16.4 变阻器 同步练 2025-2026学年人教版九年级全一册物理

第16章 电压 电阻 第4节 变阻器 分层练习 一、基础题 1. 下列关于滑动变阻器的说法中，正确的是（ ） A. 滑动变阻器是通过改变导体的材料来改变电阻的 B. 滑动变阻器接入电路时，必须同时选用上面两个接线柱或下面两个接线柱 C. 滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”，表示其最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为1A D. 滑动变阻器接入电路后，滑片移动时，电路中电流一定改变 2. 滑动变阻器的核心工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻，从而改变电路中的________。在电路图中，滑动变阻器的符号是________。 3. 如图所示，滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱，若要使滑片P向右移动时接入电路的电阻变小，应选用的接线柱组合是（ ） A. A和C B. A和B C. C和D D. B和D 4. 生活中，调节收音机音量的电位器本质上是一个________，它通过________改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流，实现音量调节。 二、提升题 5. 某同学连接电路时，将滑动变阻器的接线柱A和C接入电路，闭合开关后，滑片P向右移动，下列说法正确的是（ ） A. 接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，电流变小 B. 接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电流变大 C. 接入电路的电阻丝长度不变，电阻不变，电流不变 D. 接入电路的电阻丝长度变长，电阻变小，电流变大 6. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P向右移动，小灯泡的亮度会________（选填“变亮”“变暗”或“不变”），电压表的示数会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。请简要说明理由：________________________________。 7. 将一个“2.5V 0.3A”的小灯泡与一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器串联在电源电压为3V的电路中，闭合开关后，为使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻应为________Ω。若滑片移动到最大阻值处，电路中的电流为________A（忽略温度对灯丝电阻的影响）。 8. 为探究滑动变阻器的正确使用方法，某同学进行了如下操作： （1）将滑动变阻器的接线柱A和D接入电路，闭合开关后，发现小灯泡亮度不变，可能的原因是________________； （2）改正错误后，闭合开关前，应将滑片P移到________（选填“阻值最大”或“阻值最小”）处，目的是________________； （3）若要使小灯泡由暗变亮，滑片P应向________（选填“靠近A端”或“靠近B端”）移动，此时电路中电流变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻________。 三、拓展题 9. 数字电位器是一种用数字信号控制电阻的集成电路，与传统机械式滑动变阻器相比，其优点是（ ） ① 耐震动 ② 噪声小 ③ 寿命长 ④ 只能手动调节 A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④ 10. 在新能源汽车的电池管理系统中，常使用高精度滑动变阻器监测电池的充放电状态。若某滑动变阻器的电阻变化范围为0~100Ω，通过它的电流变化范围为0.01A~0.5A，当它接入电路的电阻为50Ω时，其两端的电压可能为（ ） A. 0.2V B. 2V C. 20V D. 50V 11. 如图所示是一种基于滑动变阻器原理的油位传感器，浮子随油面升降带动滑片P移动，从而改变接入电路的电阻，通过电流表的示数反映油位高低。下列说法错误的是（ ） A. 油位升高时，滑片P向上移动，接入电路的电阻变小 B. 油位降低时，电路中电流变小，电流表的示数变小 C. 该传感器的工作原理是通过改变电阻丝的长度来改变电阻 D. 若将电流表换成电压表，也能实现油位监测（电路连接合理） 四、实验探究题 12. 某实验小组进行“练习使用滑动变阻器”的实验，实验器材有：电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、导线若干。 （1）实验目的是练习滑动变阻器的使用，探究其对电路中________和________的影响。 （2）请画出实验的电路图（小灯泡额定电压为2.5V）。 （3）连接电路时，开关应处于________状态，滑动变阻器的滑片应移到________端（选填“左”或“右”，结合你画的电路图说明）。 （4）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，可能的故障是________________。 13. 为探究滑动变阻器接入电路的接线柱组合对电阻变化的影响，某同学设计了如下实验： 实验器材：滑动变阻器（A、B为下面接线柱，C、D为上面接线柱）、电源、开关、电流表、导线若干。 实验步骤： ① 将接线柱A和C接入电路，闭合开关，记录电流表的示数I₁； ② 保持滑片位置不变，将接线柱换成A和D，记录电流表的示数I₂； ③ 保持滑片位置不变，将接线柱换成B和C，记录电流表的示数I₃； ④ 保持滑片位置不变，将接线柱换成C和D，记录电流表的示数I₄。 （1）实验中，电流表的示数大小反映了________________。 （2）预期实验结果：I₁________I₂（选填“=”“>”或“<”），原因是________________；I₃与I₁的大小关系取决于________________；I₄的示数________（选填“最大”“最小”或“不变”），原因是________________。 （3）该实验的结论是：滑动变阻器接入电路时，若选用“一上一下”接线柱，电阻由________决定；若选用“同上”接线柱，电阻________；若选用“同下”接线柱，电阻________。 14. 某同学发现滑动变阻器在使用时，滑片移动不顺畅，且调节电阻时电流变化不连续，猜想可能与滑片和电阻丝的接触情况有关。请你设计一个实验验证该猜想，写出实验步骤、现象及结论。 实验器材：滑动变阻器、电源、开关、电流表、导线若干。 实验步骤： ① ________________________________； ② ________________________________； ③________________________________ 。 实验现象及结论： ① 若_______________________________，则猜想成立； ② 若_______________________________，则猜想不成立。 15. 现有两个滑动变阻器，规格分别为“10Ω 2A”和“50Ω 1A”，请设计实验比较它们调节电阻的精细程度，写出实验方案。 （1）实验原理：________________________。 （2）实验器材：两个滑动变阻器、电源、开关、电流表、电压表、定值电阻R（5Ω）、导线若干。 （3）实验步骤： ① 按电路图连接电路，将“10Ω 2A”的滑动变阻器接入电路，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为1V，记录滑片的位置； ② 保持电压表的示数不变，缓慢移动滑片P，每次移动相同的距离，记录电流表的示数变化，重复3次； ③ 更换滑动变阻器为“50Ω 1A”，重复步骤①②； ④ 比较两次实验中，相同滑片移动距离下，电流表示数变化的大小。 （4）实验结论：若________________，则该滑动变阻器调节更精细；若________________，则该滑动变阻器调节更粗糙。 （5）拓展思考：为什么相同移动距离下，有的滑动变阻器电流变化更明显？。 答案解析 1. 答案：C 解题思路： 滑动变阻器的核心原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻，逐一分析选项： A：改变电阻的方式是“长度”而非“材料”，A错误； B：接入电路需遵循“一上一下”接线原则，若接上面两个接线柱（C、D），电阻为零；接下面两个接线柱（A、B），电阻为最大阻值，均无法调节，B错误； C：铭牌上“20Ω”表示最大阻值，“1A”表示允许通过的最大电流，C正确； D：若滑片移动时，接入电路的电阻丝长度未变（如接“同上”或“同下”接线柱），电流不变，D错误。 易错点提醒： 易混淆“接线柱接法”与“电阻变化”，误认为“任意接线柱组合都能调节电阻”，需牢记“一上一下”是调节电阻的前提。 2. 答案：长度；电流； 解题思路： 滑动变阻器的工作原理：通过滑片移动改变接入电路中电阻丝的长度，电阻随之改变；根据欧姆定律I=U/R，电源电压不变时，电阻变化会导致电路中电流改变； 电路图中，滑动变阻器的标准符号需体现“电阻丝绕圈”和“滑片”，核心是标注接线柱相关结构。 易错点提醒： 易将“工作原理”误写为“改变横截面积”，需明确滑动变阻器仅通过“长度变化”调节电阻，横截面积固定不变。 3. 答案：D 解题思路： 滑动变阻器“一上一下”接线时，接入电路的电阻丝是“下面接线柱到滑片的部分”： 选项A（A和C）：接入电阻丝为“A到P”，滑片右移时，A到P的长度变长，电阻变大，A错误； 选项B（A和B）：接下面两个接线柱，电阻为最大阻值，无法调节，B错误； 选项C（C和D）：接上面两个接线柱，电阻为零，无法调节，C错误； 选项D（B和D）：接入电阻丝为“B到P”，滑片右移时，B到P的长度变短，电阻变小，D正确。 易错点提醒： 易判断错“接入电阻丝的部分”，需记住“接入电路的电阻丝由下面接线柱决定”，滑片靠近下面接线柱时，电阻变小。 4. 答案：变阻器（或电位器）；改变接入电路中电阻丝的长度 解题思路： 电位器的本质是滑动变阻器，其工作原理与滑动变阻器一致：通过旋转旋钮带动滑片移动，改变接入电路中电阻丝的长度，进而改变电流，实现音量调节（电流越大，音量越大）。 易错点提醒： 易将“电位器本质”误写为“电阻器”，需明确“电位器是可调节的变阻器，而非固定阻值的电阻器”。 5. 答案：A 解题思路： 接线柱A和C接入电路时，接入电路的电阻丝是“A到P”的部分： 滑片P向右移动，A到P的长度变长，电阻变大； 电源电压不变，由I=U/R可知，电阻变大，电流变小，A正确。 易错点提醒： 易混淆“滑片移动方向与电阻丝长度的关系”，需先明确“下面接线柱”，再判断滑片移动对“下面接线柱到滑片长度”的影响。 6. 答案：变暗；变小；滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由I=U/R可知电路中电流变小；小灯泡的实际功率P=I²R灯（R灯不变），电流变小则实际功率变小，故亮度变暗；电压表测小灯泡两端电压，U灯=IR灯，电流变小则电压表示数变小 解题思路： 电路为小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压： 滑片右移→滑动变阻器接入电阻变大→总电阻R总=R灯+R滑变大； 电源电压U不变，由I=U/R总→电路电流I变小； 小灯泡亮度由实际功率决定，P实=I²R灯（R灯视为不变）→I变小→P实变小→亮度变暗； 电压表测U灯，由U灯=IR灯→I变小→U灯变小→电压表示数变小。 易错点提醒： 易忽略“总电阻变化”的中间过程，直接判断“滑片移动与亮度的关系”，需通过“电阻→电流→功率”的逻辑链条推导，避免主观臆断。 7. 答案：1.67（或5/3）；0.12 解题思路： 第一步：求小灯泡正常发光时滑动变阻器的电阻： 小灯泡正常发光时，U灯=2.5V，I灯=0.3A； 串联电路中电流处处相等，I滑=I灯=0.3A； 滑动变阻器两端电压U滑=U总-U灯=3V-2.5V=0.5V； 由欧姆定律得R滑=U滑/I滑=0.5V/0.3A≈1.67Ω。 第二步：求滑片在最大阻值处的电流： 小灯泡电阻R灯=U灯/I灯=2.5V/0.3A≈8.33Ω； 总电阻R总=R灯+R滑最大=8.33Ω+20Ω=28.33Ω； 电路电流I=U总/R总=3V/28.33Ω≈0.12A。 易错点提醒： 易忘记“串联电路电压规律”，直接用电源电压计算滑动变阻器的电阻，需明确串联电路中各用电器电压之和等于电源电压。 8. 答案： （1）滑动变阻器接了上面两个接线柱（C、D）或下面两个接线柱（A、B）； （2）阻值最大；保护电路（防止电流过大损坏元件）； （3）靠近A端（或根据接线柱调整，核心是使接入电阻丝长度变短）；变小 解题思路： （1）小灯泡亮度不变，说明滑动变阻器电阻未变化，可能是“同上”（电阻为零）或“同下”（电阻最大）接线； （2）闭合开关前，滑片移到阻值最大处，可使初始电流最小，保护电源、电流表等元件； （3）小灯泡由暗变亮，说明电流变大，滑动变阻器电阻需变小，即接入电路的电阻丝长度变短，需向靠近“下面接线柱”的方向移动滑片。 易错点提醒： 易将“闭合开关前滑片位置”误写为“阻值最小处”，需牢记“阻值最大处是电路保护的关键操作”，避免初始电流过大损坏元件。 9. 答案：A 解题思路： 数字电位器的核心优势是基于集成电路设计，对比传统机械式滑动变阻器： ① 耐震动：无机械摩擦接触，抗震性强，正确； ② 噪声小：电子控制避免机械接触噪声，正确； ③ 寿命长：无磨损，使用寿命远超机械式，正确； ④ 只能手动调节：数字电位器可通过程序控制，支持自动调节，错误。 综上，①②③正确，A选项符合要求。 易错点提醒： 易受“传统电位器认知”影响，误认为“电位器只能手动调节”，需了解数字电位器的“电子控制特性”。 10. 答案：B 解题思路： 滑动变阻器两端电压U=IR，结合电流范围0.01A~0.5A和电阻50Ω： 最小电压Umin=IminR=0.01A×50Ω=0.5V； 最大电压Umax=ImaxR=0.5A×50Ω=25V； 电压需在0.5V~25V之间，选项中只有2V符合，B正确。 易错点提醒： 易忽略“电流范围”的限制，直接用单一电流计算，需结合滑动变阻器的额定电流范围推导电压区间。 11. 答案：D 解题思路： 油位传感器的工作原理与滑动变阻器一致，分析选项： A：油位升高→浮子上升→滑片P向上移动→接入电阻丝长度变短→电阻变小，A正确； B：油位降低→滑片向下移动→电阻变大→电源电压不变→电流变小→电流表示数变小，B正确； C：核心原理是改变电阻丝长度，与滑动变阻器一致，C正确； D：若换用电压表，需明确电压表测量对象：若电压表并联在滑动变阻器两端，油位变化时电压不变；若直接替换电流表，电路相当于开路（电压表电阻极大），无法监测，D错误。 易错点提醒： 易误认为“电流表和电压表可直接替换”，需牢记“电流表串联、电压表并联”的使用规则，替换后电路连接方式需同步调整。 12. 答案： （1）电流；电压（或小灯泡亮度）； （2） （3）断开；阻值最大（如电路图中滑动变阻器接A和C，滑片移到B端，使接入电阻丝最长）； （4）小灯泡断路 解题思路： （1）实验核心是探究滑动变阻器对电路电流、用电器电压（或亮度）的调节作用； （2）电路图需遵循“串联分压、并联测压”原则，电流表测总电流，电压表测小灯泡两端电压； （3）连接电路时开关必须断开（防短路），滑片移到阻值最大处（防电流过大）； （4）小灯泡不亮、电流表无示数（电路断路），电压表有示数且接近电源电压（电压表两端与电源连通），故故障为小灯泡断路。 易错点提醒： 易在电路图中“电压表接反”或“电流表并联”，需明确电压表“正进负出”且并联在被测用电器两端，电流表串联在电路中。 13. 答案： （1）滑动变阻器接入电路的电阻大小（电流越大，电阻越小）； （2）=；接入电路的电阻丝长度由下面接线柱A决定，上面接线柱C、D不影响电阻大小；滑片位置（A到P的长度与B到P的长度关系）；最大；接上面两个接线柱，电阻为零，电流最大； （3）下面接线柱到滑片的电阻丝长度；为零（最小）；为最大阻值（不变） 解题思路： （1）电源电压不变，由I=U/R，电流表示数直接反映滑动变阻器接入电阻的大小； （2）① 接线柱A和C、A和D：均为“一上一下”且下面接线柱为A，接入电阻丝长度相同，故I₁=I₂；② 接线柱A和C、B和C：下面接线柱不同，接入电阻丝长度取决于滑片位置（靠近A则A到P短，靠近B则B到P短）；③ 接线柱C和D：“同上”接线，电阻为零，电流最大； （3）归纳接线规律：“一上一下”由长度决定，“同上”电阻为零，“同下”电阻最大。 易错点提醒： 易误认为“上面接线柱会影响电阻大小”，需明确“上面接线柱仅起到导电作用，接入电阻丝长度由下面接线柱唯一决定”。 14. 答案： 实验步骤： ① 按“一上一下”原则连接滑动变阻器、电源、开关、电流表，组成串联电路； ② 闭合开关，缓慢移动滑片P，观察电流表的示数变化是否连续，同时感受滑片移动是否顺畅； ③ 重复步骤② 3次，记录现象。 实验现象及结论： ① 若电流表的示数变化不连续（出现跳跃），且滑片移动不顺畅，则猜想成立； ② 若电流表的示数变化连续，且滑片移动顺畅，则猜想不成立 解题思路： 实验核心是“验证滑片与电阻丝接触情况对调节效果的影响”： 接触不良→滑片移动时电阻突变→电流突变（示数不连续），且机械卡顿； 接触良好→电阻渐变→电流渐变（示数连续），且移动顺畅。 易错点提醒： 易忽略“电路连接方式”，需确保滑动变阻器“一上一下”接线，避免因接线错误导致的电流不变，影响实验判断。 15. 答案： （1）在电压不变时，电流与电阻成反比（I=U/R），通过电流变化幅度反映电阻调节的精细程度； （4）“50Ω 1A”滑动变阻器在相同滑片移动距离下，电流表示数变化更小；“10Ω 2A”滑动变阻器在相同滑片移动距离下，电流表示数变化更大； （5）滑动变阻器的单位长度电阻变化率不同，“50Ω 1A”的电阻丝更长，相同移动距离下电阻变化量更小，电流变化更平缓，调节更精细 解题思路： （1）实验原理基于欧姆定律，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端电压（保持不变），电流变化直接反映滑动变阻器电阻变化； （4）调节精细程度的判断标准：相同滑片移动距离下，电流变化越小，说明电阻变化越平缓，调节越精细； （5）核心原因是“电阻丝长度与总阻值的关系”：单位长度电阻变化率越小，相同移动距离对应的电阻变化量越小，电流变化越平缓。 易错点提醒： 易混淆“总阻值大小”与“调节精细程度”，误认为“总阻值小调节更精细”。 学科网（北京）股份有限公司 $