第4節(jié)變阻器（雙基過關(guān)考點突破）-九年級物理全一冊通關(guān)講義（人教版）

第4節(jié)變阻器雙基過關(guān)知識點一、變阻器1.變阻器（1）概念：能改變接入電路中電阻大小的元件。（2）分類：滑動變阻器、電阻箱、電位器。2.滑動變阻器（1）結(jié)構(gòu)（2）原理：改變接入電路中電阻絲的長度來改變電路的電阻。（3）電阻絲的選材：滑動變阻器的電阻絲選用電阻率較大的材料，表面涂有絕緣漆，與滑片P接觸的位置應(yīng)把絕緣漆刮掉，接觸良好。（4）銘牌的含義：滑動變阻器銘牌上一般標(biāo)有允許通過的最大電流和最大電阻，如標(biāo)有“50Ω1.5A”表示該滑動變阻器的最大電阻為50Ω，允許通過的最大電流為1.5A。（5）滑動變阻器的接法①原則：“一上一下”②具體接法：a.連接AD接線柱（如下圖）說明：該接法是把電阻絲PA段連入電路，當(dāng)P向左滑動時，連入的電阻減少；當(dāng)P向右滑動時，連入的電阻增加。b.連接AC接線柱（如下圖）說明：該接法是把電阻絲PA段連入電路，當(dāng)P向左滑動時，連入的電阻減少；當(dāng)P向右滑動時，連入的電阻增加。c.連接BD接線柱（如下圖）說明：該接法是把電阻絲PB段連入電路，當(dāng)P向左滑動時，連入的電阻增加；當(dāng)P向右滑動時，連入的電阻減少。d.連接BC接線柱（如下圖）說明：該接法是把電阻絲PB段連入電路，當(dāng)P向左滑動時，連入的電阻增加；當(dāng)P向右滑動時，連入的電阻減少。e.連接AB接線柱（如下圖）說明：該接法是把電阻絲AB段全部連入電路，不管P向左或向右滑動時，連入的電阻均不變，相當(dāng)于一個阻值為滑動變阻器最大電阻的定值電阻。f.連接CD接線柱（如下圖）說明：該接法是電阻絲全未連入電路，不管P向左或向右滑動時，均沒有電阻連入電路，相當(dāng)于一根導(dǎo)線連入電路。3.電阻箱（1）旋鈕式電阻箱①結(jié)構(gòu)②使用原理：電阻箱內(nèi)有很多個定值電阻，把電阻箱的兩個接線柱串接入電路，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)，可將不同阻值的電阻連入電路，并從面板中讀出連入電路的阻值。③讀數(shù)：將各旋鈕開關(guān)下面小“△”所指的數(shù)值乘上對應(yīng)的倍率，再全部加起來，即為連入電路的阻值，如下圖讀數(shù)：1000×4Ω＋100×7Ω＋10×0Ω＋1×5Ω＝4705Ω（2）插入式電阻箱①結(jié)構(gòu)②使用原理：將電阻箱的兩個接線柱串接入電路中，不插入銅柱時，全部電阻絲連入電路，插入哪一個銅柱，該空隙下的電阻絲短路。③讀數(shù)：將未插入銅柱下的電阻絲的阻值相加，即為連入電路的阻值。如該電阻箱連入電路的阻值為8Ω?；A(chǔ)自測：1．如圖所示是滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖。若把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，要求滑片P向右滑動時，能使連入電路的電阻減小，則A、B、C、D四個接線柱中應(yīng)該接（）A．BC B．AC C．AD D．AB【答案】A【解析】A．接BC兩個接線柱時，滑片P向右滑動時，連入電路的電阻變小，故A符合題意；B．接AC兩個接線柱時，滑片P向右滑動時，連入電路的電阻變大，故B不符合題意；C．接AD兩個接線柱時，滑片P向右滑動時，連入電路的電阻變大，故C不符合題意；D．接AB兩個接線柱時，不能改變接入電路中電阻絲的長度，故D不符合題意。故選A。2．如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動時，能使電路中的電阻變小的接法是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】A．圖滑動變阻器的接線柱接C和D，無電阻絲連入電路，電阻為0，故A不符合題意；B．圖滑動變阻器的接線柱接B和D，連入電路中的電阻絲是PB部分，當(dāng)滑片P向左滑動時，PB電阻絲長度變大，電阻變大，故B不符合題意；C．圖滑動變阻器的接線柱接B和A，連入電路中的電阻絲是AB部分，無論怎樣移動滑片，滑動變阻器接入電路電阻不變，故C不符合題意；D．圖滑動變阻器的接線柱接A和D，連入電路中的電阻絲是AP部分，當(dāng)滑片P向左滑動時，AP電阻絲長度變小，電阻變小，故D符合題意。故選D。3．實驗室的滑動變阻器通過滑片改變接入電路中電阻絲的___________來改變連入電路的電阻值；如圖所示的電阻箱的示數(shù)為___________Ω?！敬鸢浮?/p>

長度

3658【解析】[1]實驗室常用的滑動變阻器，它是改變接入電路中的電阻絲的長度來改變電阻的器件，接入電路的電阻絲長度越長，電路中的電阻越大。[2]電阻箱的示數(shù)為R=3×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=3658Ω4．如圖所示，當(dāng)線夾子在鉛筆芯上滑動時，燈泡的亮度發(fā)生變化，這是通過改變鉛筆芯連入電路中的___________來改變其電阻的大小，電學(xué)實驗器材中的___________是就根據(jù)這一原理制成的，若將夾子從一端移動到另一端的過程中，燈泡的亮暗變化不明顯，為使燈泡的亮暗變化較明顯，可以換更___________（選填“粗”或“細(xì)”）的鉛筆芯。【答案】

長度

滑動變阻器

細(xì)【解析】[1][2]導(dǎo)線在鉛筆芯上滑動，能改變連入電路的電阻，從而改變電路中的電流，改變燈泡的亮度，實驗器材中的滑動變阻器就是利用該原理制成的。[3]夾子A從最左端移動到最右端的過程中，他發(fā)現(xiàn)燈泡亮度變化不明顯，說明電流的變化比較小，根據(jù)歐姆定律公式可知，電阻變化較小，故應(yīng)選用電阻較大的鉛筆芯，即換用更細(xì)的鉛筆芯。5．滑動變阻器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻。如圖所示，當(dāng)滑片向C端移動時，它的電阻值___________。（“變大”、“不變”或“變小”）【答案】變大【解析】滑動變阻器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻的。由圖可知，導(dǎo)線連接的是變阻器接的B、D兩接線柱，當(dāng)滑片向C端移動時，滑片與B之間的電阻絲長度變長，所以它接入電路中的電阻值變大。6．如圖所示的是實驗室中常見的滑動變阻器。它上面標(biāo)的“20Ω”指的是______（填接線柱字母代號）兩個接線柱之間的電阻值，“2A”指的是允許通過的______為2A?！敬鸢浮?/p>

A、B

最大電流【解析】[1][2]標(biāo)有“20Ω2A”字樣的滑動變阻器，“20Ω”指的是AB接線柱間的電阻值，“2A”指的是變阻器允許通過的最大電流為2A。7．如圖所示的是插入式電阻箱的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A、B兩個接線柱之間的電阻值是______Ω?！敬鸢浮?【解析】當(dāng)銅塞插入時，則該銅塞處的電阻絲就會短路，這部分電阻就會消失。由圖可知，A、B兩個接線柱之間的電阻是知識點二、練習(xí)使用滑動變阻器活動1.用滑動變阻器改變小燈泡的亮度【實驗設(shè)計】【實驗步驟】（1）按電路圖連接電路，連接電路時，開關(guān)斷開；（2）檢查無誤后閉合開關(guān)，緩慢移動滑動變阻器的滑片，使連入電路的電阻逐漸增大時，觀察小燈泡亮度的變化；（3）緩慢移動滑動變阻器滑片，使連入電路的電阻逐漸減小時，觀察小燈泡亮度的變化?！緦嶒灛F(xiàn)象】通過實驗發(fā)現(xiàn)，小燈泡的亮度隨滑動變阻器連入電阻增大而變暗，隨滑動變阻器連入電阻減小而變亮。【實驗結(jié)論】滑動變阻器與燈泡串聯(lián)入電路時，改變滑動變阻器連入電路的阻值，可以改變電路中的電流，使燈泡的亮度發(fā)生變化?；顒?.用滑動變阻器控制電阻兩端的電壓【實驗設(shè)計】【實驗步驟】1.按電路圖連接電路，連接電路時，開關(guān)斷開，電流表與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，電流均“＋”進(jìn)“－”出，電流表和電壓表均應(yīng)選擇合適的量程；2.檢查無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使連入的電阻緩慢增加或減少，觀察電壓表示數(shù)的變化情況；3.換用阻值不同的定值電阻，重復(fù)上述實驗?！緦嶒灛F(xiàn)象】接阻值大一點的定值電阻時，電阻兩端的電壓會變大，移動滑動變阻器的滑片，使滑動變阻器的電阻變大時，定值電阻兩端的電壓變小。【實驗結(jié)論】用滑動變阻器控制電阻兩端的電壓時，既可以改變電阻兩端的電壓，也可以保證電路中換用不同阻值的電阻時，電阻兩端的電壓不變?；A(chǔ)自測8．通過改變接入電路中電阻線的______改變電阻，從而改變電路中的______和______，有時還起到______的作用?！敬鸢浮?/p>

長度

電流

電壓

保護(hù)電路【解析】[1]滑動變阻器的工作原理是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻。[2][3]滑動變阻器通過改變自身電阻大小，來改變電路中的電壓和電流大小。[4]將滑動變阻器的最大阻值接入電路中時，電路中電流較小，所以滑動變阻器還可以保護(hù)電路。9．使用滑動變阻器的注意事項：①接線時必須遵循“______”的原則；②如果選擇“______”，則滑動變阻器的阻值接近于______，相當(dāng)于接入一段導(dǎo)線；③如果選擇“______”，則滑動變阻器的阻值將是最大值且不能改變，相當(dāng)于接入一段______；④當(dāng)所選擇的下方接線柱（電阻絲兩端的接線柱）在______，滑動變阻器接入電路的有效電阻就在______；⑤滑片距離下側(cè)已經(jīng)接線的接線柱______，連入電路中的電阻______?！敬鸢浮恳簧弦幌?/p>

全上

0

全下

定值電阻

哪一邊

哪一邊

越遠(yuǎn)

越大【解析】①[1]滑動變阻器在接入電路中，必須接上面一個接線柱，再接下面一個接線柱，即“一上一下”接法。②[2][3]如果同時接上面兩個接線柱，即“全上”，滑動變阻器的電阻絲就沒有接入電路，滑動變阻器接入電路的阻值為0，相當(dāng)于接入一根導(dǎo)線。③[4][5]如果同時接下面兩個接線柱，即“全下”，滑動變阻器的電阻絲就全部接入電路，滑動變阻器接入電路的阻值最大，且不能調(diào)節(jié)大小，相當(dāng)于接入一個定值電阻。④[6][7]滑動變阻器在接入電路時，選擇哪邊的下面的接線柱，則那邊的電阻絲就被接入電路中，滑動變阻器接入電路的有效電阻就在哪一邊。⑤[8][9]滑動滑動變阻器的滑片時，滑片距離下邊已經(jīng)接線的接線柱越近，滑動變阻器接入電路中的電阻就越??；滑片距離下邊已經(jīng)接線的接線柱越遠(yuǎn)，滑動變阻器接入電路中的電阻就越大。10．如圖是小燈泡和滑動變阻器連入電路的4種不同情況，能利用滑動變阻器調(diào)節(jié)小燈泡從亮到熄滅，但又不會發(fā)生電路故障的正確電路是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】A．滑動變阻器和電燈是串聯(lián)的，移動滑片，能改變電燈的電壓和電流，但是不能使電燈的電流為零，電燈只能從亮到暗，不會變滅，故A不符合題意。B．當(dāng)滑片滑到左端，電燈被短路，會發(fā)生電路故障，故B不符合題意；C．當(dāng)滑片滑到右端，電燈被短路，發(fā)生電路故障，故C不符合題意；D．當(dāng)滑片滑到右端，電燈的電壓等于電源電壓，電燈電壓最大，電燈最亮；當(dāng)滑片滑到最左端，電燈被短路，電燈熄滅；在滑片從左端到右端的移動過程中，電燈從亮到滅，故D符合題意。故選D。11．如圖所示，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)時，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表和電壓表示數(shù)將（）A．變大、變小 B．不變、不變 C．變小、不變 D．不變、變大【答案】B【解析】由圖可知，該電路為并聯(lián)電路，電壓表測量電源的電壓，電流表測量通過定值電阻的電流；閉合開關(guān)時，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，由于并聯(lián)電路中各支路互不影響，所以通過定值電阻的電流不變，電流表示數(shù)不變；由于電源電壓不變，所以電壓表示數(shù)不變，故ACD不符合題意，B符合題意。知識點三、變阻器的應(yīng)用1.電位器某些家用電器音量調(diào)節(jié)的器件實質(zhì)是一種變阻器，通常稱為電位器。它通過機械式旋鈕調(diào)節(jié)接入電路阻值的大小，其結(jié)構(gòu)如圖所示?？烧{(diào)節(jié)亮度的電燈，可調(diào)溫度的電熱毯、電飯鍋等都含有電位器。2.數(shù)字電位器數(shù)字電位器是用數(shù)字信號控制電阻的器件(集成電路)。它有耐震動、噪聲小、壽命長、抗環(huán)境污染等重要優(yōu)點,在自動檢測與控制、智能儀器儀表、消費類電子產(chǎn)品等許多重要領(lǐng)域得到應(yīng)用?；A(chǔ)自測12．很多家庭臥室用的可調(diào)亮度的臺燈，旋鈕（電位器）就是變阻器，其外形及結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于它的使用，下列說法正確的是（）A．電位器是通過改變接入電路中電阻絲的溫度來改變阻值大小的B．將A和B接入電路，無法改變通過電位器的電流C．將A和C接入電路時，當(dāng)滑片順時針旋動時，電位器接入電路的電阻變小D．將B和C接入電路時，當(dāng)滑片順時針旋動時，電位器接入電路的電阻變小【答案】D【解析】A．電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變阻值大小的，故A錯誤；B．把A和B接入電路，接入了左半段，當(dāng)滑片順時針旋動時，電位器接入電路電阻增大，電源電壓不變，電流變小，故B錯誤；C．只把A和C接入電路，電位器相當(dāng)于定值電阻，移動滑片，不管是順時針轉(zhuǎn)動還是逆時針轉(zhuǎn)動，電阻不變，電源電壓不變，無法改變通過電位器的電流，故C錯誤；D．只將B、C兩點接入電路，接入了右半段，當(dāng)滑片順時針旋動時，電位器接入電路電阻變小，故D正確。故選D。13．如圖所示是調(diào)節(jié)臺燈亮度的電位器的外形及其內(nèi)部構(gòu)造，圖中A、B、C三個焊接點相當(dāng)于變阻器的三個接線柱。下列說法正確的是（）A．臺燈上的LED燈是由導(dǎo)體材料制成的B．將B和C接入電路時，當(dāng)滑片順時針旋轉(zhuǎn)時，電位器接入電路的電阻變小C．將A和B接入電路時，當(dāng)滑片逆時針旋轉(zhuǎn)時，電位器接入電路的電阻變大D．電位器是通過改變電阻絲的橫截面積來改變接入電路中的電阻大小【答案】B【解析】A．LED燈是由半導(dǎo)體材料制成的，故A錯誤；B．只將B、C兩點接入電路，接入了右半段，當(dāng)滑片順時針旋動時，接入電路中電阻絲的長度變小，電位器接入電路電阻變小，故B正確；C．把A和B接入電路，接入了左半段，當(dāng)滑片逆時針旋動時，接入電路中電阻絲的長度變小，電位器接入電路電阻減小，故C錯誤；D．電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變阻值大小的，故D錯誤。故選B。14．如圖所示，甲為可調(diào)亮度臺燈，乙為電位器的結(jié)構(gòu)圖，A、B、C為電位器的三個接線柱，轉(zhuǎn)動滑片可調(diào)節(jié)燈泡亮度。下列分析正確的是（）A．電位器與燈泡并聯(lián)B．電位器是通過改變接入電路中電阻絲長度來改變燈泡亮度C．要調(diào)節(jié)燈泡亮度，電位器有3種接入方式可以實現(xiàn)目的D．若只將B、C接入電路，順時針轉(zhuǎn)動旋鈕時燈泡變暗【答案】B【解析】A．電位器串聯(lián)在電路中能改變電路中電流的大小，所以圖中電位器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，故A錯誤；B．電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻，從而改變電路的電流達(dá)到改變燈泡亮度的目的，故B正確；C．若只將A、C接入電路，電位器的全部電阻絲都接入電路，不能改變電路的電流，所以不能改變燈泡的亮度，只能將B、C或A、B接入電路，故C錯誤；D．若只將B、C接入電路，滑片右邊的電阻絲接入電路；順時針轉(zhuǎn)動旋鈕時，電位器接入電路的電阻變小，電路中電流變大，燈泡變亮，故D錯誤。故選B?？键c突破考點1.滑動變阻器的使用方法：滑動變阻器的使用及接法使用:滑動變阻器調(diào)節(jié)用電器中的電流時,要使滑動變阻器與用電器串聯(lián),根據(jù)滑動變阻器的使用規(guī)則閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動變阻器接入電路的阻值最大。接法:“一上一下”接入電路中,接入電路的有效部分取決于下方接線柱。例1.（2022·浙江臺州·中考真題）當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，接入電路的阻值變大。選擇的接線柱是（）A．AB B．CD C．BD D．AD【答案】D【解析】AB．滑動變阻器應(yīng)該一上一下連接，連接AB或CD接線柱，移動滑動變阻器的滑片，不能改變滑動變阻器的阻值，故AB不符合題意；C．連接BD接線柱，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，接入電路的阻值變小，故C不符合題意；D．連接AD接線柱，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，接入電路的阻值變大，故D符合題意。故選D。例2.（2021·廣西河池·中考真題）如圖所示的電路中，R是滑動變阻器，L是小燈泡，閉合開關(guān)S，在確保各元件安全的前提下，把滑動變阻器的滑片P自左向右移動，下列選項正確的是（）A．電流表示數(shù)變大 B．電流表示數(shù)不變C．小燈泡L變亮 D．小燈泡L變暗【答案】A【解析】AB．燈泡和變阻器并聯(lián)，把滑動變阻器的滑片P自左向右移動，變阻器阻值減小，電壓不變，根據(jù)，變阻器支路電流變大，燈泡支路電流不變，總電流變大，電流表示數(shù)變大，故A正確，B錯誤；CD．因為并聯(lián)，所以變阻器支路不影響燈泡，燈泡亮度不變，故CD錯誤。故選A?？键c2.變阻器在生活中的應(yīng)用方法：“兩步”解決含有傳感器類變阻器電路分析問題明原理：明確傳感器的類型及其工作原理——即通過哪種方式引起電阻的改變；析電路：分析電路結(jié)構(gòu)，明確電阻變化引起的電路中其他物理量的變化。例3.（2022·浙江紹興·中考真題）學(xué)習(xí)了《質(zhì)量測量工具的進(jìn)化》的STEAM課程，小敏認(rèn)識并使用了如圖臺秤，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度與所測物體質(zhì)量成正比。根據(jù)臺秤示數(shù)變化規(guī)律