初中科学七升八暑假预习9 滑动变阻器(学案 含解析)

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名称 初中科学七升八暑假预习9 滑动变阻器(学案 含解析)
格式 zip
文件大小 4.0MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-06-27 14:58:07

文档简介

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预习9 滑动变阻器
考点一、变阻器在原理图和实际电路图中的连接
考点精要:
原 理:靠改变连入电路中的电阻丝的有效长度改变电阻,从而改变电路中的电流。
构 造:由一根金属杆(图中CD)和线圈式电阻丝(图中AB)组成,其接入电路部分要看下面接的是哪个接线柱,若下面接B,则接入电路部分的电阻是PB(填“PA”或“PB”),此时若P向左边移则接入电阻将变大。
使用方法:(1)要与控制电路串联;
   (2)连入电路的两个接线柱必须是“一上一下”;
(3)为了保护电路,在电路接通前应把滑片移到使电路中的电阻最大的位置;
   (4)通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流,如滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A”,则该滑动变阻器最大阻值为50欧,允许通过的最大电流为1安。
注 意:变阻箱或环状变阻器也是同一原理,但变阻箱能读数电阻大小
典型案例:如图所示,滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱,按要求回答下列问题
(1)使用接线柱A和D时,要使变阻器连入电路的电阻减小,滑片应向    端移动。
(2)如果滑片向右滑动,电路中的电流变大,则应使用接线柱   和  或  和   。
(3)当使用接线柱   和   时,连人电路的电阻最大,且无论怎样移动滑片P,电路中的总电阻也不会改变。
(4)把   和   接人电路时,其电阻为零。
(5)当使用接线柱B和D时,在电路未接通时,滑片P应移至    端。(A/B)
【答案】(1)右 (2)B;D;B;C (3)A;B (4)C;D (5)A
【解析】(1)电阻变小,肯定接入的部分变短,根据变阻器接入的部分确定滑片的移动方向;
(2)(3)(4)(5)在使用变阻器时,必须“一上一下”,接入电路的部分由下面的接线柱决定,据此对变阻器的接线柱的选择情况进行分析即可。
【解答】(1)使用接线柱A和D时,由于下面选择的接线柱时A,因此接入电路的是AP段。要使变阻器连入电路的电阻减小,那么接入的部分AP必须变短,因此滑片应向左端移动;
(2)如果滑片向右滑动,电路中的电流变大,那么接入的电阻变小,即接入的部分变短,因此变阻器使用的应该是PB段,即上面的接线柱任选,下面必须选择B,也就是B和D或B和C;
(3)无论怎样移动滑片P,电路中的总电阻也不会改变,那么应该是下面的电阻丝全部接入了,即选择接线柱A和B;
(4)如果变阻器接入的电阻为零,那么肯定是将上面的金属杆接入电路了,即接C和D;
(5)当使用接线柱B和D时,变阻器使用的是PB段,因此当滑片在A端时阻值最大,因此在电路未接通时,滑片P应该移动至A端。
变式1:(2020八上·拱墅期末)如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。关于该滑动变阻器的构造,下列说法正确的是(  )
A.金属棒是绝缘体,瓷筒是导体
B.线圈是用电阻率较大的合金线制成
C.滑片与线圈之间是绝缘的
D.制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的
【答案】B
【解析】根据滑动变阻器的结构和工作原理解答。
【解答】A. 金属棒容易导电,为导体;瓷筒是不能导电,为绝缘体,故A错误;
B. 线圈是用电阻率较大的合金线制成,改变接入的长度,就能改变电阻,故B正确;
C. 滑片与线圈之间的绝缘漆被刮掉,它们是导电的,故C错误;
D.制成线圈的合金线与滑片相接触的位置是导电的,故D错误。
变式2:如图所示的电阻箱的示数为 (  )
A.2018 Ω B.2108 Ω C.8102 Ω D.8120 Ω
【答案】A
【解析】使用旋钮式变阻箱时,首先用每个旋钮下箭头所对的数字乘以对应的进率,然后再将所有旋钮的数值相加就是变阻器使用的阻值。
【解答】根据图片可知,从左到右,从上倒下,四个旋钮使用的数字依次为2、0、1、8,则电阻箱的示数为:2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+8×1Ω=2018Ω。
变式3:(2023八上·温州期末)根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据滑动变阻器的使用方法分析判断。
【解答】根据图片可知,滑动变阻器下面的接线柱接在左边,而上面的接线柱任意选择,此时使用的是滑片左边的部分电阻丝,故C正确,而A、B、D错误
考点二、滑动变阻器滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
考点精要:
规 律:①串联电路中,电阻越大,得到的电压越大。 ②串联电路中,总电阻变大,电流变小。
③并联电路中,电阻越大,得到的电流越小。 ④并联电路中,总电阻变大,电流变小。
典型案例:如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2为滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,

(1)若油量表是由电流表改装而成,现将它串在图方位置,则当油面升高时,油量表的示数将________。
(2)R,在电路中的作用是________。
【答案】(1)变大 (2)保护电路
【解析】(1)当油面升高时,首先判断滑片的移动方向,进而确定变阻器的阻值变化,然后根据变阻器的阻值变化确定电流表的示数变化;
(2)当油箱加满时,滑片到达最下面,此时变阻器的阻值为零。如果没有R',那么整个电路会发生短路,从而烧毁电源,因此它有保护电路的作用;
【解答】(1)根据图片可知,变阻器和定值电阻R'串联。当油面上升时,浮标上浮,而滑片下移,变阻器的阻值变小,因此油量表的示数将增大;
(2)R'在电路中的作用是保护电路。
变式1:如图所示为某同学连接的电路,下列有关说法正确的是(  )。
A.滑动变阻器与灯泡并联
B.滑动变阻器的滑片向右移动,灯泡亮度变暗
C.滑动变阻器的滑片向右移动,灯泡亮度变亮
D.滑动变阻器的滑片向右移动,灯泡亮度不变
【答案】D
【解析】(1)用电器首尾相连为串联,首首尾尾相连为并联;
(2)(3)(4)根据滑片的移动方向确定电阻变化,根据“电流和电阻的反比关系”确定电流变化,进而得到灯泡的亮度变化.
【解答】由图片可知,变阻器和灯泡首尾相连,整个电路只有一条通路,那么二者为串联,故A错误;
当变阻器的滑片向右移动时,它的阻值保持不变,那么通过电路的电流大小不变,灯泡的亮度保持不变,故D正确,而B、C错误。
变式2:如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路,将导线a固定在铅笔芯一端,闭合开关后,把导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮。则他设计的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】(1)两个用电器相互影响,那么它们串联;不相互影响,那么它们并联;
(2)滑动变阻器使用的滑片哪边的部分,由下面的接线柱决定;
(3)首先判断灯泡和变阻器的串并联关系,然后根据滑片的移动方向和灯泡亮度变化判断变阻器下面接的哪边的接线柱,最后进行选择即可。
【解答】因为铅笔芯影响灯泡的亮度变化,所以它们应该串联;灯泡变亮,说明电流变大,电阻变小,根据导线b向右移动可知:接入电路的是铅笔芯滑片右边的部分,故B正确,而A、C、D错误
变式3:根据图中所给出的器材,按要求回答问题。
(1)在框内画出利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的电路图。
(2)根据电路图连接实物图,要求滑动变阻器必须使用A端。
(3)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该放在________(选填“A”或“B”)端。
(4)若要使灯泡变亮,滑片P应向________端移动,这时电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

【答案】(1) (2)
(3)B (4)左(或A);变大
【解析】(1)如果要用滑动变阻器改变灯泡的亮度,那么二者相互影响,因此它们串联,据此设计电路图即可;
(2)根据电路图连接实物图时,不但要保持电器元件的串并联关系一致,还要保持先后顺序一致;
(3)为了防止电流过大损坏用电器,因此在闭合开关前,应该将变阻器的滑片调到阻值最大的一端;
(4)根据灯泡亮度分析电流大小变化,根据电流变化推算变阻器的阻值变化,进而对滑片的移动方向进行判断。
【解答】(1)从电源正极开始,依次连接电流表、灯泡、变阻器、开关,回到电源的负极,如下图所示:
(2)①用一根导线将左边电池的正极与右边电池的负极相连,将它们组合成一个电源;
②从右边电池的正极出发,依次连接电流表的“0.6”接线柱,“-”接线柱与灯泡连接,灯泡与变阻器上面的接线柱连接,变阻器下面的接线柱与开关连接,最后再连接电源负极即可,如下图所示;

(3)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该放在B端。
(4)灯泡变亮,那么通过灯泡的电流变大,即电流表的示数变大,变阻器的阻值变小。因为变阻器使用的是滑片左边的部分,只有滑片向左移动时,它才会变小,所以滑片P应该向左端移动
考点三、滑动变阻器在生活中的应用
考点精要:将变阻器改装成传感器或拉力计等,电阻改变时,利用串并联电路规律,得出各物理量的变化。
典型案例: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。
【答案】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。
变式1:如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置示意图,R'是一种特制的滑 动变阻器,AOB是一根可绕O点转动的金属导体,从油量表(即电流表)指针所指的刻度知道油面高度,则工作过程是( )
A.油面升高,R'变大,油量表示数变小
B.油面降低,R'变大,油量表示数变大
C.油面升高,R'变小,油量表示数变大
D.油面降低,R'变小,油量表示数变大
【答案】C
【解析】首先根据油箱内液面的变化分析浮标的升降,再确定滑片OB的转动方向,从而确定变阻器的阻值变化,最后根据“电流和电阻的反比关系”确定油量表的示数变化。
【解答】根据图片可知,油量表串联在电路中,肯定是电流表。定值电阻和变阻器R’串联。
当油面上升时,浮标向上运动,滑片OB向下运动,变阻器R'的阻值变小,根据R总=R+R'可知,总电阻变小,那么油量表的示数变大,故A错误,C正确;
当油面下降时,浮标向下运动,滑片OB向上运动,变阻器R'的阻值变大,根据R总=R+R'可知,总电阻变大,那么油量表的示数变小,故B、D错误。
变式2:(2021八上·嘉兴期末)如图所示是收音机上常见的控制音量的旋钮型变阻器,它是通过改变接入电路的导体   来改变电阻的。若要使音量变小,则应将滑片b向   (选填“a”或“c”)方向转动。
【答案】长度;c
【解析】(1)根据滑动变阻器的工作原理解答;
(2)根据音量变化分析电流变化,确定电阻变化,进而弄清接入部分长度变化,最终确定滑片的转动方向。
【解答】(1)根据图片可知,旋钮形变阻器是通过改变接入电路的导体长度来改变电阻的;
(2)音量变小,则电流变小,那么接入的电阻变大,即接入的电阻长度变大。根据图片可知,变阻器接入的部分是a到滑片之间的部分,要使接入的电阻长度变小,就应该将滑片b向c的方向转动。
变式3:如图所示是小明自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)。
(1)要使电子秤能正常工作,下列电路连接正确的是(填字母)。
A.点“1”与点“2”连接 B.点“1”与点“3”连接 C.点“2”与点“3”连接
(2)小明在正确完成电路连接后,闭合开关S,在托盘中放100 g的砝码时,读出电流表的示数,若将1 kg的物体放在托盘中,则电流表的示数与原来相比将   (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)C (2)变小
【解析】(1)根据图片分析电子秤的工作原理即可;
(2)首先分析滑片的移动方向,然后确定变阻器接入阻值的大小,最后根据“电流与电阻的反比关系”确定电流表的示数变化即可。
【解答】(1)根据图片可知,电子秤是依靠电流表的示数变化来测量物体质量的。当“1”和“3”接触时,变阻器R1的阻值全部接入电路,即当托盘上放入质量不同的物体时,虽然滑片向下移动,但是接入的阻值不变,因此电流表示数不变,这不符合要求,因此应该为点“2”与“3”相接,故选C。
(2)根据图片可知,当物体的质量增大时,滑片向下移动,则变阻器接入的阻值变大,而通过电流表的示数比原来变小。
1.(2021八上·江干期末)滑动变阻器的滑片移动时,接入电路的电阻发生变化的原因是(  )
A.通过滑动变阻:器的电流发生变化
B.加在滑动变阻器两端的电压发生变化
C.连入电路的电阻丝长度发生变化
D.接入电路的电阻丝的横截面积发生变化
【答案】C
【解析】根据滑动变阻器的工作原理判断。
【解答】滑动变阻器的滑片移动时,接入电路的电阻发生变化的原因是连入电路的电阻丝长度发生变化,故C正确,而A、B、D错误。
2.(2022八上·临海期中)如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片 向左滑动时,连入电路的电阻变大的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据滑动变阻器的使用方法分析判断。
【解答】在A和B中,都是连接的左下角的A接线柱,即接入电路电阻丝部分为AP段。当滑片向左滑动时,AP段长度变小,则接入阻值变小,故A、B不合题意;
在C中,连接的是右下角的B接线柱,即接入电路电阻丝部分为PB。当滑片向左移动时,PB段变长,接入阻值变大,故C符合题意;
在D中,连接的是下面两个接线柱AB,则变阻器接入的部分始终为AB。当滑片向左移动时,接入电阻丝长度不变,则接入阻值不变,故D不合题意。
3.(2020八上·仙居期末)滑动变阻器连入电路的四种接法,当滑片P向右滑动时,连入电路阻值增大的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】滑动变阻器使用哪部分电阻丝,由下面的接线柱决定,据此分析判断。
【解答】A.变阻器使用滑片左边的部分。当滑片向右移动时,接入电阻丝变长,阻值变大,故A符合题意;
B.滑动变阻器全部接下面的接线柱,无论滑片怎样移动,全部电阻丝接入电路,即阻值不变,故B不合题意;
C.滑动变阻器使用滑片右边的部分。当滑片向右移动时,接入电阻丝变短,阻值变小,故C不合题意;
D.滑动变阻器使用滑片右边的部分。当滑片向右移动时,接入电阻丝变短,阻值变小,故D不合题意。
4.将两只滑动变阻器按如图所示的方法连接,把a、b两根导线接入电路,若要使这两个变阻器接入电路中的总电阻最大,则 (  )
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
【答案】D
【解析】根据滑动变阻器的使用方法分析判断。
【解答】根据图片可知,两个滑动变阻器串联,那么它们的总电阻等于接入电路的电阻之和,因此当每个变阻器接入的阻值最大时,总电阻才最大。左边的变阻器滑片P1在最左端时阻值最大,右边的变阻器的滑片P2在最右端时阻值最大,故D正确,而A、B、C错误。
5.图甲为某款可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器(变阻器的一种)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滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是(  )
A.电位器与灯泡是并联的
B.电位器是通过改变导体粗细来改变阻值的
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
【答案】D
【解析】根据滑动变阻器的工作原理和使用方法分析判断。
【解答】A.电位器可以条件灯泡的亮度,即它对灯泡有影响,那么二者必须串联,故A错误;
B.电位器是通过改变导体接入电路的电阻丝长度来改变电阻的,故B错误;
C.若将a、c接入电路,此时电阻器全部接入电路,当顺时针转动旋钮时,接入的电阻丝长度不变,即电阻不变而电流不变,那么灯泡亮度不变,故C错误;
D.若将b、c接入电路,此时接入电路的是滑片右边的部分,当顺时针转动旋钮时,接入的电阻丝长度变小,即电阻变小而电流变大,那么灯泡变亮,故D正确。
6.(2021八上·拱墅期末)将如图乙所示的旋钮式变阻器接入到如图甲所示电路的MN之间,能起到调节灯泡亮度的作用。若要使灯泡逐渐变亮,下列连接及操作方式可行的是(  )
A.M、N分别连接X、Y,顺时针滑动触片
B.M、N分别连接X、Y,逆时针滑动触片
C.M、N分别连接X、Z,顺时针滑动触片
D.M、N分别连接Y、Z,逆时针滑动触片
【答案】B
【解析】根据灯泡亮度的变化确定电流变化,进而确定变阻器接入阻值的变化,最后与各个选项中的变化进行对照即可。
【解答】若要使灯泡逐渐变亮,那么此时电流变大,而变阻器接入的阻值变小。
A.M、N分别连接X、Y,则接入的是XP部分,当顺时针滑动触片时,接入部分变大,故A错误;
B.M、N分别连接X、Y,则接入的是XP部分,当逆时针滑动触片时,接入部分变小,故B正确;
C.M、N分别连接X、Z,则接入的是XZ部分,无论怎样移动滑片,接入的部分不变,故C错误;
D.M、N分别连接Y、Z,则接入的是ZP部分,当逆时针滑动触片时,接入的部分变大,故D错误。
7.(2021八上·义乌月考)将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1放在   ,P2放在   。(选填“最左端”或“最右端”)
【答案】最左端;最右端
【解析】根据滑动变阻器的使用方法判断。
【解答】两个变阻器串联时,只有它们每个接入的阻值最大,则总电阻才会最大。根据图片可知,左边的变阻器使用滑片右边的部分,则滑片P1在最左端阻值最大;右边的变阻器使用滑片左边的部分,则滑片P2在最右端阻值最大。
8.(2020八上·杭州月考)如图所示,若要使滑动变阻器的滑片P向左滑动时,小灯泡变亮,那么可以将滑动变阻器的C接线柱与   接线柱接在电路的M、 N两端。如果小明把滑动变组器接入电路,发现电灯泡非常亮,且调节滑片无效,则他将   两个接线柱接入电路。
【答案】A;CD
【解析】(1)根据灯泡的亮度确定电流的大小变化,进而得到变阻器的阻值变化,最后结合移动方向确定选择的接线柱;
(2)将两个线头都连接在上面的两个接线柱上,由于金属杆的电阻很小,所以电流会非常大,灯泡非常量,且无论怎样移动滑片,都不能改变阻值的大小。
【解答】(1)灯泡变亮,那么电流变大,变阻器的阻值变小。当滑片向左滑动时,AP段变短,电阻变小,因此使用的肯定是AP段,即将变阻器的C接线柱和A接线柱接在电路的M、N两端。
(2)如果小明把滑动变组器接入电路,发现电灯泡非常亮,且调节滑片无效,则他将CD两个接线柱接入电路。
9.(2021八上·椒江期末)实验室有一种拔插式变阻器, 其结构如图所示。六个铜片依次排开, 每相邻两个 铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝 相连接, 五个铜塞均可在相邻两铜片间 的空隙处自由插入或拔出, 从而改变 AB 间的电阻值。
(1)该变阻器的 A 、B 接线柱间可形成的最大电阻为   欧。
(2)图示状态下 A 、B 接线柱间的电阻为   欧。
【答案】(1)15 (2)7
【解析】(1)将铜塞全部拔去,此时下面的电阻丝全部串联,将它们的阻值相加得到A、B之间的最大阻值;
(2)将没有插铜塞的下面的电阻相加即可。
【解答】(1)该变阻器的 A 、B 接线柱间可形成的最大电阻为:5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω。
(2)图示状态下,A、B之间接线柱的电阻:5Ω+2Ω=7Ω。
10.(2022八上·缙云期末)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC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点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个灯泡,测风力时,闭合开关S。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   。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是   。
【答案】滑动变阻器;在电路中串联一个电流表或在灯泡两端并联一个电压表
【解析】(1)滑动变阻器通过改变接入电路里电阻丝的长度来改变电阻;
(2)当风力的变化比较小时,灯泡的亮度变化很小,用眼睛几乎不能分辨出来,此时可以加入一个带有刻度的电表,来反映风力的微小变化。
【解答】(1)当风力发生变化时,金属杆OC跟随挡风板一起移动,则弧形电阻接入的长度发生变化,因此接入的电阻发生改变,因此它相当于一个滑动变阻器。
(2)若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是:在电路中串联一个电流表或在灯泡两端并联一个电压表。
11.如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:
⑴两灯泡并联;
⑵电流表测通过灯L1的电流;
⑶闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P时两灯均变暗。
【答案】解:如图所示
【解析】根据题目的要求,确定电路的串并联关系,以及变阻器的接线情况,然后对已知的实物图进行补充即可。
【解答】根据题意可知,两个灯泡并联,电流表只测灯泡L1的电流,即它与L1串联在同一支路上。闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P时两灯均变暗,说明变阻器应该在干路上;两灯变暗,说明电阻变大,因此应该将变阻器右下角的B接入电路,上面的接线柱任选,如下图所示:
12.用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验
(1)按要求连接电路:能利用滑动变阻器来改变灯泡的亮度,且当滑片P向右移动时灯会变亮,请以笔画线代替导线把电路的连接起来.
(2)在接线过程中,开关应处于________状态;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到________端(A/B);
(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,你觉得可能的原因是什么?________.
【答案】(1)
(2)断开 (3)A (4)由于变阻器都选最上面和最下面两个接线柱造成的
【解析】(1)滑动变阻器应该串联在电路中,且接法是一上一下,即让变阻器和灯泡串联,而后组成一个串联电路即可;如下图:
(2)在接线过程中,开关应处于断开状态;
(3)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,故此题中滑片的右边电阻丝接入电路,故闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到A端;
(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,这是因为变阻器都选最上面和最下面两个接线柱造成的;
13.某班同学做“用滑动变阻器(如图甲所示)改变电流”的实验,电路图如图乙所示。
(1)连接实物电路时,开关应当   ,滑片P应移到   (填“A”或“B”)端。
(2)开始实验后,小明同学发现无论怎样移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是由于   ;
小红同学发现无论怎样移动滑片P,灯泡一直很亮,这可能是由于   ;
小亮同学缓慢移动滑片P时,看到灯泡忽亮忽灭,这可能是由于   引起的。
【答案】(1)断开;B
(2)将滑动变阻器A、B两个接线柱接入了电路;将滑动变阻器C、D两个接线柱接入了电路;滑片与电阻丝接触不良
【解析】(1)在闭合开关前,为了防止电路时通时断,从而烧毁用电器,因此开关必须断开。为了防止电流过大而烧坏用电器,变阻器的阻值要调到最大。
(2)在使用滑动变阻器时,接线要“一上一下”,如果全部接上面,那么接入的电阻几乎为零,因此电流会较大,灯泡会较亮且亮度保持不变。如果全部接下面,那么介入的电阻比较大,因此电流会较小,灯泡会比较暗且亮度保持不变。如果灯泡忽亮忽灭,说明电路时通时断,这可能和变阻器的接触情况有关。
【解答】(1)连接实物电路时,开关应当断开。根据图乙可知,当滑片在B端时变阻器的阻值最大,因此滑片P应移到B端。
(2)开始实验后,小明同学发现无论怎样移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是由于将滑动变阻器A、B两个接线柱接入了电路;
小红同学发现无论怎样移动滑片P,灯泡一直很亮,这可能是由于将滑动变阻器C、D两个接线柱接入了电路;
小亮同学缓慢移动滑片P时,看到灯泡忽亮忽灭,这可能是由于滑片与电阻丝接触不良引起的。
14.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】(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。
课后练习
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预习9 滑动变阻器
考点一、变阻器在原理图和实际电路图中的连接
考点精要:
原 理:靠改变连入电路中的电阻丝的有效长度改变电阻,从而改变电路中的电流。
构 造:由一根金属杆(图中CD)和线圈式电阻丝(图中AB)组成,其接入电路部分要看下面接的是哪个接线柱,若下面接B,则接入电路部分的电阻是PB(填“PA”或“PB”),此时若P向左边移则接入电阻将变大。
使用方法:(1)要与控制电路串联;
   (2)连入电路的两个接线柱必须是“一上一下”;
(3)为了保护电路,在电路接通前应把滑片移到使电路中的电阻最大的位置;
   (4)通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流,如滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A”,则该滑动变阻器最大阻值为50欧,允许通过的最大电流为1安。
注 意:变阻箱或环状变阻器也是同一原理,但变阻箱能读数电阻大小
典型案例:如图所示,滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱,按要求回答下列问题
(1)使用接线柱A和D时,要使变阻器连入电路的电阻减小,滑片应向    端移动。
(2)如果滑片向右滑动,电路中的电流变大,则应使用接线柱   和  或  和   。
(3)当使用接线柱   和   时,连人电路的电阻最大,且无论怎样移动滑片P,电路中的总电阻也不会改变。
(4)把   和   接人电路时,其电阻为零。
(5)当使用接线柱B和D时,在电路未接通时,滑片P应移至    端。(A/B)
变式1:(2020八上·拱墅期末)如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。关于该滑动变阻器的构造,下列说法正确的是(  )
A.金属棒是绝缘体,瓷筒是导体
B.线圈是用电阻率较大的合金线制成
C.滑片与线圈之间是绝缘的
D.制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的
变式2:如图所示的电阻箱的示数为 (  )
A.2018 Ω B.2108 Ω C.8102 Ω D.8120 Ω
变式3:(2023八上·温州期末)根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是(  )
A. B. C. D.
考点二、滑动变阻器滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
考点精要:
规 律:①串联电路中,电阻越大,得到的电压越大。 ②串联电路中,总电阻变大,电流变小。
③并联电路中,电阻越大,得到的电流越小。 ④并联电路中,总电阻变大,电流变小。
典型案例:如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2为滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,
(1)若油量表是由电流表改装而成,现将它串在图方位置,则当油面升高时,油量表的示数将________。
(2)R,在电路中的作用是________。

变式1:如图所示为某同学连接的电路,下列有关说法正确的是(  )。
A.滑动变阻器与灯泡并联
B.滑动变阻器的滑片向右移动,灯泡亮度变暗
C.滑动变阻器的滑片向右移动,灯泡亮度变亮
D.滑动变阻器的滑片向右移动,灯泡亮度不变
变式2:如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路,将导线a固定在铅笔芯一端,闭合开关后,把导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮。则他设计的电路图是( )
A. B. C. D.
变式3:根据图中所给出的器材,按要求回答问题。
(1)在框内画出利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的电路图。
(2)根据电路图连接实物图,要求滑动变阻器必须使用A端。
(3)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该放在________(选填“A”或“B”)端。
(4)若要使灯泡变亮,滑片P应向________端移动,这时电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

考点三、滑动变阻器在生活中的应用
考点精要:将变阻器改装成传感器或拉力计等,电阻改变时,利用串并联电路规律,得出各物理量的变化。
典型案例: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。
变式1:如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置示意图,R'是一种特制的滑 动变阻器,AOB是一根可绕O点转动的金属导体,从油量表(即电流表)指针所指的刻度知道油面高度,则工作过程是( )
A.油面升高,R'变大,油量表示数变小
B.油面降低,R'变大,油量表示数变大
C.油面升高,R'变小,油量表示数变大
D.油面降低,R'变小,油量表示数变大
变式2:(2021八上·嘉兴期末)如图所示是收音机上常见的控制音量的旋钮型变阻器,它是通过改变接入电路的导体   来改变电阻的。若要使音量变小,则应将滑片b向   (选填“a”或“c”)方向转动。
变式3:如图所示是小明自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)。
(1)要使电子秤能正常工作,下列电路连接正确的是(填字母)。
A.点“1”与点“2”连接 B.点“1”与点“3”连接 C.点“2”与点“3”连接
(2)小明在正确完成电路连接后,闭合开关S,在托盘中放100 g的砝码时,读出电流表的示数,若将1 kg的物体放在托盘中,则电流表的示数与原来相比将   (填“变大”“变小”或“不变”)。
1.(2021八上·江干期末)滑动变阻器的滑片移动时,接入电路的电阻发生变化的原因是(  )
A.通过滑动变阻:器的电流发生变化
B.加在滑动变阻器两端的电压发生变化
C.连入电路的电阻丝长度发生变化
D.接入电路的电阻丝的横截面积发生变化
2.(2022八上·临海期中)如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片 向左滑动时,连入电路的电阻变大的是(  )
A. B. C. D.
3.(2020八上·仙居期末)滑动变阻器连入电路的四种接法,当滑片P向右滑动时,连入电路阻值增大的是(  )
A. B. C. D.
4.将两只滑动变阻器按如图所示的方法连接,把a、b两根导线接入电路,若要使这两个变阻器接入电路中的总电阻最大,则 (  )
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
5.图甲为某款可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器(变阻器的一种)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滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是(  )
A.电位器与灯泡是并联的
B.电位器是通过改变导体粗细来改变阻值的
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
6.(2021八上·拱墅期末)将如图乙所示的旋钮式变阻器接入到如图甲所示电路的MN之间,能起到调节灯泡亮度的作用。若要使灯泡逐渐变亮,下列连接及操作方式可行的是(  )
A.M、N分别连接X、Y,顺时针滑动触片
B.M、N分别连接X、Y,逆时针滑动触片
C.M、N分别连接X、Z,顺时针滑动触片
D.M、N分别连接Y、Z,逆时针滑动触片
7.(2021八上·义乌月考)将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1放在   ,P2放在   。(选填“最左端”或“最右端”)
8.(2020八上·杭州月考)如图所示,若要使滑动变阻器的滑片P向左滑动时,小灯泡变亮,那么可以将滑动变阻器的C接线柱与   接线柱接在电路的M、 N两端。如果小明把滑动变组器接入电路,发现电灯泡非常亮,且调节滑片无效,则他将   两个接线柱接入电路。
9.(2021八上·椒江期末)实验室有一种拔插式变阻器, 其结构如图所示。六个铜片依次排开, 每相邻两个 铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝 相连接, 五个铜塞均可在相邻两铜片间 的空隙处自由插入或拔出, 从而改变 AB 间的电阻值。
(1)该变阻器的 A 、B 接线柱间可形成的最大电阻为   欧。
(2)图示状态下 A 、B 接线柱间的电阻为   欧。
10.(2022八上·缙云期末)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC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点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个灯泡,测风力时,闭合开关S。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   。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是   。
11.如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:
⑴两灯泡并联;
⑵电流表测通过灯L1的电流;
⑶闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P时两灯均变暗。
12.用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验
(1)按要求连接电路:能利用滑动变阻器来改变灯泡的亮度,且当滑片P向右移动时灯会变亮,请以笔画线代替导线把电路的连接起来.
(2)在接线过程中,开关应处于________状态;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到________端(A/B);
(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,你觉得可能的原因是什么?________.
13.某班同学做“用滑动变阻器(如图甲所示)改变电流”的实验,电路图如图乙所示。
(1)连接实物电路时,开关应当   ,滑片P应移到   (填“A”或“B”)端。
(2)开始实验后,小明同学发现无论怎样移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是由于   ;
小红同学发现无论怎样移动滑片P,灯泡一直很亮,这可能是由于   ;
小亮同学缓慢移动滑片P时,看到灯泡忽亮忽灭,这可能是由于   引起的。
14.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。
课后练习
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