人教版九年级全册第十六章 电压 电阻第4节 变阻器优秀导学案

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第16.4节 变阻器（导学案）（解析版）
【学习目标】
1.了解滑动变阻器的构造、作用和原理；
2.知道滑动变阻器的使用方法；
3.通过演示和分组实验，掌握滑动变阻器的使用方法，培养分析概括和应用力。
【学习重点】
滑动变阻器的工作原理和使用。
【学习难点】
滑动变阻器的使用方法。
【自主学习】
预习课本第68-第71页，回答下列问题：
一、知识检测
1.导体对电流的阻碍作用叫作电阻；影响导体电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积和导体的温度。
2.电阻是导体本身的一种性质；电阻的国际单位是欧姆。
二、新知初探
1．变阻器：能改变接入电路电阻大小元件叫作变阻器。
2．滑动变阻器
（1）构造：如图所示。变阻器主要由支架、瓷筒、金属杆、滑片、电阻线圈和接线柱组成。

滑动变阻器一共有4个接线柱，电阻丝外面涂着绝缘层，中间白线部分绝缘层已刮掉，它的两端连在下面两个接线柱上。滑片P通过金属杆与上面两个接线柱相连，滑片移到不同的位置时上下两个接线柱之间电阻丝的 长度不同，这样就可以改变接入电路中电阻的大小。 
（2）原理：滑动变阻器就是靠改变连入电路中的导线长度来改变电阻的。
（3）电路图中变阻器的符号及结构示意图：滑动变阻器在电路图中用符号“”表示；其结构示意图如图所示。

（4）参数：如图所示，滑动变阻器的铭牌上都标有最大阻值和允许通过的最大电流，观察下面的滑动变阻器，看上面标的数值分别为多少，最大阻值是200Ω，最大电流是1.5A。 

3.电位器
家用电器中调节音量的电位器也是一种变阻器，电位器有机械电位器和数字电位器。
3.滑动变阻器的使用与连接
（1）滑动变阻器应该　串联　在电路中，采用“一上一下”的连接方式。 
（2）接通电路前，滑片应该处于阻值最大的地方，如果按上图的接法，那么滑片应在最左端。
【合作探究】
分组进行以下探究活动，最后归纳总结：
探究一：模拟改变小灯泡的亮度
1.实验器材：电池、小灯泡、铅笔芯、鳄鱼夹和导线。
2.实验步骤：

（1）将电池、小灯泡和导线连入电路中，用鳄鱼夹a、b夹住一根铅笔芯，如图所示。
（2）合上开关，改变b的位置，观察灯泡的亮度的变化。
3.实验现象：铅笔芯连入电路中越长，小灯泡越暗。 
4.现象分析：铅笔芯连入电路中越长，连入电路中的电阻越大，小灯泡越暗。 
探究二：练习使用变阻器
如图所示，将滑动变阻器接入电路，移动滑片，使灯泡的亮度发生改变。

1.滑动变阻器的接法有以下几种：

a 　　　　　b　　　 　　 c d 　　　　　e　　 　　　f
2.在滑动变阻器的接法中，其中e、f接法不能实现改变灯泡的亮度的目的。a、b、c、d接法能改变灯泡的亮度。
3.滑片向右移动，灯泡变亮的是图a、d。滑片向右移动，灯泡变暗的是图b、c。
4.根据实物图，画出滑片向右移动灯泡变亮的电路图。
【课堂检测】
1.改变滑动变阻器接入电路的电阻是靠 (　　)。
A．改变连入电路的材料来实现的；
B．改变连入电路中导线的长度来实现的；
C．改变连入电路中导线的横截面积来实现的；
D．同时改变连入电路中导线的横截面积和长度来实现的
【答案】B。
【解析】滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻大小，从而逐渐改变电路中的电流的。
2.关于变阻器的使用方法中错误的是 ( )。
A.应先观察变阻器上标识的最大阻值和允许通过的最大电流；
B.变阻器必须并联在电路中；
C.闭合开关前，滑片应置于变阻器阻值最大的位置；
D.变阻器的电阻丝上的两个接线柱只能将其中的一个接线柱接入电路
【答案】B。
【解析】使用滑动变阻器时，应先观察变阻器上标识的最大阻值和允许通过的最大电流。A选项正确；
滑动变阻器和用电器串联后，可以通过改变接入电路中电阻丝的长短来改变电路中的电流。B选项错误；
接通电路前，滑动变阻器的滑片必须移到阻值最大处，C选项正确；
如果都接上面的接线柱，滑动变阻器被短路。都接下面的接线柱，滑动变阻器变为定值电阻。所以要采用一“上”一“下”的连接方式。D正确，故选B。
3.将如图所示滑动变阻器接入电路，使滑片P向B端滑动时，滑动变阻器连入的电阻变大，应选择的接线柱是（ ）。
A.C和A B.C和B C.D和B D.A和B

【答案】A。
【解析】滑动变阻器接入电路的标准方式为一上一下，一左一右。由于向右滑动时，接入电路的电阻变大， 所以应该为左半部分。
4.如图所示，当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器连入电路的阻值变大的是 ( )。
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】滑动变阻器电阻的大小是由滑动变阻器接入电路的电阻线的长度决定的，当滑动变阻器的滑片向左移动时，AD接入电阻长度不变，B变大，C变小；故选B。
5.如图所示，电路用滑动变阻器控制灯泡的亮暗，若当滑片P向右移动时，灯泡由亮变暗，则滑动变阻器连入电路的方式是(　　)。

A.C接N点，A接M点；B.D接N点，C接M点；
C.B接N点，A接M点；D.D接N点，B接M点
【答案】A。
【解析】要使滑片P向右移动时灯泡变暗，则P向右移动时电路中电流变小，即接入的电阻变大，因滑动变阻器接入电路中电阻的大小是由下方接线柱决定的，C接N点，A接M点时，P向右移动，滑动变阻器接入的电阻变大，A符合题意；
D接N点，C接M点时，无论怎么移动P，滑动变阻器接入的电阻不变，B错误；
B接N点，A接M点，没有电阻接入电路，C错误；
D接N点，B接M点，P向右移动，滑动变阻器接入的电阻变小，D错误；故选A。
6.如图所示的为滑动变阻器的结构和连入电路情况示意图， 当滑片滑动时， 连入电路的电阻不变的是（ ）。

【答案】B。
【解析】A接入电路的是左半部分，C接入电路的电阻为左半部分，D接入电路的电阻为右半部分，滑动滑片时接入电路的阻值会改变，所以ACD不正确。B接入电路的是整个电阻丝，滑动滑片时，不改变接入电路的阻值大小，故B正确。
7.如图甲为某可调亮度的台灯，如图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属片相连。当转动电灯旋钮时，滑片会在弧形电阻丝上同向滑动，即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（ ）。

A.若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗；
B.若只将a、b接入电路逆时针转动旋钮时，灯泡变亮；
C.若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮；
D.若将a、b电路接入同一点，c接入电路的另一点时，旋动旋钮时不能改变灯泡亮度
【答案】B。
【解析】A、若只将b、c接入电路，则滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的 电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故A错误；
B、若只将a、b接入电路，则滑片左边的电阻丝接入电路；逆时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电流变大，灯泡变亮，故B正确；
C、若只将a、c接入电路，则电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误；
D、若将a、b接入电路同一点，c接入电路的另一点时，导线把滑动变阻器的左半段短路，滑片右边的电阻丝接入电路；旋动旋钮时，能改变接入电路的电阻，能改变电路中的电流，能改变灯泡的亮度，故D错误。
8.如图所示，该电阻箱此时的读数为 Ω。

【答案】1615。
【解析】电阻箱的电阻为R=（1×1000+6×100+1×10+5×1）Ω。
9.右图是一种收音机的音量兼开关的调节器(也称电位器)，若使收音机的音量最大，滑片P应置于图中的(　　)。

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】D。
【解析】电位器相当于一个滑动变阻器，当滑片P在d点时，滑动变阻器连入的电阻为0，此时电路中电阻最小，电流最大，故选D。
10.滑动变阻器是通过改变连入电路中 来改变电阻的；小明同学拿到一个上面标有“50Ω 1.5A” 的滑动变阻器， 并接入电路中， 如图所示； 滑动变阻器上标出的“50Ω” 的意思是 ，“1.5A”的意思是 ，图中滑片向左移动时，连入电路中的电阻 （选填“变大”或“变小”），电流表的示数将 （选填“变大”或“变小”）。在连接好电路，开关闭合之前滑片应该滑到最 (选填“左”或“右”）边， 这么做的目的是 。

【答案】电阻线的长度；滑动变阻器的最大阻值为50Ω；该滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A 变小；变大；右；使得滑动变阻器接入电路中电阻值最大，防止通电时电路中电流过大，烧坏小灯泡。
【解析】（1）根据滑动变阻器的原理可知，滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电 阻的；
滑动变阻器标着的“50Ω 1.5Α”字样，其中“50Ω”的意思是该滑动变阻器的最大阻值为50Ω；
滑动变阻器标的“50Ω 1.5Α”字样，其中“1.5A”的意思是该滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A；
将滑动变阻器滑片向左移动，接入电路中电阻丝长度减小，电阻值减小，电路中电流变大；
在开关闭合前，应当使得滑动变阻器接入电路中电阻值最大，防止通电时电路中电流过大，烧坏电路中元件。
11.如图1所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流约为0.5A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮。

【答案】如图。
【解析】（1）由电路图可知，电源的电压为3V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联； 电路中电流约为0.5A，所以电流表的量程选0～0.6A，且与灯泡串联；
滑动变阻器的右下方接线柱必须接到电路中，然后把上端的任意接线柱连入电路，最后与开关、电源组成电路。

（2）在图2虚线框内画出相应的电路图。
根据电路图可知，从正极开始连接，依次是开关、灯泡、电流表、滑动变阻器串联回到负极， 最后电压表并联在灯泡的两端。

12.一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ，通过观察小灯泡的 可以粗略地知道风力的大小，在物理学中这种研究方法叫做 法。

【答案】滑动变阻器；亮暗；转换。
【解析】由图可知，金属杆OC随受风板移动时，弧形电阻AB接入电路的阻值发生变化，金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器；
由图可知，风力越大，弧形电阻AB接入电路的长度越小，因此接入电路的阻值越小，电路的总电阻R 越小，电路中的电流越大，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，因此可通过灯泡的亮暗粗略知道风力的大小，将风力的大小转换成灯泡的亮暗程度这种方法叫做转换法。