案】C
【解析】A.调节耳机音量时,通过改变电位器接入电路的电阻,改变电路中的电流,从而改变耳机发声的响度,属于电位器的应用,故A不符合题意;
B.调节电灯亮度时,利用电位器改变电路电阻,进而改变电流,使电灯实际功率变化,达到调节亮度的目的,属于电位器的应用,故B不符合题意;
C.热机效率是热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,影响热机效率的因素主要有燃料燃烧情况、废气带走的能量、散热损失、机械摩擦等,无法通过电位器调节,不属于电位器的应用,故C符合题意;
D.调节电风扇风力时,通过电位器改变电路电阻,改变通过风扇电动机的电流,使电动机转速变化,从而调节风力,属于电位器的应用,故D不符合题意。
故选C。
6.(2025·成都市)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
【解析】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。
7.(2026·山东)某款智能眼镜所搭载的光学模块能将导航信息直接投射在用户视野中,语音导航时,通过手指按在镜腿上移动可调节音量,如图所示。起调节作用的“镜腿”相当于电路中的( )
A.电源 B.开关 C.导线 D.滑动变阻器
【答案】D
【解析】滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路的电阻长度改变电阻,从而改变电路中的电流。手指在镜腿上移动可以调节音量,本质是通过改变电路电流大小改变声音响度,作用和滑动变阻器完全符合。故选D。
8.(2026·云南)如图所示的仪器和仪表,使用或读数正确的是( )
A.图甲中用刻度尺测量木块的边长 B.图乙中用温度计测量水的温度
C.图丙中电阻箱的阻值为2026Ω D.图丁中速度表的示数为70km/h
【答案】C
【解析】A.使用刻度尺测量长度时,刻度尺需要与被测边长平行,且刻度线紧贴被测物体。图甲中刻度尺倾斜放置,不符合操作要求,故A错误;
B.使用温度计测量液体温度时,温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,且不能接触容器底和容器壁。图乙中温度计玻璃泡接触容器底,使用方法错误,故B错误;
C.电阻箱的读数为各旋钮对应数字乘对应倍率后相加,计算总电阻:
R=2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+6×1Ω=2026Ω
故C正确;
D.速度表单位为km/h,分度值为10km/h,图中指针指向60km/h,不是70km/h,故D错误。
故选C。
9.(25-26•九上·辽宁锦州•期末)图甲所示的是小明同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。R1为10Ω的定值电阻,R2是规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,油量表是由测量范围为0~0.6A的电流表改装而成的,电源电压固定不变。
(1)图甲实验装置的工作原理是:当油箱内油面上升时,金属滑片________(选填“向上”或“向下”)移动,油量表示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)图乙所示的是同班同学小华利用同样的器材设计的测定油箱内油面高度的实验装置。你认为设计更合理的是_______同学,原因是:_______________________________________。
【答案】(1)向下;变小;(2)小华;小华的设计中,油面上升,油量表的示数变大
【解析】(1)题图甲所示的实验装置中,油面上升时,油箱中的球向上运动,由于杠杆的作用,金属滑片向下运动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中油量表的示数变小。
(2)小华同学的设计更合理,因为在该同学设计的电路中,当油量增加时,滑动变阻器连入电路的电阻减小,油量表的示数变大,与人们的生活习惯相符。
10.(2026·四川泸州)在学习了“金属导体电阻的影响因素”后,小红想进一步了解“液态导体电阻的影响因素”。小红设计了如图甲所示的实验,为水平柱状玻璃管,右端电极固定,左端电极自由移动可改变管内液体的长度,管上端开有小孔可注入液体,下端有一阀门可放出液体。
(1)图甲所示实验方案通过__________反映液态导体的电阻大小,下列_______实验中也用到了同样的实验方法。
A.探究光的反射定律
B.探究液体内部的压强与哪些因素有关
C.探究杠杆的平衡条件
(2)老师建议小红在电路中增加一个灵敏电流计,如图乙所示,这样做可更灵敏地通过电流变化反映_______________的变化。
(3)小红先在P中注入半管盐水,关闭K,拟将左侧电极向右推,以探究电阻与长度的关系。老师指出这样设计有问题,问题是________________________________________________________________。
(4)于是,小红控制左端电极位置不变,关闭K,继续注入盐水,发现注入的盐水越多,电流计示数越大,由此可知:盐水导体长度不变时,电阻随____________增大而减小。
(5)接着,改变管中盐水的长度L,始终保持管中注满盐水。多次实验获取数据,并作出电流I与长度L的关系,如图丙中实线a所示,由图像可知,注满盐水时,长度越长,电阻________。
(6)小红换另一种液体,重复(5)中实验步骤,采集数据,绘制出如图丙中虚线b所示的图像,可判断这种液体导电性比盐水更_______(选填“好”或“差”)。
【答案】(1)灯泡亮度;B;(2)液态导体电阻;(3)向左推动电极时,盐水长度变短的同时,横截面积也变大,没有控制液体横截面积相同;(4)横截面积;(5)越大;(6)好
【解析】(1)电路中电源不变,液体电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗,通过灯泡亮暗反映电阻大小,运用了转换法;
探究液体内部的压强与哪些因素有关实验,观察U形管两边的液面高度差来反映液体内部压强的大小,AC实验均无转化法,故选B。
(2)电源电压不变,灵敏电流计示数由电路总电阻(液态导体电阻)决定,可灵敏反映液体电阻变化。
(3)探究电阻与长度关系,需控制横截面积、液体种类不变,左推电极,液体长度减小、横截面积增大,存在两个变量,不符合控制变量法。
(4)电极不动,盐水长度不变,注入盐水越多,液体横截面积越大,电流越大,电阻越小,即电阻随横截面积增大而减小。
(5)电源电压不变,长度L越长,电流I越小,由可知电阻越大。
(6)相同液体长度L下,虚线b的电流大于实线a,由欧姆定律,电流越大,电阻越小,导电性更好。
【基础夯实】
1.如图所示,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到________(选填“a”或“b”)端,这样做的目的是为了____________。闭合开关,当向左移动滑片P时,小灯泡变________(选填“亮”或“暗”)。
【答案】b;保护电路;亮
【解析】为保护电路,闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处,所以应该移到b端。
闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,是为了保护电路。
小灯泡与滑动变阻器串联,当向左移动滑片时,滑动变阻器阻值变小,电路总电阻变小,总电压不变,电流变大,灯泡变亮。
2.如图所示,如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图,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,b与金属滑片相连、为实现调光功能,电位器应与灯________(选填“串联”或“并联”);当将b、c接线柱接入电路,为使灯变亮,应___________(选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。
【答案】串联;顺时针
【解析】电位器实质就是一个滑动变阻器,应与灯串联使用;当将b、c接线柱接入电路,可知接入电路中的电阻丝是滑片到c接线柱之间的部分,为使灯变亮,应使接入的电阻丝的长度变短,即将滑片顺时针旋动即可。
3.如图所示,闭合开关后电路将处于________状态;要使电路中两灯并联,可以将导线1接B接线柱的一端改接到________接线柱。
【答案】短路;A(C)
【解析】如图所示的电路中,闭合开关,电流直接沿导线流回电源的负极,所以引起电源短路,会损坏电源。
要使电路中的两灯并联,电流应分别流入两个灯泡,可以将导线1接B接线柱的一端改接到A(C)接线柱。
4.如图甲所示,电阻箱接入电路的阻值为________Ω,图乙为亮度可调的台灯,电位器(就是滑动变阻器)是调节其亮度的装置;图丙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动,若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将________(填“和”“和”或“和”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用_____________(填“铜丝”或“镍铬合金丝”),在闭合开关前,应将阻值调到________(填“最大”或“最小”)来保护电路。
【答案】2000;b和c;镍铬合金丝;最大
【解析】电阻箱的示数为:
R箱=2×1000Ω+0×100Ω+0×10Ω+0×1Ω=2000Ω
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,则电路中电阻变小,则应连接接线柱b和c与灯泡串联后接入电路。
在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作的话,达不到明显改变电阻的目的;因此关于电位器上电阻丝的材料,应该选用镍铬合金丝。
电源电压一定,在变阻器连入电阻最大时,电路中电流最小,因此在闭合开关前,应将阻值调到最大处,对电路起保护作用。
5.图甲是家用风扇的调速开关,图乙是调速开关的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.将接线柱a与b接入电路 B.将接线柱b与c接入电路
C.将接线柱a与c接入电路 D.以上连接方法都可以
【答案】A
【解析】电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流达到改变风扇转速的目的。要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,则电路中电流要变大,可知电位器接入电路的电阻要变小,应将接线柱a与b接入电路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.在如图所示滑动变阻器的四种接法中,当滑动变阻器滑片P 向右移动时,接入电路中的电阻增大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.图中同时接入上方两接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻始终为零,故A不符合题意;
B.图中同时接入下方两接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻始终为最大阻值,故B不符合题意;
C.图中采用了一上一下的接法,接入了左下接线柱,滑片左侧电阻丝接入电路,当滑动变阻器滑片P 向右移动时,接入电路中的电阻增大,故C符合题意;
D.图中采用了一上一下的接法,接入了右下接线柱,滑片右侧电阻丝接入电路,当滑动变阻器滑片P 向右移动时,接入电路中的电阻减小,故D不符合题意。
故选 C。
7.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LED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
【解析】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。
8.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
【解析】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。
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。
9.如图所示,请将实物图补充完整,要求当滑动变阻器滑片右移时灯泡变亮,电压表测量小灯泡电压。
【答案】
【解析】当滑动变阻器滑片右移时灯泡变亮,则滑动变阻器接入电路中的电阻变小,应接入B接线柱;电压表测量小灯泡电压,应与小灯泡并联,如下图所示:
10.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)见解析;(3)右;(4)见解析
【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,如图:
(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,如下:
【培优拔高】
1.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
【解析】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:
R=3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω
2.滑动变阻器是通过改变接入电路电阻丝的_________来改变电阻的大小的;如图是插入式电阻箱的结构示意图,A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω。
【答案】长度;7
【解析】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。
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:
R=5Ω+2Ω=7Ω
3.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
【解析】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。
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。
4.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个_____________,观察小灯泡,小灯泡变亮,说明风力变________(填“大”或“小”)。有人认为把图中的灯泡换成电流表更好,你的观点是___________。
【答案】滑动变阻器;大;不可行
【解析】据题可知,无风时OC是竖直的,连入电路的电阻是AB段,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,风力测定仪相当于滑动变阻器。
风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大,灯泡越亮;但若将小灯泡换成电流表后,由于该电路中只有滑动变阻器一个电阻,所以若风力过大,可能会导致电路发生短路,因此不能将灯泡换成电流表。
5.两只滑动变阻器分别标有“3A 20Ω”和“5A 40Ω”的字样,当把这两只滑动变阻器串联接在电路中使用时,电路中允许通过的最大电流为( )
A.3A B.5A C.8A D.4A
【答案】A
【解析】标有“3A 20Ω”的电阻允许通过的最大电流为3A, 标有 “5A 40Ω” 的电阻允许通过的最大电流为5A,串联电路中各处电流相等,所以,当把这两只滑动变阻器串联接在电路中使用时,电路中允许通过的最大电流为3A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】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,故A不符合题意;
B.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,故B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,故C符合题意;
D.滑动变阻器为定值电阻接入了电路,滑片移动,连入电路的电阻丝不变,电阻不变,故D不符合题意。
故选C。
7.用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.电阻丝最好是用铜制成的导体,缠绕电阻丝的圆筒最好是绝缘体
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端
C.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样,其中“2A”是指使用滑动变阻器时的电流
【答案】C
【解析】A.电阻丝是导体,但要有一定的电阻,这样才能对电路起到调节作用,而铜丝的电阻非常小,不适合做电阻丝;缠绕电阻丝的圆筒要求不能导电,是绝缘体,故A错误;
B.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器阻值应调至最大,故图中滑片应置于最右端,故B错误;
C.闭合开关后,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,小灯泡的亮度变暗,故C正确;
D.滑动变阻器上的铭牌标有“20Ω 2A”,其中的2A是指滑动变阻器允许通过的最大电流,故D错误。
故选C。
8.小祝同学用旧家电拆下的电位器设计了一款风速可调的小电扇,当沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,下列方案符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,即顺时针转动时,电阻变小,电流变大;
A.将a、c接入电路,相当于定值电阻,不能改变小风扇风速,故A不符合题意;
B.将b、c接入电路,电位器与灯泡并联,两者之间互不影响,不论怎么移动电位器滑片,都无法改变风扇风速,故B不符合题意;
C.将a、b接入电路,顺时针旋转时,接入电路的电阻变大,电流变小,风扇风速变小,故C不符合题意;
D.将b、c接入电路,顺时针旋转时,接入电路的电阻变小,电流变大,风扇风速变大,故D符合题意。
故选D。
9.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】见解析
【解析】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:
10.某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验,电路如图甲所示。
(1)若实验中电流不超过0.6A,滑片向A端移动灯变亮,请用笔画线将图乙中实物连接起来。
(2)闭合开关前滑片P应放在________端。(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关后,甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度不发生变化,且一直很暗,这可能是__________________________________________;乙同学发现无论怎样移动滑片,灯一直很亮,这可能是__________________________________________。
【答案】(1)见解析;(2)B;(3)滑动变阻器连接的是下面两个接线柱;
滑动变阻器连接的是上面两个接线柱
【解析】(1)按电流流向法连接实物图:从电源的正极出发,依次串联电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关回到电源的负极,且电流表选择小量程,滑片向A端移动灯变亮,如下图所示:
(2)为保护电路,在连接实物时,开关应该断开,滑片应该处于最大阻值处,由图知滑片P应移动到最左端,即B端。
(3)开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,说明电路中电流很小,电路中的电阻较大,这可能是滑动变阻器连接的是下面两个接线柱(此时相当于定值电阻)。
乙同学发现无论怎样移动滑片P,灯一直很亮,说明电路中电流很大,电路中的电阻较小,这可能是滑动变阻器连接的是上面两个接线柱(此时相当于导线)。
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第4节 变阻器
(
模型破解
规范思维路径,强化科学逻辑
……………………………………………………
…
…………
01
~
14
模型
0
1.
滑动变阻器的原理
………………………………………………………………………………
01
模型02.滑动变阻器规格的物理意义
……………………………………………………………………
02
模型0
3
.
滑动变阻器
接线柱的正确选择
………………
…………………………………………………
04
模型0
4
.
滑动变阻器接线柱的
错误
选择
…………………………………………………………………
05
模型0
5
.
用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
………………………………………………………………
07
模型0
6
.
按要求选择滑动变阻器的接线柱
………………………………………………………………
08
模型0
7
.
旋钮式变阻器
……………………………………………………………………………………
10
模型0
8
.
插孔式变阻器
……………………………………………………………………………………
1
1
模型0
9
.
变阻器在生活中的应用
…………………………………………………………………………
13
真题演练
熟悉考试形式,提升实战能力
…………
……
………………………………………
…
………
14
~
1
7
分层练测
实现精准提效,最终整体达标
…………………………………………………………………
18
~
23
基础夯实
……………………………………………………………………………………
18
~
21
培优拔高
……………………………………………………………………………………
21
~
23
)
模型01.滑动变阻器的原理
(
技巧:
原理锚定
:
本质逻辑
:
电阻丝横截面积、材料固定时,接入电路的电阻丝越长,电阻越大,对应电路电流越小。
排除干扰
:
分析时只看接入电路的电阻丝部分,金属杆电阻可近似为
0
,不参与阻值计算。
接线判断
:
有效接法
:
只有
“
一上一下
”
的
4
种接法(
AC
、
AD
、
BC
、
BD
)能改变阻值,接最上方两个接线柱电阻为
0
、接最下方两个接线柱电阻为最大值,均无法调节。
阻变速判
:
先锁定下方已接的接线柱,滑片
远离该下接线柱
时接入电阻变大,
靠近该下接线柱
时接入电阻变小。
口诀:
上上连接算导线,下下连接全阻连;
)
(
一上一下阻值变,四种接法要记全。
提醒:
牢记
“
一上一下
”
核心
:上面任意接线柱接入都不影响阻值变化,
阻值变化完全由下方接入的接线柱决定
。
)
【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、D接入电路时,滑片P向左移动,接入电路的电阻丝的长度________,接入电路的阻值________(两空均选填“变大”或“变小”)。
【变式1-1】要改变电路中的电流,可以改变滑动变阻器接入此电路中的( )
A.长度 B.密度 C.材料 D.横截面积
【变式1-2】现将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,如图所示。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变小后变大
【变式1-3】题图中为滑动变阻器,若只将接线柱A、B接入电路并向右移动滑片P时,接入的阻值将________;若只将接线柱A、C接入电路并向右移动滑片P时,接入的阻值将_________;若只将接线柱A、D接入电路并向右移动滑片P时,接入的阻值将_________(三空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
模型02.滑动变阻器规格的物理意义
(
技巧:
滑动变阻器的铭牌通常标注类似
“50Ω
1.5A
”
的字样,两个参数分别对应明确的物理含义:
最大阻值
:
标注的电阻值(如
50Ω
),代表滑动变阻器可调节的最大电阻,其阻值变化范围为
0
到该最大值。
额定最大电流
:
标注的电流值(如
1.5A
),代表滑动变阻器允许通过的最大安全电流,超过该值会烧坏电阻丝。
)
(
口诀:
滑阻铭牌两个数,大欧最大可调阻,
安培上限安全流,超流烧件要记熟。
提醒:
不要把最大阻值当成“固定阻值”:滑动变阻器安全工作时,接入电阻可以是0到最大值之间的任意值,并非必须调到最大阻值才能使用。
不要把最大允许电流当成“额定工作电流”:只要电路电流不超过该数值,滑动变阻器都能安全工作,不是必须达到这个电流值才能正常使用。
不能直接用
“
最大阻值
×
最大电流
”
算出的电压值,作为滑动变阻器两端允许的最大安全电压。例如
“
10
Ω
1A
”
的滑动变阻器,不能认为两端电压不超过10V就安全:当它接入的电阻为5
Ω
时,10V电压会让电路电流达到
2A
,远超
1A
的安全上限,直接烧坏元件。
安全判断的核心依据永远是实际电流不超过铭牌标注的最大电流,而非两端电压数值。
)
【例2】有几位同学拿来一个滑动变阻器,看到铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法中,正确的是( )
①铭牌的含义是:连入电路中的最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A
②铭牌的含义是:连入电路中的最大值是20Ω,允许通过的最大电流是1A
③当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把A、C两个接线柱接入电路
④当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把B、C两个接线柱接入电路
A.②④ B.①③ C.②③ D.①④
【变式2-1】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_____________,若电路中的电流为1.5A,这个滑动变阻器_________接入该电路(选填“可以”或“不可以”)。
【变式2-2】某滑动变阻器铭牌上标有“10Ω 1.5A”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。
【变式2-3】实验室中常用的变阻器是通过__________________________改变电阻的;其铭牌上标有“15Ω 0.5 A”字样,其中“0.5A”表示______________________________________;如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中油量表是用________表改装的。当油箱中的油面下降时,R接入的电阻值将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
模型03.滑动变阻器接线柱的正确选择
(
技巧:
必须从上方金属杆的
2
个接线柱中任选
1
个,再从下方电阻丝两端的
2
个接线柱中任选
1
个接入电路,也就是
“
一上一下
”
接法,这是唯一能实现变阻功能的正确方式。
要求滑片右移时电阻变小:选择右下接线柱,搭配上方任意一个接线柱。
要求滑片右移时电阻变大:选择左下接线柱,搭配上方任意一个接线柱。
口诀:
一上一下接线法,下柱定阻是核心。
近小远大看滑片,闭前最大护电路。
提醒:
下接线柱是决定电阻变化的核心,滑片靠近所选的下接线柱,接入电阻变小;滑片远离所选的下接线柱,接入电阻变大。
接好线后闭合开关前,要把滑片移到
“
远离所选下接线柱
”
的一端,让初始接入电阻最大,避免通电瞬间电流过大烧坏电表、灯泡等元件。
)
【例3】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
【变式3-1】当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】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
【变式3-3】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
模型04.滑动变阻器接线柱的错误选择
(
技巧:
接上面两个接线柱(同上)
:接入电阻几乎为
0
,相当于导线,无法调节电流,易造成电流过大烧坏元件。
接下面两个接线柱(同下)
:接入全部电阻丝,相当于定值电阻,滑片移动时阻值完全不变,失
去变阻作用。
闭合开关前滑片未置于最大阻值处
:电路初始电流过大,电表指针易打满偏,属于操作类典型错误。
口诀:
接线若选上两柱,电阻为零如导线。
同接下端定值阻,滑片移动亦枉然。
提醒:
看到
“
滑片右移电流变大
”
类要求,直接优先选定下接线柱为右侧接线柱,再任意选一个上接线柱即可,不用反复试错。
实物图找错误时,优先排查滑动变阻器的接线柱组合,90%的接法错误都出在
“
同上
”
或
“
同下
”
这两类情况。
)
【例4】如图所示,连接好电路,闭合开关后,灯泡非常暗,无论如何调节滑动变阻器的滑片P,灯泡亮度和电流表的示数都不改变,则导线1和2分别接在了滑动变阻器的________两个接线柱上。
【变式4-1】如图是一学生用回形针作滑片,一段合金丝作电阻线设计的模拟调光灯电路。闭合开关后,向左移动回形针,发现灯泡发光,但亮度几乎不变,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡被短路 B.合金丝的阻值太大
C.电源断路 D.合金丝的电阻太小
【变式4-2】如图所示,有关滑动变阻器的使用,下列说法错误的是( )
A.铭牌上的“10Ω 2A”表示滑动变阻器的变阻范围是0~10Ω
B.滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
C.接线柱C、D端接进电路为定值电阻
D.滑片P和线圈之间是导电的
【变式4-3】在探究“用滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中,小王把开关、小灯泡、滑动变阻器、电源用导线连接好后,闭合开关,小灯泡亮了。他想改变小灯泡的亮度,但无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡的亮度就是不变。
(1)请你指出小王在实验中关于滑动变阻器的连接方式可能存在的两种错误:
①_______________________________________;②_______________________________________。
(2)请你用笔画线代替导线,将实物图中的滑动变阻器接在A、B两接线柱上,使滑动变阻器能改变小灯泡的亮度。(要求:当滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗)
(3)该同学连接好电路的最后一根导线,小灯泡立刻发出较强的亮光,移动滑动变阻器滑片,灯泡变暗。写出导致上述现象的两个错误操作:
①_______________________________________;②_______________________________________。
模型05.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
(
技巧:
核心接线准则
:必须遵循
“
一上一下
”
接线法,同时接上面两个接线柱相当于导线,同时接下面两个接线柱相当于定值电阻,都无法调节亮度。
逆向推导法
:如果题目要求「滑片右移,小灯泡变亮」,说明电路电流要变大、滑动变阻器接入电阻要变小,直接选定右下接线柱接入电路,再任选上方一个接线柱即可。
闭合开关前操作
:滑片必须置于
阻值最大处
,也就是让滑片离你选的下方接线柱距离最远,避免电流过大烧坏小灯泡。
口诀:
一上一下串灯泡,下柱定调最重要,
近下灯亮远下暗,闭前滑片跑最远。
提醒:
不要死记硬背
“
左大右小
”
这类口诀,必须先确认题目里接入的下方接线柱是左侧还是右侧,再判断阻值变化。
涉及功率计算时,小灯泡灯丝电阻随温度变化,不能直接当成定值电阻硬套公式,要结合题目给出的工作状态分析。
)
【例5】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,将滑片向左滑动时,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D C.接B与C D.接B与D
【变式5-1】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C接线柱与________接线柱接在电路的M、N两端。闭合开关前,滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端。
【变式5-2】电源的电压恒定。闭合开关后,向左移动滑片能改变小灯泡亮度的电路是( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求:电流表只测L1的电流,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯L2的亮度逐渐变暗,灯L1的亮度不变。
模型06.按要求选择滑动变阻器的接线柱
(
技巧:
唯一有效接法
:必须选择
“
一上一下
”
两个接线柱,这是滑动变阻器能实现变阻功能的唯一正确接法。
两种错误接法
:同时接上面两个接线柱,相当于接入一根导线,电阻几乎为
0
;同时接下面两个接线柱,相当于接入一个定值电阻,滑片移动无法改变阻值。
上接线柱特性
:上方金属杆的两个接线柱完全等效,选任意一个都不会影响阻值变化趋势
。
口诀:
要大就离下柱跑,要小就往下柱靠;
上柱随便挑一个,下柱定好错不了。
提醒:
✅
分清
“
上
”
和
“
下
”
的作用
:上接线柱只是
“
引出线
”
,接哪个(
C
或
D
)对电阻变化没影响;真正决定电阻变大变小的是
下接线柱
(
A
或
B
)。
)
(
✅
口诀
“
远大近小
”
:滑片
远离
下接线柱时,接入的电阻丝变长,
电阻变大
;滑片
靠近
下接线柱时,
电阻丝变短,
电阻变小
。
❌
别接错成
“
同上
”
或
“
同下
”
:都接上面,相当于导线,电阻几乎为
0
,可能短路;都接下面,电阻一直最大且调不了。
⚠️
看清题目要求
:比如要求
“
滑片右移,电流变小
”→
说明电阻要变大
→
那就必须接
左下
(
A
);如果要求
“
滑片右移,电流变大
”→
电阻变小
→
接
右下
(
B
)。
)
【例6】如图所示的电路中,在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关。当滑片P向左滑动时,使滑动变阻器接入电路的电阻变大。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】如图所示,将两个滑动变阻器串联起来,若将M,N两个接线柱接入电路后,使这两个滑动变阻器接入电路的总电阻值最大,则将滑片P1滑到最________端,P2滑到最________端。(两空均选填“左”或“右”)
【变式6-2】如图所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动使得电压表示数变大,电路的E、F端与滑动变阻器接线柱的连接情况正确的是( )
A.E接A、F接B B.E接A、F接D
C.E接C、F接B D.E接C、F接D
【变式6-3】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.
模型07.旋钮式变阻器
(
技巧:
锁定有效接入端
:
先明确题目中哪两个接线片接入电路,直接定位接入电路的是滑片左侧还是右侧的电阻丝,排除无关部分的干扰。
套用
“
近小远大
”
法则
:
观察旋钮转动时,滑片是靠近还是远离接入电路的下接线片:滑片靠近接入端:接入电阻丝变短,电阻变小
;
滑片远离接入端:接入电阻丝变长,电阻变大
。
极端位置法快速验证
:
直接取旋钮旋转的两个极限位置(阻值最大、阻值为零),代入电路分析电流、电压的变化,快速排除错误选项
。
口诀:
调光旋钮串进线,开灯先拧最暗边,
往亮转时电阻减,转前先摸哪段连。
提醒:
不要被旋钮的旋转方向迷惑,始终只盯住接入电路的那一段电阻丝。
注意区分
“
全部电阻丝接入
”
和
“
金属杆接入
”
的错误接法,这两种情况都无法调节电阻。
)
【例7】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;图丁测量出的电阻是________Ω。
【变式7-1】如图所示,电阻箱的示数为_________Ω。
【变式7-2】如图(a)是某型号旋钮式电阻箱的外形和内部结构,它由九个1000Ω、九个100Ω、九个10Ω和九个1Ω的电阻组成,它箱面上的四个旋钮对应的倍率分别是:×1000、×100、×10、×1,使用时将两个接线柱A、B接入电路中,只要调节这四个旋钮,便可以得到0~9999Ω范围内的任何整数电阻值。如图(b)所示,AB之间的总电阻为( )
A.1936Ω B.8136Ω C.1963Ω D.8163Ω
【变式7-3】
(1)如图甲,若要使图中阻值变大,滑片P应该________时针旋转(顺/逆);
(2)如图乙,电阻箱的示数是________Ω。
模型08.插孔式变阻器
(
技巧:
最大电阻计算
:将所有铜塞全部拔出,所有电阻丝串联,总电阻为全部电阻丝的阻值之和。
最小电阻计算
:将所有铜塞全部插入,所有电阻丝都被短路,总电阻为
0Ω
。
指定状态快速读数
:先标记出当前状态下所有拔出的铜塞,把这些铜塞对应的电阻值直接相加,跳过插入铜塞对应的短路电阻,避免重复计算。
)
(
目标阻值反向推导
:如果题目要求得到指定阻值,只需挑选若干个电阻值相加等于目标值的铜塞拔出,其余铜塞插入即可。
口诀:
铜塞插,电阻短;铜塞拔,电阻加;
全拔串联总最大,插满电阻等于0。
提醒:
接入逻辑别搞反
:铜塞
拔出
时,对应位置的电阻丝才串联接入电路;铜塞
插入
时,对应电阻被铜塞短路,不参与电路计算,千万不要把
“
插塞
”
和
“
接入电阻
”
的对应关系记反。
最大电阻计算规则
:所有铜塞全部拔出时,所有电阻丝串联,总电阻是所有档位电阻的阻值之和,不是取最大的单个电阻值。
)
【例8】如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图,图中电阻丝上方的金属块和插孔相当于导线,下列说法正确的是( )
A.该变阻器的最大阻值为5欧 B.该变阻器当前的阻值为3欧
C.该变阻器当前的阻值为7欧 D.该变阻器当前的阻值为8欧
【变式8-1】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
【变式8-2】如图甲所示,电压表的示数是________V;图乙所示的电阻箱的读数为________Ω;图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是________ Ω。
【变式8-3】如图所示的测量仪器读数正确的是( )
A.电阻箱的读数为201.1Ω
B.插入式电阻箱A、B两个接线柱之间的电阻值是7Ω
C.电流表的示数为1.5A
D.电压表的示数为12.5V
模型09.变阻器的实际应用
(
技巧:
接线规则:必须“一上一下”;接两上≈导线(
R
≈0),接两下≈定值电阻(
R
不变)。
有效电阻段:由下方接线柱决定——电流从下接线柱流入,经滑片流出,有效长度为“下接线柱到滑片”的电阻丝。
✅ 滑片远离下接线柱→电阻丝变长→ R增大
✅ 滑片
靠近
下接线柱→电阻丝变短→
R
减小
口诀:
串入电路选上下,滑片看定下柱家。
远阻变大近变小,闭前拨到最大涯。
提醒:
闭合开关前,滑片移到阻值最大处,保护电路。
接线必须
“
一上一下
”
,不能接成
“
一上两下
”
直接短路电源。
电流不超过额定值,防止烧毁变阻器。
)
【例9】旋转式变阻器(如图所示)与滑动变阻器相比,外形不同,但原理都是通过改变接入电路的导体的 来改变其接电路的电阻。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________。
【变式9-1】下图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩“油门”时,滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻变_______,电流表的示数变________。
【变式9-2】图是一辆电动自行车,将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,通过旋转右侧调速把手就可以控制行驶的快慢。下列说法不正确的是( )
A.车钥匙相当于电路中的开关
B.右侧调速把手相当于滑动变阻器
C.电动自行车行驶过程中将电能全部转化为机械能
D.给电动自行车充电时,蓄电池相当于简单电路中的用电器
【变式9-3】小明设计了如图四个电路,可以测量人体重的电路是( )
A. B.
C. D.
1.(2025·四川达州)一节新干电池电压约为______V,如图所示电阻箱阻值读数为_______Ω。
2.(25-26九上·深圳·期中)关于电阻圈的材料,应该选用_____________(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”),电动汽车的“油门”装置电路元件实质是一个_____________(选填“定值电阻”、“滑动变阻器”或“超导体”)。
3.(25-26九上·菏泽鄄城县·期中)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_________;滑动变阻器的铭牌标有“20Ω;2A”字样,其中20Ω表示__________________________________;2A表示___________________________________。
4.(2025·黑龙江绥化·三模)如图所示为旋转式变阻器,若将该旋转式变阻器的B、C两接线柱接入风扇中,则连入电路的弧形电阻片是________(选填“AP”“PB”或“AB”)段;当轴沿顺时针方向旋转时,风速将________(选填“变大”“变小”或“不变”)
5.(25-26九上·长春德惠·期末)电位器由滑片和电阻丝两部分组成,相当于一个变阻器,在生活中的应用非常广泛,下列不属于其应用的是( )
A.调节耳机音量 B.调节电灯亮度
C.调节热机效率 D.调节电风扇风力
6.(2025·成都市)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.
7.(2026·山东)某款智能眼镜所搭载的光学模块能将导航信息直接投射在用户视野中,语音导航时,通过手指按在镜腿上移动可调节音量,如图所示。起调节作用的“镜腿”相当于电路中的( )
A.电源 B.开关 C.导线 D.滑动变阻器
8.(2026·云南)如图所示的仪器和仪表,使用或读数正确的是( )
A.图甲中用刻度尺测量木块的边长 B.图乙中用温度计测量水的温度
C.图丙中电阻箱的阻值为2026Ω D.图丁中速度表的示数为70km/h
9.(25-26•九上·辽宁锦州•期末)图甲所示的是小明同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。R1为10Ω的定值电阻,R2是规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,油量表是由测量范围为0~0.6A的电流表改装而成的,电源电压固定不变。
(1)图甲实验装置的工作原理是:当油箱内油面上升时,金属滑片________(选填“向上”或“向下”)移动,油量表示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)图乙所示的是同班同学小华利用同样的器材设计的测定油箱内油面高度的实验装置。你认为设计更合理的是_______同学,原因是:_______________________________________。
10.(2026·四川泸州)在学习了“金属导体电阻的影响因素”后,小红想进一步了解“液态导体电阻的影响因素”。小红设计了如图甲所示的实验,为水平柱状玻璃管,右端电极固定,左端电极自由移动可改变管内液体的长度,管上端开有小孔可注入液体,下端有一阀门可放出液体。
(1)图甲所示实验方案通过__________反映液态导体的电阻大小,下列_______实验中也用到了同样的实验方法。
A.探究光的反射定律
B.探究液体内部的压强与哪些因素有关
C.探究杠杆的平衡条件
(2)老师建议小红在电路中增加一个灵敏电流计,如图乙所示,这样做可更灵敏地通过电流变化反映_______________的变化。
(3)小红先在P中注入半管盐水,关闭K,拟将左侧电极向右推,以探究电阻与长度的关系。老师指出这样设计有问题,问题是________________________________________________________________。
(4)于是,小红控制左端电极位置不变,关闭K,继续注入盐水,发现注入的盐水越多,电流计示数越大,由此可知:盐水导体长度不变时,电阻随____________增大而减小。
(5)接着,改变管中盐水的长度L,始终保持管中注满盐水。多次实验获取数据,并作出电流I与长度L的关系,如图丙中实线a所示,由图像可知,注满盐水时,长度越长,电阻________。
(6)小红换另一种液体,重复(5)中实验步骤,采集数据,绘制出如图丙中虚线b所示的图像,可判断这种液体导电性比盐水更_______(选填“好”或“差”)。
【基础夯实】
1.如图所示,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到________(选填“a”或“b”)端,这样做的目的是为了____________。闭合开关,当向左移动滑片P时,小灯泡变________(选填“亮”或“暗”)。
2.如图所示,如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图,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,b与金属滑片相连、为实现调光功能,电位器应与灯________(选填“串联”或“并联”);当将b、c接线柱接入电路,为使灯变亮,应___________(选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。
3.如图所示,闭合开关后电路将处于________状态;要使电路中两灯并联,可以将导线1接B接线柱的一端改接到________接线柱。
4.如图甲所示,电阻箱接入电路的阻值为________Ω,图乙为亮度可调的台灯,电位器(就是滑动变阻器)是调节其亮度的装置;图丙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动,若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将________(填“和”“和”或“和”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用_____________(填“铜丝”或“镍铬合金丝”),在闭合开关前,应将阻值调到________(填“最大”或“最小”)来保护电路。
5.图甲是家用风扇的调速开关,图乙是调速开关的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.将接线柱a与b接入电路 B.将接线柱b与c接入电路
C.将接线柱a与c接入电路 D.以上连接方法都可以
6.在如图所示滑动变阻器的四种接法中,当滑动变阻器滑片P 向右移动时,接入电路中的电阻增大的是( )
A. B.
C. D.
7.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LED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.
8.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.
9.如图所示,请将实物图补充完整,要求当滑动变阻器滑片右移时灯泡变亮,电压表测量小灯泡电压。
10.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。
【培优拔高】
1.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。
2.滑动变阻器是通过改变接入电路电阻丝的_________来改变电阻的大小的;如图是插入式电阻箱的结构示意图,A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω。
3.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。
4.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个_____________,观察小灯泡,小灯泡变亮,说明风力变________(填“大”或“小”)。有人认为把图中的灯泡换成电流表更好,你的观点是___________。
5.两只滑动变阻器分别标有“3A 20Ω”和“5A 40Ω”的字样,当把这两只滑动变阻器串联接在电路中使用时,电路中允许通过的最大电流为( )
A.3A B.5A C.8A D.4A
6.如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A. B.
C. D.
7.用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.电阻丝最好是用铜制成的导体,缠绕电阻丝的圆筒最好是绝缘体
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端
C.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样,其中“2A”是指使用滑动变阻器时的电流
8.小祝同学用旧家电拆下的电位器设计了一款风速可调的小电扇,当沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,下列方案符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.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。
10.某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验,电路如图甲所示。
(1)若实验中电流不超过0.6A,滑片向A端移动灯变亮,请用笔画线将图乙中实物连接起来。
(2)闭合开关前滑片P应放在________端。(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关后,甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度不发生变化,且一直很暗,这可能是__________________________________________;乙同学发现无论怎样移动滑片,灯一直很亮,这可能是__________________________________________。
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