4.4 变阻器
一、变阻器
1、电阻器:具有一定阻值的元件,用来控制电路中的电流大小。
(1)电阻器的符号是: ;
(2)生产、生活和实验研究中常常要改变电路中的电流大小,这时要使用可以改变电阻值的电阻器即变阻器。
2、变阻器
(1)原理:通过改变连入电路的电阻线的有效长度来改变电阻。
(2)变阻器的应用:日常生活中的可调式台灯、电话和扩音设备等,都是通过改变有效长度来改变电阻大小。电动汽车也是通过改变电路中的电阻来改变电动机上的电流控制电机的转动速度,从而改变行车速度的。
二、滑动变阻器
1、工作原理:滑动变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的。
2、结构示意图和符号:图甲表示滑动变阻器的结构示意图,图乙表示电路符号。
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。电路的有效部分:所选的“下”接线柱到滑片接触的这一段电阻线。
3、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,如滑动变阻器的铭牌上标有“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。
4、作用:通过改变滑动变阻器接入电路中电阻丝的有效长度,来改变电阻大小,从而改变电路中的电流强度和部分电路两端的电压;还能起到保护电路的作用。
5、接线口诀:控谁与谁串联,接线一上一下;要使阻值变大,滑片远离一下;用前调节滑片,使其置于最大。
三、旋钮型变阻器与电阻箱
1、旋钮型变阻器:原理与滑动变阻器相同,所不同的是滑动变阻器的形状由直线型变成了圆弧型。如下图。
2、电阻箱
(1)电阻箱一种箱式电阻器。由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成。电阻箱中的定值电阻一般用康铜和锰铜丝绕制,使电阻值基本不随温度变化。
(2)电阻箱()有插头式和开关式(又叫筒式)两种(如下图) 。
【例1】如图所示为滑动变阻器的结构示意图,要使滑片P向左移动时连入电路的电阻变小,接线柱连接正确的是( B )
1、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。如果把它与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,请仔细观察,现想使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗。下列连法正确的是( C )
A. 连接A、C B. 连接B、C C. 连接A、B D. 以上都不正确
2、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P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( D )
【例2】图甲中电源电压恒定,图乙为图甲中旋盘式电阻箱R的面板,当电阻箱上“×100”的旋钮顺时针转动2格后,电流表示数________,灯泡亮度________。
【答案】变小 变暗
1、电阻箱也是一种变阻器,如图所示为一电阻箱结构示意图,下列关于此电阻箱接入电路电阻值大小的说法正确的是( B )
A. 只拔出铜塞a、b,接入的电路的电阻为7 Ω
B.只拔出铜塞c、d,接入的电路电阻为7 Ω
C.要使接入电路的电阻为7 Ω,只有拔出铜塞c、d才行
D.将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最小
1、滑动变阻器连入电路的四种接法(如图),当滑片P向右滑动时,连入电路阻值增大的是( A )
2、在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则下列接法正确的是 ( C )
A.M接C,N接B B.M接A,N接B
C.M接C,N接D D.M接A,N接D
3、如图所示为一个电阻箱的结构示意图,下面关于此电阻箱接入电路的电阻值大小的说法正确的是 ( A )
A. 只插入铜塞a、b,接入电路电阻为7欧
B. 只插入铜塞c、d,接入电路电阻为7欧
C. 要使接入电路的电阻为7欧,只有插入铜塞c、d才行
D. 将铜塞a、b、c、d全拔出时,接入电路的电阻最小
4、如图所示的两个电路中,电源电压相等,闭合开关S,当图甲中滑动变阻器的滑片P向左滑动、图乙中的滑片P向右滑动时,灯泡L1和L2的亮度的变化是( D )
A.L1、L2都变暗 B.L1、L2都变亮
C.L1变亮,L2变暗 D.L1变亮,L2亮度不变
5、如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上。有关握力计,下列说法中正确的是( A )
A.握力越大,灯泡越亮,力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力越大,电路总电阻越大,总电流越小
D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧长度越短
6、如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯L的亮度,若要求滑片P向右端滑动时,灯L逐渐变暗,应选择哪种接法( C )
A. M接A,N接B B. M接C,N接D C. M接C,N接B D. M接A,N接D
7、如图所示,是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的滑片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。下列说法正确的是( B )
A. 油量变少,电流表示数不变 B. 油量越少,电流表示数越大
C. 油量越多,电流表示数越小 D. 油量越多,电流表示数越大
8、如图所示,为某种调光型台灯中使用的电位器示意图,P为旋片可随转动旋钮改变在碳膜(相当于一根电阻丝)上的位置,A、B分别连在碳膜两端。以笔画线将a图连在b图所示电路中,要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加。(a图中OP所示为旋钮)
【答案】
9、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 ,当观察到小灯泡的亮度变亮时则可以判定风力变 (填“大”或“小”)。
【答案】变阻器 大
10、在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,只把A和C接入电路时, (选填“能”或“不能”)改变通过电位器的电流;将A、B接入电路,当顺时针旋动滑片时,电位器接入电路的电阻 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】不能 变大
11、如图所示是小明设计的一种自动测定水箱内水位的装置,R是滑动变阻器,从用电流表改装成的水位表指针所指的刻度就可知道水箱内水位的高低。
(1)硬杆AB需用 (选填“导电”或“绝缘”)材料制成。
(2)当水位降低时,滑动变阻器R接入电路的阻值变 (选填“大”或“小”)。
(3)电路中R'的作用是 。
【答案】(1)导电;(2)大;(3)保护电路
12、如图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 。
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克的砝码时,发现电流表有一示数,若将1千克的物体放在托盘中,则电流表的示数与原来相比应该 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)C;(2)变小