第十六章电压与电阻第四节变阻器.docx

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第十六章电压与电阻第四节变阻器

第十六章电压与电阻

第四节变阻器

教学目标：

1、通过观察了解变阻器的构造，理解变阻器的工作原理。

2、会使用变阻箱并能正确读数）知道什么是电阻，理解电阻是导体本身的一种性质。

教学重点：

1、滑动变阻器的正确使用

2、变阻器接入电路后电阻大小变化的判别及对电路中电流、电压的影响

知识点一：

变阻器

1.滑动变阻器

（1）构造：

如图甲所示：

由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、4个接线柱组成的。

（2）滑动变阻器的结构示意图如图乙，电路符号如图丙所示

（3）滑动变阻器的原理及其作用

①原理：

通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻大小的

②作用：

改变电路中的电流或部分电路两端的电压。

对电路起到保护作用

（4）变阻器的铭牌

变阻器滑片上还有一个铭牌，上面写有“50Ω1.5A”,50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0-50Ω。

1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A.；为了防止烧坏变阻器，通过变阻器的电流，不能超过允许的最大值。

2．滑动变阻器的接线方法：

接线情况

接入电路电阻线

滑片移动的效果

连入电路中的部分是AP段

滑片向右移，连入电路中的电阻丝变长，阻值变大；滑片向左移，连入电路中的电阻丝变短，阻值变小

连入电路中的部分是BP段

滑片向右移，连入电路中的电阻丝变短，阻值变小；滑片向左移，连入电路中的电阻丝变长，阻值变大

没有电阻连入电路

相当于一根导线

所以电阻全部连入电路

相当于定值电阻，其阻值等于变阻器的最大阻值

3.滑动变阻器的应用：

（1）收音机的音量旋钮

（2）电风扇调速器

（3）汽车的油量表、风速器、地磅、握力器都是利用滑动变阻器来改变电路中的电流或改变电阻两端的电压来工作的。

4.电阻箱

（1）电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器。

（2）使用方法：

使用时把两个接线柱接入电路，调节四个旋盘就能得到0～9999Ω之间的任一整数值。

（3）读数方法：

各旋盘下小三角指示的数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是电阻箱接入电路的电阻值。

如图所示接入电路中的电阻为35Ω

（4）滑动变阻器和电阻箱各有自己的优缺点：

滑动变阻器的优点是可以连续改变连入电路的电阻，缺点是不能准确读出连入电路的电阻值；电阻箱的优点是可以准确读出连入电路的电阻值，缺点是不能连续调节电阻的大小，其电阻的改变是跳跃式的。

5.不论是哪一种变阻器，闭合开关前都要将接入电路中的阻值调到最大。

6.电阻器接入电路中的电阻发生改变时，电流表、电压表的示数，灯泡的明暗程度变化规律（设小灯泡的电阻不随温度而改变）。

例题讲解：

例1、常用的滑动变阻器，它是靠改变电路中的电阻线的长度来改变电阻的器件，如图所示，当把B、D连入电路，要使电路中的电流增大，必须将滑片P向右端移动。

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。

如图所示，当把A、D连入电路，要使电路中的电流增大，即让电阻减小，因为接入电路中的是PD段，必须将滑片P向右端移动，减小PD段的长度，从而减小电阻,增大电流。

答案：

长度，右

例2、将滑动变阻器接入如图所示电路，使滑动变阻器的滑片P向A端移动时，小灯泡的亮度变暗．则电路的E、F点与变阻器接线柱的正确连接方法应是（　　）

A、E接B，F接AB、E接B，F接D

C、E接C，F接AD、E接C，F接D

解析：

要使滑动变阻器接入电路中的电阻按要求改变，应从两点考虑即

（1）滑片要一上一下连接；

（2）选好下面的接线柱。

本题中要求滑片向A移动小灯泡亮度变暗，也就是电流变小，进而分析，滑动变阻器接入电路中的电阻变大。

答案：

B

例3、滑动变阻器是靠改变电阻线在电路中的，逐渐改变连入电路的电阻大小，从而逐渐改变电路中的的；如图所示是一种调节收音机音量兼开关的调节器，它实际上是一个旋钮型变阻器．若接线片A、B已接入了电路，则顺时针转动旋钮触片时，收音机的音量将变（填“大”或“小”）．

解析:

这是一个滑动变阻器，接入电路中接线片不同，旋钮旋转时接入电路中的阻值也不同，若接线片A、B已接入了电路，则顺时针转动旋钮触片时，接入电路中的电阻变大，电路中的电流要变小，所以收音机的音量将变小。

答案:

长度电流小

跟踪练习：

1、（10镇江）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暗，则下列接法正确的是（）

A．M接C，N接BB．M接A，NC．M接C，N接DD．M接A，N接D

2、如图所示，闭合开关前，应将欢动变阻器的划片移到端，此时电路中电阻值，电路中电流。

有利于保护电路，当滑动变阻器的划片向左移动，小灯泡的亮度变，电源电压。

3、如图所示，若滑动变阻器的划片向C移动时，小灯泡的亮度变亮，那么应该将N接（）

A、B接线柱B、C接线柱C、D接线柱D、以上都可以

4、关于滑动变阻器的使用，下列说法错误的是（）

A、使用滑动变阻器时，必须有电流通过划片B、使用前应将划片置于最大处

C、通过变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流D、调光台灯内的变阻器与灯并联

5、关于滑动变阻器和电阻箱下列说法正确的是（）

A、它们都能改变接入电路的电阻的大小B、它们都能知道接入电路中的电阻大小

C、它们都能逐渐改变所在电路的电流大小D、它们都是靠改变导线的粗细来改变电阻的

6、（2013菏泽）如图11所示，电源电压为12V，用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路，要求：

电压表测量灯泡两端的

电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮。

答案：

1、A2、B端最大最小变亮不变3、B4、D5、A6、如图所示

总结归纳：

改变电阻靠滑变，一上一下路中串。

滑片移动看下线，电阻要大离它远，

电阻要小离它近，远大近小很方便。

知识点二:

滑动变阻器的应用

电路图

电压表所测部分

滑片向b移动电表

示数变化情况

、

表变化规律

阻值不随滑片的移动而改变的用电器

接入电路中的电阻变大，电流表和电压表示数都变小；灯泡变暗。

定值电阻两表同步变

阻值随滑片的移动而改变的用电器

接入电路中的电阻变大，电流表示数变小电压表示数变大；灯泡变暗。

动值电阻两表异步变

表测电源电压

接入电路中的电阻变大，电流表示数变小电压表示数变大；灯泡变暗。

电源电压不改变

并联电路

接入电路中的电阻变大，电流表示数不变，灯L1的亮度不变，灯L2的亮度变暗。

并联电路各顾各

电压表测电阻的电压，电流表测电路中的电流

接入电路中的电阻阻值不变，电流表示数不变，灯L1的亮度不变，电压表的示数变大。

接触器串联电压表，它对电路无影响，电路中的电流不改变，灯泡的亮度不改变，但电压表的示数要根据所测部分的电压值而改变

例题讲解：

例1、如图所示各电路图中，同种元件规格相同．当开关闭合后，能利用滑动变阻器使灯泡

熄灭并改变灯泡的亮度，又不会造成事故的电路是（）

解析:

图A滑动变阻器串联，当滑片P左右滑动时，只能改变灯泡亮度，不能使灯泡熄灭，不合题意。

图B变阻器与灯泡并联，当滑片滑到左端时，会引起灯泡短路，改变了灯泡亮度，符合题意。

图C器与灯泡串联，滑片使灯泡处于短路状态，无论怎样滑到滑片灯泡都不亮，不合题意。

图D变阻器与灯泡并联，当滑片P滑到左端时，会引起电源短路，不合题意。

答案:

B．

总结归纳：

当将滑动变阻器的两个下接线柱和滑片

三个接线头共同接入电路后，滑动变阻器可以

使部分电阻短路，如图所示。

例2、如图所示的两个电路中，电源电压相等，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时，灯泡L1、L2的亮度变化是（　　）

A、L1、L2都变亮B、L1、L2都变暗

C、L1变亮，L2变暗D、L1变暗，L2的亮度不变

解析：

在第一个图中，灯泡和滑动变阻器串联，滑片向

右移动，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路电流减小，

灯泡变暗。

在第二个图中，灯泡和滑动变阻器并联，移动滑片只能改变此支路的电流，不管滑片怎样移动，灯泡上的电压始终等于电源电压，灯泡亮度不变

答案：

D

总结归纳：

串联电路，等流分压;并联电路，等压分流；

并联电路各支路互不影响。

例3、（2010达州）如图所示的电路中，电源电压保持不变。

开关S闭合，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法正确的是（）

A.电流表示数变小，电压表示数变大

B.电流表示数不变，电压表示数变小

C.电流表示数不变，电压表示

数不变

D.电流表示数变大，电压表示数变小

解析：

电压表的电阻很大，相当于绝缘体，所以与电压表接触的滑片在移动时，电路中的电流不受影响，即电流表的示数不会改变；而在滑片移动时电压表的示数随它两端的电阻而改变。

答案:

B

总结归纳：

接触器上串联电压表，它对电路没影响。

电压表示数看电阻，电阻大来它也大。

跟踪练习：

1、计算机鼠标内装有自动控制作用的传感器，如图所示是它的工作原理示意图，当物体M在导轨上平行移动时，可带动与之相连的金属滑片P移动，通过电压表示数可反映物体M移动的距离，当物体M向右移动时，电流表示数将，电压表示数将。

（选填“变大”“变小”或“不变”）

2、如图是汽车、摩托车油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R′是定值电阻，R是滑动变阻器，则（　　）

A.向油箱里加油时，电流表示数变大B.燃油消耗下降时，电流表示数变大

C.、燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏D.、油箱加油过满时，电流表将被烧坏

3、（10重庆）重庆高速公路收费站于去年开始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，以下说法中正确的是（）

A．称重表相当于一个电压表B．电路中R/是没有作用的

C．当车辆超重时，称重表的示数越小D．当车辆超重时，称重表的示数越大

4、测灯泡的电流和电压，滑动变阻器改变灯泡的亮度，其电路图如下图所示．

（1）若某时刻电流表和电压表的量程和读数如图所示，则电流表的示数，电压表的示数为

（2）若使用的滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω，1.5A”字样，“1.5A”表示的含义是，“20Ω”表示的含义是

（3）连接电路之前，开关必须，滑动变阻器的滑片P必须置于.

（4）若要使灯泡的亮度变暗，滑片P应向端滑动．

（5）根据电路图连接对应的实物图

答案：

1、不变变大2、解析：

已知定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量的是电路中的电流，浮子和滑片相连，向油箱里加油时，浮子上浮，滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电流表示数变大，A正确。

燃油消耗下降时，浮子下浮，滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中电流变小，电流表示数变小，B错误。

燃油全部耗尽时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，电流表示数最小，C错误。

油箱加油过满时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，电路中电流最大，电流表示数最大，但还有保护电阻，不至于烧坏电流表，故D错误。

答案：

A．3、解析：

这是一个能显示车辆重的电路图，R实际上市一个变形的滑动变阻器，电路要求要能通过电表的示数显示车辆重。

A选项称重表如果是一个电压表，它串联在电路中显示的是电源电压，示数基本不改变，所以A选项是错误的。

R/在电路中起保护作用，防止车辆过重，没有接入电路，发生电源短路，所以B选项是错误的。

由图可知，当车辆越重时，滑动变阻器接入电路中的电阻越小，电流就越大，所以C选项是错误的，D选项是正确的。

答案：

D4、解析:

（1）如图所示电流表的量程为0～0.6A，所以分度值为0.02A，读数为0.32A;电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V。

（2）1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A；“20Ω”表示的含义是滑动变阻器在电路中的电阻变化范围为0～20Ω；（3）为防止电路中电流过大，或发生短路，连接电路时开关应是断开的，滑动变阻器接入电路中的阻值应是最大。

（4）从电路图中可知滑动变阻器的A端接入电路，滑片离A端越远，接入电路中的电阻越大，灯泡越暗。

（5）按电路图连接实物图时要注意①实物图的元件要和电路图的符号对应；②电流表、电压表的量程和正负接线柱要正确；③滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路中的电阻要变大。

答案:

（1）0.32A2.4V

（2）滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A；是滑动变阻器在电路中的电阻变化范围为0～20Ω；（3）断开B端（4）B（5）正确的电路图如上

课后练习:

1、（2011年广东省）硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力＿＿＿（选填“强”或“弱”）。

某些物质在温度很低时，电阻变为这就是超导现象。

如果能制造出常温下的超导体，它可以在下列哪些情境得到应用号）。

①用作电吹风的电热丝②用作白炽灯的灯丝③用作输电线缆

2、（2011四川泸州）如图所示，用铅笔芯做成一个滑动变阻器，移动左端的铜环可以改变铅笔芯接入电路的长度。

开关闭合后，铜环从A端向B端滑动，电压表示数和小灯泡亮度的变化情况是（）

A.电压表示数变大，灯变亮B.电压表示数变大，灯变暗

C.电压表示数变小，灯变暗D.电压表示数变小，灯变亮

3、（2014烟台）在如图的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由图示位置向左端滑动的过程中，下列判断正确的是（　　）

A．电流表A1示数变大B．电流表A2示数变小

C．电压表V和电流表A2的示数之比保持不变D．电压表V示数变大

4、（2011甘肃兰州）如图所示的插入式电阻箱的结构示意图。

它的最大电阻值是，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是。

5、（2014绵阳）在如图所示的电路中，电源两端电压恒定不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片由b向a移动的过程中，电压表的示数、小灯泡L的亮度分别会怎样变化（　　）

A．变小、不变B．变小、变暗C．变大、变亮D．变大、不变

6、（2011浙江嘉兴）如图是体育测试中某握力计的原理图，其中弹簧上端和滑

动变阻器滑片固定在一起，R0为保护电阻，握力大小可通过电压表示数来显示。

手握紧MN时，握力越大电压表的示数越大。

则下列电路中符合这一原理的是（）

7、如图所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电表示数的变化情况是（）

A.电压表V示数变小B.电流表A1示数变大

C.电流表A2示数变大D.电流表A1示数变小

8、（10烟台）在图所示的电路中，当开关闭合后，滑动变阻器滑片P向右移动时，对电表读数的变化，分析正确的是（）

A．电流表A、电压表V1示数都减小，电压表V2示数增大

B．电流表A、电压表V1示数都变大，电压表V2示数变小

C．电流表A的示数减小，两电压表示数不变

D．三个电表的示数都不变

9、（2014山东济宁）小梦为济宁市2014年5月份的体育测试设计了一个电子身高测量仪。

图中的四个电路中，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移。

能够实现身高越高，电压表或电流表示数越大的电路是（）

10、（10潍坊）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右移动。

电表的变化情况是（）

A．电压表和电流表示数都变小B．电压表和电流表示数都变大

C．电压表示数变大，电流表示数变小D．电压表示数变小，电流表示数变大

11、（10镇江）将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（）

A．A表和V表示数均变小B．A表示数变大，V表示数变小

C．A表示数变小，V表示数变大

D．A表和V表示数均变大

12、（10十堰）如图所示的电路中，电源的电压恒定不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中（）

A．电流表示数变大，灯变暗B．电流表示数变小，灯变亮

C．电压表示数不变，灯变暗D．电压表示数不变，灯变亮

13、（10芜湖）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动,在此过程中（）

A．电流表A示数变大，电压表V2示数变小B．电流表A示数变大，电压表V1示数变小

C．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大D．电压表V1示数不变，电压表V2示数变大

14、小明在科技活动中,了解到有一种用半导体材料制成的热敏电阻,其电阻R随温度t变化的图像如图甲所示.

（1）热敏电阻的阻值随温度的升高而（选填“增大”或“减小”）

（2）小明想利用热敏电阻制成温度报警器，实验室中有两只外形完全相同的电阻R1和R2，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻（阻值不随温度的变化而变化）。

为了辨别它们，小明设计了如乙图所示的电路图。

①接下来下来小明应如何操作？

②据观察到的什么现象辨别出热敏电阻？

15、（2014•宜宾）如图所示，是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表是显示的数据来反应水位升降情况．水位最低时，滑杆P随位于R的a端处．L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻．下列判断正确的是（）

　A．当水位不变时，则电压表示数不变，指示灯不亮

　B．当水位下降时，则电压表示数变小，指示灯变亮

　C．当电压表示变大，指示灯变暗，则表明水位上升

　D．若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线即为水位计零刻度线

16、（2014苏州）为了测定风速的大小，小明设计了四种装置，如图所示．图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动．现要求：

当风吹过探头时，滑动变阻器凡的滑片P向上移动，且风速增大时电压表的示数增大．以下四个图中符合要求的是 （）

17、（2011湖南）光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变。

“光强”是表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）。

实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图所示，由图可知（）

A．光敏电阻的阻值随光强的增强而变大

B．光敏电阻的阻值随光强的增强而变小

C．光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小

D．光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大

18、小霞设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，金属迎风板与绝缘轻弹簧的一端N相接，一起套在有一定电阻的光滑金属杆上电路中左端导线与金属杆的M端相连，右端导线接在迎风板的N点，并可随迎风板在金属杆上滑动，导线与金属杆接触良好。

电源两端电压不变，闭合开关，当风力增大时，电压表的示数将（）

A.变小B.不变C.变大D.无法判断

19、（2013•德州）2013年5月，德州市教育局利用如图所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试．测试者向前推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大．吴月同学设计了如图所示的四种电路，其中滑

动变阻器的滑片向右滑动时，电表示数增大的电路是（　　）

20、（2013年兰州）如图所示的电路，闭合开关，观察发现灯泡L1亮、L2不亮。

调节变阻器滑片P，灯泡L1的亮度发生变化，但灯泡L2始终不亮。

出现这一现象的原因可能是（）

A

．灯泡L2灯丝断了B．滑动变阻器短路了

C．灯泡L2短路了D．滑动变阻器接触不良

21、（2014兰州）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。

变化开关S后，向右移动滑片P。

下列说法中正确的是（    ）

A．电压表的示数变大

B．电压表的示数变小

C．电流表A的示数变大

D．电流表A1的示数变小

课后练习答案:

1、弱零③2、D3、C4、15Ω7Ω5.A6、B7、D8、A9、B10、C11、D12、C13、A14、①用酒精灯对其中一个电阻加热，并观察电流的的示数变化②如果电流表的示数变大，则被加热的电阻是热敏电阻。

如果电流表的示数不改变则另一个电阻是热敏电阻15、C16、D17、B18、A19、D20、C21、D