资源简介

1.理解变阻器的基本工作原理，掌握滑动变阻器的结构和使用方法。
2.能够通过实验探究变阻器在电路中调节电流、电压或控制用电器工作状态的作用。
3.认识电阻箱的结构和读数方法，理解其与滑动变阻器的区别与联系。
4.了解变阻器在实际生活中的应用，如调节亮度、音量、转速等。
同学们看这盏可调光台灯，旋转旋钮就能随意明暗；电视、音响调音量也是同样原理。我们改变旋钮，就能让电路里的电流大小连续变化，这背后依靠的是一种可改变阻值的电学元件。今天我们就来学习变阻器，弄懂它改变电流的原理。
1.变阻器是一种通过改变 ，从而控制 的装置。
2.滑动变阻器通过移动 改变接入电路中电阻丝的 ，来改变接入电路中的电阻值。滑动变阻器有4个接线柱，但连入电路时只接入2个接线柱。
3.使用滑动变阻器前，应将其滑片置于 ，目的是为了 。滑动变阻器能够改变 ， 显示出接入的阻值。
4.电阻箱是一种能够 的变阻器，通过旋转旋钮调节电阻，读数时需将各旋钮指示值乘以相应倍数后 。
5.变阻器在生活中有广泛应用，如调节台灯亮度、电视机音量、电动机转速等，这些调节装置通常称为 。
【例1】如图所示是小明连接的电路，还剩下几根导线没有连接上去，请你帮助小明完成电路的连接，要求开关S闭合后，向右移动滑片P，灯L1的亮度不变，灯L2的亮度变暗。
【变式1-1】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.
【变式1-2】如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中油量表是用________表改装的；当油箱中的油面下降时，R的电阻值将________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
【例2】如图所示，甲为亮度可调的台灯，电位器实际上是一个________电阻；（选填“可变”或“定值”）；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将________（选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料，应该选用________（选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）。
【变式2-1】如图甲所示是生活中常见的亮度可调的台灯，图乙是台灯的工作电路的示意图，a、b、c为电位器的接线柱。要求：旋钮带动滑片逆时针转动时，灯泡变暗。请完成该电路的连接。
【变式2-2】如图所示，图甲中电压表读数为________V；若使用前出现如图乙所示的情况，则原因是__________________。如图电阻箱读数为________Ω。
一、单选题
1.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亮，则M、N分别应接（　　）
A.M接A，N接B B.M接B，N接D
C.M接B，N接C D.M接C，N接D
2.图甲为可调亮度台灯，图乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是（　　）
A.若只将B、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
B.若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
C.若只将A、B接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变暗
D.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
3.如图所示，能利用滑动变阻器调节小灯泡的亮度使其从亮到熄灭，但又不会发生电路故障的正确电路是（　　）
A.B.C. D.
4.如图所示，有关滑动变阻器的使用，下列说法错误的是（　　）
A.铭牌上的“10Ω 2A”表示滑动变阻器的变阻范围是0~10Ω
B.滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
C.接线柱C、D端接进电路为定值电阻
D.滑片P和线圈之间是导电的
5.将滑动变阻器接入电路中，使滑动变阻器的滑片P向左端移动时，滑动变阻器接入阻值变小。则以下滑动变阻器的四种接法中正确的连接方法是（　　）
A.B.C. D.
6.如图甲所示是某品牌电风扇的调速旋钮，如图乙所示是其对应电位器的结构图。在图乙中，若要使旋钮顺时针转动时风扇转速加快；则接入电路中的接线柱为（　　）
A.a与b
B.b与c
C.a与c
D.以上都可以
7.将两滑动变阻器串联后接入电路，如图所示。欲使其接入电路的阻值最大，调节方法是（　　）
A.P1和P2都滑到最左侧
B.P1和P2都滑到最右侧
C.P1滑到最左侧，P2滑到最右侧
D.P1滑到最右侧，P2滑到最左侧
8.电位器实质上是一种变阻器，如图所示是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是接线柱。当滑片向C端旋转时，连入电路的电阻（　　）
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
9.题图所示电路中，与小灯泡L并联的电路元件是（　　）
A.开关S B.电压表V
C.电流表A D.滑动变阻器R
10.滑动变阻器的工作原理是改变接入电路中电阻丝的（　　）
A.材料 B.长度 C.横截面积 D.温度
二、填空题
11.刘老师常常骑电动自行车去学校。只要将图中的车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶，车钥匙的实质相当于一个 ；跨上电动自行车后，将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越大，右手把的实质相当于一个 （选填“用电器”或“滑动变阻器”）。
12.如下图所示，用小刀把铅笔剖开，剥出铅笔芯，将铜线绑在它的一端，另一根铜线（连有夹子）在铅笔芯上移动，观察灯泡的亮度变化.模仿此装置，你可以制成 来改变电路中的电流。它在电路图中的符号为 。
13.滑动变阻器
(1)在电路图中用符号 表示；
(2)工作原理
电阻丝外面涂着绝缘层，密绕在绝缘管上。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B、C或A、D或B、D）两个接线柱间 不一样，这样就可以改变接入电路中电阻的大小。
14.图是电位器原理图，结构如图所示。若要增大喇叭音量，应 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动旋钮。喇叭工作一段时间后，无论如何调节滑片，喇叭音量一直很大，响度不变，电路故障可能是电位器 （选填“开路”或“短路”）。
15.在如图甲所示的电路中，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，则可将M接A或B后，N再接 。如图乙所示是电阻箱，其连入电路的有效电阻是 。
三、实验题
16.跨学科实践：设计和制作模拟调光灯
【项目提出】
调光灯为什么能变光？我们能否设计一个类似的能连续调节灯泡亮度的电路？
【项目分析】
让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。改变电池组中串联电池的节数会影响灯泡的亮度；在不改变电源两端电压的情况下，在电路中串联接入一个滑动变阻器，就可以连续改变灯泡的亮度。
【项目实施】
活动一、正确使用滑动变阻器
（1）图1是小明同学连接的电路图，可以实现滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。
（2）滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω、2A”字样。其中“20Ω”指的是 （填符号）两接线柱间的电阻值。
（3）根据上面的连接方式，闭合开关前，滑片P应滑到最 端（选填“A”或“B”）。
（4）在电路连接完成后闭合开关，发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的 （填符号）两个接线柱接入了电路。
活动二、认识电位器
调光台灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。
（5）电位器的构造
如图2是电位器的结构示意图，电阻片R的两端分别与接线端A、C相连，滑动片P的一端通过转轴O与接线端B相连，另一端与电阻片R接触良好，并能绕转轴O在电阻片R上滑动。
（6）电位器的工作原理
如图3，电位器是一个变形的滑动变阻器。通过改变连入电路中电阻片的 来改变电阻，进而改变电路中的电流，从而改变灯泡两端的电压，由此改变小灯泡的亮度。
活动三、自制一个模拟的调光灯
（7）小明同学在学习完电位器后，想利用电位器制作一个调光灯，如图4，请你帮他选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个连入电路中，用笔画线代替导线连接电路，要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗 。
【展示交流】
（8）如下图为某探究小组设计的四种调光台灯的电路图，其中能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是（各元件规格完全相同） 。
（9）小张没有电位器，于是用探究实验中的电阻设计了一个电路，如图5所示，此电路中 （填“能”或“不能”）改变灯泡的亮度，与图4的电路对比，其缺点是 。
能自由调节电阻的电路工具 —— 变阻器
生活里可调台灯、音响音量旋钮、电车调速开关，内部都藏着同一种元件：变阻器，它依靠改变接入电阻丝长度，灵活调控电路电流。
最早简易变阻器可以用铅笔芯制作。将导线两端接铅笔芯两端，移动一端导线，接入电路的石墨长度随之改变：石墨丝变短，电阻变小，灯泡就变亮；石墨丝变长，电阻变大，灯光变暗，这便是滑动变阻器最基础的工作原理。
实验室标准滑动变阻器由绝缘瓷筒、镍铬电阻丝、金属杆与滑片构成，接线遵循 “一上一下” 规则。若同时接上接线柱，电阻为零；只接下接线柱，则变成固定定值电阻。闭合开关前，滑片要调到接入电阻最大处，保护电路。变阻器铭牌标注 “20Ω 2A”，代表最大阻值 20 欧，允许通过的最大电流 2 安。
除滑动变阻器外，还有电阻箱与电位器。电阻箱可直接读出精准阻值，四个旋钮组合能调出 0~9999Ω 任意整数电阻；收音机、台灯里的旋钮电位器，原理和滑动变阻器一致，是生活中最常见的变阻器。
变阻器应用遍布各处：调节屏幕亮度、音响音量、电机转速都离不开它。小小的变阻器，通过灵活改变电阻，实现了对电流、电压的精准调控，是电子设备中不可或缺的基础元件。
参考答案
【例1】
【变式1-1】A。
【变式1-2】电压；减小。
【例2】可变；b和c；镍铬合金丝。
【变式2-1】
【变式2-2】2.3；指针没有回零；7280。
1.B 2.B 3.D 4.C 5.B
6.B 7.D 8.A 9.B 10.B
11. 开关 滑动变阻器
12. 滑动变阻器
13.(1)
(2)电阻丝的长度
14. 逆时针 短路
15.C 8514
16.A、B B C、D 长度 C 能 不能连续改变灯泡的亮度

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