专题2 类型2 类滑动变阻器类-【一战成名新中考】2026中考物理·纯练版总复习·重难计算突破

一战成名目 类型2类滑动变阻器类 8.“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一图甲是某女生测试示意图.图乙是学习小组设计 的测试仪电路原理图，电源电压恒为4.5V,电压表测量范围为0~3V,定值电阻R。=102,滑动 变阻器R,由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为12/cm,允许通过的最大电流为 0.3A.为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处.测试时， 通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结 果.下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系. 初三女生测试等级标准 不合格 合格 良好 优秀 滑片移动距离L/cm <3.7 3.7≤L<16.7 16.7≤L<20.1 ≥20.1 (1)滑片P在起始位置A点时，闭合开关S,通过R。的电流为0.3A,请计算此时R。两端电压 大小 电 (2)请推导出电压表示数U测与滑片移动距离L之间的关系式；为保护电路安全，说明滑片移动 学综 的范围。 (3)该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换R。来实现 合计 算 最大程度增加测试范围，请计算替换电阻R,的最小值 塑料挡板 5 甲 第8题图 重难计算突破·物理 33 一战成名目 9.(2024宿迁)新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数.小明根据所学的知 识设计了电子量角器，电路如图所示，电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~ 3V,O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻R 与指针旋转角度0成正比，电源电压恒为6V,R。为电阻箱.将滑片OP旋转至M处，调节R。的 阻值，使电路中电流为0.6A. (1)求电阻箱接入电路的阻值； (2)调节0为90°时，电流表示数为0.3A,求此时电压表示数； (3)为能满足测量0~180的要求，重新调节电阻箱R。,求满足要求的R。的最小阻值， M 电学综合计算 第9题图 34 重难计算突破·物理 一战成名目 10.(2024烟台)为了方便学生就餐，某学校餐厅使用了一款智慧餐盘，该系统可以自动识别餐盘中 食品的种类和质量，并在显示屏上显示出价钱，通过人脸识别系统自动扣费.某实践小组在了 解智慧餐盘的工作原理后，他们利用电压恒为24V的电源、测量范围为0~15V的电压表、定 值电阻R。、滑动变阻器R(最大阻值为1002)等器材设计了一款自动称量装置，使用时，物体 的质量可以从标注质量后的电压表表盘上直接读出.当餐盘不放物体时，滑片P恰好位于滑动 变阻器的a端，如图甲所示.闭合开关S,滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端的过程中，电 压表的示数由0逐渐增大到15V,此过程的最大称量质量为2kg.实践探究过程中同学们还发 现，滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比，滑动变阻器α端与滑片P所在位置 之间的阻值和a、P之间的距离成正比.求： 0.4 横 绝缘体 横杆 (kg 弹簧 弹簧 15(V 电 甲 乙 丙 第10题图 学综合计 (1)定值电阻R。在电路中的作用是什么？阻值为多少？ (2)整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？ (3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为多少（结果保留一位小数）？此时对 应的物体质量为多少？ (4)实践小组在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现，表盘上原刻度的每一小格对应的质 量值是不同的，即质量刻度不均匀，如图乙所示.请设计一个可以实现质量刻度均匀的电路，在 图丙方框内画出，并从节能的角度对甲、丙两个电路作出评价 重难计算突破·物理 35 一战成名目 11.(2025河南)图甲为一款测量液体密度的装置设计图.电源电压为12V,R。为一定值电阻，MW间 是足够长的轻质导线，金属棒竖直固定且粗细均匀.一弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端， 与金属棒之间无摩擦且接触良好.已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如 图乙所示.容积为40cm3的小桶通过轻绳挂在弹簧下端，闭合开关S,桶内未装液体时，电流表 示数为0.2A:测量密度时，需在桶内装满待测液体，通过读取电流表示数可得出液体密度.（不 计弹簧、滑片及小桶的质量) ↑R/2 50 000 40 30f A 金属棒川 20- 日小桶 10f--F- 00.20.40.60.81.0F 乙 第11题图 电学综合计 (1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体，此过程中电流表的示数 (选填“增大”或“减 小”) (2)电路中定值电阻R。的阻值为多少？ (3)当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3A,该液体的密度为多少？(g取10N/kg) (4)电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低.用此装置测量液体密度时，若仍将电源电压 视为12V,会导致所测液体的密度（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 36 重难计算突破·物理 一战成名目 12.某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示.装有 挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端 固定，右端与滑块相连.挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为30cm,阻值为152， 电源电压U恒为9V,保护电阻R。为3Ω，电压表测量范围0~3V.弹簧弹力F与弹簧长度改 变量x的关系如图乙所示.无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数， 计算并查阅下表数据可知风速及风级 F/N 挡风板 w. 滑块， 12 B R。iS 4 8121620x/cm 乙 丙 第12题图 风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级 电 风速v(米/秒) 0.3~1.5 1.6-3.3 3.45.4 5.57.9 8.0≈10.7 10.8~13.8 学综合计 风压p(帕) 0.0551.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9119 (1)无风时，求通过R。的电流； (2)为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级； (3)某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速v预计为10/s,在原有电路元 件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完 整.小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压 与风速的平方成正比，其关系式为p=(其中飞为常量，数值为0.6)，假设你为该小组成员，请 你计算出风速为10m/s时，改进后的电路中电压表的示数. 重难计算突破·物理 37一战成名目 P低温 W_0.56kW·h-0.2kW=200W, t 2.8h 据P人可得两电阻R,K串联时的总电阻 U2(220V)2 R-P200 W 2422, 根据电阻串联特点可得，电阻R,的阻值 R,=R串-R2=2422-882=1542; (3)根据串联电路的特点可知：防干烧的温控开关S 应串联在电路中，由于需要设计成三个挡位，则可采取 两个不同阻值的电阻分别连入或两个电阻串联三个状 态，故电路图如下： 相线 中性线o 第7题答图 闭合S,S2接a,S,闭合时，只有电阻R2接人电路，为 高温挡； 闭合S,S2接a,S,断开时，两电阻串联，为低温挡； 闭合S,S2接b,S1断开，只有电阻，接入电路，为 重 中温挡. 计算 8.解：(1)开关闭合时，R。与R1串联，P在起始位置A时， 14=11=1=0.3A, 破 由只得，定值电阻风，两端电压 U=1R=0.3A×102=3V; (2)滑片移动Lcm时，电阻棒的电阻 54 R,'=(5+L)cm×12/cm=(5+L)n, 若此时电压表示数为U则，根据串联电路电压规律，R。 两端电压U。=U-Uw=4.5V-U测， 由串联分压原理可知， 会是 U满(5+L)2 4.5V-0w102 解得w=5+)2x4.5v (15+L)2 因电压表测量范围为0~3V,为保护电路安全，U测最 大为3V.则3v:5新码裤片核动语离 L最大为L=15cm, 所以滑片移动的范围为0~15cm; (3)由表格数据和电路图可知，滑片越往右移动，测试 等级越高，但同时电压表示数也会逐渐增大甚至超出 54 参考答案与重 测量范围造成电路不安全.所以在最大程度增加测试 等级范围且保证电路各元件安全的情况下，即滑片P 移到最右端时取最大值，电压表示数不能超过U'=3V, 此时滑动变阻器的最大阻值 R1ma=30cm×12/cm=302, U,'3V 此时通过R,的电流为1'= 300-0.1A, 替换电阻的最小值 0_V-U'_4.5v-3 R,= 21'0.1A -=152 9.解：(1)将滑片OP旋转至M处时，半圆弧电阻接入电 路的阻值为零，此时只有R。接入电路，已知此时电路中 电流为I=0.6A,根据欧姆定律可得，电阻箱接人电路 的阻值R,=70.6A U 6V =102: (2)由图知，电阻箱R。与半圆弧电阻串联，电压表测半 圆弧电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，调节0 为90°时，电流表示数为0.3A, 则R两端的电压U。='R。=0.3A×102=3V, 根据串联电路的电压特点可得，此时电压表的示数 U,=U-U。=6V-3V=3V; (3)设半圆弧电阻的最大阻值为R大，调节0为90°时 半圆弧电阻接人电路的电阻为2R大，此时电路的总 U-6V=20, 电阻R8=下0.3A 由串联电路的电阻特点可知半圆弧电阻接入电路的阻 值R=R。-R,=200-100=100. 则R大=202； 由图知，所测角度越大，半圆弧电阻接入电路的阻值越 大，由串联分压的规律可知半圆弧电阻分得的电压越 大（即电压表示数越大），则电阻箱分得的电压越小：当 电压表的示数为最大值3V时，由串联电路的电压特点 可知，R,两端的最小电压 U小=U-Uv大=6V-3V=3V; 因为两者的电压相等，所以根据串联分压的规律可知 电阻箱的最小阻值与半圆弧电阻的最大阻值相等，即 R小=R大=202. 10.解：(1)定值电阻R。在电路中的作用是与R串联分 压，保护电路：滑片在b端时的电流 会05 1= 题解析·物理 R。两端电压U。=U-U。=24V-15V=9V, U。9V R的阻值R,=70.15A60D. (2)滑片在b端时，电路消耗的电功率 P=U1=24V×0.15A=3.6W, 滑片在a端时，电路消耗的电功率 发 -=9.6W, 整个电路消耗的电功率的变化范围是3.6~9.6W; (3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器 接入电路的阻值R'-子×10n=50D, 此时电路总电阻R。=R。+R′=602+502=1102， 在串联电路中”_ R。R,此时电压表示数 UR'24V×502 URR ≈10.9V; 1102 滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正 比，滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端，最大称量 质量为2kg,所以滑片移到中点时对应的物体质量为 1 kg; (4)要使表盘上刻度均匀，必须保证电流不变，电压表 示数与它所测量的阻值成正比，电路如答图所示：与 图甲相比，该电路电流最小且保持不变，根据W=U 可知，相同时间内答图电路比图甲电路更节能。 第10题答图 11.(1)增大【解析】分析电路可知，R。和金属棒串联， 电流表测电路中电流；闭合开关$，向桶内缓缓注入液 体，此过程中滑片下移，金属棒接人电路的阻值变小， 厕电路的总电阻变小，根据令可知，电流表的示数 增大 解：(2)桶内未装液体时，电流表示数为0.2A,弹簧所 受拉力为零，由图乙可知，此时金属棒R接人电路的 U.12V 阻值为500，电路中总电阻Re=70.2A=60: 则定值电阻R,的阻值 R。=Ra-R=602-502=102; (3)当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3A, 参考答案与重难 一战成名目 U_12Y=402: 此时电路中总电阻R。'=了0.3A 则此时金属棒接入电路的阻值 R'=R'-R=402-102=302: 由图乙可知，此时弹簧所受拉力为0.4N,则液体重力 为G=0.4N, 则液体的密度为 G m-8_G 0.4N g10 N/kgx40x1=1x10'kg/m'; p= (4)偏小【解析】电路中的电源使用一段时间后，电 源电压降低，用此装置测量液体密度时，若仍将电源 电压礼为12V,根据R=号算出的总电阻偏大，则得到 的金属棒接入电路的阻值偏大，从图乙中获得的弹簧 所受拉力偏小，故测得的滚体重力箱小，根据=？ G 马-G可知，会导致所测液体的密度偏小. v gv 2.解：(1)由图甲可知，电阻丝AB和保护电阻R。串联， 电压表测电阻丝AB与电压表并联部分的电压；图甲 中无论有无风时，电阻丝AB接人电路的阻值均为 152, 则无风时，通过R的电流 计算 U 1R+R,3n+15n0.5A: 破 (2)由图甲可知，风力越大，电压表并联部分电阻丝越 长，电压表示数越大，电压表最大电压U=3V, 电阻丝AB接人电路的阻值不变，则电阻丝AB两端的 55 电压不变， 电阻丝AB两端的电压Up=IR=0.5A×152=7.5V, 当电压表示数最大时，滑片移动距离 学w70a12m 3V L=- 由图乙可得，弹簧的弹力F=6N, F风_F弹_6N 此时的风压p文30.2m30Pa,查表可知，此 时风力等级为四级； (3)当风速为10m/s时，风压p'=km2=0.6×(10m/s)2 =60Pa>30Pa,因此会超过电压表测量范围， 弹簧弹力F'=F风'=p'S=60Pa×0.2m2=12N, 由表可得，弹簧形变量为24cm,因此可将电压表测量 对象更换为滑片左侧部分的电阻，此时滑片左侧电阻 题解析·物理 55 一战成名目 R=30cm-24cmx150=30, 30 cm R 32 此时电压表示数'= XU= -x9V=1.5V. 182 改装电路如答图所示 挡风板 -w H R。US 第12题答图 13.解：(1)由图甲可知两个电阻串联，电压表测量R,两 端电压，则电路中的电流为 10.0.75v =5×105A; R,15×103D2 根据串联电路电压特点和欧姆定律可得，R,的阻值为 U2_U-U3V-0.75y=450000=45k0, R,=7=1=5x103A 由图乙可知此时光照强度为3Lx; (2)电路能测量7Lux的照度，由图乙可知R的阻值 为15k2,电压表测量范围为0~3V,电压表示数最大 重 为3V,R1为阻值范围10k2~30k2的电阻箱，根据 计算 串联分压原理有 U3U总 RR+R 酸 即U。= 2-1 U(R,'+R2) R 由于U为3V、R2'为15k且都为定值，则当R阻值 最小时，电源电压最大，则R,的阻值为10k2,此时电 56 路中的电流为1，-R,本10x10 U大3V =3×10-4A; 最大电源电压为U大=1，(R1小'+R2')=3×104A×(10× 1032+15×1032)=7.5V. 43.2元 14.解：(1)充电度数W= =36度=36kW·h; 1.2元/度 充电功率P="36W.h=72kW=7.2x10W: t30 h 60 本次充电的电流1=P-7.2×10V U360V =200A; (2)由图甲可知，R与R串联，电压表测量R两端的 电压： 根据图乙可知，当车速为0时，R。为102，此时电路中 U总 12V 的电流。R+R10n+1000.6A, 56 参考答案与重 R两端的电压U=1R=0.6A×102=6V,即电压表 示数为6V: (3)当车速为120km/h时，电压表示数为10V,则定 值电阻R两端的电压UR=U。-U,'=12V-10V=2V, 此时电路中的电流' _Ux_2V =0.2A,R的阻值 R102 U.'10V R,'=T0.2 =502. 当电压表示数为9V时，定值电阻R两端的电压 Ue'=Ua-U"=12V-9V=3V, 此时电路中的电流”= Un'3V =0.3A, R102 R的阻值R”= U."9V "0.3A =302, 由图乙可知，R。的阻值每增加10Ω，车速增加 30km/h,故此车的速度为60km/h. 15.(1)减小 解：(2)由图甲可知，闭合开关S后，R。与R串联，电 流表测电路中的电流； 由图乙可知，在托盘中放置重为2N的物体时，R= 902,此时电路总电阻为R=R.+R。=902+R。, 则电源电压U=1R=0.24A×(902+R)…① 放置重为4N的物体时，R'=30Ω，此时电路总电阻 为R′=R'+R。=302+R, 则电源电压U=1,R'=0.6A×(302+R)…② 电源电压保持不变，则①=②，即 0.24A×(902+R)=0.6A×(302+R), 解得R。=102,代人①可得U=24V; (3)在托盘中放置一个苹果，电流表指针指在满刻度 的位置，即电路中电流为1r=0.15A, 则此时电路中总电阻为 R -=160, 根据串联电路电阻规律，此时压敏电阻 R”=Ra-R。=1602-102=1502, 由图乙可知此时压力F=1N,而苹果产生的压力大小 等于自身的重力，故苹果重力为1N: (4)想要电子秤的测量范围增大，则压敏电阻受到的 压力变大，其阻值变小，则电路的总电阻变小，由欧姆 定律得，电路电流变大，则应将电流表的测量范围改 为0~3A. 6解：(1)当h=0时，大气压p=101x10Pa,由p=、可 题解析·物理