
1. 能說(shuō)出滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造,畫出它在電路中的符號(hào),理解變阻器的工作原理。
2. 會(huì)把滑動(dòng)變阻器正確連入電路來(lái)改變電路中的電流及用電器兩端的電壓。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】知道變阻器的工作原理。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】按要求正確連接變阻器。
【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材,完成以下問(wèn)題:
1. 變阻器
(1)原理:通過(guò)改變連入電路中的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。
(2)分類:常見的變阻器有滑動(dòng)變阻器、電阻箱和電位器。
2. 滑動(dòng)變阻器
(1)主要構(gòu)造:滑動(dòng)變阻器是用電阻絲繞在絕緣管上制成的。
(2)電路圖符號(hào):在電路圖中用符號(hào) 表示。
(3)銘牌所物理量的意義:例如某滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“100Ω 1.5A”字樣,其中“100Ω”表示滑動(dòng)變阻器的最大阻值是100Ω,“1.5A”表示滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流是1.5A。
(4)作用:改變連入電路的電阻大小,改變電路中的電流,改變部分電路兩端的電壓,起到保護(hù)電路的作用。
(5)使用方法:
①應(yīng)從電阻絲兩端的兩個(gè)接線柱和金屬棒的兩個(gè)接線柱各選一個(gè)串聯(lián)在電路中,即“一上一下”;
②為了保護(hù)電路,在通電前應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大。
【合作探究】
探究一、變阻器
1. 實(shí)驗(yàn)探究:改變小燈泡的亮度
【實(shí)驗(yàn)】把鉛筆芯、小電燈、干電池用導(dǎo)線連接起來(lái),沿鉛筆芯移動(dòng)導(dǎo)線夾,觀察小燈泡的亮度怎樣變化?
鉛筆芯
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:隨著夾子在鉛筆芯上移動(dòng),小燈泡的亮度發(fā)生連續(xù)變化,接入電路的鉛筆芯越短,電阻越小,小燈泡越亮。
【歸納】實(shí)驗(yàn)結(jié)論:改變接入電路的導(dǎo)體的長(zhǎng)度,可以改變電阻。
2. 變阻器
能改變接入電路中電阻大小的元件叫做變阻器。實(shí)驗(yàn)室常用的變阻器是滑動(dòng)變阻器和電阻箱。
3. 滑動(dòng)變阻器
【觀察實(shí)物或圖片并回答】
(1)構(gòu)造:
滑動(dòng)變阻器有纏繞在絕緣管上的電阻線 ,外面涂有絕緣漆,它的兩端連接在兩個(gè)接線柱AB上;支架上方有個(gè)比較粗的金屬桿,電阻很小,金屬桿兩端有接線柱CD;金屬桿與電阻線通過(guò)滑片相連。
(2)原理:滑動(dòng)變阻器是通過(guò)改變連入電路中電阻線的長(zhǎng)度,來(lái)改變電阻的。
如圖所示,滑片移動(dòng)時(shí)與線圈相接觸的部位上的絕緣層已經(jīng)刮掉,電阻絲與滑片相連?;频讲煌恢脮r(shí),AC或BC兩個(gè)接線柱間電阻絲的長(zhǎng)度不一樣,這樣就可以改變接入電路中電阻的大小。
(3)結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào):
結(jié)構(gòu)示意圖:A、B、C、D分別表示四個(gè)接線柱,P表示滑片。元件符號(hào)如圖所示。
結(jié)構(gòu)示意圖 變阻器符號(hào)
(4)銘牌上各物理量的意義:
例如,一滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 1A”,其中“20Ω”表示變阻器的最大電阻是20歐;“1A”表示允許通過(guò)的最大的電流是1A。
4. 實(shí)驗(yàn)探究:滑動(dòng)變阻器的接線方法
【想一想】滑動(dòng)變阻器共有ABCD四個(gè)接線柱,如果只選其中的兩個(gè)接入電路M、N兩點(diǎn)間,有幾種連接方法?
【歸納】有6種連接方法:AB、AC、AD、BC、BD、CD。
(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與記錄
①按圖連接電路。
實(shí)驗(yàn)電路圖
②把滑動(dòng)變阻器的接線柱依次接入電路中的M、N兩點(diǎn)間。閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,觀察燈泡亮度和電流表示數(shù)的變化,并記錄在表格中。
③實(shí)驗(yàn)記錄:
(2)分析論證
①把接線柱C、D連入電路的分析
把C、D接線柱連入電路,相當(dāng)于一條導(dǎo)線,連入電路的阻值為0,移動(dòng)滑片不能改變電阻。
②把接線柱A、B連入電路的分析
將A、B接線柱接入電路時(shí),電流要經(jīng)過(guò)全部電阻線,此時(shí)變阻器連入電路的電阻值為變阻器的最大阻值,相當(dāng)于一個(gè)定值電阻,移動(dòng)滑片不能改變電阻。
(3)探究歸納
①滑動(dòng)變阻器應(yīng)按照“一上一下”的方式接入電路中。
②關(guān)鍵是確定滑動(dòng)變阻器的下端接線柱,上端兩個(gè)接線柱中任何一個(gè)連入電路,接法是等效的。
③滑片向靠近下接線柱的方向移動(dòng),電阻變小,滑片向遠(yuǎn)離下接線柱的方向移動(dòng),電阻變大,可簡(jiǎn)記為:“近下電阻變小,遠(yuǎn)下電阻變大”。
5. 實(shí)驗(yàn):用滑動(dòng)變阻器改變小燈泡的亮度
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
①實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示;
②小燈泡與變阻器串聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中;
③閉合電鍵前應(yīng)將滑片放到什么位置上?位于阻值最大位置(右端),可以使電路中的電流最小,起到保護(hù)電路元件的作用。
④注意:電路中的電流不能超過(guò)允許通過(guò)的最大電流(否則燒壞滑動(dòng)變阻器)。
(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
①閉合開關(guān),使滑片P位于最右端,觀察電流表示數(shù)及小燈泡的亮度;
②將滑片由最右端移到中間,觀察電流表示數(shù)及小燈泡的亮度;
③將滑片由中間移到最左端,觀察電流表示數(shù)及小燈泡的亮度。
(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
滑片P的位置
最右端
中間
最左端
電流表示數(shù)
最小
較大
最大
小燈泡的亮度
暗
較亮
最亮
(4)實(shí)驗(yàn)分析
移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片能改變電路中的電流大小和小燈泡的亮度。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
用滑動(dòng)變阻器改變小燈泡的亮度,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該與小燈泡串聯(lián)。電阻變大→電流變小→燈泡變暗;電阻變小→電流變大→燈泡變亮;所以滑動(dòng)變阻器起到控制電路中電流的作用(即限流作用)。
6. 用滑動(dòng)變阻器控制電阻兩端的電壓
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
①實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、電流表、電壓表、定值電阻R,滑動(dòng)變阻器R'、導(dǎo)線等。
②實(shí)驗(yàn)電路圖與連接圖如圖所示。
(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
①閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使R兩端的電壓成整數(shù)倍地變化,如2V、4V、6V等。
②換用不同的定值電阻,使電阻成整數(shù)倍地變化,如5Ω、10Ω、15Ω等。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器的滑片,保持每次接入的定值電阻兩端的電壓不變。
(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變大時(shí),定值電阻兩端的電壓變??;當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小時(shí),定值電阻兩端的電壓變大(選填“變大”或“變小”)。
②換用不同的定值電阻時(shí),定值電阻兩端的電壓改變(選填“改變”或“不改變”)。
若保持每次接入的定值電阻兩端的電壓不變,則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片;當(dāng)換用阻值較大的定值電阻時(shí),需要調(diào)大滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值;當(dāng)換用阻值較小的定值電阻時(shí),需要調(diào)小滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①利用滑動(dòng)變阻器可以改變定值電阻兩端的電壓。
②利用滑動(dòng)變阻器可控制定值電阻兩端電壓不變,方法是“換大調(diào)大,換小調(diào)小”。
7. 電阻箱
【觀察實(shí)物】滑動(dòng)變阻器能夠改變連入電路的電阻大小,起到連續(xù)改變電流大小的作用,但不能準(zhǔn)確知道連入電路的電阻值。如果需要知道連入電路的電阻的阻值,就要用到電阻箱。
(1)電阻箱的特點(diǎn)
電阻箱由若干個(gè)不同阻值的定值電阻,按一定的方式連接而成,是一種可以調(diào)節(jié)電阻大小并且能夠顯示出電阻阻值的變阻器。
(2)電阻箱的讀數(shù)
如圖所示電阻箱接入電路的阻值為
=3000+600+8=3608Ω.
使用時(shí),把兩個(gè)接線柱接入電路,調(diào)節(jié)旋盤就能得到0 ~×××××Ω(通常為9999.9Ω)之間的任意阻值。各旋盤對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面盤上標(biāo)出的倍數(shù),然后加在一起,就是接入電路的阻值。
(3)插孔式電阻箱
插入式電阻箱的工作原理為:把銅塞插進(jìn)去,靠銅棒來(lái)短接下面的電阻,電流不從電阻絲走了使之失去作用來(lái)調(diào)整電阻大小的;缺點(diǎn)是阻值不能連續(xù)變化,只能是幾個(gè)固定阻值電阻的組合數(shù)。
如圖所示電阻箱接入
電路的阻值為
1+2=3Ω.
【例題1】滑動(dòng)變阻器的原理是通過(guò)改變連入電路中導(dǎo)線的_____來(lái)改變電阻,從而改變電路中的電流。如圖1所示是滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖,要使滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電阻變大,應(yīng)接入的接線柱為_____兩個(gè)或____兩個(gè)接線柱;若要使滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于一個(gè)定值電阻,應(yīng)接入_____兩個(gè)接線柱。
【答案】長(zhǎng)度;AC;AD;AB.
【解析】要使滑片P向右滑動(dòng)時(shí)電阻變大,應(yīng)將下接線柱A接入電路,接線柱C、D可選用一個(gè)(等效);若要使滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于一個(gè)定值電阻,應(yīng)接入A、B兩個(gè)接線柱。
圖1 圖2
【例題2】如圖2所示,是閉合電路中,滑動(dòng)變阻器的接法,下列判斷正確的是( )
A.滑片向左移動(dòng),變阻器的阻值變大
B.滑片向右移動(dòng),變阻器的阻值變大
C.電流必須從上接線柱流進(jìn)變阻器,從下接線柱流出
D.電流必須從下接線柱流進(jìn)變阻器,從上接線柱流出
【答案】A。
【解析】AB.由圖知,滑動(dòng)變阻器下端的接線柱接在右端,則滑片向左移動(dòng)時(shí),電阻絲接入電路的長(zhǎng)度變大,阻值變大,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD.變阻器中電流的流向沒(méi)有限定,所以電流可由上接線柱流入,由下接線柱流出,也可由下接線柱流入,上接線柱流出。故CD錯(cuò)誤。所以選A。
探究二、變阻器的應(yīng)用
1. 一些常見的變阻器
【觀察實(shí)物或圖片】生活、生產(chǎn)中常見的一些變阻器如圖所示:
2. 電位器及其應(yīng)用
滑動(dòng)變阻器一般只在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用。有些家用電器(如收音機(jī))音量調(diào)節(jié)的器件也是一種變阻器,通常稱為電位器。
(1)機(jī)械式電位器:
如圖所示是機(jī)械式電位器,由內(nèi)部構(gòu)造圖可知,電位器在電路相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器的作用。
電位器 電位器結(jié)構(gòu)圖 電位器原理
如圖所示,把A和B兩個(gè)接線柱串聯(lián)接入收音機(jī)電路,當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),接入電路中的電阻變大,電流變小,音量變小,反之音量變大。
電位器也可以用在其他電器上,例如,可調(diào)亮度的電燈,可調(diào)溫度的電熱毯、電飯鍋,等等。
(2)數(shù)字電位器及其應(yīng)用
除機(jī)械式電位器外,數(shù)字電位器被人們?cè)絹?lái)越廣泛地使用。數(shù)字電位器是一種用數(shù)字信號(hào)控制阻值的器件(集成電路)。與機(jī)械式電位器相比,數(shù)字電位器具有可程序控制改變阻值、耐震動(dòng)、噪聲小、壽命長(zhǎng)、抗環(huán)境污染等重要優(yōu)點(diǎn),因而,已在自動(dòng)檢測(cè)與控制、智能儀器儀表、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等許多重要領(lǐng)域得到應(yīng)用。
3. 變阻器在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用實(shí)例
(1)亮度可變的燈、轉(zhuǎn)動(dòng)速度可變的電風(fēng)扇、舞臺(tái)用到的調(diào)音臺(tái)、家庭用的調(diào)溫電褥子等都是應(yīng)用了變阻器。
調(diào)光 調(diào)速 調(diào)音 調(diào)溫
(2)汽車油量表
如圖所示是一種自動(dòng)測(cè)定汽車油箱內(nèi)的油面高低的裝置,R是滑動(dòng)變阻器,它的金屬滑片固定在金屬桿的右端,從油量表(實(shí)質(zhì)是一只電流表)指針?biāo)傅目潭染涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高低.
油量表原理 油量減小時(shí)
當(dāng)油量減小時(shí),浮標(biāo)下降,滑片向上移動(dòng),R變大,油量表的示數(shù)變小。反之,當(dāng)油量增加時(shí),浮標(biāo)下降,滑片向上移動(dòng),R變小,油量表的示數(shù)變大。
【例題3】圖為小明同學(xué)設(shè)計(jì)的公路收費(fèi)站計(jì)重秤的原理圖。該原理圖中,R2為 。若車重表是由電流表改裝而成,現(xiàn)將它串聯(lián)在圖中位置,則當(dāng)車越重時(shí),車重表的示數(shù)將 ,若車重表是電壓表改裝而成的,現(xiàn)將它與R1并聯(lián),則當(dāng)車越重時(shí),車重表的示數(shù)將 (選填“越大”、“不變”或“越小”)。
【答案】滑動(dòng)變阻器,越大;越大。.
【解析】①由圖可知,R1為定值電阻,具有保護(hù)電路的作用,R2為滑動(dòng)變阻器;②車越重時(shí),變阻器接入電路的電阻越小,電路中電流越大,即車重表的示數(shù)越大;③若車重表是電壓表改裝而成,將它與R1并聯(lián),當(dāng)車越重時(shí),電路中電流越大,R1兩端的電壓越大,即車重表的示數(shù)越大。
【精講點(diǎn)撥】
1. 根據(jù)影響電阻大小的因素來(lái)理解變阻器的原理:即導(dǎo)體的材料、橫截面積不變時(shí),長(zhǎng)度越長(zhǎng),電阻值越大;
2. 滑動(dòng)變阻器正確連入電路的方法: = 1 \* GB3 ①一上一下(接線柱); = 2 \* GB3 ② 串聯(lián)使用;
3. 滑動(dòng)變阻器在電路中的作用: = 1 \* GB3 ①改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓; = 2 \* GB3 ②保護(hù)電路;
4. 判斷滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值變化的步驟
= 1 \* GB3 ①根據(jù)電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器的方向,判斷滑動(dòng)變阻器下面(即線圈上)的接線柱是哪一個(gè)接入了電路;
= 2 \* GB3 ②看滑片的移動(dòng)方向,滑片的移動(dòng)方向越靠近線圈所用接線柱,則接入電路中的電阻越小。
【歸納整理】
第4節(jié) 變阻器
①定義:能改變接入電路中電阻大小的元件叫做變阻器.
②原理:靠改變接入電路中電阻線的長(zhǎng)度改變電阻.
③元件符號(hào):
④結(jié)構(gòu)示意圖:
①要與用電器串聯(lián).
②要使用“一上一下”兩個(gè)接線柱.
③開關(guān)閉合前,滑片應(yīng)在滑動(dòng)變阻器最大阻值處(起到保護(hù)電路作用).
電位器:調(diào)節(jié)音量、電燈亮度、電熱毯、電飯鍋的溫度等.
滑動(dòng)
變阻器
應(yīng)用
變阻器
使用
【課堂練習(xí)】
1.如圖所示是滑動(dòng)變阻器接入電路中的情形,當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變大的有( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
【答案】B.
【解析】滑動(dòng)變阻器正確接入電路的接線方法是“一上一下”,且滑片移動(dòng)時(shí),距離下面的接線柱越近,接入電路的電阻越小,越遠(yuǎn)越大。當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),第一個(gè)圖,滑片距離下面的接線柱變遠(yuǎn),電阻變大;第二個(gè)圖,滑片距離下面的接線柱變近,電阻變??;第四個(gè)圖,滑片距離下面的接線柱變遠(yuǎn),電阻變大;第三個(gè)圖導(dǎo)線接在了下面的接線柱上,相當(dāng)于一個(gè)定值電阻。 所以當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變大的有2個(gè),B符合題意。故選B。
2.滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“100Ω 5A”的字樣,如圖2所示:
(1)滑片P移到A點(diǎn)時(shí),接入電路電阻為______Ω;
(2)將該滑動(dòng)變阻器接入電路,則滑片P移到___點(diǎn);
(3)如果將導(dǎo)線接到CD接線柱,則接入電路的電阻為____。
【答案】100;A;0Ω。
【解析】(1)滑片P移到A點(diǎn)時(shí),滑動(dòng)變阻器的電阻絲全部接入電路中,電阻值最大,為100Ω。
(2)為了保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器接入電路中,滑片應(yīng)處于阻值最大的位置,即滑片移動(dòng)到A點(diǎn)。
(3)如果將導(dǎo)線接到CD接線柱,是金屬桿接入電路中,接入電路的電阻為0Ω。
圖2 圖3
3.如圖3所示,用變阻器控制燈泡L的亮度,若要求滑片P向左滑動(dòng)時(shí)燈泡逐漸變亮,則下列接法中正確的是( )
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
【答案】C。
【解析】滑動(dòng)變阻器的滑片左移,燈泡變亮,電路中
電流要變大,則變阻器連入電路的電阻要變小,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲變短。下面的接線柱一定接接線柱C,上面的接線柱接A或B,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選C。
4. 如圖4所示為一種電位器的結(jié)構(gòu)圖,可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕帶動(dòng)滑片移動(dòng)從而調(diào)節(jié)阻值的大小。下列說(shuō)法正確的是( )
A.若想用它來(lái)調(diào)節(jié)燈泡的亮度,應(yīng)該將其與燈泡并聯(lián)
B.它是通過(guò)改變接入電路中電阻絲的橫截面積來(lái)改變電阻大小的
C.若將BC兩個(gè)接線柱接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,接入電阻變小
D.若將AC兩個(gè)接線柱接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,接入電阻變大
【答案】C.
【解析】A.若想用它來(lái)調(diào)節(jié)燈泡的亮度,電位器應(yīng)
與燈泡串聯(lián),才能相互影響,故A錯(cuò)誤;
B.它是通過(guò)控制電阻絲的橫截面積不變,改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻大小的,故B錯(cuò)誤;
C.若將BC兩個(gè)接線柱接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,接入電路中電阻絲長(zhǎng)度變短,電阻變小,故C正確;
D.若將AC兩個(gè)接線柱接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,接入電路中電阻絲長(zhǎng)度不變,接入電阻不變,故D錯(cuò)誤。故選C。
圖4 圖5
5.小明收集了很多材料和長(zhǎng)度都相同但粗細(xì)不同的鉛筆芯。如圖5是用他身邊的器材自制的簡(jiǎn)易調(diào)光燈電路,下列說(shuō)法正確的是( )
A.該實(shí)驗(yàn)裝置可以探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系
B.該實(shí)驗(yàn)裝置不可以探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系
C.閉合開關(guān),夾子A向右移動(dòng)的過(guò)程中燈泡亮度變亮
D.夾子A從最左端移動(dòng)到最右端的過(guò)程中,他發(fā)現(xiàn)燈泡亮度變化不明顯,他應(yīng)該調(diào)換更粗的鉛筆芯來(lái)做實(shí)驗(yàn)
【答案】C。
【解析】AB.根據(jù)實(shí)物圖可知,實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)夾子A,鉛筆芯接入電路中的長(zhǎng)度改變,鉛筆芯的材料、橫截面積、溫度不變,所以探究的是導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系;由于材料不變,所以不能探究電阻與材料的關(guān)系,故AB錯(cuò)誤;
C.閉合開關(guān),夾子A向右移動(dòng)的過(guò)程中,鉛筆芯接入電路中的長(zhǎng)度變短,電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,通過(guò)燈泡的電流變大,燈泡亮度變亮,故C正確;
D.夾子A從最左端移動(dòng)到最右端的過(guò)程中,他發(fā)現(xiàn)燈泡亮度變化不明顯,這說(shuō)明鉛筆芯的電阻變化較小,他應(yīng)該調(diào)換更細(xì)的鉛筆芯來(lái)做實(shí)驗(yàn),故D錯(cuò)誤。故選C。
6.請(qǐng)根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的電路連接完整(電源電壓為6V,導(dǎo)線不能交叉)。
【答案】見右圖.
【解析】甲圖中,R與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)R的電壓,電流表測(cè)電路的電流;因電源電壓為6V,故電壓表選用大量程與電阻并聯(lián),電流表與電阻串聯(lián)在電路中,滑動(dòng)變阻器采用一上一下的方式串聯(lián)接入電路。綜上實(shí)物圖連接如圖所示.
7. 在圖所示的電路中,請(qǐng)根據(jù)標(biāo)出的電流方向,將電源、電流表、電壓表三個(gè)元件符號(hào)填入電路中空缺處,要求向左移動(dòng)滑片P,電壓表示數(shù)變大。
【答案】見右圖。
【解析】由題意可得,R1與R2串聯(lián),當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí),R2接入電路的電阻變大,電路中電流表小,R1所分得電壓變小,R2兩端的電壓變大,故電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓,如圖所示。
8.如圖所示是一個(gè)自動(dòng)體重測(cè)試儀的工作原理圖,體重顯示表是由______(選填“電流表”或“電壓表”)改裝而成的,它的示數(shù)越大,說(shuō)明所測(cè)人的質(zhì)量越____。
【答案】電流表。大。
【解析】如圖所示,體重顯示表是串聯(lián)在電路中的,電壓表要與被測(cè)用電器并聯(lián),故體重顯示表是由電流表改裝而成的。
體重測(cè)試儀(電流表)的示數(shù)越大,電路的總電阻越小,由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知,滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的電阻越小,則體重測(cè)試臺(tái)受到的壓力越大,即所測(cè)人的重力越大,其質(zhì)量也越大。
9. 請(qǐng)仔細(xì)觀察電阻箱的圖片,回答:
(1)如圖甲所示旋盤式電阻箱的阻值是__________;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明想用插入式電阻箱獲得12Ω電阻,可以將圖中電阻箱上的____號(hào)銅塞同時(shí)拔去(填序號(hào))。
【答案】2018Ω;1、3、5或2、3、4 。
【解析】(1)電阻箱示數(shù)為R=2×1000Ω+ 0×100Ω+ 1×10Ω+ 8×1Ω= 2018Ω
(2)由圖示知,銅塞插下時(shí),對(duì)應(yīng)的電阻短路。銅塞撥出時(shí),對(duì)應(yīng)電阻串聯(lián)連接。實(shí)驗(yàn)時(shí)需要12歐的電阻,按電阻箱上的數(shù)據(jù)
2Ω+4Ω+6Ω=12Ω 3Ω+4Ω+5Ω=12Ω
所以撥出相應(yīng)的銅塞即可,有兩種方法:撥出1、3、5或2、3、4號(hào)銅塞。
10.一位同學(xué)做“用滑動(dòng)變阻器改變通過(guò)小燈泡的電流”實(shí)驗(yàn)。
(1)請(qǐng)你按下列要求,用筆畫線做導(dǎo)線,把圖中元件連成電路;已知:①用電壓表測(cè)小燈泡兩端電壓,約為2.5V,用電流表測(cè)小燈泡電流,約為0.7A;②滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮;
(2)實(shí)驗(yàn)前滑片P應(yīng)在變阻器的 ___端(選填“A”或“B”);
(3)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”的字樣,20Ω表示 _________,1A表示 _________;
(4)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),但電壓表有示數(shù),故障可能是 _____。
【答案】(1)見右圖;(2)A;(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω;滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A;(4)小燈泡斷路。
【解析】(1)燈泡兩端電壓是2.5V,電壓表應(yīng)選0~3V量程,燈泡電流為0.7A,電流表選0~3A量程,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小,滑動(dòng)變阻器用右半段電阻絲,如圖所示。
(2)實(shí)驗(yàn)前連接電路時(shí),為了電路中各元件安全,滑片P應(yīng)在變阻器的A端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為其最大阻值。
(3)20Ω表示滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Ω;1A表示允許通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流是1A。
(4)閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路存在斷路,電壓表有示數(shù),電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路,則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路。
【課后反思】
本節(jié)課學(xué)習(xí)中,你有哪些收獲,還有哪些問(wèn)題?
這是一份初中第4節(jié) 變阻器學(xué)案,共5頁(yè)。
這是一份初中物理人教版九年級(jí)全冊(cè)第4節(jié) 變阻器導(dǎo)學(xué)案,共3頁(yè)。
這是一份人教版九年級(jí)全冊(cè)第4節(jié) 變阻器學(xué)案,共7頁(yè)。
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