第一節(jié) 電阻和變阻器課時2 變阻器
1. 知道滑動變阻器的構造、了解滑動變阻器的作用，會把滑動變阻器 接入電路以改變電路的電流.2. 知道變阻箱的讀數方法
小唯同學在網上看到一種可以調光的臺燈，她想利用電學元件組裝一個調光小臺燈，但不知道什么電學元件可以調光，你可以幫助她設計調光元件嗎？
現有若干個干電池、導線、小燈泡、電阻，請你添加其他器材設計一個能實現調光的電路.
你知道什么方法可以改變小燈泡的亮度？
改變電阻絲長度，觀察燈泡亮度
當電阻絲接入電路中的長度變長時，燈泡亮度______，表明電路中電流______.
改變電阻絲接入電路中的______，可以改變接入電路中的電阻大小.
【優(yōu)化方案】問題1：怎樣使長金屬絲更方便地接入電路?
答：將金屬絲纏繞在絕緣筒上.
問題2：如何避免電流直接穿過線圈?
答：在金屬絲外加絕緣皮.
問題3：如何讓導線夾與金屬絲接觸并能改變阻值?
問題4：如何更方便地移動導線夾?
答：將導線夾與金屬絲接觸地方的絕緣皮刮掉.
答：將滑片固定在金屬桿上.
與滑片P 連通的接線柱
通過改變接入電路的電阻絲的______， 來改變接入電路中電阻的大小.
3. 實物圖與結構示意圖：
2 A：滑動變阻器允許通過的最大電流為2A，若通過它的電流超過了2 A，則該滑動變阻器就會因發(fā)熱而燒壞.
20 Ω：滑動變阻器的最大阻值為20 Ω(接入電路的阻值可以在0~20 Ω之間變化)；
滑動變阻器上標注“20 Ω 2 A”代表什么？
滑動變阻器如何接入電路呢？
①將A、C 或A、D接入電路
向A端移動滑動變阻器的滑片，電阻_____.
滑片接近連入電路的下接線柱，電阻變小
1. 觀察滑動變阻器的結構
移動滑片，觀察兩個接線柱之間的電阻變化情況.
向A端移動滑動變阻器的滑片，電阻______.
②將B、C 或B、D接入電路
滑片遠離連入電路的下接線柱，電阻變大
相當于定值電阻，電阻不變且最大
③將A、B 或C、D接入電路
相當于導線，電阻不變且最小
滑動變阻器應與用電器____聯(lián).
3. 用滑動變阻器改變小燈泡的亮度
(1)將滑動變阻器接入電路，制作調光燈電路模型，觀察小燈泡的亮度情況.
(2)將A、D接線柱接入電路，向左移動滑片P，觀察小燈泡亮度、電表示數的變化.
現象分析：滑片左移，接入電路的電阻絲(AP段)長度減小，電阻變___，電路中電流變___，通過小燈泡兩端的電壓變___，小燈泡變___.
接通電路前應將滑片放到什么位置上？為什么？
將滑動變阻器連入電路的電阻值調到最大，這樣電路連通時電流最小，起到限制電流保護電路的作用.
(1)閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使R兩端的電壓成整數倍地變化，如2 V、4 V、6 V等.(2)換用不同的定值電阻， 使電阻成整數倍地變化，如5 Ω、10 Ω、15 Ω等. 閉合開關，調節(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.
4. 用滑動變阻器控制電阻兩端的電壓
滑動變阻器作用：(1)保護電路；(2)改變電路中的電流；(3)改變導體兩端電壓.
滑動變阻器使用記憶口訣：串入電路，限流分壓 (串聯(lián)接入電路，起限流分壓作用)同上阻零，同下阻大 (同時接上端兩個接線柱，阻值為零；同時接下端兩個接線柱，阻值最大)一上一下，作用才發(fā) (一上一下接入時才發(fā)揮作用) 遠離下接，阻值變大 (滑片遠離下端接線柱時電阻會變大) 保護電路，調至最大 (保護電路時滑片要調到阻值最大處)
阻值變化原則：遠大近小
例1 (2023福建)滑動變阻器可以改變接入電路中電阻的大?。褂脮r移動滑片，改變的是滑動變阻器接入電路中電阻絲的(　　)A. 材料 B. 橫截面積C. 長度 D. 電流方向
例2 如圖所示，電路中有一個滑動變阻器.若要滑片向左移動時，燈泡變亮，連接開關的導線端M應接______，接好后在實驗前滑片P應移到_____端(均用圖中的字母表示).
一支鉛筆芯的電阻大約在 10～15?Ω之間.把一支鉛筆剖去一半，取出鉛筆芯.將一根導線的裸露部分纏繞在鉛筆芯的一端，將另一小段裸導線也纏繞在鉛筆芯上，并將一導線夾夾在第二根導線上代替滑片，這樣就做成了鉛筆芯變阻器(如下圖).用自制的鉛筆芯變阻器改變電路中的電流.比比看，誰做的鉛筆芯變阻器既方便實用，又可靠美觀？
變阻器能夠連續(xù)改變接入電路中電阻值的大小，但不能直接讀出接入電路的電阻值.如果想既能改變接入電路的電阻值，又能知道接入電路的阻值大小，應該怎么辦呢？
電阻箱也是一種變阻器，它既可以調節(jié)電阻大小，又可以顯示電阻阻值.
如圖所示的電阻箱：1.構造：兩個接線柱和五個旋鈕；2.使用：將兩個接線柱連入電路，調節(jié)旋鈕就能得到0~99 999 Ω之間的電阻值；3.讀數：將各旋鈕對應指示點的示數乘以面板上標記的倍數，再將數值相加就是電阻箱連入電路中的阻值.
則該電阻箱的示數為：R=1×1 000 Ω+__×100 Ω+9×10 Ω+3×1 Ω=_____ Ω.
相比滑動變阻器，電阻箱有什么優(yōu)點和缺點呢？
優(yōu)點：能夠讀出具體的阻值；
缺點：不能連續(xù)改變接入電路中的電阻.
例 將如圖所示的電阻箱的兩個接線柱接入電路中，則此時電阻箱接入電路中的電阻是______Ω. 使用該電阻箱時，可得到的電阻范圍是__________.
電阻箱的示數：R=2×1 000 Ω+0×100 Ω+1×10 Ω+6×1 Ω=2 016 Ω
電阻箱的示數：Rmin =0 ΩRmax =9×1 000 Ω+9×100 Ω+9×10 Ω+9×1 Ω = 9 999 Ω
滑片向左滑動：電阻變____，小燈泡變____；滑片向右滑動：電阻變____，小燈泡變____.
滑動變阻器裝置較大，不適用于安裝在家用電器中，那么生活中我們該如何優(yōu)化變阻器？
生活中大部分臺燈底座上都有一個旋鈕，這個旋鈕是一種機械電位器，可以通過旋轉旋鈕調節(jié)臺燈的亮度.
生活中常用的變阻器一般叫做電位器，常見的有機械式電位器和數字電位器.
通過機械式的旋鈕改變接入電路部分電阻線的長度來改變電阻.
中間固定，兩邊接一邊，如圖，若接A、B，頓時針旋轉旋鈕觸片時，接入電路中的阻值變小.
生活中，應用在可調亮度的臺燈、可調節(jié)聲音的錄音機、可調溫度的電熱毯、電飯鍋等.
現有電位器、小燈泡、電源、開關各一個，導線若干，請設計一個調光燈電路，并簡單介紹電路是如何改變小燈泡亮度的.
滑片逆時針轉動：電阻變____，小燈泡變____；滑片順時針轉動：電阻變____，小燈泡變____.
(2)數字電位器：一種用數字信號控制阻值的器件(集成電路).
耳機上利用數字電位器調節(jié)耳機的音量
自動檢測與控制、智能儀器儀表、消費類電子產品等許多重要領域.
可程序控制改變阻值、耐震動、噪聲小、壽命長、抗環(huán)境污染.
例 如圖甲所示，是一種調光臺燈電位器(滑動變阻器)的內部結構示意圖，a、b、c是它的三個接線柱．如圖乙中，電位器要達到調光的作用應與燈泡______聯(lián)，若只將b、c接入電路，閉合開關，順時針轉動旋鈕時燈泡的亮度會_______(選填“變亮”“變暗”或“不變”).
接入電路的電阻絲長度變短
定義：可以改變接入電路中的電阻大小的元件
原理：通過改變接入電路中的__________來改變電阻
作用：(1)________； (2)改變電路中的電流； (3)調節(jié)部分電路兩端的電壓
讀數：各旋鈕對應指示點示數×____，再將數值____
概念：電阻箱是一種可以_____________， 并且能夠_____________的變阻器.
1. 如圖所示是滑動變阻器四種接入電路的結構示意圖．其中，當滑片P向左滑動時，使連入電路中的電阻變大的接法是(　　)
2. 如圖所示的電路中，閉合開關S后，要使滑動變阻器的滑片P向右移動時電流表示數減小，則M、N應與滑動變阻器上的哪兩個接線柱連接(　　)A. M接 C、N接D B. M接 A、N接BC. M接 A、N接D D. M接 C、N接B
3. 如圖所示的各種電路，同種元件的參數均相等，能利用滑動變阻器調節(jié)點燈從亮到熄滅的電路是(　　)
當滑片P滑到最左端時，會引起電源短路
當滑片P左右滑動時，只能改變燈泡亮度，不能使燈泡熄滅
滑片P使燈泡處于短路狀態(tài)，無論怎樣滑動滑片燈泡都不亮
當滑片P滑到最右端時，會引起燈泡短路，實現燈泡由亮到滅
閉合開關S，L與R并聯(lián)
閉合開關S，L與R串聯(lián)
閉合開關S，L與R混聯(lián)
4. 如圖甲所示是可調節(jié)亮度的臺燈，圖乙是其調節(jié)亮度的電位器的結構圖．轉動旋鈕時，滑片在弧形電阻絲上滑動即可調節(jié)臺燈燈泡亮度．則：(1)電位器改變燈泡亮度的原理和____________相同；(2)若只將a、b接入電路中，轉動旋鈕________(選填“能”或“不能”)改變燈泡亮度；(3)請你寫出兩個使燈泡變亮的接法及相應的轉動旋鈕的情況：______________________________________； ______________________________________．
只將a、b接入電路中，逆時針轉動旋鈕
只將b、c接入電路中，順時針轉動旋鈕
轉動旋鈕，電阻絲的長度改變
5. 在如圖所示的電路中， 有三根導線尚未連接，請用筆畫線代替導線將電路連接完整. (要求：①電壓表測小燈泡兩端電壓；②電流表測通過小燈泡的電流；③閉合開關后，向左移動滑片，小燈泡變暗)
電流表：串聯(lián)在被測電路中電壓表：與被測電路并聯(lián)滑動變阻器：一上一下

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