16.4 变阻器（解析版）

第十六章电压电阻第4节变阻器学习目标学习目标1.能说出滑动变阻器的构造、画出它在电路图中的符号，理解滑动变阻器的工作原理。2.会把滑动变阻器连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。002预习导学一、滑动变阻器：1.概念：变阻器是可以调节电阻大小的装置，接在电路中能调整电流的大小；一般的变阻器用电阻较大的导线（电阻线）和可以改变接触点以调节电阻线有效长度的装置构成。2.构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。3.电路符号：或者4.结构示意图：5.变阻原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。6.铭牌：某滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样；（1）50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0～50Ω。（2）1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。7.连接方式：“一上一下”，闭合开关前滑动变阻器的阻值滑到最大处。8.作用：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；（1）改变用电器两端的电压（分压）；（2）保护电路（限流）。9.应用：音响设备上的电位器、风扇上的调速开关，握力计、油量表等都是利用了滑动变阻器的原理。二、电阻箱（旋盘式电阻箱）：1.结构：两个接线柱、旋盘。2.变阻原理：转动旋盘，可以得到0～9999Ω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。4.滑动变阻器和电阻箱的区别：（1）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；（2）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。003探究提升知识点一：滑动变阻器【探究重点】滑动变阻器的使用方法和注意事项【滑动变阻器的使用方法】（1）滑动变阻器要与被控制的用电器串联接入电路中。（2）滑动变阻器连入电路中时，取一上一下两个接线柱。（3）在闭合开关之前，滑动变阻器的阻值调到最大值。【滑动变阻器的注意事项】(1)使用滑动变阻器之前，要弄清楚它的最大电阻值和允许通过的最大电流值．使用时不得超过允许通过的最大电流值．(2)使用滑动变阻器前，应先来回滑动几次滑片，除去接触点上的灰尘等污物，以保证接触良好．接入电路之前，一般应把滑动片P移到连入电阻值最大的地方，以保护电源和电表．(3)正确连入电路．注意不要接成固定电阻（把电路两端分别接到A、B）或接成短路（把电路两端分别接到C、D）．(4)实验时谨防损伤电阻丝绝缘层，以免造成匝间短路．注意：滑动变阻器如何改变电路电流的科学思维如图是滑动变阻器结构示意图。（1）将接线柱A、D接入电路时，滑片向右移动，接入电路的电阻丝变长，接入电路的电阻值将增大,可以改变电路电流.（2）将接线柱A、C接入电路时，滑片向右移动，接入电路的电阻丝变长，接入电路的电阻值将增大,可以改变电路电流.（3）将接线柱C、B接入电路时，滑片向右移动，接入电路的电阻丝变短，接入电路的电阻值将减小,可以改变电路电流.（4）将接线柱D、B接入电路时，滑片向右移动，接入电路的电阻丝变短，接入电路的电阻值将减小,以改变电路电流.还可以让滑动变阻器的滑片向左移动，改变变阻器的阻值，达到改变电路中电流的目的。所以本题是开放题，答案比较多，符合题意的要求就是正确的。【例题精讲】（2023•福建）滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片，改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的（）A．材料 B．横截面积 C．长度 D．电流方向【答案】C【思路点拨】滑动变阻器的工作原理：改变连入电路电阻丝的长度，改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流。【解析】滑动变阻器的工作原理：改变连入电路电阻丝的长度，改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流；使用时移动滑片，改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】本题考查滑动变阻器的原理，属于基础题，难度很小。【巩固训练】（2020•梧州）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与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速，下列思路点拨正确的是（）A．若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，风扇风速加快 B．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速减弱 C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快 D．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快【答案】D【解析】AB、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，所以不能改变风扇风速，故AB错误；C、若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，风扇风速减弱，故C错误；D、将b、c接入电路中，滑片的右侧电阻接入电路，故若顺时针转动旋钮时，电阻变小，故电流变大，风扇风速加快，故D正确。故选：D。知识点二：滑动变阻器与电阻箱的比较【探究重点】1、相同点：滑动变阻器和电阻箱都能起到改变电阻，从而改变电路中的电流和电压的作用。2、不同点：（1）滑动变阻器有4种接法，电阻箱只有1种接法。（2）电阻箱能直接读出连入电路的阻值，而滑动变阻器不能读数。（3）滑动变阻器能逐渐改变连入电路的电阻，而电阻箱不能连续改变连入电路的电阻【例题精讲】（2017•北京）如图所示，电阻箱的示数是Ω。【答案】见试题解析内容【思路点拨】用各指针所指的示数乘以下面的倍数，然后将所有的数值相加，即为该电阻箱的读数。【解析】图中电阻箱示数是：2×1000Ω+0×100Ω+0×10Ω+8×1Ω＝2008Ω。故答案为：2008。【点评】在计算电阻箱的读数时不要忘记乘以各指针所对应的倍数。【巩固训练】（2016•北京）图所示，电阻箱的示数为50Ω。【答案】见试题解析内容【解析】×1000的位置对应的数是0，×100的位置对应的数是0，×10的位置对应的数是5，×1的位置对应的数是0，故是50Ω。故答案为：50。00401强化训练1．（2023•临沭县一模）小明用如图所示电路测量小灯泡的灯丝电阻，闭合开关后灯泡较暗，两表示数较小，移动滑动变阻器的滑片时现象不变，可能原因是（）A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路 C．同时接了滑动变阻器的上面两个接线柱 D．同时接了滑动变阻器的下面两个接线柱【答案】D【解析】两表示数均较小，说明电路是通路，发现灯泡较暗，移动滑片，现象不变，说明此时滑动变阻器相当于定值电阻，滑动变阻器同时接入了下面两个接线柱，故D正确。故选：D。2．（2023•咸宁模拟）下列各电路图中当开关闭合后，能利用滑动变阻器改变灯泡的亮度，直至完全熄灭，又不会造成事故的电路是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】A、灯与滑动变阻器串联，当滑片P左右滑动时，可以改变灯泡亮度，不会造成短路，达不到直至完全熄灭，故A错误；B、当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变暗，当滑片移至最左端时，灯被短路，灯泡将不发光，且此时电路中有电阻R，灯可以由亮到灭，很安全，故B正确；C、滑动变阻器与灯泡串联，滑片使灯泡处于短路状态，无论怎样滑到滑片灯泡都不亮，故C错误；D、滑动变阻器与灯泡并联，当滑片P滑到左端时，会引起电源短路，故D正确；故选：B。3．（2023•梧州二模）如图为可调亮度台灯的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列说法正确的是（）A．电位器的原理和滑动变阻器不同 B．若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D．若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时灯泡变暗【答案】D【解析】A、电位器的原理和滑动变阻器相同，故A错误；B、若将a、b接入电路，导线把滑动变阻器的左半段的电阻丝接入电路，顺时针旋动旋钮时，能改变接入电路的电阻，电阻变大，电路中的电流变小，灯泡的亮度变暗，故B错误；C、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C错误；D、只将b、c接入电路，则滑片右边的电阻丝接入电路；逆时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，灯泡变暗，故D正确。故选：D。4．（2023•西青区二模）在如图所示的电路中，闭合开关S后，要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数减小，则M、N应与滑动变阻器上的哪两个接线柱连接（）A．M接CN接D B．M接AN接B C．M接AN接D D．M接CN接B【答案】C【解析】滑片向右移动，电流表示数减小，电阻值则增大；所以应将A、C或A、D接入电路，即M接A，N接C或D。故选：C。5．（2023•青秀区校级一模）如图所示，将一根铅笔芯接入电路中，固定一端的夹子，移动另一端的夹子，观察小灯泡的亮度。下列说法正确的是（）A．通过铅笔芯的电流比通过小灯泡的电流大 B．接入电路的铅笔芯长度越长，小灯泡越亮 C．本实验可以说明电阻的大小与材料的种类有关 D．实验中改变接入电路中电阻大小的方法与滑动变阻器的原理是相同的【答案】D【解析】A、铅笔芯与灯泡串联，根据串联电路的电流特点可知，通过铅笔芯的电流和灯泡的电流相同，故A错误；B、接入电路的铅笔芯长度越长，铅笔芯的电阻越大，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、由于铅笔芯的材料不变，所以无法说明电阻的大小与材料的种类有关，故C错误；D、移动铅笔芯上的夹子，可以改变铅笔芯接入电路中的长度，从而改变接入电路中的电阻，滑动变阻器就是根据此原理制成的，故D正确。故选：D。6．（2023•庐江县三模）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，现想使滑动触头顺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】B【解析】电位器是变阻器的一种，电位器通过触头的转动从而改变电阻，是由于当触头转动以后改变了连入电路中电阻丝的长度；滑动触头顺时针转动时滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，说明电路中的电流变大，所以接入电路中的电阻应变小。应将右边部分接入电路，即连接B、C。故选：B。7．（2023•连平县二模）如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图，它的最大阻值Ω，A、B两个接线柱之间的电阻值是Ω，图乙是电阻箱，此时接入电路的阻值读数是2035Ω。【答案】15；7；2035。【解析】（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，这部分电阻就会消失。由图可知，A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω＝7Ω；（2）电阻箱的阻值读数为：R＝2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+1×5Ω＝2035Ω。故答案为：15；7；2035。8．（2023•宁江区三模）滑动变阻器是通过改变接入电路电阻丝的来改变接入电路电阻；我们把电阻丝缠绕在瓷筒上，瓷筒是（先填“导体”或“绝缘体”）。【答案】长度；绝缘体。【解析】（1）滑动变阻器的原理是滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻的；（2）瓷筒不容易导电，是绝缘体。故答案为：长度；绝缘体。9．（2023•红山区校级三模）在收音机中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时：（1）只把A和C接入电路，旋动滑片时，是否能改变通过电位器的电流：。（选填“能”或“不能”）（2）只把A和B接入电路，当逆时针旋动滑片时，电位器接入电路的电阻值。（选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】（1）不能；（2）变小【解析】电位器是一个滑动变阻器，（1）当把A、C接入电路时，相当于定值电阻，旋动滑片时，电位器接入电路的电阻不变，所以不能改变通过电位器的电流；（2）当把A、B接入电路时，接入了左半段，滑片逆时针转动时，连入电路的电阻变小。故答案为：（1）不能；（2）变小。10．（2023•温江区校级模拟）小文同学利用的电位器、直流稳压电源、导线、开关和小灯泡，组装了一个调光台灯，电路如图所示。滑动片P顺时针向A端滑动的过程中，电位器接入电路中的电阻（填“变大”“变小”“不变”），小灯泡的亮度（填“变亮”“变暗”“不变”）。【答案】变小；变亮【解析】电位器与灯串联，滑动片P顺时针向A端滑动的过程中，电位器连入电路的电阻变小；由串联电阻的规律，电阻的总电阻变小，根据欧姆定律I＝可知，电路的电流变大；根据U＝IR，小灯泡两端的电压变大；因小灯泡的电压和电流变大，根据P＝UI，小灯泡的功率变大，灯变变亮。故答案为：变小；变亮。1．（2023•天津）电位器实质是一种变阻器，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】根据图示可知，此时A、B两接线柱接入电路中，当滑片向A端旋转时，电阻丝接入电路中的长度变短，连入电路的电阻变小。故选：B。2．（2022•台州）如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（）A．AB B．CD C．BD D．AD【答案】D【解析】滑动变阻器应该一上一下进行连接；根据滑动变阻器的使用特点可知，当滑片P向右移动时，接入电路的电阻阻值变大，说明接入电路的电阻丝变长，应该是接入了左半段电阻丝，因此应该是左下角的接线柱与上方任一接线柱的组合，故选项D的接法正确，ABC错误。故选：D。3．（2022•内江）如图所示，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，使连入电路中的电阻变大的接法是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】A、由图知，滑动变阻器接左上与左下两个接线柱，当滑片向左移动时，接入电路的电阻丝长度变短，接入电路的阻值变小，故A不符合题意；B、由图知，滑动变阻器接右上与左下两个接线柱，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故B不符合题意；C、由图知，滑动变阻器接左上与右下两个接线柱，当滑片向左移动时，接入电路的电阻丝变长，接入电路的阻值变大，故C符合题意；D、由图知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻，当滑片向左滑动时，接入电路的阻值不变，故D不符合题意。故选：C。4．（2018•浙江）如图是未连接完整的电路，若要求闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡变亮。则下列接法符合要求的是（）A．M接A，N接D B．M接B，N接C C．M接A，N接B D．M接C，N接D【答案】A【解析】灯泡变亮，表明通过灯泡的电流变大，即电路中的电阻减小，故滑动变阻器的滑片P向左移动时，其接入的电阻是减小的，则滑片左侧的电阻丝应接入电路（即一定要接A接线柱），滑动变阻器采用“一上一下”的接法，故M接A，N接D或C。故选：A。5．（2010•镇江）在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗，则下列接法正确的是（）A．M接C，N接B B．M接A，N接B C．M接C，N接D D．M接A，N接D【答案】A【解析】滑动变阻器的滑片右移，灯泡变暗，功率变小，根据P＝I2R，电路中电流变小。电源电压不变，电流变小，电阻变大，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长。下面的接线柱一定接入C，上面的接线柱接A或B。故选：A。6．（2021•贺州）如图所示，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向左移动时，要使滑动变阻器的电阻变小，另一根导线应与滑动变阻器的（选填“A”、“C”或“D”）接线柱连接；滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的来改变电阻的大小。【答案】见试题解析内容【解析】滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的大小；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向左移动时，要使滑动变阻器的电阻变小，则变阻器接入电路中电阻线的长度要变短，所以另一根导线应该与C接线柱连接。故答案为：C；长度。7．（2019•北京）（1）如图1所示，电阻箱的示数为Ω。（2）如图2所示，电流表的示数为A。【答案】见试题解析内容【解析】（1）根据图1可知，该电阻箱的示数为：2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω＝2035Ω；（2）根据图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A。故答案为：2035；0.5。8．（