①原理:通过改变接入电路中电阻线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:如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
④正确使用:A.应串联在电路中使用;B.接线要“一上一下”;C.通电前应把阻值调至最大的位置。
例1 在如图1所示的电路中,R1是定值电阻,电源电压U保持不变,当滑动变阻器滑片向右移动时,电压表、电流表的示数如何变化?分析滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻R2变大,由于R1是定值电阻,所以串联电路的总电阻R串=R1+R2变大,串联电路的电流I=U/R串,因U恒定不变,R串变大,所以I变小,电流表示数就变小。
定值电阻两端的电压U1=IR1,因为I变小,而R1不变,所以U1变小,电压表示数变小。
即分析思路流程如下(↑表示增大,↓表示减小):思考:若要判断滑动变阻器两端电压U2,能否根据U2=IR2来判断U2的变化?回答显然是否定的,因为I和R2都是变化的,而此时的问题切入点应是R2的阻值不变,再根据U2=U-U1,因U恒定不变,U1减小,则U2增大分析思路流程如下:例2 如图2所示。
当滑动变阻器滑片向右移动时,各电压表、电流表的示数如何变化?解析根据电路特点可以确定R1和R2并联。
电压表测量的是R2或R1两端的电压,也就是电源的电压,电流表A,A1和A2分别测量的是通过干路、R1和R2支路的电流。
其实,这个问题的关键在于并联电路的电流、电压和电阻的关系。
滑动变阻器连入电路的阻值虽是增大的,但直接接在电源的两端,引起了总电阻的变化,但并没引起总电压的变化,所以它只改变滑动变阻器这一支路电流,并不能改变R1支路电流。
分析思路流程如下:例3 如图3所示电路,当滑片向左滑动时,各电表的示数如何变化?分析此问题关键是分析电路,R1和R2组成了一个串联电路,但R1滑片的一端接在电压表上,也就是说滑动变阻器的滑片并不能改变整个电路的总电阻,所以电路的电流并不改变,电压表测量的是加在滑动变阻器R1右面部分的电阻与R2两端的电压之和。
分析思路流程如下:例4 如图4所示电路,当滑片向右滑动时,各表的示数如何变化?分析此电路是混联电路,R1和R2并联再与R3串联,电流表A1,A2,A3分别测通过R1、R2和干路的电流,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器的阻值增大,并联电路的等效电阻没有变化,当滑片向右滑时,R3变小,则R总变小,总电流变大,这时的切入点是R并不变,U并变大,因而I1和I2变大,又由于U不变,U3变小。
分析思路的流程如下:例5 如图5所示,当滑片向右滑动时(不包括最右端)。
各表示数变化情况?分析这是一个混联电路,但滑动变阻器在一支路上,当滑片向右滑动时,接入电路的阻值减小,则并联部分的阻值减小。
总阻值减小,总电流增大,此时切入点是干路上的电阻R3,由于R3的阻值不变,所以U3变大,U并变小,流过R1的电流变小,总电流变大,流过R2的电流变大。
分析思路的流程如下:这类问题也可以使电路中的电流、电阻和电压及电功率发生变化,分析此类问题同样应注意哪些是不变的物理量,然后根据串并联关系,依据不变量推导变量的变化规律。
例8 在如图9所示的电路中,R1、R2是定值电阻,电源电压U保持不变。
当开关S1由断开变为闭合时,电压表、电流表的示数如何变化?分析 开关S 1断开时,R 1与R 2组成串联电路,电压表测量的是R 1两端的电压,它只是总电压的一部分,电流表测量的是串联电路中的电流;而当开关S 1闭合后,R 2被短路,电路中只有R 1,电压表测量的仍是R 1两端的电压即总电压,故电压表的读数变大,电流表此时测量的是通过电阻R 1的电流,故电流表的读数变大,分析思路如下:1、滑动变阻器是靠改变______________________来改变电阻的,从而可以改变电路中的__________,使用滑动变阻器时,应将它与所要控制的电路___联。
2、如图所示是滑动变阻器串联在电路中的结构示意图,当滑片向左移动时,连入电路中的阻值变大的是( )3、如图所示的两个电路中,当开关闭合、滑动变阻器的滑片都向右移动时,下列说法正确的是( )A 、灯L 1变亮,灯L 2变暗B 、灯L 1变暗,灯L 2变亮C 、灯L 1、 L 2 都变亮D 、灯L 1、 L 2 都变暗例1、如图所示电路,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,各电表示数的变化情况是( )A .A 表变小、V1表变大,V2表变小B .A 表变大、V1表变大,V2表变小C .A 表变小、V1表变小,V2表变大D .A 表变大、V1表变小,V2表变大解析:①识别电路,分析各电表测哪的电流或电压。
R1、R2串联,V1表测R1两端的电压,V2表测R2两端的电压。
②滑动变阻器滑片移动,电阻变化: 滑片P 向右滑动,R2电阻变大。
③电流变化:∵R2电阻变大 ,总电阻R=R1+R2 ∴总电阻R 变大又∵电流I=U/R ,电源电压(总电压)U 不变,总电阻R 变大,∴电流I 变小 ④定值电阻R1两端的电压变化:∵U1=IR1 , R1阻值不变,I 变小 ∴U1变小 ⑤滑动变阻器R2两端的电压变化:∵U2=U-U1 ,U 不变, U1变小 ∴U2变大解题技巧:滑动变阻器电阻变大,通过它的电流就变小。
串联电路中,滑动变阻器电阻变大,它两端的电压也变大。
例2、如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 向右移动时,A 1表的示数_______,A 2表的示数_________, V 表的示数________。
(填“变大”“变小”或“不变”) 解析:①识别电路,分析各电表测哪的电流或电压。
R 1、R 2并联,V1表测R 1两端的电压或R 2两端的电压或电源电压 (U=U 1=U 2 ),A1表测通过R 1的电流,A 2表测通过R 2的电流。
②电压表示数变化:∵并联电路中,U=U 1=U 2,电源电压U 不变,∴电压表示数不变 ③滑动变阻器滑片移动,电阻变化: 滑片P 向右滑动,R2电阻变大。
④电流变化:∵电流I 2=U 2/R 2, U 2不变,R 2电阻变大 ,∴电流I 2变小 ∵电流I 1=U 1/R 1, U 1不变,R 1电阻不变 ,∴电流I 1不变 干路电流I=I 1+I 2 , I 1不变,I 2变小,∴干路电流I 变小解题技巧:滑动变阻器电阻变大,通过它的电流就变小。
并联电路中,滑动变阻器电阻变化,各支路两端的电压不受影响。
滑动变阻器只控制它所在的那一条支路上的电流,其它支路不受影响。
练习1、如图所示的电路,开关S 闭合后,将滑动变阻器的滑片P 向右滑动的过程中,有关电流表和电压表的读数以及灯泡亮度的变化,叙述正确的是:( ) A .电流表的读数变大,电压表的读数变小,灯泡变暗; B .电流表的读数变小,电压表的读数变大,灯泡变亮; C .电流表、电压表的读数都变小,灯泡变暗; D .电流表、电压表的读数都变大,灯泡变亮.2、如图所示, 电路中的电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片由图中位置向a 点移动时,电表V 1、V 2、A 的示数变化正确的是 ( ) A .V 1减小,V 2减小,A 增大 B .V 1增大,V 2减小,A 增大 C .V 1增大,V 2减小,A 减小 D .V 1减小,V 2增大,A 减小3、 如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S 移动变阻器的滑片P 向左移动时,下列说法正确的是( )A .A 表示数变大,V 表示数变大B .A 表示数变小,V 表示数变小C .A 表示数变大,V 表示数变小D .A 表示数变小,V 表示数变大 4、在图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表和电压表的示数的变化情况分别为:( ) A .A 的示数变小,V 表的示数变大; B .A 的示数变大,V 表的示数变小; C .A 的示数变小,V 表的示数不变; D .A 的示数变小,V 表的示数变小.5、 如图所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器 滑片P 由左端向右移到中点的过程中, 各电表示数变化情况是6、如图所示的电路图中,当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时, 电流表示数______, 电压表示数 _______ , 灯的亮度 ______7、如图所示,电源电压不变,闭合开关、滑动变阻器的滑片 由图示位置向中点移动的过程中,电流表示数______, 电压表示数 _______ ,灯的亮度 ______8、如图所示,电源电压保持不变时,当滑动变阻器滑片P 向右滑动过程中,电压表V 示数_______ , 电流表A 1示数________,A 2示数 __________ (填“变大”“变小”或“不变”)9、如图所示电路,开关S 闭合,当变阻器的滑片P 向左 滑动时,电流表示数______, 电压表示数 _______ , 灯的亮度变 ______ 。
”)10、如图所示,闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片向右滑动时, 电路中电流表、电压表的示数变化情况是提升练习1、如图15所示的电路中,电源电压U=6V ,保持不变,电阻R 1为5欧。
(1)闭合开关S 1,断开S 2,并将滑动变阻器的滑片P 滑至b 端时,测得R 1两端的电压U 1=1.2V ,求滑动变阻器的最大阻值。
(2)当开关S 1、S 2都闭合,并将滑动变阻器的滑片Pa 滑至a 端时,若已知R 2为7.5欧,求此时干路中的电流为多少?2、如右图,电源电压为18V ,R 2是0~50Ω的变阻器,合上S 后,A 表示数为0.5A ,V 表示数为5V ,求⑴、R 1和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。
⑵、如果A 表的量程是0~0.6A ,V 表的量程是0~15V ,为了使电表 不致被损坏,滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少?3、如图25所示,电源电压保持不变.闭合开关S 后,滑动变阻器R 0的滑片P 在移动过程中,电压表的示数变化范围为0~4伏,电流表的示数变化范围为0.5~1安,求:(1)R 的阻值; (2)R 0的最大阻值; (3)电源电压.4、如图所示,电源电压是4.5V ,电阻R 1=5欧,变阻器R 2的最大阻值是20欧姆,电流表的量程是0~0.6安,电压表的量程0 ~3伏,为保护电表不损害,变阻器接入电路的阻值范围是多少?5.如图所示,电源电压保持不变。
闭合开关S ,在滑动变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列说法错误的是()A .灯泡L 的亮度不变B .电流表A 1示数变大C .电流表A 2示数变小D .电压表V 示数不变6、小明同学想测量一个电路中灯的电流和电压,请把各元件连接起来。