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/ 让教学更有效 精品学案 | 物理学科
【学习目标】
1. 知道变阻器的定义
2. 掌握滑动变阻器的结构
3. 掌握滑动变阻器的使用方法及其在电路中的作用
4. 掌握变阻器的部分应用
【自主学习】
一、变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫作 。如图甲是学生实验中常用的滑动变阻器（乙图为原理图）。电阻丝外面涂着绝缘层，密绕在绝缘管上。
图中电阻丝上水平方向的一条白线表示这里的绝缘层已经 ，电阻丝可以与滑片P相连，而电阻丝的两端连在A、B两个接线柱上，滑片P通过金属杆和接线柱C、D相连。滑片移动到不同位置时，A、C（或者B、C）两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就可以改变接入电路中电阻的大小，从而改变电路当中的电流。滑动变阻器在电路图中用符号 表示。
甲 乙
二、变阻器的结构
铭牌上的意思是：变阻器的最大阻值是200Ω；允许通过的最大电流是1.5A。使用时根据需要进行选择，变阻器中的电流不能超过允许通过的最大电流。
特点：能够缓慢，且相对均匀地改变自身的电阻。
三、变阻器的使用
1. 观察滑动变阻器的结构观察时，请思考以下问题。
（1）为什么与滑片接触处的电阻丝的绝缘层被刮去？ （2）哪两个接线柱之间的电阻是不变的？
（3）哪两个接线柱之间的电阻很小？ （4）移动滑片时，哪两个接线柱之间的电阻随着改变？
答案：（1）方便导电；（2）下面两个接线柱；（3）上面两个接线柱；（4）上下两个接线柱
2. 连接滑动变阻器
要使滑动变阻器和用电器中的电流相同，滑动变阻器应该与用电器 ，且必须“一上一下”连接。全接上面相当于 ，全接下面相当于 。
3. 滑动变阻器在电路中的作用
（1）可以保住电路（在连接电流可能损坏用电器的电路时，加一个滑动变阻器，并把其阻值接入最大时，电路中的电流会相对较小，可以有效的保护的电路中的用电器）
（2）可以控制电路中的电流（在保护电路的工作完成后，移动滑片，可以改变接入电流中的阻值，从而改变电路当中的电流，达到我们所期待的状态）。如下图能改变小灯泡的亮度，也能在更换定值电阻后，控制其两端电压始终为一个定值。
四、变阻器的应用
滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器中，用于音量调节的器件也是一种变阻器，通常称为 。
下图是一种电位器的结构图（左为实物图，右为原理图）。它通过机械式旋钮调节电阻的大小。电位器也可以用在其他电器上，例如可调亮度的电灯，可调音量的音箱、调音台，等等。
除机械式电位器外，数字电位器的使用越来越广泛。数字电位器是一种用数字信号控制电阻的器件（集成电路）。与机械式电位器相比，数字电位器具有可用程序控制改变电阻、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点，因而已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到应用。
除此以外，变阻箱和插销式电阻箱也是常用的变阻器（其特点是调节的范围可以相对较大，但是变化是跳跃性的）。
【例1】图中，向右移动时，接入电路的阻值变大的是（ ）
A． B． C． D．
【例2】在如图所示滑动变阻器的四种接法中，当滑动变阻器滑片P 向右移动时，接入电路中的电阻增大的是（ ）
A． B． C． D．
【例3】在许多实验中，闭合开关前常将滑动变阻器的滑片调到阻值最大端，这样做能起到保护电路的作用。其原因是闭合开关后（　　）
A．通过电路的电流最小 B．变阻器两端电压最小
C．变阻器电阻阻值最大 D．电源两端的电压最小
【例4】小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图，如图所示。在E、F间接入滑动变阻器，闭合开关，当滑片P向左滑动时，灯泡变暗。下列四种接入方式，符合要求的是（　　）
A． B． C． D．
【例5】电位器是滑动变阻器的一种，它可以用来改变灯泡的亮度。小琳买了一个电位器，如图所示，把它与灯泡连接起来，使滑动触头顺时针转动时灯泡变暗，下列说法正确的是（　　）
A．电位器与灯泡是并联的
B．连接的是A和C两个接线柱
C．连接的是A和B两个接线柱
D．滑动触头逆时针转动时，灯泡中电流变小
【例6】如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是（　　）
A．体重显示表是由电压表改装成的
B．体重越大，体重显示表的示数越大
C．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
D．R2在电路中没有任何作用
【例7】如图所示，是插塞式电阻箱的示意图。各个厚铜片并没有直接连通，而是由阻值固定的电阻丝连接在一起。铜塞可以插入到相邻的两个厚铜片之间，并且紧密接触。铜塞与厚铜片的电阻很小，可近似认为是0，则如图所示的情景中，该电阻箱的有效电阻为 Ω；当铜塞全部被拔出后，该电阻箱的有效电阻为 Ω。
【例8】请根据如图所示的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。
【例9】如图所示，请将电位器连入右侧电路中，要求逆时针旋转旋片P时，灯泡变暗。
例8图 例9图
【例10】如图所示，请将实物图补充完整，要求当滑动变阻器滑片右移时灯泡变亮，电压表测量小灯泡电压。
【例11】电动自行车的调速把手可以调节电动机的转速，以实现对车速的控制。如图所示是电动自行车电源、开关、电动机、调速把手的结构示意图，a、b、c是固定的铜片，d是一根弧形的电阻丝，e是一端固定在b上，另一端可在d上滑动的铜片。请按照调速把手的功能要求，将电路连接完整。
例10图 例11图
【课后巩固】
1．我们在电学实验过程中，用到了很多的电学器材，下列说法不正确的是：（　　）
A．电流表要并联接入电路，可以直接接在电源两端 B．使用电压表前，要检查指针是否对准零刻度处
C．将定值电阻接入电路时，不用考虑电流的流向 D．滑动变阻器是利用了电阻大小与电阻丝长度有关制成的
2．如图所示，为了使滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡变亮，则图中导线的E端应接在滑动变阻器的（　　）
A．A接线柱上
B．B接线柱上
C．C接线柱上
D．D接线柱上
3．为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员向下踩油门踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（　　）
A． B． C． D．
4．小明探究串联电路的电流规律，按图连接电路，滑动变阻器滑片初始置于b端，闭合开关后，L1灯亮，L2灯看不到发光，对此下列判断不可能的是（　　）
A．L2完好
B．L2处断路
C．L2被短接
D．变阻器阻值较大
5．小红同学设计了一个灯泡亮度可以调节的电路，如图所示，为了使滑动变阻器的滑片P从C向D移动的过程中，灯泡的亮度逐渐变亮，正确的连接方式是（　　）
A．M接C，N接B
B．M接D，N接A
C．M接A，N接B
D．M接A，N接D
6．图1为可调亮度台灯，图2为其用于调光的电位器结构图，电位器应与灯泡 （选填“串联”或“并联”），它是通过改变电阻片接入电路中的 来改变其接入电路中的电阻，欲使滑片P顺时针转动时灯泡变暗，应将接线柱 接入电路。
7．导体对电流都有阻碍作用， 表示其阻碍作用的大小。滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的 来改变电阻，如图所示为滑动变阻器的四种接线方法示意图，当滑片P移动时，可改变电阻大小的接法是 。（填写字母，全对才给分）
A． B． C． D．
8．小聪所在的学校举行了纪念“中国共青团成立一百周年”科创活动，他用所学知识设计出一个电路，其电路图如图所示，当滑片P向右移动时，电流表的示数会 。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
9．如图为某同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图，该原理图中，R2为滑动变阻器，车重表是由 （选填“电流表”或“电压表”）改装而成，则当车越重时，车重表的示数将 （选填“越大”、“不变”或“越小”）。
10．如图所示，为汽车油量表的工作原理图。其中R为滑动变阻器、R0为保护电阻，油量表由电压表改制而成（图中未画出）。当油箱内油量减少时，浮标下降，带动滑杆使R连入电路的阻值 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
8题图 9题图 10题图
11．(1)如图甲，若要使图中阻值变大，滑片P应该 旋转（顺时针/逆时针）；
(2)如图乙电阻箱的示数是 Ω，如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图，则A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω，最大可以调到 Ω。
12．请在图中根据实物图，在虚线框中画出与之对应的电路图。
13．请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求：电流表只测的电流，滑动变阻器的滑片向D端移动时，灯的亮度逐渐变暗，灯的亮度不变。
14．如图所示，用笔画线代替导线，将图中元件连接成串联电路，要求：电压表测量灯泡两端的电压，滑动变阻器向右滑动小灯变亮。
13题图 14题图
1．图中，用滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化，电源为4节干电池，应采取的接法是（　　）
A．C接M，B接N
B．A接M，B接N，D接N
C．A接Q，C接M，B接N
D．A接N，B接Q，C接M，M接N
2．如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，b与金属滑片相连，转动旋钮可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（ ）
A．若将a、b电路接入同一点，c接入电路的另一点时，旋动旋钮时不能改变灯泡亮度
B．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C．若只将a、c接入电路，逆时针转动旋钮时，灯泡变亮
D．若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
3．请按要求设计电路图，并画在方框内，再按照电路图连接实物图。要求：（1）L1与L2并联；（2）电流表测L1的电流；（3）电压表测L2的电压；（4）变阻器控制L2的亮度，且滑片P向右移时灯泡变暗；（5）电路图与连接的实物图需保持一致。
4．一位同学利用如图所示的器材做“用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流”的实验，要求滑片向左移动时灯变亮．
(1)请你用笔画线代替导线，将图中的器材连接起来．(合上开关后，灯两端的电压为2.5伏，通过灯泡的电流为0.7安)．
(2)画出对应的电路图．
(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放在变阻器的 端．
(4)闭合开关后，发现灯不亮，电流表无示数，电路的故障可能是 ．
(5)闭合开关并移动滑片P ，发现电压表无示数，故障可能是 ．
5．在图中，要求用电流表测量灯泡中的电流（），电压表测量灯泡两端的电压，、并联，滑动变阻器调节的亮度，滑片向右移动时变亮，开关控制整个电路，将符合要求的电路图画在虚线框内，并将实物连接起来．
6．如图1所示，小明用铅笔芯做滑动变阻器，设计并制作一个模拟的调光灯。器材有：电池（电压为3V）、小灯泡（2.5V 0.3A）、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电流表。
环节一 探究改变铅笔芯电阻的方法
AB为铅笔芯，P为鳄鱼夹。移动鳄鱼夹P，用刻度尺测量铅笔芯AP段的长度L，闭合开关记录电流表的示数。
实验序号 1 2 3 4 5
L/cm 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0
I/A 0.15 0.19 0.25 0.38 0.75
(1)实验中铅笔芯的电阻大小可以通过 来反映；
(2)分析表格可以得到结论： ；
环节二 模拟调光灯
将铅笔芯、小灯泡等器材按照如图2所示的方式连接。
(3)闭合开关，导线与铅笔芯左端固定，回形针向左移，小灯泡亮度变 ；
(4)为了安全使用调光灯，可将电流表 联接入电路，调节回形针的位置，当电流表的示数为 A时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置O（图中未标出）；
(5)甲、乙两根铅笔芯的长度都是10cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比 ___________。
A．调节范围大，调节精度高 B．调节范围大，调节精度低
C．调节范围小，调节精度高 D．调节范围小，调节精度低
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。试卷第1页，共3页
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【参考答案】
一、变阻器：变阻器 刮掉
三、变阻器的使用：串联 导线 定值电阻
四、变阻器的应用：电位器
【例1】B 【例2】C 【例3】A 【例4】B 【例5】C 【例6】B 【例7】50 80
【例8】 【例9】 【例10】
【例11】
课后巩固
基础练习
1. A 2. A 3. A 4. B 5. A 6. 串联 长度 2和3 7. 电阻 长度 CD 8. 不变
9. 电流表 越大 10. 增大 11. （1）顺时针（2）3608 10 22
12. 13.
14.
能力提升
1. C
2. D
3.
4.（1） ；（2）B ；（3）灯泡断路；（4）电压表断路
5.
6. （1）电流表示数；（2）材料和横截面积相同时，长度越长，电阻越大；（3）亮；（4）串 0.3；（5）B
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