滑动变阻器在电路中有哪些作用？

问题57.滑动变阻器在电路中有哪些作用？◇学生提问如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，电流表和电压表示数的变化情况是（）A.电流表的示数变小，电压表的示数变大B.电流表的示数变小，电压表的示数变小C.电流表的示数变大，电压表的示数变大D.电流表的示数变大，电压表的示数变小老师，滑动变阻器在本题中的作用是什么？除此之外，还有哪些作用？◇问题探究滑动变阻器的原理及用法（重要性：★★）老师：你想想，滑动变阻器的原理是什么？学生：这我知道，滑动变阻器是通过改变接入电路的电阻线的长度来改变电阻的，这是它的工作原理。老师：如图所示，这是滑动变阻器及其结构示意图，应怎样使用滑动变阻器呢？学生：我认为，滑片应该是一个动触点，金属棒的两端C和D其实就是滑片的接线柱，用哪个作用都一样；电阻丝的两端A和B应该是静触点，既然要能改变接入电路的电阻线的长度，那电阻线的两端A和B只能接入一端；至于到底接A还是接B，要看题目的要求吧。如果要求滑片向左移动时，电阻变大，那接入的长度就应就长；而滑片向左移动，变长的是右半段“BP”，所以一定要选择接线柱B，而C和D用哪个也行。如果要求滑片向左移动时，电阻变小，那接入的长度就应就短；而滑片向左移动，变短的是左半段“AP”，所以一定要选择接线柱A，而C和D用哪个也行。所以把滑动变阻器串联接入电路时，所用的两个接线柱要“一上一下”。滑动变阻器的作用之一：改变电路中的电流（重要性：★★★★）老师：很好，那你来看看题目中的滑动变阻器变小了还是变大了？学生：我看看，R2接入电路的电阻线是右半段“BP”，滑片P向左移动时其长度变长，所以R2的电阻变大。老师：那在电源电压不变的情况下，R2的电阻变大会对电流有什么影响？学生：哦，我知道了：电源电压不变，那就只有电阻影响电流，因此整个电路的电流变小！所以滑动变阻器的作用是改变电路中的电流！那怎样判断电压表的示数变化呀？老师：呵呵，别急，要判断电压表示数如何变化，这其实涉及到了滑动变阻器的第二个作用。学生：那是什么作用呀，您快给我讲讲吧！滑动变阻器的作用之二：改变部分电路两端电压（重要性：★★★★）老师：其实你换个角度分析刚才的题目，也就知道滑动变阻器的第二个作用了！你想想，影响电流大小的因素是什么？学生：电压和电阻啊？老师：对啊，你别从整体上分析这个电路，而是从定值电阻R1这一局部电路去分析，为什么流过它的电流变小了？学生：我想想，R1的阻值不变，影响通过它的电流的因素那就只有电压了，流过它的电流变小，说明它两端的电压降低了！而电源电压不变，那R2两端的电压就升高了。题目的答案就应选A。哈哈，，滑动变阻器的另一作用是在串联电路中改变部分电路两端的电压！老师：呵呵，你真聪明！滑动变阻器的作用之三：保护电路（重要性：★★★★）学生：老师呀，我忽然想到了滑动变阻器的第三个作用，再不聪明的人也应知道的。老师：真的？说来听听。学生：我看把滑动变阻器接入电路中有个要求：“连接完电路后，闭合开关前把滑动变阻器调到最大阻值处。”当滑动变阻器最大时，电路的总电阻最大，这样电路中的电流就最小，因此滑动变阻器的另一作用就是保护电路！老师：呵呵，你别说，这个作用考试还经常考呢！◇学生笔记滑动变阻器在串联电路的作用：1.改变整个电路中的电流；2.改变部分电路两端的电压；3.开关闭合前调到最大阻值，保护电路。◇要点训练1.如图所示是汽车、摩托车油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R′是定值电阻，R是滑动变阻器，则（）A．向油箱里加油时，电流表示数变大B．燃油消耗下降时，电流表示数变大C．燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏D．油箱加油过满时，电流表将被烧坏答案：A解析：这个题目涉及到杠杆、浮力和电阻三部分知识，当燃油减少时，浮标下降，杠杆的右端上升，则滑动变阻器的电阻变大，所以电路中的电流变小；反之，如果加油，则电流表的示数会变大。而电路中有一限流电阻R′，所以当变阻器为0时，电流表也不会烧坏。2.如图所示是学生实验中常用的滑动变阻器。要改变其接入电路中的电阻大小，若一根导线接在C接线柱时，另一根导线应接在＿＿＿＿接线柱上，按你的接法，实验前滑片P应移到＿＿＿＿端(均用图中的字母表示)。答案：A(或B)，B(或A)解析：使用滑动变阻器时，所用的接线柱要“一上一下”，既然已经使用了上面的C接线柱，所以再能使用的是A(或B)；实验前为了保护电路，要求滑动变阻器的阻值调至最大，因此要将滑片P移到B(或A)处。3.如图所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S后，在滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中（）A．电流表A1的示数变小B．电流表A2的示数变大C．电压表V的示数变小D．电灯的亮度变暗答案：A解析：运用断路法，可以判断出小灯泡、定值电阻和滑动变阻器三者是并联的；电流表A1测量的是经过小灯泡和滑动变阻器的总电流；电流表A2测量的是经过定值电阻的电流。滑动变阻器滑片P向左滑动，其电阻变大，这股支流将变小，因此电流表A1的示数变小；但各支路互不影响，小灯泡以及定值电阻中的电流不会改变。4.如图所示，是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案，你认为可能达到目的的方案是（）答案：C解析：用滑动变阻器来调节灯泡亮度，要将滑动变阻器与小灯泡串联，A、D选项中小灯泡都被短路，不会发光；B选项中小灯泡与滑动变阻器并联，其亮度不变；C选项小灯泡与滑动变阻器是串联的，符合要求。5.在探究“电流与电压关系”的实验中，同学们进行了交流与合作。（1）如图所示，同学们在交流中提出甲、乙两个探究思路，请对这两个探究思路进行评估。（2）请设计一份记录该实验数据的表格。答案：（1）从操作方面评估：甲电路虽然简单，但需要改变电池个数，操作不便；乙电路不需要拆装电路，操作简便。从安全方面评估：甲电路电压成倍数变化，容易烧坏电源或电流表；乙电路有滑动变阻器，能起到保护电路的作用。从收集数据方面评估：甲电路不能选取任意数据，结论存在特殊性；乙电路可以选取任意数据，结论具有普遍性。（2）表格如表所示保持电阻不变（或电阻一定）R＝＿＿＿Ω电压/V电流/A解析：探究电流与电压的关系，根据控制变量法，就要改变定值电阻两端的电压，通过串联滑动变阻器的方法最简单。6.小明同学为了探究电流跟电阻的关系，在如图所示的情况下，将A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻，闭合开关后，下一步的操作应当是（）A.记录电流表和电压表的示数B.将滑动变阻器滑片向右移动C.将滑动变阻器滑片向左移动D.适当增加电池的节数答案：B解析：探究电流与电阻的关系，根据控制变量法，就要控制不同电阻两端的电压不变，只改变电阻；当10Ω的电阻更换为20Ω的电阻后，20Ω的该电阻与原滑动变阻器分到的电压会高于10Ω的电阻分到的电压，因此要让滑动变阻器多分一部分电压，使20Ω的电阻与10Ω的电阻两端电压相同，所以滑动变阻器要调大！因此滑片先向右移动！