人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 变阻器学案

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 变阻器学案，共14页。学案主要包含了变阻器的基本概念，滑动变阻器，电阻箱，滑动变阻器与电阻箱的对比，注意事项等内容，欢迎下载使用。

一、变阻器的基本概念
1. 定义：能改变接入电路中电阻大小的元件，称为变阻器。
2. 分类：常见的变阻器有滑动变阻器和电阻箱。
3. 作用：
◦ 通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流；
◦ 保护电路（闭合开关前将阻值调至最大）。
二、滑动变阻器
1. 构造与原理
• 构造：由瓷筒、电阻丝（镍铬合金）、金属棒、滑片、接线柱组成。
• 原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电流。
2. 铭牌含义
• 例如“50Ω 1.5A”：
◦ 50Ω：最大阻值为50Ω；
◦ 1.5A：允许通过的最大电流为1.5A。
3. 使用方法
• 接线原则：“一上一下”（上方金属棒任选一个接线柱，下方电阻丝任选一个接线柱）。
◦ 错误接法：
▪ 接“同上”（金属棒两端）：电阻为0，相当于导线；
▪ 接“同下”（电阻丝两端）：电阻为最大，相当于定值电阻。
• 滑片调节：
◦ 接左下接线柱（A）：滑片向右移，电阻变大；
◦ 接右下接线柱（B）：滑片向右移，电阻变小。
• 初始状态：闭合开关前，滑片应移至最大阻值处（远离下接线柱）。
4. 应用
• 调节灯泡亮度、控制电路电流、探究欧姆定律实验中控制电压等。
三、电阻箱
1. 特点
• 优点：能准确读出接入电路的电阻值；
• 缺点：不能连续改变电阻值。
2. 读数方法
• 各旋钮对应的示数乘以倍率后相加。
例如：旋钮指向“3”（×1000）、“6”（×100）、“2”（×10）、“5”（×1），则阻值为 3×1000 + 6×100 + 2×10 + 5×1 = 3625Ω。
四、滑动变阻器与电阻箱的对比
五、注意事项
1. 选择变阻器时，需考虑最大阻值和允许通过的最大电流，避免过载损坏。
2. 滑动变阻器需串联在电路中使用。
3. 电阻箱接入电路前，需将各旋钮调至零刻度。
同步练习
一、单项选择题
1．如图所示，是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置，下列有关说法错误的是（ ）
A．电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体
B．闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片置于最右端
C．闭合开关后，当滑片向左滑动时，小灯泡的亮度由亮变暗
D．为了使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉
2．如图所示，滑动变阻器连入电路的示意图中，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大的是（ ）
A．B．
C．D．
3．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c端旋转时，连入电路的电阻（ ）
A．不变B．变小
C．变大D．先变大后变小
4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将变阻器的滑片向右移动，则
A．灯泡亮度变暗，安培表示数变小
B．灯泡亮度变亮，安培表示数不变
C．灯泡亮度不变，安培表示数变小
D．灯泡亮度不变，安培表示数变大
5．如图甲所示为电位器的示意图，P为滑片，现用它改变乙图中灯的亮度，要求P逆时针转动时灯变亮，下列连接方式正确的是（ ）
A．M接A，N接BB．M接A，N接CC．M接C，N接BD．M接C，N接A
6．如图所示为滑动变阻器的两种接入电路的情况，当滑片P向右移动时，变阻器接入电路部分的电阻的变化是（ ）
A．甲减小，乙增大B．甲增大，乙减小
C．甲增大，乙增大D．甲减小，乙减小
7．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DB．M接B，N接CC．M接A，N接BD．M接C，N接D
8．如图甲是音响上音量调节装置，其简化电路如图乙，需在M、N间接入一个滑动变阻器，使滑片P向右移动时接入电路中的电阻变大。下列连接方式中可行的是（ ）
A．M接A，N接BB．M接C，N接DC．M接A，N接DD．M接C，N接B
二、填空题
9．如图所示的电阻箱的示数为 Ω。
10．有几位同学拿来一个滑动变阻器，看到铭牌上标有“20Ω 1A”的字样，其中20Ω的意义是 ，1A的意义是 。
11．如图是一种学生用的滑动变阻器，若要接入电路中改变电路电流的大小，共有 种接法。
12．如图所示为一款新式无线插座转换器，带有USB插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，其中调节台灯亮度的元件相当于 ，图中正在用USB插头给手机充电，手机的电池此时相当于 （选填“电源”或“用电器”），台灯与手机是 （选填“串联”或“并联”）的。
13． 如图是一握力计的电路示意图，a、b、c、d是四个接线柱，仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板，N固定不动，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变 。若握力F增大时，要求仪表的示数也增大，则接线柱a、b之间应接入 （选填“电流表”或“电压表”），接线柱c、d之间应接入定值电阻。
三、作图题
14．如图所示，闭合开关S，向右端移动滑动变阻器的滑片时，小灯泡变暗，电压表测小灯泡电压。（导线不要交叉）
15．在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上，补上后要求：（a）电压表测小灯两端的电压；（b）闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯变亮。
四、实验探究题
16．如图所示的是小明“用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验器材，其中滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 2A”的字样．
（1）铭牌中“20Ω”是指滑动变阻器接入电路中的 电阻值，“2A”是指滑动变阻器 ．
（2）请在图中用笔画线代替导线连接实验电路，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡变暗．
（3）如果你还想同时观察电路中电流值的改变情况，应在电路中再 联一个电流表．
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、 电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体 ，A正确；
B、 闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调至最大阻值处，即滑片置于最右端，B正确
C、 闭合开关后，当滑片向左滑动时，小灯泡的亮度变亮，C错误；
D、 为了使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉 ，D正确
综上选C
【分析】根据变阻器、电路动态分析判识选项
1、滑动变阻器的连接原则为一上一下，同时电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体，使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉，在连接好电路后，为了保护电路，应该将电阻调至最大阻值处。
2、电路的动态分析：变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压，当变阻器滑片向左移动时，接入电路中的阻值变大，导致电路中的电流变小，电流表示数变小，所以灯泡的亮度变暗
2．【答案】A
【解析】【解答】A．滑片向右移动，接入电路电阻丝长度变长，电阻变大，故A符合题意；
B．由图可知，滑动变阻器同时接上面两个接线柱，不符合接线原则，故B步符合题意；
C．由图可知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，不符合接线原则，故C不符合题意；
D．由图可知，滑片向右移动，接入电路的右半部分电阻丝长度变短，电阻变小，故D不符合题意。
故选A。
【分析】变阻器：变阻器的连接为一上一下，通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻，要想使得电阻变大，则接入电路的电阻丝长度变大。
3．【答案】C
【解析】【解答】根据图片可知，电位器将a、b接线柱接入电路，当滑片向c端旋转时，连入电路的有效长度变大，所以连入电路的阻值变大。
故C正确，ABD错误。
故选C。
【分析】根据图片确定电位器接入的两个接线柱，从而确定接入电阻在滑片左边还是右边，最后判断滑片移动时接入部分长度的变化即可。
4．【答案】C
【解析】【解答】在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，R与R滑串联后与灯L并联，由于并联电路中各支路独立工作互不影响，所以当滑片向右移动时，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变；
但在R与R滑支路中，滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大，由I=UR可知，滑动变阻器所在支路的电流变小；又因为并联电路中干路电流等于各支路的电流之和，所以干路电流会变小，即电流表的示数变小；
所以题中四个选项中只有C正确，而ABD错误；
故本题正确答案为：C
【分析】（1）由电路图知，定值电阻与滑动变阻器串联后与L并联，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响的特点，可判断灯泡的亮度不变；
（2）在滑动变阻器支路中，根据滑片的移动，判断接入该支路的电阻的变化，然后根据欧姆定律可知，通过该支路的电流的变化，最后利用并联电路的电流特点可判断干路电流的变化。
5．【答案】C
【解析】【解答】 解：由题意知，要想逆时针旋转P旋片时，灯泡变亮，说明逆时针旋转时，电位器连入电路的电阻变小，故应将BC分别与MN连接。
故答案为：C。
【分析】 逆时针旋转P旋片时，灯泡变亮，说明逆时针旋转时，电位器连入电路的电阻变小，故应将BC接入电路。
6．【答案】D
【解析】【解答】根据要求，当滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻变短，电阻减小，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】滑动变阻器连接的电阻变短，电阻减小。
7．【答案】A
【解析】【解答】A．M接A，N接D，电阻线AP部分接入电路，滑片向左移动时，电阻变小，电流变大，灯变亮．A符合题意；
B．M接B，N接C，电阻线BP部分接入电路，滑片向左移动时，电阻变大，电流变小，灯变暗．B不符合题意；
C．M接A，N接B，则电阻线全部接入电路，滑片移动时，接入电路电阻不变，C不符合题意；
D．M接C，N接D，金属杆接入电路，且移动滑片电阻也不会变化，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】滑动变阻器连接时，接线柱要一上一下，滑片远离下面的接线柱电阻变大。
8．【答案】D
【解析】【解答】 解：由题意可知，滑片向右移动时接入电路中的电阻变大，则电阻丝接入电路中的长度变短，所以应接上方的一个接线柱和下端的C接线柱，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的，它的正确接法是“一上一下”。哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的。若接左下接线柱，滑片向右移动，电阻变大，则电路中的电流变小；若接右下接线柱，滑片向左移动，电阻变大，则电路中的电流变小。
9．【答案】98
【解析】【解答】该电阻箱的示数为R=0×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+8×1Ω=98Ω
【分析】考查电阻箱读数。电阻箱的读数方法是根据各个旋钮所对应的数字，乘以各自的倍率，最后再加在一起，就是电阻箱的示数。
10．【答案】滑动变阻器最大电阻是20Ω ；允许通过的最大电流是1A
【解析】【解答】解：滑动变阻器铭牌标有“20Ω，1A”，20Ω表示滑动变阻器最大电阻是20Ω；1A表示允许通过的最大电流是1A。
故答案为：滑动变阻器最大电阻是20Ω；允许通过的最大电流是1A。
【分析】滑动变阻器的铭牌上标有滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流。
11．【答案】2
【解析】【解答】滑动变阻器若能改变电流的大小，连接AC或BC接线柱，有两种接法。
【分析】连接滑动变阻器时，接线柱一上一下。
12．【答案】滑动变阻器；用电器；并联
【解析】【解答】 调节台灯亮度的元件通过改变电路中电阻的大小，从而改变电路中的电流，以达到控制台灯亮度的目的，相当于滑动变阻器；给手机充电时，电能转化为电池的化学能，消耗电能，手机的电池相当于用电器；台灯与手机工作时相互不影响，所以连接方式为并联。
【分析】了解电路的组成、滑动变阻器的作用以及电路的连接方式是解题的关键。
13．【答案】小；电压表
【解析】【解答】（1）当金属片P向左移动时，R接入电路的长度变小，阻值会变小。
（2）握力增大时，金属滑片向右移，电阻R变大，电压也变大，在a、b之间接入电压表，测量的是电阻R的电压，也会变大，所以a、b之间接入的是电压表。
【分析】（1）滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。
（2）串联电路是一个分压电路，电阻越大，分压越多，电压表与被测用电器并联。
14．【答案】
【解析】【解答】电源为2节干电池，电压为0-3V，所以电压表量程为0-3V， 向右端移动滑动变阻器的滑片时，小灯泡变暗，所以电流变小，电阻变大， 电压表测小灯泡电压 ，则电压表并联在灯泡电压，据此作图：
【分析】1、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
2、变阻器：变阻器的连接为一上一下，通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻，变阻器的作用除了改变电阻外还可以起到保护电路的作用，所以在连接好电路后，变阻器阻值应该调节到最大阻值处。
15．【答案】
【解析】【解答】电压表测小灯两端的电压，所以电压表与小灯泡并联，滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯变亮，所以滑片P向左移动时，滑动变阻器的电阻变小，电路图如图所示：
。
【分析】1、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路；
2、变阻器：变阻器的连接为一上一下，通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻，变阻器的作用除了改变电阻外还可以起到保护电路的作用，所以在连接好电路后，变阻器阻值应该调节到最大阻值处。
16．【答案】（1）最大；允许通过的最大电流
（2）
（3）串
【解析】【解答】解：（1）由滑动变阻器参数和含义可知，“20Ω”是指滑动变阻器接入电路中的最大电阻值，“2A”是指滑动变阻器允许通过的最大电流；（2）从电源的正极开始，依次串联变阻器、开关、灯泡即可，注意变阻器要接左下端接线柱和上端任一接线柱，才能达到滑片向右移动时，灯泡变暗的要求，如图所示． （3）如果你还想同时观察电路中电流值的改变情况，应在电路中再串联一个电流表．故答案为：（1）最大；允许通过的最大电流；（2）见上图；（3）串．
【分析】了解滑动变阻器上相关参数的含义，根据电流的流向法的电路要求，可将元件进行连接，组成正确的电路．同时知道电流表可以显示电路中电流值的变化情况
对比项目
滑动变阻器
电阻箱
阻值变化
连续可调
跳跃式可调（整数倍）
读数功能
无
有
电路符号
┌───┐（带箭头）
▭（带数字窗口）
适用场景
需连续调节电流/电压
需精确控制电阻值