内容正文:
第14.2节 变阻器
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 滑动变阻器
考点02 变阻器种类与应用
03 避坑指南·解题通法
角度01 滑动变阻器的原理和构造
角度02 移动滑片时接入电路的电阻的变化情况
角度03 电位器的原理及使用
角度04 根据要求选择连接滑动变阻器的接线柱
角度05 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
角度06 电阻箱
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.掌握滑动变阻器的工作原理:改变接入电路电阻丝的长度改变电阻。
2.掌握滑动变阻器正确接线方法,读懂变阻器铭牌参数含义。
3.知道滑动变阻器在电路中的两个核心作用:保护电路、改变电路电流与电压。
4.了解电阻箱的读数方法,区分滑动变阻器与电阻箱优缺点。
1.滑动变阻器必须 “一上一下” 接线;接两个上接线柱电阻近似为 0,接两个下接线柱电阻最大,都无法调节电阻。
2.闭合开关前,滑片要调到接入阻值最大位置,保护电路。
3.接入有效电阻看下方接线柱,滑片远离下接线柱,接入电阻变大。
4.滑动变阻器不能读出具体阻值;电阻箱可以直接读出电阻数值。
知识导图
考点01 滑动变阻器
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、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”)。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。
【深化点拨】
1.滑动变阻器的使用解题思路点拨
(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。
2.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。
1.如图所示,用铅笔芯做成一个滑动变阻器,移动右端的夹子可以改变铅笔芯接入电路的长度。当夹子从b向a端滑动时,下列说法正确的是( )
A.接入电路的铅笔芯变短,灯泡变亮 B.接入电路的铅笔芯变短,灯泡变暗
C.将铅笔芯换成塑料管,灯泡仍会亮 D.灯泡与铅笔芯是并联的
【答案】A
【详解】ABD.铅笔芯与灯泡串联,当夹子从b向a端滑动时,有电流通过的铅笔芯长度变小;在材料和横截面积不变的情况下,有电流通过的铅笔芯长度变小,电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故A正确,BD错误;
C.将铅笔芯换成塑料管,塑料管是绝缘体,不导电,电路中没有电流,灯泡不亮,故C错误。
故选A。
2.如图所示,是滑动变阻器的实物图。在金属杆CD和电阻丝AB中,_______的电阻很大,另一个电阻几乎为零。在滑片(导体)与电阻丝相连的部位,电阻丝的绝缘层被刮去,因此金属杆的C、D两个接线柱,_______(选填“可以”或“不可以”)通过滑片与电阻丝的A、B两个接线柱相连。
【答案】 电阻丝AB 可以
【详解】电阻丝AB是由电阻率较大的合金材料制成,目的是通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻,因此它的电阻很大;而金属杆CD是金属导体,电阻几乎为零;电阻丝、滑片、金属杆都是导体,与滑片相连的电阻丝的部分绝缘层已经去除,所以金属杆通过滑片可以与电阻丝相连。
3.滑动变阻器
(1)原理:当滑动变阻器接入电路后,通过滑片P来控制两个接线柱间电阻丝的_______,就可以改变接入电路中电阻的大小。
(2)电路中的符号:_______。
(3)变阻器通常标有_______和允许通过的_______,使用时要根据需要进行选择。若通过的电流超过最大值,变阻器可能会损坏。
(4)连接:滑动变阻器接入电路时,应采用“_______”的接法,且要与被控制的电路_______。通常,在使用前应将滑动变阻器的电阻调节到_______。
【答案】(1)长度
(2)
(3) 最大电阻 最大电流
(4) 一上一下 串联 最大
【详解】(1)滑动变阻器接入电路时,要求采用“一上一下”的连接方法。这样,移动滑片就可以改变两个接线柱间电阻丝的长度,从而改变接入电路的电阻,改变电路中的电流。
(2)滑动变阻器的电路符号与定值电阻的符号有点相似,但要注意滑动变阻器有一个滑片。如图所示:
(3)[1][2]变阻器的规格参数通常有两个,一个是最大阻值,另一个是允许通过的最大电流。
(4)[1]滑动变阻器接入电路,选择接线柱时应采用“一上一下”的接法。
[2]滑动变阻器必须与被控制的电路串联,这样才能通过移动滑片改变变阻器的阻值,改变电路中的电流,改变用电器的工作状态。
[3]有滑动变阻器的电路闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,这样有保护电路的作用。
考点02 变阻器种类与应用
1、电阻箱元件符号:。
(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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
【深化点拨】
1.电阻箱的解题方法点拨
(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)使用时,把两个接线柱接入电路(两接线柱不分正负极),调节旋盘就能得到0~××××××欧(通常为9999.9欧)之间的任意阻值。(通常顺时针方向转动旋盘)各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。。
2.插塞式电阻箱的解题方法点拨
(1)最大电阻:所有铜塞电阻相加。
(2)电阻读数:把所有拔起来的铜塞下面的电阻加起来。
3.变阻器的实质:通过改变接入电路的金属导体的长度来改变电阻。
4.变阻器的应用:变阻器在生活中应用广泛,如电位器通过旋转滑片改变电阻来调节收音机音量、台灯亮度;滑动变阻器用于实验室调节电路电流;电阻箱在精密仪器中精准控制电阻;汽车雨刮器速度调节、可调式电加热器功率控制等也借助变阻器实现对电路参数的调节。
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
【详解】左图电阻箱的示数
右图电阻箱中从左向右数第2、3个电阻接入电路,示数为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示电阻箱的示数为___________,该电阻箱的最大电阻是___________
【答案】 1258 9999
【详解】[1]由电阻箱的读数规则是:将每个旋钮对准的数字,乘以其下方对应的倍率,再将所有结果相加,所以,电阻箱的示数为
[2]当各旋钮均调至最大数字9时,电阻箱阻值最大,为
变阻器的综合应用及解题步骤
1.连接规则:必须“一上一下”
(1)接法:滑动变阻器必须串联在电路中,且接线柱必须采用“一上一下”的接法。
“上”指金属杆两端的接线柱(C、D),电阻几乎为0。
“下”指电阻丝两端的接线柱(A、B),阻值最大且固定。
错误接法后果:
若接“同上”(C、D):相当于接入一根导线,电阻为0,无法改变电流,可能导致电路电流过大。
若接“同下”(A、B):相当于接入一个定值电阻(最大阻值),滑片移动无效,无法改变电流。
(2)易错示范:
错误操作:把两根导线都接在上面的金属杆上。
后果:电路中电流很大,可能烧坏电流表或电源,灯泡特别亮且无法调节。
2.阻值变化判断:必须“看下端”
(1)滑动变阻器接入电路的电阻大小,取决于下端接线柱的选择。
判断口诀:“远大近小”。
滑片离下端接线柱越远,接入的电阻丝越长,电阻越大。
滑片离下端接线柱越近,接入的电阻丝越短,电阻越小。
示例:若下端接了左边的A接线柱,滑片向右移→远离A→电阻变大。
(2)解题技巧:做题时先圈出下端接的是哪个接线柱,然后看滑片移动方向是靠近还是远离它,即可迅速判断电阻变化,进而判断电流和灯泡亮度的变化。
3.实验操作规范:必须“阻值最大”
(1)闭合开关前:滑动变阻器的滑片必须移到阻值最大处。
目的:保护电路。防止闭合开关瞬间电流过大,烧坏电流表或用电器。
作用总结:
保护电路(基本作用)。
改变电路中的电流和用电器两端的电压(实验作用)。
(2)易错示范:
错误操作:开关闭合前,滑片随便放在中间。
后果:若此时变阻器接入电阻很小,闭合开关瞬间大电流可能击穿元件。
4.铭牌含义解读:必须“懂”限制条件
(1)核心规则:滑动变阻器铭牌上通常标有“20Ω1A”字样。
“20Ω ”:表示该变阻器的最大阻值是20欧姆(即变化范围是0~20 Ω)。
“1A”:表示该变阻器允许通过的最大电流是1安培。超过这个电流,电阻丝可能会烧断。
(2)解题技巧:在计算题中,如果算出的电路电流超过了变阻器铭牌上的电流值,说明该变阻器不适用,或者需要调整滑片位置以限制电流。
角度01 滑动变阻器的原理和构造
1.如图所示的滑动变阻器结构示意图,A、B、C、D是它的四个接线柱。现将此滑动变阻器接入电路,当滑片P向D接线柱滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则接入电路的接线柱可能是( )
A.A和B B.B和D C.D和C D.C和A
【答案】B
【详解】滑动变阻器接入电路的电阻大小取决于接入电路的电阻丝长度,滑片P向D接线柱滑动时,接入电路的电阻减小,说明接入电路的电阻丝长度变短,即接入的是滑片P右侧的电阻丝,故下方必须接B接线柱,上方接C或D均可。
A.接A和B,接入全部电阻丝,阻值不变,故A错误;
B.接B和D,接入PB段电阻丝,滑片右移,PB段变短,电阻减小,故B正确;
C.接D和C,接入金属杆,阻值为零且不变,故C错误;
D.接C和A,接入AP段电阻丝,滑片右移,AP段变长,电阻增大,故D错误。
故选B。
2.小明将完好的仪器连接成如图所示的电路(其中滑动变阻器的连线没有画出)。闭合开关进行实验时,发现小灯泡很亮且无论怎样移动滑片P小灯泡亮度不变,则滑动变阻器( )
A.可能是接线柱M、F分别连入了G、H
B.可能是接线柱E、F分别连入了G、H
C.可能是接线柱E、N分别连入了G、H
D.可能是接线柱M、N分别连入了G、H
【答案】D
【详解】闭合开关进行实验时,发现无论怎样移动滑片P小灯泡亮度不变,说明电路是通路,但变阻器无法改变电阻大小,存在两种可能,一是都连上面两个接线柱,会导致电路中的电流较大,灯泡较亮;二是都连下面两个接线柱,会导致电路中的电流较小,灯泡较暗。由于小灯泡很亮,所以可能是都连上面两个接线柱,可能是接线柱M、N分别连入了G、H。
故选D。
3.如图是实验室常用的滑动变阻器,当把A、D接线柱接入电路后,要使电路中的电流增大,须将滑片P向____________(选填“左”或“右”)端移动。如果接A、B接线柱,此时的滑动变阻器相当于____________。
【答案】 左 定值电阻
【详解】当接A、D接线柱时,要使电流增大,需要接入电路的电阻减小,也就是AP段电阻丝长度变短,故滑片需向左端移动。
若接A、B两个下接线柱,滑动变阻器的全部电阻丝都接入电路,电阻不随滑片移动改变,此时相当于定值电阻。
角度02 移动滑片时接入电路的电阻的变化情况
4.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。
5.图中,向右移动时,接入电路的阻值变大的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】滑动变阻器向右移动时,滑动变阻器接入电路电阻增大,说明接入电阻丝的长度变长,应该是将滑片左半段的电阻丝接入电路,因此应该是左下角的接线柱与上方任一接线柱的组合,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.将图中的滑动变阻器连入电路后,若滑片P向右移动,能使电路中电流增大,则应接____________两个接线柱或接____________两个接线柱。若将A、B两个接线柱接入电路中,当滑片P向右移动时,则电路中的电流____________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 B、C B、D 不变
【详解】[1][2]电流增大意味着滑动变阻器接入电路的电阻减小,即接入电路的电阻丝长度变短。接 B、C或B、D两个接线柱(两空顺序可互换),滑片右移,接入的PB段电阻丝变短,电阻减小。
[3]将A、B两个接线柱接入电路中,此时滑动变阻器的全部电阻丝接入电路,滑片移动不会改变接入电阻的大小,电路中的电流不变。
7.如图是学生实验中常用的滑动变阻器,滑动变阻器上接线柱A、下接线柱B分别连接导线。滑片移动到不同位置时,A、B两接线柱间电阻丝的________(选填“长度”“横截面积”或“材料”)不同,则滑动变阻器接入电路的电阻大小不同;若图中滑片向A端移动时滑动变阻器接入电路的电阻________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 长度 增大
【详解】[1]滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,故当滑片移动到不同位置时,A、B两接线柱间电阻丝接入电路的长度不同,从而使滑动变阻器接入电路的电阻大小不同。
[2]如图所示,当滑片向A端移动时,A、B间接入电路的电阻丝的长度变长,在材料和横截面积不变时,长度越长,电阻越大,所以此过程中滑动变阻器接入电路的电阻增大。
角度03 电位器的原理及使用
8.如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,通过风扇电动机的电流增大,风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.选择a、b接线柱且与风扇电动机串联 B.选择b、c接线柱且与风扇电动机串联
C.选择a、b接线柱且与风扇电动机并联 D.选择a、c接线柱且与风扇电动机并联
【答案】A
【详解】A.接、接线柱时,接入电路的是滑片到的导体段,滑片顺时针转动时,这段导体长度变短,电阻变小,电路电流增大,风扇转速加快,故A正确;
B.接、接线柱时,接入电路的是滑片到的导体段,滑片顺时针转动时,这段导体长度变长,电阻变大,电路电流减小,风扇转速减慢,故B错误;
CD.电位器本质是滑动变阻器,要改变电路中电流,必须和被控的风扇电动机串联,并联无法改变通过电动机的电流,故CD错误。
故选A。
9.电位器是变阻器的一种,小菲同学买了一个电位器,如图所示。小菲想把它与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度;请仔细观察,现想使滑动触头逆时针转动时灯泡变亮,以下接线方法正确的是( )
A.A、B两个接线柱分别接入电路 B.B、C两个接线柱分别接入电路
C.A、C两个接线柱分别接入电路 D.以上连接方法都正确
【答案】A
【详解】A.接A、B接线柱时,接入的是A到B之间的电阻丝,滑动触头逆时针转动,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,电路电流变大,灯泡变亮,故A正确;
B.接B、C接线柱时,接入的是B到C之间的电阻丝,滑动触头逆时针转动,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电路电流变小,灯泡变暗,故B错误;
C.接A、C接线柱时,电位器全部电阻丝接入电路,滑动触头逆时针转动,接入电路的电阻不变,电路电流不变,灯泡亮度不变,故C错误;
D.因选项B、C错误,故D错误。
故选A。
10.如图甲为某可调亮度台灯,图乙为用于调光的电位器结构图,它是通过改变接入电路中电阻丝的_______来改变电阻的,电位器要与灯泡________联;如果想要顺时针旋转旋钮时,灯的亮度变亮,应把接线柱_______(选填“a和b”“b和c”,或“a和c”)连入电路。
【答案】 长度 串 b和c
【详解】当材料、横截面积相同时,导体越长电阻越大,电位器通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻。
串联电路用电器之间相互影响,并联电路各支路之间互不影响,电位器要与灯泡串联,才能调节灯的亮度。
由灯变亮可知电路电流变大,电位器接入电阻需变小,即接入的电阻丝长度需变短。由图可知,当接入b、c两接线柱,顺时针旋转旋钮时电阻丝长短变短,电阻变小。
11.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。
角度04 根据要求选择连接滑动变阻器的接线柱
12.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。
13.在如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,小灯泡正常发光。若把不同的元件正确接在、之间,下列说法正确的是( )
A.若接电压表,电压表无示数
B.若接导线,导线把小灯泡短路
C.若接电流表,电流表测通过小灯泡的电流
D.若接滑动变阻器,移动滑片时灯泡亮度不变
【答案】D
【详解】A.若接电压表,电压表可测量电源电压,电压表示数为3V,故A错误;
B.若接导线,灯泡和定值电阻并联,电路正常,灯泡发光,故B错误;
C.若接电流表,灯泡和定值电阻并联,电流表测量通过定值电阻的电流,故C错误;
D.若接滑动变阻器,滑动变阻器与定值电阻串联后,再与灯泡并联,并联电路的各支路相互不影响,不可以改变灯泡亮度,故D正确。
故选D。
14.如图所示,电路中一根导线已与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑片P向右滑动时,若要使滑动变阻器接入的电阻变大,另一根导线应与滑动变阻器的________(选填“A”“C”或“D”)接线柱连接。滑动变阻器要改变通过用电器的电流,应与用电器________联。
【答案】 C 串
【详解】[1]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向右移动时,要使滑动变阻器的电阻变大,则变阻器接入电路中电阻线的长度要变长,所以另一根导线应该与C接线柱连接。
[2]滑动变阻器要改变通过用电器的电流,应与用电器串联。因为串联电路中电流处处相等,滑动变阻器通过改变自身电阻,能改变整个电路的总电阻,从而改变电路中的电流,进而改变用电器的电流。
角度05 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
15.如图所示,闭合开关S,发现灯泡亮,不亮。调节变阻器滑片P,变亮,始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器接触不良
C.灯泡短接 D.灯泡断路
【答案】C
【详解】ABD.若滑动变阻器断路、接触不良或灯泡L2断路,电路电流 ,灯泡L1不亮,故ABD错误;
C.若灯泡L2短接,L2不亮,此时电路有电流,L1亮;调节滑片P,改变,改变,L1亮度变化,故C正确。
故选C。
16.晓芳随即连接了如下电路,她在闭合开关前,先将滑动变阻器滑动到最______(选填“左”或“右”)端,闭合开关后,晓芳向左移动滑动变阻器滑片P,此时,灯泡L的亮度变______(选填“亮”、“暗”或“不变”)
【答案】 右 亮
【详解】闭合开关前,滑动变阻器需移到最大阻值处(保护电路),由电路图可知,滑片向右移动时接入电阻变大,因此最右端为最大阻值处;向左移动滑片,接入电阻变小,电路总电阻变小,电流变大,灯泡亮度变亮。
17.如图,在探究“滑动变阻器的作用”实验中,出现了下面几种情况:
(1)小A同学连接实验电路,当接完最后一根导线时灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。请找出A同学实验操作中的两个操作不当之处:①____________;②____________;
(2)正确连接电路要求闭合开关前,滑动变阻器应移至____________(选填“A”或“B”)端。闭合开关开始实验时,要想让小灯泡变亮,滑片P应向____________(选填“A”或“B”)端移动。
(3)如果把图中的变阻器接入电路中,图中的示数是____________。
【答案】(1) 连接电路时,开关没有断开 没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置
(2) A B
(3)
【详解】(1)连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明电路中电流过大,将灯丝烧断,所以操作不当有:①连接电路时,开关没有断开;②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置。
(2)闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即A端;
闭合开关开始实验时,要想让小灯泡变亮,即电路中的电流变大,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,因此滑片应向B端移动。
(3)图中变阻器的示数为
角度06 电阻箱
18.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。
19.一节新干电池电压约为___________V,家庭电路两端电压为___________V,如图所示电阻箱阻值读数为___________Ω。
【答案】1.5 220 2096
【详解】[1][2]略。
[3]电阻箱阻值为各旋钮对应数字与倍率的乘积之和,由题图,将各旋钮数据代入得电阻箱阻值
20.如图所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被短路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的最大电阻值是______Ω,当前电阻值是______Ω。
【答案】 15 7
【详解】【小题1】[1]由图可知,插入式电阻箱内部电阻丝都串联在一起,因此总电阻
[2]由图可知,此时只有第二和第三个铜塞被拔出,所以当前电阻
【例1】(2026·山东·中考真题)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
【详解】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。
【深化点拨】
(1)考查电路各组成元件的作用,区分电源、开关、导线、滑动变阻器在电路中承担的不同功能。
(2)考查滑动变阻器的工作原理,依靠改变接入电路电阻丝的长度,来改变电阻,进而改变电路电流。
(3)考查物理知识在科技新情境中的应用,把生活中的调节音量功能转化为电路模型进行判断。
(4)考查声音响度与电流的联系,电流大小变化会改变扬声器发声的响度,实现音量调节。
【变式1-1】(2025·西藏·中考真题)为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.当开关闭合后,灯与定值电阻串联,电路不变化,电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故A不符合题意;
B.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,灯与滑动变阻器串联,灯的亮度能逐渐变化,所以能连续调节亮度,故B符合题意;
C.当开关闭合后,灯与定值电阻并联,电路不变化,灯的电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故C不符合题意;
D.当开关闭合后,台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,灯的亮度不变 ,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-2】(2025·四川成都·中考真题)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
【详解】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。
【变式1-3】(2026·北京·中考真题)某同学利用如图所示的电路探究在串联电路中,、两端的总电压与两端电压、两端电压之间的关系。实验数据如下表所示。
0.8
0.9
1.0
1.2
1.4
1.6
0.4
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
1.2
1.3
1.5
1.8
2.1
2.4
(1)该实验中滑动变阻器起到的作用一方面是保护电路,另一方面是___________________________;
(2)进一步分析表中数据与、之和的关系,得到的实验结论是____________________________。
【答案】(1)改变、两端的总电压,多次测量寻找普遍规律
(2)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和(或)
【详解】(1)在探究串联电路电压特点的电路中,滑动变阻器改变自身阻值,改变电路中的电流,从而改变、两端的总电压,可以实现多次测量寻找普遍规律。
(2)分析实验数据,第一次实验数据可知
第二次实验数据可知
第三次实验数据可知
第四次实验数据可知
第五次实验数据可知
第六次实验数据可知
综上分析可知:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和(或)。
⚡基础速刷
1.为了形象、简单地表示实际电路的情况,我们常用规定的符号表示电源、开关、用电器等电路元件。如图所示,其中电路元件的规定符号正确的是( )
A.干电池 B.滑动变阻器
C.电动机 D.开关
【答案】A
【详解】A.根据电路元件符号规定,电源符号中长线表示正极,短线表示负极,实物与符号对应,故A正确;
B.根据电路元件符号规定,图中符号为小灯泡,不是滑动变阻器,故B错误;
C.根据电路元件符号规定,图中符号为定值电阻,不是电动机,故C错误;
D.根据电路元件符号规定,图中符号为电流表,不是开关,故D错误。
故选A。
2.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。
3.有关电阻、变阻器,下列说法正确的是( )
A.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
B.电阻由电压、电流大小决定
C.将一根金属丝缓慢拉长后,其电阻不变
D.导体中没有电流流过时,导体就没有电阻
【答案】A
【详解】A.滑动变阻器的工作原理就是通过移动滑片,改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变自身接入的电阻大小,故A正确;
B.电阻是导体本身的一种固有属性,和导体两端的电压、通过的电流大小没有关系,故B错误;
C.将金属丝拉长后,金属丝的长度变长、横截面积变小,则电阻变大,故C错误;
D.电阻是导体本身的属性,即使没有电流通过导体,导体的电阻也依然存在,故D错误。
故选A。
4.如图是小颜自制的简易调光灯。
(1)小灯泡中的电流方向为_________(选填“到”或“到”);
(2)若松开夹子,电源两端_________(选填“有”或“没有”)电压,灯泡不亮,电路中无电流;铅笔芯的电阻阻值_________(选填“等于”或“不等于”)零。
(3)若将灯泡换成发光二极管,发光二极管是半导体,其具有_________性。
【答案】(1)C到D
(2) 有 不等于
(3)单向导电
【详解】(1)电源正极接小灯泡的C端,负极通过铅笔芯接小灯泡的D端,因此小灯泡中电流方向为C到D。
(2)电压是电源本身提供的,和外部通路状态无关,因此松开B夹子造成电路断路,电源两端依然有电压;电阻是导体本身的一种性质,铅笔芯作为导体,即便没有电流通过,它的阻值也不等于零。
(3)发光二极管是典型的半导体器件,仅当电流从特定方向流入时才会导通发光,核心特性是单向导电性。
5.如图所示是一种测定油箱内油量的装置。
(1)此装置的油量表是由______表改装而成的,当油量减少时,滑动变阻器的阻值将______,油量表的示数将______。
(2)此装置中接入定值电阻是为了防止______(选填“加满油”或“用完油”)时可能造成的电路短路。
【答案】(1) 电流 变大 变小
(2)加满油
【详解】(1)定值电阻和滑动变阻器R串联,且油量表串联在电路中,根据电流表和电压表的使用方法可知,该油量表是由电流表改装而成;
当油量减少时,浮标下沉,滑杆P右端上移,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,所以油量表的示数变小。
(2)加满油时,滑片移至滑动变阻器最下端,其接入电路的电阻为,若没有定值电阻,会发生电源短路,因此接入是为了防止加满油时电路短路。
6.
(1)如甲图所示,将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,则该电池的正极是___________(选填“A”或“B”);如果想获得2.4V的电压,则需要把___________节这样的“水果电池”___________联起来。
(2)如乙图所示的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。
(3)如丙图所示,电阻箱的示数为___________Ω。
【答案】(1) B 2 串
(2)7
(3)2017
【详解】(1)电压表的连接方法,电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出时指针向右偏,故由图可观察到电压表指针向右偏转,从而确定与电压表正接线柱相连的B金属片是电池的正极。此时该电压表选择的是小量程,即分度值是0.1V,故此时的示数是1.2V,由串联电路中各部分电压之和等于总电压的特点可知,如果想获得2.4V的电压,则需要把2节这样的“水果电池”串联起来。
(2)插入式电阻箱在使用时,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,由图乙可知,A、B两个接线柱之间的电阻是
(3)由图可知,电阻箱接入电路的阻值
🚀能力跃升
7.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。
8.如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的原理图。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,使A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计的表盘上,下列有关此电子握力器的说法中错误的是( )
A.力量计由电流表改装而成
B.力量计的零刻度线就是原电表的零刻度线
C.握力越大,滑动变阻器接入电路的电阻越小
D.握力越大,弹簧的长度越短
【答案】B
【详解】A.力量计串联在电路中,用来反映电路中电流的大小,因此力量计由电流表改装而成,故A正确;
B.握力为0时,滑片位于a端,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中仍有较小电流通过,此时力量计的示数规定为零,但指针位置并不是原电流表的零刻度线,故B错误;
C.握力越大,手柄A向下移动,滑片由a端向b端移动,接入电路的电阻丝长度变短,所以滑动变阻器接入电路的电阻越小,故C正确;
D.握力越大,手柄向下运动,对弹簧的压缩程度越大,弹簧的长度越短,故D正确。
由于题目要求选择错误的,故选B。
9.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。
10.周南中学120周年校庆进行了无人机表演。制造无人机用到的芯片是___________材料。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、调节电路中电流的电路元件实质是一个___________。
【答案】 半导体 滑动变阻器
【详解】芯片的核心制作材料是硅等半导体材料;调速手柄通过改变接入电路的电阻大小来调节电路中的电流,从而改变无人机的飞行速度,这个可通过改变接入电阻调节电流的元件实质就是滑动变阻器。
11.如图1所示电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2对应的示数为I1、I2,电压表V1、V2对应的示数为U1、U2。此电路为_______(选填“串联”或“并联”)电路,且I1_______I2、U1________U2(选填“>”、“<”或“=”)。如图2所示,电阻箱阻值读数为_______Ω。
【答案】 串联
【详解】由图可知,电路为、、和的串联电路,电压表测两端电压,电压表测电源电压,根据串联电路电流规律可知,;根据串联电路电压规律可知;
电阻箱阻值读数为
12.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。
🌟思维挑战
13.如图所示的电路中,电源电压不变。当滑动变阻器R的滑片P移动时,电压表V与电流表A的示数之比增大。则电压表V或电流表A的示数变化情况以及滑动变阻器R的滑片P的移动情况是( )
A.电流表 A 示数增大,滑片P向右滑动
B.电流表 A示数减小,滑片P向左滑动
C.电压表 V示数增大,滑片P 向右滑动
D.电压表 V示数减小,滑片P 向左滑动
【答案】B
【详解】BC.如果滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路总电阻R增大;电源电压U不变,根据欧姆定律可知,电路中电流减小,即电流表A示数减小;电阻R1两端的电压为
因为电阻R1不变,所以电阻R1两端的电压减小,滑动变阻器电压即电压表示数增大;电压表V与电流表A的示数之比增大,故B符合题意,C不符合题意。
AD.同理可知,如果滑片P向右移动,电流表A示数增大、电压表V示数减小,但电压表V与电流表A的示数之比减小,故AD不符合题意。
故选B。
14.在物理学习中,小明所在的小组对每个人的错题进行归纳总结,如图所示的现象中,他们的判断正确的是( )
A.图甲:a、b两轻质小球靠近时相互吸引,它们一定带异种电荷
B.图乙:要使旋钮顺时针转动时风扇转速加快,则接入电路中的接线柱为a与b
C.图丙:a为电流表,b为电压表时,两灯串联
D.图丁:带负电的橡胶棒接触验电器金属球的瞬间,电流方向为由b到a
【答案】D
【详解】A.两球相互吸引可能为异种电荷或一者带电、一者不带电,故A错误;
B.由图可知,旋钮顺时针转动时,需接b与c才能使电阻减小、转速加快,而非a与b,故B错误;
C.由图可知,a为电流表,b为电压表时,被短路,电路断路,两灯未串联,故C错误;
D.带负电橡胶棒接触验电器时,电子由a到b,电流方向与电子移动方向相反,即为b到a,故D正确。
故选 D。
15.为了便于调节电流,有些仪器中会将两个滑动变阻器串联使用,其中一个作为“粗调”电阻,另一个作为“细调”电阻。如图的两个滑动变阻器最大阻值为和,滑片可移动距离相等。则________(选填“”或“”)为“粗调”电阻;当滑片调至最________端,调至最________(两空均选填“左”或“右”)端时,其接入的总阻值最大。
【答案】 左 左
【详解】[1]两个滑动变阻器最大阻值为和,滑片可移动距离相等,滑片移动相同距离,电阻变化较大,为“粗调”电阻。
[2][3]滑动变阻器右下接线柱接入电路,当滑片调至最左端时,滑动变阻器接入电路电阻最大,滑动变阻器的右下接线柱接入电路,则调至最左端时,滑动变阻器接入电路电阻最大,此时总阻值最大。
16.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。
17.调光灯常用图(a)所示的电位器来改变小灯亮度。其电路如图(b)所示,电源电压为且保持不变,A、B、C是电位器R上的三个接线柱,现将B、C分别与电路中的接线头M、N相连,闭合开关,逆时针旋转电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的D点滑动至A点。
(1)电位器接入电路的电阻值将______(A.变大 B.不变 C.变小),小灯的亮度将______(A.增大 B.不变 C.减小);
(2)若观察到小灯始终不亮,已知电路中出现一处故障,且只发生在小灯L或电位器R上(各接线柱连接完好)。则电路的故障可能是______;
①为确定故障,顺时针转动电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的A点滑动至B点,观察到小灯仍然始终不亮,则可以排除的电路故障是______;
②为进一步确定故障,滑片P滑回至弧形电阻片上的D点,再在电路中接入电压表,请写出电压表接入的位置及方式,以及闭合开关后,电压表的示数与对应的故障。______。
【答案】(1) A C
(2) 电位器R断路/小灯L断路/小灯L短路 电位器R断路 电压表串联在电路中,闭合开关,电压表示数为,则小灯L短路;电压表示数为0,则小灯L断路。
【详解】(1)[1][2]将B、C分别与电路中的接线头M、N相连,闭合开关,逆时针旋转电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的D点滑动至A点,电位器接入电路的电阻片变长,接入电路的电阻值将变大,则电路中电流变小,小灯的亮度将减小。
(2)[1]若观察到小灯始终不亮,说明小灯中没有电流通过,已知电路中出现一处故障,且只发生在小灯L或电位器R上(各接线柱连接完好)。则电路的故障可能是电位器R断路,或小灯L断路,或小灯L短路。
[2]为确定故障,顺时针转动电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的A点滑动至B点,观察到小灯仍然始终不亮,滑片P滑动至B点时,M、N之间相当于连入一根导线,小灯仍然始终不亮,则可以排除的电路故障是电位器R断路。
[3]为进一步确定故障,滑片P滑回至弧形电阻片上的D点后,可以将电压表串联在电路中,闭合开关,若电压表有示数,说明电压表两端与电源相通,则故障是小灯L短路,此时电压表测电源电压,示数为;若电压表示数为0,说明电压表两端无法与电源相通,则故障是小灯L断路。所以做法及判断方法是:电压表串联在电路中,闭合开关,电压表示数为,则小灯L短路;电压表示数为0,则小灯L断路。
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第14.2节 变阻器
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 滑动变阻器
考点02 变阻器种类与应用
03 避坑指南·解题通法
角度01 滑动变阻器的原理和构造
角度02 移动滑片时接入电路的电阻的变化情况
角度03 电位器的原理及使用
角度04 根据要求选择连接滑动变阻器的接线柱
角度05 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
角度06 电阻箱
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.掌握滑动变阻器的工作原理:改变接入电路电阻丝的长度改变电阻。
2.掌握滑动变阻器正确接线方法,读懂变阻器铭牌参数含义。
3.知道滑动变阻器在电路中的两个核心作用:保护电路、改变电路电流与电压。
4.了解电阻箱的读数方法,区分滑动变阻器与电阻箱优缺点。
1.滑动变阻器必须 “一上一下” 接线;接两个上接线柱电阻近似为 0,接两个下接线柱电阻最大,都无法调节电阻。
2.闭合开关前,滑片要调到接入阻值最大位置,保护电路。
3.接入有效电阻看下方接线柱,滑片远离下接线柱,接入电阻变大。
4.滑动变阻器不能读出具体阻值;电阻箱可以直接读出电阻数值。
知识导图
考点01 滑动变阻器
1、认识变阻器
(1)定义: 的电阻器叫变阻器。
(2)分类: 、 (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 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: 。
(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、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 来改变电阻(注意“连入电路中的”)。
4、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。
5、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”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 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 ,即远离下端使用的接线柱。
6、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。
7、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。
【深化点拨】
1.滑动变阻器的使用解题思路点拨
(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。
2.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。
1.如图所示,用铅笔芯做成一个滑动变阻器,移动右端的夹子可以改变铅笔芯接入电路的长度。当夹子从b向a端滑动时,下列说法正确的是( )
A.接入电路的铅笔芯变短,灯泡变亮 B.接入电路的铅笔芯变短,灯泡变暗
C.将铅笔芯换成塑料管,灯泡仍会亮 D.灯泡与铅笔芯是并联的
2.如图所示,是滑动变阻器的实物图。在金属杆CD和电阻丝AB中,_______的电阻很大,另一个电阻几乎为零。在滑片(导体)与电阻丝相连的部位,电阻丝的绝缘层被刮去,因此金属杆的C、D两个接线柱,_______(选填“可以”或“不可以”)通过滑片与电阻丝的A、B两个接线柱相连。
3.滑动变阻器
(1)原理:当滑动变阻器接入电路后,通过滑片P来控制两个接线柱间电阻丝的_______,就可以改变接入电路中电阻的大小。
(2)电路中的符号:_______。
(3)变阻器通常标有_______和允许通过的_______,使用时要根据需要进行选择。若通过的电流超过最大值,变阻器可能会损坏。
(4)连接:滑动变阻器接入电路时,应采用“_______”的接法,且要与被控制的电路_______。通常,在使用前应将滑动变阻器的电阻调节到_______。
考点02 变阻器种类与应用
1、电阻箱元件符号:。
(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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
【深化点拨】
1.电阻箱的解题方法点拨
(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)使用时,把两个接线柱接入电路(两接线柱不分正负极),调节旋盘就能得到0~××××××欧(通常为9999.9欧)之间的任意阻值。(通常顺时针方向转动旋盘)各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。。
2.插塞式电阻箱的解题方法点拨
(1)最大电阻:所有铜塞电阻相加。
(2)电阻读数:把所有拔起来的铜塞下面的电阻加起来。
3.变阻器的实质:通过改变接入电路的金属导体的长度来改变电阻。
4.变阻器的应用:变阻器在生活中应用广泛,如电位器通过旋转滑片改变电阻来调节收音机音量、台灯亮度;滑动变阻器用于实验室调节电路电流;电阻箱在精密仪器中精准控制电阻;汽车雨刮器速度调节、可调式电加热器功率控制等也借助变阻器实现对电路参数的调节。
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
2.如图所示电阻箱的示数为___________,该电阻箱的最大电阻是___________
变阻器的综合应用及解题步骤
1.连接规则:必须“一上一下”
(1)接法:滑动变阻器必须串联在电路中,且接线柱必须采用“一上一下”的接法。
“上”指金属杆两端的接线柱(C、D),电阻几乎为0。
“下”指电阻丝两端的接线柱(A、B),阻值最大且固定。
错误接法后果:
若接“同上”(C、D):相当于接入一根导线,电阻为0,无法改变电流,可能导致电路电流过大。
若接“同下”(A、B):相当于接入一个定值电阻(最大阻值),滑片移动无效,无法改变电流。
(2)易错示范:
错误操作:把两根导线都接在上面的金属杆上。
后果:电路中电流很大,可能烧坏电流表或电源,灯泡特别亮且无法调节。
2.阻值变化判断:必须“看下端”
(1)滑动变阻器接入电路的电阻大小,取决于下端接线柱的选择。
判断口诀:“远大近小”。
滑片离下端接线柱越远,接入的电阻丝越长,电阻越大。
滑片离下端接线柱越近,接入的电阻丝越短,电阻越小。
示例:若下端接了左边的A接线柱,滑片向右移→远离A→电阻变大。
(2)解题技巧:做题时先圈出下端接的是哪个接线柱,然后看滑片移动方向是靠近还是远离它,即可迅速判断电阻变化,进而判断电流和灯泡亮度的变化。
3.实验操作规范:必须“阻值最大”
(1)闭合开关前:滑动变阻器的滑片必须移到阻值最大处。
目的:保护电路。防止闭合开关瞬间电流过大,烧坏电流表或用电器。
作用总结:
保护电路(基本作用)。
改变电路中的电流和用电器两端的电压(实验作用)。
(2)易错示范:
错误操作:开关闭合前,滑片随便放在中间。
后果:若此时变阻器接入电阻很小,闭合开关瞬间大电流可能击穿元件。
4.铭牌含义解读:必须“懂”限制条件
(1)核心规则:滑动变阻器铭牌上通常标有“20Ω1A”字样。
“20Ω ”:表示该变阻器的最大阻值是20欧姆(即变化范围是0~20 Ω)。
“1A”:表示该变阻器允许通过的最大电流是1安培。超过这个电流,电阻丝可能会烧断。
(2)解题技巧:在计算题中,如果算出的电路电流超过了变阻器铭牌上的电流值,说明该变阻器不适用,或者需要调整滑片位置以限制电流。
角度01 滑动变阻器的原理和构造
1.如图所示的滑动变阻器结构示意图,A、B、C、D是它的四个接线柱。现将此滑动变阻器接入电路,当滑片P向D接线柱滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则接入电路的接线柱可能是( )
A.A和B B.B和D C.D和C D.C和A
2.小明将完好的仪器连接成如图所示的电路(其中滑动变阻器的连线没有画出)。闭合开关进行实验时,发现小灯泡很亮且无论怎样移动滑片P小灯泡亮度不变,则滑动变阻器( )
A.可能是接线柱M、F分别连入了G、H B.可能是接线柱E、F分别连入了G、H
C.可能是接线柱E、N分别连入了G、H D.可能是接线柱M、N分别连入了G、H
3.如图是实验室常用的滑动变阻器,当把A、D接线柱接入电路后,要使电路中的电流增大,须将滑片P向____________(选填“左”或“右”)端移动。如果接A、B接线柱,此时的滑动变阻器相当于____________。
角度02 移动滑片时接入电路的电阻的变化情况
4.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
5.图中,向右移动时,接入电路的阻值变大的是( )
A. B. C. D.
6.将图中的滑动变阻器连入电路后,若滑片P向右移动,能使电路中电流增大,则应接____________两个接线柱或接____________两个接线柱。若将A、B两个接线柱接入电路中,当滑片P向右移动时,则电路中的电流____________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
7.如图是学生实验中常用的滑动变阻器,滑动变阻器上接线柱A、下接线柱B分别连接导线。滑片移动到不同位置时,A、B两接线柱间电阻丝的________(选填“长度”“横截面积”或“材料”)不同,则滑动变阻器接入电路的电阻大小不同;若图中滑片向A端移动时滑动变阻器接入电路的电阻________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
角度03 电位器的原理及使用
8.如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,通过风扇电动机的电流增大,风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.选择a、b接线柱且与风扇电动机串联 B.选择b、c接线柱且与风扇电动机串联
C.选择a、b接线柱且与风扇电动机并联 D.选择a、c接线柱且与风扇电动机并联
9.电位器是变阻器的一种,小菲同学买了一个电位器,如图所示。小菲想把它与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度;请仔细观察,现想使滑动触头逆时针转动时灯泡变亮,以下接线方法正确的是( )
A.A、B两个接线柱分别接入电路 B.B、C两个接线柱分别接入电路
C.A、C两个接线柱分别接入电路 D.以上连接方法都正确
10.如图甲为某可调亮度台灯,图乙为用于调光的电位器结构图,它是通过改变接入电路中电阻丝的_______来改变电阻的,电位器要与灯泡________联;如果想要顺时针旋转旋钮时,灯的亮度变亮,应把接线柱_______(选填“a和b”“b和c”,或“a和c”)连入电路。
11.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”)。
角度04 根据要求选择连接滑动变阻器的接线柱
12.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
13.在如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,小灯泡正常发光。若把不同的元件正确接在、之间,下列说法正确的是( )
A.若接电压表,电压表无示数 B.若接导线,导线把小灯泡短路
C.若接电流表,电流表测通过小灯泡的电流 D.若接滑动变阻器,移动滑片时灯泡亮度不变
14.如图所示,电路中一根导线已与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑片P向右滑动时,若要使滑动变阻器接入的电阻变大,另一根导线应与滑动变阻器的________(选填“A”“C”或“D”)接线柱连接。滑动变阻器要改变通过用电器的电流,应与用电器________联。
角度05 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
15.如图所示,闭合开关S,发现灯泡亮,不亮。调节变阻器滑片P,变亮,始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器接触不良
C.灯泡短接 D.灯泡断路
16.晓芳随即连接了如下电路,她在闭合开关前,先将滑动变阻器滑动到最______(选填“左”或“右”)端,闭合开关后,晓芳向左移动滑动变阻器滑片P,此时,灯泡L的亮度变______(选填“亮”、“暗”或“不变”)
17.如图,在探究“滑动变阻器的作用”实验中,出现了下面几种情况:
(1)小A同学连接实验电路,当接完最后一根导线时灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。请找出A同学实验操作中的两个操作不当之处:①____________;②____________;
(2)正确连接电路要求闭合开关前,滑动变阻器应移至____________(选填“A”或“B”)端。闭合开关开始实验时,要想让小灯泡变亮,滑片P应向____________(选填“A”或“B”)端移动。
(3)如果把图中的变阻器接入电路中,图中的示数是____________。
角度06 电阻箱
18.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
19.一节新干电池电压约为___________V,家庭电路两端电压为___________V,如图所示电阻箱阻值读数为___________Ω。
20.如图所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被短路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的最大电阻值是______Ω,当前电阻值是______Ω。
【例1】(2026·山东·中考真题)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
【深化点拨】
(1)考查电路各组成元件的作用,区分电源、开关、导线、滑动变阻器在电路中承担的不同功能。
(2)考查滑动变阻器的工作原理,依靠改变接入电路电阻丝的长度,来改变电阻,进而改变电路电流。
(3)考查物理知识在科技新情境中的应用,把生活中的调节音量功能转化为电路模型进行判断。
(4)考查声音响度与电流的联系,电流大小变化会改变扬声器发声的响度,实现音量调节。
【变式1-1】(2025·西藏·中考真题)为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2025·四川成都·中考真题)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.
【变式1-3】(2026·北京·中考真题)某同学利用如图所示的电路探究在串联电路中,、两端的总电压与两端电压、两端电压之间的关系。实验数据如下表所示。
0.8
0.9
1.0
1.2
1.4
1.6
0.4
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
1.2
1.3
1.5
1.8
2.1
2.4
(1)该实验中滑动变阻器起到的作用一方面是保护电路,另一方面是___________________________;
(2)进一步分析表中数据与、之和的关系,得到的实验结论是____________________________。
⚡基础速刷
1.为了形象、简单地表示实际电路的情况,我们常用规定的符号表示电源、开关、用电器等电路元件。如图所示,其中电路元件的规定符号正确的是( )
A.干电池 B.滑动变阻器
C.电动机 D.开关
2.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
3.有关电阻、变阻器,下列说法正确的是( )
A.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
B.电阻由电压、电流大小决定
C.将一根金属丝缓慢拉长后,其电阻不变
D.导体中没有电流流过时,导体就没有电阻
4.如图是小颜自制的简易调光灯。
(1)小灯泡中的电流方向为_________(选填“到”或“到”);
(2)若松开夹子,电源两端_________(选填“有”或“没有”)电压,灯泡不亮,电路中无电流;铅笔芯的电阻阻值_________(选填“等于”或“不等于”)零。
(3)若将灯泡换成发光二极管,发光二极管是半导体,其具有_________性。
5.如图所示是一种测定油箱内油量的装置。
(1)此装置的油量表是由______表改装而成的,当油量减少时,滑动变阻器的阻值将______,油量表的示数将______。
(2)此装置中接入定值电阻是为了防止______(选填“加满油”或“用完油”)时可能造成的电路短路。
6.
(1)如甲图所示,将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,则该电池的正极是___________(选填“A”或“B”);如果想获得2.4V的电压,则需要把___________节这样的“水果电池”___________联起来。
(2)如乙图所示的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。
(3)如丙图所示,电阻箱的示数为___________Ω。
🚀能力跃升
7.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
8.如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的原理图。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,使A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计的表盘上,下列有关此电子握力器的说法中错误的是( )
A.力量计由电流表改装而成 B.力量计的零刻度线就是原电表的零刻度线
C.握力越大,滑动变阻器接入电路的电阻越小 D.握力越大,弹簧的长度越短
9.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
10.周南中学120周年校庆进行了无人机表演。制造无人机用到的芯片是___________材料。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、调节电路中电流的电路元件实质是一个___________。
11.如图1所示电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2对应的示数为I1、I2,电压表V1、V2对应的示数为U1、U2。此电路为_______(选填“串联”或“并联”)电路,且I1_______I2、U1________U2(选填“>”、“<”或“=”)。如图2所示,电阻箱阻值读数为_______Ω。
12.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。
🌟思维挑战
13.如图所示的电路中,电源电压不变。当滑动变阻器R的滑片P移动时,电压表V与电流表A的示数之比增大。则电压表V或电流表A的示数变化情况以及滑动变阻器R的滑片P的移动情况是( )
A.电流表 A 示数增大,滑片P向右滑动 B.电流表 A示数减小,滑片P向左滑动
C.电压表 V示数增大,滑片P 向右滑动 D.电压表 V示数减小,滑片P 向左滑动
14.在物理学习中,小明所在的小组对每个人的错题进行归纳总结,如图所示的现象中,他们的判断正确的是( )
A.图甲:a、b两轻质小球靠近时相互吸引,它们一定带异种电荷
B.图乙:要使旋钮顺时针转动时风扇转速加快,则接入电路中的接线柱为a与b
C.图丙:a为电流表,b为电压表时,两灯串联
D.图丁:带负电的橡胶棒接触验电器金属球的瞬间,电流方向为由b到a
15.为了便于调节电流,有些仪器中会将两个滑动变阻器串联使用,其中一个作为“粗调”电阻,另一个作为“细调”电阻。如图的两个滑动变阻器最大阻值为和,滑片可移动距离相等。则________(选填“”或“”)为“粗调”电阻;当滑片调至最________端,调至最________(两空均选填“左”或“右”)端时,其接入的总阻值最大。
16.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”)
17.调光灯常用图(a)所示的电位器来改变小灯亮度。其电路如图(b)所示,电源电压为且保持不变,A、B、C是电位器R上的三个接线柱,现将B、C分别与电路中的接线头M、N相连,闭合开关,逆时针旋转电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的D点滑动至A点。
(1)电位器接入电路的电阻值将______(A.变大 B.不变 C.变小),小灯的亮度将______(A.增大 B.不变 C.减小);
(2)若观察到小灯始终不亮,已知电路中出现一处故障,且只发生在小灯L或电位器R上(各接线柱连接完好)。则电路的故障可能是______;
①为确定故障,顺时针转动电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的A点滑动至B点,观察到小灯仍然始终不亮,则可以排除的电路故障是______;
②为进一步确定故障,滑片P滑回至弧形电阻片上的D点,再在电路中接入电压表,请写出电压表接入的位置及方式,以及闭合开关后,电压表的示数与对应的故障。______。
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