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第十四章 欧姆定律
14.2 变阻器
1. 了解滑动变阻器的构造、在电路中的符号,理解变阻器的工作原理;
2. 正确使用滑动变阻器改变电路中的电流;
3. 会对电阻箱进行读数,了解电阻箱和滑动变阻器的区别。
题型汇总:变阻器、滑动变阻器的工作原理、滑动变阻器的使用。
变阻器
定义:是用来改变接入电路中的电阻大小的器件;
种类:常见的有滑动变阻器、电阻箱和电位器;
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改变电路中的电流;②保护电路。
3.滑动变阻器接线方式以及注意事项:
滑动变阻器连接时应“一上一下”的把接线柱接入电路中。连接电路时应把滑动变阻
器的滑片滑至阻值最大处。若都接在上接线柱,等于是把金属杆部分串联进电路,而金属
杆相当于导线;若都接在下接线柱,等效于把整个电阻串联进电路。这两种情况,无论怎
样移动滑片,接入电路的电阻都不会变化。
电阻箱
使用方法:将电阻箱的两个接线柱连入电路中,调节四个旋钮就能得到 0~9999 Ω之间
的任意整数电阻值。
变阻器的应用
家用电器的挡位调节器件实质是一种变阻器,通常称为机械式电位器,它通过机械式
旋钮调节阻值大小。可调节亮度的电灯,可调温度的电热毯、电饭锅等都含有电位器。
考点一 变阻器
1.收音机的音量控制旋钮实际上是一个 ,通过改变接入电路中导体的
来改变通过喇叭的电流,达到改变声音大小的目的。
【解答】解:收音机的音量控制旋钮实际上是一个旋钮型滑动变阻器,它通过变阻器接入电路中导体的长度来改变电阻大小来改变电流,从而改变了声音的大小。
故答案为:滑动电阻器;长度。
2.如图所示是实验室里的另一种变阻器,它叫 ;它的读数是 。
Ω
【解答】解:图示变阻器为电阻箱,该电阻箱的示数为:
1 ×1000+6 ×100+1 ×10+5 ×1=1615 。
故答案为:电阻箱;1615。
Ω Ω Ω Ω Ω
3.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”)。
【解答】解:
(1)顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律
可知:电路中电阻变小,则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同
的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制
作的话,起不到明显改变电阻的目的。
故答案为:b和c;镍铬合金丝。
4.某滑动变阻器上标有“50 2A”字样,其中50 表示 ,
2A表示 。
Ω Ω
【解答】解:50 表示该变阻器的最大阻值是50 ;
2A表示该变阻器允许通过的最大电流是2A。
Ω Ω故答案为:此滑动变阻器的最大阻值是50 (或此滑动变阻器的阻值调节范围是0~
50 );
Ω
此滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
Ω
5.如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是
;如图乙是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是 。
Ω Ω
【解答】解:(1)当5个铜塞都拔出时,此时5根电阻丝串联,总电阻最大,它们的
总电阻R=5 +5 +2 +2 +1 =15 ;
当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入。由图可知,A、B
Ω Ω Ω Ω Ω Ω
两个接线柱之间的电阻是5 +2 =7 。
(2)由图可知,电阻箱接入电路的阻值:R=0×1000 +1×100 +6×10 +2×1 =162 ;
Ω Ω Ω
故答案为:7;162。
Ω Ω Ω Ω Ω
考点二 滑动变阻器的工作原理
6.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
【解答】解:滑动变阻器是靠改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻的。
故选:C。
7.滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻丝的 来改变电阻,其电阻丝宜用
(选填“铜丝”或“镍铬”)合金丝制成,某一滑动变阻器标有“50 1.5A”的字样,
其中“1.5A”表示 电流是1.5安培。
Ω
【解答】解:(1)滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变接入电路的
阻值的;
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同
的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的目的;故滑动变阻器的电阻丝选用的是镍铬合金丝;
(3)变阻器铭牌的“50 ,1.5A”表示此变阻器的最大电阻为50 ,允许通过的最大电
流是1.5A。
Ω Ω
故答案为:长度;镍铬;允许通过的最大。
考点三 滑动变阻器的使用
8.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.
【解答】解:根据滑动变阻器的使用规则可知,滑动变阻器的接法按是一上一下的原则;
在闭合开关前,应将滑动变阻器阻值应调至最大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.下图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻
变小的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
A、滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度增大,接入电路中的电阻变大,故A不合
题意;
B、同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动时,接入的电阻不变,故B
不合题意;
C、同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动时,接入的电阻不变,
故C不合题意;
D、滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度减小,接入电路中的电阻变小,故D符合
题意。
故选:D。10.小明利用如图所示的实验装置尝试改变小灯泡的亮度,则下列说法中错误的是
( )
A.向左滑动时,小灯泡变亮
B.向右滑动时,小灯泡变暗
C.铅笔芯与金属夹子的组合相当于一个变阻器
D.应避免将金属夹子移动到最左端,以免小灯泡短路
【解答】解:(1)铅笔芯与金属夹子的组合相当于一个变阻器,金属夹子向左滑动,
铅笔芯接入电路的长度变短,电路总电阻R变小,电源电压U不变,由I= 可知电路
电流I变大;
灯泡电阻R 不变,灯泡电压U =IR 变大,灯泡实际功率P =IU 变大,灯泡变亮;向
L L L L L
右滑动时,与之相反,小灯泡变暗,故ABC正确;
(2)当金属夹子移到最左端时,电流经灯泡回负极,小灯泡不会短路,故D错误。
故选:D。
11.某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻
器的滑片移动到最大阻值处,闭合电键S,发现小灯不亮。接下来的操作,在以下步骤
中最合理的是( )
A.断开电键S,更换灯泡重新实验
B.断开电键S,增加电池的节数重新实验
C.断开电键S,拆掉导线重新连接电路
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
【解答】解:AB、当电路发生断路故障时,换用灯泡或增加电池数量,灯泡同样不发
光,故AB不够合理;
C、如果灯丝断了或导线发生断路,拆掉导线重新连接电路,灯泡仍然不亮,故 C不够
合理;
D、该电路为串联电路,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D最合理。故选:D。
12.如图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是
三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金展滑片相连,转动旋钮,滑片
在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.要调节灯泡亮度,电位器有3种接入方式可以实现目的
B.电位器与灯泡并联
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋纽时灯泡变亮
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【解答】解:
A、要调节灯泡亮度,图中电位器有两种接入方式可以实现目的,分别是 bc和ab两种
方式;故A错误;
B、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故
B错误;
C、若只将a、c接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所
以不能改变灯泡的亮度,故C错误;
D、若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接
入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故D正确。
故选:D。
13.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电
阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变长,滑动变阻器连
入电路的电阻变大,故A正确;
B、滑动变阻器同时接上面两个接线柱,滑动变阻器相当于导线,移动滑片,滑动变阻
器接入电路的阻值不变,故B错误;C、滑动变阻器同时接下面两个接线柱,滑动变阻器被结成定值电阻,移动滑片,滑动
变阻器接入电路的阻值不变,故C错误;
D、向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,接入电路的滑动变阻器阻值
变小,故D错误;
故选:A。
14.如图所示,将两个滑动变阻器串联起来,将 a端和b端接入电路中,要使两个滑动变
阻器的总电阻最大,那么这两个变阻器的滑片的位置为( )
A.P 在最左端,P 在最右端
1 2
B.P 在最右端,P 在最左端
1 2
C.P 在最右端,P 在最右端
1 2
D.P 在最左端,P 在最左端
1 2
【解答】解:如图,将a端和b端接入电路中,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P 在最左端,P 在最左端。
1 2
故选:D。
15.图中所示的各电路中,同种元件的参数均为相同,能利用滑动变阻器调节电灯从亮到
熄灭的正确电路是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、图A中滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到左端时,会引起电源短
路,所以该选项不符合题意。B、图B中滑动变阻器与灯泡串联,当滑片P左右滑到时,只能改变灯泡亮度,不能使
灯泡熄灭,所以该选项不符合题意。
C、图C中滑动变阻器与灯泡串联,滑片P使灯泡处于短路状态,无论怎样滑到滑片灯
泡都不亮,所以该选项不符合题意。
D、图D中滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到右端时,会引起灯泡短路,实现灯泡
由亮到灭,所以该选项符合题意。
故选:D。
16.在如图所示的电路中,由滑动变阻器控制灯泡的亮暗,要求滑片P向右移动时,灯泡
的亮度增大,则滑动变阻器接入电路的方式是( )
A.A接M点,B接N点 B.C接M点,B接N点
C.B接M点,D接N点 D.C接M点,D接N点
【解答】解:滑片P向右移动时,灯泡的亮度增大,说明电路中的电流变大,根据欧姆
定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻会减小,说以应该解 AD或BD接线柱,故C正
确。
故选:C。