16.4 变阻器(知识解读)-2024-2025学年九年级物理全一册同步知识解读与专题训练(人教版)
2024-07-10
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内容正文:
16.4 变阻器(知识解读)(原卷版)
•知识点1 变阻器种类
•知识点2 滑动变阻器的工作原理
•知识点3 滑动变阻器的使用
•作业 巩固训练
知识点1
变阻器种类
1、认识变阻器
(1)定义:阻值可以变化的电阻器叫变阻器。
(2)分类:滑动变阻器、电阻箱(旋钮式和插块式)。
2、滑动变阻器
(1)原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。
(2)构造:瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片。
(3)元件符号:。
(4)结构示意图:。
(5)接线规则:一上一下。
(6)铭牌的理解:例20Ω1A,表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是1A。
(7)优缺点:能连续改变接入电路的电阻大小,不能读出具体电阻值。
3、电阻箱
(1)分类:旋盘式电阻箱、插塞式电阻箱。
(2)优缺点:能够读出具体电阻值,不能连续改变电阻。
(3)电阻箱的元件符号:。
4、电阻箱的读数:
(1)旋钮式:用三角标志所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加。
(2)插块式:把拔掉的塞子对应的电阻线阻值相加。
【典例1-1】如图所示是插塞式电阻箱接入电路的情况,则
A.现在使用的电阻是70 Ω B.将铜塞a插上,使用电阻为80 Ω
C.将全部铜塞插上,使用电阻为0 Ω D.将铜塞都插上,使用电阻100 Ω
【典例1-2】如图所示,该滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω2A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法,正确的是( )
①使用前应将阻值调到最大
②“2A”表示允许通过的最小电流是2A
③滑动变阻器靠改变导体的长度来改变导体的电阻
④把该变阻器C、D两个接线柱接入电路不能改变电路中电流
A.①②④ B.①③④ C.②④ D.①②③
【变式1-1】如图所示的电路中虚线框中是一个电阻箱,最下排为电阻丝, 中间排为接线柱和插孔,上排 A、B、C、D 为铜塞,开始时,铜塞都没有插入插孔,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.要使电流表示数最大,需将铜塞全部插入插孔
B.要使电流表示数减小,应插入铜塞
C.闭合开关,电阻箱接入电路中的电阻为零
D.闭合开关,电流表示数最大
【变式1-2】如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。如图乙中电阻箱接线柱间的电阻值是 Ω。
知识点2
滑动变阻器的工作原理
1、滑动变阻器原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。
2、滑动变阻器的作用:可以改变电路中的电流,可以改变与之串联用电器两端的电压,还可以保护电路。
3、当滑片远离下端使用的接线柱时,电阻变大;靠近下端使用的接线柱时,电阻变小。
4、滑动变阻器只要一上一下方式接入电路,上接线柱的选择是不影响电阻变化情况的,如图,甲乙接法是等效的。
【典例2-1】如图所示,为某可调亮度台灯及其用于调光的电位器结构图,接线柱2与金属滑片P相连。则电位器应该与灯泡 (选填“串联”或“并联”),它是通过改变电阻片接入电路中的 来改变其接入电路中的电阻。欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮,应将接线柱 接入电路。
【典例2-2】图中电阻箱的示数为 。
【变式2-1】如图所示,关于该滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C.如果接AD接线柱,当滑片P向右移动时,阻值变大
D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出
【变式2-2】如图为滑动变阻器的结构示意图,将滑动变阻器的B、C两个接线柱接到电路中,欲使电路中的电流逐渐变小,滑片P应向 (选填“左”或“右”)端移动;滑动变阻器的工作原理是 。
知识点3
滑动变阻器的使用
1、滑动变阻器的接线规则:一上一下。
“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路中;“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。
2、滑动变阻器串联在电路中。
3、滑动变阻器阻值变小,会引起电路中电流变大,与之串联的用电器两端电压变大。
4、电路中的电流不许超过铭牌上标记的电流值。
5、滑动变阻器要与被控制电路串联。
6、闭合开关前应把滑片移至阻值最大处,即远离下端使用的接线柱。
【典例3-1】如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电压表和示数的变化情况是( )
A.和的示数都变大 B.的示数变小,的示数变大
C.示数与A示数的比值不变 D.示数与示数比值变小
【典例3-2】如图所示的电路中,闭合开关S、S1,向右移动滑片P,电流表示数 ,(选填“变大”、“变小”或“不变”),向左移动滑片P至最左端,发现灯泡熄灭了,原因是 。
【变式3-1】如图所示的电路图,保持滑片的位置不动,当滑片向右移动的过程中,下列说法错误的是( )
A.电路中的电流变大 B.电压表示数变大
C.电路中的电流不变 D.滑动变阻器两端电压不变
【变式3-2】如图所示,当开关S、S1闭合时,滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表V的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡L的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
一、单选题
1.下列关于实验操作及仪器使用的说法中,正确的是( )
A.使用电流表时,可以将电流表直接接在电源两极上
B.电流表和电压表都要与被测电路串联
C.连接电路时,开关必须处于断开状态
D.为了防止电流过大,实验中滑动变阻器必须滑到电阻值最小处
2.如图所示的电路中,R0是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光。现用一只电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接ab两点时,电压表无示数;接ac两点时,电压表有示数。则产生上述现象的原因可能是( )
A.R0短路 B.L断路 C.R断路 D.R0断路
3.对下列四个电路图的解读正确的是( )
A.甲图L1与L2串联,电压表V甲测L1电压,电压表V乙测L2的电压
B.乙图R1与R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测总的电压
C.丙图电阻R2与滑动变阻器R1并联,电流表A1测变阻器R1的电流,电流表A2测总的电流
D.丁图灯L与滑动变阻器R串联,电压表V1测总的电压,滑片向右移动变阻器的电阻变大
4.如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中,电路中会出现的现象( )
A.小灯泡变暗,电流表示数变小 B.小灯泡变暗,电压表示数变小
C.小灯泡的亮度不变,电压表示数变小 D.小灯泡的亮度不变,电流表示数变小
5.如图甲是一款手持式电子测温仪,图乙是它的工作原理图,R是热敏电阻,R0是定值电阻,显示仪是由电表改装而成。下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.R和R0的连接方式是并联
C.闭合开关时,显示仪测R0两端的电压
D.闭合开关时,通过R和R0的电流一定相等
6.如图是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( )
A.体重显示表是用电压表改装成的
B.体重越大,体重显示表的示数越大
C.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D.体重越小,体重显示表的示数越大
7.如图所示,滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路的阻值将减小( )
A. B.
C. D.
8.如图所示的电路中,下列判断正确的是( )
A.只闭合开关S,滑动变阻器与小灯泡L并联
B.将S、S1、S2都闭合,电流表测量的是通过电阻R的电流
C.闭合开关S和S2,断开S1,向右移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡逐渐变暗
D.闭合开关S和S1,断开S2,将滑动变阻器的滑片置于最左端,小灯泡L与电阻R并联
9.如图所示电路,在a、b两点间接一滑动变阻器,闭合开关后灯泡能发光。现要使滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,灯泡亮度变暗,则图所示的接法中正确的是( )
A. B.
C. D.
10.图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,电位器接入电阻变小
D.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,电位器接入电阻变小
二、填空题
11.高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图。称重表相当于一个电流表,电路中的R1作用是 。
12.马路上的路灯,其中一盏灯坏了,其他路灯仍亮,说明马路上的路灯是 联的;如图甲所示,多芯线是由多根细导线制成,各根细导线并在一起使用,可增大导线的 从而减小电阻;如图乙所示,某种调光型台灯的电路图,a为电位器(变阻器)示意图,转动旋钮可改变滑片P在碳膜(相当于一根电阻丝)上的位置,电位器的A、B接线柱与灯泡串联,顺时针转动旋钮时灯泡亮度会 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
13.(1)如图1所示,电阻箱的示数为 Ω;
(2)如图2所示,电流表的示数为 A;
(3)如图3所示,电压表的示数为 V。
14.如图甲所示,电阻箱的示数是 Ω;如图乙,若顺时针旋动旋钮,电位器接入电路的电阻变大,则应该将 (选填“AB”或“BC”)两个接线柱接入电路。
15.大年三十除夕夜在家中观看春晚节目时,调节电视机音量的器件相当于 ,外出旅行住酒店或旅馆,把房卡插入房间的门停卡插槽中,房间内的用电器通电,房卡的作用相当于电路元件中的 。(填一个电路元件名);手机充电时,手机电池相当于 。(选填电池或用电器)。
16.滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的 来改变连入电路中的电阻的。滑动变阻器上标有“,2A”字样,表示 ,2A表示 。
三、作图题
17.如图1所示,根据实物图,在图2所示方框中画出对应的电路图。
18.将图所示的电路图画在右边方框线内。
19.如图所示,甲为小明自制的一个模拟调光台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。
四、实验题
20.如图所示是某同学用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验电路,并用电流表测量小灯泡的电流,用电压表测量小灯泡两端的电压。(要求滑片向右移动灯泡变亮)
(1)用笔画线把实物图1中的器材连接成实验电路图;(要求连线不得交叉)
(2)连接电路时,开关应 ;闭合开关时,滑动变阻器的滑片应处于 ;(选填A或B)
(3)某时刻,两表的示数如图2所示,则电流表所选量程的分度值为 ,读数为 ;电压表所选量程的分度值为 ,读数为 。
21.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)用如图(1)所示电路探究“影响电阻大小因素”的实验时,图中两根金属丝的长度、粗细均相同。闭合开关后,接入电路的电阻丝的阻值越 (选填“大”或“小”);该实验探究导体的电阻大小与导体 的关系;
(2)如图(2)所示为多用途“演示教学电表”的接线情况,此时所测的物理量是 ,测量范围是 ,示数为 ,分度值是 ;
(3)如图(3)所示的电阻箱若只留下铜塞C并将其余铜塞拔出,则电阻箱连入电路的阻值是 Ω。
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16.4 变阻器(知识解读)(解析版)
•知识点1 变阻器种类
•知识点2 滑动变阻器的工作原理
•知识点3 滑动变阻器的使用
•作业 巩固训练
知识点1
变阻器种类
1、认识变阻器
(1)定义:阻值可以变化的电阻器叫变阻器。
(2)分类:滑动变阻器、电阻箱(旋钮式和插块式)。
2、滑动变阻器
(1)原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。
(2)构造:瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片。
(3)元件符号:。
(4)结构示意图:。
(5)接线规则:一上一下。
(6)铭牌的理解:例20Ω1A,表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是1A。
(7)优缺点:能连续改变接入电路的电阻大小,不能读出具体电阻值。
3、电阻箱
(1)分类:旋盘式电阻箱、插塞式电阻箱。
(2)优缺点:能够读出具体电阻值,不能连续改变电阻。
(3)电阻箱的元件符号:。
4、电阻箱的读数:
(1)旋钮式:用三角标志所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加。
(2)插块式:把拔掉的塞子对应的电阻线阻值相加。
【典例1-1】如图所示是插塞式电阻箱接入电路的情况,则
A.现在使用的电阻是70 Ω B.将铜塞a插上,使用电阻为80 Ω
C.将全部铜塞插上,使用电阻为0 Ω D.将铜塞都插上,使用电阻100 Ω
【答案】C
【分析】铜塞拔出时,对应的电阻串联,根据串联电路电阻的特点求出电路中的总电阻.
【详解】A. 电阻箱现在接入电路的电阻为:R=10Ω+20Ω=30Ω,故A错误;
B. 将铜塞a插上,使用电阻为20Ω,故B错误;
CD、将全部铜塞插上,使用电阻为0,故C正确,D错误.
故选C.
【典例1-2】如图所示,该滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω2A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法,正确的是( )
①使用前应将阻值调到最大
②“2A”表示允许通过的最小电流是2A
③滑动变阻器靠改变导体的长度来改变导体的电阻
④把该变阻器C、D两个接线柱接入电路不能改变电路中电流
A.①②④ B.①③④ C.②④ D.①②③
【答案】B
【详解】①为保护电路,使用前应将滑动变阻器调到最大阻值处,故①正确;
②“2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流,故②错误;
③滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻大小,故③正确;
④把该变阻器C、D两个接柱接入电路时,相当于接入了一根导线,移动滑片不能改变电阻大小,从而不能改变电流,故④正确;
综上所述,①③④正确,②错误,故B正确,ACD错误。
故选B。
【变式1-1】如图所示的电路中虚线框中是一个电阻箱,最下排为电阻丝, 中间排为接线柱和插孔,上排 A、B、C、D 为铜塞,开始时,铜塞都没有插入插孔,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.要使电流表示数最大,需将铜塞全部插入插孔
B.要使电流表示数减小,应插入铜塞
C.闭合开关,电阻箱接入电路中的电阻为零
D.闭合开关,电流表示数最大
【答案】A
【详解】当铜塞插入插孔时就将对应的电阻丝短路;
A.当铜塞全部插入插孔时,电阻箱接入电路的电阻为零,此时电路中的电流最大,故A正确;
B.要使电流表示数减小,应该使电阻箱接入电路的阻值增大,因此应拔出铜塞,故B错误;
CD.此时闭合开关时,电阻箱接入电路中的电阻最大,电流表示数最小,故CD错误。
故选A。
【变式1-2】如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。如图乙中电阻箱接线柱间的电阻值是 Ω。
【答案】 7 2021
【详解】[1]当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻就会消失。由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻是R甲=5Ω+2Ω=7Ω
[2]由图乙可知,电阻箱接入电路的阻值R=2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+1×1Ω=2021Ω
知识点2
滑动变阻器的工作原理
1、滑动变阻器原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。
2、滑动变阻器的作用:可以改变电路中的电流,可以改变与之串联用电器两端的电压,还可以保护电路。
3、当滑片远离下端使用的接线柱时,电阻变大;靠近下端使用的接线柱时,电阻变小。
4、滑动变阻器只要一上一下方式接入电路,上接线柱的选择是不影响电阻变化情况的,如图,甲乙接法是等效的。
【典例2-1】如图所示,为某可调亮度台灯及其用于调光的电位器结构图,接线柱2与金属滑片P相连。则电位器应该与灯泡 (选填“串联”或“并联”),它是通过改变电阻片接入电路中的 来改变其接入电路中的电阻。欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮,应将接线柱 接入电路。
【答案】 串联 电阻丝的长度 1、2
【详解】[1]电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联。
[2][3]电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的。欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮,电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小,故接1、2两个接线柱。
【典例2-2】图中电阻箱的示数为 。
【答案】2035
【详解】图中电阻箱的示数
【变式2-1】如图所示,关于该滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C.如果接AD接线柱,当滑片P向右移动时,阻值变大
D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出
【答案】C
【详解】A.铜丝电阻率太小,滑动变阻器的电阻丝材料应该选用电阻率较高的镍铬合金丝,故A错误;
B.滑片P和AB电阻丝间刮开绝缘物质,滑片P和AB电阻丝间没有绝缘漆,是导通的,故B错误;
C.接AD接线柱时,滑片左边部分电阻丝接入电路中,当滑片P向右移动时,电阻丝长度变大,则接入阻值变大,故C正确;
D.变阻器工作时,电流可从下接线柱流进、上接线柱流出,也可以是从上接线柱流进、下接线柱流出,故D错误。
故选C。
【变式2-2】如图为滑动变阻器的结构示意图,将滑动变阻器的B、C两个接线柱接到电路中,欲使电路中的电流逐渐变小,滑片P应向 (选填“左”或“右”)端移动;滑动变阻器的工作原理是 。
【答案】 右 见解析
【详解】[1][2]将滑动变阻器的B、C两个接线柱接到电路中,使电路中的电流逐渐变小,需要增大变阻器连入电路的电阻,需要将滑片P向右端;滑动变阻器的工作原理:改变变阻器靠改变连入电路的电阻线的长度,改变连入电路的电阻阻值,改变电路中的电流。
知识点3
滑动变阻器的使用
1、滑动变阻器的接线规则:一上一下。
“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路中;“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。
2、滑动变阻器串联在电路中。
3、滑动变阻器阻值变小,会引起电路中电流变大,与之串联的用电器两端电压变大。
4、电路中的电流不许超过铭牌上标记的电流值。
5、滑动变阻器要与被控制电路串联。
6、闭合开关前应把滑片移至阻值最大处,即远离下端使用的接线柱。
【典例3-1】如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电压表和示数的变化情况是( )
A.和的示数都变大 B.的示数变小,的示数变大
C.示数与A示数的比值不变 D.示数与示数比值变小
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,R1、R2串联,V1测R1中滑片P右侧部分的电压,V2测R2两端电压,电流表测电路中电流。当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑片P右侧部分电阻减小,由分压原理可知,V1示数减小;但是电路中总电阻不变,电流不变,因此R2两端电压不变,因此V2示数不变。故AB不符合题意;
C.示数减小,A示数不变,则示数与A示数的比值减小,故C不符合题意;
D.V1示数减小,V2示数不变,示数与示数比值变小,故D符合题意。
故选D。
【典例3-2】如图所示的电路中,闭合开关S、S1,向右移动滑片P,电流表示数 ,(选填“变大”、“变小”或“不变”),向左移动滑片P至最左端,发现灯泡熄灭了,原因是 。
【答案】 变小 小灯泡被短接
【详解】[1]向右移动滑片P电流表测量干路电流,向右移动滑片P,电阻变大,通过滑动变阻器的电流变小,所以干路电流也变小。
[2]向左移动滑片P至最左端,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,导致电源短路,小灯泡被短接,所以熄灭了。
【变式3-1】如图所示的电路图,保持滑片的位置不动,当滑片向右移动的过程中,下列说法错误的是( )
A.电路中的电流变大 B.电压表示数变大
C.电路中的电流不变 D.滑动变阻器两端电压不变
【答案】A
【详解】如图,电阻AB和滑动变阻器串联在电路中,电压表测量AP1间的电压;保持滑片的位置不动,当滑片向右移动的过程中,滑动变阻器及电阻AB接入电路的电阻都不变,电源电压也不变,所以电路中电流不变,滑动变阻器两端电压也不变,电压表测量的AP1段变长,AP1段电阻变大,所以AP1段分得的电压变大,电压表示数变大,故A错误,A符合题意,BCD正确,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-2】如图所示,当开关S、S1闭合时,滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表V的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡L的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
【答案】 不变 不变
【详解】[1]开关S、S1闭合时,灯泡和滑动变阻器右端串联,电压表测电源电压,因此滑动变阻器滑片向右移动时,电压表的示数不变。
[2]开关S闭合,S1断开时,灯泡和滑动变阻器串联,且调节滑片不改变滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑动变阻器滑片向右移动时,电流不变,因此灯泡的亮度不变。
一、单选题
1.下列关于实验操作及仪器使用的说法中,正确的是( )
A.使用电流表时,可以将电流表直接接在电源两极上
B.电流表和电压表都要与被测电路串联
C.连接电路时,开关必须处于断开状态
D.为了防止电流过大,实验中滑动变阻器必须滑到电阻值最小处
【答案】C
【详解】A.使用电流表时,由于电流表相当于导线,不可以将电流表直接接在电源两极上,否则形成短路,烧坏电源和电流表,故A错误;
B.电流表与被测电路串联,电压表与待测电路并联,故B错误;
C.连接电路时,为了保护电路,开关必须处于断开状态,故C正确;
D.为了防止电流过大,实验中滑动变阻器必须滑到电阻值最大处,故D错误。
故选C。
2.如图所示的电路中,R0是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光。现用一只电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接ab两点时,电压表无示数;接ac两点时,电压表有示数。则产生上述现象的原因可能是( )
A.R0短路 B.L断路 C.R断路 D.R0断路
【答案】D
【详解】根据题意可知,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,说明电路出现断路或短路;当电压表接ab两点时,电压表无示数,说明是电压表并联的部分短路或电压表并联以外的部分断路;接ac两点时,电压表有示数,说明电源正极到a之间的电路没有断路,则故障可能为灯泡发生了短路或电阻R0出现了断路,即灯L短路或R0断路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.对下列四个电路图的解读正确的是( )
A.甲图L1与L2串联,电压表V甲测L1电压,电压表V乙测L2的电压
B.乙图R1与R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测总的电压
C.丙图电阻R2与滑动变阻器R1并联,电流表A1测变阻器R1的电流,电流表A2测总的电流
D.丁图灯L与滑动变阻器R串联,电压表V1测总的电压,滑片向右移动变阻器的电阻变大
【答案】B
【详解】A.甲图L1与L2串联,电压表V甲测L2电压,电压表V乙测电源电压,故A错误;
B.乙图R1与R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测总的电压,故B正确;
C.丙图电阻R2与滑动变阻器R1并联,电流表A1测电阻R2的电流,电流表A2测总的电流,故C错误;
D.丁图灯L与滑动变阻器R串联,电压表V1测灯泡两端的电压,滑片向右移动变阻器的电阻变大,故D错误。
故选B。
4.如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中,电路中会出现的现象( )
A.小灯泡变暗,电流表示数变小 B.小灯泡变暗,电压表示数变小
C.小灯泡的亮度不变,电压表示数变小 D.小灯泡的亮度不变,电流表示数变小
【答案】C
【详解】如图所示,电压表的内阻很大,所在的支路相当于断路,电压表的接入对于电路没有影响,当滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中,改变的只是电压表示数的大小,且电压表的示数不断减小,当到达最右端时,电压表示数为0,灯泡亮度、电流表示数都不变,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.如图甲是一款手持式电子测温仪,图乙是它的工作原理图,R是热敏电阻,R0是定值电阻,显示仪是由电表改装而成。下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.R和R0的连接方式是并联
C.闭合开关时,显示仪测R0两端的电压
D.闭合开关时,通过R和R0的电流一定相等
【答案】D
【详解】AB.由图可知,电流只有一条路径,所以R和R0串联,因显示仪与热敏电阻并联,故显示仪是由电压表改装成的,故AB错误;
C.闭合开关时,显示仪是电压表改装而成的,其并联在R的两端,所以测的是R的两端的电压,故C错误;
D.在串联电路中,电流处处相等,闭合开关时,R和R0串联,通过热敏电阻R和定值电阻R0的电流一定相等,故D正确。
故选D。
6.如图是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( )
A.体重显示表是用电压表改装成的
B.体重越大,体重显示表的示数越大
C.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D.体重越小,体重显示表的示数越大
【答案】B
【详解】A.由电路图可知,体重测试仪串联在电路中,所以体重显示表是用电流表改装成的,故A错误;
BD.当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即体重显示表的示数越大,故B正确,D错误;
C.当自动体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝缘体的位置,电路处于断路,故C错误。
故选B。
7.如图所示,滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路的阻值将减小( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】B.滑动变阻器接入电路正确的接线方法要遵循“一上一下”的原则,故B不符合题意;
ACD.当滑片向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,下端需要接入左下接线柱,上面的两个接线柱任意接入一个,故A符合题意,CD不符合题意。
故选A。
8.如图所示的电路中,下列判断正确的是( )
A.只闭合开关S,滑动变阻器与小灯泡L并联
B.将S、S1、S2都闭合,电流表测量的是通过电阻R的电流
C.闭合开关S和S2,断开S1,向右移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡逐渐变暗
D.闭合开关S和S1,断开S2,将滑动变阻器的滑片置于最左端,小灯泡L与电阻R并联
【答案】D
【详解】A.只闭合开关S,滑动变阻器和灯泡串联接入电路,故A错误;
B.将S、S1、S2都闭合,定值电阻和滑动变阻器串联后与灯泡并联接入电路,电流表测量的是通过干路的电流,故B错误;
C.闭合开关S和S2,断开S1,电路为灯泡的简单电路,向右移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡亮度不变,故C错误;
D.闭合开关S和S1,断开S2,将滑动变阻器的滑片置于最左端,滑动变阻器接入电路的电阻为0,小灯泡L与电阻R并联,故D正确。
故选D。
9.如图所示电路,在a、b两点间接一滑动变阻器,闭合开关后灯泡能发光。现要使滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,灯泡亮度变暗,则图所示的接法中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.如图,滑动变阻器左上、右下接线柱接入电路,滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡亮度变亮,故A不符合题意;
B.如图,滑动变阻器右上、左下接线柱接入电路,滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡亮度变暗,故B符合题意;
C.如图,滑动变阻器上方两接线柱接入电路,相当于接入一根导线,滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,接入电路的电阻不变,电路中电流不变,灯泡亮度不变,故C不符合题意;
D.图,滑动变阻器上方两接线柱接入电路,相当于接入一个定值电阻,滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,接入电路的电阻不变,电路中电流不变,灯泡亮度不变,故D不符合题意。
故选B。
10.图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,电位器接入电阻变小
D.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,电位器接入电阻变小
【答案】B
【详解】A.并联电路各支路之间互不影响,电位器串联在电路中才能改变电路中电流的大小,从而改变电风扇的转速,所以图中电位器应与风扇串联,故A错误;
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变电风扇的转速的目的,故B正确;
C.若将a、c接入电路中,等于是把电阻片最大阻值接入,旋转旋钮无法改变其阻值,故C错误;
D.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变大,阻值变大,故D错误。
故选B。
二、填空题
11.高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图。称重表相当于一个电流表,电路中的R1作用是 。
【答案】保护电路
【详解】当物体很重、滑片滑到最下端时,如果没有电阻R1,会造成电路中的电流很大,可能烧坏电源或称重计,因此电路中的R1具有保护电路的作用。
12.马路上的路灯,其中一盏灯坏了,其他路灯仍亮,说明马路上的路灯是 联的;如图甲所示,多芯线是由多根细导线制成,各根细导线并在一起使用,可增大导线的 从而减小电阻;如图乙所示,某种调光型台灯的电路图,a为电位器(变阻器)示意图,转动旋钮可改变滑片P在碳膜(相当于一根电阻丝)上的位置,电位器的A、B接线柱与灯泡串联,顺时针转动旋钮时灯泡亮度会 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
【答案】 并 横截面积 变亮
【详解】[1]马路上各路灯工作时,当一盏灯坏掉后,其它仍可以正常工作,因此它们为并联连接。
[2]多芯线是由多根细导线绕制而成,且多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻,说明多芯线中的各根细导线之间是并联的,并联相当于增大了导体的横截面积,使总电阻减小。
[3]电位器的A、B接线柱与灯泡串联,顺时针转动旋钮时,电源电压不变时,电阻变小,电流变大,灯泡变亮。
13.(1)如图1所示,电阻箱的示数为 Ω;
(2)如图2所示,电流表的示数为 A;
(3)如图3所示,电压表的示数为 V。
【答案】 7830 0.3 12
【详解】(1)[1]图1中电阻箱的示数为
(2)[2]图2中电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A。
(3)[3]图3中电压表的分度值为0.5V,示数为12V。
14.如图甲所示,电阻箱的示数是 Ω;如图乙,若顺时针旋动旋钮,电位器接入电路的电阻变大,则应该将 (选填“AB”或“BC”)两个接线柱接入电路。
【答案】 327 AB
【详解】[1]由图甲可知,电阻箱的示数
[2]由图乙所示电位器可知,当将AB两个接线柱接入电路时,滑片顺时针旋动时,接入电路的电阻丝变长,电位器接入电路电阻变大。
15.大年三十除夕夜在家中观看春晚节目时,调节电视机音量的器件相当于 ,外出旅行住酒店或旅馆,把房卡插入房间的门停卡插槽中,房间内的用电器通电,房卡的作用相当于电路元件中的 。(填一个电路元件名);手机充电时,手机电池相当于 。(选填电池或用电器)。
【答案】 滑动变阻器 开关 用电器
【详解】[1] 调节电视机音量的器件可以改变电路中的电流,从而调节音量,在电路中相当于滑动变阻器。
[2] 电路中开关的作用是控制电路的通、断,房卡插入槽中房间的用电器才能使用,说明房卡相当于开关。
[3] 手机充电时,手机电池消耗电能,相当于用电器。
16.滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的 来改变连入电路中的电阻的。滑动变阻器上标有“,2A”字样,表示 ,2A表示 。
【答案】 长度 最大阻值是50Ω 滑动变阻器允许通过的最大电流值是2A
【详解】[1]滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的,从而逐渐改变电路中的电流。
[2][3]滑动变阻器的铭牌上标有“,2A”的字样,它表示此滑动变阻的变化范围是0至50Ω,它上面标的电阻是滑动变阻器的最大阻值是50Ω,允许通的最大电流是2A。
三、作图题
17.如图1所示,根据实物图,在图2所示方框中画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由图1可知,滑动变阻器、电铃、灯泡、电流表和开关串联在电路中,电压表与灯泡并联,测量灯泡两端的电压,电路图如图所示:
18.将图所示的电路图画在右边方框线内。
【答案】
【详解】由实物图可知,灯泡和变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡和电流表两端,如图所示:
19.如图所示,甲为小明自制的一个模拟调光台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。
【答案】
【详解】滑片顺时针旋转时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变时,电阻变小,连入电路的电阻丝变短,因此是连入了上面的接线柱c和中间的接线柱b,如图所示:
四、实验题
20.如图所示是某同学用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验电路,并用电流表测量小灯泡的电流,用电压表测量小灯泡两端的电压。(要求滑片向右移动灯泡变亮)
(1)用笔画线把实物图1中的器材连接成实验电路图;(要求连线不得交叉)
(2)连接电路时,开关应 ;闭合开关时,滑动变阻器的滑片应处于 ;(选填A或B)
(3)某时刻,两表的示数如图2所示,则电流表所选量程的分度值为 ,读数为 ;电压表所选量程的分度值为 ,读数为 。
【答案】 断开 A 0.02A 0.24A 0.1V 2.4V
【详解】(1)[1]根据图2可知,电流表选择0~0.6A的量程,电压表选择0到3V的量程;使滑动变阻器、电流表、灯泡、以及电源串联,电压表并联在灯泡两端;滑片向右移动灯泡变亮,则滑动变阻器接上方的一个接线柱和B接线柱,如图所示:
(2)[2][3]连接电路时,为了电路元件的安全,开关处于断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片在阻值最大的位置,即A端。
(3)[4][5]根据图2可知,电流表选择0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.24A。
[6][7]电压表选择0~3V,分度值是0.1V,示数为2.4V。
21.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)用如图(1)所示电路探究“影响电阻大小因素”的实验时,图中两根金属丝的长度、粗细均相同。闭合开关后,接入电路的电阻丝的阻值越 (选填“大”或“小”);该实验探究导体的电阻大小与导体 的关系;
(2)如图(2)所示为多用途“演示教学电表”的接线情况,此时所测的物理量是 ,测量范围是 ,示数为 ,分度值是 ;
(3)如图(3)所示的电阻箱若只留下铜塞C并将其余铜塞拔出,则电阻箱连入电路的阻值是 Ω。
【答案】 小 材料 电压 0~2.5V 1V 0.1V 13
【详解】(1)[1]图1中两根金属丝的长度、粗细均相同,材料不同,闭合开关后,小灯泡越亮,表明电路中的电流越大,接入电路的电阻丝的阻值越小。
[2]因为只有材料不同,故该实验探究导体的电阻大小与导体材料的关系。
(2)[3][4][5][6]由图2可知,电表的接在“-”和“2.5V”两接线柱上,所测的物理量是电压,量程为0~2.5V;刻度盘上分成5大格,所以每大格0.5V,一大格分成了5小格,所以分度值为0.1V,读数为1V
(3)[7]电阻箱是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的;如图,若只留下铜塞C将其余铜塞拔出,电阻箱连入电路的阻值
R=1Ω+2Ω+10Ω=13Ω
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