物理九年级上册知识讲义 16.4滑动变阻器-人教版

初中物理
滑动变阻器
【考点精讲】
滑动变阻器：
构造
瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱
原理
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻
示意图
使用
串联在电路中；接法：“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大
铭牌
某滑动变阻器标有“50Ω
1.5A”的字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0～50Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A
作用
①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路
优缺点
能逐渐改变连入电路的电阻，但不能显示连入电路的阻值
【注意】分析因变阻器滑片的变化而引起的动态电路问题，关键是搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。
【说明】滑片移动时，改变电阻，可以简单记忆成“近小远大”。
【典例精析】
例题1
如图所示，是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案，你认为可能达到目的的方案是（
）
思路导航：在调节滑动变阻器时，要使小灯泡的亮度发生变化，滑动变阻器应与小灯泡串联，并且滑动变阻器连入电路中的电阻在电路中要能变化。A项中小灯泡被短路，不发光；B项中滑动变阻器滑片上边被短路，小灯泡和滑片下边的电阻并联，其两端电压恒为电源电压，亮度不变；C项中，小灯泡和滑动变阻器串联，符合小灯泡的亮度随滑片的移动改变的要求；D项中滑动变阻器和小灯泡都被短路，灯泡始终不亮，故选C。
答案：C
例题2
用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
（1）实验室中有一铭牌上标有“20Ω
2
A”字样的滑动变阻器，如图所示.若要把A、B、C三个接线柱的两个连接到电路中去，共有_______种接法；“20Ω”指的是_______接线柱间的电阻值，“2A”指的是_______。
（2）现再给出电源、小灯泡、开关各一个，导线若干，请在图中用笔画线代替导线连接电路，要求滑动变阻器的滑片P向右移灯泡变暗。
（3）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，并增加____根导线。
思路导航：本题考查的是滑动变阻器的原理和使用方法.铭牌上标有“20Ω
2
A”字样，20Ω表示该滑动变阻器的最大阻值（AB间的电阻）为20Ω，2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流值为2A。ABC三个接线柱，共有三种接线方法：AC、BC、AB，但是AB这种接线方式不能改变电阻，其阻值始终为20Ω，当使用滑动变阻器改变电流或者改变灯泡的亮度时，要把它串联在电路中，题中要求滑片P向右滑动，灯泡变暗，即向右滑动电阻丝变长，因此下面的接线柱应该接在左边。若还想知道电流的大小，需要串联一个电流表，再增加一根导线.本题难度适中。
答案：（1）3
A、B
滑动变阻器允许通过的最大电流值为2A
（2）连线如图所示
（3）串
一
【总结提升】
同步练习：
（答题时间：15分钟）
1.
在下列各图中，滑动变阻器在电路中的接线方式不同，其中对电路能起调节作用的是（
）
2.
在如图所示的电路中，用滑动变阻器控制灯的亮度，若要求滑片P向左端滑动时灯逐渐变亮，则下列接法正确的是（
）
A.
M接C，N接D
B.
M接A，N接B
C.
M接C，N接B
D.
M接A，N接D
3.
如图所示，当开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右移动时（
）
A.
电流表的示数变大，灯变亮
B.
电流表的示数变小，灯变亮
C.
电流表的示数变小，灯变暗
D.
电流表的示数不变，灯亮度不变
4.
导体的电阻大小与下列哪个因素无关（
）
A.
导体的长度
B.
导体的横截面积
C.
导体的材料
D.
导体两端的电压
5.
不少高速公路收费站开始对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法正确的是（
）
A.
称重表相当于一个电压表
B.
电路中的R1是没有作用的
C.
当车辆越重时，称重表的示数越小
D.
当车辆越重时，称重表的示数越大
6.
如图所示，滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱，将其中的两个接线柱接入电路，改变电路中电流的大小，正确的连接方式最多有
（
）
A.
一种
B.
二种
C.
三种
D.
四种
7.
电位器是变阻器的一种，它可以用来改变收音机的音量，小红买了一个电位器，如图所示。想把它与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度。请仔细观察，如果使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗，下列连法正确的是（
）
A.
连接A、C
B.
连接B、C
C.
连接A、B
D.
以上都不正确
8.
在“探究影响导体电阻大小的因素”活动中，小明发现实验器材中金属丝只有一根，其它器材足够，如图所示。如果要他完成下面的一些实验探究活动，其中不可能完成的是（
）
A.
探究导体电阻与长度的关系
B.
探究导体电阻与横截面积的关系
C.
探究导体电阻与材料的关系
D.
探究导体电阻与温度的关系
9.
如图甲为调光台灯，乙为一简单调光台灯的电路图，在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器，使得滑片P向左移动时，灯泡的亮度减小，则下列方法中正确的是（
）
A.
A接M，B接N
B.
C接M，D接N
C.
A接M，D接N
D.
B接M，C接N
10.
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。
11.
滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路的
来改变接入电路的电阻值，从而改变电路中的电流。一个标有“10Ω
2A”字样的滑动变阻器，它的阻值变化范围是
Ω，其中“2A”表示的意思是
。
12.
下表列出了一些材料制成的长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻值。
导线
银
铜
铝
钨
铁
锰铜合金
镍铬合金
电阻R/Ω
0.016
0.017
0.027
0.052
0.096
0.44
1.1
根据表中数据回答：假如让你架设一条输电线路，在铜线和铁线之间，你应选用_____；假如选用一根金属丝来作滑动变阻器的电阻丝，在铁丝和镍铬合金丝之间，你应选用_________。
13.
如图所示，是小明用变阻器改变灯泡亮度的电路。
（1）画出此电路的电路图；
（2）当开关S闭合后，要使滑动变阻器连入电路中的电阻变小，滑动变阻器的滑片P应向
　
端移动。（填“左”或“右”）
14.
铅笔芯是石墨和黏土混合制成的。不同类型铅笔的笔芯软硬程度不同，其中6H的铅笔芯最硬，6B的铅笔芯最软，HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关呢？
小明用如图所示的装置探究这个问题。他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接入电路A、B两点间，通过观察
，比较出三者电阻的大小。他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是：
　　　
　
。
15.
小华学习了滑动变阻器的使用方法后，想利用如图所示的元件设计一个响声大小可以改变的电铃，请你帮助他完成下列问题：
（1）连接好实物图。
（2）画出正确连接后的电路图。
（3）怎样使铃声越来越响？
答案：
1.
A
解析：A图中，导线分别接上下两个接线柱，滑片向左滑动阻值增大，向右滑动阻值变小；B图中，导线接在金属棒两端，无论滑片向哪个方向滑动，变阻器连入电路的阻值都是零，C图中，导线接在电阻线两端，变阻器连入电路的阻值最大，且移动滑片时，连入电路的阻值没变；D图中，导线接在同一接线柱上，变阻器未连入电路。
2.
C
解析：滑动变阻器连入电路的有效接法共4种，即“一上一下”选取接线柱，上边的两个接线柱是等效的，关键是下边接线柱的选取。因为是串联，若灯泡变亮，电路中的电流需变大，滑动变阻器接入的电路的电阻应该变小，即：当滑片向左滑动时电阻变小，接入电路的电阻线的长度变短，故下边应接左边的接线柱。
3.
A
解析：滑片向右滑动，电路中的电阻变小，电流变大，则灯变亮。
4.
D
解析：电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的长度、横截面积、材料和温度，与两端的电压和通过的电流无关。
5.
D
解析：本题中的计重秤实际上是滑动变阻器的应用，图中称重表与电阻R组合在一起，组成滑动变阻器，指针相当于滑片，电阻R相当于电阻丝。称重表与电阻串连，实际上是电流表，所以选项A不对。货车重力增大时，指针就向下移动，电路中的电阻就减小，电流增大，称重表示数变大，故选项C不对。从称重的表示数判断车重，示数越大车越重。选项D正确。当车很重时指针滑到R的最下端，R连入电路电阻为零，如果没有R1就会短路烧坏电源，所以R1起到保护电路元件的作用，故选项B不对。
6.
D
解析：由于滑动变阻器的连接不需要考虑电流的方向，对于“4柱”的滑动变阻器共有4种有效接法，2种无效接法（接C、D或A、B）。
7.
C
解析：由图可知，黑色炭膜电阻相当于滑动变阻器中的电阻丝，滑动触头相当于滑片。为了使滑动触头顺时针转动时灯泡变暗，接入电路中的电阻要增大，此时应该把滑动触头左边的炭膜电阻接入电路，即接A、B两个接线柱。
8.
C
解析：当实验器材中只有一根金属丝时，就不能探究导体电阻与材料的关系。
9.
C
解析：滑片向左移，灯泡的亮度要变暗，则要求电流减小，电阻减小，滑动变阻器接入的电阻丝变长，在C和D两根接线柱中，只有D符合要求，再根据“一上一下”的原则，确定答案为C.
10.
滑动变阻器
亮暗
解析：风力测定仪实际上是滑动变阻器的应用，图中金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起组成滑动变阻器，金属杆OC相当于滑片，弧形电阻AB相当于电阻丝。当风力增大时，滑片OC的位置就向左偏，电路中的电阻就减小，电流增大，灯泡变亮。从灯泡的亮度就可以判断风力的大小，灯泡越亮，说明风力越大。
11.
长度
0～10
允许通过它的最大电流是2A
解析：滑动变阻器的滑片移动时，只能改变接入电路中的电阻线的长度；铭牌上所标数据是它的最大电阻和允许通过的最大电流。
12.
铜线
镍铬合金丝
解析：输电线的电阻越小越好，铜线和铁线在相同条件下，铝线的电阻小于铜线，因此应选用铜线。制作滑动变阻器的电阻丝，需要电阻较大的材料，铁丝和镍铬合金丝在相同条件下，镍铬合金丝的电阻大于铁丝的电阻，因此应选用镍铬合金丝。
13.
⑴如图所示
⑵左
解析：⑴画电路图时先观察实物图，弄清楚各元件是串联的，然后用规定的符号把电路连接情况表示出来。⑵滑动变阻器连入电路的电阻线是AP段，要使灯泡变亮，电路中的电阻应减小，AP段电阻线长度应变短，所以滑片P应向左移动。
14.
电流表示数的大小
粗细相同、长度相同
解析：电阻的大小可以通过电流表示数的大小间接表示出来；根据控制变量法，这三支铅笔芯应保证长度、粗细都相同。
15.（1）实物图连接如图所示
（2）电路图如图所示
解析：利用滑动变阻器改变电铃响声，它们之间应串联，这样才能改变通过电铃的电流大小，实现电铃响声的改变。要使铃声越来越响，电路中的电流就要越来越大。滑片的移动情况应视连接滑动变阻器的接线柱而定，如接A、C或A、D，滑片应向左移；如接B、C或B、D，滑片应向右移。
（3）根据图中连接的方法，要使铃声越来越响，滑动变阻器的滑片P应向左移动。