16.4 变阻器 同步知识点对点讲义 2026-2027学年人教版九年级全一册物理
2026-09-06
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摘要:
本初中物理讲义聚焦“变阻器”核心知识点,从生活中台灯调光、音响调音量实例导入,系统梳理滑动变阻器的构造、原理、接线方法及电阻箱的使用,构建“生活现象-实验探究-原理应用”的完整学习支架。
资料以实验为核心驱动,通过“改变小灯泡亮度”“探究接线方法”等实验培养科学探究能力,结合数据记录分析强化科学思维,联系油量表、计重秤等生活应用深化物理观念,课中助力教师高效授课,课后便于学生回顾练习,有效查漏补缺。
内容正文:
第十六章 电压 电阻
第4节 变阻器
· 导入
生活中你是怎样改变调节台灯的亮度,改变音响音量的大小?原来他们都用了一个叫做电位器(变阻器)的元件。变阻器为什么能够改变灯的亮度?以及是怎样改变的呢
图16.4-1台灯和音响的调节
· 知识点对点
知识1 变阻器☆
实验:改变小灯泡的亮度
实验过程
铅笔芯移动,观察小灯泡的亮度变化。
图16.4-2 用铅笔芯控制小灯泡的亮度
实验现象
接入电路的铅笔芯越短,电阻越小,小灯泡越亮。
实验结论
导体电阻的大小跟导体接入电路的长度有关。
定义
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。
分类
实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。
滑动变阻器
(1)构造:主要有滑片、电阻线圈、接线柱(A、B、C、D)、金属杆等。(如图16.4-3)
图16.4-3 实物图
(2)作用:①通过改变介入电路中的电阻,来改变电路中的电流和部分电路两端的电压;
②保护电路。
(3)原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。
(4)操作:移动滑片改变接入电路中电阻的大小。
(5)结构示意图和符号:
①结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱 ,P表示滑片;
②电路图中:元件的符号如图所示。
图16.4-4 结构示意图
图16.4-5 符号
(6)铭牌上各数值的物理意义(如图16.4-3)
例:“××Ω”表示变阻器的最大电阻是××欧;“×A”表示允许通过的最大的电流是×A
图16.4-6 铭牌
如:该变阻器的最大电阻是50欧;允许通过的最大的电流是1.5A。
实验:探究滑动变阻器的接线方法
接线方法
滑动变阻器共有ABCD四个接线柱,如果只选其中的两个接入电路M、N两点间,可能有几种连接方法?将你的选择填在横线上(填所选接线柱的字母):
分类
AB
AC
AD
BC
BD
CD
图示
电流流向判断
电阻丝AP和金属杆PD。向左移动滑片P,因为接入电路的电阻丝AP长度变短,接入电路的电阻变小,电路中的电流变大
实验操作
(1)连接电路。
图16.4-7 探究滑动变阻器的接线方法
(2)把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关,移动滑片P,观察灯泡亮度和电流表示数的变化,并记录在表格中
使用的接线柱
滑片P的移动方向
灯泡亮度的变化
电流表示数的变化
AD
左
变亮
变大
(3)按下页表格中的顺序,依次把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关,移动滑片P,观察灯泡亮度和电流表示数的变化,并将观察到的现象记录在表格中。
数据记录
序号
接线柱
电流的路径
滑片移动
灯亮度变化
电流变化
1
A、D
向左
变亮
变大
向右
变暗
变小
2
A、C
向左
变亮
变大
向右
变暗
变小
3
B、C
向左
变暗
变小
向右
变亮
变大
4
B、D
向左
变暗
变小
向右
变亮
变大
5
A、B
向左
不变
不变
向右
不变
不变
6
C、D
向左
不变
不变
向右
不变
不变
实验分析
(1)当滑动变阻器在下方接线柱AB与上方金属棒CD各选一个接线柱时,移动滑片可以改变连入电路中的电阻值。
(2)A、B接线柱连入电路
(3)C、D接线柱连入电路
相当于一个定值电阻→移动滑片不能改变电阻
相当于一条导线,连入电路的阻值为0→移动滑片不能改变电阻
实验结论
(1)滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中
(2)关键是确定滑动变阻器的下端接线柱,上端任何一个接线柱接入电路,接法是等效的
图16.4-8 等效滑动变阻器
口诀
“近下电阻变小,远下电阻变大”
· 例题
考点:滑动变阻器的构造
1.(2026•广东模拟)·【易】滑动变阻器如图所示,图中属于导体的是( )
A.滑片导轨 B.陶瓷管
C.塑料螺帽 D.电阻丝上的漆皮
考点:滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号
2.(2026春•同步)·【易】滑动变阻器的电阻丝外面涂着 ,绕在 上,滑动变阻器的电路符号是 。
考点:滑动变阻器的铭牌
3.(2025秋•金平区校级月考)·【易】某滑动变阻器标有“20Ω,1.5A”字样,20Ω表示 ;1.5A表示 。
考点:滑动变阻器的原理
4.(2025秋•江门校级期中)·【易】2025年物理创新实验中,用新型导电橡胶代替铅笔芯探究电阻特性,将导电橡胶接入电路,移动夹子改变接入长度时灯泡亮度变化。下列说法正确的是( )
A.导电橡胶与灯泡是并联连接
B.接入橡胶长度越长,电阻越小,灯泡越亮
C.该实验可说明“电阻与导体长度有关”
D.换用绝缘橡胶后,灯泡仍能正常发光
考点:滑动变阻器的两种等效接法
5.(2025秋•海珠区期末)·【较易】以下是滑动变阻器连入电路的示意图。当滑片P都向右滑动时,连入电路的电阻变化情况与甲相同的是( )
A. B.
C. D.
知识2 练习使用滑动变阻器☆
实验:用滑动变阻器改变灯泡的亮度(用滑动变阻器控制电流)
实验器材
电源、小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干
进行实验
(1) 设计电路图,按电路图连接实物电路,接通前,开关要断开,滑动变阻器要置于最大阻值处。
(2) 闭合开关,使滑片P位于最大位置(右端),观察电流表示数及小灯泡的亮度。
(3) 将滑片由最右端移到中间,观察电流表示数及小灯泡的亮度。
(4)将滑片由中间移到最左段,观察电流表示数及小灯泡的亮度。
图16.4-9 用滑动变阻器改变灯泡亮度
实验现象
将观察到的现象填入下表中
滑片P的位置
最右端
中间
最左端
电流表示数
最小
较大
最大
小灯泡的亮度
暗
较亮
最亮
分析与论证
移动滑动变阻器的滑片能改变电路中的电流大小和小灯泡的亮度。
实验结论
用滑动变阻器改变小灯泡的亮度,滑动变阻器应该与小灯泡串联。电阻变大→电流变小→灯泡变暗;电阻变小→电流变大→灯泡变亮,所以滑动变阻器起到控制电路中电流的作用(即限流作用)。
评估与交流
在实验中只有接入的接线柱为“一上一下”时,滑动变阻器才能改变小灯泡的亮度。若只用上面两个接线柱,小灯泡会很亮,有可能被烧坏;若只用下面两个接线柱,小灯泡会很暗。接线柱均接上柱或下柱时,移动滑片,对小灯泡的亮度没有影响。
实验:用滑动变阻器控制电阻两端电压
实验器材
电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干
进行实验
(1)按照如图所示电路图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变化,如2V、4V、6V等
(3)换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化,如5Ω、10Ω、15Ω等。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,保持每次接入的定值电阻R两端的电压不变。
图16.4-10 用滑动变阻器控制定制电阻两端电压
实验现象
(1) 当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时,定值电阻两端的电压变小;当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,定值电阻两端的电压变大。
(2) 换用不同的定值电阻,定值电阻两端的电压随之改变。若保持每次接入的定值电阻两端的电压不变,则需要调节滑动变阻器的滑片;当换用阻值较大的定值电阻时,需要调大滑动变阻器接入电路中的阻值;当换用阻值较小的定值电阻时,需要调小滑动变阻器接入电路中的阻值。
实验结论
(1)利用滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压。
(2)利用滑动变阻器可控制定值电阻两端电压不变。
口诀“换大调大,换小调小”
交流与讨论
(1)要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小,应怎样将它接入电路中?应怎样选择接线柱?
要改变电路中电流的大小,应该将滑动变阻器串联在电路中,连接时选择“一上一下”两个接线柱。
(2)利用滑动变阻器改变电路中电流(电压)的大小,在接通电路前,应将滑片放到什么位置上?为什么?
闭合开关前应将滑片置于最大阻值处(即将滑片置于所选的下面那个接线柱的另一端),可防止接通电路时电流过大,损坏电路元件,起保护电路的作用。
电阻箱(拓展)
(1)作用:滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小,起到连续改变电流大小的作用,但不能准确知道连入电路的电阻值。如果需要知道连入电路的电阻的阻值,就要用到电阻箱。
(2)定义:电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
(3)元件符号:
(4)结构:如图所示,箱面上有两个接线柱、四个旋盘。
图16.4-11 电阻箱
(5)使用方法:使用时,把两个接线柱接入电路,调节四个旋盘就能得到0~9999欧的任意整数阻值。
(6)读数方法:分别计算出四个旋盘上小三角指示的示数与面板上对应倍数的乘积,将得到的四个乘积相加,就是电阻箱接入电路中的阻值。如图所示,接入电路的阻值为3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω
图16.4-12 旋钮式电阻箱读数
(7)插入式电阻箱:插入式电阻箱有两个接线柱,接线柱之间有几段电阻丝,电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时,对应的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,相当于没有接入。
图16.4-12 插入式电阻箱
如图所示,接入电路的总电阻:R=2Ω+5Ω=7Ω
当四个铜塞都拔出时,接入电路的总电阻:R=1Ω+2Ω+2Ω+5Ω=10Ω
当四个铜塞都插入时,接入电路的总电阻:R=0Ω
练习1
如图所示,接入电路的总电阻:R=2Ω+5Ω=7Ω
拓展2
滑动变阻器电路符合的三种接法分析
AP段接入电路中,BP段被短接
AP段接入电路中,BP段被短接。电流表测通过AP段的电流
AB段(整个滑动变阻器)接入电路中,电压表测BP段两端的电压
· 例题
考点:用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
6.(2025秋•江门校级期中)·【较易】如图所示,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,灯泡将变暗
D.若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
考点:移动滑片时电阻的变化
7.(2025秋•越秀区月考)·【易】一种变阻器结构如图所示,当电路连接A、C两端时,顺时针旋转滑片P,电阻值将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
考点:闭合开关前滑动变阻器置于阻值最大处
8.(2025秋•海珠区校级期中)·【较易】“物理”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路。下列分析不正确的是( )
A.若M接C点,N接D点,滑动变阻器接入电路中的阻值相当于一根导线
B.连接电路时,若M接C点,N接B点,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.若M接C点,N接B点,闭合开关,滑片P向右移,电灯变暗
D.若M接A点,N接B点,闭合开关,滑片P向右移,电灯亮度不变
考点:电阻箱
9.(2026•湛江模拟)·【较易】
(1)如图甲所示,电流表的示数为 A,分度值为 A。
(2)如图乙所示,电压表的示数为 V,分度值为 V。
(3)如图丙所示,电阻箱的示数为 Ω,阻值范围是 Ω~ Ω。
考点:插拔式变阻器
10.(2025秋•梅州期中)·【较易】(1)如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是 Ω,图甲中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,它通过改变接入电路的 (选填“长度”“粗细”或“材料”)来改变电阻,从而改变电路中的电流。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡的光变亮,则应将接线柱 (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
(2)两只水果点亮了一只发光二极管(如图丙),金属片A是水果电池的 (填“正极”或“负极”),两水果之间 (填“串联”或“并联”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时水果电池的正负极之间 (填“有”或“没有”)电压。
知识3 变阻器的应用☆
项目
内容
电位器
滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器中,用于音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。
图示
电子产品用到的电位器
旋转式电位器
滑动电位器
图16.4-13 电位器
分类
机械式电位器和数字电位器
机械式电位器
如用于调节亮度的电灯的器件,用于调节温度的电热毯的器件等都含有电位器。
图16.4-14 一种电位器的结构
图16.4-15 电位器的结构简图
数字电位器
是一种用数字信号控制电阻的器件(集成电路)。与机械式电位器相比,数字电位器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等重要优点,因而,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重要领域得到应用。
图16.16 利用数字电位器调节耳机音量
应用实例
(1)调节
调光
调速
调音控制台
调温
图16.17 电位器调节功能在生产生活中的应用
(2)汽车油量表
如图所示是一种自动测定汽车油箱内的油面高低的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片固定在金属杆的右端,从油量表(实质是一只电流表)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高低。
当油量减小时,浮标下降,滑片向上移动,R增大,油量表的示数变小。反之,当油量增加时,浮标下降,滑片向上移动,R变小,油量表的示数变大。
图16.18 油量表
(3)公路收费站计重秤
如图所示,为公路收费站计重秤的原理图。R为滑动变阻器,车重表是由电流表改装而成,将它串联在电路中。当车越重时,R连入电路中的阻值变小,则电路中的电流变大,即车重表的示数将变大;反之,当车越轻时,R连入电路中的阻值变大,则电路中的电流变小,即车重表的示数将变小,这样就可以测出汽车的重力。
图16.19 计重秤
· 例题
考点:生活中的滑动变阻器
11.(2025秋•白云区校级期中)·【中档】图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,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与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇风速加快
D.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
考点:滑动变阻器的作用
12.(2025秋•江门校级期中)·【较易】甲、乙两灯并联在同一电路中,甲灯比乙灯亮,则甲灯两端的电压 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙灯两端的电压。如图所示是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 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),接入电路的阻值 。
考点:变阻器的应用
13.(2025秋•高州市期中)·【较易】电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成,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
· 小结
· 16.4 变阻器
· 一、变阻器
· 1.构造
· 2.作用:①通过改变介入电路中的电阻,来改变电路中的电流和部分电路两端的电压;
· ②保护电路。
· 3.原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。
· 4.结构示意图:
· 5.符号:
· 6.铭牌:如:该变阻器的最大电阻是50欧;允许通过的最大的电流是1.5A。
· 二、练习使用滑动变阻器
· 1.实验:探究滑动变阻器的接线方法
· 2.实验:用滑动变阻器改变灯泡的亮度(用滑动变阻器控制电流)
· 3.实验:用滑动变阻器控制电阻两端电压
· 4.使用:
· ①要与用电器串联。
· ②要“一上一下”两个接线柱。
· ③开关闭合前,滑片应在最大阻值处(保护电路)。
· 5.电阻箱
· 三、电位器
· 1.定义:有些家用电器中,用于音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。
· 2.应用:①调节②油量表③体重秤
· 中考真题
考点:滑动变阻器的使用
1.(2026•成都)·【易】小聪设计了如图所示的电路,在G、H间接入滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数变大。以下四种接入方式中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
考点:用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
2.(2026•泸州)·【较易】在实践作业中,小郭拟用如图所示的器材制作一个亮度可调的台灯。要求将左边的电位器连入右边的电路、顺时针旋转滑片时灯泡变亮。忽略灯泡电阻变化,下列说法正确的是( )
A.电位器应与灯泡并联
B.电位器应连接O、Q接线柱
C.闭合开关S前,滑片应旋至Q处
D.滑片从Q移到P的过程中,电源总功率变小
考点:闭合开关前滑动变阻器置于阻值最大处
3.(2024•大庆)·【较易】根据电路图,用笔画线代替导线连接实物图。要求:
①电压表量程用0~3V,电流表量程用0~0.6A;
②滑动变阻器的滑片置于a端时,接入电路的阻值最大。
考点:电阻箱
4.(2025•达州)·【易】一节新干电池电压约为 V,如图所示电阻箱阻值读数为 Ω。
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第十六章 电压 电阻
第4节 变阻器
· 导入
生活中你是怎样改变调节台灯的亮度,改变音响音量的大小?原来他们都用了一个叫做电位器(变阻器)的元件。变阻器为什么能够改变灯的亮度?以及是怎样改变的呢
图16.4-1台灯和音响的调节
· 知识点对点
知识1 变阻器☆
实验:改变小灯泡的亮度
实验过程
铅笔芯移动,观察小灯泡的亮度变化。
图16.4-2 用铅笔芯控制小灯泡的亮度
实验现象
接入电路的铅笔芯越短,电阻越小,小灯泡越亮。
实验结论
导体电阻的大小跟导体接入电路的长度有关。
定义
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。
分类
实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。
滑动变阻器
(1)构造:主要有滑片、电阻线圈、接线柱(A、B、C、D)、金属杆等。(如图16.4-3)
图16.4-3 实物图
(2)作用:①通过改变介入电路中的电阻,来改变电路中的电流和部分电路两端的电压;
②保护电路。
(3)原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。
(4)操作:移动滑片改变接入电路中电阻的大小。
(5)结构示意图和符号:
①结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱 ,P表示滑片;
②电路图中:元件的符号如图所示。
图16.4-4 结构示意图
图16.4-5 符号
(6)铭牌上各数值的物理意义(如图16.4-3)
例:“××Ω”表示变阻器的最大电阻是××欧;“×A”表示允许通过的最大的电流是×A
图16.4-6 铭牌
如:该变阻器的最大电阻是50欧;允许通过的最大的电流是1.5A。
实验:探究滑动变阻器的接线方法
接线方法
滑动变阻器共有ABCD四个接线柱,如果只选其中的两个接入电路M、N两点间,可能有几种连接方法?将你的选择填在横线上(填所选接线柱的字母):
分类
AB
AC
AD
BC
BD
CD
图示
电流流向判断
电阻丝AP和金属杆PD。向左移动滑片P,因为接入电路的电阻丝AP长度变短,接入电路的电阻变小,电路中的电流变大
实验操作
(1)连接电路。
图16.4-7 探究滑动变阻器的接线方法
(2)把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关,移动滑片P,观察灯泡亮度和电流表示数的变化,并记录在表格中
使用的接线柱
滑片P的移动方向
灯泡亮度的变化
电流表示数的变化
AD
左
变亮
变大
(3)按下页表格中的顺序,依次把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关,移动滑片P,观察灯泡亮度和电流表示数的变化,并将观察到的现象记录在表格中。
数据记录
序号
接线柱
电流的路径
滑片移动
灯亮度变化
电流变化
1
A、D
向左
变亮
变大
向右
变暗
变小
2
A、C
向左
变亮
变大
向右
变暗
变小
3
B、C
向左
变暗
变小
向右
变亮
变大
4
B、D
向左
变暗
变小
向右
变亮
变大
5
A、B
向左
不变
不变
向右
不变
不变
6
C、D
向左
不变
不变
向右
不变
不变
实验分析
(1)当滑动变阻器在下方接线柱AB与上方金属棒CD各选一个接线柱时,移动滑片可以改变连入电路中的电阻值。
(2)A、B接线柱连入电路
(3)C、D接线柱连入电路
相当于一个定值电阻→移动滑片不能改变电阻
相当于一条导线,连入电路的阻值为0→移动滑片不能改变电阻
实验结论
(1)滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中
(2)关键是确定滑动变阻器的下端接线柱,上端任何一个接线柱接入电路,接法是等效的
图16.4-8 等效滑动变阻器
口诀
“近下电阻变小,远下电阻变大”
· 例题
考点:滑动变阻器的构造
1.(2026•广东模拟)·【易】滑动变阻器如图所示,图中属于导体的是( )
A.滑片导轨 B.陶瓷管
C.塑料螺帽 D.电阻丝上的漆皮
【答案】A
【解答】解:组成滑动变阻器的金属棒(滑片导轨)、金属滑片和电阻丝是导体;支架、塑料螺帽、陶瓷管和电阻丝上的漆皮是绝缘体。
故选:A。
考点:滑动变阻器的结构示意图以及电路中的符号
2.(2026春•同步)·【易】滑动变阻器的电阻丝外面涂着 绝缘漆 ,绕在 瓷筒 上,滑动变阻器的电路符号是 。
【答案】绝缘漆;瓷筒;
【解答】解:滑动变阻器的电阻丝外面涂着绝缘漆,使相邻的导线绝缘,电阻丝绕在瓷筒上;根据课本知识可知,滑动变阻器的符号为:。
故答案为:绝缘漆;瓷筒;。
考点:滑动变阻器的铭牌
3.(2025秋•金平区校级月考)·【易】某滑动变阻器标有“20Ω,1.5A”字样,20Ω表示 最大阻值是20Ω ;1.5A表示 允许通过的最大电流是1.5A 。
【答案】最大阻值是20Ω;允许通过的最大电流是1.5A
【解答】解:(1)滑动变阻器的原理:改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的;
(2)变阻器铭牌上常标着两个数据:电阻和电流。其中“20Ω”表示这个变阻器的最大电阻值是20Ω;“1.5A”表示允许通过的最大电流是1.5A。
故答案为:最大阻值是20Ω;允许通过的最大电流是1.5A。
考点:滑动变阻器的原理
4.(2025秋•江门校级期中)·【易】2025年物理创新实验中,用新型导电橡胶代替铅笔芯探究电阻特性,将导电橡胶接入电路,移动夹子改变接入长度时灯泡亮度变化。下列说法正确的是( )
A.导电橡胶与灯泡是并联连接
B.接入橡胶长度越长,电阻越小,灯泡越亮
C.该实验可说明“电阻与导体长度有关”
D.换用绝缘橡胶后,灯泡仍能正常发光
【答案】C
【解答】解:A.由图可知,将导电橡胶接入电路,移动夹子改变接入长度时灯泡亮度变化,电路中只有一条路径,所以导电橡胶与灯泡串联,故A错误;
B.接入电路的导电橡胶长度越长,导电橡胶的电阻越大,总电阻越大,根据欧姆定律可知,通过小灯泡的电流越小,小灯泡越暗,故B错误;
C.将导电橡胶接入电路,移动夹子改变接入长度时,即改变了导电橡胶的电阻,通过灯泡的电流也发生了改变,所以灯泡的亮度会变化,该实验可说明“电阻与导体长度有关”,故C正确;
D.绝缘橡胶导电性能差,属于绝缘体,所以没有电流通过,灯泡不发光,故D错误。
故选:C。
考点:滑动变阻器的两种等效接法
5.(2025秋•海珠区期末)·【较易】以下是滑动变阻器连入电路的示意图。当滑片P都向右滑动时,连入电路的电阻变化情况与甲相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:滑动变阻器是依靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,滑动变阻器的滑片P向右端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,与甲相同的是B。
AC中滑片P都向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大;D中滑动变阻器相当于定值电阻。
故选:B。
知识2 练习使用滑动变阻器☆
实验:用滑动变阻器改变灯泡的亮度(用滑动变阻器控制电流)
实验器材
电源、小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干
进行实验
(1) 设计电路图,按电路图连接实物电路,接通前,开关要断开,滑动变阻器要置于最大阻值处。
(2) 闭合开关,使滑片P位于最大位置(右端),观察电流表示数及小灯泡的亮度。
(3) 将滑片由最右端移到中间,观察电流表示数及小灯泡的亮度。
(4)将滑片由中间移到最左段,观察电流表示数及小灯泡的亮度。
图16.4-9 用滑动变阻器改变灯泡亮度
实验现象
将观察到的现象填入下表中
滑片P的位置
最右端
中间
最左端
电流表示数
最小
较大
最大
小灯泡的亮度
暗
较亮
最亮
分析与论证
移动滑动变阻器的滑片能改变电路中的电流大小和小灯泡的亮度。
实验结论
用滑动变阻器改变小灯泡的亮度,滑动变阻器应该与小灯泡串联。电阻变大→电流变小→灯泡变暗;电阻变小→电流变大→灯泡变亮,所以滑动变阻器起到控制电路中电流的作用(即限流作用)。
评估与交流
在实验中只有接入的接线柱为“一上一下”时,滑动变阻器才能改变小灯泡的亮度。若只用上面两个接线柱,小灯泡会很亮,有可能被烧坏;若只用下面两个接线柱,小灯泡会很暗。接线柱均接上柱或下柱时,移动滑片,对小灯泡的亮度没有影响。
实验:用滑动变阻器控制电阻两端电压
实验器材
电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干
进行实验
(1)按照如图所示电路图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变化,如2V、4V、6V等
(3)换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化,如5Ω、10Ω、15Ω等。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,保持每次接入的定值电阻R两端的电压不变。
图16.4-10 用滑动变阻器控制定制电阻两端电压
实验现象
(1) 当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时,定值电阻两端的电压变小;当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,定值电阻两端的电压变大。
(2) 换用不同的定值电阻,定值电阻两端的电压随之改变。若保持每次接入的定值电阻两端的电压不变,则需要调节滑动变阻器的滑片;当换用阻值较大的定值电阻时,需要调大滑动变阻器接入电路中的阻值;当换用阻值较小的定值电阻时,需要调小滑动变阻器接入电路中的阻值。
实验结论
(1)利用滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压。
(2)利用滑动变阻器可控制定值电阻两端电压不变。
口诀“换大调大,换小调小”
交流与讨论
(1)要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小,应怎样将它接入电路中?应怎样选择接线柱?
要改变电路中电流的大小,应该将滑动变阻器串联在电路中,连接时选择“一上一下”两个接线柱。
(2)利用滑动变阻器改变电路中电流(电压)的大小,在接通电路前,应将滑片放到什么位置上?为什么?
闭合开关前应将滑片置于最大阻值处(即将滑片置于所选的下面那个接线柱的另一端),可防止接通电路时电流过大,损坏电路元件,起保护电路的作用。
电阻箱(拓展)
(1)作用:滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小,起到连续改变电流大小的作用,但不能准确知道连入电路的电阻值。如果需要知道连入电路的电阻的阻值,就要用到电阻箱。
(2)定义:电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
(3)元件符号:
(4)结构:如图所示,箱面上有两个接线柱、四个旋盘。
图16.4-11 电阻箱
(5)使用方法:使用时,把两个接线柱接入电路,调节四个旋盘就能得到0~9999欧的任意整数阻值。
(6)读数方法:分别计算出四个旋盘上小三角指示的示数与面板上对应倍数的乘积,将得到的四个乘积相加,就是电阻箱接入电路中的阻值。如图所示,接入电路的阻值为3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω
图16.4-12 旋钮式电阻箱读数
(7)插入式电阻箱:插入式电阻箱有两个接线柱,接线柱之间有几段电阻丝,电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时,对应的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,相当于没有接入。
图16.4-12 插入式电阻箱
如图所示,接入电路的总电阻:R=2Ω+5Ω=7Ω
当四个铜塞都拔出时,接入电路的总电阻:R=1Ω+2Ω+2Ω+5Ω=10Ω
当四个铜塞都插入时,接入电路的总电阻:R=0Ω
练习1
如图所示,接入电路的总电阻:R=2Ω+5Ω=7Ω
拓展2
滑动变阻器电路符合的三种接法分析
AP段接入电路中,BP段被短接
AP段接入电路中,BP段被短接。电流表测通过AP段的电流
AB段(整个滑动变阻器)接入电路中,电压表测BP段两端的电压
· 例题
考点:用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
6.(2025秋•江门校级期中)·【较易】如图所示,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,灯泡将变暗
D.若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
【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,图中电位器应与灯泡串联,转动滑片可调节灯泡亮度,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,灯泡将变暗,故C正确;
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错误。
故选:D。
考点:移动滑片时电阻的变化
7.(2025秋•越秀区月考)·【易】一种变阻器结构如图所示,当电路连接A、C两端时,顺时针旋转滑片P,电阻值将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【答案】C
【解答】解:如图所示,当电路连接A、C两接线端时,整个电阻丝都接入电路,旋转滑片P,电路的电阻不变。
故选:C。
考点:闭合开关前滑动变阻器置于阻值最大处
8.(2025秋•海珠区校级期中)·【较易】“物理”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路。下列分析不正确的是( )
A.若M接C点,N接D点,滑动变阻器接入电路中的阻值相当于一根导线
B.连接电路时,若M接C点,N接B点,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.若M接C点,N接B点,闭合开关,滑片P向右移,电灯变暗
D.若M接A点,N接B点,闭合开关,滑片P向右移,电灯亮度不变
【答案】C
【解答】解:
A、若M接C点,N接D点,滑动变阻器接入电路的电阻为0,只有灯泡接入电路中,故A正确;
B、连接电路时,若M接C点,N接B点,闭合开关前,应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片P应移动到最左端,故B正确;
C、若M接C点,N接B点,闭合开关,滑片右移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故C错误;
D、若M接A点,N接B点,闭合开关,滑动变阻器接入电路的电阻为最大值,移动滑片,电阻不变,电流不变,灯泡亮度不变,故D正确。
故选:C。
考点:电阻箱
9.(2026•湛江模拟)·【较易】
(1)如图甲所示,电流表的示数为 0.26 A,分度值为 0.02 A。
(2)如图乙所示,电压表的示数为 1.7 V,分度值为 0.1 V。
(3)如图丙所示,电阻箱的示数为 2025 Ω,阻值范围是 0 Ω~ 9999 Ω。
【答案】(1)0.26;0.02;
(2)1.7;0.1;
(3)2025;0;9999。
【解答】解:(1)甲图中电流表接的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,指针指向0.2A后第3条刻度线,因此读数为0.26A。
(2)乙图中电压表接的是0~3V的量程,分度值为0.1V,指针指向1V后第7条刻度线,因此读数为1.7V。
(3)丙图中,电阻箱的×1000挡为2,×100挡为0,×10挡为2,×1挡为5,因此电阻箱的示数为2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+5×1Ω=2025Ω
各旋钮最小为0,最大为9,所以最小阻值为0Ω,最大阻值为9×1000Ω+9×100Ω+9×10Ω+9×1Ω=9999Ω,因此该电阻箱的阻值范围是0Ω~9999Ω。
故答案为:(1)0.26;0.02;
(2)1.7;0.1;
(3)2025;0;9999。
考点:插拔式变阻器
10.(2025秋•梅州期中)·【较易】(1)如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是 15 Ω,图甲中A、B两个接线柱之间的电阻值是 7 Ω。图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,它通过改变接入电路的 长度 (选填“长度”“粗细”或“材料”)来改变电阻,从而改变电路中的电流。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡的光变亮,则应将接线柱 A、B (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
(2)两只水果点亮了一只发光二极管(如图丙),金属片A是水果电池的 负极 (填“正极”或“负极”),两水果之间 串联 (填“串联”或“并联”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时水果电池的正负极之间 有 (填“有”或“没有”)电压。
【答案】(1)15;7;长度;A、B;(2)负极;串联;有。
【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,这部分电阻不连入电路;由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω。
其他条件不变时,电阻的阻值和电阻的长度有关,故旋转式变阻器是通过改变有效长度改变电阻的。
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,即变阻器接入电路的电阻变小,则由图可知应将A、B接线柱接入电路与灯泡串联。
(2)图中二极管发光,由二极管的单向导电性可知,二极管的连接是正确的,因此水果电池组的A极是负极。
由图可知,两水果依次连接,电流只有一条路径,即为串联。
二极管具有单向导电性,现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时水果电池的正负极之间有电压,无电流。故答案为:(1)15;7;长度;A、B;(2)负极;串联;有。
知识3 变阻器的应用☆
项目
内容
电位器
滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器中,用于音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。
图示
电子产品用到的电位器
旋转式电位器
滑动电位器
图16.4-13 电位器
分类
机械式电位器和数字电位器
机械式电位器
如用于调节亮度的电灯的器件,用于调节温度的电热毯的器件等都含有电位器。
图16.4-14 一种电位器的结构
图16.4-15 电位器的结构简图
数字电位器
是一种用数字信号控制电阻的器件(集成电路)。与机械式电位器相比,数字电位器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等重要优点,因而,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重要领域得到应用。
图16.16 利用数字电位器调节耳机音量
应用实例
(1)调节
调光
调速
调音控制台
调温
图16.17 电位器调节功能在生产生活中的应用
(2)汽车油量表
如图所示是一种自动测定汽车油箱内的油面高低的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片固定在金属杆的右端,从油量表(实质是一只电流表)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高低。
当油量减小时,浮标下降,滑片向上移动,R增大,油量表的示数变小。反之,当油量增加时,浮标下降,滑片向上移动,R变小,油量表的示数变大。
图16.18 油量表
(3)公路收费站计重秤
如图所示,为公路收费站计重秤的原理图。R为滑动变阻器,车重表是由电流表改装而成,将它串联在电路中。当车越重时,R连入电路中的阻值变小,则电路中的电流变大,即车重表的示数将变大;反之,当车越轻时,R连入电路中的阻值变大,则电路中的电流变小,即车重表的示数将变小,这样就可以测出汽车的重力。
图16.19 计重秤
· 例题
考点:生活中的滑动变阻器
11.(2025秋•白云区校级期中)·【中档】图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,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与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇风速加快
D.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
【答案】B
【解答】解:A、用电位器调节灯泡的亮度,说明两者互相影响,所以电位器和灯泡是串联的,故A错误。
B、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的,故B正确;
C、若只将a、c接入电路,电位器的电阻全部接入电路,逆时针转动旋钮,不能改变电位器接入电路的电阻,不能改变电路中的电流,不能改变风扇的实际功率,不能改变风扇风速,故C错误。
D、若只将a、b接入电路,电位器接入左半段,顺时针转动旋钮时,接入电路的电阻变长,接入的电阻变大,电路中电阻变大,电路中电流变小,风扇的实际功率变小,风扇风速变慢,故D错误。
故选:B。
考点:滑动变阻器的作用
12.(2025秋•江门校级期中)·【较易】甲、乙两灯并联在同一电路中,甲灯比乙灯亮,则甲灯两端的电压 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙灯两端的电压。如图所示是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 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),接入电路的阻值 变大 。
【答案】等于;变大;变大。
【解答】解:甲、乙两灯并联,由并联电路电压特点可知,甲、乙两灯的两端电压相等;
接入B、C时,滑片向左滑动,接入电路电阻丝为BP段,长度变大,而电阻大小与长度有关,长度越大,电阻阻值越大,所以可知阻值变大。
故答案为:等于;变大;变大。
考点:变阻器的应用
13.(2025秋•高州市期中)·【较易】电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成,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
【解答】解:滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的。由欧姆定律可知,当滑动变阻器改变了电路中的电阻,电源电压不变,所以就改变了电流。电位器相当于滑动变阻器,包括调节耳机音量、调节电灯亮度、调节电风扇风力等,热机的效率无法通过变阻器改变,故C不属于其应用。
故选:C。
· 小结
· 16.4 变阻器
· 一、变阻器
· 1.构造
· 2.作用:①通过改变介入电路中的电阻,来改变电路中的电流和部分电路两端的电压;
· ②保护电路。
· 3.原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。
· 4.结构示意图:
· 5.符号:
· 6.铭牌:如:该变阻器的最大电阻是50欧;允许通过的最大的电流是1.5A。
· 二、练习使用滑动变阻器
· 1.实验:探究滑动变阻器的接线方法
· 2.实验:用滑动变阻器改变灯泡的亮度(用滑动变阻器控制电流)
· 3.实验:用滑动变阻器控制电阻两端电压
· 4.使用:
· ①要与用电器串联。
· ②要“一上一下”两个接线柱。
· ③开关闭合前,滑片应在最大阻值处(保护电路)。
· 5.电阻箱
· 三、电位器
· 1.定义:有些家用电器中,用于音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。
· 2.应用:①调节②油量表③体重秤
· 中考真题
考点:滑动变阻器的使用
1.(2026•成都)·【易】小聪设计了如图所示的电路,在G、H间接入滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数变大。以下四种接入方式中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:由图可知,在G、H间接入滑动变阻器,变阻器和电阻串联,滑片向右移动时,电流表示数变大,说明变阻器连入电路的电阻变小,连接变阻器右下方的接线柱和上方的一个接线柱,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
考点:用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
2.(2026•泸州)·【较易】在实践作业中,小郭拟用如图所示的器材制作一个亮度可调的台灯。要求将左边的电位器连入右边的电路、顺时针旋转滑片时灯泡变亮。忽略灯泡电阻变化,下列说法正确的是( )
A.电位器应与灯泡并联
B.电位器应连接O、Q接线柱
C.闭合开关S前,滑片应旋至Q处
D.滑片从Q移到P的过程中,电源总功率变小
【答案】C
【解答】解:A、电位器为了调节灯泡亮度,需要与灯泡串联,而不是并联,故A错误。
B、若只将O、Q接入电路,顺时针转动旋钮时,接入电路中的电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故B错误。
C、闭合开关前,滑片应旋至最大阻值处Q处,这样可以使电路初始电流最小,保护电路元件,故C正确。
D、滑片从Q移到P的过程中,电位器接入电阻变小,电路总电阻变小,电流变大。电源总功率P=UI,电源电压U不变,电流I变大,所以电源总功率变大,故D错误。
故选:C。
考点:闭合开关前滑动变阻器置于阻值最大处
3.(2024•大庆)·【较易】根据电路图,用笔画线代替导线连接实物图。要求:
①电压表量程用0~3V,电流表量程用0~0.6A;
②滑动变阻器的滑片置于a端时,接入电路的阻值最大。
【答案】
【解答】解:根据电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端;
电压表量程用0~3V,电流表量程用0~0.6A;
滑动变阻器的滑片置于a端时,接入电路的阻值最大,即滑动变阻器下端连接右下的接线柱,如图所示:
考点:电阻箱
4.(2025•达州)·【易】一节新干电池电压约为 1.5 V,如图所示电阻箱阻值读数为 2096 Ω。
【答案】1.5;2096。
【解答】解:一节新干电池的电压是1.5V;
电阻箱的示数:R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω。
故答案为:1.5;2096。
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