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1.能说出变阻器的构造，画出它在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。

2.知道滑动变阻器所标规格的含义，会识别滑动变阻器规格。

3.会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。

4.了解变阻器的应用——电位器。

相关知识链接

1.影响导体电阻大小的因素有导体的长度、横截面积、材料和温度，同种材料做成的横截面积一定的导体，长度越长，电阻越大。

2.导体两端电压相同时，导体的电阻越大，导体中的电流越小；导体的电阻越小，导体中的电流越大。

3.串联的各用电器之间相互影响，并联的用电器之间互不影响。

知识点一变阻器

1.实验：改变小灯泡的亮度

2.变阻器

能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。

种类：滑动变阻器、电阻箱。

3.滑动变阻器

(1)原理：通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。

(2)作用：通过改变连入电路中的电阻，从而逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压，还起到保护电路的作用。

(3)构造

其中滑片左右移动时与线圈相接触的部位上的绝缘层已经刮掉，电阻丝可以与滑片相连，而电阻丝的两端连在线圈两端的A、B两个接线柱上。滑片通过金属杆和两端的C、D接线柱相连，滑片移到不同位置时，A、C(D)或B、C(D)两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就可以改变接入电路中电阻的大小。

(4)结构示意图和符号：滑动变阻器的结构示意图如图16-4-3甲所示，在电路图中的符号如图乙所示。

(5)铭牌上各数值的物理意义：滑动变阻器的铭牌上标有“200Ω 5A”字样，表示该滑动变阻器的最大电阻是200Ω，允许通过的最大电流是5A。

(6)实验探究：滑动变阻器的接线方法。

注意

当滑动变阻器的电阻是200Ω时，并不表示通过的电流就是5A。

注意

使用滑动变阻器应注意以下五点：

(1)使用时要根据铭牌选择合适的滑动变阻器，不能使通过它的电流超过其允许通过的最大电流。

(2)滑动变阻器要与被控制电路串联。

(3)将滑动变阻器连入电路时，两个接线柱应采用“一上一下”的接法，不能同时使用上面两个接线柱(R=0)，也不能同时使用下面两个接线柱(R为定值，即最大阻值)，否则，移动滑片时起不到改变电阻的作用。

(4)为了保护电路，在闭合开关前应将滑片置于最大阻值处(即将滑片置于所选的下面那个接线柱的另一端)。

(5)滑动变阻器改变的是自身接入电路中的电阻，而不是自身的总电阻。

探究归纳：(1)滑动变阻器接入电路时，应选择“一上一下”的方式接入电路中，只要选定滑动变阻器的下端接线柱，上端两个接线柱中任何个连入电路，接法是等效的。(2)滑片向靠近下接线柱的方向移动，电阻变小，滑片向远离下接线柱的方向移动，电阻变大，可简记为“近下电阻变小，远下电阻变大”。

巧记

滑动变阻器使用口诀

控谁与谁串，接线“上下”连；

要使阻值大，滑片远离“下”

开关闭合前，滑片置最大。

方法技巧

判断滑动变阻器阻值变化的步骤

第一步，明确滑动变阻器的哪两个接线柱接入电路中；

第二步，根据电流通过滑动变阻器的情况，判断滑动变阻器的哪段电阻丝连入电路；

第三步，看准滑片的移动方向，根据滑片位置的变化，判断连入电路中的电阻丝长度的变化；

第四步，根据电阻丝连入电路的长度变化，判断连入电路中的电阻的变化。

知识点二练习使用滑动变阻器

1.用滑动变阻器改变灯泡的亮度

【实验器材】电源、小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

【进行实验】

(1)设计电路图，按电路图连接电路，如图16-4-5所示，在连接电路过程中，开关要断开。电路连接完毕，在闭合开关前，将滑片置于最大阻值处。

说明

①连接电路过程中，“开关要断开”，防止电路连接错误而损坏元件；

②闭合开关前，将滑片“置于最大阻值处”，可使滑动变阻器接入电路的电阻最大，闭合开关后通过电路的电流最小，起保护电路的作用；

③使用滑动变阻器时，滑动变阻器要与被控制用电器串联。

拓展

旋钮式电阻箱

(1)符号：电阻箱是一种能够显示出接入电路电阻大小的变阻器，在电路图中用符号

表示。

(2)使用方法：将电阻箱的两个接线柱连入电路中，调节四个旋钮就能得到0～9999Ω之间的任意整数电阻值。

(3)读数方法：将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值。如图16-4-6所示是一电阻箱的实物图，该图的示数为3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω。

插入式电阻箱

(1)插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝，电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞，拔出铜塞时，对应的那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短接，相当于没有接入电路。

(2)插入式电阻箱,插入A、C铜塞接入电路的总电阻R1=2Ω+5Ω=7Ω；当四个铜塞都拔出时，接入电路的总电阻R2=1Ω+2Ω+3Ω+5Ω=11Ω。

(2)闭合开关，使滑片P位于最右端，观察电流表示数及小灯泡的亮度。

(3)将滑片由最右端移到中间，观察电流表示数及小灯泡的亮度。

(4)将滑片由中间移到最左端，观察电流表示数及小灯泡的亮度。

说明

①分别使滑片在三个不同的位置，目的是比较滑动变阻器接入不同的电阻时对电路中电流的影响。

②开关闭合后，应缓慢移动滑片，同时观察灯泡的亮度，当灯泡发光时，应停止移动滑片，观察电流表示数后立即断开开关，防止灯丝烧断。

将观察到的现象填入表中：

【分析与论证】移动滑动变阻器的滑片能改变电路中的电流大小和小灯泡的亮度。

【实验结论】用滑动变阻器改变小灯泡的亮度，滑动变阻器应该与小灯泡串联。电阻变大→电流变小→灯泡变暗；电阻变小→电流变大→灯泡变亮，所以滑动变阻器起到控制电路中电流的作用(即限流作用)。

【评估与交流】在实验中只有连入的接线柱为“一上一下”时，滑动变阻器才能改变小灯泡的亮度。若只用上面两个接线柱，小灯泡会很亮，有可能被烧坏，而且移动滑片时，对小灯泡的亮度无影响；若只用下面两个接线柱，小灯泡会很暗，移动滑片时，对小灯泡的亮度没有影响。

2.用滑动变阻器控制电阻两端的电压

【实验器材】电源、电流表、电压表、滑动变阻器定值电阻、开关、导线若干。

【实验步骤】

(1)按电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片。

(2)当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，定值电阻两端的电压变小；当滑动变阻器连入电路中的电阻变小时，定值电阻两端的电压变大。

(3)换用不同的定值电阻时，定值电阻两端的电压随着改变。若保持每次接入的定值电阻两端的电压不变，则需要调节滑动变阻器的滑片；当换用阻值较大的定值电阻时，需要调大滑动变阻器连入电路中的阻值；当换用阻值较小的定值电阻时，需要调小滑动变阻器连入电路中的阻值。

知识点三变阻器的应用

在电路中，变阻器的作用主要是通过调节其电阻值，改变电路中的电流。现列举几例：

1.机械式电位器。如家用电器音量调节的器件，实质也是一种变阻器，它通过机械式旋钮调节阻值大小。可调节亮度的电灯，可调节温度的电热毯、电饭锅等都含有电位器。

2.数字电位器。数字电位器是用数字信号控制电阻值的器件(集成电路)它具有可程序控制改变电阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等重要优点，在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到应用。

【易误点辨析】

滑动变阻器在接入电路中时，要把握住两个接线柱“一上一下”的连接方法，不能“同上”或“同下”。判断滑片移动时滑动变阻器的阻值变化：一要弄清滑动变阻器的哪部分电阻丝连入电路；二要看准滑动变阻器滑片的移动方向；三要以下面的接线柱为标准，根据“近小远大”的判断方法进行判定。

中考考点解读

解读1：滑动变阻器的连接是中考考查的热点，难度中等，常见题型有选择题、作图题。

解读2：滑动变阻器的阻值变化分析是中考的重点，常结合电流变化或灯泡亮度变化进行考查，难度中等，常见题型有选择题、填空题。

解读3：滑动变阻器在实际生活中的应用是中考的重点，常结合电流变化进行考查，难度中等，常见题型有选择题、填空题。

知识点二科学思维——类比法在探究电压与电源的作用中的应用

(1)水压是使水分子定向移动形成水流的原因，通过水压来类比电压，得出电压是使电荷定向移动形成电流的原因。

(2)通过抽水机能够保持一定的水压，来类比电源的作用，从而理解电源是给用电器两端提供电压的装置。

(3)水流通过水轮机时，水能转化为水轮机的动能；类似的，电流通过电热器时，电能转化为内能。

16.4 变阻器