4.4變阻器解析版

第4章電路探秘第4節(jié)變阻器【知識點(diǎn)歸納】1．變阻器的原理：靠改變接入電路中的______________________來改變________。2．變阻器的作用：①改變電路中的電阻，從而改變電路中的電流和某段電路兩端的________電壓；②限制電流，__________________。3．變阻器的構(gòu)造和符號構(gòu)造簡圖符號4．變阻器的使用方法(1)要與控制電路________，連入電路的兩個(gè)接線柱必須是“____________”。(2)為了____________，在電路接通前應(yīng)把滑片移到______________________(滑動(dòng)變阻器的最大電阻一定)。(3)通過滑動(dòng)變阻器的________不能超過其__________________________。5．銘牌上各數(shù)值的物理意義：“電阻值”表示該________________________，“電流值”表示該變阻器________________________。例如：變阻器的銘牌上標(biāo)有“200Ω5A”，表示該滑動(dòng)變阻器的______________________，允許通過的__________________。【注意】①要了解所使用變阻器的阻值范圍和允許通過的最大電流，如一個(gè)滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω1.5A”字樣，表示此滑動(dòng)變阻器的最大阻值是50Ω，允許通過的最大電流是1.5A。使用時(shí)，要根據(jù)需要對滑動(dòng)變阻器進(jìn)行選擇，不能使通過的電流超過允許通過的最大值。②將滑動(dòng)變阻器連入電路時(shí)應(yīng)采用兩個(gè)接線柱“一上一下”的接法，不能同時(shí)使用上面兩個(gè)接線柱(R=0)，也不能同時(shí)使用下面兩個(gè)接線柱(R=定值，即最大阻值)，這樣起不到改變電路中電阻的目的。為了保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片置于最大阻值處【拓展】電阻箱定義一種能夠顯示出阻值的變阻器使用使用時(shí)，把面板上的兩個(gè)接線柱接入電路，調(diào)節(jié)四個(gè)旋盤，使之可以得到0~9999Ω之間的阻值(注意所得阻值只能是1的整數(shù)倍，電阻值是跳躍式變化，不能連續(xù)變化)讀數(shù)689把各旋盤所對應(yīng)的三角指示點(diǎn)示數(shù)乘面板上標(biāo)記3的倍數(shù)，然后相加在一起，就得到了電阻箱連入電×1000×100方法路中的阻值，如圖所示的示數(shù)=(3×1000+6×1009100+0×10+8×1)Ω=3608Ω【答案提示】1．電阻絲的有效長度電阻大小2.電壓保護(hù)電路3．(1)串聯(lián)一上一下(2)保護(hù)電路電阻最大的位置(3)電流允許通過的最大電流4．變阻器的最大電阻允許通過的最大電流最大電阻是200Ω最大電流是5A【隨堂訓(xùn)練】1.常用的變阻器有滑動(dòng)變阻器和電阻箱，下列說法中正確的是(C)A．電阻箱能連續(xù)地改變它接入電路的電阻，但不能表示出接入的阻值B．滑動(dòng)變阻器能夠表示出它接入電路的阻值C．電阻箱能表示出它接入電路的阻值D．這兩種變阻器規(guī)定有最大的阻值，對通過它們的電流沒有任何限制【解析】電阻箱能表示出連入的阻值，但不能逐漸地改變連入電路的電阻，所以A錯(cuò)誤，C正確；滑動(dòng)變阻器能連續(xù)地改變接入電路中的阻值，但不能讀數(shù)，所以B錯(cuò)；滑動(dòng)變阻器和電阻箱都有允許通過的最大電流，所以D錯(cuò)誤。2.如圖所示兩電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)時(shí)有可能造成電源損壞的是(C)A．P1向右移動(dòng)B．P2向右移動(dòng)C．P1向左移動(dòng)D．P2向左移動(dòng)【解析】右圖中的滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)，所以無論怎樣移動(dòng)滑片P2，電流都不會(huì)不經(jīng)過用電器直接構(gòu)成回路，而左圖中的滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)，當(dāng)滑片P1向右移動(dòng)時(shí)，接入電路中的長度變大，電阻變大，不會(huì)對電源造成損壞；當(dāng)滑片P1向左移動(dòng)時(shí)，接入電路中的長度變小，電阻變小，直至為0，電流直接構(gòu)成回路，造成短路，會(huì)對電源造成損壞。3.在收音機(jī)等電器中，有一種叫電位器的變阻器。電位器的外形及其內(nèi)部構(gòu)造如圖所示。圖中A、B、C三個(gè)焊接點(diǎn)相當(dāng)于變阻器的三個(gè)接線柱。使用電位器時(shí)，下列說法不正確的是(D)A．只把A、C接入電路，旋動(dòng)滑片，不能改變通過電位器的電流B．只把A、B接入電路，當(dāng)滑片順時(shí)針旋動(dòng)時(shí)，電位器接入電阻變大C．將B、C兩點(diǎn)接入電路，當(dāng)滑片順時(shí)針旋動(dòng)時(shí)，電位器接入電阻變小D．將B、C兩點(diǎn)接入電路，當(dāng)滑片逆時(shí)針旋動(dòng)時(shí)，通過電位器的電流變大【解析】電位器是一個(gè)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)把A、C接入電路時(shí)，相當(dāng)于定值電阻，移動(dòng)滑片，不管是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是，電阻不變；當(dāng)把A、B接入電路時(shí)，接入了左半段，滑片順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻增大；當(dāng)把C、B接入電路時(shí)，接入了右半段，滑片順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻減小，電流增大。4.如圖是一種自動(dòng)測定油箱內(nèi)油面高度的裝置示意圖，R′是一種特制的滑動(dòng)變阻器，AOB是一根可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬導(dǎo)體，從油量表(即電流表)指針?biāo)傅目潭戎烙兔娓叨?，則它的工作過程是(C)A．油面升高，R′變大，油量表示數(shù)變小B．油面降低，R′變大，油量表示數(shù)變大C．油面升高，R′變小，油量表示數(shù)變大D．油面降低，R′變小，油量表示數(shù)變大【解析】分析電流走向可知，變阻器R′與定值電阻R是串聯(lián)在電路中。油面升高，浮標(biāo)上升，浮標(biāo)推動(dòng)指針下移，滑動(dòng)變阻器R′連入電路的電阻變小，則電路中的電流變大，即油量表指針示數(shù)越大，故A錯(cuò)誤，C正確。油面降低，浮標(biāo)位置下降，浮標(biāo)推動(dòng)指針上移，滑動(dòng)變阻器R連入電路的電阻變大，則電路中的電流變小，油量表指針示數(shù)變小，故BD錯(cuò)誤。5.如下圖所示，滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“20Ω2A”的字樣。(1)20Ω表示的意思是___________________________，2A表示的意思是__________________。(2)當(dāng)滑片在最左端時(shí)，電阻為__________Ω；滑片在最右端時(shí)，電阻為__________Ω；滑片在中間時(shí)，電阻為____________Ω。(3)將滑動(dòng)變阻器連入電路中，它應(yīng)與被控制的電路_____________聯(lián)。(4)在連入電路前，應(yīng)將滑片移至_____________(填“A”或“B”)端，這是為了____________________。【答案】（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Ω允許通過的最大電流是2A（2）20010（3）串（4）A保護(hù)電路【解析】（1）滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“20Ω2A”，表示滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Ω，允許通過的最大電流是2A。（2）此時(shí)滑片的右邊電阻絲接入電路，故當(dāng)滑片在最左端時(shí)，電阻最大是20Ω，滑片在最右端時(shí)，電阻為0；滑片在中間時(shí)，電阻為總電阻的一半，即為10Ω。（3）將滑動(dòng)變阻器連入電路中，它應(yīng)與被控制的電路串聯(lián)；（4）在閉合開關(guān)前，滑片必須打到最大阻值處，在連入電路前，應(yīng)將滑片移至A端，這是為了防止電流過大而保護(hù)電路。6.接線柱的滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示，將接線柱A、D接入電路時(shí)，滑片向右移動(dòng)，接入電路的合金線________，接入電路的電阻值____________。若此變阻器銘牌標(biāo)有“40Ω，0.5A”字樣，表示這個(gè)變阻器電阻變化范圍是___________Ω，允許通過的最大電流是__________A?；琍移至中點(diǎn)時(shí)接入的阻值RAP＝___________Ω。將這個(gè)變阻器接入圖乙所示的電路中，滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電路中的電流____________?！敬鸢浮孔冮L變大0～400.520變大【解析】①當(dāng)將接線柱A、D接入電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器的左側(cè)接入電路，即接入電路的合金線是AP，則滑片右移時(shí)，滑片遠(yuǎn)離下端A接線柱，即滑動(dòng)變阻器接入長度變長，所以接入電路的阻值將增大。②變阻器銘牌上標(biāo)有“40Ω，0.5A”的字樣，表示此變阻器的電阻變化范圍是0～40Ω，允許通過的最大電流是0.5A。③滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40Ω，則滑片P移至中點(diǎn)時(shí)接入的阻值RAP=20Ω。④當(dāng)P向左移動(dòng)時(shí)，滑片遠(yuǎn)離下端B接線柱，因此變阻器連入電路的電阻變小，則電路中的流過的電流將變大。1．圖甲是音響上的音量調(diào)節(jié)裝置，其簡化電路如圖乙所示，需在M、N間接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，使滑片P向右移動(dòng)時(shí)電流減小，音量降低。下列連接方式中可行的是(D)1題圖2題圖A．M接A，N接BB．M接C，N接DC．M接A，N接DD．M接C，N接B【解析】滑動(dòng)變阻器的原理是靠改變連入電路中的電阻絲的長度來改變電阻的，它的正確接法是“一上一下”。哪一段電阻絲被接入電路中是由下面的接線柱決定的。若接左下接線柱，滑片向右移動(dòng)，電阻變大，則電路中的電流變?。蝗艚佑蚁陆泳€柱，滑片向左移動(dòng)，電阻變大，則電路中的電流變小?；蛴乙苿?dòng)，電流表示數(shù)減小，則滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值增大，所以應(yīng)將A、C或B、C接入電路，故D正確。2．在上圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)(B)A．燈L1變亮，燈L2變暗B．燈L1變亮，燈L2不變C．燈L2變亮，燈L1變暗D．燈L1、L2都變亮【解析】由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與L1串聯(lián)后與L2并聯(lián)；并聯(lián)電路各支路獨(dú)立工作、互不影響，據(jù)此可知滑片移動(dòng)時(shí)燈泡L2亮度的變化；當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則可知L1所在支路上的電阻變化，可知該燈泡中電流的變化以及亮度變化。3．下圖是未連接完整的電路，若要求閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮，則下列接法符合要求的是(A)A．M接A，N接DB．M接B，N接CC．M接A，N接BD．M接C，N接D3題圖4題圖【解析】燈泡變亮，表明通過燈泡的電流變大，即電路中的電阻減小，故滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，其接入的電阻是減小的，則滑片左側(cè)的電阻絲應(yīng)接入電路（即一定要接A接線柱），滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的接法，故M接A，N接D或C。4．如圖所示，甲為可調(diào)亮度臺燈，乙為電位器的結(jié)構(gòu)圖，b與金屬滑片相連，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕可調(diào)節(jié)燈泡亮度。下列分析正確的是(C)A．若只將a、c接入電路，則轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕燈泡亮度改變B．若只將b、c接入電路，則轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕燈泡亮度不變C．電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變燈泡亮度的D．電位器是通過改變接入電路中電阻絲的橫截面積來改變燈泡亮度的【解析】A、若只將a、c接入電路，電位器的全部電阻絲都接入電路，不能改變電路的電流，所以不能改變燈泡的亮度，故A錯(cuò)誤；B、若只將b、c接入電路，滑片右邊的電阻絲接入電路，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，電阻絲連入電路的長度發(fā)生變化，電阻大小變化，電路的電流發(fā)生變化，燈泡的亮度發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；CD、電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻，從而改變電路的電流達(dá)到改變燈泡亮度的目的，故C正確，D錯(cuò)誤。5．如圖所示，閉合開關(guān)，兩只滑動(dòng)變阻器的滑片P都向左滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是(D)A．L1和L2都變暗B．L1和L2都變亮C．L1變亮，L2變暗D．L1變暗，L2變亮【解析】滑動(dòng)變阻器在此電路中的作用：就是改變電路中電阻，從而改變電路中的電流，調(diào)節(jié)部分電路兩端的電壓。兩電路圖中燈泡均與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，但滑動(dòng)變阻器在電路中的連接方法不同，前一個(gè)圖中滑動(dòng)變阻器通過使變阻器的左半部分短路，從而改變右半部分長度來改變電阻大小，后一個(gè)圖中滑動(dòng)變阻器是改變左半部分的長度來改變電阻。6．下圖是用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)燈泡亮度的幾種方案，你認(rèn)為可能達(dá)到目的的是(C)A．B．C．D．【解析】A、如圖，燈泡和滑動(dòng)變阻器的下半段被導(dǎo)線短路，燈泡不亮，滑動(dòng)變阻器更不能調(diào)節(jié)燈泡的亮度。A不符合題意。B、滑動(dòng)變阻器的上半段被短路，燈泡和滑動(dòng)變阻器的下半段是并聯(lián)的，燈泡兩端電壓始終等于電源電壓，所以滑動(dòng)變阻器不能改變燈泡的亮度。B不符合題意。C、滑動(dòng)變阻器和燈泡是串聯(lián)的，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，改變電路中的電阻，改變電路中的電流，改變燈泡的亮度。C符合題意。D、燈泡和滑動(dòng)變阻器都被導(dǎo)線短路，燈泡不能發(fā)光，滑動(dòng)變阻器更不能調(diào)節(jié)燈泡的亮度。D不符合題意。7．下圖所示的電路中，M、N是兩個(gè)接線柱，準(zhǔn)備連接滑動(dòng)變阻器。(1)當(dāng)A接M，D接N時(shí)，滑片向右移，電流表示數(shù)將________(填“變大”“變小”或“不變”，下同)。(2)當(dāng)A接M，C接N時(shí)，滑片向左移，電流表示數(shù)將_________。(3)當(dāng)A接M，B接N時(shí)，滑片向右移，電流表示數(shù)將__________。(4)當(dāng)B接M，D接N時(shí)，滑片向左移，電流表示數(shù)將___________。【答案】（1）變?。?）變大（3）不變（4）變小【解析】滑動(dòng)變阻器有四個(gè)接線柱，選擇一上一下接線柱接入電路，滑動(dòng)變阻器接入電路的部分取決于接入的下面接線柱。移動(dòng)滑片時(shí)，改變連入電路的電阻絲的長度，改變連入電路電阻的大小。根據(jù)閉合電路歐姆定律判斷電流的變化情況。（1）當(dāng)A接M，D接N時(shí)，是AP段連入電路；滑片向右移，電阻增加，根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知電流減?。唬?）當(dāng)A接M，C接N時(shí)，是AP段連入電路；滑片向左移，電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知電流增加；（3）當(dāng)A接M，B接N時(shí)，是AB段連入電路；滑片向右移，電阻不變；根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知電流不變；（4）當(dāng)B接M，D接N時(shí)，是BP段連入電路；滑片向左移，電阻增大；根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知電流減小。8．滑動(dòng)變阻器是通過改變接入電路的電阻絲的___________________來改變電阻的，某滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“200Ω1A”字樣，其中“200Ω”指的是___________，“1A”指的是__________。【答案】有效長度最大阻值為200Ω允許通過的最大電流是1A【解析】（1）電阻大小的影響因素：長度、橫截面積、材料。在材料和橫截面積一定時(shí)，改變電阻的長度來改變電阻大小，總電壓不變，從而改變了電路中的電流。（2）滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“200Ω、1A”，意思指滑動(dòng)變阻器的最大電阻值是200Ω；允許通過的最大電流值是1A。9．小明自制了一盞可調(diào)節(jié)亮度的臺燈，電路圖如圖所示，請完成以下問題。(1)粗心的小明忘記把燈泡畫上去，你認(rèn)為燈泡應(yīng)該畫在_______(填“a、b”或“c、d”)之間。(2)連接電路過程中開關(guān)應(yīng)該________。【答案】（1）a、b（2）斷開【解析】（1）為了調(diào)節(jié)臺燈的亮度，燈泡應(yīng)該與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在一起，結(jié)合電路圖可知，燈泡應(yīng)該接在ab之間；（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)要斷開。10．如圖所示的電路，下列分析正確的是(B)A．若M接C點(diǎn)，N接D點(diǎn)，則滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)B．連接電路時(shí)，若M接C點(diǎn)，N接B點(diǎn)，則閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)移動(dòng)到最左端C．若M接C點(diǎn)，N接B點(diǎn)，閉合開關(guān)，滑片P向右移，則燈泡變暗D．若M接C點(diǎn)，N接D點(diǎn)，閉合開關(guān)，滑片P向右移，則燈泡變暗【解析】A、若M接C點(diǎn)，N接D點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0，只有燈泡接入電路中，故A錯(cuò)誤；B、連接電路時(shí)，若M接C點(diǎn)，N接B點(diǎn)，閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，滑片P應(yīng)移動(dòng)到最左端，故B正確；C、若M接C點(diǎn)，N接B點(diǎn)，滑片右移，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，電路中的電流變大，燈泡變亮，故C錯(cuò)誤；D、若M接C點(diǎn)，N接D點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0，移動(dòng)滑片，電阻不變，電流不變，燈泡亮度不變，故D錯(cuò)誤。11．下圖是利用滑動(dòng)變阻器改變小燈泡亮度的實(shí)物連接圖。(1)在虛線框內(nèi)畫出相應(yīng)的電路圖。(2)在開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)該放在______(填“A”或“B”)端。(3)若要使燈泡變亮，滑片P應(yīng)向_______(填“左”或“右”)端滑動(dòng)，這時(shí)電流表的示數(shù)將_______(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)如果把滑動(dòng)變阻器的A、D接線柱位置對調(diào)，對原電路及其滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)規(guī)律是否有影響？請說明理由：____________________________________________________?！敬鸢浮浚?）如答圖所示（2）B（3）左變大（4）沒有影響；因?yàn)榻尤腚娐返慕泳€柱還是一上一下，且下接線柱仍為A【解析】（1）先確定電路的連接方式，再根據(jù)實(shí)物圖畫出正確的電路圖；（2）為了保護(hù)電路，所以閉合開關(guān)前，需將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處，即B端；（3）燈泡變亮，由于燈泡中的電流變大，所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，即向左端移動(dòng)，電流表示數(shù)變大。（4）滑動(dòng)變阻器的有四個(gè)接線柱，都接上面滑動(dòng)變阻器被短路；都接下面接線柱滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于定值電阻。所以接入電路時(shí)只能選擇上面一個(gè)下面一個(gè)，且關(guān)鍵看下面的接線柱是哪一個(gè)。所以把A、D接線柱位置對調(diào)，下面仍接了A，對原電路及其滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)規(guī)律沒有影響。12．根據(jù)圖中所給出的器材，按要求回答問