16歐姆定理七-滑動(dòng)變阻器作用專(zhuān)項(xiàng)及電路故障分析（原卷版）

十六、歐姆定理七滑動(dòng)變阻器的作用專(zhuān)項(xiàng)及電路故障分析知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)1滑動(dòng)變阻器1．原理：改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。2．構(gòu)造：如下圖所示3．作用：調(diào)節(jié)滑片，可改變接入電路中電阻的大小，從而改變電路中的電流，及部分電路中的電壓；另外還能保護(hù)電路4．電路符號(hào)：5．連接方式：一上一下。知識(shí)點(diǎn)2滑動(dòng)變阻器常見(jiàn)考法1．如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器2．如何選用滑動(dòng)變阻器3．找出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)及錯(cuò)誤原因4．實(shí)驗(yàn)是否能完成及不能完成的原因5．如何改進(jìn)A．改變電阻B．改變電壓滑動(dòng)變阻器的作用滑動(dòng)變阻器的作用1．小明同學(xué)在“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，他用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可供選擇的定值電阻分別為2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“15Ω1A”。（1）排除故障后，小明實(shí)驗(yàn)前預(yù)設(shè)電壓表示數(shù)為2V不變。為了電路安全，小明不能選用的定值電阻為Ω．某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將10Ω電阻換成15Ω后，他下一步操作是：將滑動(dòng)變阻器的滑片向（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，同時(shí)眼睛盯著（選填“電流表”或“電壓表”）。（2）小明分析：若預(yù)設(shè)電壓表示數(shù)越大，那么滑動(dòng)變阻器移動(dòng)范圍越（選填“大”或“小”）。若電源更換為可調(diào)電壓電源，但仍預(yù)設(shè)電壓表示數(shù)為2V不變，為了保證可用定值電阻均能正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則該電源電壓應(yīng)該控制在V～V之間。2．小明用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”。所用電源為可連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓且可以顯示電壓值的新型學(xué)生電源，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“10Ω1A”，阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻各一個(gè)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345電阻R/Ω510201525電流I/A0.40.20.1（1）進(jìn)行第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明用15Ω定值電阻代替20Ω，直接讀出電流表示數(shù)如圖乙所示。由此可知：小明實(shí)驗(yàn)時(shí)電源電壓是調(diào)節(jié)為V輸出的。為保證實(shí)驗(yàn)探究的合理性，小明應(yīng)在將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑片位置的側(cè)（左/右）。（2）繼續(xù)完成第5次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大值時(shí)，依然無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。為完成實(shí)驗(yàn)，小明可以A．將電源電壓調(diào)至2.5VB．把變阻器換為“15Ω1A”的規(guī)格再重新調(diào)節(jié)C．將電源電壓調(diào)至3.8VD．把變阻器換為“5Ω1A”的規(guī)格，再重新調(diào)節(jié)【變式練習(xí)】1．小穎利用如圖甲所示電路測(cè)小燈泡的額定功率。被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω左右。實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓為3V）、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線(xiàn)若干，滑動(dòng)變阻器三只：R1（10Ω1A）、R2（50Ω0.5A）、R3（100Ω0.3A）。（1）燈泡的額定功率測(cè)量完畢，小穎用5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值電阻更換電路中的燈泡，探究電流跟電阻的關(guān)系，保持定值電阻兩端電壓為2V不變，為完成以上四組實(shí)驗(yàn)，小穎應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器（選填“R1”、“R2”或“R3”）。若某次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入的阻值為10Ω，則所選定值電阻的阻值為Ω。2．志剛同學(xué)在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，所用電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）為了研究電流和電阻的關(guān)系，志剛找到幾個(gè)定值電阻，阻值分別是10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，他用10Ω的電阻替換電路中的小燈泡，移動(dòng)滑片使電壓表示數(shù)為2.4V，記錄電流表示數(shù)，換上15Ω的電阻，移動(dòng)滑片，最終電流表的示數(shù)為A；要完成研究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為Ω。3．小樂(lè)同學(xué)按圖甲所示的電路圖，探究“小燈泡的亮度和實(shí)際電功率的關(guān)系”?？捎闷鞑模簶?biāo)有“2.5V”字樣的燈泡、電壓恒為4.5V的電源、滑動(dòng)變阻器R1“20Ω1A”、R2“50Ω1A”、R3“100Ω0.1A”、電流表（量程為0～0.6A、0～3A）、電壓表（量程為0～3V、0～15V）（1）同組的小越還想探究“電壓一定時(shí)，電流與電阻的關(guān)系”，于是將電路中的小燈泡換成阻值分別為10Ω、8Ω、5Ω、2Ω的定值電阻，滑動(dòng)變阻器選用R1“20Ω1A”，電流表量程改接為0～3A，其余連接不變。在實(shí)驗(yàn)中，將定值電阻依次接入電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器（接入阻值不為零）使定值電阻兩端的電壓保持U0不變，為了能夠順利得到4組I、R數(shù)據(jù)，該電壓U0的取值范圍是。4．按圖示的電路圖做“測(cè)量小電燈的功率”的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：標(biāo)有“3.8V”字樣的待測(cè)小電燈、電壓恒為6V的電源、標(biāo)有“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器、電流表（量程為0～0.6A、0～3A）、電壓表（量程為0～3V、0～15V）。（1）為了探究電流和電阻的關(guān)系，霄霄同學(xué)找到幾個(gè)定值電阻，阻值分別是10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω，且保持電壓表的示數(shù)為3.8V不變。當(dāng)用40Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)始終不能調(diào)到3.8V，聰明的霄霄想到了解決辦法，若要順利完成研究電流和電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)她可以怎么辦？。5．小宜同學(xué)做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，電源電壓恒定為6V，標(biāo)有“2.5V”字樣的待測(cè)小燈泡，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω1A”。（1）另外一位同學(xué)還想探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻R，并使電壓表的示數(shù)始終保持2V不變，多次更換阻值不同的定值電阻R，記錄各次電流表的示數(shù)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻有5Ω變?yōu)?0Ω后，為了探究上述問(wèn)題，他應(yīng)該采取的唯一操作是A、保持變阻器滑片不動(dòng)B、將變阻器滑片適當(dāng)左移C、將變阻器滑片適當(dāng)右移D、將電池個(gè)數(shù)增加（2）在不更換其他器材的情況下，為能夠完成實(shí)驗(yàn)，他更換的定值電阻R不能大于Ω。6．小華學(xué)了電學(xué)知識(shí)后，設(shè)計(jì)了如圖14（a）所示的電路，想要測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的I與U的關(guān)系，小華找來(lái)了實(shí)驗(yàn)器材并連接了部分實(shí)物電路如圖（b），其中電源用的是2節(jié)干電池，滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“50Ω1A”，他所測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456U/V0.200.801.402.002.502.90I/A0.020.080.140.180.200.22（1）聰明的小豆說(shuō)，小華的數(shù)據(jù)中有一組是杜撰的，你覺(jué)得是哪次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？第次，理由是。電路故障分析電路故障分析1．如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，燈L1、L2都不亮，電流表無(wú)示數(shù)，但電壓表示數(shù)較大?？赡艿墓收鲜牵ǎ〢．L1斷路 B．L2斷路 C．L2短路 D．L1短路2．如圖所示電路中閉合開(kāi)關(guān)后，電路正常工作，一段時(shí)間后，燈泡突然熄滅，且一個(gè)電表示數(shù)變大，另一個(gè)電表示數(shù)變小，小明提出了如下可能的故障：①燈泡L開(kāi)路；②燈泡L短路；③電阻R開(kāi)路；④電阻R短路。請(qǐng)你分析故障可能是（）A．①③ B．②④ C．②③ D．③【變式練習(xí)】1．如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S后，燈泡L沒(méi)有發(fā)光，電流表和電壓表的示數(shù)均為0．若電路中只有一處故障，則可能的故障是（）A．燈泡L斷路 B．電阻R斷路 C．燈泡L短路 D．電阻R短路2．如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，燈L不發(fā)光，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)。若電路中只有一處故障，對(duì)于此電路可能故障的判斷，下列說(shuō)法中正確的是（）A．燈L斷路 B．R1短路 C．R2短路 D．燈L短路3．如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)但無(wú)明顯變化，電流表有示數(shù)并且有變化，小燈泡不亮。則可能的故障原因是（）A．小燈泡斷路 B．小燈泡短路 C．變阻器短路 D．變阻器斷路4．如圖所示S閉合后，L1、L2都發(fā)光，兩個(gè)電表都有示數(shù)，突然一盞燈亮，一盞燈不亮，且電表示數(shù)都變?yōu)?，則該電路中可能故障是（）A．電壓表短路 B．電流表斷路 C．L2短路 D．L2斷路5．如圖所示，電源電壓保持不變，開(kāi)關(guān)S閉合后，燈L1和L2都正常發(fā)光，一段時(shí)間后，一盞燈突然熄滅，而電壓表和電流表示數(shù)都不變，則故障原因可能是（）A．燈L1短路 B．燈L2斷路 C．燈L1斷路 D．燈L2短路6．如圖所示電路，電源電壓保持不變，三只電表均完好。開(kāi)關(guān)S閉合后，發(fā)現(xiàn)只有兩個(gè)電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若電路中只有一個(gè)燈泡出現(xiàn)了故障，則可能是（