用变化的观点分析物理问题,对八年级学生而言还比较生疏,很难得心应手,滑动变阻器作为重要的辅助器材,它的应用,使电路分析时有了“变”的成分,分析含有滑动变阻器的电路,由于滑片位置的改变而引起的电路的变化时也同样有规律可循:
了解滑动变阻器的结构,明确滑动变阻器接入电路的是哪一部分,重点分析滑动变阻器接入电路部分的长短变化,随后判断滑动变阻器的阻值变化,最后判断电路中其他元器件等的变化情况。
一、因滑动变阻器阻值的变化而引起电路的变化
例1图中,甲乙两个滑动变阻器外型完全相同,而且两个金属滑片固定在一起,可以同时向左或向右移动相同的距离。已知甲的最大阻值比乙的阻值小,以下判断正确的是()
A.P向左移动灯变亮;
B.P向右移动灯变亮;
C.无论P向左或向右移动,电灯亮度不变;
D.滑片P放在滑动变阻器中点时,电灯最亮,从中间无论P向左或向右移动,电灯亮度都要变暗;
分析:两个滑动变阻器连在一起,此时滑片滑动时应同时考虑二者的作用。由于两个滑动变阻器外型完全相同,而甲的最大阻值比乙的最大阻值要小,由此可知甲乙两个滑动变阻器的材料不同。由于R甲<R乙,则相同长度L的甲和乙,R’甲<R’乙,那么P移动时,接入电路的阻值由R’甲、R’乙共同决定。当滑片P向左移动一段长度时(ΔL甲=ΔL乙),甲接入电路的阻值减小乙接入电路的阻值增大,但甲的阻值的减小量(ΔR甲)小于乙的阻值的增加量(ΔR乙),即(ΔR甲<ΔR乙),故接入电路的阻值相对于向左移动前的阻值是增大的,灯要变暗;同理,向右移动一段长度时(ΔL甲=ΔL乙),甲接入电路的阻值增大乙接入电路的阻值减小,但甲的阻值的增加量(ΔR甲)小于乙的阻值的减小量(ΔR乙),故接入电路的阻值相对向右移动前的阻值是减小的,灯要变亮;
答案:选B。
练习1.上题中滑片P在什么位置时灯最亮?
练习2.如图所示变阻器上标有“10Ω,1A”字样,若此时滑片P离A端的长度为整段电阻丝长的2/5,则BD接入电路时,电阻为;AD接入电路时,电阻为。
练习3.如图所示,电源的电压不变,开关S闭合,在滑片P向右移动的过程中,以下判断正确的是( )
A.电压表示数不变;
B.电压表示数变大;
C.电压表示数变小;
D.先变大后变小;
练习4.如图所示是一种自动测定油箱内油面高的装置,R是滑动变阻器,它的金属片是杠杆的一端且由定位挡板限制只能在电阻R滑动,根据油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度h。已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则( )
A.油面下降时,电流表指针向右偏转;
B.油量表的零刻度线一定与电流表原零刻度线重合;
C.油量表的刻度值从左往右是逐步增大的;
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大;
二、根据电路中其他量的变化确定滑动变阻器的连接或调节情况
例2如图所示是一种可以改变收音机音量大小的电路元件(电位器)结构示意图,A、B、C是固定的铜片,d是一段弧形电阻,e是一端连接B上,另一端可在d上滑动的铜片。为了使滑片e顺时针转动时音量增大(通过该元件的电流增大),应该将该元件的铜片B和接入电路。(填“A”或“C”)
分析:改变收音机音量大小的电路元件(电位器)实质是滑动变阻器,根据题意,弧形电阻d相当于滑动变阻器的电阻丝,要求滑片e顺时针转动时音量增大(通过该元件的电流增大),言下之意是滑动变阻器接入电路的阻值变小,因此应将A接入电路。
答案:填C。
练习5.学习滑动变阻器后,小李同学制作了一个简易调光灯,装置如图所示,他把滑动端的金属夹首先夹在了铅笔芯的b端,这样做的目的是;金属夹向a 端移动的过程中,电路中的电流将增大,这一看不见的变化可由看得见的现象呈现,即。
练习6.如图所示,将两个变阻器串联后连入电路,要使电路中的电流最小,则滑片P1和P2的位置应( )
A.P1、P2都移到最左端;
B.P1、P2都移到最右端;
C.P1移到最左端, P2都移到最右端;
D.P1移到最右端, P2都移到最左端;
练习参考答案:
练习1答案:滑片P在最右端时灯最亮。只有甲接入电路,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小。
练习2答案:6Ω;4Ω。
练习3答案:选B。
练习4答案:选C。
练习5答案:使接入电路的电阻值最大(或保护电路);小灯泡变亮。
练习6答案:选D。
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