第十五章 探究电路测专题（侧重点：滑动变阻器的使用）复习课件

课件23张PPT。课件制作:构皮滩中学 龚位超滑动变阻器的原理与作用工作原理：
滑动变阻器通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流 作用：改变电阻丝接入电路的有效长度来改变电阻；变阻器与用电器并联来分流，即改变电流；用电器接在充阻器的滑片上，此时，变阻器起分压器的作用，即改变电压不分正负极，但不同的使用目的，接法不同。作限流用的话，接一个端点和滑动端，且接通电源前，滑动端T应置于电阻最大位置；作分压用的话，主回路接左、右端点（把电阻全部接入），分回路接一个端点和滑动端，且接通电源前，滑动端T应置于电阻最小位置。 滑动变阻器的正确使用： 在使用滑动变阻器前，应先观察滑动变阻器铭牌上标明的电阻值和允许通过的最大电流值，使用时应注意通过变阻器的电流不要超过允许通过的最大电流值，以避免变阻器烧坏；滑动变阻器在接入电路时，应把滑片P移到变阻器电阻值最大的位置，使电路中电流最小，以保护电路。
连接滑动变阻器时，必须是“一上一下”，滑动变阻器连入电路中的电阻值大小的判断，可采用“近小远大”的判断方法。 正确使用滑动变阻器的过程中应注意哪些方面: (1)使用滑动变阻器之前，要弄清楚它的最大电阻值和允许通过的最大电流值．使用时不得超过允许通过的最大电流值．(2)使用滑动变阻器前，应先来回滑动几次滑片，除去接触点上的灰尘等污物，以保证接触良好．接入电路之前，一般应把滑动片P移到连入电阻值最大的地方，以保护电源和电表．(3)正确连入电路．注意不要接成固定电阻（把电路两端分别接到A、B）或接成短路（把电路两端分别接到C、D）．(4)实验时谨防损伤电阻丝绝缘层，以免造成匝间短路． 例1. 图中，A、B、C、D所示的为滑动变阻器的结构和连入电路情况示意图，当滑片向右滑动时，连入电路的电阻变小的为（ ） 分析：要使滑片向右滑动时连入电路的电阻变小，必须使电流只流过变阻器右端的电阻丝。A图中电流恰好符合要求；B图中电流流过整个电阻丝，不能改变电阻；C图连接变阻器左端的电阻丝，向右移动滑片使电阻增大；D图电流不通过电阻丝。 A例2. 如果将图3中滑动变阻器的C、D两接线柱接在电路中的MN间，为使电流表读数变小，问滑片P应该（ ） 向左滑动；
B. 向右滑动；
C. 向左、右均可以
D. 无法实现。解析：电流表测量的是串联电路的电流，增大电路的电阻，可使电流减小。滑动变阻器的C、D两接线柱接在电路的MN间，电流流经整个电阻丝，移动滑片不能改变有效电阻，所以不可能使电流表示数变化。 D练习1、在图所示的电路中，R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω，1Α”的字样，电压表有“0～3V、0～15V”两个量程，电流表有“0～0.6A、0～3A”两个量程．移动滑动变阻器的滑片p至最左端，闭合开关S，电流表示数为0.3A．求：（1）电源电压．（2）移动滑动变阻器的滑片p，当电流表示数为0.2A时，电阻R1两端的电压．（3）现有三个定值电阻，分别为4ΩΩ、6Ω和11Ω，设想从中选择一个电阻来替换R1，要求闭合开关S，在移动滑动变阻器滑片p的过程中，两电表指针分别能达到某量程的满刻度，
且电路能正常工作．①应选用 Ω的电阻代替电阻R1．②通过计算求出满足题目要求滑动变阻
器R2的使用范围． 解析：（1）由电路图可知，当滑动变阻器滑片P移至最左端时电路为R1的简单电路，根据欧姆定律可求出电源的电压（U源=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V）（2）先根据欧姆定律求出电流表示数为0.2A时可以求出R1两端的电压。 U′1=I′R1=0.2A×20Ω=4V
（3）①先根据题意确定两电表的量程，再分析当分析三电阻分别接在电路中时的电流及电压范围可得出应选择的电阻；②根据电流表和电压表允许通过的最大值，分别利用欧姆定律求得对应的滑动变阻器的阻值，则范围可求．??（3）题中要求电压表能达的最大值，若选0～15V量程，因电压表并联在R2两端，电源电压为6V，则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V，故电压表量程只能为0～3V；电流表也要能达到最大电流，若接4Ω电阻时，电路中的最大电流I最大=UR′=6V4Ω=1.5A＜3A；?即电路中能达到的最大值只能为0.6A，故电流表量程只能选0～0.6A； 若取4Ω电阻代替R1，则达到最大电流时，电路中的总电阻R总=UImax=6V0.6A=10Ω；则滑动变阻器应接入电阻Rmax1=10Ω-4Ω=6Ω； 则滑动变阻器两端的电压值Umin1=ImaxRmax1=0.6A×6Ω=3.6V＞3V，故不能选4Ω的电阻来代替R1．若取11Ω电阻代替R1，则达到最大电流时，总电阻R总=10Ω＜11Ω，故不能选11Ω的电阻来代替R1．所以只能用6Ω电阻代替R1，则达到最大电流时，总电阻R总=10Ω，滑动变阻器应接入电阻Rmin=10Ω-6Ω=4Ω；则达到最大电压时，电路中的电流为Imin=（U-Umax2）/R1=（6V-3V）/6Ω=0.5A，滑动变阻器接入电路的最大电阻Rmax=Umax2/Imin=3V/0.5A=6Ω．故滑动变阻器的接入范围为4Ω～6Ω．练习如图所示所示电路U不变,R1=20Ω．滑动变阻器R2的滑片P在两个端点a、b间滑动．电流表示数的变化范围为0.2A ～0.6A.求:(1)R2的最大阻值.(2)R1的两端电压变化范围. 解析： ①由图可知，R1与R2串联，当P在a点时，只有R1工作，I=0.6A，那么电源电压U源=IR1=0.6Ax20 Ω =12V， 当P在b点时， R1与R2串联， R2取到最大阻值，电流为0.2A，即R2= U源/I-R1=12V/0.2A -20Ω=40Ω；②R1两端的电压的取值范围：I在0.2A~0.6A之间取值，那么对应的U在4V~12V之间变化。小利等同学按如图甲所示电路来探究“通过电阻的电流与其两端电压的关系”．已知电源电压为8V，定值电阻R1=20Ω． （1）根据图甲用笔画线代替导线，将图乙中实物电路连接好．要求滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数变小．（2）连接完电路后，闭合开关，发现电流表指针不偏转，电压表有示数，则故障可能是 。故障排除后，在实验中发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表示数变化不大，他们认为出现这种情况的原因可能是滑动变阻器选择不合理．现有如下A、B两种滑动变阻器可供选择，那么他们应选择 （选填“A”或“B”）A、100Ω、1A??????????? B、5Ω、2A（3）实验中小利将实验所得数据描绘在图丙中，则图中阴影部分面积表示的物理量是 定值电阻消耗的电功率 如图A所示的电路，电源电压保持不变．闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图B所示．由图线的信息可知，电阻R1的阻值是？请详细说明原因 解析：
图示电路为串联电路，电压表V1测量L1两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压；当滑动变阻器的阻值为0时，电压表V2示数为0，此时电压表V1的示数等于电源电压，因此与横坐标相交的图象是电压表V2示数变化的图象，即乙图；此时电压表V1的示数等于6V，通过电路中的电流为0.6A，故电源电压为6V，R1=U/I=6V/0.6A=10Ω
如图11所示电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片向右移动时，电流表和电压表的示数将是 （ ）解析：这是在串联电路串联电路中，电压一定，电路中的总电阻等于R1+R2，电压表电压表测R1两端电压。滑动变阻器的滑片向右移，R2变大，电路中的总电阻变大，电路中的电流就变小，电流表的是示就变小。R1为定值电阻，通过它的电流变小，它两端的电压就变小，电压表的示数就变小。因此选D. 链接中考（2013?聊城）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，变阻器的滑片P向左移动时，三个电表的示数变化情况是（　　）A． 的示数变大， 的示数不变， 的示数变小
B． 的示数变大， 的示数变大， 的示数变小
C． 的示数变小， 的示数不变， 的示数变大
D． 的示数变小， 的示数变小， 的示数变大 解析：分析：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．根据电源的电压确定电压表V1的变化，根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，利用欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化． A（2013?哈尔滨）如图所示电路，电源电压保持不变，其中R0、R1为定值电阻，闭合开关，当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中，下列说法中正确的是（　　）链接中考A．电流表A示数变小
B．电压表V1示数变小
C．电压表V2示数变小
D．R0两端的电压变小 解析：由电路图可知，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压变化，电压表V2测R1和R2两端的电压之和，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化，电路总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两定值电阻两端的电压变化，利用串联电路的电压特点判断电压表V2示数的变化． C（2013?贵阳）如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω1A” ，实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数．接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（　　） 链接中考A．10Ω和40Ω
B．20Ω和30Ω
C．10Ω和20Ω
D．30Ω和40Ω 分析：探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻
两端的电压即电压表的示数不变，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点求出滑动变阻器接入电路中的电阻与定值电阻阻值的比值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，定值电阻的阻值最大，根据比值关系求出定值电阻的最大阻值得出定值电阻的范围，然后结合选项得出答案．C链接中考（2013?重庆）在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R=20Ω．闭合开关s，当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时，电流表示数为0.4A，当移动滑片P至最右端时，电流表示数为0.3A．则电源电压U与滑动变阻器R′的最大阻值为（　　）A．6V??10Ω B．6V???20Ω
C．12V???20Ω D．12V???40Ω 解析：由图可知，R与R?′串联。当滑片P置于中点时， R与R?′/2串联，此时电路中的电流为0.4A,U源/(R+ R?′/2)=0.4;当滑片P置于最右端时, R与R?′串联,此时电路中的电流为0.3A,则有:U源/(R+R′)=0.3.解方程组就可以得到U源和R′C（2013?铁岭）如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（灯丝电阻不变）．R1=6Ω，三个开关都闭合时，小灯泡L正常发光，电流表示数为2A．关于此电路下列说法正确的是（　　） 链接中考A．电源电压为6V B．电阻R2的阻值为6Ω
C．闭合S3，断开S1和S2时，电流表的示数为0.5A
D．闭合S3，断开S1和S2时，电压表的示数为2.4V 解析：（1）当三个开关都闭合时，R1短路不工作，R2与L并联，则有U源=UL=U2=6V（此时，L正常工作，L两端的电压等于L的额定电压）。
（2）闭合开关S3，断开S1和S2时，R1与L串联，电压表测L两端的电压，此时，由I=U/R得，I总=U源/（R1+RL），电压表的示数即为RL端的电压。
链接中考（2013?天津）某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，利用图1所示电路，在a，b两点间分别接入定值电阻R1、R2，通过调节滑动变阻器测得了多组数据，并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象，如图2所示，若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为（　　）A、0．5A；B、1A；C、2A；D、3A分析：当R1、R2并联后接入电路，已知R1的电流为1A，U-I关系图象，得出R2并联电路两端的电压，再根据U-I关系图象，得出这个电压下的R2的电流．解答：
解：根据U-I关系图象，可知R1的电流为1A时，R1两端的电压为3V；
∵将R1、R2组成并联电路，则并联电路两端的电压相同，
∴R2两端的电压也为3V，
根据U-I关系图象，可知电压为3V时，通过R2的电流为0.5A．
故选A．链接中考（2012?玉林）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是（　）A．电流表示数逐渐变大 B．电压表示数逐渐变小
C．电灯的亮度逐渐增强 D．电路总功率逐渐变大分析：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯泡两端的电压；根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据P=UI判断灯泡实际功率的变化和电路总功率的变化，然后根据灯泡的亮暗取决于实际功率的变化，判断灯泡亮暗的变化．解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯泡两端的电压；当滑片从左向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大；根据I=U/R可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；根据U=IR可知，灯泡两端的电压变小，即电压表的示数变小；根据P=UI可知，灯泡的实际功率变小、灯泡变暗，电路消耗的总功率变小．故选B．链接中考右图为小王同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图．该原理图中，使得车重表示数发生变化的电路中主要部件是（　　）A、电流表 B、电压表
C、变阻器 D、电动机分析：计重秤的电路有电源、电阻、车重表（电流表）和变阻器组成，当车开上计重秤时，滑动变阻器滑片向下滑动，电阻变化，引起电流变化，车重表示数发生变化．解答：
解：当车开上计重秤时，滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，车重表示数变大．车越重，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路中电流越大，车重表示数越大．所以，使得车重表示数发生变化的电路中主要部件是变阻器．
故选C．链接中考（2013?内江）在如图所示电路中，两个电压表均为理想电表．闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，对于两个电压表V1与V2的示数U1和U2，电压表V1与V2的示数的变化量△U1和△U2（均取绝对值），下列说法中正确的是（　　）A．当P向左移动时，U1增大，U2减小 B．当P向右移动时，U1增大，U2减小
C．当P向左移动时，△U1小于△U2 D．当P向右移动时，△U1大于△U2
分析：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压；根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化和两电压表变化量之间的关系．解答：解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压；当P向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
∵I=U/R，∴电路中的电流变大，R1两端的电压变大，即U1增大，
∵串联电路的总电压等于各分电压之和，∴滑动变阻器R2两端的电压变小，即U2减小，故A正确；同理，当P向右移动时，R1两端的电压变小即U1减小，滑动变阻器R2两端的电压变大即U2增大，故B不正确；∵串联电路的总电压等于各分电压之和，
∴无论滑片怎么移动，两电阻两端电压的变化量的绝对值相等，即△U1等于△U2，故CD不正确．故选A．链接中考（2013?宁夏）如图，闭合开关S，向右移动滑片P的过程中，电流表、电压表的示数变化是（　　）A．电流表的示数变大，电压表的示数变小 B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表、电压表的示数都变小 D．电流表、电压表的示数都变大分析：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路电流的变化和灯泡两端的电压变化．解答：
解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；当向右移动滑片P的过程中，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，
∵I=U/R，
∴电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故AD不正确；
∵U=IR，
∴灯泡两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B不正确，C正确．
故选C．再见