内容正文:
专题15.1 电阻和变阻器【六大题型】
【沪科版】
【题型1 电阻】 1
【题型2 影响电阻大小的因素】 2
【题型3 滑动变阻器的构造与原理】 5
【题型4 滑动变阻器的应用-电位器】 6
【题型5 滑动变阻器移动导致的电表示数变化】 7
【题型6 电阻箱】 9
知识点1:电阻
一、电阻
1.导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻用字母R表示,电路图符号
2.电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号是。
常用的电阻单位还有千欧()和兆欧()。
【题型1 电阻】
【例1】作为国际通用测量语言的国际单位制,极大方便了国际交流。在国际单位制中,电阻的单位是( )
A.安培(A) B.欧姆(Ω) C.伏特(V) D.库仑(C)
【变式1-1】物理学中,电阻的国际单位是( )
A.安培 B.欧姆 C.库仑 D.焦耳
【变式1-2】完成单位换算:
①200mA= A;
②0.04MΩ= Ω。
知识点2:电阻的影响因素
影响电阻大小的因素
1.电阻是导体的属性,它的大小只与材料、长度和横截面积有关;与导体两端的电压和通过导体的电流无关。在材料相同时,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
2.导体的电阻还与温度有关。一般来说,导体的电阻随温度的升高而增大,如金属导体;也有少数导体的电阻随温度的升高而减小,如石墨类导体。
影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。当材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。当长度和横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同。对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,如金属等;对少数导体来说,温度越高,电阻越小,如碳。
3.实验方法总结:
控制变量法:在探究电阻与某个因素关系时,控制其他变量;
转换法:通过电流表示数大小认识导体电阻大小。
【题型2 影响电阻大小的因素】
【例2】下列因素中,对导体电阻大小有决定作用的是( )
A.通过导体的电流 B.导体两端的电压
C.导体是否接入电路 D.导体的材料
【变式2-1】以下操作中,相应物理量的数值前后发生改变的是( )
A.一根导线剪掉一半,剩下导线的电阻
B.一杯牛奶喝掉一半,剩下牛奶的密度
C.一桶汽油燃烧掉一半,剩下汽油的热值
D.一瓶水喝掉一半,剩下水的比热容
【变式2-2】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体电阻与导体材料、长度、横截面积、温度等因素有关
B.导体两端电压越大,导体电阻越大
C.通过导体的电流越大,导体电阻越小
D.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
【变式2-3】在探究影响导体电阻大小的因素时,小茜、小亮两位同学作出了如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路:
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号______和______两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);
(4)如果选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号)。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大。由此,得到的结论是:______;
(5)第(2)(3)(4)的实验中,研究问题的科学方法是______。
【变式2-4】在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中,甲、乙、丙三位同学做出如下猜想:
甲:导体电阻跟导体的长度有关;
乙:导体电阻跟导体的横截面积有关;
丙:导体电阻跟导体的材料有关。
(1)如图所示,是为进行探究实验连接的电路,实验中通过观察 来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的。如果将本实验进行优化,应该将 更换为 ,使实验结果更准确;
(2)若要验证乙同学的猜想,则应该选用 两根电阻丝进行对比实验;
(3)选用A、B两根电阻丝进行对比实验,是为了验证 同学的猜想。
知识点3:变阻器
(一)滑动变阻器
1.滑动变阻器构造:①接线柱 ②滑片 ③ 线圈④金属杆 ⑤瓷筒。原理:金属杆电阻小,电流顺着划片从金属丝流过从而改变了电阻丝接入电路的长度,也改变了电阻的大小。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上,大部分滑动变阻器电阻丝为镍铬合金丝,电阻丝外面涂有绝缘层。
2.制作原理:是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。
3.正确使用方法:①应串联在电路中使用;②接线要“一上一下”;③闭合开关前应把滑片调到阻值最大端。
4.铭牌:如一个滑动变阻器标有“50、2A”表示的意义是最大阻值是50,允许通过的最大电流是2A。
5.作用:保护电路通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和用得起两端的电压。
6.优缺点:滑动变阻器能够连续改变连入电路中的电阻,但不能确定连入电路中的具体电阻值。
(二)电阻箱
1.原理:通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。
2.优点:能够直接读出连入电路的电阻值;
3.缺点:不能连续地改变连入电路的电阻值。
4.读数方法:旋盘下面的“△”所对应的示数乘以相应的倍数之和。
【题型3 滑动变阻器的构造与原理】
【例3】当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大。选择的接线柱是( )
A.AB B.CD C.BD D.AD
【变式3-1】如图所示的电路,导线a的一端固定连接在铅笔芯上。闭合开关S,当导线b的一端在铅笔芯上左、右移动时,灯泡亮暗会发生变化,则下列说法中正确的是( )
A.灯泡亮度发生了变化说明移动导线b可以改变电流方向;
B.b向左移动时,灯泡变亮,说明铅笔芯是导电的;
C.该实验说明导体的电阻与导体的横截面积有关;
D.灯泡发光时,灯丝中自由电子移动的方向是从右到左。
【变式3-2】如图所示,是闭合电路中,滑动变阻器的接法,下列判断正确的是( )
A.滑片向左移动,变阻器的阻值变大
B.滑片向右移动,变阻器的阻值变大
C.电流必须从上接线柱流进变阻器,从下接线柱流出
D.电流必须从下接线柱流进变阻器,从上接线柱流出
【变式3-3】如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-4】如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片向左滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【题型4 滑动变阻器的应用-电位器】
【例4】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
【变式4-1】电位器和滑动变阻器都是变阻器,它们的原理都是通过改变导体接入电路中的长度从而改变电流。如图是某电位器的结构示意图,电阻片R的两端分别与接线端A、C相连,滑动片P的一段通过转轴O与接线端B相连,另一端与电阻片R接触良好,并能绕转轴O在电阻片R上滑动。下列说法中正确的是( )
A.若利用电位器改变小灯泡的亮度,必须使电位器与小灯泡并联
B.把A、B接入电路中,当滑动片P顺时针转动时,电路中的电流变小
C.把B、C接入电路中,当滑动片P顺时针转动时,接入电路的电阻变大
D.把A、C接入电路中,当滑动片P顺时针转动时,接入电路的电阻变大
【变式4-2】如图甲是常用的一种亮度可调的台灯,图乙为其用于调亮度的电位器结构图,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与金属滑片相连,转动旋钮,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变台灯两度,下列分析正确的是( )
A.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,台灯变亮
B.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
【题型5 滑动变阻器移动导致的电表示数变化】
【例5】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
【变式5-1】为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动,下列分析判断正确的是( )
A.电流表A₂和A₁的示数都变小
B.电流表A₂的示数变小,电流表A1的示数不变
C.电压表V与电流表A₁的示数的比值变小
D.电压表V与电流表A₂的示数的比值保持不变
【变式5-3】如图所示的电路中,电源电压不变,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数不变
【变式5-4】如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片适当左移,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数不变、电流表A2示数变小
B.电流表A1示数变大、电压表V示数不变
C.电流表A2示数变大、电压表V示数变小
D.电流表A2示数变大、电压表V示数不变
【题型6 电阻箱】
【例6】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的 来改变电阻的。若此变阻器铭牌标有“20Ω 1A”字样,“1A”的含义:该滑动变阻器允许通过的 。如图所示,电阻箱的示数是 Ω。
【变式6-1】滑动变阻器铭牌上面标有电流值和电阻值,如图甲所示,其中1.2A表示 。图乙中电阻箱的读数是 Ω。
【变式6-2】关于图中的电阻箱,下列说法错误的是( )
A.电阻箱是一种变阻器 B.阻值可调范围为0~10000Ω
C.最小分度值为1Ω D.电阻箱读数是622Ω
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题15.1 电阻和变阻器【六大题型】
【沪科版】
【题型1 电阻】 1
【题型2 影响电阻大小的因素】 3
【题型3 滑动变阻器的构造与原理】 7
【题型4 滑动变阻器的应用-电位器】 10
【题型5 滑动变阻器移动导致的电表示数变化】 12
【题型6 电阻箱】 15
知识点1:电阻
一、电阻
1.导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻用字母R表示,电路图符号
2.电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号是。
常用的电阻单位还有千欧()和兆欧()。
【题型1 电阻】
【例1】作为国际通用测量语言的国际单位制,极大方便了国际交流。在国际单位制中,电阻的单位是( )
A.安培(A) B.欧姆(Ω) C.伏特(V) D.库仑(C)
【答案】B
【详解】在国际单位制中,
A.安培(A)是电流的单位,故A不符合题意;
B.欧姆(Ω)是电阻的单位,故B符合题意;
C.伏特(V)是电压的单位,故C不符合题意;
D.库仑(C)是电荷量的单位,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-1】物理学中,电阻的国际单位是( )
A.安培 B.欧姆 C.库仑 D.焦耳
【答案】B
【详解】A.电流的国际单位是安培,故A不符合题意;
B.电阻的国际单位是欧姆,故B符合题意;
C.电量的国际单位是库仑,故C不符合题意;
D.功和能的国际单位是焦耳,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-2】完成单位换算:
①200mA= A;
②0.04MΩ= Ω。
【答案】 0.2 4×104
【详解】①[1]电流的单位换算关系:1A=103mA=106μA,故
200mA=200×10-3A=0.2A
②[2]电阻的单位换算关系:1MΩ=103kΩ=106Ω,故
0.04MΩ=0.04×106Ω=4×104Ω
知识点2:电阻的影响因素
影响电阻大小的因素
1.电阻是导体的属性,它的大小只与材料、长度和横截面积有关;与导体两端的电压和通过导体的电流无关。在材料相同时,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
2.导体的电阻还与温度有关。一般来说,导体的电阻随温度的升高而增大,如金属导体;也有少数导体的电阻随温度的升高而减小,如石墨类导体。
影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。当材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。当长度和横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同。对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,如金属等;对少数导体来说,温度越高,电阻越小,如碳。
3.实验方法总结:
控制变量法:在探究电阻与某个因素关系时,控制其他变量;
转换法:通过电流表示数大小认识导体电阻大小。
【题型2 影响电阻大小的因素】
【例2】下列因素中,对导体电阻大小有决定作用的是( )
A.通过导体的电流 B.导体两端的电压
C.导体是否接入电路 D.导体的材料
【答案】D
【详解】导体电阻大小和导体的长度、横截面积、材料和温度有关,而与导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式2-1】以下操作中,相应物理量的数值前后发生改变的是( )
A.一根导线剪掉一半,剩下导线的电阻
B.一杯牛奶喝掉一半,剩下牛奶的密度
C.一桶汽油燃烧掉一半,剩下汽油的热值
D.一瓶水喝掉一半,剩下水的比热容
【答案】A
【解析】
A.导体的电阻与其长度、横截面、材料等有关,若一根导线剪掉一半,则剩下导线的电阻发生改变,故A符合题意;
B.物体的密度随温度、压力的变化而改变,但不随物体自身的质量或体积的变化而变化,则剩下牛奶的密度不变,故B不符合题意;
C.热值是指单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,一桶汽油燃烧掉一半,剩下汽油的热值不变,故C不符合题意;
D.比热容是物质的一种特性,反映了物质吸热和放热能力的大小,与无物质种类和状态有关,与质量无关,一瓶水喝掉一半后剩下水的比热容不变,故D不符合题意。
故选A。
【变式2-2】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体电阻与导体材料、长度、横截面积、温度等因素有关
B.导体两端电压越大,导体电阻越大
C.通过导体的电流越大,导体电阻越小
D.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
【答案】A
【解析】电阻是导体的一种性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积,还和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关;只根据导体的粗细无法判定电阻的大小;故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式2-3】在探究影响导体电阻大小的因素时,小茜、小亮两位同学作出了如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路:
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号______和______两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);
(4)如果选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号)。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大。由此,得到的结论是:______;
(5)第(2)(3)(4)的实验中,研究问题的科学方法是______。
【答案】 电流表示数 A D ② ① 在材料和横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻越大 控制变量法
【解析】(1)[1]电阻是导体对电流的阻碍作用,在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这种方法叫转换法。
(2)[2][3]为了验证上述猜想,根据控制变量法,应选择长度相同、横截面积相同,只有材料不同的导体,所以应该选用编号A、D两根电阻丝进行实验。
(3)[4]如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,它们的长度相同、材料相同,只是横截面积不同,所以由此实验可以验证猜想。
(4)[5]如果选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,它们的横截面积相同、材料相同,只是长度不同,是为了验证猜想。
[6]分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,说明A电阻丝电阻小,B电阻丝电阻大。由此得到的结论是在材料和横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻越大。
(5)[7]第(2)(3)(4)的实验中,都要控制一些条件相同,只改变其中一种,所以研究问题的科学方法是控制变量法。
【变式2-4】在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中,甲、乙、丙三位同学做出如下猜想:
甲:导体电阻跟导体的长度有关;
乙:导体电阻跟导体的横截面积有关;
丙:导体电阻跟导体的材料有关。
(1)如图所示,是为进行探究实验连接的电路,实验中通过观察 来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的。如果将本实验进行优化,应该将 更换为 ,使实验结果更准确;
(2)若要验证乙同学的猜想,则应该选用 两根电阻丝进行对比实验;
(3)选用A、B两根电阻丝进行对比实验,是为了验证 同学的猜想。
【答案】(1) 小灯泡的亮度 小灯泡 电流表
(2)BD
(3)丙
【详解】(1)[1]小灯泡串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过小灯泡的亮度大小判断导体电阻大小。
[2][3]用小灯泡亮度反应电流大小,电流大小变化不大时灯泡的亮度变化不明显,实验现象不易观察。为了更加直观,可将小灯泡更换为电流表,使实验结果更准确。
(2)若要验证乙同学的猜想,导体的电阻与导体的横截面积有关,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,编号B、D的电阻丝符合要求。
(3)由图可知,A、B两根电阻丝的长度和横截面积相同、材料不同,是验证导体的电阻与导体的材料是否有关,即验证丙同学的猜想。
知识点3:变阻器
(一)滑动变阻器
1.滑动变阻器构造:①接线柱 ②滑片 ③ 线圈④金属杆 ⑤瓷筒。原理:金属杆电阻小,电流顺着划片从金属丝流过从而改变了电阻丝接入电路的长度,也改变了电阻的大小。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上,大部分滑动变阻器电阻丝为镍铬合金丝,电阻丝外面涂有绝缘层。
2.制作原理:是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。
3.正确使用方法:①应串联在电路中使用;②接线要“一上一下”;③闭合开关前应把滑片调到阻值最大端。
4.铭牌:如一个滑动变阻器标有“50、2A”表示的意义是最大阻值是50,允许通过的最大电流是2A。
5.作用:保护电路通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和用得起两端的电压。
6.优缺点:滑动变阻器能够连续改变连入电路中的电阻,但不能确定连入电路中的具体电阻值。
(二)电阻箱
1.原理:通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。
2.优点:能够直接读出连入电路的电阻值;
3.缺点:不能连续地改变连入电路的电阻值。
4.读数方法:旋盘下面的“△”所对应的示数乘以相应的倍数之和。
【题型3 滑动变阻器的构造与原理】
【例3】当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大。选择的接线柱是( )
A.AB B.CD C.BD D.AD
【答案】D
【解析】AB.滑动变阻器应该一上一下连接,连接AB或CD接线柱,移动滑动变阻器的滑片,不能改变滑动变阻器的阻值,故AB不符合题意;
C.连接BD接线柱,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变小,故C不符合题意;
D.连接AD接线柱,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大,故D符合题意。
故选D。
【变式3-1】如图所示的电路,导线a的一端固定连接在铅笔芯上。闭合开关S,当导线b的一端在铅笔芯上左、右移动时,灯泡亮暗会发生变化,则下列说法中正确的是( )
A.灯泡亮度发生了变化说明移动导线b可以改变电流方向;
B.b向左移动时,灯泡变亮,说明铅笔芯是导电的;
C.该实验说明导体的电阻与导体的横截面积有关;
D.灯泡发光时,灯丝中自由电子移动的方向是从右到左。
【答案】D
【详解】A.灯泡与铅笔芯串联,电源电压不变,当铅笔芯电阻连入电路的电阻变化时,电流大小发生变化,但电流方向不变,故A错误;
BC.当导线夹b向左移动时,铅笔芯接入电路的长度变长、连入的电阻变大,电路电流减小,灯泡变暗,可说明铅笔芯是导电的,导体的电阻与导体的长度有关。故BC错误;
D.在电源外部电流总是从电源的正极出发,经过用电器,回到电源的负极的,如图所示电路,开关闭合后,电流方向为从左到右;灯丝中的自由电子移动的方向是从右到左,故D正确。
故选D。
【变式3-2】如图所示,是闭合电路中,滑动变阻器的接法,下列判断正确的是( )
A.滑片向左移动,变阻器的阻值变大
B.滑片向右移动,变阻器的阻值变大
C.电流必须从上接线柱流进变阻器,从下接线柱流出
D.电流必须从下接线柱流进变阻器,从上接线柱流出
【答案】A
【解析】
AB.由图示知,滑动变阻器下端的接线柱接在右端,则滑片远离右下接线柱即向左移动时,电阻丝接入电路的长度变大,阻值变大,故A正确,B错误;
CD.变阻器中电流的流向没有限定,所以电流可由上接线柱流入,由下接线柱流出,也可由下接线柱流入,上接线柱流出。故CD错误。
故选A.
【变式3-3】如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.滑动变阻器接入了左半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,故A不符合题意;
B.滑动变阻器接入了左半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器接入了右半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大,故C符合题意;
D.滑动变阻器为定值电阻接入了电路,滑片移动,连入电路的电阻丝不变,电阻不变,故D不符合题意。
故选C。
【变式3-4】如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片向左滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,滑动变阻器连入电路的电阻变小,故A不符合题意;
B.滑动变阻器的左下方接线柱和右上方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器的左上方接线柱和右下方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变长,所以电阻变大,故C符合题意;
D.滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变,故D不符合题意。
故选C。
【题型4 滑动变阻器的应用-电位器】
【例4】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。
【变式4-1】电位器和滑动变阻器都是变阻器,它们的原理都是通过改变导体接入电路中的长度从而改变电流。如图是某电位器的结构示意图,电阻片R的两端分别与接线端A、C相连,滑动片P的一段通过转轴O与接线端B相连,另一端与电阻片R接触良好,并能绕转轴O在电阻片R上滑动。下列说法中正确的是( )
A.若利用电位器改变小灯泡的亮度,必须使电位器与小灯泡并联
B.把A、B接入电路中,当滑动片P顺时针转动时,电路中的电流变小
C.把B、C接入电路中,当滑动片P顺时针转动时,接入电路的电阻变大
D.把A、C接入电路中,当滑动片P顺时针转动时,接入电路的电阻变大
【答案】C
【详解】A.由题意可知,电位器通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的,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,故A错误;
B.把A、B接入电路中,当滑动片P顺时针转动时,电位器电阻丝接入电路的长度变短,接入电路的电阻变小,电流变大,故B错误;
C.把B、C接入电路中,当滑动片P顺时针转动时,电位器电阻丝接入电路的长度变长,接入电路的电阻变大,故C正确;
D.把A、C接入电路中,电位器的电阻丝全部接入电路,当滑动片P顺时针转动时,电位器接入电路的电阻不变,故D错误。
故选C。
【变式4-2】如图甲是常用的一种亮度可调的台灯,图乙为其用于调亮度的电位器结构图,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与金属滑片相连,转动旋钮,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变台灯两度,下列分析正确的是( )
A.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,台灯变亮
B.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
【答案】D
【详解】AB.若只将a、c接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变台灯亮度,故AB错误;
C.若只将a、b接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,台灯变暗,故C错误;
D.将b、c接入电路中,滑片的右侧电阻接入电路,故若顺时针转动旋钮时,电阻变小,故电流变大,台灯变亮,故D正确。
故选D。
【题型5 滑动变阻器移动导致的电表示数变化】
【例5】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。
【变式5-1】为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,故A符合题意;
B.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故C不符合题意;
D.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
【变式5-2】如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动,下列分析判断正确的是( )
A.电流表A₂和A₁的示数都变小
B.电流表A₂的示数变小,电流表A1的示数不变
C.电压表V与电流表A₁的示数的比值变小
D.电压表V与电流表A₂的示数的比值保持不变
【答案】D
【详解】电源电压保持不变,闭合开关S,R1、R2并联,滑动变阻器的滑片左右移动,电压表V测并联电路的电压U均不变。
AB.将滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器的电阻R2变大,所在支路的电流I2减小;电流表A2测定值电阻R1的电流I2,电流表A2的示数不变;电流表A1测干路的电流I,根据I=I1+I2可知,电流表A1的示数变小;故AB错误;
C.并联电路的电压相等,干路中的电流表A1的示数变小,电压表V与电流表A₁的示数的比值变变大,故C错误;
D.并联电路的电压相等,支路中的电流表A2的示数不变,电压表V与电流表A2的示数的保持不变,故D正确。
故选D。
【变式5-3】如图所示的电路中,电源电压不变,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数不变
【答案】B
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电流表测干路电流,电压表测并联电压,即电源电压;电源电压不变,因此电压表示数不变,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由欧姆定律可知,R2所在支路电流减小,所以干路电流变小,因此电流表示数变小,故B正确,ACD错误。
故选B。
【变式5-4】如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片适当左移,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数不变、电流表A2示数变小
B.电流表A1示数变大、电压表V示数不变
C.电流表A2示数变大、电压表V示数变小
D.电流表A2示数变大、电压表V示数不变
【答案】D
【解析】
如图,小灯泡与滑动变阻器并联,电流表A1测量通过小灯泡的电流,电流表A2测量干路电流;在滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,小灯泡所在的支路两端的电压为电源电压保持不变(并联电路各支路两端的电压均等于电源电压),故通过小灯泡的电流不变,即电流表A1的示数不变;滑动变阻器所在的支路电阻变小,电流变大,故干路的电流变大(并联电路中干路电流等于各支路电流之和),即电流表A2的示数变大;电压表V测量电源电压保持不变。
故选D。
【题型6 电阻箱】
【例6】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的 来改变电阻的。若此变阻器铭牌标有“20Ω 1A”字样,“1A”的含义:该滑动变阻器允许通过的 。如图所示,电阻箱的示数是 Ω。
【答案】 长度 最大电流为1A 506
【详解】 [1]根据滑动变阻器的制成原理可知:滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻的,从而达到改变电路中电流的目的。
[2]滑动变阻器铭牌上标有的电流值表示滑动变阻器允许通过的最大电流值,标有的电阻是滑动变阻器的最大电阻值“1A”的含义:该滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。
[3]电阻箱接入电路的电阻
R=0×1000Ω+5×100Ω+0×10Ω+6×1Ω=506Ω
【变式6-1】滑动变阻器铭牌上面标有电流值和电阻值,如图甲所示,其中1.2A表示 。图乙中电阻箱的读数是 Ω。
【答案】 允许通过的最大电流是1.2A 3204
【详解】[1]变阻器上标有电流值表示变阻器允许通过的最大电流,即1.2A表示允许通过的最大电流是1.2A。
[2]图乙中电阻箱的读数是
【变式6-2】关于图中的电阻箱,下列说法错误的是( )
A.电阻箱是一种变阻器 B.阻值可调范围为0~10000Ω
C.最小分度值为1Ω D.电阻箱读数是622Ω
【答案】B
【解析】A.可以通过调节旋钮从而改变电阻,故电阻箱是一种变阻器,故A正确,A不符合题意;
B.电阻箱只能调节整数位,不能涉及小数,阻值可调范围为0~9999Ω,故B错误,B符合题意;
C.最小的是×1,代表个位上的数,最小的每一格是1Ω,故C正确,C不符合题意;
D.此时电阻箱千位上为零,百位数为6,十位数为2,个位数为2,故读数为622Ω,故D正确,D不符合题意。
故选B。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$