中考滑動(dòng)變阻器必考點(diǎn)試題解析

趙海明

縱觀近幾年我省各地市物理電學(xué)的中考題，滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)、功能與應(yīng)用是命題的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。分析大多數(shù)電學(xué)題的電路圖，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器往往是解題的關(guān)鍵所在，因此，在總復(fù)習(xí)時(shí)，同學(xué)們?nèi)裟茚槍?duì)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，在解題時(shí)思路會(huì)更清晰、更明確，提高解題的準(zhǔn)確性。

一、 滑動(dòng)變阻器的必考點(diǎn)

經(jīng)過(guò)對(duì)滑動(dòng)變阻器各種題型的研究，歸納起來(lái)，必考點(diǎn)有下列幾種：（1）滑動(dòng)變阻器的接法；（2）滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；（3）滑動(dòng)變阻器的故障；（4）滑動(dòng)變阻器的工作原理；（5）滑動(dòng)變阻器的作用；（6）滑動(dòng)變阻器接入電路電阻大小的求解等。

二、 滑動(dòng)變阻器必考點(diǎn)考法及解法

考法一：考查滑動(dòng)變阻器的接法

解答此類題的要領(lǐng)是理解滑動(dòng)變阻器的連接形式和連入電路的方法。當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩個(gè)接線頭接入電路后，要弄清楚變阻器中哪段導(dǎo)線上有電流通過(guò)，有電流通過(guò)的那段導(dǎo)線的電阻就是接入電路的電阻。在連接時(shí)記住連接要領(lǐng)──接線柱選擇一上一下，在開(kāi)關(guān)閉合前應(yīng)保證連入電路的阻值為最大值。

考法二：考查滑動(dòng)變阻器的規(guī)格

例1：（2014年 黑龍江省齊齊哈爾市）甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”。老師提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源（電壓恒為4.5 V），電流表、電壓表各一個(gè)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，四個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），兩只滑動(dòng)變阻器（規(guī)格分別為“20Ω 2 A”“50Ω 1 A”），小燈泡一只（額定電壓3.8 V），導(dǎo)線若干。

（1）甲小組探究“電流與電壓的關(guān)系”

①請(qǐng)你根據(jù)圖1的電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖2中的實(shí)物電路連接完整。

②他們將5Ω的電阻接入電路，檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，造成這一現(xiàn)象的原因可能是 （寫出一條即可）。

③排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表所示，由此可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 。

（2）乙小組探究“電流與電阻的關(guān)系”

①將5Ω的電阻接入電路，檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5 V，并記下相應(yīng)的電流值。再用10Ω的電阻替代5Ω的電阻，此時(shí)滑片應(yīng)向 （選填“左”或“右”）端移動(dòng)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的目的是 。

②為了完成用四個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是 。

③他們用小燈泡替換定值電阻，移動(dòng)滑片，使小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖3所示，則小燈泡的額定功率是 W。

解析：（1）①定值電阻與滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)接入電路；電壓表與定值電阻并聯(lián)，電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出。②電流表有示數(shù)，表明電路接通；電壓表無(wú)示數(shù)表明定值電阻短路，電壓表相當(dāng)于和一段導(dǎo)線并聯(lián)，故無(wú)示數(shù)；或者電壓表斷路（或電壓表短路）。③分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

（2）①定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來(lái)的電壓，為保持定值電阻兩端電壓不變，由電路圖可知，應(yīng)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，增大滑動(dòng)變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來(lái)的1.5 V，保持定值電阻兩端電壓一定。

由于給出兩只滑動(dòng)變阻器（規(guī)格分別為“20Ω 2 A”“50Ω 1 A”），為使實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行，可以更換最大阻值較大的滑動(dòng)變阻器，使用規(guī)格為“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器。③電流表選擇0～0.6 A量程，最小分度值為0.02 A，示數(shù)為0.3 A，小燈泡的額定功率P=UI=3.8 V×0.3 A=1.14 W。

答案：（1）①如圖4所示。②定值電阻短路（或電壓表短路或電壓表斷路）。③電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比。（2）①左；保持定值電阻兩端電壓一定（或保持電壓表示數(shù)不變）。②50Ω 1 A。③1.14。

點(diǎn)撥：本題是考查選擇滑動(dòng)變阻器規(guī)格的一道好題，同學(xué)們要系統(tǒng)練習(xí)，牢記解題思路。解答該題的要領(lǐng)是要知道滑動(dòng)變阻器銘牌規(guī)格的物理意義。

考法三：考查滑動(dòng)變阻器的故障

例2：某同學(xué)做測(cè)定小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)的電路如圖5所示。實(shí)驗(yàn)電路連接完畢，合上開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡較暗，兩表的示數(shù)均較小，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，現(xiàn)象不變。則電路出現(xiàn)故障的原因可能是（ ）。

A. 滑動(dòng)變阻器處發(fā)生斷路

B. 滑動(dòng)變阻器處發(fā)生短路

C. 滑動(dòng)變阻器同時(shí)接了上面兩個(gè)接線柱

D. 滑動(dòng)變阻器同時(shí)接了下面兩個(gè)接線柱

解析：燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小，說(shuō)明電路電阻太大；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，現(xiàn)象不變說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不能改變電路電阻，即滑動(dòng)變阻器全部接入電路。因此，故障原因是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接到下面兩個(gè)接線柱。

答案：D。

考法四：考查滑動(dòng)變阻器的工作原理

例3：實(shí)驗(yàn)中常用的滑動(dòng)變阻器是通過(guò)改變哪種因素來(lái)改變電阻的大小的（ ）。

A. 改變滑動(dòng)變阻器電阻線的長(zhǎng)度

B. 改變滑動(dòng)變阻器電阻線的橫截面積

C. 改變滑動(dòng)變阻器電阻線的材料

D. 改變滑動(dòng)變阻器電阻線繞成的管的橫截面積

解析：滑動(dòng)變阻器的工作原理是通過(guò)改變連入電路中電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻的大小，從而改變電路中電流的大小的。

答案：A。

考法五：考查滑動(dòng)變阻器的作用

例4：圖6是汽車、摩托車油量表（實(shí)際上就是電流表）原理示意圖，R是定值電阻起保護(hù)作用，R是滑動(dòng)變阻器，向油箱里加油時(shí)，則（ ）。

答案：C。

點(diǎn)撥：本題考查歐姆定律的應(yīng)用和滑動(dòng)變阻器以及杠桿的應(yīng)用，關(guān)鍵是能正確分析電路的組成，以及滑片移動(dòng)時(shí)引起的電路中電流的變化情況。解決該問(wèn)題的基本方法是利用滑動(dòng)變阻器在電路中的作用：分壓，控流，保護(hù)電路。

考法六：考查滑動(dòng)變阻器接入電路電阻大小的求解

例5：圖7所示，R1是0至50Ω的滑動(dòng)變阻器，電流表A1的量程是0至0.6 A，A2量程是0至3 A，電阻R2=3.6Ω，電源電壓為9 V并保持不變，閉合開(kāi)關(guān)后，為了使兩個(gè)電流表都能正常工作，求變阻器連入電路中的阻值變化范圍。

答案：18～50Ω。

三、滑動(dòng)變阻器必考點(diǎn)中考復(fù)習(xí)策略

有關(guān)滑動(dòng)變阻器的知識(shí)點(diǎn)要掌握如下幾點(diǎn)：①原理：通過(guò)改變接入電路中電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。②作用：通過(guò)改變接入電路中的電阻來(lái)改變電路中的電流和電壓。③銘牌：如一個(gè)滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω 2 A”，其表示的意義是變阻器最大阻值是50Ω，允許通過(guò)的最大電流是2 A。④正確使用：A.應(yīng)串聯(lián)在電路中使用；B.接線要“一上一下”；C.通電前應(yīng)把阻值調(diào)至最大。