資源簡介

一、變阻器的應用
在生活、生產和實驗中，常常要改變電路中電流的大小，如通過改變電流來控制電動汽車的行車速度，調節收音機的音量，調節臺燈的燈泡亮度等。電路中電流大小的改變可以通過改變電阻的大小來實現。
（一）電阻器
(1)概念:生產、生活和實驗研究中，用到的具有一定阻值的元件叫電阻器，也稱為電阻。
(2)作用:控制電路中的電流大小。
（二）變阻器
(1)概念:可以改變電阻值的電阻器。
(2)作用:改變電路中的電流大小。
(3)應用:①改變音響設備發出聲音的品質；②改變收音機和電視機等的音量；③改變電動汽車的行車速度。
二、滑動變阻器
（一）原理
靠改變接入電路的電阻絲的有效長度來改變電阻大小。
（二）作用
調節滑動變阻器滑片可以逐漸改變連入電路的電阻，從而逐漸改變電路中的電流。
（三）構造
滑動變阻器是由絕緣體瓷筒、線圈、金屬棒、滑片、上下接線柱等元件組成。套在瓷筒上的線圈由表面涂了絕緣漆的電阻絲繞成，它的兩頭分別與兩個下接線柱相連，套在金屬棒上的滑片可在金屬棒上滑動，并與線圈緊密接觸，線圈上能接觸滑片的地方，絕緣漆已被刮去。
結構示意圖和符號
滑動變阻器的結構示意圖和電路圖中的符號如圖所示。
滑動變阻器的連接方式
①滑動變阻器接入電路的接線柱必須“一上一下”；
②有效電阻的長度取決于下面接入電路的接線柱到滑片P的距離，滑片P到下面接線柱的長度越長，電阻越大，滑片P到下面接線柱的長度越短，電阻越小，可簡記為“近小遠大”。
使用滑動變阻器應注意以下四點
(1)要了解所使用滑動變阻器的阻值范圍和允許通過的最大電流。如一個變阻器上標有“50歐 1安”字樣，表示此滑動變阻器的最大阻值是50歐，允許通過的最大電流是1安。使用時要根據需要對滑動變阻器進行選擇，不能使通過的電流超過最大電流值。
(2)滑動變阻器接入電路的兩個接線柱必須是“一上一下”。 不能同時使用上面兩個接線柱( R = 0),也不能同時使用下面兩個接線柱( R為定值，即最大阻值)，這樣就起不到改變電路的電阻的作用。
(3)為了保護電路，在通電前應將滑片置于阻值最大處，即離所選下接線柱最遠的一端。
(4)滑動變阻器要與被控制的用電器串聯。
旋鈕型變阻器的工作原理
通過改變接入電路的電阻絲的有效長度來改變電阻的大小。連接實際電路時，要注意是哪兩個接線柱接入了電路，旋鈕觸片是順時針旋轉還是逆時針旋轉，然后判斷電阻的變化。
【能力拓展】
（一）判斷滑動變阻器接入電路的阻值變化，具體可按以下步驟:
　①仔細觀察滑動變阻器在電路中接法，是否“一上一下”，特別要關注“一下”在滑動變阻器的哪一端。
　②確認滑動變阻器的有效接入長度，也就是“一下”到滑片P的長度。
　③根據滑片位置的變化，判斷有效電阻絲長度變化，從而判斷接在電路中的滑動變阻器電阻大小的變化。
　④根據變阻器的有效長度的變化，判斷電流的大小變化情況。有效電阻絲變長，電流變小,有效電阻絲變短，電流變大。
（二）滑動變阻器的電阻絲一般是由熔點高、電阻大的鎳鉻合金制成的，受溫度影響小，阻值穩定。在長度和粗細都相同的情況下，鎳鉻合金絲的電阻大，這樣在移動滑片改變相同的長度時，鎳鉻合金絲的阻值會有明顯的變化，達到明顯改變電阻的目的，而若用其他材料制作，則達不到明顯改變電阻的目的。
例1、在“練習使用滑動變阻器改變燈泡亮度”的實驗中，某班級對照圖甲所示的電路圖進行了分組實驗。
（1）請利用筆代替導線，將乙實物圖連接完整（要求：滑動變阻器滑片向左移動燈泡變亮）。
（2）開關閉合前，滑片P應該滑到最大阻值處，目的是 　 　。
（3）實驗中，有同學發現無論怎么移動滑動變阻器的滑片，燈泡亮度都不能改變，而且非常暗，原因可能是 　 　。
例2、如圖所示，給出了滑動變阻器四種接入電路的結構示意圖。其中，當滑片P向左滑動時，使連入電路中的電阻變大的接法是（　　）
A．B．C．D．
例3、如圖所示，AM為導線，BM、CN為兩根相同的電阻絲，下列說法正確的是( )
A.S和A接觸，P向右移動燈泡變亮
B.S和B接觸，P向右移動燈泡亮度變暗
C.S和C接觸，P向左移動燈泡變亮
D.S和C接觸，P無論怎樣移動燈泡亮度不變
例4、如圖甲是插入式電阻箱的結構示意圖，它的最大電阻值是________Ω，圖中A、B兩個接線柱之間的電阻值是________Ω；乙圖中電阻箱的示數是________Ω，它與滑動變阻器相比，最大好處是________
1．如圖所示，關于燈泡變亮的說法中正確的是（　　）
A．M連E接線柱，閉合開關，滑動變阻器滑片向右移
B．M連F接線柱，閉合開關，滑動變阻器滑片向右移
C．M連E接線柱，閉合開關，滑動變阻器滑片向左移
D．M連F接線柱，閉合開關，滑動變阻器滑片向左移
2.如圖是音響上音量調節裝置，其簡化電路如圖右，需在M、N間接入一個滑動變阻器，使滑片P向右移動時電流減小，音量降低。下列連接方式中可行的是（ ）
A.M接A，N接B B.M接c，N接D C.M接A，N接D D.M接C，N接B
3．關于如圖所示的滑動變阻器，下列說法不正確的是（　　）
A．通過改變接入電路的電阻絲的長度來改變電阻
B．“50Ω”表示接入電路的最大阻值為50Ω
C．“1.2A”表示允許通過的最大電流為1.2A
D．接“A、C”接線柱，向左移動滑片電阻變大
4.如圖是滑動變阻器的結構和連人電路的示意圖。當滑片P向左滑動時，連入電路的電阻變小的是( )
A.B.C.D.
5.生活中很多電器需要調節電阻大小來使用，如圖甲為亮度可調的臺燈，電位器是調節其亮度的裝置，乙圖為電位器內部結構示意圖，A、B、C是它的三個接線柱，旋鈕帶動滑片轉動。
（1）關于電位器上電阻片R的材料，應該選用________（選填“銅絲”或“鎳鉻合金絲”）
（2）若順時針旋轉旋鈕時燈泡變亮，則需將________(填“A和B”、“A和C”或“B和C”)接線柱接入電路。
6．如圖所示為利用滑動變阻器改變小燈泡亮度的實物連接圖。
（1）連接電路過程中，開關一定要處于 　 　狀態。
（2）在開關閉合前，滑動變阻器的滑片P應該放在 　 　（填“A”或“B”）端。
（3）若要使燈泡變亮，滑片P應向 　 　（填“A”或“B”）端滑動，這時電流表的示數將 　 　（填“變大”、“變小”或“不變”）。
（4）如果把原電路中的滑動變阻器接A、D接線柱的導線對調，若仍要使燈泡變亮，滑片P應向 　 　（填“A”或“B”）端滑動。
1.如圖所示，AM為導線，BM、CN為兩根相同的電阻絲，下列說法正確的是( )
A. S和A接觸，P向右移動燈泡變亮 B. S和B接觸，P向右移動燈泡亮度變暗
C. S和C接觸，P向左移動燈泡變亮 D. S和C接觸，P無論怎樣移動燈泡亮度不變
2.圖甲為某可調節亮度臺燈，圖乙為其用于調光的電位器(可變電阻器的一種)結構圖，a、b、c是它的三個接線柱，a、c分別與弧形電阻絲的兩端相連，b與金屬滑片相連，轉動旋鈕，滑片在弧形電阻絲上同向滑動即可調節燈泡亮度，下列分析正確的是( )
A.圖乙的可變電阻器與電燈應該是是并聯的
B.圖乙的可變電阻器是通過改變導體粗細來改變阻值
C.若只將a、c接入電路，順時針轉動旋鈕時燈泡變暗
D.若只將b、c接入電路，順時針轉動旋鈕時燈泡變亮
3.將兩個滑動變阻器按圖連接，如果把a、b兩根導線接入電路里，要使這兩個變阻器接入電路中的總電阻最大，應把滑片P1、P2放在（ ）
A. P1放在最右端，P2放在最右端 B. P1放在最左端，P2放在最左端
C. P1放在最右端，P2放在最左端 D. P1放在最左端，P2放在最右端
4.一位同學設計了一個風力測定儀，如圖所示，O是轉動軸，C是金屬桿，下面連接著一塊受風板。無風時OC是豎直的，風越強，OC桿偏轉的角度越大。AB是一段圓弧形電阻，P點是金屬桿與圓弧形電阻相接觸的點，電路中接有一個小燈泡，測風力時，閉合開關S即可。通過分析可知：金屬桿OC與弧形電阻AB組合在一起相當于一個________，觀察小燈泡的________可以粗略地知道風力的大小，風力________時燈泡變亮。

5.探究報告：用變阻器改變燈泡的亮度。
（1）觀察：實驗室中有一滑動變阻器，銘牌上標有“20Ω 2A"字樣 ，其含義是 ________ 。
（2）設計實驗：①要使變阻器能夠控制燈泡的亮度，變阻器應該與燈泡串聯還是并聯？________；②要能控制電路中電流的大小，應該使用圖示變阻器的哪兩個接線柱？________；③連接實物時，滑片P應移到________，其目的是________。④請將你設計的實驗電路圖畫在下面的方框內，用筆畫線代替導線連接圖中的實物。
（3）進行實驗。
如果你還想知道電路中電流值的改變情況，需在電路中再________聯一個電流表。
答案及解析
例1、（1）；（2）保護電路；（3）滑動變阻器接入電路的是兩個下接線柱。【分析】（1）滑動變阻器采用一上一下的接法；
（2）開關閉合前，滑片P應移至阻值最大處；
（3）燈泡的亮度是由實際功率決定的；燈泡很暗，說明燈泡的實際功率較小，通過燈泡的電流較小，據此分析。
【解答】解：（1）滑動變阻器滑片向左移動燈泡變亮，這說明電路中的電流變大，滑動變阻器接入電路的電阻變小，所以滑動變阻器應接C接線柱；如圖所示：
（2）開關閉合前，滑片P應該滑到最大阻值處，目的是為了保護電路，減小電路中的電流；
（3）滑動變阻器接入電路時應選擇一上一下兩個接線柱接入電路，在連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡很暗，而且無論怎么移動滑動變阻器滑片，燈泡的亮度均不變，說明滑動變阻器接入電路的是兩個下接線柱。
故答案為：（1）如上圖；（2）保護電路；（3）滑動變阻器接入電路的是兩個下接線柱。
例2、C
【分析】滑動變阻器使用時，接線柱的選取要一上一下。滑動變阻器接入電路中電阻的大小取決于電阻絲接入電路的長度，當接入電阻絲的長度變大時，電阻變大；當連入電路的電阻絲減小時，電阻變小。
【解答】解：A、由圖知，滑動變阻器接左上與左下兩個接線柱，當滑片向左移動時，接入電路的電阻絲長度變短，接入電路的阻值變小，故A不符合題意；
B、由圖知，滑動變阻器接右上與左下兩個接線柱，當滑片向左滑動時，電阻絲接入電路的長度變短，滑動變阻器接入電路的阻值變小，故B不符合題意；
C、由圖知，滑動變阻器接左上與右下兩個接線柱，當滑片向左移動時，接入電路的電阻絲變長，接入電路的阻值變大，故C符合題意；
D、由圖知，滑動變阻器同時接下面兩個接線柱，滑動變阻器被接成了定值電阻，當滑片向左滑動時，接入電路的阻值不變，故D不符合題意。
故選：C。
例3、D
【解析】當滑片移動時，分析兩根電阻絲接入電路的部分長度之和是增大了還是減小了，從而對接入電阻的大小進行判斷，最后確定燈泡的亮度變化即可。
【解答】如下圖所示，無論滑片向哪個方向移動，上下兩根電阻絲接入電路的電阻絲長度之和正好等于一根電阻絲的長度，即長度保持不變，那么整個電路的阻值不變，電流不變，自然燈泡的亮度不變，故D正確，而A、B、C錯誤。
例4、15；7；4705；能直接讀出連入的電阻值
【解析】（1）插入式電阻箱的原理：是利用銅塞插入或拔出改變連入電路中電阻絲的長度來變阻的，即把銅塞插進去，銅塞處的電阻絲就會短路，電流不從電阻絲走了；（2）電阻箱的讀數方法：分別讀出旋鈕對應的讀數，用數字乘以底下的倍數，最后將四個數據相加；根據滑動變阻器和電阻箱的變阻特點分析回答．
【解答】（1）當5個銅塞都拔出時，此時5根電阻絲串聯，總電阻最大，它們的總電阻R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω；
當銅塞插入時，則該銅塞處的電阻絲就會短路，這部分電阻不連入．由圖可知，A、B兩個接線柱之間的電阻是5Ω+2Ω=7Ω．（2）由圖可知，電阻箱接入電路的阻值：R=4×1000Ω+7×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=4705Ω；和滑動變阻器比較，滑動變阻器能連續改變電阻，電阻箱跳躍式改變電阻，但電阻箱的最大好處是能直接讀出連入的電阻值．
1．C
【分析】閉合開關，燈泡變亮，電路中電流變大，在電源電壓不變時，電路中電阻變小，滑動變阻器接入電路的長度變短，據此判斷。
【解答】解：AC、如圖，小燈泡和滑動變阻器串聯在電路中，M接E時，滑動變阻器接入左半段，滑動變阻器的滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變長，電阻變大，電路中電流變小，燈泡的實際功率變小，燈泡變暗；M接E時，滑動變阻器的滑片向左移動，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變短，電阻變小，電路中電流變大，燈泡的實際功率變大，燈泡變亮，故A錯誤，C正確。
BD、當M連F接線柱時，滑動變阻器都接下面兩個接線柱，滑動變阻器相當于定值電阻，移動滑片，不能改變電路中的電阻，不能改變電路中的電流，不能改變燈泡的實際功率，不能改變燈泡的亮度，故BD都錯誤。
故選：C。
2.D
【解析】根據電流的變化分析電阻的變化，根據電阻的變化確定接入電路的電阻絲的長度變化，進而確定使用哪段電阻絲即可。
【解答】使滑片P向右移動時，CP段變長，DP段變短。電流減小，音量降低，那么變阻器的阻值增大，接入的部分電阻絲變長，因此變阻器使用的是CP段，即下面必須接C，上面任選A或B，故D正確，而A、B、C錯誤。
3．D
【分析】（1）滑動變阻器是靠改變電阻線在電路中的長度來改變電阻，從而實現對電路中電流的控制；
（2）滑動變阻器標有“50Ω、1.2A”，標明最大電阻值和允許通過的最大電流；
（3）滑動變阻器有四個接線柱，選擇“一上一下”接線柱接入電路，滑動變阻器接入電路的部分取決于接入的下面接線柱。移動滑片時，改變連入電路的電阻絲的長度，改變連入電路電阻的大小。
【解答】解：A、滑動變阻器的原理是通過改變接入電路中的電阻線的長度來改變接入電路中電阻的大小，故A正確；
BC、滑動變阻器上標有“50Ω 1.2A”的字樣，其中50Ω表示其最大阻值為50Ω，1.2A表示允許通過它的最大電流為1.2A，故BC正確；
D、接“A、C”接線柱，當滑片向左移動時，變阻器接入電路的電阻變小，說明接入電路的電阻絲變短，電阻變小，故D錯誤。
故選：D。
4.A
【解析】根據圖片確定接入的電阻絲部分，然后根據滑片的移動方向確定這部分電阻長度的變化，進而確定連入電阻的變化。
A.如下圖所示，滑片向左滑動時，接入電阻長度變短，則阻值變小，故A正確；
B.如下圖所示，滑片向左滑動時，接入的阻值始終為零，故B錯誤；
C.如下圖所示，滑片向左滑動時，接入的阻值始終不變，故C錯誤；
D.如下圖所示，滑片向左滑動時，接入的阻值長度變大，則阻值變大，故D錯誤。
5.（1）鎳鉻合金絲 （2）A和B
【解析】（1）電位器相當于滑動變阻器，根據滑動變阻器的工作原理判斷；
（2）根據燈泡亮度的變化確定電流的變化，判斷電阻的大小變化，從而確定使用部分長度的變化，最終確定接線情況。
【解答】（1）電位器的工作原理為：通過改變接入電路電阻絲的長度來改變電阻，從而調節電流和電壓，因此制作電位器的材料電阻要大，故選鎳鉻合金線。
（2）燈泡變亮，說明電流變大，接入的電阻變小，也就是接入的電阻變短。當順時針方向旋轉時，AB之間的電阻片變短，因此應該將A和B兩個接線柱接入電路。
6．（1）斷開；（2）B；（3）A；變大；（4）A。
【分析】（1）連接電路時開關應斷開；
（2）根據連接實物電路的正確方法進行分析，即閉合開關前，使滑動變阻器接入電路的阻值最大；
（3）根據影響燈泡亮度的因素進行分析，即通過燈泡的電流越大，燈泡變亮；
（4）根據滑動變阻器的連接方式分析滑片的移動方向。
【解答】解：（1）電連接電路時，為了保護電路，開關應斷開；
（2）為了保護電路，所以閉合開關前，需將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，即B端；
（3）燈泡變亮，由于燈泡中的電流變大，所以滑動變阻器接入電路的阻值減小，即向A端移動，電流表示數變大。
（4）把A、D接線柱位置對調，下面仍接了A，對原電路及其滑動變阻器的調節規律沒有影響，所以滑片應該向A端移動。
故答案為：（1）斷開；（2）B；（3）A；變大；（4）A。
1. D
【解析】當滑片移動時，分析兩根電阻絲接入電路的部分長度之和是增大了還是減小了，從而對接入電阻的大小進行判斷，最后確定燈泡的亮度變化即可。
【解答】如下圖所示，無論滑片向哪個方向移動，上下兩根電阻絲接入電路的電阻絲長度之和正好等于一根電阻絲的長度，即長度保持不變，那么整個電路的阻值不變，電流不變，自然燈泡的亮度不變，故D正確，而A、B、C錯誤。
故選D。
2.D
【解析】A.因為可變電阻器要改變燈泡的亮度，因此二者相互影響，那么它們應該串聯，故A錯誤；
B.圖乙的可變電阻器是通過改變接入電路導體的長度來改變阻值的，故B錯誤；
C.若只將a、c接入電路，那么當滑片順時針轉動時，接入電路的電阻大小沒有發生改變，因此電流大小不變，燈泡的亮度不變，故C錯誤；
D.若只將b、c接入電路，那么順時針轉動時，接入的電阻絲的長度變短，電阻變小，電流變大，因此燈泡變亮，故D正確。
3. D
【解析】當兩個變阻器串聯時，每個變阻器的阻值最大時，變阻器的阻值才最大，據此分析即可。
【解答】根據圖片可知，左邊變阻器使用的是滑片右邊的部分，因此P1在最左端時，電阻絲最長，電阻最大；右邊變阻器使用的是滑片左邊的部分，因此P2在最右端時，電阻絲最長，電阻最大。
當P1放在最左端，P2放在最右端時，變阻器的總電阻最大。
故選D。
4.滑動變阻器；亮度；變大
【解析】（1）通過滑片的移動改變接入電路的電阻線的長度，從而改變電阻，改變電流，這種裝置叫滑動變阻器；
（2）風力越大，OC桿的偏轉角度越大，接入電路的BP段電阻越短，電阻越小，而通過燈泡的電流越大，自然燈泡的亮度越大，據此分析解答。
【解答】（1）測風力時，閉合開關S即可。通過分析可知：金屬桿OC與弧形電阻AB組合在一起相當于一個滑動變阻器；
（2）觀察小燈泡的亮度可以粗略地知道風力的大小，風力變大時燈泡變亮。
5.（1）表示滑動變阻器的最大阻值是20歐,允許通過的最大電流是2安
（2）串；AC或BC阻值最大處；防止電路中電流過大,保護電路；
（3）串
【解析】（1）變阻器上的電阻為它的最大阻值，電流值為允許通過的最大電流；
（2）①如果用電器相互影響，那么二者串聯；如果用電器不相互影響，那么二者并聯；
②根據變阻器接線“一上一下”原則解答；
③在閉合開關前，變阻器的阻值要調到最大，防止電流過大損壞用電器或電表；
④弄清電器元件的串并聯關系和先后順序，然后連接即可。
（3）根據電流表的使用方法解答。
【解答】（1）滑動變阻器銘牌上標有“20Ω 2A"字樣 ，其含義是：表示滑動變阻器的最大阻值是20Ω，允許通過的最大電流是2A 。
（2）設計實驗：
①要使變阻器能夠控制燈泡的亮度，那么變阻器肯定影響燈泡，那么變阻器應該與燈泡串聯；
②要能控制電路中電流的大小，根據“一上一下”原則，應該使用圖示變阻器AC或BC兩個接線柱；
③連接實物時，滑片P應移到阻值最大處，其目的是防止電路中電流過大，保護電路。
④根據題目要求可知，電流從正極出發，依次經過燈泡、變阻器、開關，然后回到電源的負極，如下圖所示：
（3）如果我還想知道電路中電流值的改變情況，需在電路中再串聯一個電流表。
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變阻器

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