16.4 变阻器(培优考点练)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-10
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摘要:
**基本信息**
本练习以“题型培优练→拓展综合练→中考真题练→新题追踪练”分层递进,覆盖滑动变阻器原理、使用、电路分析及生活应用,通过基础巩固、综合提升、中考衔接和情境创新,构建从物理观念到科学态度与责任的完整培养路径。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|题型培优练|滑动变阻器原理、构造、使用|以填空、选择为主,如原理填空题(1题)、接线柱选择题(5题),夯实物理观念|
|拓展综合练|含变阻器电路分析、跨学科应用|设多选题(21题)、作图题(23题),强化科学思维与科学探究|
|中考真题练|中考考点适配题型|直接选用中考真题(24-26题),如调光台灯电路设计,衔接阶段测评|
|新题追踪练|生活情境应用|结合电动汽车、电动自行车等新情境(27-29题),体现科学态度与责任|
内容正文:
16.4 变阻器
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································1
题型01 滑动变阻器的原理与构造
题型02 滑动变阻器的使用
题型03 含有滑动变阻器的电路分析
题型04 电位器及其使用
题型05 变阻器在生活、生产中的应用
✍拓展综合练································································································9
✍中考真题练································································································12
✍新题追踪练································································································13
✍题型培优练
✏题型01 滑动变阻器的原理与构造
1. 滑动变阻器靠改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻,从而改变电路中的电流。一个滑动变阻器上标有“30Ω 2A”的字样,其中“30Ω”表示____________,“2A”表示允许通过的___________。
【答案】 长度 最大电阻为30Ω 最大电流为2A
【详解】电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,在其他条件相同时,导体越长,电阻越大,滑动变阻器就是通过改变接入电路电阻丝的长度来改变电阻的。
滑动变阻器的铭牌上通常标有最大电阻和允许通过的最大电流,使用时要根据需要进行选择。一个滑动变阻器标有“30Ω 2A”的字样,其中“30Ω”表示滑动变阻器的最大电阻为30Ω;“2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。
2. 构造:表面附着绝缘层的电阻线紧密地绕在瓷筒上形成一个线圈,线圈的始端和末端分别接到_________两个接线柱上。在瓷筒的上方有一根金属杆固定在支架上,金属杆的两端分别有_______两个接线柱。套在金属杆上的滑动头P可以在金属杆上滑动,它的金属滑片与金属杆、线圈接触良好。
【答案】 A、B C、D
【详解】由图可知,表面附着绝缘层的电阻线紧密地绕在瓷筒上形成一个线圈,线圈的始端和末端分别接到A、B两个接线柱上。在瓷筒的上方有一根金属杆固定在支架上,金属杆的两端分别有C、D两个接线柱。
3. 如图所示,滑动变阻器接入电路的电阻丝是______(选填“CP”或“DP”)段。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的电阻将______(选填“变大”“变小”“不变”)。
【答案】 CP 变小
【详解】[1]滑动变阻器依靠改变接入电路的电阻线的长度来改变电阻。由图可知,滑动变阻器左下的C、右上的B两接线柱接入电路,所以接入电路的电阻丝是CP段。
[2]闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,CP段变短,即接入电路的电阻线的长度变短,所以变阻器连入电路的电阻变小。
4.如图所示是滑动变阻器的示意图。下列说法错误的是( )
(提示:20℃时,100cm/1mm2的铜丝的电阻约为0.017Ω,镍铬合金丝的电阻约为1Ω)
A.滑动变阻器一般要串联接入电路
B.滑动变阻器的电阻丝(镍铬合金丝)可以用铜丝代替
C.AB间是紧密缠绕在绝缘筒上的电阻丝,CD间是导体棒
D.滑动变阻器的接线应该“一上一下”
【答案】B
【详解】A.滑动变阻器的主要作用为保护电路及改变电路中电流,在使用时,滑动变阻器一般应该串联在电路中,故A正确,不符合题意;
B.在长度和粗细都相同的情况下,铜丝的电阻很小,若代替电阻丝,在移动滑片改变相同的长度时,起不到明显改变电阻的目的,故B错误,符合题意;
C.据变阻器的作用可知,AB间是紧密缠绕在绝缘筒上的电阻丝,CD是导体棒,即相当于导线,故C正确,不符合题意;
D.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝长度来改变电阻的,在使用时,滑动变阻器的接线应该“一上一下”,故D正确,不符合题意。 故选B。
✏题型02 滑动变阻器的使用
5. 如图是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,使用时,应将接线柱_____(答出一个即可)接入电路;若将接线柱_____接入电路中,相当于接入一个定值电阻;若将接线柱A、D接入电路时,滑片P向右移动,接入电路的电阻丝长度和接入电路的阻值变_____。
【答案】 上、下各选一个 A、B 大
【详解】滑动变阻器共有四个接线柱,只有上、下各一个接线柱,才能通过移动滑片改变接入电阻丝的长度来改变电阻;若同时接入A、B两个接线柱,此时把全部电阻丝接入电路,相当于一个定值电阻。
由图可知,把A、D接入电路,滑片P向右移动,接入电路的电阻丝长度变长,故接入电路的阻值变大。
6. 如图所示滑动变阻器的四种连接方法中,将滑片向右移动,使电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、图A中,滑动变阻器接入电路的是金属杆,无论怎么移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻为零,故A不符合题意;
B、图B中,接入电路的电阻丝是滑动变阻器的右边部分,滑片向右移动时,接入电路的电阻丝的长度变短,所以电路中的电阻变小,故B不符合题意;
C、图C中,接入电路的电阻丝是滑动变阻器的左边部分,滑片向右移动时,接入电路的电阻丝的长度变长,所以电路中的电阻变大,故C符合题意;
D、图D中,整个电阻丝全部接入电路,无论滑片如何移动,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D不符合题意。
故选C。
7. 电路过载、电压异常易引发用电危险,而滑动变阻器可通过改变接入电路中的阻值保障电路安全——这份电路层面的防护,正是呵护生命健康、筑牢安全防线的日常实践。如图所示的滑动变阻器中,当滑片P向右滑动时,通过电路的电流变小的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题,要求当滑片P向右滑动时,通过电路的电流变小,由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路阻值变大。
A.接入左上和右下接线柱,滑片右滑时,接入的电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大,故A不符合题意;
B.接入左下和右下接线柱,相当于接入全部电阻丝,滑片移动不改变电阻,电流不变,故B不符合题意;
C.接入左下和右上接线柱,滑片右滑时,接入的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,故C符合题意;
D.接入右下和右上接线柱,滑片右滑时电阻变小,电流变大,故D不符合题意。
故选C。
8. 在如图所示的电路中,当开关闭合后将滑片P向右滑动时,灯变亮,滑动变阻器连入电路中的接线柱应是( )
A.A和B B.C和B C.A和D D.C和D
【答案】B
【详解】滑动变阻器的接线柱选择应遵循“一上一下”原则,同时,滑片P向右滑动时,灯变亮,说明电流变大,则电阻变小,故一定选择了右下角的接线柱,所以连入电路中的接线柱可能的选择是“B和C”或者“B和D”,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
9. 如图所示,甲、乙为滑动变阻器接入电路的两种方式,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变化是( )
A.甲、乙都增大 B.甲、乙都减小
C.甲增大,乙减小 D.甲减小,乙增大
【答案】A
【详解】对于甲图,滑动变阻器接入的是右半段电阻丝,滑片P向左移动时,接入电路的电阻丝长度增大,电阻增大。
对于乙图,滑动变阻器接入的是右半段电阻丝,滑片P向左移动时,接入电路的电阻丝长度增大,电阻增大。故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
✏题型03 含有滑动变阻器的电路分析
10. 在学校的“艺术节”舞台上,灯光师利用滑动变阻器设计了可调节亮度的舞台灯。如图所示是简化电路图,闭合开关S后,将滑片P从a端向b端移动的过程中,灯泡L的亮度变化及电压表示数变化情况是( )
A.灯泡L变暗,电压表示数变大 B.灯泡L变暗,电压表示数变小
C.灯泡L变亮,电压表示数变小 D.灯泡L变亮,电压表示数变大
【答案】B
【详解】由图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路总电流,电压表测量灯泡L两端的电压。滑片P从a端向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,接入电路的总电阻变大,电路总电阻也变大。电源电压不变,电路中的电流变小;由于灯泡电阻不变,电流变小则灯泡实际功率变小,因此灯泡变暗,其分压也变小,即电压表示数变小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数减小 B.电流表A1的示数增大
C.电流表A的示数不变 D.电压表V的示数增大
【答案】A
【详解】如图所示,闭合开关S后,R1与R2并联,电流表A测干路上电流,A1表测R1电流,当滑片P向左移动时,R1接入阻值变大,该支路上电流变小,即A1表示数变小,根据并联电路电流规律,R2电流不变,干路上电流变小,即A表示数变小,并联电路各支路电压等于电源电压,即电压保持不变,故V表示数不变,故BCD错误,A正确。故选A。
12.小梧设计了一盏能调节亮度的台灯的电路图,以下选项符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.电路只有灯泡,没有可改变电阻的元件,电路电流固定,灯泡亮度不变,故A不符合题意;
B.灯泡和定值电阻并联,并联电路中灯泡两端电压始终等于电源电压,因此灯泡亮度不变,故B不符合题意;
C.灯泡和滑动变阻器串联,移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻改变,电路总电阻改变,电路电流改变,可以调节亮度,故C符合题意;
D.灯泡和滑动变阻器并联,灯泡两端电压始终等于电源电压,滑片移动不会改变灯泡的电压、电流,亮度不变,故D不符合题意。
故选C。
✏题型04 电位器及其使用
13. 如图所示为一种调光台灯的旋钮结构,其核心元件是电位器(实质为一种变阻器)。电位器与灯泡________联,可通过调节旋钮改变台灯的亮度。若要求沿逆时针旋转旋钮触片时灯泡变亮,则必须将接线柱B和________接入电路。
【答案】 串 A
【详解】电位器本质是滑动变阻器,要改变灯泡的电流、调节亮度,需要和灯泡串联;灯泡变亮说明电路电流变大,电位器接入电路的电阻需要变小,逆时针旋转旋钮触片时,若接接线柱B和A,接入电路的电阻丝是A到触片的部分,长度变短,电阻变小,电流变大,灯泡变亮。
14.跨学科实践小组准备制作一个调光台灯,他们设计了图甲所示电路,图乙是电位器(变阻器),将电位器连接到M、N,顺时针转动滑片,使灯变亮的是( )
A.接线柱a接M,接线柱c接N B.接线柱a接M,接线柱b接N
C.接线柱b接M,接线柱c接N D.c、b连在一起后接M,接线柱a接N
【答案】C
【详解】A.接a和c,将整段电阻丝全部接入电路,转动滑片电阻不变,灯泡亮度不变,故A不符合题意;
B.接a和b,接入的是a到滑片之间的电阻丝;顺时针转动滑片,滑片远离a,接入电阻丝变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故B不符合题意;
C.接b和c,接入的是c到滑片之间的电阻丝;顺时针转动滑片,滑片靠近c,接入电阻丝变短,电阻变小,电流变大,灯泡变亮,故C符合题意;
D.c、b连在一起后接M,接线柱a接N,实际接入的是a到滑片之间的电阻丝;顺时针转动滑片,接入电阻丝变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故D不符合题意。
故选C。
15.图为模拟可调光台灯电路,其中电位器有a、b、c三个接线柱,顺时针旋转滑片时灯泡变亮。请用笔画线代替导线将电路按要求连接完整。
【答案】见下图。
【详解】顺时针旋转滑片时灯泡变亮,说明电路中的电流增大,电位器接入电路的电阻减小,即滑片顺时针滑动时接入电路的电阻丝长度应当变短,因此将灯泡左侧的接线柱与电位器的b接线柱相连,再将电位器的c接线柱与开关左侧的接线柱相连,使电源、开关、电位器与灯泡形成完整的串联电路。
✏题型05 变阻器在生活、生产中的应用
16. (多选题)如图所示,是一种摩托车油箱内油量装置的简化电路图,滑动变阻器R的金属滑片跟滑杆(杠杆)相连,滑杆能绕O点旋转,分析电路图可知( )
A.R0在电路中起到保护电路的作用
B.图中的电流表换成电压表,效果是一样的
C.当油量减少时,R的阻值增大,电流表示数不变
D.当油量增加时,R的阻值减小,电流表示数变大
【答案】AD
【详解】A.当油箱加满时,滑动变阻器R连入电路的阻值可能降为0,串联的定值电阻R0可限制电路中的最大电流,防止电源短路从而保护电路,故A符合题意;
B.电压表内阻极大,若直接替换原处串联的电流表,会导致电路几乎没有电流通过,仪表读数将无法有效反映电路中连入电阻随油量的变化,故B不符合题意;
C.当油量减少时,浮子随液面下降带动杠杆使滑片上移,滑动变阻器R连入电路的阻值增大,根据欧姆定律,此时电路电流减小,即电流表示数会变小,故C不符合题意;
D.当油量增加时,浮子随液面上升带动杠杆使滑片下移,滑动变阻器R连入电路的阻值减小,总电阻减小导致电路电流增大,电流表示数变大,故D符合题意。
故选AD。
17. 一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个______,风力越大,圆弧形电阻接入电路中的长度______,小灯泡______(选填“变亮”或“变暗”)。若把图中的灯泡换成电流表不妥,因为若风力过大可能会导致电路发生______。
【答案】滑动变阻器/变阻器 变短/变小/减小 变亮 短路/电源短路
【详解】由图可知,金属杆OC随受风板移动时,弧形电阻AB接入电路的阻值发生变化,金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器;风力越大,OC杆偏转的角度越大,圆弧形电阻接入电路中的长度变短,圆弧形电阻接入电路的电阻变小,则总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知电路中的电流变大,灯泡越亮。
[4]若把图中的灯泡换成电流表,若风力过大,圆弧形电阻接入电路的电阻为零,电流表直接接到电源的两极上,将电源短路,电路中的电流过大,可能会烧坏电流表。
18. 如图是高速公路收费站的计重秤原理图。图中的称重表相当于一个______表(选填“电压表”或“电流表”)。当车辆越重时,称重表的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 电流表 变大
【详解】[1]根据电表的使用方法可知,电流表应串联在被测电路中,电压表应并联在被测电路中。图中称重表串联在电路中,因此称重表相当于一个电流表。
[2]当车辆越重时,滑片越向下方滑动,滑动变阻器接入电路中的阻值越小,在电源电压一定时,电路中的电流越大,所以称重表的示数越大。
✍拓展综合练
19. 小军为制作一盏可调亮度的台灯,设计了几种调节灯泡亮度的方案。你认为以下方案可行的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.滑动变阻器滑片以上部分电阻丝和灯泡串联,移动滑片时,电阻丝接入电路中的电阻改变,通过灯泡的电流大小发生变化,灯泡的亮度改变,故A符合题意;
B.滑动变阻器的滑片以上部分被短路,灯泡和滑动变阻器滑片以下部分并联。并联电路各支路工作互不影响,灯泡两端电压始终等于电源电压,灯泡的亮度不变,故B不符合题意;
C.灯泡和滑动变阻器滑片以下部分被短路,灯泡不亮,滑动变阻器不能调节灯泡亮度,故C不符题意;
D.灯泡和滑动变阻器一起被导线短路,灯不发光,滑动变阻器不能调节灯泡亮度,故D不符题意。
故选A。
20. 如图所示,将图甲滑动变阻器以某种方式接入图乙电路中,下列描述不正确的是( )
A.将E接A、F接D,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入电路中的阻值变小
B.将E接A、F接B,灯的亮度较暗,调节滑动变阻器滑片过程中灯泡的亮度会改变
C.将E接C、F接D,滑动变阻器不能起到保护电路的作用
D.将E接C、F接B,连入电路的是电阻线BP段,闭合开关前,应将滑片P置于A位置
【答案】B
【详解】A.将E接A、F接D,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入电路中的电阻丝长度变短,阻值变小,故A正确,不符合题意;
B.将E接A、F接B,变阻器整根变阻丝连入电路,相当于连入一个定值电阻,电路中电流较小,灯的亮度较暗,电流不走滑片,所以调节滑动变阻器滑片过程中灯泡的亮度不会改变,故B错误,符合题意;
C.将E接C、F接D,相当于连入一根导线,滑动变阻器不能起到保护电路的作用,故C正确,不符合题意;
D.将E接C、F接B,连入电路的是电阻线BP段,闭合开关前,应将滑片P置于阻值最大处,即A位置,故D正确,不符合题意。
故选B。
21.(多选题)某学习小组在练习使用滑动变阻器时,准备连接如图所示的电路,N为导线待接入的一端。下列分析正确的是( )
A.当N接D时,能通过调节滑片P改变灯泡亮度
B.当N接B时,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.当N接B时,闭合开关,滑片P向右移,灯泡将变暗
D.当N接A时,闭合开关,滑片P向左移,灯泡将变亮
【答案】BD
【详解】A.N接D点,滑动变阻器接入电路的电阻为0,滑动变阻器相当于一根导线,只有灯泡接入电路中,不能通过调节滑片P改变灯泡亮度,故A错误;
B.连接电路时,若N接B点,闭合开关前,应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片P应移动到最左端,故B正确;
C.若N接B点,闭合开关,滑片右移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故C错误;
D.若N接A点,闭合开关,滑片左移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故D正确。
故选BD。
22. 如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被_________(选填“断”或“短”)路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是_________Ω,如图乙所示是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是_________Ω。
【答案】 短路 7 3608
【详解】由图甲可知,当铜塞插入时,该铜塞处的电阻丝就会被短路,这部分电阻不连入电路;由图甲可知,A、B两个接线柱之间的电阻是。
由图乙可知此电阻箱的读数是
23. 如图所示,请用笔画线代替导线将图中元件连接成电路。要求:电压表测量灯泡L1两端的电压,当滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变亮,导线不能交叉。
【答案】见下图。
【详解】电源电压为3V,电压表只需要接入0~3V的量程,与L1并联,当滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变亮,表明电路中电流变大,电阻变小,故滑动变阻器应接入下端接线柱B,如图所示:
✍中考真题练
24.(2025·西藏·中考真题)为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.当开关闭合后,灯与定值电阻串联,电路不变化,电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故A不符合题意;
B.滑动变阻器能改变与之串联的用电器两端的电压和电路中的电流,当开关闭合后,灯与滑动变阻器串联,灯的亮度能逐渐变化,所以能连续调节亮度,故B符合题意;
C.当开关闭合后,灯与定值电阻并联,电路不变化,灯的电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故C不符合题意;
D.当开关闭合后,台灯与滑动变阻器并联,并联电路互相不影响,所以滑片滑动时,灯的亮度不变 ,故D不符合题意。
故选B。
25.(2025·四川成都·中考真题)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据题目信息,接入的滑动变阻器与小灯泡构成串联,要求滑片向左滑动灯泡变暗,即总电流变小,总电阻变大,根据串联电阻规律,滑动变阻器阻值要增大,说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连接,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
26.(2025·四川达州·中考真题)一节新干电池电压约为______V,如图所示电阻箱阻值读数为______Ω。
【答案】 1.5 2096
【详解】[1]不同电源的电压不同,一节新干电池电压约为1.5V。
[2]由图可知,此变阻箱接入电路的电阻为2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω。
✍新题追踪练
27. 为了减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了物理知识,比如油门系统、刹车系统、转向灯等。
(1)如图1中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,如果要使驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值应_____,电流变大而加快电动机的转速,所以应该要将变阻器上的______ 两个接线柱分别接入电路M、N处。把开关S改接到电流表和电动机之间的位置上,它的控制作用是_____ 的(选填“改变”或“不变”)。
(2)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,请根据设计意图,将图2电路图连接完整。
【答案】(1) 减小;E、O;不变 (2)见下图
【详解】(1)踩下 “油门” 时,电动机转速加快,说明电路中电流变大,在电源电压不变时,电流变大意味着变阻器阻值应减小。
图中电动机与滑动变阻器串联才能改变电动机的电流,驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器阻值减小,则应把O、E接入电路,此时接入电路中的电阻丝变短电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速。
在串联电路中开关控制电路的通断,开关控制整个电路,作用与位置无关,把开关S改接到电流表和电动机之间的位置上,它的控制作用是不变的。
(2)由题意知道,当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光;这说明指示灯与开关S并联,但整个电路不会出现短路,即电路中必须串联一个电阻保护电路,如图所示:
28. 在“调节滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中,同学们连接了如图所示的电路。
(1)请在虚线框内画出相应的电路图;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到________端。实验过程中,要使灯泡的亮度变亮,应将滑动变阻器的滑片P向________(前两空均选填“A”或“B”)端移动,此过程中电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明连接好电路,闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是因为滑动变阻器同时连接了________(填字母符号)两个接线柱。改正后,小明缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,原因可能是__________________;
(4)小红连接电路时,当接完最后一根导线后,灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭,她实验操作中的两个不当之处(滑动变阻器的一上一下两个接线柱接入电路):①__________;②________。
【答案】(1)见下图;(2)B;A;变大;(3)AB;滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良;(4)连接电路时开关没有断开;没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置
【详解】(1)由实物图可知,电源、电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联,滑动变阻器滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值变小,电路图如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器阻值要调至最大,即滑片P移到B端。
要使灯泡的亮度由暗变亮,即电路中的电流变大,电路的总电阻变小,滑动变阻器的电阻要变小,所以滑片应该向左端,即A端移动,该过程中,变阻器的电阻变小,电流表的示数变大。
(3)如果滑动变阻器同时接下面AB两个接线柱,滑动变阻器阻值全部接入电路,滑动变阻器成为定值电阻,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数都不变,而且灯泡的亮度比较暗,因为此时变阻器接入电路的阻值最大,造成电路中的总电阻较大,通过灯泡的电流较小。
改正后,小明缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,说明电路中的电流时有时无,可能是滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良。
(4)连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明:连接电路时开关没有断开;没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置。
29.电动自行车上面包含有很多物理知识,请回答下列问题:
(1)夏天若将电动车长期在烈日下暴晒可能会爆胎,这是通过______的方法增加气体内能造成的;
(2)当给电动车充电时,蓄电池相当于______;
(3)电动自行车的转速把手可调节电动自行车的转速,转速把手相当于电学器材______;
(4)同一辆电动车,同样的充满电,载一个人与载两个人以同样的速度所能进行的最大距离是不同的,相比载一个人的时候,以同样速度载两个人时电动车的功率______;
(5)有的电动自行车上还有加速按钮,当把这个按钮按下时,电动自行车会加速,小明设计了两个电路图,如图,能够较准确体现加速按钮作用的是图______。
【答案】(1)热传递;(2)用电器;(3)滑动变阻器;(4)更大;(5)甲
【详解】(1)烈日下暴晒是通过热传递的方式增加轮胎内部气体的内能,导致气压升高,可能引发爆胎。
(2)充电时,蓄电池消耗电能并转化为化学能储存,因此相当于电路中的用电器。
(3)转速把手通过改变接入电路的电阻来调节电流,从而控制电动车转速,其作用相当于滑动变阻器。
(4)功率公式为,载两个人时阻力F更大,需要牵引力更大,速度v相同,因此功率更大。
(5)当把加速按钮按下时,电阻被短路,电动机两端电压变大,通过电动机的电流会变大,电动自行车会加速;图乙电路,按下按钮,电动机两端电压不变,通过电动机的电流不变,电动机转速不变。所以能够较准确体现加速按钮作用的是图甲。
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16.4 变阻器
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✍题型培优练································································································1
题型01 滑动变阻器的原理与构造
题型02 滑动变阻器的使用
题型03 含有滑动变阻器的电路分析
题型04 电位器及其使用
题型05 变阻器在生活、生产中的应用
✍拓展综合练································································································6
✍中考真题练································································································7
✍新题追踪练································································································8
✍题型培优练
✏题型01 滑动变阻器的原理与构造
1. 滑动变阻器靠改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻,从而改变电路中的电流。一个滑动变阻器上标有“30Ω 2A”的字样,其中“30Ω”表示____________,“2A”表示允许通过的___________。
2. 构造:表面附着绝缘层的电阻线紧密地绕在瓷筒上形成一个线圈,线圈的始端和末端分别接到_________两个接线柱上。在瓷筒的上方有一根金属杆固定在支架上,金属杆的两端分别有_______两个接线柱。套在金属杆上的滑动头P可以在金属杆上滑动,它的金属滑片与金属杆、线圈接触良好。
3. 如图所示,滑动变阻器接入电路的电阻丝是______(选填“CP”或“DP”)段。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的电阻将______(选填“变大”“变小”“不变”)。
4.如图所示是滑动变阻器的示意图。下列说法错误的是( )
(提示:20℃时,100cm/1mm2的铜丝的电阻约为0.017Ω,镍铬合金丝的电阻约为1Ω)
A.滑动变阻器一般要串联接入电路
B.滑动变阻器的电阻丝(镍铬合金丝)可以用铜丝代替
C.AB间是紧密缠绕在绝缘筒上的电阻丝,CD间是导体棒
D.滑动变阻器的接线应该“一上一下”
✏题型02 滑动变阻器的使用
5. 如图是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,使用时,应将接线柱_____(答出一个即可)接入电路;若将接线柱_____接入电路中,相当于接入一个定值电阻;若将接线柱A、D接入电路时,滑片P向右移动,接入电路的电阻丝长度和接入电路的阻值变_____。
6. 如图所示滑动变阻器的四种连接方法中,将滑片向右移动,使电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
7. 电路过载、电压异常易引发用电危险,而滑动变阻器可通过改变接入电路中的阻值保障电路安全——这份电路层面的防护,正是呵护生命健康、筑牢安全防线的日常实践。如图所示的滑动变阻器中,当滑片P向右滑动时,通过电路的电流变小的是( )
A. B. C. D.
8. 在如图所示的电路中,当开关闭合后将滑片P向右滑动时,灯变亮,滑动变阻器连入电路中的接线柱应是( )
A.A和B B.C和B C.A和D D.C和D
9. 如图所示,甲、乙为滑动变阻器接入电路的两种方式,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变化是( )
A.甲、乙都增大 B.甲、乙都减小 C.甲增大,乙减小 D.甲减小,乙增大
✏题型03 含有滑动变阻器的电路分析
10. 在学校的“艺术节”舞台上,灯光师利用滑动变阻器设计了可调节亮度的舞台灯。如图所示是简化电路图,闭合开关S后,将滑片P从a端向b端移动的过程中,灯泡L的亮度变化及电压表示数变化情况是( )
A.灯泡L变暗,电压表示数变大 B.灯泡L变暗,电压表示数变小
C.灯泡L变亮,电压表示数变小 D.灯泡L变亮,电压表示数变大
11. 如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数减小 B.电流表A1的示数增大
C.电流表A的示数不变 D.电压表V的示数增大
12.小梧设计了一盏能调节亮度的台灯的电路图,以下选项符合要求的是( )
A. B.
C. D.
✏题型04 电位器及其使用
13. 如图所示为一种调光台灯的旋钮结构,其核心元件是电位器(实质为一种变阻器)。电位器与灯泡________联,可通过调节旋钮改变台灯的亮度。若要求沿逆时针旋转旋钮触片时灯泡变亮,则必须将接线柱B和________接入电路。
14.跨学科实践小组准备制作一个调光台灯,他们设计了图甲所示电路,图乙是电位器(变阻器),将电位器连接到M、N,顺时针转动滑片,使灯变亮的是( )
A.接线柱a接M,接线柱c接N B.接线柱a接M,接线柱b接N
C.接线柱b接M,接线柱c接N D.c、b连在一起后接M,接线柱a接N
15.图为模拟可调光台灯电路,其中电位器有a、b、c三个接线柱,顺时针旋转滑片时灯泡变亮。请用笔画线代替导线将电路按要求连接完整。
✏题型05 变阻器在生活、生产中的应用
16. (多选题)如图所示,是一种摩托车油箱内油量装置的简化电路图,滑动变阻器R的金属滑片跟滑杆(杠杆)相连,滑杆能绕O点旋转,分析电路图可知( )
A.R0在电路中起到保护电路的作用
B.图中的电流表换成电压表,效果是一样的
C.当油量减少时,R的阻值增大,电流表示数不变
D.当油量增加时,R的阻值减小,电流表示数变大
17. 一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个______,风力越大,圆弧形电阻接入电路中的长度______,小灯泡______(选填“变亮”或“变暗”)。若把图中的灯泡换成电流表不妥,因为若风力过大可能会导致电路发生______。
18. 如图是高速公路收费站的计重秤原理图。图中的称重表相当于一个______表(选填“电压表”或“电流表”)。当车辆越重时,称重表的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
✍拓展综合练
19. 小军为制作一盏可调亮度的台灯,设计了几种调节灯泡亮度的方案。你认为以下方案可行的是( )
A. B. C. D.
20. 如图所示,将图甲滑动变阻器以某种方式接入图乙电路中,下列描述不正确的是( )
A.将E接A、F接D,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入电路中的阻值变小
B.将E接A、F接B,灯的亮度较暗,调节滑动变阻器滑片过程中灯泡的亮度会改变
C.将E接C、F接D,滑动变阻器不能起到保护电路的作用
D.将E接C、F接B,连入电路的是电阻线BP段,闭合开关前,应将滑片P置于A位置
21.(多选题)某学习小组在练习使用滑动变阻器时,准备连接如图所示的电路,N为导线待接入的一端。下列分析正确的是( )
A.当N接D时,能通过调节滑片P改变灯泡亮度
B.当N接B时,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.当N接B时,闭合开关,滑片P向右移,灯泡将变暗
D.当N接A时,闭合开关,滑片P向左移,灯泡将变亮
22. 如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被_________(选填“断”或“短”)路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是_________Ω,如图乙所示是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是_________Ω。
23. 如图所示,请用笔画线代替导线将图中元件连接成电路。要求:电压表测量灯泡L1两端的电压,当滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变亮,导线不能交叉。
✍中考真题练
24.(2025·西藏·中考真题)为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
25.(2025·四川成都·中考真题)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
26.(2025·四川达州·中考真题)一节新干电池电压约为____V,如图所示电阻箱阻值读数为____Ω。
✍新题追踪练
27. 为了减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了物理知识,比如油门系统、刹车系统、转向灯等。
(1)如图1中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,如果要使驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值应_____,电流变大而加快电动机的转速,所以应该要将变阻器上的______ 两个接线柱分别接入电路M、N处。把开关S改接到电流表和电动机之间的位置上,它的控制作用是_____ 的(选填“改变”或“不变”)。
(2)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,请根据设计意图,将图2电路图连接完整。
28. 在“调节滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中,同学们连接了如图所示的电路。
(1)请在虚线框内画出相应的电路图;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到________端。实验过程中,要使灯泡的亮度变亮,应将滑动变阻器的滑片P向________(前两空均选填“A”或“B”)端移动,此过程中电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明连接好电路,闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是因为滑动变阻器同时连接了________(填字母符号)两个接线柱。改正后,小明缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,原因可能是__________________;
(4)小红连接电路时,当接完最后一根导线后,灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭,她实验操作中的两个不当之处(滑动变阻器的一上一下两个接线柱接入电路):①__________;②________。
29.电动自行车上面包含有很多物理知识,请回答下列问题:
(1)夏天若将电动车长期在烈日下暴晒可能会爆胎,这是通过______的方法增加气体内能造成的;
(2)当给电动车充电时,蓄电池相当于______;
(3)电动自行车的转速把手可调节电动自行车的转速,转速把手相当于电学器材______;
(4)同一辆电动车,同样的充满电,载一个人与载两个人以同样的速度所能进行的最大距离是不同的,相比载一个人的时候,以同样速度载两个人时电动车的功率______;
(5)有的电动自行车上还有加速按钮,当把这个按钮按下时,电动自行车会加速,小明设计了两个电路图,如图,能够较准确体现加速按钮作用的是图______。
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