16.4 变阻器 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

2024—2025学年九年级物理人教版16.4 变阻器 一、单选题 1.如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数第一次为零,第二次、第三次接近3V。若故障只有一个,则可能是( ) A.灯泡断路 B.灯泡短路 C.开关断路 D.电源没电 2.如图所示,电阻箱的示数是( ) A.9182 B.2189 C.2819 D.2891 3.在班级文艺会演的筹备过程中,同学们为了渲染某些节目的主题,欲将教室里的灯光时而变亮、时而变暗.如图所示是筹备小组的同学们所设计的用滑动变阻器来调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的的方案是( ). A. B. C. D. 4.如图所示是物理兴趣小组设计的测量身高的电路图,下列有关说法正确的是( ) A.电阻R′相当于定值电阻 B.P在如图所示位置闭合开关时,R与R′并联 C.电压表测R两端的电压 D.当被测身高升高时,电压表示数变小 5.将如图所示的滑动变阻器连入电路,要求当滑片P向右移动时,电路中的电流减小,则滑动变阻器连入电路的接线柱应该是 A.a和b B.b和d C.a和d D.b和c 6.将如图所示的滑动变阻器连入电路,要求当滑动变阻器的滑片P向B端移动时,接入电路中的电阻变大,则滑动变阻器连入电路的接线柱应是( ) A.B和D B.A和C C.A和B D.B和C 7.如图为可调亮度台灯的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列说法正确的是( ) A.金属滑片属于绝缘体 B.电位器的原理和滑动变阻器不同 C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D.若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗 8.如图所示,如果电源电压不变,当滑动变阻器R2的滑动片由a滑向b,在这个过程中会出现的情况是( ) A.电流表A1、A2示数都变小 B.电流表A1、A2示数都变大 C.电流表A1示数不变,A2示数变大 D.电流表A1示数不变,A2示数变小 9.在如图所示电路中,开关闭合后,电流表的示数是0.6A,当缓慢地给线圈加热一段时间后,观察电流表的示数,可以看到电流表的示数将( ) A.小于0.6A B.等于0.6A C.大于0.6A D.无法判断 10.如图所示为滑动变阻器的四种接线方法.当滑片P向左移动时,电路中的电阻变大的接法是 A. B. C. D. 11.图中,电阻箱的示数为 A.2020 B.20 C.2012 D.2200 12.有一款台灯,可调亮暗,但无法调到不亮,下列电路一定能调到灯泡不亮的是( ) A. B. C. D. 13.图甲为某可调亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图.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,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度.下列分析正确的是( ) A.电位器与灯泡并联 B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的 C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗 14.在“练习使用滑动变阻器”的实验中,小明同学连接的实验电路如图所示。下列说法不正确的是( ) A.在闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应当移到最右端 B.闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡的亮度由暗变亮 C.闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动时电压表的示数逐渐增大 D.闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是由于滑动变阻器被短接了 15.如图所示,用滑动变阻器控制灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯变亮,则变阻器连入电路中正确的接法是( ) A.M接C,N接D B.M接C,N接B C.M接A,N接B D.M接A,N接D 二、填空题 16.如图所示的电路中,滑动变阻器连入电路的电阻丝是 段,当滑片向左移动时,连入电路的电阻丝的长度变 ,电阻变 ,灯泡亮度会变 . 17.如图,写出下列读数:如图电压表读数是 V.如图电流表读数是 A.如图电能表现在的示数是 kW•h.如图电阻箱的阻值是 . 18.如图所示的电阻箱的示数是 。 19.如图甲所示,电流表示数是 A;乙中电阻箱接入电路中的电阻是 。 三、实验题 20.海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动,碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡.小明被安排用如图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格. 小明一看,检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡,做工明显粗糙,尽管标注的有点模糊,但依稀还能辨认出“2.5 V 0.3 A”字样. (1)图中已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分,请用笔画线代替导线帮小明完成该实物电路的连接 . (2)小明连接好检测电路后,对其中一只小灯泡进行检测,得到了如表中的检测数据. 由这些数据可以看出:小灯泡在标注电压下工作时,通过它的实际电流比标注电流要 . (3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的,则造成这一问题的根本原因是 . 四、综合题 21.如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。 (1)这车钥匙实质相当于一个 ,跨上自行车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,右手把实质相当于一个 。(前两空填电路元件名称)给电动车充电时,电瓶相当于 (选填“电源”或“用电器”); (2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去接触;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币卡到充电插口的两个金属插脚,可能会造成 (选填“电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;如果人体触碰蓄电池两极,人 (选填“有”或“无”)危险; (3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关S1和S2;在行驶中用任一只手机刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,请用下面左侧元件符号、在右侧方框内设计出符合要求的电路图 。 五、计算题 22.某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置,其部分结构如图甲所示.电源电压为6V,R0为定值电阻,滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙,T为容器的阀门.某次探测时,水下机器人潜入100m深的湖底取出矿石样品M.返回实验室后,将矿石样品M悬挂于P点放入容器中,保持静止状态.打开阀门T,随着水缓慢注入容器,电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示.在电压表示数从2V变为4V的过程中,电流表示数变化值为0.2A(弹簧电阻忽略不计,矿石M不吸水,湖水密度与水相同,g=10N/kg).求: (1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强为多少? (2)定值电阻R0的阻值是多少? (3)矿石M的密度是多少kg/m3? 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C D D B D D A D 题号 11 12 13 14 15 答案 A D B D B 1.A 【详解】A.一节干电池的电压约1.5V,电源由两节干电池组成,则电源电压是 U=2 1.5V=3V 如果灯泡断路,将M接电源“+”极,N试触E接线柱,电压表示数为零,N试触F、G接线柱,电路是通路,电压表有示数,接近3V,故A符合题意; B.如果是灯泡短路,将M接电源“+”极,N试触E接线柱,电路是通路,电压表有示数,接近3V,N试触F、G接线柱,电路是通路,电压表有示数,接近3V,故B不符合题意; C.如果是开关断路,将M接电源“+”极,N试触E、F接线柱,电路是断路,电压表示数为零,N试触G接线柱,电路是通路,电压表有示数,接近3V,故C不符合题意; D.如果电源没电,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,电压表示数都为零,故D不符合题意。 故选A。 2.C 【详解】电阻箱的读数方法:用指针所指的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,即得电阻箱的示数。由图知道,电阻箱的示数是 故C正确,ABD 错误。 故选C。 3.C 【详解】A.图中灯泡短路,不符合题意,故A错误; B.图中滑动变阻器的下半部分与灯泡并联,滑片的移动只能改变滑动变阻器连人电路的大小,灯泡的亮度不能改变,故B不符合题意; C. 滑动变阻器的上半部分与灯泡串联,滑片移动滑动变阻器连入电路的阻值改变,灯泡亮度随着改变,故C符合题意; D. 滑动变阻器的与灯泡都被短路,灯泡亮度不会改变,故D不符合题意. 4.D 【详解】A.当滑片P上下移动时,R'的阻值会发生变化,所以R'是滑动变阻器,故A错误; B.如图,电路中只有一条电流路径,所以R与R′串联,故B错误; C.如图,电压表并联在R'两端,所以测量的是R'两端的电压,故C错误; D.当被测身高升高时,滑片上移,R'的阻值减小,根据串联分压原理,R'两端的电压减小,所以电压表示数减小,故D正确。 故选D。 5.D 【详解】A.接a和b,电阻丝没有接入电路中,起不到变阻的作用,故A错误不符合题意; B.接b和d,当滑片P向右滑动时,有电流通过的电阻丝长度变短,电阻变小,电流会变大,故B错误不符合题意; C.接a和d,当滑片P向右滑动时,有电流通过的电阻丝长度变短,电阻变小,电流会变大,故C错误不符合题意; D.接b和c,当滑片P向右滑动时,有电流通过的电阻丝长度变长,电阻变大,电流会变小,故D正确符合题意. 6.B 【详解】A.当B和D接入电路时,滑动变阻器将右半部分电阻接入了电路,滑片向B端移动,接入电路的电阻线变短,即接入电路的电阻变小,故A不符合题意; B.当A和C接入电路时,滑动变阻器将左半部分电阻接入了电路,滑片向B端移动,接入电路的电阻线变长,即接入电路的电阻变大,故B符合题意; C.滑动变阻器在接入电路中时,需要采用“一上一下”的接线方法;若接入A和B,则相当于接入一个定值电阻;若接入C和D,则接入电路中的电阻为零,即滑动变阻器在电路中起不到作用,故C不符合题意; D.当B和C接入电路时,电阻的大小是由滑片P的位置与接线柱B之间电阻丝的长度来决定的,当滑片向B端移动,接入电路的电阻线变短,即接入电路的电阻变小,故D不符合题意。 故选B。 7.D 【详解】A.金属滑片容易导电,是导体,故A错误; B.电位器的实质是滑动变阻器,是依靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,故B错误; C.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,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误; D.若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,逆时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,故D正确。 故选D。 8.D 【详解】电阻R1、R2之间是并联的,电流表A1测的是电阻R1中的电流,电流表A2测的是变阻器R2中的电流。根据并联电路的特点,各支路两端电压都等于电源电压,当滑片由a向b移动时,R2接入电路的电阻在变大,流过R2中的电流变小,即A2示数变小。因并联电路互不影响,所以电阻R1中的电流不变,即电流表A1中的示数不变。故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 9.A 【详解】因为温度越高电阻丝的电阻越大,所以缓慢地给线圈加热一段时间后,线圈的电阻增大,根据电阻是对电流的阻碍作用可知,电压不变时,电阻变大电流就会变小。 故选A。 10.D 【详解】要使P向左移动时,电路中的电阻变大,即接入电路的下面的电阻丝的长度变长. A.接线柱C、D接入电路,滑动变阻器接入电路的阻值为零,移动滑片,不能改变滑动变阻器接入电路的阻值,故A不符合题意; B.接线柱A、D接入电路,当滑片P向左移动时,接入电路的电阻丝AP的长度变短,所以电路中的电阻变小,故B不符合题意; C.接线柱A、B接入电路,整个电阻丝全部接入电路,无论滑片P如何移动,滑动变阻器接入电路的电阻值都为滑动变阻器的最大阻值,不发生变化,故C不符合题意; D.接线柱B、D接入电路,当滑片P向左移动时,接入电路的电阻丝PB的长度变长,所以电路中的电阻变大,故D符合题意; 故选D。 11.A 【详解】 1000的位置对应的数是2, 100的位置对应的数是0, 10的位置对应的数是2, 1的位置对应的数是0,电阻箱的示数为2020 .故选A. 点睛:电阻箱的读数方法:用“ ”所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加即可. 12.D 【详解】若灯泡两端分不到电压,灯泡一定不亮。 A.灯与变阻器串联,无论怎样移动滑片,灯泡都能分到电压,故A不符合题意; BC.灯与变阻器并联,电路不能短路,否则烧坏电源,所以无论怎样移动滑片,灯泡两端电压始终等于电源电压不变,故BC不符合题意; D.灯与变阻器并联,但灯在滑片上,当滑片在最左端时,灯被短路,灯不亮,故D符合题意。 故选D。 13.B 【详解】A.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.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,故B正确; C.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,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误; D.若只将b、c接入电路,滑片右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小,电路中电流变大,灯泡变亮,故D错误; 故选B. 14.D 【详解】A.在闭合开关之前,为了防止电路的电流过大,烧坏电器元件,滑动变阻器接入电路的阻值应该是最大,从图中可以看到,变阻器的左下端、右上端接入电路,故滑片应当移到最右端,故A正确,不符合题意; BC.闭合开关后,根据电流的流法可知,这是一个串联电路,小灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在小灯泡两端,电流表测串联电路的电流,滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值在减小,电路的电流在增大,流过小灯泡的电流在增大,小灯泡两端的电压在增大,电压表示数在增大,灯泡的亮度由暗变亮,故BC正确,不符合题意; D.这是一个串联电路,闭合开关后,电流表有示数,说明电路没有断路,电压表无示数,假如是由于滑动变阻器被短接了,根据电流的流法可知,还是有电流流过小灯泡,电压表是有示数的,这与题意不符合,所以不是由于滑动变阻器被短接了,有可能是小灯泡被短路了,故D错误,符合题意。 故选D。 15.B 【详解】滑动变阻器的滑片右移,灯泡变亮,说明电路中电流变大,由于电源电压不变,电流变大,则电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,M应该接C或D,N接B,故ACD错误,B正确。 故选B。 16. 短 小 亮 【详解】[1]由图中可知:滑动变阻器下面的接线柱为a,故变阻器接入电路中的是ap段 [2][3]当滑片P向左移动时,连入电路中电阻线的长度变短,则连入电路中的电阻变小 [4]根据欧姆定律可知,电流将变大,因为灯泡的电阻不变,电流变大,根据P=I2R可知功率变大,灯泡变亮 17. 2.4 0.5 931.6 36.8 【详解】如图1,电压表所选量程为0∼3V,对应的分度值为0.1V;根据指针所指位置可读出电压值为2.4V.图2,电流表选0∼0.6A的量程,分度值为0.02A,根据指针位置读数是0.5A.图3电能表的示数为:931.6kW⋅h.由图4可知,电阻箱的阻值是:R=3 1000 +6 100 +0 10 +8 10 =3608 . 18.624 【详解】电阻箱的示数 19. 0.2 1783 【详解】[1]如图甲,电流表接入量程,分度值为0.02A,读数为0.2A。 [2]乙图中,电阻箱接入电路中的电阻 20. 大 灯丝的横截面积不变,长度变短,导致电阻变小,在额定电压下,电流会大于标注电流 【详解】(1)电压表并联接入电路,小灯泡的额定电压为3V,电压表选择0∼3V量程;电流表串联接入电路,小灯泡正常发光的电流为0.3A,电流表选择0∼0.6A量程;如下图所示: (2)根据表中数据可知,小灯泡在标称电压下工作时,通过它的实际电流为0.320A>0.3A,故实际电流大于标称电流;(3)生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的,导致实际电流大于标称电流的原因应该是灯丝的横截面积不变,长度变短,导致电阻变小,在额定电压下,电流会大于标注电流. 点睛:(1)根据小灯泡标注的额定电流和额定电压确定电压表和电流表选择的量程;(2)根据表中的实际电流和标称电流比较得出结论;(3)影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度. 21. 开关 滑动变阻器 用电器 蓄电池 有 【详解】(1)[1]车钥匙可以控制电路的通断,实质相当于一个开关。 [2]将右手把向后旋转,旋转的角度越大,车速就越快,表明电路中的电流变大了,接入的电阻在变小,故右手把实质相当于一个滑动变阻器。 [3]给电动车充电时,电瓶消耗电能,将电能储存在电瓶中,故此时电瓶相当于用电器。 (2)[4]图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,相当于电源的两极,如果硬币卡到充电插口的两个金属插脚,相当于将电源两极直接相连,电源短路,可能会造成电池损坏。 [5]对于人体来说安全的电压是不超过36V,而图中电瓶的电压为48V,超过了人的安全电压,故如果人体触碰蓄电池两极,人有危险。 (3)[6]根据题意,两开关断开任何一个,电路都不能工作,两开关要同时闭合电机才能工作,故两开关应串联接入电路,如图所示 22.(1)1 106Pa(2)10 (3)3 103kg/m3 【分析】(1)根据pgh求出水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强;(2)由电路图可知,与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出两端的电压,根据欧姆定律表示出电路中的电流,利用电流表示数的变化量得出等式,求出的阻值;(3)①由图丙结合已知条件计算深度为0~、大于时变阻器接入电路的阻值,根据图乙得到拉力(把电学量转化为力学量);②结合图丙分析得出具体的物理过程,深度为0~时,矿石不受浮力,此时拉力等于重力;深度大于时,矿石浸没在水中,拉力最小;③根据称量法测浮力公式可得矿石浸没在水中时所受的浮力,利用可得矿石的体积,最后利用密度公式可求出矿石的密度. 【详解】(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强:p/kg; (2)由电路图可知,与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由图丙可知,当容器内水的深度在0~时,电压表的示数,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压:,电路中的电流:,由图丙可知,当容器内水的深度大于时,电压表的示数4V,两端的电压:,电路中的电流:,因电流表示数变化值为0.2A,所以,,解得: (3)当容器内水的深度在0~时,电路中的电流:,滑动变阻器接入电路中的电阻:,由图乙可知,此时拉力22.5N,当容器内水的深度大于时,电路中的电流:,滑动变阻器接入电路中的电阻:由图乙可知,此时拉力15N,由于是往容器中缓慢注水,结合图丙可知:①当容器内水的深度在0~时,矿石没有浸在水中,不受浮力,此时弹簧的拉力与重力平衡,拉力最大;②当容器内水的深度在~时,矿石浸在水中受浮力的作用,水的深度增加,浮力增大,拉力减小;③当容器内水的深度大于时,矿石浸没在水中,浮力最大且不变,此时拉力最小.由于22.5N>15N,结合上述分析可知:矿石的重G22.5N,矿石浸没在水中时拉力为15N;根据称量法测浮力可知,矿石浸没在水中时受到的浮力:,根据g可得矿石的体积:V;矿石M的密度:. 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$