浙教版科学2022-2023学年上学期八年级“冲刺重高”讲义（二十五）：变阻器【word，含答案】

一、变阻器的应用
在生活、生产和实验中，常常要改变电路中电流的大小，如通过改变电流来控制电动汽车的行车速度，调节收音机的音量，调节台灯的灯泡亮度等。电路中电流大小的改变可以通过改变电阻的大小来实现。
（一）电阻器
(1)概念:生产、生活和实验研究中，用到的具有一定阻值的元件叫电阻器，也称为电阻。
(2)作用:控制电路中的电流大小。
（二）变阻器
(1)概念:可以改变电阻值的电阻器。
(2)作用:改变电路中的电流大小。
(3)应用:①改变音响设备发出声音的品质；②改变收音机和电视机等的音量；③改变电动汽车的行车速度。
二、滑动变阻器
（一）原理
靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小。
（二）作用
调节滑动变阻器滑片可以逐渐改变连入电路的电阻，从而逐渐改变电路中的电流。
（三）构造
滑动变阻器是由绝缘体瓷筒、线圈、金属棒、滑片、上下接线柱等元件组成。套在瓷筒上的线圈由表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成，它的两头分别与两个下接线柱相连，套在金属棒上的滑片可在金属棒上滑动，并与线圈紧密接触，线圈上能接触滑片的地方，绝缘漆已被刮去。
结构示意图和符号
滑动变阻器的结构示意图和电路图中的符号如图所示。
滑动变阻器的连接方式
①滑动变阻器接入电路的接线柱必须“一上一下”；
②有效电阻的长度取决于下面接入电路的接线柱到滑片P的距离，滑片P到下面接线柱的长度越长，电阻越大，滑片P到下面接线柱的长度越短，电阻越小，可简记为“近小远大”。
使用滑动变阻器应注意以下四点
(1)要了解所使用滑动变阻器的阻值范围和允许通过的最大电流。如一个变阻器上标有“50欧 1安”字样，表示此滑动变阻器的最大阻值是50欧，允许通过的最大电流是1安。使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择，不能使通过的电流超过最大电流值。
(2)滑动变阻器接入电路的两个接线柱必须是“一上一下”。 不能同时使用上面两个接线柱( R = 0),也不能同时使用下面两个接线柱( R为定值，即最大阻值)，这样就起不到改变电路的电阻的作用。
(3)为了保护电路，在通电前应将滑片置于阻值最大处，即离所选下接线柱最远的一端。
(4)滑动变阻器要与被控制的用电器串联。
旋钮型变阻器的工作原理
通过改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻的大小。连接实际电路时，要注意是哪两个接线柱接入了电路，旋钮触片是顺时针旋转还是逆时针旋转，然后判断电阻的变化。
【能力拓展】
（一）判断滑动变阻器接入电路的阻值变化，具体可按以下步骤:
　①仔细观察滑动变阻器在电路中接法，是否“一上一下”，特别要关注“一下”在滑动变阻器的哪一端。
　②确认滑动变阻器的有效接入长度，也就是“一下”到滑片P的长度。
　③根据滑片位置的变化，判断有效电阻丝长度变化，从而判断接在电路中的滑动变阻器电阻大小的变化。
　④根据变阻器的有效长度的变化，判断电流的大小变化情况。有效电阻丝变长，电流变小,有效电阻丝变短，电流变大。
（二）滑动变阻器的电阻丝一般是由熔点高、电阻大的镍铬合金制成的，受温度影响小，阻值稳定。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，达到明显改变电阻的目的，而若用其他材料制作，则达不到明显改变电阻的目的。
例1、在“练习使用滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中，某班级对照图甲所示的电路图进行了分组实验。
（1）请利用笔代替导线，将乙实物图连接完整（要求：滑动变阻器滑片向左移动灯泡变亮）。
（2）开关闭合前，滑片P应该滑到最大阻值处，目的是 　 　。
（3）实验中，有同学发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度都不能改变，而且非常暗，原因可能是 　 　。
例2、如图所示，给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中，当滑片P向左滑动时，使连入电路中的电阻变大的接法是（　　）
A．B．C．D．
例3、如图所示，AM为导线，BM、CN为两根相同的电阻丝，下列说法正确的是( )
A.S和A接触，P向右移动灯泡变亮
B.S和B接触，P向右移动灯泡亮度变暗
C.S和C接触，P向左移动灯泡变亮
D.S和C接触，P无论怎样移动灯泡亮度不变
例4、如图甲是插入式电阻箱的结构示意图，它的最大电阻值是________Ω，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω；乙图中电阻箱的示数是________Ω，它与滑动变阻器相比，最大好处是________
1．如图所示，关于灯泡变亮的说法中正确的是（　　）
A．M连E接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向右移
B．M连F接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向右移
C．M连E接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向左移
D．M连F接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向左移
2.如图是音响上音量调节装置，其简化电路如图右，需在M、N间接入一个滑动变阻器，使滑片P向右移动时电流减小，音量降低。下列连接方式中可行的是（ ）
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．关于如图所示的滑动变阻器，下列说法不正确的是（　　）
A．通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻
B．“50Ω”表示接入电路的最大阻值为50Ω
C．“1.2A”表示允许通过的最大电流为1.2A
D．接“A、C”接线柱，向左移动滑片电阻变大
4.如图是滑动变阻器的结构和连人电路的示意图。当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变小的是( )
A.B.C.D.
5.生活中很多电器需要调节电阻大小来使用，如图甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置，乙图为电位器内部结构示意图，A、B、C是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。
（1）关于电位器上电阻片R的材料，应该选用________（选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）
（2）若顺时针旋转旋钮时灯泡变亮，则需将________(填“A和B”、“A和C”或“B和C”)接线柱接入电路。
6．如图所示为利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实物连接图。
（1）连接电路过程中，开关一定要处于 　 　状态。
（2）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应该放在 　 　（填“A”或“B”）端。
（3）若要使灯泡变亮，滑片P应向 　 　（填“A”或“B”）端滑动，这时电流表的示数将 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）如果把原电路中的滑动变阻器接A、D接线柱的导线对调，若仍要使灯泡变亮，滑片P应向 　 　（填“A”或“B”）端滑动。
1.如图所示，AM为导线，BM、CN为两根相同的电阻丝，下列说法正确的是( )
A. S和A接触，P向右移动灯泡变亮 B. S和B接触，P向右移动灯泡亮度变暗
C. S和C接触，P向左移动灯泡变亮 D. S和C接触，P无论怎样移动灯泡亮度不变
2.图甲为某可调节亮度台灯，图乙为其用于调光的电位器(可变电阻器的一种)结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，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.图乙的可变电阻器与电灯应该是是并联的
B.图乙的可变电阻器是通过改变导体粗细来改变阻值
C.若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
3.将两个滑动变阻器按图连接，如果把a、b两根导线接入电路里，要使这两个变阻器接入电路中的总电阻最大，应把滑片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
4.一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，C是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个________，观察小灯泡的________可以粗略地知道风力的大小，风力________时灯泡变亮。

5.探究报告：用变阻器改变灯泡的亮度。
（1）观察：实验室中有一滑动变阻器，铭牌上标有“20Ω 2A"字样 ，其含义是 ________ 。
（2）设计实验：①要使变阻器能够控制灯泡的亮度，变阻器应该与灯泡串联还是并联？________；②要能控制电路中电流的大小，应该使用图示变阻器的哪两个接线柱？________；③连接实物时，滑片P应移到________，其目的是________。④请将你设计的实验电路图画在下面的方框内，用笔画线代替导线连接图中的实物。
（3）进行实验。
如果你还想知道电路中电流值的改变情况，需在电路中再________联一个电流表。
答案及解析
例1、（1）；（2）保护电路；（3）滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱。【分析】（1）滑动变阻器采用一上一下的接法；
（2）开关闭合前，滑片P应移至阻值最大处；
（3）灯泡的亮度是由实际功率决定的；灯泡很暗，说明灯泡的实际功率较小，通过灯泡的电流较小，据此分析。
【解答】解：（1）滑动变阻器滑片向左移动灯泡变亮，这说明电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以滑动变阻器应接C接线柱；如图所示：
（2）开关闭合前，滑片P应该滑到最大阻值处，目的是为了保护电路，减小电路中的电流；
（3）滑动变阻器接入电路时应选择一上一下两个接线柱接入电路，在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡很暗，而且无论怎么移动滑动变阻器滑片，灯泡的亮度均不变，说明滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱。
故答案为：（1）如上图；（2）保护电路；（3）滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱。
例2、C
【分析】滑动变阻器使用时，接线柱的选取要一上一下。滑动变阻器接入电路中电阻的大小取决于电阻丝接入电路的长度，当接入电阻丝的长度变大时，电阻变大；当连入电路的电阻丝减小时，电阻变小。
【解答】解：A、由图知，滑动变阻器接左上与左下两个接线柱，当滑片向左移动时，接入电路的电阻丝长度变短，接入电路的阻值变小，故A不符合题意；
B、由图知，滑动变阻器接右上与左下两个接线柱，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故B不符合题意；
C、由图知，滑动变阻器接左上与右下两个接线柱，当滑片向左移动时，接入电路的电阻丝变长，接入电路的阻值变大，故C符合题意；
D、由图知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻，当滑片向左滑动时，接入电路的阻值不变，故D不符合题意。
故选：C。
例3、D
【解析】当滑片移动时，分析两根电阻丝接入电路的部分长度之和是增大了还是减小了，从而对接入电阻的大小进行判断，最后确定灯泡的亮度变化即可。
【解答】如下图所示，无论滑片向哪个方向移动，上下两根电阻丝接入电路的电阻丝长度之和正好等于一根电阻丝的长度，即长度保持不变，那么整个电路的阻值不变，电流不变，自然灯泡的亮度不变，故D正确，而A、B、C错误。
例4、15；7；4705；能直接读出连入的电阻值
【解析】（1）插入式电阻箱的原理：是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的，即把铜塞插进去，铜塞处的电阻丝就会短路，电流不从电阻丝走了；（2）电阻箱的读数方法：分别读出旋钮对应的读数，用数字乘以底下的倍数，最后将四个数据相加；根据滑动变阻器和电阻箱的变阻特点分析回答．
【解答】（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=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω；
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两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω．（2）由图可知，电阻箱接入电路的阻值：R=4×1000Ω+7×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=4705Ω；和滑动变阻器比较，滑动变阻器能连续改变电阻，电阻箱跳跃式改变电阻，但电阻箱的最大好处是能直接读出连入的电阻值．
1．C
【分析】闭合开关，灯泡变亮，电路中电流变大，在电源电压不变时，电路中电阻变小，滑动变阻器接入电路的长度变短，据此判断。
【解答】解：AC、如图，小灯泡和滑动变阻器串联在电路中，M接E时，滑动变阻器接入左半段，滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，电路中电流变小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗；M接E时，滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电路中电流变大，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故A错误，C正确。
BD、当M连F接线柱时，滑动变阻器都接下面两个接线柱，滑动变阻器相当于定值电阻，移动滑片，不能改变电路中的电阻，不能改变电路中的电流，不能改变灯泡的实际功率，不能改变灯泡的亮度，故BD都错误。
故选：C。
2.D
【解析】根据电流的变化分析电阻的变化，根据电阻的变化确定接入电路的电阻丝的长度变化，进而确定使用哪段电阻丝即可。
【解答】使滑片P向右移动时，CP段变长，DP段变短。电流减小，音量降低，那么变阻器的阻值增大，接入的部分电阻丝变长，因此变阻器使用的是CP段，即下面必须接C，上面任选A或B，故D正确，而A、B、C错误。
3．D
【分析】（1）滑动变阻器是靠改变电阻线在电路中的长度来改变电阻，从而实现对电路中电流的控制；
（2）滑动变阻器标有“50Ω、1.2A”，标明最大电阻值和允许通过的最大电流；
（3）滑动变阻器有四个接线柱，选择“一上一下”接线柱接入电路，滑动变阻器接入电路的部分取决于接入的下面接线柱。移动滑片时，改变连入电路的电阻丝的长度，改变连入电路电阻的大小。
【解答】解：A、滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变接入电路中电阻的大小，故A正确；
BC、滑动变阻器上标有“50Ω 1.2A”的字样，其中50Ω表示其最大阻值为50Ω，1.2A表示允许通过它的最大电流为1.2A，故BC正确；
D、接“A、C”接线柱，当滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，说明接入电路的电阻丝变短，电阻变小，故D错误。
故选：D。
4.A
【解析】根据图片确定接入的电阻丝部分，然后根据滑片的移动方向确定这部分电阻长度的变化，进而确定连入电阻的变化。
A.如下图所示，滑片向左滑动时，接入电阻长度变短，则阻值变小，故A正确；
B.如下图所示，滑片向左滑动时，接入的阻值始终为零，故B错误；
C.如下图所示，滑片向左滑动时，接入的阻值始终不变，故C错误；
D.如下图所示，滑片向左滑动时，接入的阻值长度变大，则阻值变大，故D错误。
5.（1）镍铬合金丝 （2）A和B
【解析】（1）电位器相当于滑动变阻器，根据滑动变阻器的工作原理判断；
（2）根据灯泡亮度的变化确定电流的变化，判断电阻的大小变化，从而确定使用部分长度的变化，最终确定接线情况。
【解答】（1）电位器的工作原理为：通过改变接入电路电阻丝的长度来改变电阻，从而调节电流和电压，因此制作电位器的材料电阻要大，故选镍铬合金线。
（2）灯泡变亮，说明电流变大，接入的电阻变小，也就是接入的电阻变短。当顺时针方向旋转时，AB之间的电阻片变短，因此应该将A和B两个接线柱接入电路。
6．（1）断开；（2）B；（3）A；变大；（4）A。
【分析】（1）连接电路时开关应断开；
（2）根据连接实物电路的正确方法进行分析，即闭合开关前，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
（3）根据影响灯泡亮度的因素进行分析，即通过灯泡的电流越大，灯泡变亮；
（4）根据滑动变阻器的连接方式分析滑片的移动方向。
【解答】解：（1）电连接电路时，为了保护电路，开关应断开；
（2）为了保护电路，所以闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即B端；
（3）灯泡变亮，由于灯泡中的电流变大，所以滑动变阻器接入电路的阻值减小，即向A端移动，电流表示数变大。
（4）把A、D接线柱位置对调，下面仍接了A，对原电路及其滑动变阻器的调节规律没有影响，所以滑片应该向A端移动。
故答案为：（1）断开；（2）B；（3）A；变大；（4）A。
1. D
【解析】当滑片移动时，分析两根电阻丝接入电路的部分长度之和是增大了还是减小了，从而对接入电阻的大小进行判断，最后确定灯泡的亮度变化即可。
【解答】如下图所示，无论滑片向哪个方向移动，上下两根电阻丝接入电路的电阻丝长度之和正好等于一根电阻丝的长度，即长度保持不变，那么整个电路的阻值不变，电流不变，自然灯泡的亮度不变，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2.D
【解析】A.因为可变电阻器要改变灯泡的亮度，因此二者相互影响，那么它们应该串联，故A错误；
B.图乙的可变电阻器是通过改变接入电路导体的长度来改变阻值的，故B错误；
C.若只将a、c接入电路，那么当滑片顺时针转动时，接入电路的电阻大小没有发生改变，因此电流大小不变，灯泡的亮度不变，故C错误；
D.若只将b、c接入电路，那么顺时针转动时，接入的电阻丝的长度变短，电阻变小，电流变大，因此灯泡变亮，故D正确。
3. D
【解析】当两个变阻器串联时，每个变阻器的阻值最大时，变阻器的阻值才最大，据此分析即可。
【解答】根据图片可知，左边变阻器使用的是滑片右边的部分，因此P1在最左端时，电阻丝最长，电阻最大；右边变阻器使用的是滑片左边的部分，因此P2在最右端时，电阻丝最长，电阻最大。
当P1放在最左端，P2放在最右端时，变阻器的总电阻最大。
故选D。
4.滑动变阻器；亮度；变大
【解析】（1）通过滑片的移动改变接入电路的电阻线的长度，从而改变电阻，改变电流，这种装置叫滑动变阻器；
（2）风力越大，OC杆的偏转角度越大，接入电路的BP段电阻越短，电阻越小，而通过灯泡的电流越大，自然灯泡的亮度越大，据此分析解答。
【解答】（1）测风力时，闭合开关S即可。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器；
（2）观察小灯泡的亮度可以粗略地知道风力的大小，风力变大时灯泡变亮。
5.（1）表示滑动变阻器的最大阻值是20欧,允许通过的最大电流是2安
（2）串；AC或BC阻值最大处；防止电路中电流过大,保护电路；
（3）串
【解析】（1）变阻器上的电阻为它的最大阻值，电流值为允许通过的最大电流；
（2）①如果用电器相互影响，那么二者串联；如果用电器不相互影响，那么二者并联；
②根据变阻器接线“一上一下”原则解答；
③在闭合开关前，变阻器的阻值要调到最大，防止电流过大损坏用电器或电表；
④弄清电器元件的串并联关系和先后顺序，然后连接即可。
（3）根据电流表的使用方法解答。
【解答】（1）滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 2A"字样 ，其含义是：表示滑动变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是2A 。
（2）设计实验：
①要使变阻器能够控制灯泡的亮度，那么变阻器肯定影响灯泡，那么变阻器应该与灯泡串联；
②要能控制电路中电流的大小，根据“一上一下”原则，应该使用图示变阻器AC或BC两个接线柱；
③连接实物时，滑片P应移到阻值最大处，其目的是防止电路中电流过大，保护电路。
④根据题目要求可知，电流从正极出发，依次经过灯泡、变阻器、开关，然后回到电源的负极，如下图所示：
（3）如果我还想知道电路中电流值的改变情况，需在电路中再串联一个电流表。
2022-2023学年上学期浙教版科学八年级“冲刺重高”讲义（二十五）
变阻器