164变阻器-2023-2024学年九年级物理全册举一反三（人教版）

16.4变阻器（解析版）本节学习目标1.了解变阻器的结构、电路符号；2.理解变阻器的工作原理；3.知道正确使用滑动变阻器的方法；4.会连接使用变阻器。要点一变阻器及其连接滑动变阻器：（1）电路符号：或者（2）构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。（3）结构示意图：（4）原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。（5）铭牌：某滑动变阻器标有“501.2A”字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0～50Ω。1.2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.2A。（6）作用：①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压；②保护电路。【例】滑动变阻器的滑片P滑动时，接入电路的电阻发生变化的原因是（）。A．加在电阻丝两端的电压发生变化；B．电阻丝横截面积发生变化；C．连入电路的电阻丝长度发生变化；D．通过变阻器的电流强度发生变化【答案】C。【解析】动变阻器的滑片P滑动时，接入电路的电阻丝的长度发生变化，导致电路中电流变化，导致滑动变阻器两端电压都发生变化，接入电路的电阻发生变化的原因是电阻丝长度的变化，电阻发生变化的结果是电路电流变化和滑动变阻器两端的电压的变化，整个过程中电阻丝的横截面积都没有变化，故选C。【变式1】（2023·广东省）如题图所示，电压表的读数为___________V；滑动变阻器以图所示方式接入电路，当滑片向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】①2.3；②变小。【解析】[1]由图可知，电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，此时电压表的示数为2.3V。[2]由滑动变阻器的连接方式可知，当滑片向左滑动时，接入电路中的电阻丝变短，则滑动变阻器连入电路的电阻阻值变小。【变式2】请把电路补充完整。已知电源电压3V。要求：电压表测量灯泡两端电压、变阻器滑片向右滑时灯泡变亮。【解析】电源电压3V。电压表与待测电路并联，电压表测量灯泡两端电压，故电压表选用小量程与灯泡并联；变阻器滑片向右滑时灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：【变式3】如图所示，电阻箱的示数是___________，与滑动变阻器相比，它的优点是：___________。【答案】2035Ω；便于直接读出电阻值（能直接读出电阻）。【解析】[1][2]电阻箱的读数方法是：每个旋钮下面小三角对应的数字乘下面的倍数就是这个旋钮的电阻值，四个阻值加起来就是该电阻箱的示数，即与滑动变阻器相比，电阻箱在使用时能直接读出电阻，这是它的明显优势。要点二滑动变阻器的连接1.连接方式：滑动变阻器在电路中的连接方式连入电路中的部分滑片向右移动电路图电阻变化电流变化左端变大变小左端变大变小右端变小变大右端变小变大整个电阻丝（相当于定值电阻）不变不变金属杆连入（相当于导线）不变不变2.电阻箱：（1）结构：两个接线柱、旋盘。（2）变阻原理：转动旋盘，可以得到0～9999之间的任意阻值。（3）读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻。3.插孔式电阻箱：（1）结构：铜块、铜塞，电阻丝。（2）读数：拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。要点诠释：1.滑动变阻器使用方法：选、串、接、调。即：根据铭牌选择合适的滑动变阻器；滑动变阻器要串联在电路中；接法：“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大。2.滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端点时，变阻器连入电路的电阻；分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。3.滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。变阻箱能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。【例】（2023·大庆）如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，通电螺线管的上端为N极，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，通电螺线管的磁性增强。【解析】根据安培定则可知电流从通电螺线管的下端流入时，通电螺线管的上端为N极；当滑动变阻器的滑片P向左移动时，通电螺线管的磁性增强，可知电路的电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器应接左下接线柱。如图所示：【变式1】（2023·常德）图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同，滑片均位于中点，已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大，闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是（）。A.向左移动时，电流表示数变小；B.无论向左还是向右移动，电流表示数都变小；C.滑片位于滑动变阻器中点时，电流表的示数最小；D.滑片移动到滑动变阻器最右端时，电流表的示数最小【答案】D。【解析】由图可知，甲滑动变阻器滑片左边的电阻线接入电路，乙滑动变阻器滑片右边的电阻线接入电路，电流表测量电路中的电流；AB．当P向左移动时，甲滑动变阻器接入电路中的电阻变小，乙滑动变阻器接入电路中的电阻变大，因甲的最大阻值比乙的最大阻值大，所以，滑片移动相同距离时，甲减小的电阻大于乙增大的电阻，即此时电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；同理可知，滑片向右滑动时，电流表示数变小，故AB错误；CD．滑片位于滑动变阻器中点时，总电阻为滑片移动到滑动变阻器最右端时，总电阻为因R甲＞R乙，所以比较可知滑片移动到滑动变阻器最右端时，总电阻最大，由欧姆定律可知总电流最小，即电流表的示数最小，故C错误，D正确。故选D。【变式2】（2023·天津）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。当滑片向A端旋转时，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。【解析】由图可知，A、B接线柱接入电路中，则从滑片到A点这部分电阻片接入电路中，当滑片向A端旋转时，电阻片接入电路中的长度变短，则连入电路的电阻变小，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。【变式