变阻器（导学案）-人教版九年级物理全一册

第4节变阻器（导学案）

【学习目标】

1.能说出滑动变阻器的构造，画出它在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。

2.会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。

【学习重点】知道变阻器的工作原理。

【学习难点】按要求正确连接变阻器。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.变阻器

（1）原理：通过改变连入电路中的电阻丝的运度来改变电阻。

（2）分类：常见的变阻器有滑动变阻器、电阻箱和电位器。

2.滑动变阻器

（1）主要构造：滑动变阻器是用电阻丝绕在绝缘管上制成的。

（2）电路图符号：在电路图中用符号一表示。

（3）铭牌所物理量的意义:例如某滑动变阻器的铭牌上标有“100CL5A”字样，其中“100C”表

示滑动变阻器的最大阻值是100Q，"1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流是I.5A。

（4）作用：改变连入电路的阻阻大小,改变电路中的电流，改变部分电路两端的电U1,起到保护

电路的作用。

（5）使用方法:

①应从电阻丝两端的两个接线柱和金属棒的两个接线柱各选一个也联在电路中，即“一上一下”；

②为了保护电路，在通电前应使滑动变阻器连入电路的阻值埴上。

【合作探究】

探究一、变阻器

1.实验探究：改变小灯泡的亮度

【实验】把铅笔芯、小电灯、干电池用导线连接起来，沿铅笔芯移动导线夹，观察小灯泡的光度怎

样变化?

实验现象：随着夹子在铅笔芯上移动，小灯泡的亮度发生连续变化，接入电路的铅笔芯越短，电阻

越小，小灯泡越亮。

【归纳】实验结论：改变接入电路的导体的长度，可以改变电阻。

2.变阻器

能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变圆遥。实验室常用的变阻器是道动变阻圈和电阻箱。

3.滑动变阻器

【观察实物或图片并回答】

（1）构造：

滑动变阻器有缠绕在绝缘管上的电阻线，外面涂有绝缘漆,它的两端连接在两个接线柱AB上;支

架上方有个比较粗的金属杆，电阻很小，金属杆两端有接线柱CD：金属杆与苞阻线通过遣左相连。

（2）原理：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。

如图所示，滑片移动时与线圈相接触的部位上的绝缘层已经刮掉，电阻丝与滑片相连。滑片移到不

同位置时，AC或BC两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就可以改变接入电路中电阻的大小。

（3）结构示意图和符号：

结构示意图：A、B、C、D分别表示四个接线柱，P表示滑片。元件符号如图所示。

CD

o--------------------o

A，PB

o-VW\AA/W~o

结构示意图变阻器符号

（4）铭牌上各物理量的意义：

例如，•滑动变阻器标有“20Q1A”，其中“20C”表示变阻器的最大电阻是20欧;“1A”♦示允许

通过的最大的电流是1A。

4.实验探究：滑动变阻器的接线方法

【想一想】滑动变阻器共有ABCD四个接线柱，如果只选其中的两个接入电路M、N两点间，有几

种连接方法？

［归纳］有6种连接方法：AB、AC、AD、BC、BD、CD。

(1)进行实验与记录

①按图连接电路。

②把滑动变阻器的接线柱依次接入电路中的M、N两点间。闭合开关，移动滑片P,观察灯泡亮度和

电流表示数的变化，并记录在表格中。

③实验记录：

序号接线柱电流的路径滑片移动灯亮度变化电流变化

CD向左变亮变大

、0—

1AD.…」PR

o向右变暗变小

CD向左变亮变大

2A、C00

A向右变暗变小

CD向左变暗变小

3B、C:JL-g

向右变亮变大

CD

0-----1—*向左变暗变小

4B、DA|P.B

向右变亮变大

CD

oo向左不变不变

5A、B

A，工p向右不变不变

s°向左不变不变

6C、D

A2向右不变不变

(2)分析论证

①把接线柱C、D连入电路的分析

把C、D接线柱连入电路，相当于一条导线，连入电路的门值为。，移动滑片丕能改变电，且。

②把接线柱A、B连入电路的分析

将A、B接线柱接入电路时，电流要经过全部电阻线，此时变阻器连入电路的电阻值为变阻器的最大

阻值，相当于一个定值电阻，移动滑片丕能改变电阻。

（3）探究归纳

①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中。

②关键是确定滑动变阻器的下端接线柱，上端两个接线柱中任何一个连入电路，接法是箜效的。

③滑片向靠近下接线柱的方向移动，电阻变小，滑片向远离下接线柱的方向移动，电阻变大，可简

记为：“近下电阻变小，远下电阻变大”。

5.实验：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度

（1）设计实验

①实验电路图如图所示；

②小灯泡与变阻器曳联，电流表里联在电路中；

③闭合电键前应将滑片放到什么位置上？位于阻值最大位置（右端），可以使电路中的电流最小，

起到保护电路元件的作用。

④注意：电路中的电流不能超过允许通过的最大电流（否则烧坏滑动变阻器）。

（2）进行实验

①闭合开关，使滑片P位于最右端，观察电流表示数及小灯泡的亮度；

②将滑片由最右端移到中间，观察电流表示数及小灯泡的亮度；

③将滑片由中间移到最左端，观察电流表示数及小灯泡的凫度。

（3）实验现象

滑片P的位置最右端中间最左端

电流表示数站

小灯泡的亮度膻北亮最亮

（4）实验分析

移动滑动变阻器的滑片能改变电路中的电流大小和小灯泡的亮度。

（5）实验结论

用滑动变阻器改变小灯泡的亮度，滑动变阻器应该与小灯泡串联。电阻变大一电流变小一灯泡变暗;

电阻变小一电流变大一灯泡变亮；所以滑动变阻器起到控制电路中电流的作用（即限流作用）。

6.用滑动变阻器控制电阻两端的电压

（1）设计实验

①实验器材：电源、开关、电流表、电压表、定值电阻R,滑动变阻器R'、导线等。

②实验电路图与连接图如图所示。

（2）进行实验

①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压成整数倍地变化，如2V、4V、6V等。

②换用不同的定值电阻，使电阻成整教危地变化，如5。、1（）。、15Q等。闭合开关，调节变阻器的

滑片，保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。

（3）实验现象

①当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，定值电阻两端的电压变小；当滑动变阻器连入电路中的

电阻变小时，定值电阻两端的电压变太（选填“变大”或“变小”）。

②换用不同的定值电阻时，定值电阻两端的电压改变（选填“改变”或“不改变”）。

若保持每次接入的定值电阻两端的电压不变，则需要调节滑动变阻器的滑片；当换用阻谊较大的定

值电阻时，需要调大滑动变阻器连入电路中的阻值；当换用阻值较小的定值电阻时，需要调小滑动变阻

器连入电路中的阻值。

（4）实验结论

①利用滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压。

②利用滑动变阻器可控制定值电阻两端电压不变，方法是“换大调大，换小调小”。

7.电阻箱

【观察实物】滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小，起到连续改变电流大小的作用，但不能准

确知道连入电路的电阻值。如果需要知道连入电路的电阻的阻值，就要用到电阻箱。

（1）电阻箱的特点

电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻，按一定的方式连接而成，是一种可以调节电阻大小并且能够

显示出电阻阻值的变阻器。

（2）电阻箱的读数

如图所示电阻箱接入电路的阻值为

=3000+600+8=3602.

使用时，把两个接线柱接入电路,调节旋盘就能得到0〜xxxxxQ（通常为9999.9Q）之间的任意阻

值.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。

（3）插孔式电阻箱

插入式电阻箱的工作原理为：把铜塞插进去，靠铜棒来短接下面的电阻，电流不从电阻吆走了使之

失去作用来调整电阻大小的；缺点是阻值不能连续变化，只能是几个固定阻值电阻的组合数。

如图所示电阻箱接入

电路的阻值为

1+2=3C.

【例题1】滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中导线的来改变电阻，从而改变电路中的电

流。如图1所示是滑动变阻器的结构示意图，要使滑片P向右滑动时，电阻变大，应接入的接线柱为

两个或一两个接线柱；若要使滑动变阻器相当于一个定值电阻，应接入两个接线柱。

【答案】长度；AC；AD：AB.

【解析】要使滑片P向右滑动时电阻变大，应将下接线柱A接入电路，接线柱C、D可选用一个（等

效）；若要使滑动变阻器相当于一个定值电阻，应接入A、B两个接线柱。

CD

o------------------o

A、,PB

o-^WV\AAAA?~o

图i图2

【例题2】如图2所示，是闭合电路中，滑动变阻器的接法，下列判断正确的是（）

A.滑片向左移动，变阻器的阻值变大

B.滑片向右移动，变阻器的阻值变大

C.电流必须从上接线柱流进变阻器，从下接线柱流出

D.电流必须从下接线柱流进变阻器，从上接线柱流出

【答案】Ao

【解析】AB.由图知，滑动变阻器下端的接线柱接在右端，则滑片向左移动时，电阻丝接入电路

的长度变大，阻值变大，故A正确，B错误；

CD.变阻器中电流的流向没有限定，所以电流可由上接线柱流入，由下接线柱流出，也可由下接

线柱流入，上接线柱流出。故CD错误。所以选A。

探究二、变阻器的应用

1.一些常见的变阻器

【观察实物或图片】生活、生产中常见的一些变阻器如图所示：

旋转式电位器滑动电位器

电子产品用到的电位器

2.电位器及其应用

滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器（如收音机）音量调节的器件也是一种变阻器,

通常称为电位器。

（1）机械式电位器：

如图所示是机械式电位器，由内部构造图可知，电位器在电路相当于滑动变阻器的作用。

电位器电位器结构图电位器原理

如图所示，把4和B两个接线柱串联接入收音机电路，当顺时针旋转时，接入电路中的电阻变大,

电流变小，音量变小，反之音量变大。

电位器也可以用在其他电器上，例如，可调亮度的电口，可调温度的电热毯、电饭锅，等等。

（2）数字电位器及其应用

除机械式电位器外，数字电位器被人们越来越广泛地使用。数字电位器是一种用数空信号控制阻值

的器件（集成电路）。与机械式电位器相比，数字电位器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、

寿命长、抗环境污染等重要优点，因而，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

重要领域得到应用。

数字电位器

3・变阻器在生产和生活中的应用实例

（1）亮度可变的灯、转动速度可变的电风扇、舞台用到的调音台、家庭用的调温电褥子等都是应

用了变阻器。

调温

（2）汽车油量表

如图所示是一种自动测定汽车油箱内的油面高低的装置，A是滑动变阻器,它的金属滑片固定在金

属杆的右端，从油量表（实质是一只电流表）指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高低.

当油量减小时，浮标下降,滑片向上移动，A变大，油量表的示数刻＞反之，当油量增加时，浮标下

降，滑片向上移动，R变小，油量表的示数变大。

【例题3】图为小明同学设计的公路收费站计重秤的原理图。该原理图中，R?为1＞若车

重表是由电流表改装而成，现将它串联在图中位置，则当车越重时，车重表的示数将,若车重表是

电压表改装而成的，现将它与R并联，则当车越重时，车重表的示数将（选填“越大”、“不变”

或“越小”）。

【答案】滑动变阻器，越大；越大。.

【解析】①由图可知，R为定值电阻，具有保护电路的作用，R2为滑动变阻器；②车越重时，变阻器

接入电路的电阻越小，电路中电流越大，即车重表的示数越大；③若车重表是电压表改装而成，将它与R

并联，当车越重时，电路中电流越大，R两端的电压越大，即车重表的示数越大。

【精讲点拨】

1.根据影响电阻大小的因素来理解变阻器的原理：即导体的材料、横截面积不变时，长度越长，电

阻值越大；

2.滑动变阻器正确连入电路的方法：①一上一下（接线柱）；②串联使用；

3.滑动变阻器在电路中的作用：①改变电路中的电流和部分电路两端的电压；②保护电路；

4.判断滑动变阻器连入电路的电阻值变化的步骤

①根据电流通过滑动变阻器的方向，判断滑动变阻器下面（即线圈上）的接线柱是哪一个接入了电

路；

②看滑片的移动方向，滑片的移动方向越靠近线圈所用接线柱，则接入电路中的电阻越小。

【归纳整理】

第4节变阻器

①定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器.

②原理：靠改心排入臂业也阻线的长度改变电阻.

1

③元件符号：~g____o

④结构示意图:

变

阻①要与用电器串联.

器

②要使用“一上一下”两个接线柱.

③开关闭合前，滑片应在滑动变阻器最大阻值处（起到保护电路作用）.

J应用电位器：调节音量、电灯亮度、电热毯、电饭锅的温度等.

【课堂练习】

1.如图所示是滑动变阻器接入电路中的情形，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大的有（)

【答案】B.

【解析】滑动变阻器正确接入电路的接线方法是“一上一下”，且滑片移动时，距离下面的接线柱

越近，接入电路的电阻越小，越远越大。当滑片P向右滑动时，第一个图，滑片距离下面的接线柱变远，

电阻变大；第二个图，滑片距离下面的接线柱变近，电阻变小；第四个图，滑片距离下面的接线柱变远，

电阻变大；第三个图导线接在了下面的接线柱上，相当于一个定值电阻。所以当滑片P向右滑动时，

连入电路的电阻变大的有2个，B符合题意。故选B。

2.滑动变阻器上标有“100Q5A”的字样，如图2所示：

（I）滑片P移到A点时，接入电路电阻为Q；

（2）将该滑动变阻器接入电路，则滑片P移到一点；

（3）如果将导线接到CD接线柱，则接入电路的电阻为一。

【答案】100；A；OQo

【解析】（1）滑片P移到A点时，滑动变阻器的电阻丝全部接入电路中，电阻值最大，为100C,

（2）为了保护电路，滑动变阻器接入电路中，滑片应处于阻值最大的位置，即滑片移动到A点。

（3）如果将导线接到CD接线柱，是金属杆接入电路中，接入电路的电阻为0Q。

3.如图3所示，用变阻器控制灯泡L的亮度，若要求滑片P向左滑动时灯泡逐渐变亮，贝I卜.列接

法中正确的是（）

A.M接C,N接DB.M接A,N接B

C.M接C,N接BD.M接A,N接D

【答案】Co

【解析】滑动变阻器的滑片左移，灯泡变亮，电路中

电流要变大，则变阻静连入电路的电阻要变小，滑动变阻Z等接入电路的电阻丝变短。卜所的接线柱

一定接接线柱C,上面的接线柱接A或B,故C正确，ABD错误。

故选C。

4.如图4所示为一种电位器的结构图，可通过转动旋钮带动滑片移动从而调节阻值的大小。下列

说法正确的是（）

A.若想用它来调节灯泡的光度，应该将其与灯泡并联

B.它是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变电阻大小的

C.若将BC两个接线柱接入电路，顺时针转动旋钮，接入电阻变小

D.若将AC两个接线柱接入电路，顺时针转动旋钮，接入电阻变大

【答案】C.

【解析】A.若想用它来调节灯泡的亮度，电位器应

与灯泡串联，才能相互影响，故A错误；

B.它是通过控制电阻丝的横截面积不变，改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的，故B

错误；

C.若将BC两个接线柱接入电路，顺时针转动旋钮，接入电路中电阻丝长度变短，电阻变小，故C

正确；

D.若将AC两个接线柱接入电路，顺时针转动旋钮，接入电路中电阻丝长度不变，接入电阻不变，

故D错误。故选C。

滑片

一电阻丝4铅笔芯

L旋钮

干电池

图4图5

5.小明收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图5是用他身边的器材自制的简易

调光灯电路，下列说法正确的是（）

A.该实验装置可以探究导体电阻与导体材料的关系

B.该实验装置不可以探究导体电阻与导体长度的关系

C.闭合开关，夹子A向右移动的过程中灯泡亮度变亮

D.夹子A从最左端移动到最右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更粗的铅笔

芯来做实验

【答案】Co

【解析】AB.根据实物图可知，实验中移动夹子A,铅笔芯接入电路中的尺度改变，铅笔芯的材

料、横截面积、温度不变，所以探究的是导体电阻与导体长度的关系；由于材料不变，所以不能探究电

阻与材料的关系，故AB错误；

C.闭合开关，夹子A向右移动的过程中，铅笔芯接入电路中的长度变短，电阻变小，艰据欧姆定

律可知，通过灯泡的电流变大，灯泡亮度变亮，故C正确；

D.夹子A从最左端移动到最右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，这说明铅笔芯的电阻变

化较小，他应该调换更细的铅笔芯来做实验，故D错误。故选C。

6.请根据电路图，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整（电源电压为6V,导线不能交叉）。

*

中乙

【答案】见右图.

【解析】甲图中，氏与变阻器串联，电压表测式的电压,电流表测电路的电流；因电源电压为6V,

故电压表选用大量程与电阻并联，电流表与电阻串联在电路中，滑动变阻器采用一上一下的方式串联接

入电路。综上实物图连接如图所示.

7.在图所示的电路中，请根据标出的电流方向，将电源、电流表、电压表三个元件符号二真入电路中

空缺处，要求向左移动滑片P，电压表示数变大。

P

R、

【答案】见右图。

【解析】由题意可得，R与&串联，当滑片向左滑动时，当接入电路的电阻变大，电路中电流表

小，尺所分得电压变小，&两端的电压变大，故电压表测滑动变阻器两端电压，如图所示。

8.如图所示是•个自动体重测试仪的工作原理图,体重显示表是由.（选填“电流表”或“电压表”）

改装而成的，它的示数越大，说明所测人的质量越

【答案】电流表。大。

【解析】如图所示，体堂显示表是串联在电路中的，电压表要与被测用电器并联，故体重显示表是

由电流表改装而成的。

体重测试仪（电流表）的示数越大，电路的总电阻越小，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和

可知，滑动变阻器以接入电路中的电阻越小，则体重测试台受到的压力越大，即所测人的重力越大,

其