16.4 变阻器(知识解读) 讲义-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

2026-09-04
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摘要:

本初中物理讲义聚焦“变阻器”核心知识点,系统梳理变阻器的定义、分类(滑动变阻器、电阻箱、电位器等)、原理(改变接入电路电阻线长度)及构造,构建从基础概念到实际应用的学习支架,助力学生形成完整的物理观念。 资料通过6类题型(含例题与变式)系统归纳考点,结合可调台灯、风扇调速等生活实例,培养科学思维与探究能力。课中辅助教师高效授课,课后通过随堂巩固帮助学生查漏补缺,强化知识应用与问题解决能力。

内容正文:

16.4 变阻器(知识解读) 【新教材人教版】 题型归纳 【题型1 电位器的原理及使用】 3 【题型2 电阻箱与 插孔式变阻器】 5 【题型3 滑动变阻器的原理和构造】 9 【题型4 移动滑片时接入电路的电阻的变化情况】 11 【题型5 根据要求选择连接滑动变阻器的接线柱】 13 【题型6 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度】 16 【随堂巩固】 18 考点1 变阻器种类 1、认识变阻器 (1)定义:阻值可以变化的电阻器叫变阻器。 (2)分类:滑动变阻器、电阻箱(旋钮式和插块式)。 2、滑动变阻器 (1)原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。 (2)构造:瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片。 (3)元件符号:。 (4)结构示意图:。 (5)接线规则:一上一下。 (6)铭牌的理解:例20Ω1A,表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是1A。 (7)优缺点:能连续改变接入电路的电阻大小,不能读出具体电阻值。 3、电阻箱 (1)分类:旋盘式电阻箱、插塞式电阻箱。 (2)旋钮式电阻箱 ①使用方法:将电阻箱的两个接线柱接入电路中,调节六个旋钮,就能得到0—99999.9Ω之间的电阻值。 ②读数方法:将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数,然后将数值加在一起就是电阻箱接入电路中的电阻值。 (3)插入式电阻箱 ①使用方法:插入式电阻箱有两个接线柱,接线柱之间有几段电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时,对应那段电阻丝就接入了电路;插入铜塞时,对应的那段电阻丝就会被短路,相对于没有接入电路。 ②读数方法:如图所示,是插入式电阻箱的示意图,插入b、d铜塞,接入电路的总电阻R=10Ω+20Ω=30Ω。 特别注意: (1)电阻箱优缺点:能够读出具体电阻值,不能连续改变电阻。 (2)电阻箱的元件符号:。 4、电位器:实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱,生活中常用的变阻器一般叫做电位器。 5、常见的电位器有机械式电位器和数字式电位器。 (1)机械式电位器:是机械式电位器的一种。其电阻丝呈圆弧形,滑片可以在电阻丝上转动。其接线方法是“中间固定,两边接一边”。当接中间和左端接线柱时,接入电路的电阻丝为左侧部分,如果顺时针转动滑片,则电位器接入电路的阻值变大。可连续调节亮度的台灯、可连续调节声音大小的耳机等都是使用了这种电位器。 (2)数字式电位器:数字式电位器是用数字信号控制阻值的器件(集成电路等)。它有耐振动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点,已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域得到应用。 6、变阻器的用途 (1)电子设备中的调节和控制。 (2)电路中的信号调节。 (3)传感器中的信号处理。 (4)电路中的负载匹配。 7、生活中的变阻器 (1)收音机用到的音量电位器,如图所示 (2)充当“力电转换器”实现各种仪表的制作,如风速仪、水流测速仪、电子体重计和某些油量表等等。 特别注意:变阻器的实质是通过改变接入电路的金属导体的长度来改变电阻。 【题型1 】 【例1】如图甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。当将接线柱B、C接入电路时,___________(选填“顺”或“逆”)时针旋转滑片,灯泡变亮。该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的___________来改变灯泡亮度的。 【答案】 顺 长度 【详解】当将接线柱B、C接入电路时,接入电路的电阻丝为滑片到C段。电源电压不变,灯泡变亮需电路电流变大,即电位器接入电阻变小,接入的电阻丝长度需变短,故应顺时针旋转滑片。 该电位器通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻,从而调节灯泡亮度。 【变式1-1】如图所示是某品牌风扇用于调速的电位器结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动旋钮可调节风扇转速。下列分析正确的是(     ) A.电阻丝可用超导体材料制作 B.电位器应与风扇转动装置并联 C.调节风扇转速的电位器与滑动变阻器的原理相同 D.若只将A、B接入电路中,转动旋钮不能改变风扇转速 【答案】C 【详解】A. 超导体电阻为,无法改变电阻,电阻丝不可以选用超导材料制作,故A错误; B. 电位器作用是改变电路电流从而调节风扇转速,需要和风扇转动装置串联才能改变通过风扇的电流,故B错误; C.电位器与滑动变阻器均通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,原理相同,故C正确; D.将、接入电路,接入电路的是到滑片间的电阻丝,转动旋钮改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,从而改变电流和转速,故D错误。 故选C。 【变式1-2】如图甲所示,是小段学习物理后制作的一辆调速小车,图乙为内部调速电位器结构示意图。下列关于调速小车的说法正确的是(     ) A.小车上配备的太阳能板应选用绝缘材料来进行制作 B.电位器的工作原理是改变了电阻丝的长度,从而改变电源电压 C.将A、C接线柱接入电路中,小车速度最快且不可调节 D.若顺时针旋转旋钮时小车速度增快,则需将B和C接线柱接入电路 【答案】D 【详解】A.  太阳能板需导电以产生电流,应选用半导体材料,绝缘体不导电,故A错误; B.  电位器通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻,进而改变电路电流,电源电压不变,故B错误; C.  将A、C接线柱接入电路中,此时电位器的电阻丝全部接入电路,电阻的长度最长,电路中阻值最大,小灯泡最暗,且不能调节小灯泡的亮度,故C错误; D.接入B、C接线柱时,顺时针旋转滑片P,电位器接入电路的电阻丝长度变短、总电阻变小,电流变大,小车速度增快,故D正确。 故选D。 【变式1-3】我国新能源汽车制造技术处于世界领先水平,纯电动汽车的主要部件之一是电动机,司机通过“油门”控制电动机转速,从而改变汽车的行驶速度。如图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩“油门”时,旋钮滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻___________(选填“变大”“变小”或“不变”),这是通过改变接入电路中电阻圈的___________(选填“长度”“材料”或“横截面积”)来改变电阻,电流表的示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】变小 长度 变大 【详解】由电路连接可知,接入电路的电阻段为M与滑片间的电阻圈。因滑片逆时针转动时接入电路的电阻圈长度变短,故接入电路的电阻变小。 该装置是在电阻材料、横截面积不变的情况下,通过改变接入电路中电阻圈的长度改变电阻。 电阻圈接入电路电阻变小,对电流的阻碍作用变小,则电路中电流变大,即电流表示数变大。 【题型2 电阻箱与 插孔式变阻器】 【例2】如图分别是连入电路的一只旋盘式电阻箱和一只插入式电阻箱,旋盘式电阻箱连入电路的阻值为______Ω,插入式电阻箱连入电路的阻值是______Ω。 【答案】 5760 7 【详解】[1]旋盘式电阻箱连入电路的阻值为 [2]插入式电阻箱,只有铜塞插入时,该处的电阻丝才会被短路,可看到,从左向右,第一个铜塞已插入,该处的5Ω被短路,第二个铜塞没有插入,该处的5Ω接入电路,第三个铜塞没有插入,该处的2Ω接入电路,第四个铜塞已插入,该处的2Ω被短路,第五个铜塞已插入,该处的1Ω被短路;综上所述,只有一个5Ω和一个2Ω接入电路,插入式电阻箱的示数为 【变式2-1】关于图中的电阻箱,下列说法错误的是(     ) A.电阻箱是一种变阻器 B.阻值可调范围为 C.最小分度值为 D.电阻箱读数是 【答案】B 【详解】A.电阻箱可以通过调节旋钮从而改变电阻,故电阻箱是一种变阻器,故A正确; B.电阻箱最大阻值为,阻值可调范围为0~9999Ω,故B错误; C.最小的是×1,代表个位上的数,最小的每一格是1Ω,故C正确; D.电阻箱读数为,故D正确。 本题选择描述错误的,故选B。 【变式2-2】如图所示,电压表的示数为________V,电阻箱的示数为________Ω,可调节的最大阻值为________Ω。 【答案】 2.5 2022 9999 【详解】由电压表所选接线柱可知其量程为0~3V,分度值为0.1V,故示数为2.5V。 电阻箱的示数为 因电阻箱各挡位最大可调至9,故可调节的最大阻值为 【变式2-3】图1所示是一种插入式电阻箱,则其连入电路电阻大小是_____ Ω;图2中电阻箱的示数是_________ Ω。 【答案】 7 1035 【详解】图1为插入式电阻箱,其示数等于拔出铜塞下面电阻丝的电阻之和,AB间的电阻为 图2为旋钮式电阻箱,其示数为 考点2 滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器构造和原理 (1)构造:滑动变阻器的构造如图所示:接线柱A、B之间时滑动变阻器的电阻丝;接线柱C、D之间是金属杆,电阻为零;P是金属滑片,与金属杆和电阻丝相连(电阻丝的表面涂有绝缘漆,但与滑片接触的地方绝缘漆被刮掉),滑片本身看作电阻为零。滑片移动到不同位置时,接入电路的A、C(D)或B、C(D)两个接线柱间电阻丝的长度不一样,这样就改变了接入电路中电阻的大小。 (2)铭牌上各数值的物理意义 20Ω:表示此滑动变阻器的最大阻值为20Ω。使用此滑动变阻器时,接入电路中的阻值可以在0-20Ω之间变化;2A:表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。 (3)原理‌:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。 2、滑动变阻器的作用:可以改变电路中的电流,可以改变与之串联用电器两端的电压,还可以保护电路。 3、滑动变阻器的使用 (1)当滑片远离下端使用的接线柱时,电阻变大;靠近下端使用的接线柱时,电阻变小。 (2)滑动变阻器的接线规则:一上一下。“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路中;“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。滑动变阻器只要一上一下方式接入电路,上接线柱的选择是不影响电阻变化情况的,如图,甲乙接法是等效的。 (3)滑动变阻器阻值变小,会引起电路中电流变大,与之串联的用电器两端电压变大。 (4)电路中的电流不许超过铭牌上标记的电流值。 (5)滑动变阻器要与被控制电路串联。 (6)闭合开关前应把滑片移至阻值最大处,即远离下端使用的接线柱。 特别注意: (1)正确使用滑动变阻器时,电路的一端接在金属杆接线柱上,另一端接在电阻线圈的任意接线柱上,俗称“一上一下”的接法。如果接线柱选择不当,如选择“全上”或“全下”,则滑动变阻器将失去调节作用,分别相当于接入一段导线或定值电阻。‌ (2)使用滑动变阻器时,应根据需要选择合适的滑动变阻器,注意其最大电阻和允许通过的最大电流值,避免电流超过最大值而烧坏变阻器。滑动变阻器应与被控制的用电器串联,通过改变接入电路中的电阻来调节电流和电压,有时还起到保护电路的作用。 4、滑动变阻器的接法 (1)断路式接法:如图甲,滑片右边的电阳丝被断路,左侧电阻丝接入电路。 (2)短路式接法:如图乙,滑片右边的电阻丝被短路,左侧电阻丝接入电路。 (3)恒阻式接法:如图丙,滑动变阻器电阳丝全部接入电路,滑片滑动时接入电路中的阳值恒定不变,滑动变阻器的滑片滑动,只改变滑片左右两边电阻丝上分得的电压的比例关系。 5、用滑动变阻器控制电阻两端的电压:串联电路有分压作用,在串联电路中,某个电阻的阻值增大,则这个电阻分压也增大。 特别注意:判断滑动变阻器滑片滑动时连人电路中电阻变化情况的关键点是:根据电流路径法确定实际连入电路的电阻丝,再根据滑片滑动的方向确定连人电路中的电阻是变大还是变小。 【题型3 】 【例3】如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的________(选填“A”“C”或“D”)接线柱连接,滑动变阻器的主要作用是通过调节其电阻来改变电路中的________。 【答案】 C 电流 【详解】因滑动变阻器接入电路的电阻丝为下方接线柱到滑片的部分,滑片左移时电阻要变小,即接入电阻丝长度需变短,已接上方B接线柱,故另一根导线应接C接线柱; 滑动变阻器的工作原理是通过改变自身接入电路的电阻,从而改变电路中的电流。 【变式3-1】在“练习使用滑动变阻器”的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的一项是(     ) A.连入变阻器时,应使滑片位于变阻器阻值最大的位置 B.开关、电流表应接在靠近电源正极的一端 C.连接电路时,应将开关断开 D.使用时要根据需求选择滑动变阻器的规格 【答案】B 【详解】A. 滑片置于变阻器最大阻值处可限制初始电路电流,保护电路元件,为必要操作,不符合题意; B. 开关、电流表只要串联在电路中即可正常工作,连接位置与是否靠近电源正极无关,该要求不必要,符合题意; C. 连接电路时断开开关可避免接线短路损坏元件,为必要操作,不符合题意; D. 需根据电路电流、调节需求选择滑动变阻器规格,避免元件损坏或无法实现调节目的,为必要操作,不符合题意。 故选B。 【变式3-2】如图所示,在利用滑动变阻器控制灯泡亮暗时,滑动变阻器与灯泡______联使用,在闭合开关前,应使滑片位于滑动变阻器上电阻丝的最______(选填“左”或“右”)端。 【答案】 串 右 【详解】观察图可知, 在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路中,滑动变阻器与灯泡串联; 在闭合开关前,应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,由图可知,应使滑片位于电阻丝的最右端。 【变式3-3】小明在课堂上进行了以下电学实验探究。 导体代号 材料 长度/m 横截面积/mm2 1 镍铬合金 1.0 0.5 2 锰铜合金 1.0 0.5 3 镍铬合金 1.0 1.0 小明先用如图所示的电路进行“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,分别将1、2、3三段导体接入电路。 (1)本实验通过观察___________来比较导体电阻的大小,这种研究方法在物理中称为___________法。 (2)为了研究导体的电阻大小与导体横截面积是否有关,应将电阻丝___________(填导体代号) 先后接入图中电路M、N两点间进行实验。 (3)根据所给器材,小明___________(选填“能”或“不能”)探究电阻大小跟导体长度的关系。 (4)随后小明了解到滑动变阻器就是通过改变接入电路中电阻的___________来改变阻值的。 【答案】(1) 电流表示数 转换 (2)1、3 (3)能 (4)长度 【详解】(1)根据转换法可知,本实验通过观察电流表的示数大小来比较导体电阻的大小,电流越小说明电阻越大。 (2)为了研究导体的电阻大小与导体横截面积是否有关,应选用横截面积不同,而材料、长度均相同的导体,应将电阻丝1、3先后接入图中电路M、N两点间进行实验。 (3)要探究电阻与长度的关系,需要控制材料和横截面积不变,改变接入长度。虽然所给电阻丝中没有不同长度的电阻丝,但可以选择一根电阻丝(比如1或3),改变其接入电路的长度,所以能探究电阻大小跟导体长度的关系。 (4)滑动变阻器的工作原理即为通过移动滑片,改变接入电路电阻丝的长度,从而改变电阻。 【题型4 】 【例4】如图所示电路中(电源右端为正极),闭合开关,滑片向左移动时灯泡变______,电子在灯泡中的移动方向是______(选填“从左向右”或“从右向左”)。 【答案】 亮 从左向右 【详解】[1][2]滑片左移,电阻变小,电流变大,灯变亮。电流经过灯泡时,电流方向从右向左,电子方向与电流方向相反则从左向右。 【变式4-1】如图所示是滑动变阻器连入电路的四种接法,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】D 【详解】A.图中接入C、D接线柱,连入电路的是金属杆,滑动变阻器接入的电路阻值保持为0,故A不符合题意; BC.图中接入A接线柱与C或D接线柱,连入电路的是A到滑片P段电阻丝,当滑片P向右滑动,电阻丝接入电路的长度变长,所以滑动变阻器接入电路的阻值变大,故BC不符合题意; D.图中接入C、B接线柱,连入电路的是B到滑片P段电阻丝,当滑片P向右滑动,电阻丝接入电路的长度变短,所以滑动变阻器接入电路的阻值变小,故D符合题意。 故选D。 【变式4-2】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应移动到最右端 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】D 【详解】A.当N接D时,滑动变阻器接入电路的是金属杆CD,移动滑片不能改变接入电路的电阻,灯泡亮度不变,故A错误; B.当N接B时,滑动变阻器接入电路的是PB段电阻丝。闭合开关前,应使PB段最长,即将滑片P移到最左端,故B错误; C.当N接B时,滑片P向右移动,PB段变短,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.当N接A时,滑片P向左移动,PA段变短,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D。 【变式4-3】电位器实质是一种变阻器,如图甲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A(图示箭头方向)旋转时,连入电路的电阻将________(选填“变大”、“不变”或“变小”),如图乙所示的滑动变阻器连接_______两个接线柱,并且向左移动滑片时也可以起到相同的作用;图甲若连接_______两个接线柱,电位器相当于一个定值电阻。 【答案】 变小 A和C或A和D A和C 【详解】[1]由图甲可知,电位器的A、B两接线柱连入电路,当滑片向A(图示箭头方向)旋转时,滑片与A之间的电阻丝长度变短,连入电路的电阻变小。 [2]乙图中,要使滑片向左滑动时连入电路的电阻变小,应将A和C或A和D两接线柱连入电路。 [3]由图甲可知,当将A和C两个接线柱连入电路,移动滑片,连入电路的电阻不变,电位器相当于一个定值电阻。 【题型5 】 【例5】如图所示,滑动变阻器有4个接线柱,使用时只需接入其中2个,因此有多种接法,在这些接法中,不能改变电阻大小,并且可能损坏仪器的是(     ) A.接A和D B.接B和C C.接A和B D.接C和D 【答案】D 【详解】AB.接A和D或B和C,均为“一上一下”接法,移动滑片P能改变接入电路的电阻丝长度,从而改变电阻大小,故AB不符合题意; C.接A和B,接入电路的是全部电阻丝,阻值最大且不变,由可知电路中电流较小,不会损坏仪器,故C不符合题意; D.接C和D,接入电路的是金属杆,电阻,不能改变电阻大小,由可知,当时,电路中电流极大,可能损坏仪器,故D符合题意。 故选D。 【变式5-1】如图所示为滑动变阻器的四种接线方法,当滑片P向右移动时,电路中的电阻变大的接法是(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】AD.都接右下接线柱B,接入PB段电阻丝。当滑片P向右移动时,PB段长度变短,电路中的电阻变小,故AD不符合题意; B.接左下接线柱A,接入AP段电阻丝。当滑片P向右移动时,AP段长度变长,电路中的电阻变大,故B符合题意; C. 同时接下面两个接线柱A、B,接入全部电阻丝。当滑片P向右移动时,接入长度不变,电阻不变,故C不符合题意。 故选B。 【变式5-2】如图是滑动变阻器的结构示意图,将接线柱A、D接入电路中,滑动变阻器连入电路的电阻丝是______段(选填“AP”或“BP”),当滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻将______(选填“变大”“变小”或“不变”),滑动变阻器铭牌上标有“20Ω,1A”的字样,它的意思是______。 【答案】 AP 变大 该滑动变阻器的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为1A 【详解】【小题1】[1]由图可知,将接线柱A和D接入电路,电流从D接线柱流入,经过金属杆到达滑片P,再通过滑片P下方的电阻丝流向A接线柱。因此,接入电路的电阻丝是滑片P与接线柱A之间的部分,即AP段。 [2]当滑片P向右滑动时,AP段电阻丝的长度变长,其接入电路的电阻将变大。 [3]滑动变阻器铭牌上标有“20Ω,1A”的字样表示该滑动变阻器的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为1A。 【变式5-3】小宇在实验室用如图所示的电路做电学实验,请你帮助他完成以下问题。 (1)连接电路时,开关应______,滑动变阻器的滑片应移动到______(选填“A”或“B”)端; (2)小灯泡完好,闭合开关S后,当滑片P向B端移动时,灯L将______(选填“变暗”“亮度不变”或“变亮”); (3)若将滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中,闭合开关S,要使灯L变暗,滑片P应向______(选填“A”或“B”)端移动。 【答案】(1) 断开 A (2)变亮 (3)B 【详解】(1)[1][2]连接电路时,为了电路安全,开关应断开,且滑动变阻器的阻值应移至阻值最大处,即A端。 (2)闭合开关S后,当滑片P向B端移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,总电阻变小,对电流的阻碍作用小,电路中的电流变大,灯泡变亮。 (3)若将滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中,闭合开关S,要使灯L变暗,需要减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,故滑片P应向B端移动。 【题型6 】 【例6】小明设计了下面的电路图,来调节灯泡的亮度。 (1)滑动变阻器接入电路的是_______(选填“PA”或“PB”)部分。 (2)根据电路图连接实物,在闭合开关前,滑片P应该位于_______(选填“A”或“B”端)。 (3)滑片向右移动时,接入电路的电阻变_______、流过灯泡的电流变_______、灯泡的亮度变_______。 【答案】(1)PA (2)B (3) 大 小 暗 【详解】(1)电流路径是“正极→灯泡→A→P→开关→负极”,电流流过的是PA,所以变阻器的PA部分接入电路。 (2)在闭合开关前,为了保护电路,应让滑动变阻器接入电路的电阻最大,所以滑片应该位于B点。 (3)图中灯泡和变阻器串联,滑片向右移动,PA部分变长,接入电路电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,流过灯泡电流变小,灯泡变暗。 【变式6-1】用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关滑动变阻器的说法正确的是(     ) A.滑动变阻器接入电路的电阻丝最好使用铜制的导线 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.滑动变阻器铭牌上标的“”字样是指使用滑动变阻器正常工作时的电流为 【答案】C 【详解】A.滑动变阻器的电阻丝应选用电阻率较大的合金丝,铜的电阻率较小,故A错误; B.闭合开关前,滑片应置于阻值最大处,图中接入左下接线柱,滑片应置于最右端,故B错误; C.滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝变长,电阻变大,电路中电流减小,亮度变暗,故C正确; D.铭牌上的“2A”是指允许通过的最大电流为2A,故D错误。 故选C。 【变式6-2】如图所示,用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光,小夹子在铅笔芯上滑动的过程中,铅笔芯接入电路的__________影响了电阻的大小,导致小灯泡的亮度发生了变化。灯泡越亮,说明在相同的时间内把更多的电能转化为__________。 【答案】 长度 光能 【详解】电阻的大小受导体的材料、长度、横截面积和温度影响,本题中滑动小夹子时,铅笔芯本身的材料、横截面积、温度没有变化,改变的是接入电路的铅笔芯的长度,从而改变电阻大小,使电路电流变化,小灯泡亮度改变。 灯泡工作时将电能转化为光能,灯泡越亮,说明相同时间内电能转化为的光能越多。 【变式6-3】在用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验中,甲组同学连接的电路如图所示: (1)要使灯泡的亮度由暗变亮,应将滑片向________端移动,此过程中电流表的示数将__________; (2)乙组同学在接完最后一根导线时,闭合开关,小灯泡发出耀眼的光并很快熄灭,经检查发现,滑动变阻器的滑片没有调到________端; (3)滑动变阻器是靠改变接入电路中______________来改变电阻,从而改变电路中的电流。 【答案】(1) A 增大 (2)B (3)电阻丝的长度 【详解】(1)滑动变阻器接入电路的是A端到滑片P之间的电阻丝。要使灯泡由暗变亮,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻,因此应将滑片向A端移动;电路总电阻减小,电流表的示数增大。 (2)为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器调到阻值最大处。该滑动变阻器接入电路的是A端到滑片P之间的电阻丝,因此滑片应调到B端。 (3)滑动变阻器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。 随堂巩固 【随堂巩固】 1.在“用滑动变阻器改变小电动机的转速”的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的一项是(     ) A.需将滑动变阻器“一上一下”接入电路中 B.开关闭合前,应把滑片移到变阻器阻值最大的位置 C.滑动变阻器应接在靠近电源正极的一端 D.不要使电流超过滑动变阻器允许通过的最大电流 【答案】C 【详解】A.滑动变阻器要通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,应采用“一上一下”的接法,是必要操作,故A不符合题意; B.开关闭合前将滑片移到使滑动变阻器接入电路阻值最大的位置,可使初始电流较小,保护电路,是必要操作,故B不符合题意; C.滑动变阻器只要与小电动机串联,就能通过改变接入电路的电阻来调节电流,与它接在靠近电源正极还是负极的一端无关,因此该要求不必要,故C符合题意; D.若通过滑动变阻器的电流超过其允许的最大电流,可能损坏滑动变阻器,因此限制电流不超过其允许的最大值是必要注意事项,故D不符合题意。 故选C。 2.电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片顺时针旋转时,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】B 【详解】由图可知,电位器接入电路的是接线柱和,即连入电路的电阻片为接线柱到滑片之间的部分。当滑片顺时针旋转时,滑片向接线柱靠近,连入电路的电阻片长度变短,电阻变小。 故选B。 3.用一根自动铅笔芯连接如图所示电路,来模拟滑动变阻器的工作原理,铅笔芯一端的夹子固定,移动另一端的夹子,发现小灯泡的亮度发生变化。下列说法不正确的是(     ) A.通过铅笔芯的电流发生了变化 B.铅笔芯的总电阻发生了变化 C.铅笔芯接入电路的电阻发生了变化 D.与滑动变阻器改变电路电流的原理相同 【答案】B 【详解】AC.由题意可知,移动夹子会改变铅笔芯接入电路的长度,改变其接入电路的阻值,从而改变电路电流,故AC正确; B.铅笔芯的材料、总长度和横截面积均未改变,故其总电阻不变,故B错误; D.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,本实验中铅笔芯也是通过改变铅笔芯接入电路的长度来改变电阻,二者原理相同,故D正确。 本题选择不正确,故选B。 4.关于图中的电阻箱,下列说法错误的是(     ) A.阻值可调范围为0~10000Ω B.电阻箱是一种变阻器 C.分度值为1Ω D.电阻箱读数是506Ω 【答案】A 【详解】A.电阻箱最大阻值为 阻值可调范围为,故A错误; B.电阻箱能改变接入电路的电阻,是一种变阻器,故B正确; C.最小的是×1,代表个位上的数,最小的每一格是1Ω,故C正确; D.电阻箱读数为 故D正确。 本题选择描述错误的,故选A。 5.跨学科实践活动中,小明和小组同学一起制作了一个调光台灯。调试时,闭合开关,发现灯泡不亮,首先应该检查的是(     ) A.电源开关状态 B.导线连接是否良好 C.调节电位器滑片观察灯泡是否发光 D.电路是否存在断路 【答案】C 【详解】调光台灯配有电位器,操作最简单、最优先排查的是先移动滑片,判断是否是电位器阻值过大导致灯泡不亮。题目已说明闭合开关,无需再检查;导线连接、电路断路属于需要拆解、细致检查的故障,步骤靠后,不是首先做的。故选C。 6.如图为某同学在完成跨学科实践任务“自制调光台灯”中的设计,甲为台灯简图,乙为用于改变亮度的电阻片,按照该同学的设计,下列说法正确的是(  ) A.若只将a、c接入电路,旋钮顺时针转动时灯泡变亮 B.若只将b、c接入电路,转动旋钮灯泡亮度不变 C.为实现顺时针旋转灯变暗,应把a、b接入电路 D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度 【答案】C 【详解】A.若只将、接入电路,相当于把整个电阻丝全部接入电路,转动旋钮不会改变接入电阻的大小,电路电流不变,灯泡亮度不变,故A错误; B.若只将、接入电路,接入电路的是滑片到之间的电阻丝,转动旋钮时,接入电阻丝的长度会发生变化,电阻改变,电路电流改变,灯泡亮度会改变,故B错误; C.若将、接入电路,接入电路的是滑片到之间的电阻丝;旋钮顺时针转动时,滑片向移动,接入电阻丝长度变长,电阻变大,电路电流变小,灯泡变暗,符合要求,故C正确; D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变灯泡亮度,不是改变横截面积,故D错误。 故选C。 7.将图甲滑动变阻器以某种方式接入图乙电路中,下列描述不正确的是(  ) A.将接、接,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,其接入电路中的阻值变小 B.将接、接,闭合开关,灯的亮度较暗,调节滑动变阻器滑片过程中灯的亮度会改变 C.将接、接,滑动变阻器不能起到保护电路的作用 D.将接、接,连入电路的是电阻丝的段,闭合开关前,应将滑片置于位置 【答案】B 【详解】滑动变阻器的使用规则是“一上一下”接线,接入电路的电阻丝是“下接线柱到滑片”的部分,电阻大小随接入电阻丝长度增大而增大,闭合开关前需调到最大阻值处。逐个分析选项: A.E接A(下接线柱)、F接D(上接线柱),接入的是AP段电阻丝;滑片左移时,AP长度变短,接入电阻变小,描述正确,故A不符合题意; B.E接A、F接B(两个都接下接线柱),滑动变阻器整个电阻丝全部接入电路,相当于定值电阻,调节滑片时接入电阻不变,电流不变,灯泡亮度不会改变,描述错误,故B符合题意; C.E接C、F接D(两个都接上接线柱),接入电阻为0,无法改变电阻大小,不能起到保护电路的作用,描述正确,故C不符合题意; D.E接C(上接线柱)、F接B(下接线柱),接入的是BP段电阻丝;闭合开关前需要调到最大阻值,BP最长时滑片在A位置,描述正确,故D不符合题意。 故选B。 8.跨学科实践小组准备制作一个可调光台灯,他们准备了电源、开关,导线、LED灯,以及如图所示的电位器(变阻器)。下列关于电路设计的讨论正确的是(   ) A.电位器应与灯泡并联 B.将接线柱a、c接入电路可实现调光功能 C.为使灯泡亮度变化明显,应选用电阻丝长度较长的电位器 D.若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将a、b接线柱接入电路 【答案】C 【详解】A.电位器应与灯泡串联,才能通过改变自身电阻来改变电路电流,实现调光,故A错误; B.将接线柱a、c接入电路时,电位器相当于一个定值电阻(电阻丝全部接入),滑片移动无法改变接入电阻,灯泡亮度不变,故B错误; C.为使灯泡亮度变化明显,即电流的变化比较大,则需要电路电阻变化较大。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变其接入电路中的电阻,电阻丝的长度越大,电阻越大,可调范围越大,故C正确; D.将a、b接线柱接入电路时,顺时针旋转会使接入的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故D错误。 故选C。 9.如图所示的滑动变阻器铭牌上标有“120 欧、2 A”,则该变阻器的阻值变化范围是______,“2 A”表示_____________,滑动变阻器的滑片P在B端时接入电路的电阻为_________,当P在A端时连入电路的电阻为_______。 【答案】 0~120 Ω 允许通过的最大电流为2 A 0 Ω 120 Ω 【详解】滑动变阻器铭牌的“120 欧”是其最大阻值,因此阻值变化范围为0~120 Ω; “2 A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为2 A; 当滑动变阻器滑片P在B端时,下端电阻丝被短路,其接入电路的电阻为0 Ω; 当P在A端时,接入的电阻丝长度最长,电阻等于最大阻值,为120 Ω。 10.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,另外还与___________ 有关。实验室中用的滑动变阻器和电阻箱都是通过改变___________ 来改变电阻的;实验室的滑动变阻器上都标有“10Ω 1A”的字样,其中“10Ω”表示的意思是___________ 。 【答案】 温度 接入电路中的电阻线的长度 最大阻值为10Ω 【详解】[1]导体的电阻是导体本身的一种性质,除由材料、长度、横截面积决定外,温度的变化也会对其电阻大小产生影响。 [2]滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻;电阻箱通过调整接入电路的电阻组合,本质是改变接入电路的电阻丝有效长度,从而改变电阻。 [3]滑动变阻器的铭牌参数中,带有电阻单位的数值,代表的是该滑动变阻器能够达到的最大电阻值,说明其电阻变化范围的上限为10Ω。 11.电阻是导体对电流的_________作用,在图1中A、B为两根横截面积相同的铜线,则A铜线的电阻比B铜线的电阻_________(选填“大”或“小”),不考虑温度的变化,A铜线两端的电压增大,A铜线的电阻_________(选填“变大”“变小”或“不变”);如图2是电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,若将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时,接入电路的阻值_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。 【答案】 阻碍 大 不变 变大 【详解】电阻的定义就是导体对电流的阻碍作用,这是初中物理的基础概念。 由材料、横截面积相同的导体,长度越长电阻越大,可知A铜线的电阻更大。 因导体的电阻与两端电压无关,故A铜线两端电压增大时电阻不变。 接b、c时,接入电路的是滑片到c的电阻丝;逆时针转动旋钮,接入电阻丝长度变长,故阻值变大。 12.如图所示,为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图,1、2、3是它的三个接线柱,调速器应与电动机______联接入电路,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,应该接______接线柱。(选填“1、2”或“1、3”或“2、3”)这个电位器的工作原理是通过改变____________来改变电阻。 【答案】 串 1、2 接入电路中电阻片的长度 【详解】调速器要与电动机串联接入电路才能通过改变自身电阻改变电路电流;滑片P顺时针转动时,风扇转速加快,说明电路中电流变大,电阻变小,接1、2接线柱时,滑片顺时针转动,接入的电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大;电位器的工作原理是通过改变接入电路中电阻片的长度来改变电阻。 13.如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值___________。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【答案】不变 【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,示数不随滑片P的移动而改变。电流表A1测干路电流,A2测R1支路的电流。并联电路中各支路独立工作、互不影响,因此滑片P向右移动时,R1支路的电流(A2的示数)不变。由于滑片P向右移动过程中电压表V的示数不变,电流表A2的示数也不变,则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变。 14.将如图所示电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变小。 【答案】 【详解】闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变小,所以滑动变阻器应选择右下(B)接线柱接入电路。 15.小明同学在实验室连接了如图甲所示的实验电路,请在图乙的虚线框中画出其对应的电路图。 【答案】 【详解】分析电路可得,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中电流,电压表测量小灯泡两端电压,据此作出电路图。 16.作图题: (1)根据图中的电流流向,在图中添加电流表和电源使电路成为并联电路。 (2)请按照如甲图所示电路图连接对应的实物图乙(电压表和电流表均选小量程)。 (3)请在如图右侧虚线框内画出如图所示实物电路的电路图。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由图可知,若上面方框内元件是电源,下面方框内元件是电流表,S闭合时会导致L1短路,因此上面方框内只能是电流表,且与L2串联,下面方框内只能是电源,根据图中电流走向可知,电源正极在上方,负极在下方。据此作图。 (2)分析电路图,电流从电源正极流出,依次经过电流表、灯泡、滑动变阻器、开关S,最终电流回到电源负极,电压表并联在灯泡两端,且滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。 连接实物图时,用导线以次将电源正极、电流表、灯泡、滑动变阻器和开关串联在起来,连接到电源的负极。为了使滑片向左移动,滑动变阻器的电阻变大,选取右下方接线柱和上方任意接线柱接入电路;电流表选用“0~0.6A”的量程,电压表选择“”0~3V”与灯泡并联,且两电表都遵循电流正进负出的接线规则。 (3)分析实物图,电流从电源正极出发,先经过开关之后分成两条支路,一条支路经过灯泡、,回到电源负极;另一条支路经过开关、,回到电源负极,因此两个灯泡和并联;在干路上,控制整个电路的通断;单独控制所在支路,单独控制所在支路。据此作图。 17.根据要求完成下列问题: (1)如图甲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;如图乙旋钮式电阻箱的示数是___________Ω; (2)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。小明同学在测量A处的电流时,开关闭合前发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是___________;在排除故障后,表格的数据是小明同学在实验中用两盏规格___________(填“相同”或“不同”)的灯泡得出的。由此得出并联电路干路电流等于各支路电流之和。请指出小明做此实验的不足之处:___________。 IA IB IC 0.16A 0.16A 0.32A (3)如图所示,用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案中,能达到目的的方案是___________。 A. B. C. 【答案】(1) 7 2035 (2) 电流表未调零 相同 使用了相同规格的灯泡进行实验,且实验次数太少 (3)C 【详解】(1)插入式电阻箱的工作原理是:铜塞插入时,对应的电阻丝被短路,电流直接通过铜塞,该部分电阻不计;铜塞拔出时,电流只能通过下方的电阻丝,接入对应阻值。图甲中拔出的是5Ω和2Ω的铜塞,总电阻为 旋钮式电阻箱的读数方法是各旋钮指示数字乘以对应倍率后相加,如图乙旋钮式电阻箱的示数是 (2)开关闭合前电路无电流,如图乙电流表指针反向偏转,原因是使用前电流表指针没有调零。 表格中两支路电流均为0.16A,说明实验用的两盏灯泡规格相同。 该实验只进行了一次测量,实验样本单一、次数过少,得出的结论是灯泡规格相同的特殊情况下的结果,不具备普遍性。 (3)A.由图知,灯泡和滑动变阻器滑片左侧的电阻丝被短路,灯泡始终不亮,用滑动变阻器不能调节灯泡的亮度,故A不符合题意; B.由图知,滑动变阻器的左侧电阻丝被短路,灯泡和变阻器的右侧电阻丝是并联的,由并联电路的电压特点可知灯泡两端电压始终等于电源电压,所以滑动变阻器不能调节灯泡的亮度,故B不符合题意; C.由图知,滑动变阻器左侧电阻丝和灯泡是串联的,移动滑动变阻器的滑片时,能改变接入电路中的电阻,进而改变电路中的电流,所以滑动变阻器能调节灯泡的亮度,故C符合题意。 故选C。 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 16.4 变阻器(知识解读) 【新教材人教版】 题型归纳 【题型1 电位器的原理及使用】 3 【题型2 电阻箱与 插孔式变阻器】 4 【题型3 滑动变阻器的原理和构造】 8 【题型4 移动滑片时接入电路的电阻的变化情况】 9 【题型5 根据要求选择连接滑动变阻器的接线柱】 10 【题型6 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度】 11 【随堂巩固】 12 考点1 变阻器种类 1、认识变阻器 (1)定义:阻值可以变化的电阻器叫变阻器。 (2)分类:滑动变阻器、电阻箱(旋钮式和插块式)。 2、滑动变阻器 (1)原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。 (2)构造:瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片。 (3)元件符号:。 (4)结构示意图:。 (5)接线规则:一上一下。 (6)铭牌的理解:例20Ω1A,表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是1A。 (7)优缺点:能连续改变接入电路的电阻大小,不能读出具体电阻值。 3、电阻箱 (1)分类:旋盘式电阻箱、插塞式电阻箱。 (2)旋钮式电阻箱 ①使用方法:将电阻箱的两个接线柱接入电路中,调节六个旋钮,就能得到0—99999.9Ω之间的电阻值。 ②读数方法:将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数,然后将数值加在一起就是电阻箱接入电路中的电阻值。 (3)插入式电阻箱 ①使用方法:插入式电阻箱有两个接线柱,接线柱之间有几段电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时,对应那段电阻丝就接入了电路;插入铜塞时,对应的那段电阻丝就会被短路,相对于没有接入电路。 ②读数方法:如图所示,是插入式电阻箱的示意图,插入b、d铜塞,接入电路的总电阻R=10Ω+20Ω=30Ω。 特别注意: (1)电阻箱优缺点:能够读出具体电阻值,不能连续改变电阻。 (2)电阻箱的元件符号:。 4、电位器:实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱,生活中常用的变阻器一般叫做电位器。 5、常见的电位器有机械式电位器和数字式电位器。 (1)机械式电位器:是机械式电位器的一种。其电阻丝呈圆弧形,滑片可以在电阻丝上转动。其接线方法是“中间固定,两边接一边”。当接中间和左端接线柱时,接入电路的电阻丝为左侧部分,如果顺时针转动滑片,则电位器接入电路的阻值变大。可连续调节亮度的台灯、可连续调节声音大小的耳机等都是使用了这种电位器。 (2)数字式电位器:数字式电位器是用数字信号控制阻值的器件(集成电路等)。它有耐振动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点,已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域得到应用。 6、变阻器的用途 (1)电子设备中的调节和控制。 (2)电路中的信号调节。 (3)传感器中的信号处理。 (4)电路中的负载匹配。 7、生活中的变阻器 (1)收音机用到的音量电位器,如图所示 (2)充当“力电转换器”实现各种仪表的制作,如风速仪、水流测速仪、电子体重计和某些油量表等等。 特别注意:变阻器的实质是通过改变接入电路的金属导体的长度来改变电阻。 【题型1 】 【例1】如图甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。当将接线柱B、C接入电路时,___________(选填“顺”或“逆”)时针旋转滑片,灯泡变亮。该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的___________来改变灯泡亮度的。 【变式1-1】如图所示是某品牌风扇用于调速的电位器结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动旋钮可调节风扇转速。下列分析正确的是(     ) A.电阻丝可用超导体材料制作 B.电位器应与风扇转动装置并联 C.调节风扇转速的电位器与滑动变阻器的原理相同 D.若只将A、B接入电路中,转动旋钮不能改变风扇转速 【变式1-2】如图甲所示,是小段学习物理后制作的一辆调速小车,图乙为内部调速电位器结构示意图。下列关于调速小车的说法正确的是(     ) A.小车上配备的太阳能板应选用绝缘材料来进行制作 B.电位器的工作原理是改变了电阻丝的长度,从而改变电源电压 C.将A、C接线柱接入电路中,小车速度最快且不可调节 D.若顺时针旋转旋钮时小车速度增快,则需将B和C接线柱接入电路 【变式1-3】我国新能源汽车制造技术处于世界领先水平,纯电动汽车的主要部件之一是电动机,司机通过“油门”控制电动机转速,从而改变汽车的行驶速度。如图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩“油门”时,旋钮滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻___________(选填“变大”“变小”或“不变”),这是通过改变接入电路中电阻圈的___________(选填“长度”“材料”或“横截面积”)来改变电阻,电流表的示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 【题型2 电阻箱与 插孔式变阻器】 【例2】如图分别是连入电路的一只旋盘式电阻箱和一只插入式电阻箱,旋盘式电阻箱连入电路的阻值为______Ω,插入式电阻箱连入电路的阻值是______Ω。 【变式2-1】关于图中的电阻箱,下列说法错误的是(     ) A.电阻箱是一种变阻器 B.阻值可调范围为 C.最小分度值为 D.电阻箱读数是 【变式2-2】如图所示,电压表的示数为________V,电阻箱的示数为________Ω,可调节的最大阻值为________Ω。 【变式2-3】图1所示是一种插入式电阻箱,则其连入电路电阻大小是_____ Ω;图2中电阻箱的示数是_________ Ω。 考点2 滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器构造和原理 (1)构造:滑动变阻器的构造如图所示:接线柱A、B之间时滑动变阻器的电阻丝;接线柱C、D之间是金属杆,电阻为零;P是金属滑片,与金属杆和电阻丝相连(电阻丝的表面涂有绝缘漆,但与滑片接触的地方绝缘漆被刮掉),滑片本身看作电阻为零。滑片移动到不同位置时,接入电路的A、C(D)或B、C(D)两个接线柱间电阻丝的长度不一样,这样就改变了接入电路中电阻的大小。 (2)铭牌上各数值的物理意义 20Ω:表示此滑动变阻器的最大阻值为20Ω。使用此滑动变阻器时,接入电路中的阻值可以在0-20Ω之间变化;2A:表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。 (3)原理‌:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。 2、滑动变阻器的作用:可以改变电路中的电流,可以改变与之串联用电器两端的电压,还可以保护电路。 3、滑动变阻器的使用 (1)当滑片远离下端使用的接线柱时,电阻变大;靠近下端使用的接线柱时,电阻变小。 (2)滑动变阻器的接线规则:一上一下。“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路中;“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。滑动变阻器只要一上一下方式接入电路,上接线柱的选择是不影响电阻变化情况的,如图,甲乙接法是等效的。 (3)滑动变阻器阻值变小,会引起电路中电流变大,与之串联的用电器两端电压变大。 (4)电路中的电流不许超过铭牌上标记的电流值。 (5)滑动变阻器要与被控制电路串联。 (6)闭合开关前应把滑片移至阻值最大处,即远离下端使用的接线柱。 特别注意: (1)正确使用滑动变阻器时,电路的一端接在金属杆接线柱上,另一端接在电阻线圈的任意接线柱上,俗称“一上一下”的接法。如果接线柱选择不当,如选择“全上”或“全下”,则滑动变阻器将失去调节作用,分别相当于接入一段导线或定值电阻。‌ (2)使用滑动变阻器时,应根据需要选择合适的滑动变阻器,注意其最大电阻和允许通过的最大电流值,避免电流超过最大值而烧坏变阻器。滑动变阻器应与被控制的用电器串联,通过改变接入电路中的电阻来调节电流和电压,有时还起到保护电路的作用。 4、滑动变阻器的接法 (1)断路式接法:如图甲,滑片右边的电阳丝被断路,左侧电阻丝接入电路。 (2)短路式接法:如图乙,滑片右边的电阻丝被短路,左侧电阻丝接入电路。 (3)恒阻式接法:如图丙,滑动变阻器电阳丝全部接入电路,滑片滑动时接入电路中的阳值恒定不变,滑动变阻器的滑片滑动,只改变滑片左右两边电阻丝上分得的电压的比例关系。 5、用滑动变阻器控制电阻两端的电压:串联电路有分压作用,在串联电路中,某个电阻的阻值增大,则这个电阻分压也增大。 特别注意:判断滑动变阻器滑片滑动时连人电路中电阻变化情况的关键点是:根据电流路径法确定实际连入电路的电阻丝,再根据滑片滑动的方向确定连人电路中的电阻是变大还是变小。 【题型3 】 【例3】如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的________(选填“A”“C”或“D”)接线柱连接,滑动变阻器的主要作用是通过调节其电阻来改变电路中的________。 【变式3-1】在“练习使用滑动变阻器”的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的一项是(     ) A.连入变阻器时,应使滑片位于变阻器阻值最大的位置 B.开关、电流表应接在靠近电源正极的一端 C.连接电路时,应将开关断开 D.使用时要根据需求选择滑动变阻器的规格 【变式3-2】如图所示,在利用滑动变阻器控制灯泡亮暗时,滑动变阻器与灯泡______联使用,在闭合开关前,应使滑片位于滑动变阻器上电阻丝的最______(选填“左”或“右”)端。 【变式3-3】小明在课堂上进行了以下电学实验探究。 导体代号 材料 长度/m 横截面积/mm2 1 镍铬合金 1.0 0.5 2 锰铜合金 1.0 0.5 3 镍铬合金 1.0 1.0 小明先用如图所示的电路进行“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,分别将1、2、3三段导体接入电路。 (1)本实验通过观察___________来比较导体电阻的大小,这种研究方法在物理中称为___________法。 (2)为了研究导体的电阻大小与导体横截面积是否有关,应将电阻丝___________(填导体代号) 先后接入图中电路M、N两点间进行实验。 (3)根据所给器材,小明___________(选填“能”或“不能”)探究电阻大小跟导体长度的关系。 (4)随后小明了解到滑动变阻器就是通过改变接入电路中电阻的___________来改变阻值的。 【题型4 】 【例4】如图所示电路中(电源右端为正极),闭合开关,滑片向左移动时灯泡变______,电子在灯泡中的移动方向是______(选填“从左向右”或“从右向左”)。 【变式4-1】如图所示是滑动变阻器连入电路的四种接法,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4-2】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应移动到最右端 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 【变式4-3】电位器实质是一种变阻器,如图甲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A(图示箭头方向)旋转时,连入电路的电阻将________(选填“变大”、“不变”或“变小”),如图乙所示的滑动变阻器连接_______两个接线柱,并且向左移动滑片时也可以起到相同的作用;图甲若连接_______两个接线柱,电位器相当于一个定值电阻。 【题型5 】 【例5】如图所示,滑动变阻器有4个接线柱,使用时只需接入其中2个,因此有多种接法,在这些接法中,不能改变电阻大小,并且可能损坏仪器的是(     ) A.接A和D B.接B和C C.接A和B D.接C和D 【变式5-1】如图所示为滑动变阻器的四种接线方法,当滑片P向右移动时,电路中的电阻变大的接法是(     ) A. B.C. D. 【变式5-2】如图是滑动变阻器的结构示意图,将接线柱A、D接入电路中,滑动变阻器连入电路的电阻丝是______段(选填“AP”或“BP”),当滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻将______(选填“变大”“变小”或“不变”),滑动变阻器铭牌上标有“20Ω,1A”的字样,它的意思是______。 【变式5-3】小宇在实验室用如图所示的电路做电学实验,请你帮助他完成以下问题。 (1)连接电路时,开关应______,滑动变阻器的滑片应移动到______(选填“A”或“B”)端; (2)小灯泡完好,闭合开关S后,当滑片P向B端移动时,灯L将_____(选填“变暗”“亮度不变”或“变亮”); (3)若将滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中,闭合开关S,要使灯L变暗,滑片P应向______(选填“A”或“B”)端移动。 【题型6 】 【例6】小明设计了下面的电路图,来调节灯泡的亮度。 (1)滑动变阻器接入电路的是_______(选填“PA”或“PB”)部分。 (2)根据电路图连接实物,在闭合开关前,滑片P应该位于_______(选填“A”或“B”端)。 (3)滑片向右移动时,接入电路的电阻变_______、流过灯泡的电流变_______、灯泡的亮度变_______。 【变式6-1】用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关滑动变阻器的说法正确的是(     ) A.滑动变阻器接入电路的电阻丝最好使用铜制的导线 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.滑动变阻器铭牌上标的“”字样是指使用滑动变阻器正常工作时的电流为 【变式6-2】如图所示,用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光,小夹子在铅笔芯上滑动的过程中,铅笔芯接入电路的__________影响了电阻的大小,导致小灯泡的亮度发生了变化。灯泡越亮,说明在相同的时间内把更多的电能转化为__________。 【变式6-3】在用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验中,甲组同学连接的电路如图所示: (1)要使灯泡的亮度由暗变亮,应将滑片向________端移动,此过程中电流表的示数将__________; (2)乙组同学在接完最后一根导线时,闭合开关,小灯泡发出耀眼的光并很快熄灭,经检查发现,滑动变阻器的滑片没有调到________端; (3)滑动变阻器是靠改变接入电路中______________来改变电阻,从而改变电路中的电流。 随堂巩固 【随堂巩固】 1.在“用滑动变阻器改变小电动机的转速”的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的一项是(     ) A.需将滑动变阻器“一上一下”接入电路中 B.开关闭合前,应把滑片移到变阻器阻值最大的位置 C.滑动变阻器应接在靠近电源正极的一端 D.不要使电流超过滑动变阻器允许通过的最大电流 2.电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片顺时针旋转时,连入电路的电阻(     ) A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小 3.用一根自动铅笔芯连接如图所示电路,来模拟滑动变阻器的工作原理,铅笔芯一端的夹子固定,移动另一端的夹子,发现小灯泡的亮度发生变化。下列说法不正确的是(     ) A.通过铅笔芯的电流发生了变化 B.铅笔芯的总电阻发生了变化 C.铅笔芯接入电路的电阻发生了变化 D.与滑动变阻器改变电路电流的原理相同 4.关于图中的电阻箱,下列说法错误的是(     ) A.阻值可调范围为0~10000Ω B.电阻箱是一种变阻器 C.分度值为1Ω D.电阻箱读数是506Ω 5.跨学科实践活动中,小明和小组同学一起制作了一个调光台灯。调试时,闭合开关,发现灯泡不亮,首先应该检查的是(     ) A.电源开关状态 B.导线连接是否良好 C.调节电位器滑片观察灯泡是否发光 D.电路是否存在断路 6.如图为某同学在完成跨学科实践任务“自制调光台灯”中的设计,甲为台灯简图,乙为用于改变亮度的电阻片,按照该同学的设计,下列说法正确的是(  ) A.若只将a、c接入电路,旋钮顺时针转动时灯泡变亮 B.若只将b、c接入电路,转动旋钮灯泡亮度不变 C.为实现顺时针旋转灯变暗,应把a、b接入电路 D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度 7.将图甲滑动变阻器以某种方式接入图乙电路中,下列描述不正确的是(  ) A.将接、接,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,其接入电路中的阻值变小 B.将接、接,闭合开关,灯的亮度较暗,调节滑动变阻器滑片过程中灯的亮度会改变 C.将接、接,滑动变阻器不能起到保护电路的作用 D.将接、接,连入电路的是电阻丝的段,闭合开关前,应将滑片置于位置 8.跨学科实践小组准备制作一个可调光台灯,他们准备了电源、开关,导线、LED灯,以及如图所示的电位器(变阻器)。下列关于电路设计的讨论正确的是(   ) A.电位器应与灯泡并联 B.将接线柱a、c接入电路可实现调光功能 C.为使灯泡亮度变化明显,应选用电阻丝长度较长的电位器 D.若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将a、b接线柱接入电路 9.如图所示的滑动变阻器铭牌上标有“120 欧、2 A”,则该变阻器的阻值变化范围是______,“2 A”表示_____________,滑动变阻器的滑片P在B端时接入电路的电阻为_________,当P在A端时连入电路的电阻为_______。 10.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,另外还与___________ 有关。实验室中用的滑动变阻器和电阻箱都是通过改变___________ 来改变电阻的;实验室的滑动变阻器上都标有“10Ω 1A”的字样,其中“10Ω”表示的意思是___________ 。 11.电阻是导体对电流的_________作用,在图1中A、B为两根横截面积相同的铜线,则A铜线的电阻比B铜线的电阻_________(选填“大”或“小”),不考虑温度的变化,A铜线两端的电压增大,A铜线的电阻_________(选填“变大”“变小”或“不变”);如图2是电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,若将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时,接入电路的阻值_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。 12.如图所示,为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图,1、2、3是它的三个接线柱,调速器应与电动机______联接入电路,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,应该接______接线柱。(选填“1、2”或“1、3”或“2、3”)这个电位器的工作原理是通过改变____________来改变电阻。 13.如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值___________。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 14.将如图所示电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变小。 15.小明同学在实验室连接了如图甲所示的实验电路,请在图乙的虚线框中画出其对应的电路图。 16.作图题: (1)根据图中的电流流向,在图中添加电流表和电源使电路成为并联电路。 (2)请按照如甲图所示电路图连接对应的实物图乙(电压表和电流表均选小量程)。 (3)请在如图右侧虚线框内画出如图所示实物电路的电路图。 17.根据要求完成下列问题: (1)如图甲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;如图乙旋钮式电阻箱的示数是___________Ω; (2)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。小明同学在测量A处的电流时,开关闭合前发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是___________;在排除故障后,表格的数据是小明同学在实验中用两盏规格___________(填“相同”或“不同”)的灯泡得出的。由此得出并联电路干路电流等于各支路电流之和。请指出小明做此实验的不足之处:___________。 IA IB IC 0.16A 0.16A 0.32A (3)如图所示,用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案中,能达到目的的方案是___________。 A. B. C. 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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16.4 变阻器(知识解读)  讲义-2026-2027学年人教版物理九年级全一册
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