内容正文:
第十六章 电压 电阻
第4节 变阻器
▍探新知·自主梳理 夯实基础★巩固知识
1.构造:如图甲所示,主要由绝缘管、支架、金属杆 CD、滑片 P 和电阻丝 AB 等构成。结构示意图和元器件符号分别如图乙、丙所示。
2.原理:通过改变接入电路的电阻丝的___来改变电阻。
3.作用:①保护电路;②改变导体中的___;③调节导体两端的___。
4.使用方法。
(1)滑动变阻器要与被控制的用电器串联在电路中。
(2)将滑动变阻器连入电路中时,应采取___两个接线柱的接法。
(3)在闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调到___。
(4)注意:当滑动变阻器接上面两个接线柱时,相当于一根导线,接入电路的电阻为___;当接下面两个接线柱时,相当于定值电阻,接入电路的是滑动变阻器的___。这两种接法都不能发挥滑动变阻器的作用。
走进生活:收音机、复读机上的音量“Volume”旋钮,能够控制声音的响度。它的实质是一个___。
5.铭牌:标出了最大电阻和允许通过的最大电流,如:“50 Ω 2 A”,表示该滑动变阻器的最大电阻为 50 Ω,允许通过的电流为 2 A。
6.各种电器中的变阻器通常称为电位器。
▍实验·探究与实践 思维培养★素养提升
【实验导引】
练习使用滑动变阻器。
【设计与进行实验】
1.实验目的:练习使用滑动变阻器,探究滑动变阻器在电路中的作用。
2.实验器材:电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表、导线若干。
3.实验装置:如图所示。
4.实验步骤:
(1)观察滑动变阻器的结构。
(2)研究滑动变阻器的连接(如图所示)。
①接 A、B,相当于接了一个定值电阻,不能改变电路的电阻;
②接 C、D,相当于一根导线,不能改变电路的电阻;
③接 A、C 或 A、D,有电流通过的电阻线是___段,___(填“能”或“不能”)改变电路的电阻;
④接 B、C 或 B、D,有电流通过的电阻线是___段,___(填“能”或“不能”)改变电路的电阻。
(3)用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。
①上图中滑片左端的电阻丝有电流通过;滑片向左移动时,接入的电阻丝变___(填“长”或“短”),电阻变___(填“大”或“小”),电流变___(填“大”或“小”),灯泡变___(填“亮”或“暗”);
②滑片移到最右端时,电阻丝全部接入电路,电阻最___(填“大”或“小”),电流最___(填“大”或“小”),此时灯泡最___(填“亮”或“暗”),可以保护电路。
(4)用滑动变阻器控制电阻两端的电压。
①按上图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使 R 两端的电压成整数倍变化,如 2 V、4 V、6 V;
②换用不同的定值电阻,如 5 Ω、10 Ω、15 Ω,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,保持每次电压表的示数不变。
5.实验结论:滑动变阻器在电路中的作用:①保护电路;②改变电路中的___;③调节导体两端的电压。
【分析、交流与反思】
6.滑动变阻器应___联在电路中,连接电路时应___。
7.闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最___处,这样是为了保护电路。
实验特训:(2024 年徐州市)如图所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为 3 V)、小灯泡(2.5 V 0.3 A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。
(1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是___联。
(2)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变___。
(3)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为___V 时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置。为了安全使用调光灯,回形针向左调节不能超过此位置。
(4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是 17.5 cm,甲的电阻为 20 Ω,乙的电阻为 10 Ω。调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比___(填字母)。
A.调节范围大,调节精度高
B.调节范围大,调节精度低
C.调节范围小,调节精度高
D.调节范围小,调节精度低
▍攻重难·素养导向 学用结合★培养能力
知识点 滑动变阻器的使用
典例:如图所示的实物电路,下列分析正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到 A 端
B.闭合开关后,滑动变阻器和灯泡组成并联电路
C.闭合开关后,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压
D.闭合开关后,滑片向左端滑动时,电压表示数变大,灯泡变亮
变式:如图所示,下列说法正确的是( )
A.滑片 P 向 b 端移动时,连入电路的电阻变小
B.滑片 P 向 a 端移动时,小灯泡的亮度增强
C.滑片变阻器不能改变灯泡中的电流
D.滑片 P 移到 b 端,小灯泡最亮
▍提素能·优化训练 有效拓展★提升技能
基础巩固
1.如图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,连入电路中的电阻变大的接法是( )
2.[物理与生活]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。下列分析正确的是( )
A.电位器应与灯泡并联
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的粗细来改变灯泡亮度的
C.若只将 A、C 接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将 B、C 接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
3.如图所示,闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片 P 应移到___(填“a”或“b”)端,这样做的目的是___。闭合开关,当向左移动滑片 P 时,小灯泡变___(填“亮”或“暗”)。
4.滑动变阻器通过改变电阻丝接入电路的___来改变接入电路的电阻值,从而改变电路中的电流。一个标有“10 Ω 2 A”的滑动变阻器,它的阻值变化范围是___;它允许通过的最大电流为___A。如图表示的是滑动变阻器的四种接法,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电阻值变大的是___。
能力提升
5.如图所示,在保证安全的情况下,肯定能用滑动变阻器调节小灯泡由亮到灭的是( )
6.(1)如图甲,若要使图中阻值变大,滑片 P 应该___(填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
(2)如图乙电阻箱的示数是___Ω,如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,最大可以调到___Ω。
培优训练
7.[物理与生活]有一种自动测定油箱内油面高度的装置如图所示,油量表是由___(填“电流表”或“电压表”)改装而成。R 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,通过油量表指针所指的刻度,可知油箱内油面的高度或存油量。当油面升高时,浮标的位置___,在杠杆的作用下,变阻器的阻值___,油量表的示数___,把油量表表盘的刻度转换成油面高度或油箱内油的体积,就可以知道油箱内的存油量。
参 考 答 案
▍探新知·自主梳理
2.长度
3.②电流 ③电压
4.(2)“一上一下” (3)最大 (4)零 最大值
走进生活:变阻器
▍实验·探究与实践
4.(2)③AP 能 ④BP 能 (3)①短 小 大 亮 ②大 小 暗
5.电流
6.串 “一上一下”
7.大
实验特训:(1)串 (2)亮 (3)2.5 (4)B
▍攻重难·素养导向
典例:D
变式:B
▍提素能·优化训练
1.C 2.D 3.b 保护电路 亮
4.长度 0~10 Ω 2 乙
5.D
6.(1)顺时针 (2)3258 10 22
7.电流表 升高 变小 变大
第十六章 电压 电阻 · 1
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