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中考复习专题
—滑动变阻器
罗场镇中学 王琼
滑动变阻器是电学实验的重要器材,中考试题必有涉及。滑动变阻器考查主要形式有:电路连接;滑动变阻器的作用;以及滑动变阻器变形应用。此知识点是学生学习电学以来最大的难点,很多学生往往由于学习不系统不扎实,很容易造成失分。在学习这部分知识时,注重学习顺序,循序渐进这样才能事半功倍。
考点: 滑动变阻器的正确使用
近年考点分布:
2010年:实验与探究题 16 伏安法测电阻滑动变阻器的连接方法
2011年:实验与探究题 16(2) 测定小灯泡的额定功率滑动变阻器的连接方法 (6分)
计算与解答题 17 (8分)
一、认识滑动变阻器的结构
滑动变阻器的构造:瓷筒、电阻线圈、金属棒、滑片、接线柱。
结构如图所示:
二、认识滑动变阻器的原理
滑片相当于电夹;电阻线相当于铅笔芯,增大了电阻的变化范围。
则滑动变阻器的原理是:通过改变电阻线连入电路的长度来改变电阻大小。
电路符号:
三、滑动变阻器的作用 改变电流、调节电压和保护用电器。
四、研究滑动变阻器的应用
(一)电路连接
1.连接形式──滑动变阻器连入电路目的是起到分压和控流的作用,一般滑动变阻器要串联入电路。
2.连入电路的方法──有六种,分别为(附有结构图)
(1)接A、C或者接A、D 滑片向右滑动时,使连入电路的电阻变大
(2)接B、C 或者 接B、D 滑片向右滑动时,使连入电路的电阻变小
(3)接A、B 滑动变阻器的最大阻值连如电路,如同一个定值电阻,起不到变阻的作用
(4)接C、D 滑动变阻器连入电路的电阻为零,如同一条导线,起不到变阻的作用
例1、在做“测小灯泡的额定功率”实验时,(1)已知小灯泡的额定电压是3.8V,额定功率小于2W,如图8-3所示,请你在实物图上用笔画线代替导线连接好(要求正确选择电压表和电流表的量程).
+
C P D
A B
图8-3
(2)某同学在连接滑动变阻器时,由于接线错误使滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度.现就下面两种情况,请你判断该同学是如何连接的?
第一种情况:小灯泡较亮时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接.
第一种情况:小灯泡较暗时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接.
(3)在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,电流表如图乙所示,其读数为_______A,则小灯泡的额定功率是_______W.3.滑动变阻器使用时应特别注意其铭牌,如标有“50Ω 2A”,表明变阻器的阻值可在0~50欧之间变化,允许通过的最大电流是2A。 .
例 2:如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右滑动时,则( )
(2)
(1)
A.通过灯L的电流变小,变阻器两端的电压变小B.通过灯L的电流变大,变阻器两端的电压变大
C.灯L两端的电压变小,通过变阻器的电流变小D.灯L两端的电压变大,通过变阻器的电流变小
例3、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光.如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,下列说法中正确的是( )
A.灯L变暗,电压表的示数变小 B.灯L变暗,电压表的示数变大
C.灯L变亮,电压表的示数变小 D.灯L变亮,电压表的示数变大
4.把滑动变阻器连入电路后,闭合开关前,应将滑片位于电阻值最大的位置上。
例、小亮同学做测量小灯泡电阻的实验,小灯泡的额定电压为2.5V,已经连接了如下图所示的部分电路。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整。
(2)闭合开关之前,应将滑片移到滑动变阻器的 (选填“左”或“右”)端,目的是为了保护电路;
(3)当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的电阻是 Ω;
(4)小亮移动滑片又测量了两次数据后发现,三次测得的灯泡的电阻相差较大,与其他同学交流也是同样的情况,由此总结得出:当灯泡两端的电压增大时,通过灯泡的电流增大,灯泡的亮度 (选填“变亮”或“变暗”),灯泡的电阻 。
小结:对滑动变阻器连入电路的考查,一般依附电学实验题不独立成题。在连接时谨记连接要领──接线柱选择一上一下,在开关闭合前应保证连入电路的阻值为最大值
(二)对滑动变阻器作用的考查
中考中应用滑动变阻器的实验有:
1.研究电流与电阻、电压的关系
(1)在研究电流与电压的关系时,滑动变阻器作用是改变定值电阻两端电压。
(2)在研究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是调节加在定值电阻两端的电压不变。
例:(1)、小明同学利用如图所示的电路,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,得到的数据如下表。
电阻R/Ω
5
6
10
15
20
30
电流I/A
0.6
0.5
0.3
0.2
0.15
0.1
(1)分析表中的数据,可以得出的结论是: 。
(2)滑动变阻器R′在此实验中的主要作用是: 。
答案:电压不变时,导体中的电流与电阻成反比;调整R′的阻值,使R两端电压保持不变。
小结:滑动变阻器的以上作用都源于其串联入电路后,能起到分压的作用;可不能忘了在电路中的基本作用是:分压、控流,保护电路
2.伏安法测电阻实验中
滑动变阻器用来改变未知电阻两端的电压,实现多次测量求平均值,减小实验误差。
滑动变阻器的作用是调节小灯泡两端的电压为额定电压。
五、拓展应用
在滑动变阻器滑片位于两个端点时,分别相当于一个定值电阻和导线,借此用它来代替定值电阻,利用一个电压表和已知最大电阻的滑动变阻器来测电阻。
例 在用伏安法测电阻的实验中,器材有电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为)、、电源、开关、导线若干,电流表已损坏,能否利用现有器材完成实验。
解析:
实验电路:
实验步骤:(1)将滑片移至最左端,读出电压表的示数记作U。
(2)将滑片移至最右端,读出电压表的示数记作。
(3)的数学表达式为=
附:
(2010年宜宾中考)在“伏安法测定值电阻”的实验中,小明同学所用电源电压恒定不变,但电源电压未知,滑动变阻器标有“20Ω 1.5A”的字样,电压表和电流表的量程合适,他已连接了部分电路,如图9甲所示。请你接着完成下列问题:
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(2分)
(2)当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图9乙所示,则其示数为 A,电阻丝的电阻为 Ω。(2分)
(3)进行了上步计算后,小明认为实验完成了,小亮则认为仅这样就得出电阻的阻值不够可靠。原因是 。(1分)
(4)小芳连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的过程中发现,电流表的示数变大时,电压表的示数反而减小,电流表的示数变小时,电压表的示数反而增大。经检查所有器材均完好。你认为出现上述实验现象的原因是
。(1分)
(5)小芳正准备继续实验,发现电压表已损坏。她利用余下的电流表和滑动变阻器完成对Rx的再一次测量。请你在图9丙画出设计的电路图,并完善下列步骤。(4分)
①按照电路图连接好电路;
②调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为 时,读出电流表的示数I1;
③再调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为 时,读出电流表的示数I2;
④根据已知条件和测量结果,写出定值电阻的表达式:Rx= Ω。
(2011年宜宾中考)小红用如图10甲所示的电路测定小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为6 Ω. 除小灯泡外,实验室提供的器材有:电压为6 V的电源,电流表(0~0.6A 0~3A),电压表(0~3V 0~15V),滑动变阻器R1(20Ω 1.5A),滑动变阻器R2(5Ω 1A),开关一个,导线若干。
实验中,小红经过分析。电流表选用了(0~0.6A)量程。
①为保证实验的顺利进行,提高实验的准确性,电压表量程应该选 ,滑动变阻器应该选 。
②请按照小红设计的电路图,帮助她用铅笔画线代替导线,把图10乙图中实物连接图补充完整。
③闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“左”或“右”);实验中,由于某种原因,导致电压表的示数变为零,电流表的示数增大,则电路可能出现的故障是 。
(2011年宜宾中考)在如图11所示的电路中,电源电压U=8 V,且保持不变,R1=10 Ω ,R2=40 Ω .试问:
(1)若开关S1闭合,S2断开,当滑片P滑到a端时,电流表的示数为0.2A,此时滑动变阻器R的电阻值为多大?
(2)若开关S1、S2均闭合,当滑片P滑到b端时,电流表的示数是多少?
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