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中考滑动变阻器必考点试题解析

  纵观近几年我省各地市物理电学的中考题,滑动变阻器的结构、功能与应用是命题的热点和焦点。分析大多数电学题的电路图,发现滑动变阻器往往是解题的关键所在,因此,在总复习时,同学们若能针对滑动变阻器进行系统的复习,在解题时思路会更清晰、更明确,提高解题的准确性。

  一、 滑动变阻器的必考点

  经过对滑动变阻器各种题型的研究,归纳起来,必考点有下列几种:(1)滑动变阻器的接法;(2)滑动变阻器的规格;(3)滑动变阻器的故障;(4)滑动变阻器的工作原理;(5)滑动变阻器的作用;(6)滑动变阻器接入电路电阻大小的求解等。

  二、 滑动变阻器必考点考法及解法

  考法一:考查滑动变阻器的接法

  解答此类题的要领是理解滑动变阻器的连接形式和连入电路的方法。当滑动变阻器两个接线头接入电路后,要弄清楚变阻器中哪段导线上有电流通过,有电流通过的那段导线的电阻就是接入电路的电阻。在连接时记住连接要领──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。

  考法二:考查滑动变阻器的规格

  例1:(2014年 黑龙江省齐齐哈尔市)甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2 A”“50Ω 1 A”),小灯泡一只(额定电压3.8 V),导线若干。

  (1)甲小组探究“电流与电压的关系”

  ①请你根据图1的电路图用笔画线代替导线将图2中的实物电路连接完整。

  ②他们将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 (写出一条即可)。

  ③排除故障后进行实验得到的数据如下表所示,由此可得到的实验结论是 。

  (2)乙小组探究“电流与电阻的关系”

  ①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,并记下相应的电流值。再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻,此时滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动,移动滑动变阻器的目的是 。

  ②为了完成用四个定值电阻进行实验,应选择滑动变阻器的规格是 。

  ③他们用小灯泡替换定值电阻,移动滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图3所示,则小灯泡的额定功率是 W。

  解析:(1)①定值电阻与滑动变阻器、电流表串联接入电路;电压表与定值电阻并联,电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。②电流表有示数,表明电路接通;电压表无示数表明定值电阻短路,电压表相当于和一段导线并联,故无示数;或者电压表断路(或电压表短路)。③分析数据可得出结论:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

  (2)①定值电阻由5Ω更换为10Ω后,定值电阻分压变大,大于原来的电压,为保持定值电阻两端电压不变,由电路图可知,应向左移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压减小到原来的1.5 V,保持定值电阻两端电压一定。

  由于给出两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2 A”“50Ω 1 A”),为使实验能顺利进行,可以更换最大阻值较大的滑动变阻器,使用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器。③电流表选择0~0.6 A量程,最小分度值为0.02 A,示数为0.3 A,小灯泡的额定功率P=UI=3.8 V×0.3 A=1.14 W。

  答案:(1)①如图4所示。②定值电阻短路(或电压表短路或电压表断路)。③电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。(2)①左;保持定值电阻两端电压一定(或保持电压表示数不变)。②50Ω 1 A。③1.14。

  点拨:本题是考查选择滑动变阻器规格的一道好题,同学们要系统练习,牢记解题思路。解答该题的要领是要知道滑动变阻器铭牌规格的物理意义。

  考法三:考查滑动变阻器的故障

  例2:某同学做测定小灯泡电阻的实验,其设计的电路如图5所示。实验电路连接完毕,合上开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变。则电路出现故障的原因可能是( )。

  A. 滑动变阻器处发生断路

  B. 滑动变阻器处发生短路

  C. 滑动变阻器同时接了上面两个接线柱

  D. 滑动变阻器同时接了下面两个接线柱

  解析:灯泡较暗、两表的示数均较小,说明电路电阻太大;移动滑动变阻器滑片,现象不变说明滑动变阻器不能改变电路电阻,即滑动变阻器全部接入电路。因此,故障原因是滑动变阻器同时接到下面两个接线柱。

  答案:D。

  考法四:考查滑动变阻器的工作原理

  例3:实验中常用的滑动变阻器是通过改变哪种因素来改变电阻的大小的( )。

  A. 改变滑动变阻器电阻线的长度

  B. 改变滑动变阻器电阻线的横截面积

  C. 改变滑动变阻器电阻线的材料

  D. 改变滑动变阻器电阻线绕成的管的横截面积

  解析:滑动变阻器的工作原理是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的大小,从而改变电路中电流的大小的。

  答案:A。

  考法五:考查滑动变阻器的作用

  例4:图6是汽车、摩托车油量表(实际上就是电流表)原理示意图,R’是定值电阻起保护作用,R是滑动变阻器,向油箱里加油时,则( )。

  答案:C。

  点拨:本题考查欧姆定律的应用和滑动变阻器以及杠杆的应用,关键是能正确分析电路的组成,以及滑片移动时引起的电路中电流的变化情况。解决该问题的基本方法是利用滑动变阻器在电路中的作用:分压,控流,保护电路。

  考法六:考查滑动变阻器接入电路电阻大小的求解

  例5:图7所示,R1是0至50Ω的滑动变阻器,电流表A1的量程是0至0.6 A,A2量程是0至3 A,电阻R2=3.6Ω,电源电压为9 V并保持不变,闭合开关后,为了使两个电流表都能正常工作,求变阻器连入电路中的阻值变化范围。

  答案:18~50Ω。

  三、滑动变阻器必考点中考复习策略

  有关滑动变阻器的知识点要掌握如下几点:①原理:通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。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“50Ω 2 A”,其表示的意义是变阻器最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2 A。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。

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