初中物理苏科版九年级全册2 变阻器导学案

这是一份初中物理苏科版九年级全册2 变阻器导学案，共17页。学案主要包含了滑动变阻器，电阻箱，电位器等内容，欢迎下载使用。

目录


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一、滑动变阻器


（1）原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。


（2）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。


（3）构造：①支架；②滑片；③金属杆；④瓷管；⑤表面涂有绝缘漆、密绕在瓷管上的电阻丝。





（4）铭牌：某滑动变阻器标有“60Ω 1.5A”字样，60Ω表示滑动变阻器的最大阻值为60Ω或变阻范围为0～60Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。


（5）特殊情况：滑动变阻器同接上相当于一根导线；同接下相当于定值电阻。


（6）优缺点：


①优点：能连续地改变连入电路的电阻值。


②缺点：不能直接读出电阻值的大小。


【重点提示】


①选择合适的规格，满足电流和电阻要求。


②要与被控制电流串联。


③连入电路时，要遵循“一上一下”原则。


④为保护电路，闭合开关前，应将滑片置于最大阻值处。


二、电阻箱


（1）结构：两个接线柱、旋盘。





（2）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，然后加起来，就是接入电路的电阻。


（4）优缺点：


①优点：能直接读出连入电路的电阻值。


②缺点：不能连续地改变连入电路的电阻值。


【重点提示】


注意电阻箱和滑动变阻器的区别，电阻箱不可以连续改变滑动变阻器的阻值，而可以读数；滑动变阻器反之。


三、电位器


（1）结构示意图：





（2）应用：可调亮度的台灯、可调温度的电热毯、调音量的收音机等，都利用了电位器。


【重点提示】


电位器、滑动变阻器和电阻箱都是通过改变接入电路中电阻的长度来改变接入电路中的电阻大小。





滑动变阻器的作用与原理的应用


（1）原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。


（2）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1】所示是李军设计的一个简易电子身高测量仪的原理图．以下说法正确的是( )





A．身高表相当于一个电压表 B．电路中的R0是没有作用的


C．当被测者越高时，身高表示数越小 D．当被测者越高时，身高表示数越大


【答案】D；


【解析】


A.身高表与滑动变阻器串联，应为电流表，故A错误；


B.当人的身高越高时，滑片越靠近上端，滑动变阻器连入电路中的电阻越小，如果没有电阻R0，会造成电路中电流过大，烧坏电表，因此电路中的R0具有保护电路的作用，故B错误；


C.当被测者越高时，滑片越靠上，R连入电路的阻值变小，则电路中的电流变大，身高表示数变大，故C错误，D正确。





【常考1】滑动变阻器的连接


【例1】将滑动变阻器的滑片向左移动时，图中哪一种连接方法可使滑动变阻器接入电路中电阻减小（）


A．B．


C．D．


【答案】A；


【解析】


A、这种连接方式接入电路的是左半部分，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的电阻丝长度变小，电阻变小，符合题意；


B、连接下面两个接线柱，连入电路中的是一个定值电阻（最大电阻），这种接法是不能变阻的，不符合题意；


C、连接上面两个接线柱，连入电路中的是0，这种接法是不能变阻的，不符合题意；


D、这种连接方式接入电路的是右半部分，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的电阻丝长度变大，电阻变大，不符合题意；故选A。


【例2】如图所示，要使滑片向左移动时，电阻变小，应选择的接线柱是（）





A．A和BB．B和DC．C和DD．D和A


【答案】D；


【解析】


滑片向左移动，电阻变小，所以滑动变阻器左边部分接入电路中。一定接A，上面接C、D都可以。


【常考2】电阻箱


【例3】图中电阻箱的示数为Ω，此电阻箱的可调范围为。





【答案】647；0-9999Ω ；


【解析】×1000的位置对应的数是0, ×100的位置对应的数是6, ×10的位置对应的数是4， ×1的位置对应的数是7,故是647Ω.


当“△”都指向数字“0”时,其示数最小,为0,“△”都指向数字“9”时,其示数最大,为9999Ω,故其可调范围是0-9999Ω。


【常考3】滑动变阻器的铭牌与结构


【例4】如图所示的滑动变阻器的电路符号中，箭头表示滑动变阻器结构中的________，下方的长方形表示滑动变阻器结构中的_______，图中接入电路的是______(选填“左”或“右”)端的电阻，滑片向右移动时，电阻变____．某型号的滑动变阻器的铭牌上标有“20 Ω 1 A”的字样，“20 Ω”表示___________，“1 A”表示______________________________。





【答案】滑片；电阻丝；左；大；滑动变阻器的最大阻值为20 Ω；允许通过的最大电流为1 A。


【解答】


本题考查的是滑动变阻器的结构、原理、接法以及铭牌的意义。


如图所示的滑动变阻器的电路图符号中，箭头表示滑动变阻器结构周的滑片，下方的长方形表示滑动变阻器结构中的电阻丝，本图中接入电路的是左端的电阻，滑片向右移动时，电阻变大；20 Ω表示滑动变阻器的最大阻值为20Ω，1 A表示允许通过的最大电流为1A。





1.滑动变阻器的工作原理是改变接入电路中电阻丝的（）


A．长度B．粗细C．温度D．密度


【答案】A


【解析】


滑动变阻器移动滑片时，改变接入电路电阻丝的长度，不能改变接入电阻丝的横截面积和材料，所以，滑动变阻器工作原理是：通过移动滑片改变接入电路电阻丝的长度，来改变接入电路的电阻，故选A。


2.图所示滑动变阻器四种接法中，滑片P向右滑动时，接入电路电阻变小的是（）


A．B．


C．D．


【答案】D


【解析】


本题考查的是滑动变阻器的接法和原理；滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中电阻的长度来改变电阻的大小，接入的长度越长，则电阻越大，滑动变阻器的接法是“一上一下原则”，因此题中要求右滑动时，阻值减小，则说明接入电路中电阻的长度减小，综上所示只有D符合要求。


故选D


3. 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。


4. 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、Ⅳ应与滑动变阻器上的哪两个接线柱连接 ( )





A．M接C，N接D B．M接A，N接B


C．M接C、N接B D．M接A、N接D


【答案】B


【解析】


善于导电的物体叫导体，如金属、酸碱盐容易、石墨、人体、大地；不善于导电的物体叫绝缘体，如玻璃、橡胶、陶瓷、空气、蒸馏水等。


硬币是金属制成的，所以是导体，铅笔芯的主要成分是石墨，所以是导体。


5. 电位器是变阻器的一种,如图所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度,下列说法正确的是( )





A. 串接A、B使滑片逆时针转动,灯泡变暗B. 串接A、C使滑片逆时针转动,灯泡变亮


C. 串接A、C使滑片顺时针转动, 灯泡变暗 D. 串接B、C使滑片顺时针转动,灯泡变亮


【答案】D


【解析】本题考查半导体的特点。


A.连接A、B,使滑动触头逆时针转动时，电位器接入电路的电阻减小，电流增大，灯泡变亮，故A错误；


B.C.连接A、C,电位器接入电路的电阻不变，电流不变，灯泡亮度不变，故B、C错误；


D.连接B、C使滑动触头顺时针转动时，电位器接入电路的电阻减小，电流增大，灯泡变亮，故D正确。


6.高速公路收费站，现在对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法正确的是( )





A．称重表其实是一个电压表 B．电路中的R1是没有作用的


C．当车辆越重时，称重表的示数越小 D．当车辆越重时，称重表的示数越大


【答案】D


【解析】


A.由电路图可知,称重表串联接入电路中,所以是电流表, A错误.


B.当R的电阻变为零时,电阻R1能够保护电路安全, B错误.


CD.当车辆越重时,滑片向下移动,滑动变阻器的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,即称重表的示数越大, C错误D正确.


7.如图所示，电阻箱的示数是_____Ω。





【答案】15。


【解析】


由图知，电阻箱的示数：R＝0×1 000 Ω+0×100 Ω+1×10 Ω+5×1 Ω＝15 Ω。


8.滑动变阻器是靠改变电阻线_______来改变电阻，从而______电路中的电流强度。滑动变阻器_____改变连入电路中的电阻，但不能表示________，________是一种能够表示出阻值的变阻器。


【答案】长度；改变；能；阻值；变阻箱；


【解析】


滑动变阻器和变阻箱都是通过改变连入电路的长度，来改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流。滑动变阻器不能准确表示连入电路的电阻值，变阻箱能准确表示连入电路的电阻值。


9.如图所示的电路中，M、N，是两个接线柱，准备连接滑动变阻器。





（1）当A接M，D接N时，滑片向右移，连入电路的电阻将________；


（2）当A接M，C接N时，滑片向左移，连入电路的电阻将________；


（3）当A接M，B接N时，滑片向右移，连入电路的电阻将________；


（4）当B接M，D接N时，滑片向左移，连入电路的电阻将________。


【答案】（1）变大；（2）变小；（3）不变；（4）变大；


【解析】


（1）当A接M，D接N时，滑动变阻器接入左半段，滑片向右移，连入电路的电阻变大。


（2）当A接M，C接N时，滑动变阻器接入左半段，滑片向左移，连入电路的电阻将变小。


（3）当A接M，B接N时，滑动变阻器都接入电路，滑片向右移，连入电路的电阻将不变。


（4）当B接M，D接N时，滑动变阻器接入右半段，滑片向左移，连入电路的电阻将变大。


10.如图所示为亮度可调台灯的电路示意图，其中AB是一根电阻丝，B、C作开关使用，OP是滑动片，可绕O点旋转，P端与电阻丝接触良好。





(1)将图中电路画完整；


(2)连好电路后，滑片OP顺时针转动时，流过灯泡L的电流变______(填“大”或“小”)，电灯变________(填“亮”或“暗”)。


【答案】(1)如图所示；(2)小；暗；





【解析】可调台灯电路结构是灯泡与变阻器串联，改变变阻器接入电路的电阻，即可改变电路中的电流，从而达到改变灯泡亮度的目的。变阻器连入电路时，其滑片必须接入电路，因此可将滑片的O端与电源负极相连。若将灯泡与电阻丝B端相连，则当灯由断开状态接通瞬间(滑片P从C旋到B)，电阻丝接入电路的电阻为零，电路中电流最大，有可能烧坏灯泡。利用变阻器调节电路中电流时，变阻器接入电路的电阻必须由最大逐渐调小，使电路中电流由最小逐渐变大，这样变阻器才能对电路起保护作用。故应将灯泡与变阻器A端相连．按上述正确方法连接后，AP段电阻接在电路中，当OP绕O点顺时针转动时，AP段电阻丝变长，故连入电路的电阻变大，使流过灯泡的电阻变小，灯泡变暗。


11.小明在学校兴趣小组学习时，老师给了他如图所示的元件，要求他设计一个铃声大小可以变化的电铃电路。





(1)将滑动变阻器接入电路使用时，应将滑片置于阻值________处。


(2)画出电路图并连接实物图。


(3)欲使铃声越来越大，应怎样做？


【答案】


（1）最大；（2）如图所示；（3）将滑动变阻器的滑片向左移动.





【解析】


（1）从电源正极开始，依次连接滑动变阻器、开关以及电铃，然后回到电源负极，如图所示：


（2）从电源正极开始，用平滑曲线依次连接滑动变阻器、开关以及电铃，然后回到电源负极，注意滑动变阻器要按“一上一下”的原则连接；如图所示：


（3）电铃的声音越来越响，说明电路中电流变大，电路中的电阻减小，因此需将滑动变阻器的滑片向左移动。


12.某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验，电路如图所示．





(1)连接实物时，开关应当________，滑片P应移到最________(选填“左”或“右”)端，使滑动变阻器接入电路的阻值最________，从而限制电路中的电流，保护电路。


(2)开始实验后，甲同学发现无论怎样移动滑片P，灯的亮度都不发生变化，而且一直很暗，这可能是


____________________________；乙同学发现无论怎样移动滑片P，灯一直很亮，这可能是__________；丙同学缓慢移动滑片P时，看到灯忽然亮又忽然不亮，这可能是____________________。


【答案】


(1)断开；右；大；


(2)滑动变阻器接了下方两个接线柱；滑动变阻器接了上方两个接线柱；滑动变阻器的滑片与下方电阻丝接触不良。


【解析】


（1）将滑动变阻器连入电路时，为了防止发生短路，应将开关断开，并使阻值处于最大状态，所以应将滑片P移动到最右端；


（2）甲同学无论怎么滑动P，灯的亮度都不发生变化，而且很暗，可能是滑动变阻器连接的是下面两个接线柱；乙同学发现无论怎么移动滑片，灯一直很亮，可能是变阻器连接的是上面两个接线柱。


（3）丙同学看到的忽亮忽暗可能是接触不良造成的。





1.（2019·菏泽） 当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，下列四种接法中，变阻器阻值变大的是（ ）





A. B. C. D.


【答案】C


【解析】


A.选项A,滑动变阻器同时接上面两个接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻为零,移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值不变,不符合题意;


B.选项B,向右(b端)移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,滑动变阻器接入电路的阻值变小,不符合题意;


C.选项C,向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,滑动变阻器接入电路的阻值变大,符合题意;


D.选项D,向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,滑动变阻器接入电路的阻值变小,不符合题意。故选C。


2.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亮，则下列接法正确的是（ ）





A．M接A，N接B B．M接C，N接D C．M接C，N接B D．M接A，N接D


【答案】D


【解析】滑动变阻器的滑片右移，灯泡变亮，电路中电流变大。电源电压不变时，电流变大，电阻变小，滑片向右端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短。所以滑动变阻器的右端连入电路，下面的接线柱一定接D，上面的接线柱接A或B均可。


3.（2019·株洲）在图示电路中，开关闭合后，无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表示数为零，电压表有示数且不变。图中除标有序号的四根导线外其他元件正常，则出现断路的导线一定是（ ）





A．①B．②C．③D．④


【答案】B


【解析】


若①导线断了,电路断路,灯泡不亮,电流表和电压表无法测量,电压表和电流表都无示数,不符合题意。若②导线断了,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测电源电压有示数,符合题意。若③、④导线断了,电流表有示数,电压表示数为零,不符合题意。故选B。


4.（2019·吉林）如图所示，开关闭合后，发现电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数，如果电路中只有一处故障，则故障是（ ）





A.变阻器断路 B.小灯泡短路 C.电流表短路 D.小灯泡断路


【答案】A;


【解析】


A.若滑动变阻器断路,则电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故A符合题意;


B.若灯泡短路,则电流表和电压表均有示数,故B不符合题意;


C.若电流表短路,则电流表无示数,电压表有示数,但不接近电源电压,C不符合题意;


D.若小灯泡断路,则电压表和电流表都无示数,故D不符合题意。


5.下列关于滑动变阻器和电阻箱的说法中，错误的是（）


A. 滑动变阻器和电阻箱都有阻值范围和允许通过的最大电流


B. 滑动变阻器可以改变电路的电阻，但不能读出接入电路的电阻大小


C. 电阻箱不但可以改变电路的电阻，而且能读出接入电路的电阻大小


D. 滑动变阻器和电阻箱都可以直接读出接入电路的电阻大小


【答案】D


【解析】


A选项，滑动变阻器和电阻箱都有阻值范围和允许通过的最大电流，故A表述正确。


B选项，滑动变阻器是靠改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，所以它可以改变电路的电阻，但不能读出接入电路的电阻大小，故B表述正确。


C选项，电阻箱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，故C表述正确。


D选项，滑动变阻器不能读出接入电路的电阻大小，故D表述错误。


6.精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流，其调节部分使用了两个滑动变阻器，如图所示。已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的，其中R1的总电阻是200Ω，R2的总电阻是5000Ω开始时，两变阻器都处于最大阻值．下面几种方法中，能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是( )





A．先调节R1，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R2


B．先调节R2，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R1


C．同时调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置


D．交替、反复调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置


【答案】B


【解析】需要精确控制电流的大小，滑动变阻器接入电路的电阻也必须准确，这时需要采用“先粗调后细调”的办法，即先调总电阻大的使电流达到近似值后，再调总电阻小的，使电流达到准确值。


7.如图所示是电视机、收音机、复读机上的“音量Vlume”址钮。它是通过调节电路的_____，从而控制声音的响度，它的实质是一个_______________。若要使声音的响度变大，则应将滑片b向_____（a或c）方向滑动。





【答案】电流；滑动变阻器器；a；


【解析】调节收音机音量大小的实质是滑动变阻器，其原理是靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的，从而改变电路中的电流，以达到控制音量的目的。


如图，此时滑动变阻器接入电路中的部分是ab端，要想使声音的响度变大，就要增大电流中的电流，即减小电阻接入电路中的阻值，故应将滑片b滑向a。


8.如图所示的滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样，当C、D接人电路中时，变阻器接入电路的电阻为________Ω；当A、B接入电路时，变阻器接入电路的电阻为________Ω；将A、D接人电路，闭合开关前滑片P应放在________（选填“左”或“右”）端。





【答案】0； 20；右。


【解析】本题考查滑动变阻器的使用、作用和原理。


（1）由“20Ω 2A”可知，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，


当C、D接人电路中时，滑动变阻器的金属杆接入电路中，接入电路的电阻为0Ω；


当A、B接入电路时，滑动变阻器的电阻丝都接入电路中，相等于定值电阻，阻值为20Ω；


（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处，即滑片P应放在右端。


9.（2019·盐城）小芳用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”。闭合开关后，左右移动回形针，小灯泡始终不亮，为检查电路故障，小芳将电压表接到A、B两点，测得电压为3.0V，则A、B 间_______（短路/断路），这种故障可能的情况是_________、______________。





【答案】断路；灯丝断了；灯泡与灯座接触不良。


【解析】


灯不亮,可能是某处断路,也可能小灯泡被短路。电压表接在A、B点,有示数,为电源电压,说明A、B两点的接线柱到电源两极的电路无断路情况。若灯泡被短路,测其两端电压应为0,所以可以判定为断路,且断处应在A、B两点之间。这种故障可能的情况是小灯泡灯丝断了或者灯泡与灯座接触不良。


10.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置．





（1）图中R1是电学中的什么元件________；


（2）油量表是用________表改装的；


（3）当油箱中的浮标向上运动时，R1的电阻值将________，对电流的阻碍作用将________，此时电路中的电流将________．（选填“增大”或“减小”）。


【答案】（1）滑动变阻器；（2）电流；（3）减小；减小；增大．


【解析】


（1）由图可知：当油箱内的油位发生变化时，电路中的电阻会发生变化，所以R的作用相当于滑动变阻器；


（2）由电路图可知，油量表串联在电路中，故油量表是由电流表改装的；


（3）当油箱中的浮标向上运动时，指针下移，R连入的电阻值将减小，对电流的阻碍作用将减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大。


11.根据“滑动变阻器改变电路中的电流”的实验,完成下列问题.





(1)请你根据图甲电路图连接好图乙实物电路(电流大小0.6A).


(2)当电路中接入变阻器后,在闭合开关前,划片P应调到最(左/右)端.


(3)滑动变阻器的作用是和.


(4)在变阻器的和接线柱同时接入电路的两种情况下,变阻器都不起变阻作用.


(5)请按照你所连接的电路,完成下表.





【答案】


(1)见下图；(2)右； (3)保护电路;调节电路中的电流大小；(4)AB；CD；


(5)见下表。


【解析】


(1)根据电路图,按照电流的流向,依次进行连接,变阻器一上一下连接,电流表选择小量程,如图所示.





(2)因为在开关闭合前,变阻器的滑片应滑至最大阻值处,故应将变阻器的滑片调到最右端;


(3)在电路中,滑动变阻器的作用有两个,一是保护电路,二是调节电路中的电流大小;


(4)滑动变阻器如果接A、B两接线柱时,相当于导线,如果接C、D两接线柱时,相当于定值电阻,均不能起到改变电阻的作用;


(5)图中,滑片如果向左滑动,接入电路的电阻变小,由欧姆定律得,电路中的电流变大,灯泡变亮;相反,如果滑片向右滑动,接入电路的电阻变大,电路中的电流变小,灯泡变暗.


滑片P的移动
变阻器连入电路的电阻变化
小灯泡的亮度变化
电流表的示数变化
向左
变小
变亮
变大
向右
变大
变暗
变小