14.2变阻器（解析版）

苏科版九年级上册第十四章《欧姆定律》14.2变阻器【知识梳理】一、滑动变阻器1．原理：改变电阻丝在电路中的长度来改变电阻的。2．作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。3．铭牌：如图上的铭牌标有“11Ω3.3A”表示的意义是：最大阻值是11Ω，允许通过的最大电流是3.3A。4．使用方法：（1）应串联在电路中使用（初中阶段）；（2）通电前应把阻值调至最大处，以保护电路。（3）一般情况下，接线要“一上一下”，才能改变接入电阻丝的长度，接入电阻丝在通电后会有电流经过；同接上接线柱，电流不经过电阻丝，滑片滑动无效果，接入阻值为0，相当于导线。同接下接线柱，电流经过全部电阻丝，滑片滑动无效果，接入阻值为最大阻值，相当于定值电阻。（4）滑动变阻器在电路中的常规接法序号实物图/示意图电路图电阻丝接入电路部分滑片P移动的电阻长度变化滑片P移动的电阻变化1左下接线柱A与滑片P之间左移变短左移变小右移变长右移变大2左下接线柱A与滑片P之间左移变短左移变小右移变长右移变大3右下接线柱B与滑片P之间左移变长左移变大右移变短右移变小4右下接线柱B与滑片P之间左移变长左移变大右移变短右移变小由以上接法可以看出，上接线柱左右无差别，都等于是接到了滑片上，下接线柱左右有差别，它决定了电阻丝哪部分接入电路，接入的电阻丝是滑片与下接线柱之间的部分。（5）滑动变阻器在电路中的特殊接法①短路式接法：如图所示，将滑动变阻器的两下接线柱均接入电路，其中左下接线柱与左上接线柱相连，此时的效果与左下接线柱不接线的电流走向相同，即左上接线柱与滑变之间的导线把滑片左侧的电阻丝短路，接与不接左下接线柱无差别。②定值电阻式接法：如图所示，在短路式接法的基础上，将电压表串联到上接线柱接线处，此时电压表处由于电阻很大，相当于断路，电流将从两下接线柱出入，故此时滑动变阻器相当于阻值为最大阻值的定值电阻。虽然此种接法不能改变阻值大小，但滑片移动可以改变电压表的测量区域，改变电压表的示数。二、电位器1．电位器是具有三个引出端、可以调节电阻的元件。例如，收音机的音量调节旋钮，台灯亮度调节旋钮。2.2．原理：如图所示，电位器与滑动变阻器的原理类似，A、C接线柱相当于滑动变阻器下接线柱，B接线柱相当于滑动变阻器上接线柱。3．调节： 接入A和B，顺时针旋转触头，电阻增大，逆时针旋转触头，电阻减小；接入B和C，逆时针旋转触头，电阻增大，顺时针旋转触头，电阻减小；接入A和C，全部电阻接入，旋转触头无效果，相当于定值电阻。三、变阻箱变阻箱是能够表示出电阻值的变阻器。1．旋钮式：实物图示意图电路图（1）原理：如图所示，变阻箱面板上有4个旋钮盘，对应的内部结构相当于4个（有的型号会更多）特殊的电位器，每个电位器均由9个相同阻值的电阻串联而成，不同电位器中的单个电阻的阻值不同（×1表示每个阻值为1Ω，×10表示每个阻值为10欧姆，以此类推），通过旋转旋钮可以将不同数量、不同阻值的电阻接入电路，4个电位器的旋钮的不同组合就可以调节出需要的阻值。（2）量程：0～9999Ω。（3）读数：各旋钮盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻。2．插孔式：（1）原理：如图所示，该种变阻箱由一条有插孔，孔上插有铜塞的铜宽导线制成，在每个插孔两端连接着不同阻值的电阻丝。当铜塞插在孔中时，会将两端连接的电阻丝短路，电流只经过铜塞而不经过电阻丝，电阻丝不起作用；当铜塞从孔中拔出后，电流经过该孔两端连着的电阻丝，电阻丝接入电路。这样，拔出不同插孔的铜塞，就可以组合出不同大小的电阻。（2）读数：将各个拔出的插孔对应的阻值加在一起，就是接入电路的电阻。【易错点】1．在分析变阻器阻值变化时，关键是搞清哪段电阻丝连入电路，判断变阻器接入电阻变化的方法：确定电流的走向，也就是从变阻器上的哪部分经过，则那部分为有效接入电阻，其长度越长，电阻越大，长度越短，电阻越小。2．电流的变化与电阻的变化相反，当电路电阻变大时，电流变小；当电路电阻变小时，电流变大。【规律总结】三种变阻器的优缺点：滑动变阻器、电位器：能连续地改变电阻的大小，但不能精确显示电阻大小。变阻箱：能精确地显示电阻大小，但不能连续地改变电阻的大小。【典例分析】1．（2022·湖北武汉·九年级月考）如图是学生实验中常用的滑动变阻器，其铭牌上标有“30Ω0.5A”。下列关于其结构和使用错误的是（）A．滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路中的长度来改变其接入电路的电阻大小的B．使用滑动变阻器时正确的接线方式是上面C、D和下面A、B各选一个接线柱接入电路C．“30Ω0.5A”表示通过滑动变阻器的电流为0.5A时，滑动变阻器接入电路的电阻为30ΩD．图中电阻线圈在水平方向上有条白线表示这里的绝缘层已经刮掉，电阻丝可以与滑片P相连【答案】C【详解】滑动变阻器铭牌上标有的电阻值表示滑动变阻器的最大电阻，电流值表示滑动变阻器允许通过的最大电流。使用滑动变阻器时正确的接线方式是“一上一下”；滑动变阻器通过改变其接入电路中电阻线的长度来改变接入电路电阻的。电阻线圈在水平方向上有条白线表示这里的绝缘层已经刮掉，电阻丝可以与滑片P相连。A．导体电阻的大小与长度有关，滑片P的位置不同，滑动变阻器接入电路中电阻线的长度不同，即电阻不同。滑动变阻器通过改变其接入电路中电阻线的长度来改变接入电路电阻的，故A正确，不符合题意；B．使用滑动变阻器时正确的接线方式是“一上一下”，正确的接线方式法有AC、AD或BC、BD，即上面C、D和下面A、B各选一个接线柱接入电路，故B正确，不符合题意；C．滑动变阻器铭牌上标有“30Ω0.5A”表示滑动变阻器的最大电阻是30Ω，允许通过的最大电流是0.5A，故C错误，符合题意；D．图中电阻线圈在水平方向上有条白线表示这里的绝缘层已经刮掉，电阻丝可以与滑片P相连形成通路，故D正确，不符合题意。故选C。2.（2021·山东临沂·九年级期末）如图所示，滑动变阻器的四种接法中，滑片向b端移动时，变阻器阻值变大的是（）A．B．C．D．【答案】C【详解】A．由图可知，滑动变阻器同时接上面两个接线柱，滑动变阻器接入电路的电阻为零，移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值不变，故A错误；B．由图可知，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，滑动变阻器连入电路的阻值变小，故B错误；C．由图可知，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故C正确；D．由图可知，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，滑动变阻器连入电路的阻值变小，故D错误。故选C。3．（2022·天津南开·九年级期末）如图所示电路，在a、b两点间接一滑动变阻器，闭合开关后灯泡能发光。现要使滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变亮，则图所示的接法中正确的是（）A．B．C．D．【答案】D【详解】要使滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变亮，则流过灯泡的电流应变大，故滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值应变小。AB．由图中可知，滑动变阻器接入的是右下接线柱，此时滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，故AB不符合题意；C．由图中可知，滑动变阻器接入了下面两个接线柱，此时滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值不变，故C不符合题意；D．由图中可知，滑动变阻器接入的是左下接线柱，此时滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故D符合题意。故选D。4．（2022·山西晋中·九年级期中）图甲是家用亮度可调节的台灯，图乙为其用于调亮度的电位器结构图，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与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变亮度，下列分析正确的是（）A．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，灯变亮B．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，灯变暗C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，灯变亮D．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，灯变亮【答案】A【详解】A．将b、c接入电路中，滑片的右侧电阻接入电路，故若顺时针转动旋钮时，电阻变小，故电流变大，台灯变亮，故A正确；BD．若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变台灯亮度，故BD错误；C．若只将a、b接入电路，滑片左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大，电路中电流变小，台灯变暗，故C错误。故选A。5．（2022·辽宁鞍山·九年级期中）如图中是电灯和滑动变阻器模拟图所组成的电路，下面与此图连接完全对应的电路图是（）A．B．C．D．【答案】D【详解】由题干图知，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器的左侧两接线柱接入电路，滑片右移连入电路的阻值变大。A．图中滑动变阻器是左下和右上接线柱接入电路中，与题干图不完全对应，故A不符合题意；B．图中滑动变阻器是左上和右下接线柱接入电路中，与题干图不对应，故B不符合题意；C．图中滑动变阻器是右上和右下接线柱接入电路中，与题干图不对应，故C不符合题意；D．图中滑动变阻器是左上和左下接线柱接入电路中，与题干图完全对应，故D符合题意。故选D。6．（2020·四川乐山·九年级期末）如图，A为导线，BM、CN为两根相同的电阻丝，下列说法正确的是（）A．S和A接触，P向右移动灯泡变暗 B．S和B接触，P向右移动灯泡亮度变亮C．S和C接触，P向左移动灯泡变亮 D．S和C接触，P向右移动灯泡亮度变暗【答案】A【详解】A．S和A接触，则滑动变阻器接入的部分为MP、PN，故当P向右移动时，PM、PN长度都变大，且两电阻串联，故总电阻变大，灯泡变暗，故A选项正确；B．S和B接触，则滑动变阻器接入的部分为BP、PN，当P向右移动时，滑动变阻器的总长度不变，故电阻不变，故灯泡的亮度不变，故B选项错误；CD．S和C接触，滑动变阻器CN全部接入，滑片不起作用，无法调节阻值，故灯泡的亮度不变，故CD选项错误。故选A。【思路小结】判断变阻器接入电阻的变化时，首先确定电流的走向，也就是从变阻器上的哪部分经过，则那部分为有效接入电阻，再判断其长度变化，其长度变长，电阻变大，长度变短，电阻变小。【精典训练】一、单选题1．（2022·浙江杭州·八年级期末）如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。关于该滑动变阻器的构造，下列说法正确的是（）A．金属棒是绝缘体，瓷筒是导体 B．线圈是用电阻率较大的合金线制成C．滑片与线圈之间是绝缘的 D．制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的【答案】B【详解】A．金属棒容易导电，是导体；瓷筒不容易导电，是绝缘体，故A错误；B．线圈是有电阻的，它是用电阻率较大的合金线生产制成的，故B正确；C．滑片与线圈之间是导电的，否则无法改变电阻，故C错误；D．瓷筒上缠绕的合金线和滑片接触的位置处没有绝缘漆，故D错误。故选B。2．（2021·福建厦门·九年级期中）如图为可调亮度台灯的电位器结构图，a、b、c是它的是三个接线柱，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度，下列正确的是（）A．电位器与灯泡并联B．电位器的原理和滑动变阻器不同C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮D．若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时灯泡变暗【答案】D【详解】A．电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联，故A错误；B．转动旋钮滑片在弧形电阻丝上同向滑动时，改变接入电路中的电阻，从而改变了电路中的电流、灯泡的实际功率，就改变了灯泡的亮暗，所以电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的，故B错误；C．若只将a、c接入电路，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．若只将b、c接入电路，滑片右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大，电路中电流变小，灯泡变暗，故D正确。故选D。3．（2022·福建莆田·九年级期中）如图为滑动变阻器连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（）A．B．C．D．【答案】A【详解】A．当滑片P向左滑动时，接入的电阻丝的长度变长，接入的电阻变大，故A符合题意；B．同时接入下面的两个接线柱，无论滑片怎么滑动，滑动变阻器接入的阻值不变，故B不符合题意；C．当滑片向左滑动时，接入的电阻丝的长度变短，故接入的电阻变小，故C不符合题意；D．当滑片向左滑动时，接入的电阻丝的长度变短，故接入的电阻变小，故D不符合题意。故选A。4．（2022·湖南永州·九年级期中）当将滑动变阻器的滑片P向右移动时。如图中的哪一种连接方法可使变阻器连入电路部分的电阻增大（）A．B．C．D．【答案】A【详解】A．图中滑片左侧的电阻丝接入电路，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻丝长度变大，电阻变大，故A符合题意；B．图中连接变阻器下面两个接线柱，连入电路中的是一个定值电阻（最大电阻），这种接法是不能变阻的，故B不符合题意；C．图中滑片右侧的电阻丝接入电路，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻丝长度变小，电阻变小，故C不符合题意；D．图中滑片右侧的电阻丝接入电路，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻丝长度变小，电阻变小，故D不符合题意。故选A。5．（2022·广东中山·九年级期末）如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是（）A．若只将B、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮B．若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮C．该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度D．将A、B接入电路，若只将电阻丝做得更细些，以相同速度顺时针旋转滑片，灯泡亮度变化更明显【答案】B【详解】A．若只将B、C接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路，顺时针旋转滑片，电阻丝连入申路的长度发生变短，电阻变小，电路的电流变大，灯泡的亮度变亮，故A正确，不符合题意；B．若只将A、C接入电路，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B错误，符合题意；C．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的，故C正确，不符合题意；D．将A、B接入电路，若只将电阻丝做得更细些，电阻丝的电阻变大，以相同速度顺时针旋转滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻变化较大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变化较大，灯泡亮度变化更明显，故D正确，不符合题意。故选B。6．（2021·湖南怀化·九年级期中）如图所示，闭合开关后要想使小灯泡变亮，滑动变阻器的滑片应该（）A．向左移动 B．向右移动C．不需调节 D．向左向右调节都可以【答案】A【详解】由电路图可知，电路为小灯泡与滑动变阻器的串联电路，要使小灯泡变亮就要使小灯泡两端的电压变大，由于电源电压不变，就要减小滑动变阻器的阻值使其分压变小，故要向左移动滑片，故A选项正确，B、C、D选项不正确。故选A。二、填空题7．（2022·河北张家口·九年级期中）一滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω

2A”的字样，表示滑动变阻器的最大阻值为_______Ω，如果将它和电流表“0~3A”量程串联，此时该电路中的最大电流不能超过_______A。【答案】

20

2【详解】[1]变阻器铭牌上标有“20Ω

2A”的字样，表示此变阻器的电阻最大值为20Ω，允许通过的最大电流是2A。[2]如果将滑动变阻器和电流表“0~3A”量程串联，串联电路电流处处相等，由于2A<3A，所以电路中的最大电流不能超过2A。8．（2022·辽宁辽阳·九年级期中）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。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_______，观察______可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是______。【答案】

滑动变阻器

灯泡亮度

在电路中串联一个电流表【详解】[1]无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段，有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风的大小而改变，风力测定仪相当于滑动变阻器。[2]风越强，OC杆偏转的角度越大，BP段越小，电阻变小，电源电压不变，电路中的电流变大，灯泡越亮，所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。[3]观察灯泡的亮度的微小变化，眼睛不能判断，所以电路中串联一个电流表能准确反映风力的大小，提高风力测定仪的性能。9．（2022·甘肃平凉·九年级月考）如图所示是实验室常用的滑动变阻器，它是通过改变电路中电阻丝的______来改变电阻从而实现改变电路中电流的器件。当把A、D连入电路，欲使电路中的电流增大，须将滑片P向______端移动。【答案】

长度

A【详解】[1]通过滑动滑片可以改变接入电路中电阻丝的长度，进而改变滑动变阻器在电路中的电阻。[2]当把A、D连入电路，接入电路的有效部分的电阻丝为AP，欲使电路中的电流增大，应使接入部分的电阻变小，故须将滑片P向A端移动，以减小AP部分电阻丝的长度。10．（2022·河南新乡·九年级期中）（1）如图1所示，电阻箱的示数为______Ω；（2）某滑动变阻器上标有“20Ω1A”的字样，其中20Ω表示______；如图2所示中，闭合开关前，变阻器滑片P应滑到______位置。（选填“最左端”、“最右端”或“中间”）【答案】

427

滑动变阻器的最大阻值是20Ω

最右端【详解】（1）[1]由图可知，电阻箱的示数是0×1000Ω+4×100Ω+2×10Ω+7×1Ω＝427Ω（2）[2][3]“20Ω”表示滑动变阻器的最大阻值是20Ω；由图中知，闭合开关，变阻器滑片P应滑到最右端，这样电路电阻最大，电流最小，能避免电流过大损坏电流表。11．（2021·广东河源·九年级月考）（1）如图1为旋钮型变阻器，其铭牌上标有“200Ω，1A”，“1A”的意思是_____；（2）如图2所示电阻箱的读数_____Ω；（3）如图3所示的插销式电阻箱，其接进电路的电阻值为_____Ω。【答案】

见详解