【志鸿优化设计】九年级物理全册 第十六章 电压 电阻 16.4 变阻器（基本技能+基本能力+思维拓展）（含详解）（新版）新人教版.doc

16.4变阻器 1滑动变阻器的结构和原理(1)构造：如图所示，滑动变阻器是由瓷筒、金属杆、滑片、电阻线圈等构成的。(2)结构示意图和符号：图甲表示滑动变阻器的示意图，图乙表示电路符号。(3)原理：通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。点技巧 变阻器的原理改变电阻线的电阻可改变其材料、长度和横截面积，相对来说，改变电阻线的长度来改变电阻最为方便。(4)规格：每一个变阻器都标有最大电阻和允许通过的最大电流，使用时根据需要进行选择，不能使通过的电流超过最大值，否则会烧坏变阻器。通常在使用时先要将接入电路的电阻调到最大。如果滑动变阻器标有“2 a20 ”字样，它表示此变阻器允许通过的最大电流是2 a，最大电阻值是20 。(5)作用：保护电路；通过改变连入电路的电阻线的电阻，从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压。【例1】 如图所示是滑动变阻器的示意图。下列说法错误的是()aab间是紧密缠绕在绝缘筒上的电阻丝，cd是导体棒b变阻器最大电阻值决定于ab间电阻丝的长度、材料和横截面积c滑动变阻器要串联接入电路d滑动变阻器的电阻丝可用铜线代替解析：滑动变阻器的电阻丝是用阻值较大的合金制成的，可以使接入的电阻丝不用太长就能获得大的电阻，如果选用导电性能强的铜线，就需要很长的铜线缠绕在绝缘筒上，这样会使变阻器体积很大，就会很麻烦，并且浪费材料，所以d错。答案：d2滑动变阻器的使用方法(1)连接方式：与所要控制的用电器串联。(2)将滑动变阻器接入电路时应采用“一上一下”的接法，不能同时使用上面的两个接线柱，此时滑动变阻器相当于一根导线；也不能同时接下面的两个接线柱，此时滑动变阻器相当于一个定值电阻。连接方法：如图所示，将滑动变阻器的四个接线柱按ac、ad、bc、bd四种情况连接。(3)为了保护电路，在闭合开关以前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。【例21】 如图所示的滑动变阻器的四种接法：ac、ad、bc、bd。当滑片向右移动时，能使连入电路的阻值变大的接法是()aac和adbac和bccad和bddbc和bd解析：滑动变阻器上起电阻作用的是绕在绝缘筒上的电阻丝，靠改变连入电路中的电阻丝长度来改变电阻的大小，而不是靠金属杆长度变化来改变电阻的大小。接ac、bc时，连入电路的电阻线是pc段，当滑片p向右移动时，pc段变长，所以连入电路的阻值变大。反之，如果下面的接线柱接d，滑片向右滑时，连入电路的阻值就会变小。答案：b【例22】 某同学测小灯泡电阻的电路如图所示，其中电源电压为4.5 v。他按电路图正确连接好实验电路，并检查各元件完好。然后闭合开关，发现灯泡很亮，且电压表的读数为4.5 v。造成该现象的原因可能是_。解析：由“灯泡很亮”可知电路电流较大，因电源电压不变，说明电路中的总电阻较小，因灯泡的电阻是一定的，说明滑动变阻器连入电路的电阻太小，可能是将滑片移到电阻线的最左端了。答案：滑动变阻器的滑片滑到最左端了(或滑动变阻器接入电路的电阻为零) 3根据要求判定滑片的移动方向(1)明确滑片的移动方向和电阻的变化情况；(2)根据判定电阻变化的方法“远大近小”的规律，即以下面的接线柱为准，滑片移动的方向如果远离下面的接线柱，则电阻变大，如果靠近，则电阻变小。首先确定应接下面哪个接线柱；(3)确定下面的接线柱，上面的两个接线柱可任意选择；(4)连接完毕以后再检查一下是否与题目已知条件一致。4怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度(1)实验器材：如图所示，电池组或学生电源一个，小灯泡一个，电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。(2)实验步骤：按如图所示的电路图连接电路，在连接过程中，开关必须断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置；闭合开关，使滑片位于c处，观察灯的亮度；使滑片分别由c移到b处、由b移到a处，观察灯的亮度。实验结论：用滑动变阻器改变灯的亮度，滑动变阻器应与灯泡串联，当移动滑片使电路中的电阻变大时，电路中的电流变小，灯泡变暗，反之，灯变亮。所以说滑动变阻器起到控制电路中电流大小的作用。5滑动变阻器与电阻箱电阻箱与滑动变阻器是常用的变阻器，其异同如下表所示：表一种类原理符号使用方法滑动变阻器通过改变连接入电路的电阻线的长度来改变电阻在连入电路时要注意“一上一下”连接，当下面的接线柱确定好后，上面的两个任意选择电阻箱通过旋转旋钮来改变电路电阻读数时将各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上的倍数，加起来就是电阻箱的示数表二不同点相同点用法优点与不足滑动变阻器滑片在电阻线上滑动能连续地改变电阻，但不能读数1.都能改变电阻2.都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流电阻箱调节旋钮不能连续地改变电阻，但能读数【例3】 如图所示是滑动变阻器的结构示意图，将滑动变阻器的两个接线柱接到电路中，要求滑片p向右移动时，电路中的电流逐渐地减小，连入电路的接线柱应该是()aa和dbb和ccb和dda和b解析：由滑片向右移动时电流变小可知，电路电阻变大，所以必须要接a接线柱，上面的c、d可任意连接。答案：a析规律 间接法判断电路变化电阻的变化有时不直接说明，而是通过用电器的工作情况间接得知，如本题中通过电流变小，可知电路电阻变大。【例4】 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的判断：(1)当滑动变阻器的b、c两个接线柱接入电路中，滑片p向a端移动时，灯l将_(填“变暗”“不变”或“变亮”)；(2)当滑动变阻器的a、d两个接线柱接入电路中，要使灯l变暗，滑片p应向_端移动。解析：(1)当滑动变阻器的b、c接线柱接入电路中时，若滑片p向a移动，则滑动变阻器的电阻增大，串联电路中的总电阻增大，经过灯泡l的电流减小，因此灯l将变暗；(2)当a、d两个接线柱接入电路中时，若使灯变暗，则必须使经过灯泡的电流减小，那么滑动变阻器的电阻应增大，即滑片需向b端移动。答案：(1)变暗(2)b【例51】 如图所示，电阻箱的示数是_。解析：电阻箱读数时将各旋钮对应的小三角乘以面板上标记的倍数，然后再加在一起就是电阻箱连入电路的电阻值。所以电阻值r9 110 。答案：9 110【例52】 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_ ，图中a、b两个接线柱之间的电阻值是_。解析：电阻箱有不同的种类，本题中的电阻箱是插入式电阻箱，当按钮拔出时，电流要通过电阻线；当按钮插入时，电阻线被短路。当所有按钮被拔出时，电阻箱的电阻值最大，其值为15 。图中a、b两个接线柱间有三个按钮被短路，所以电阻值是7 。答案：1576动态电路分析对于由滑动变阻器滑片移动方向判断电路中电流表和电压表示数的变化的题目，其解题步骤是：(1)采用“去表法”判断电路的连接方式；(2)搞清电路中电流表和电压表分别测的是通过哪个用电器的电流和哪段电路两端的电压；(3)看清滑片的移动方向，弄清滑动变阻器哪段电阻丝连入电路，移动时电阻如何变化；(4)最后根据串、并联电路的电流、电压特点来判断电流表或电压表的示数变化情况。7滑动变阻器的应用滑动变阻器在生活中具有广泛的应用。如收音机调节音量的电位器，就是一个滑动变阻器。电动自行车的调速把手也是一个滑动变阻器，它的作用是调节电动自行车电动机的转速，以实现对电动自行车车速的控制，其原理如图所示。a、c是变阻器电阻丝两端的接线柱，b相当于滑动变阻器的金属杆，e为滑片。连接到电路时只能取电阻丝两个接线柱中的一个和金属杆的一个接线柱。当滑片e顺时针旋转时，电阻丝连入电路中的长度变短，电阻减小，电流变大，所以电动机的转速加快。【例6】 如图所示电路，闭合开关后滑动变阻器的滑片向左移动，以下说法正确的是() a电流表示数变大，电压表示数变小b电流表示数变大，电压表示数不变c电流表示数变小，电压表示数变小d电流表示数变小，电压表示数变大解析：灯与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表支路电阻变小，所以电流表示数会变大。电压表测的是灯泡两端的电压，根据并联电路的电压规律，各支路两端的电压等于电源电压，所以电压表的示数不变。答案：b【例7】 如图甲所示，小明想设计一个能粗略测量水流速度大小的测定仪。他找来如图所示的器材：铅球p系在细金属丝下，悬挂在o点，bc为水平方向固定的一根粗细均匀的金属丝，c端在o点正下方，bc与金属丝接触良好，接触点为d(不计摩擦和细金属丝的电阻)，l为灯泡。他想达到如下目的：水不流动时，灯l亮度最暗，随着水流速度的加快，p向左摆动幅度加大，灯l亮度增加。请你替他连接好电路。如果要进一步提高装置反映水流快慢的性能，可采取什么方法？ 甲 乙解析：滑动变阻器在生活中有许多实际应用