专题16.4 变阻器--九年级物理人教版.doc

第十六章 电压 电阻 第4节 变阻器 一、滑动变阻器 1．结构：由绝缘管，线圈（绕在绝缘管上，表面涂有绝缘层的电阻丝），金属杆，滑片（套在金属杆上）等构成，如图所示。 2．原理：通过改变连入电路中_____________来改变电阻，从而改变电流。 3．符号和结构示意图：如图所示。 4．接线方法：分别接金属杆上一个接线柱（C或D）和电阻线上一个接线柱（A或B），即有______、______、_______、_________四种接法。 5．作用：改变电流、调节电压和保护用电器。 6．注意事项：（1）使用滑动变阻器一定要________连接接线柱，不要同时接金属杆上两接线柱C与D，这样其电阻丝未接入电路，起不到变阻的作用，且会形成短路，造成烧坏电表和电源的危险；也不应直接接电阻丝两端的接线柱，起不到变阻、调压作用。 （2）分清滑动变阻器是哪一段电阻丝接入电路，当滑片P向左（或向右）移动时，其电阻怎么变化；闭合开关前，要使滑片P处在连入电路的电阻值最大的位置。 （3）使用时，通过滑动变阻器的电流不要超过___________。 7．铭牌上标有的“20 Ω，1 A”标示允许通过的最大电流是1 A。 8．应用：家用电器的音量调节、可调亮度的台灯、可调温度的电热毯等。 二、电阻箱 电阻箱是_______________________。使用时，把两个接线柱接入电路，调节各个旋盘就能得到所需的阻值。各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标出的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值。 三、滑动变阻器、电阻箱的比较 种类 原理 实物 符号 接线方法 改变电阻值 相同点 滑动变阻器 通常变阻器是通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻的 ①接入电路时不能只将金属杆C、D或A、B接入电路 ②按照要求接入A、D或A、C或B、C或B、D 能连续改变电阻，但无法读出接入电路的电阻值 （1）变组原理相同：通过改变接入电路的电阻丝的长度实现改变电阻 （2）作用相同：通过改变电阻实现改变电流，调节电压和保护用电器 （3）都有规定的最大阻值和允许通过的最大电流 （4）使用前应将电阻值调到最大，才能接通电路开关 变阻箱 ①将A、B接入电路 ②读数时将各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标出的倍数，然后加在一起 不能连续改变连入的电阻，但能读出电阻值 电阻线的长度 A与C A与D B与C B与D “一上一下” 变阻器标示的允许值 能表示出阻值的变阻器 学+科网 判断滑动变阻器阻值的变化 滑动变阻器的接法 接入的电阻丝部分 电阻的变化情况 使用的接线柱 图示 四种有效接法 A、C AP 向右滑动滑片P，电阻将变大 A、D AP 向右滑动滑片P，电阻将变大 B、C PB 向右滑动滑片P，电阻将变小 B、D PB 向右滑动滑片P，电阻将变小 两种无效接法 C、D R=0 左右滑动滑片P，电阻不变 A、B R=定值（即最大值） 左右滑动滑片P，电阻不变 【例题】（2018·临沂模拟）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向左端滑动时逐渐变暗，则下列接法正确的是 A．M接A，N接D B．M接A，N接B C．M接C，N接D D．M接C，N接B 参考答案：A 试题解析：滑动变阻器的滑片左移时，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，说明变阻器接入电路的电阻变大，则滑动变阻器接入电路的电阻丝变长。则D必须接入电路，然后再选择A或B。对照选项可知，只有A选项的接法符合要求。故选：A。 1．（2018·峨眉山二模）下列各组应用中，不属于滑动变阻器的是 A．调台灯亮度的装置 B．调收音机音量大小的电位器 C．调收音机频道的装置 D．调节电动车速度的装置 2．如图所示，选取一根自动铅笔芯，固定夹子A，夹子B向右移动，下列说法正确的是 A．电路中的电阻变大，灯泡变亮 B．电路中的电阻变小，灯泡变亮 C．电路中的电阻变大，灯泡变暗 D．电路中的电阻变小，灯泡变暗 3．（2018·徐州二模）滑动变阻器，是通过改变下列哪个因素来改变接入电路中电阻大小的 A．温度 B．横截面积 C．长度 D．材料 4．如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R1是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少。则 A．油量增加，R1的电阻值增大，油量表指针偏转变小 B．油量增加，R1的电阻值减小，油量表指针偏转变大 C．油量减少，R1的电阻值增大，油量表指针偏转变大 D．油量减少，R1的电阻值减小，油量表指针偏转变小 5．如图中电阻箱读数正确的是 A．506 Ω B．0506 Ω C．6 050 Ω D．5 600 Ω 6．（2018·滕州一模）将两滑动变阻器如图所示串联起来，如果把a、b两条导线接入电路后，要使这两只变阻器的总电阻最大，滑片P1和P2所处的位置是 A．P1在最右端，P2在最左端 B．P1在最左端，P2在最左端 C．P1在最左端，P2在最右端 D．P1在最右端，P2在最右端 7．在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，小明连接好的电路如图所示，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动电阻器，电流表、电压表示数都不变化，小明连接的电路有不妥之处，改正的方法是 A．将导线K的a端移至接线柱A B．将导线M的c端移至接线柱B C．将导线M的c端移至接线柱D D．将导线L的b端移至接线柱D 8．下列说法正确的是 A．如图甲的电阻在电路中可以像滑动变阻器一样改变阻值 B．如图丙，电位器为音量控制器，接入电路中是B、C两接线柱，滑动片顺时针旋转时音量增大 C．如图乙，油量减少时，R的阻值变大，油量表示数变小 学科+网 D．如图丁，在探究电流与电阻关系时，将a、b两点的R由10欧姆换成5欧姆时，无需移动滑片P 的位置 9．如图所示滑动变阻器的四种接线情况中，当滑片向右移动时，变阻器连入电路的阻值变大的是 A． B． C． D． 10．小红在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连好如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯泡L不亮。接下来，以下做法最合理的是 A．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路 B．断开开关S，更换额定功率更大的灯泡重新实验 C．断开开关S，增加电池的个数重新实验 D．断开开关S，拆掉导线重新连接电路 11．如图所示，某同学在做“测量小灯泡的电阻”的实验时，误将电流表和电压表调换了位置。闭合开关S后，下列现象中会发生的是 A．电压表被烧坏 B．小灯泡不亮 C．小灯泡被烧坏 D．电流表被烧坏 12．小文用等效思想测电阻Rx的阻值，电路如图，测量步骤如下，其中有错误的步骤是 A．断开S1和S2，把R0和R的阻值都调到最大 B．断开S2，闭合S1，适当调节滑片P的位置，记下电压表示数U C．断开S1，闭合S2，适当调节滑片P和电阻箱R的阻值，使电压表示数仍为U D．记录此时电阻箱R连入电路的阻值R1，则未知电阻Rx的阻值Rx=R1 13．（2018·谷城模拟）电饭锅的工作电路中，电位器的作用主要是通过调节其______________，改变电路中的电流。 14．如图所示，滑片P往a端移动，安培表的示数_______，灯泡L的亮度_______，滑动变阻器连入电路的电阻_______。 15．滑动变阻器是利用改变______来改变电阻大小，从而改变电路中的电压和电流。某滑动变阻器的铭牌上标有“20 Ω 1 A”，其中“20 Ω”的含义为______，“1 A”的含义为______。 16．（2018·大兴一模）如图所示，电阻箱的示数为______。 17．变阻器是通过改变电路中电阻线的_____来改变电阻的，如图所示，把滑动变阻器B、D端接入电路时，要使变阻器连入电路部分的电阻增大，则滑片P应向____（填“左”或“右”）滑动。若此变阻器铭牌标有“20欧姆1安培”字样，表示这个变阻器电阻变化范围是________欧姆，允许通过的最大电流是________安培。滑片P移至中点时接入的阻值RAP= 欧姆。 18．用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路，要求：向右移动滑片，灯泡变亮。 19．（2018·榆林检测）在收音机等用电器中，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。A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。以下论述使用电位器正确的是 A．只把A和C接入电路时，无法改变通过电位器的电流 B．只把A和B接入电路时，无法改变通过电位器的电流 C．将A、B接入电路同一点，C接电路的另一点时，不可以改变通过电位器的电流 D．将B、C接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路的电阻值变大 20．（2018·包头二中月考）电位器实际是滑动变阻器，如图是电位器的结构示意图。把电位器与灯串联来调节灯的亮暗，如把电位器的A、B两端接在电路中，把旋钮顺时针转时，灯的亮暗变化是_______（选填“变亮”“不变”“变暗”），说明导体电阻大小与_______有关。 21．（2018·保定检测）如图所示是实验室常用的滑动变阻器，它是通过改变电路中的电阻线的_______来改变电阻的器件；当滑片向右滑时，接入电路中的阻值变大，则应该链接_______两个接线柱。 22．某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3 V）、滑动变阻器（20 2 A）、刻度尺、开关和导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大）。 （2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最______（选填“左”或“右”）端。 （3）该实验小组闭合开关后，小天同学观察发现电压表的读数为3 V，电流表的指针几乎没有发生偏转，则电路可能出现的故障是电阻丝AP部分发生_____________________。 （4）某次实验中测得电压表的读数为2.1 V，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为I=______A。 （5）实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R，数据如表： 分析表中数据，可知______________________________________． （6）小虎同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是：_____________。 23．（2018·邵阳押题）（1）物理实验课上，老师拿出一个电路板如图所示，当开关S闭合后发现灯L不亮。现已确定是灯L的短路或断路引起的，要求检测是哪一种故障，小羽和同学做了如图的检测电路。将故障电路的开关S断开分别把M、N接到a、b接线柱上。若检测灯亮，则故障是________。若检测灯不亮，则故障是________。学科，网 （2）老师的表扬激发了小组成员的实验热情．小羽把家中带来的电位器连入检测电路M、N两点，且顺时针旋转，小灯泡逐渐变亮。请你说出他们的连接方法是如图所示的______（选填“A”、“B”、“C”）图。 24．如图所示，有灯泡L1、L2，开关S，电源，电压表、电流表，滑动变阻器和导线若干，要求：L1、L2并联，开关控制整个电路，电流表测总电流，电压表测L1的电压，滑动变阻器改变通过L2的电流。请画出电路图并连接实物图。 25．（2018·嘉兴）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问左移动时，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 26．（2018·潍坊）如图是实验电路连接完毕后，滑动变阻器接入电路的四种情形，已经可以闭合开关进行实验的是 A． B． C． D． 27．（2018·怀化）如图所示，当滑片向左滑动时连入电路的电阻变大的是 A． B． C． D． 28．（2018·济宁）下图中各实验结论中，不能解释对应的生活应用或工作原理的是 A．做功冲程 B．照相机 C．僵持的“人象大战” D．滑动变阻器 29．（2017·徐州）使用调光时，旋动旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动，即可调节灯泡亮度，这是通过下列哪个因素改变电阻丝接入电路中电阻的 A．长度 B．横截面积 C．材料 D．温度 30．（2017·烟台）在如图所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是 A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变小 C．电流表的示数不变 D．电压表的示数变大 31．（2018·沈阳）如图所示，甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c 是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将________（选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料，应该选用________（选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）。 32．（2017·北京）如图所示的电阻箱的示数是____________Ω。 33．（2018·广东）某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在、接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3 V）、滑动变阻器（20 Ω 2 A）、刻度尺、开关和导线若干。 （1）为了测量段的电阻，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线上，使电路完整。 （2）连接电路时开关应________，滑动变阻器的滑片移至最________（选填“左”或“右”）端。 （3）某次实验中测得电压表的读数为2.1 V，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为________A。 （4）实验中移动金属夹，分别测出段的长度和对应的电阻值，数据如表，分析表中数据，可知___________________________________________。 （5）小虎同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置，你认为他的想法是________（选填“正确”或“错误”）的，理由是：_________________________________________________________。 1．C【解析】调台灯亮度的装置、调收音机音量大小的电位器、调节电动车速度的装置都是通过改变接入电路电阻的大小，使电路中电流发生改变的；调收音机频道的装置是通过改变电磁波波段的接受信号的。故C选项与滑动变阻器无关。故选：C。 5．A【解析】按照电阻箱的读数方法，用△所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加，就得出电阻箱的示数。电阻箱的示数：R=0×1 000 Ω+5×100 Ω+0×10 Ω+6×1 Ω=506 Ω，故选A。 6．C【解析】如图，要使滑动变阻器的阻值最大，则两个滑动变阻器的电阻线都应连入电路，故P1在最左端，P2在最右端。故选：C。 7．B【解析】将导线K的a端移至接线柱A时，滑动变阻器可以改变用电器两端的电压，但电压表测电源的电压示数不变，不能进行实验探究，故A不可行；将导线M的c端移至接线柱B时，电压表测用电器两端的电压，通过移动滑片可以改变用电器两端的电压，进行实验探究，故B可行；将导线M的c端移至接线柱D时，滑动变阻器被断路，不能改变用电器两端的电压，无法进行实验探究，故C不可行；将导线L的b端移至接线柱D时，滑动变阻器被断路，不能改变用电器两端的电压，无法进行实验探究，故D不可行。 8．C【解析】图甲为定值电阻，阻值不变，故A错误。电位器为音量控制器，相当于滑动变阻器，接入电路中是B、C两接线柱，滑片顺时针旋转时，接入电阻阻值变大，电路的电流变小，音量减小，B错误。由图乙电路可知，油量减少时，滑动变阻器R接入电路的阻值变大，根据欧姆定律，电路中电流减小，油量表示数变小，C正确。如图丁，探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端电压保持不变，当电阻R由10 Ω换成5 Ω时，如不移动滑片P的位置，电阻R两端电压将变小，不能完成实验，D错误。 9．C【解析】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阻值为零，移动滑片，接入电路的电阻丝不变，故A错误；滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，接入电路的阻值变小，故B错误；滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，接入电路的阻值变大，故C正确；滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器全部接入电路，成为定值电阻，移动滑片滑动变阻器接入电路的阻值不变，故D错误。 10．A【解析】分析电路，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量测量电路的电流，闭合开关，灯泡不亮时，先观察电流表是否有示数，如果无示数，说明电路出现断路现象，然后检测出断路的位置，并进行处理。故选A。 11．B【解析】电流表和电压表位置互换后，电压表就串联接入电路，由于电压表电阻很大，因此干路电流就很小，几乎没有电流流过灯泡，故小灯泡不亮，B正确。故选B。 12．C【解析】A．闭合开关前，应将滑动变阻器调到阻值最大处，所以断开S1和S2，把R0和R的阻值都调到最大，故A正确。B．断开S2，闭合S1，Rx与R0串联，适当调节滑片P的位置，记下电压表示数U，故B正确。C．断开开关S1，闭合开关S2，此时电阻箱与滑动变阻器R0串联，保持滑动变阻器的阻值不变，调节变阻箱的阻值，使电压表的示数不变，此时变阻器的阻值就是待测电阻的阻值，操作过程中不能调节滑动变阻器滑片P，故C错误，符合题意为答案。D．电阻R1与Rx等效，所以记录此时电阻箱R连入电路的阻值R1，则未知电阻Rx的阻值Rx=R1，故D正确。 【解析】滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流；滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”的字样，其中20 Ω表示其最大阻值为20 Ω，1 A表示允许通过它的最大电流是1 A。 16．2 025 【解析】电阻箱的读数方法：用“△”所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加即可。电阻箱的示数为：。 17．长度 左 0~20 1 10 【解析】滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度，以及滑动变阻器的接法。滑动变阻器铭牌上标有“20 Ω 1 A”的字样，表示滑动变阻器的电阻变化范围以及允许通过的最大电流。实验室常用的滑动变阻器，它是改变电路中的电阻线的长度来改变电阻的器件；如题图所示，当把B、D连入电路，即滑片右边的电阻丝接入电路，要使电路中的电阻增大，必须将滑片P向左端移动。滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”，即表示这个滑动变阻器的电阻变化范围是0~20 Ω；允许通过它的最大电流是1 A。滑片P移至中点时接入的阻值为最大阻值的一半，即10 Ω。 18．如图所示。 【解析】灯泡与滑动变阻器串联，开关与B接线柱相连，灯泡与C接线柱相连，然后与电源、开关组成电路。如下图所示： 20．变暗 长度 【解析】由示意图知，当滑片顺时针转动时，接入电路的电阻片长度变大，电流变小，所以灯变暗，说明导体电阻大小与长度有关。 21．长度 AD或AC 【解析】滑动变阻器是通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻的；由图示滑动变阻器可知，当接AD两个接线柱或接AC两个接线柱时，向右移动滑片，接入电路的电阻线变长，变阻器接入电路的阻值变大。 22．（1）如图所示 （2）右 （3）断路 （4）0.42 （5）其他条件不变，导体的电阻与长度成正比 （6）错误 电流表的测量值可能超过所选量程的最大值 【解析】（1）变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大，即连入电路中的电阻变小，将滑片左边电阻丝连入电路中，如图所示； 23．（1）灯泡L短路 灯泡L断路 （2）C 24．如图所示。 【解析】（1）L2与滑动变阻器串联后与L2并联，电压表并联在L1两端，开关、电流表位于干路上，如图所示： （2）按先串后并的原则：从电源的正极开始，先将电源、开关、电流表、滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡L2串联，再将L1与滑动变阻器和灯泡L2并联，电压表并联在L1两端，如图所示： 25．A【解析】根据要求，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡变亮，即电流变大，接入电路的电阻应变小。如图，选择滑动变阻器下方的A接线柱和上方任一接线柱接入电路时，AP段电阻接入电路，滑片向左移动时，电阻变小，电流变大，灯变亮。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。故A正确；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。故B错误；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，故C错误；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，故D错误；故选A。 28．A【解析】A、向下压活塞时，机械能转化为内能，硝化棉温度升高，达到着火点燃烧，与汽油机的压缩冲程相同，而做功冲程是内能转化机械能，故A错误；B、如图凸透镜成像时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，故B正确；C、如图实验保持静止时，二力平衡，人像大战僵持时，也为平衡状态，二力相等，故C正确；D、如图研究电阻与长度的关系，导体的材料、粗细相同时，导体越长电阻越大，滑动变阻器就是利用改变接入电路的电阻线的长度而工作的，故D正确；故选A。 29．A【解析】滑动变阻器其工作原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中的电流，从而达到调节灯泡亮度的目的，故应选A。 30．C【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测通过L的电流，因电源的电压不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故BD错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过L的电流不变，即电流表的示数不变，故A错误，C正确；故应选C。 31．b和c 镍铬合金丝 【解析】若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，说明顺时针旋转旋钮时电位器阻值减小，由此说明电位器使用右半部分，故需将b和c接线柱接入电路；相同条件下铜丝比镍铬合金丝的阻值小，应该选用镍铬合金丝。 32．2 098 【解析】电阻箱的阻值等于各旋钮倍数与对应数值乘积的和，所以电阻箱的示数是R=2×1 000 Ω+0×100 Ω+9×10 Ω+8×1 Ω=2 098 Ω。 33．（1） （2）断开 右 （3）0.42 （4）其它条件不变，导体的电阻与长度成正比 （5）错误 若电阻短路，则电路中电流会很大而烧坏电流表 【解析】（1）因为电池电压为3 V，所以电压表的量程选择0∼3 V的量程，将电压表3 V的接线柱与滑片P相连；将电流表与电阻串联，将电流表的负接线柱与接线柱P连接，如图所示。