专题06 电压 电阻 基础实验题 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 聚焦电压电阻基础实验，以控制变量法为核心，通过递进式题型构建“探究-操作-应用”的实验能力培养体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |探究影响电阻大小的因素|10题|控制变量法应用，数据表格分析，结论推导|从电阻三要素（材料/长度/横截面积）的实验验证，建立电阻概念认知| |滑动变阻器连接与读数|7题|实物电路连接，滑片移动对电路影响，故障分析|基于电阻影响因素，理解滑动变阻器改变电阻的原理及操作规范| |跨学科实践：简易调光台灯|10题|电路设计，元件选择，实际问题解决|综合电阻与滑动变阻器知识，实现从理论到生活应用的迁移，体现科学探究与社会责任|

学科网知识店铺:苍穹精品工作室 原创精品资源，学科网独家享有版权，侵权必究！ 专题06 电压 电阻 基础实验题 3大必考题型概览 题型01 探究影响电阻大小的因素（★重点） 题型02滑动变阻器的连接方式，读数等问题（★难点） 题型03 跨学科实践：简易调光台灯 地 题型01 探究影响电阻大小的因素 1．探究影响导体电阻大小的因素： 编号 材料 长度/m 横截面积/mm² 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 更暗 (1)实验中通过观察_________来比较电阻丝电阻的大小。 (2)为探究电阻跟导体材料的关系，应将图中编号为______的两根电阻丝依次接入电路中进行实验；分别将编号为B、C的两根电阻丝接入电路进行实验，可探究导体电阻跟_________关系。 (3)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，得到的实验结论被应用到 （填字母）的工作原理中。 A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 (4)城乡进行输电线路的改造，将原来较细的铝质输电线换成较粗的，是为了____（选填“增大”或“减小”）输电线的电阻。 【答案】(1)灯泡的亮度 (2) A、B 横截面积 (3)C (4)减小 【详解】（1）将不同的电阻丝接入电路，导体对电流的阻碍作用不同，电路中的电流大小不同，灯泡亮度不同。因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种研究物理问题的方法叫做转换法。 （2）[1]探究电阻与材料的关系时，需要控制导体的长度与横截面积相等，因此需要选择长度与横截面积相同但材料不同的A、B两根电阻丝进行实验。 [2]B、C两根电阻丝材料相同，长度相同，但横截面积不同。故可用二者来探究电阻与导体横截面积的关系。 （3）C、D两根电阻丝材料与横截面积相同，但长度不同，电阻不同，滑动变阻器在电路中是通过改变接入电路中的长度来改变其连入电路的电阻值。 故选C。 （4）将原来较细的铝质输电线换成较粗的，是通过增大横截面积的方式来减小电阻值。 2．小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积），请你回答以下问题： (1)在图甲中M、N之间接入不同导体时，可通过________来判断导体的电阻大小。 (2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M、N之间应接入图乙中的________（选填导体的代表字母）。 (3)将B、C两根导体分别接入电路中进行实验，可得出：当导体的长度和材料相同时，导体的________越大，电阻越小。 【答案】(1)小灯泡的亮度 (2)B、D (3)横截面积 【详解】（1）本实验采用转换法，在电源电压不变的情况下，M、N之间接入的导体电阻越大，电路中的电流越小，小灯泡就越暗；反之M、N之间接入的电阻越小，电流越大，小灯泡越亮。 （2）探究导体的电阻与长度的关系，需用控制变量法，控制导体的材料、横截面积相同，只改变长度，B和D均为镍铬合金、横截面积为S，仅长度不同，符合实验要求。 （3）B、C两根导体的材料（镍铬合金）、长度相同，横截面积分别为S和2S，即B、C导体横截面积不同，分别接入电路中进行实验可得到的结论应该是电阻大小与导体横截面积的关系。当导体的长度和材料相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。 3．实验室中有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根，小明通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有：干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。 (2)他要研究长度对电阻的影响，应选择________（填“同一”或“不同”）金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时，电流表示数如图乙，读数为________A。改变长度并记录电流值填入表，随着长度减小，金属丝的电阻变________。 长度/cm 60.0 40.0 20.0 … 电流/A 1.33 2.61 … (3)他要研究材料对电阻的影响，可使上述三根金属丝接入电路的长度均为________m（填“0.4”、“0.7”或“0.9”）。 (4)完成探究后，小明将镍铬丝与小灯泡串联接入电路，模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时，可推断镍铬丝接入电路的长度变________。 【答案】(1) (2) 同一 0.9 小 (3)0.4 (4)长 【详解】（1）根据实验，电路是串联的，连接原则是电流从电源正极出发，经开关保护电路，通过电流表测量后，流经金属丝，最后返回电源负极。这样连接后，改变金属丝长度或材料时，电流表可读数值。如图所示: （2）[1]研究长度对电阻的影响，需控制材料、横截面积相同，因此选同一金属丝。 [2]图乙电流表选0~3A量程，分度值0.1A，读数为0.9A。 [3]电压不变时，电流随长度减小而增大，说明电阻变小。 （3）研究材料对电阻的影响，需控制长度、横截面积相同。三根金属丝中最短的是0.5m的康铜丝，因此长度需不超过0.5m，选0.4m。 （4）小灯泡变暗，说明电路电流减小、电阻增大；镍铬丝长度越长，电阻越大，因此接入长度变长。 4．在“探究影响电阻大小的因素”实验时，小明选取如图甲所示的四根金属丝，分别连接在如图乙所示电路的M、N间进行实验； (1)在探究“导体电阻大小与金属丝材料的关系”时，应选取如图甲中_____，两根金属丝进行探究。通过观察_____能更准确比较导体电阻的大小； (2)当选用导线A与C进行实验时，两次电流表指针位置如图丙，则可探究得到，在材料和长度相同时，横截面积_____，电阻越大。 【答案】(1) AD 电流表示数大小 (2)越小 【详解】（1）[1]在探究“导体电阻大小与金属丝材料的关系”时，应控制金属丝的横截面积和长度不变，只改变金属丝的种类，故A、D两根金属丝符合要求。 [2]电阻是导体对电流的阻碍作用，电流表和灯泡都串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，电流表示数越小，灯泡越暗，但灯泡的亮暗不容易比较，电流表示数比较直观，通过观察电流表示数大小能更准确比较导体电阻的大小。 （2）由图甲可知，导线A与C的材料相同，长度相同，横截面积不同，导线C的横截面积更大，由图丙可知，导线C接入电路时，电路中电流更大，即C的电阻较小，故能得出：在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 5．同学们在进行电学知识学习中，了解到各种导体的导电性各不相同，电阻大的导电性差，他们想利用实验来“探究影响导体电阻大小的因素”，在观察现象的基础上做出了如下猜想。 ①导体的电阻可能与导体的长度有关； ②导体的电阻可能与导体的横截面积有关； ③导体的电阻可能与导体的材料有关。 他们在一些长短、粗细不同的多种型号玻璃管内装满浓度相同的盐水： (1)探究导体的电阻与长度关系时，选取几根长度不同，横截面积相同的玻璃管，分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处，通过观察___________来比较导体电阻的大小； (2)利用图甲继续探究导体的电阻与横截面积关系时，小组同学在M、N之间与玻璃管并联接入一个电压表。闭合开关，调节滑动变阻器，电表的示数如图乙、丙所示，则此时导电液体的电阻为___________Ω，断开开关，更换长度相同，横截面积不同的玻璃管，分别将玻璃管连入如图甲所示的电路、处，重复上述实验；表格里记录了实验中的一部分数据，分析表中数据可得出结论：___________； 实验次数 1 2 3 4 横截面积/ 10 20 30 40 电阻/Ω 10 5 3.3 2.5 (3)改用一段可拉伸的乳胶管（是绝缘体），将乳胶管灌满导电液体，两端用金属塞堵住管口，若均匀拉伸乳胶管，使其横截面积变为原来的一半，此时导电液体的电阻___________（选填“等于”或“不等于”）原来的2倍，这是由于实验时没有控制导电液体的___________不变； (4)继续探究导体的电阻与导体材料关系时，小组同学用一根玻璃管，更换___________进行实验； (5)小组的同学在科普杂志中看到：矿泉水中含有多种矿物质，导电能力强，电阻小；纯净水是用自来水过滤得到的，矿物质含量少，导电能力差，电阻大。这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢？他们设计了如图丙所示电路，选取两根长度、横截面积相同的玻璃管P、Q，在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和“教室水”，并将P、Q管连入电路。实验中，将单刀双掷开关S从1拨到2时，若观察到电压表示数___________（选填“变大”或“变小”），则Q内是纯净水，否则Q内是矿泉水。 【答案】(1)电流表示数 (2) 25 在材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小 (3) 不等于 长度 (4)浓度不同的盐水 (5)变小 【详解】（1）由图可知，探究导体的电阻与长度关系时，通过观察电流表示数的大小来比较导体电阻的大小，这是转换法。 （2）[1]由图丙可知，电压表选择的是量程0~15V，分度值是0.5V，此时电压表的读数为5V；电流表选择的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，此时电流表的读数为0.2A，由欧姆定律可知此时导电液体的电阻 [2]分析表格数据可知，长度与材料相同时，导体的横截面积越大，电阻越小，所以可得到结论：当材料和长度一定时，横截面积越大，电阻越小。 （3）[1][2]当材料和长度一定时，导体的电阻与其横截面积成反比，若均匀拉伸乳胶管，使其横截面积变为原来的一半，此时导电液体的电阻远大于原来的2倍，因为液柱的横截面积变小的过程中乳胶管被拉长，故长度变长导致液柱的电阻变大，即实验时没有控制导电液体的长度不变。 （4）继续探究导体的电阻与导体材料关系时，要控制长度和横截面积相同，材料不同，因此应更换浓度不同的盐水进行实验。 （5）纯净水的电阻比矿泉水大，将单刀双掷开关S从1拨到2时，根据题意可知，玻璃管中液体由优质的矿泉水变为“教室水”，如果“教室水”为纯净水，则电路的总电阻变大，电流变小，根据可知定值电阻的电压变小，则电压表示数变小，因此若观察到电压表示数变小，则Q内是纯净水，否则Q内是矿泉水。 6．如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路，下表给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。问： 序号 长度/m 横截面积 材料 A 0.6 0.4 镍铬合金 B 1.0 0.4 镍铬合金 C 0.6 0.6 镍铬合金 D 0.6 0.6 锰铜 (1)实验中，通过观察______可以判断导体的电阻大小； (2)为探究电阻的大小与导体横截面积的关系，可选择序号为______的两种导体进行实验； (3)实验小组选择A、B两根导体接入M、N两端，可研究导体的电阻大小与导体的______的关系； (4)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端，会发现电流表示数变得更小，说明两导体串联后的电阻将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)小灯泡的亮度或电流表的示数 (2)A、C (3)长度 (4)变大 【详解】（1）由实物图可知，实验中，可通过观察小灯泡的亮度或电流表的示数来判断导体的电阻大小，采用了转换法。 （2）为探究电阻的大小与导体横截面积的关系，应控制长度和材料不变，改变横截面积，所以，可选择序号为A、C的两种导体进行实验。 （3）当选取A、B两根导体进行实验时，从表中可知，A、B横截面积和材料相同，只有长度不同，则可探究导体的电阻大小与导体的长度的关系。 （4）若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端，会发现电流表示数变得更小，表明导体串联后对电流的阻碍作用变大了，说明两导体串联后的电阻将变大。 7．同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时，提出如下猜想： 编号 材料 长度L/m 横截面积 电流I/A A 锰铜合金丝 0.5 0.8 0.4 B 镍铬合金丝 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金丝 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金丝 1.0 0.4 0.08 猜想一：导体的电阻与导体的材料有关 猜想二：导体的电阻与导体的长度有关 猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关 同学们利用如图所示的电路进行验证，使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如表所示。 (1)该实验是通过观察___________比较导体电阻的大小； (2)为了验证猜想一，应选用合金丝_________进行实验 (3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路，是为了验证猜想______（选填“一”、“二”或“三”）。分析实验数据，可得出的结论是：____________________； (4)小明同学在一次实验中，将A合金丝与电流表串联，用酒精灯对A合金丝加热后，发现电流表的示数变小了，说明电阻的大小还与________有关。 【答案】(1)电流表的示数 (2)A、B (3) 三 在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大 (4)温度 【详解】（1）电阻的大小不能直接观察，因此实验采用转换法：在电源电压不变的情况下，通过观察与电阻串联的电流表的示数来判断电阻大小。电阻对电流的阻碍作用越强，电路中的电流就越小，所以电流表的示数越小，说明导体的电阻越大。 （2）要验证“猜想一：导体的电阻与导体的材料有关”，需遵循控制变量法：即只改变“材料”这一变量，保持其他可能影响电阻的因素长度、横截面积相同。观察表格中合金丝的参数：合金丝A的材料是锰铜合金丝，长度0.5m、横截面积，合金丝B的材料是镍铬合金丝，长度0.5m、横截面积。可见A和B的长度、横截面积完全一致，只有材料不同，符合“控制变量”的要求。因此应选用合金丝A和B进行实验，来验证电阻与材料的关系。 （3）[1]观察B、C电阻丝的参数：材料均为镍铬合金丝，长度均为0.5m，只有横截面积不同，B的横截面积是，C的是。故可探究猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关。 [2]结合实验数据：B接入电路时电流为0.32A，C接入时电流为0.16A。根据“电压一定时，电流越小，电阻越大”的规律，C的横截面积更小，对应的电流更小、电阻更大。因此可得结论：在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。 （4）将A合金丝与电流表串联，用酒精灯对A合金丝加热后，发现电流表的示数变小了，电源电压不变，根据可知合金丝的电阻变大，故此实验说明电阻的大小还与温度有关。 8．小深探究影响电阻实验：从实验室中找到四段电阻线A、B、C、D将他们安装到实验板上，并连接好实验电路如图甲所示，用夹子a、b夹住电阻线的两端将电阻线接入电路； (1)连接B、D导线时发现：D电阻线接入电路时电流表示数较大，这说明当材料的长度和横截面积相同时，______ ； (2)小深发现家里电路装修时，电工师傅会说出导线的“平方数”，如果要探究“平方数”对电阻的影响，应选用导线 ______进行探究（填导线编号）； (3)若是导线长度不够时会通过打结的方式继续增加导线长度。如乙图所示的打结方式，你认为打结方式最合理的是______（选填“打结法1”、“打结法2”、“打结法3”）。 【答案】(1)导体的材料种类不同，电阻不同 (2)B、C (3)打结法2 【详解】（1）实验中B、D导线的长度、横截面积相同都是，但材料不同，B是镍铬，D是康铜；电流表示数大说明电阻小，因此现象反映：当材料的长度和横截面积相同时，导体的材料种类不同，电阻不同。 （2）“平方数”是指导线的横截面积，单位：；探究横截面积对电阻的影响，需控制材料、长度相同，仅改变横截面积；导线B和C满足“材料、长度相同，横截面积不同”的控制变量要求，因此选B、C。 （3）打结的目的是增加导线长度，同时要保证连接紧密，避免接触电阻过大；打结法1：缠绕松散，接触面积小，易松动；打结法2：缠绕紧密，接触面积大，能有效延长长度且连接稳定；打结法3：仅简单拧接，接触不牢固；因此最合理的是打结法2。 9．在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验中使用4根电阻丝；规格、材料如表。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 a 锰铜合金 0.5 0.8 b 镍铬合金 0.5 0.8 c 镍铬合金 0.5 0.4 d 镍铬合金 1 0.4 (1)实验中通过观察___________来比较电阻的大小。 (2)分别将___________（填编号）两根电阻丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、横截面积相同时，长度越___________，电阻越大。 (3)若依次把a、b两根电阻丝接入电路，闭合开关记录电流表的示数。分析比较这两根电阻丝的电阻大小，探究的是电阻跟导体___________的关系。 (4)将电阻丝d对折后接入电路中，发现电流表的示数与将电阻丝d全部接入电路时对比变大了，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。这种做法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________。 【答案】(1)电流表示数的大小 (2) c、d 长 (3)材料 (4) 错误 没有控制导体的长度不变 【详解】（1）电阻对电流有阻碍作用，导体电阻越大，电路电流越小，因此通过观察电流表示数的大小来间接比较电阻的大小。 （2）[1][2]要探究“导体电阻和长度的关系”，需要控制材料、横截面积相同，只改变长度，表格中只有、符合要求；结论为：导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大。 （3）、两根电阻丝的长度、横截面积都相同，只有材料不同，因此探究的是电阻跟导体材料的关系。 （4）[1][2]将电阻丝对折后，不仅横截面积变大，导体的长度也变短了，同时改变了两个变量，没有控制导体长度不变，因此这种做法错误。 10．在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，小芳猜想电阻的大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关，她利用如图1所示的实验盘进行探究： (1)她设计了如图2所示的两种方案，将电阻丝分别接入M、N之间进行探究，你认为方案_______更合理； (2)通过观察对比，她发现A、B的长度相同粗细不同， A、C、D的粗细相同，C、D的长度相同。选择_______两根电阻丝，可以探究电阻的大小与导体的长度的关系（用A、B、C、D表示，下同）； (3)为了使结论更有说服力，每次更换电阻丝时，电源电压_______（选填“保持不变”或“及时改变”）； (4)小丽想用开关、导线、电源和电压表设计方案3（无图，每次只能接入一个电阻），她通过电压表的示数_______（“能”或“不能”）判断电阻A、B的大小； (5)完成上述实验后，小明进行了如图3所示的实验，他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，这表明：温度升高，钨丝的电阻_______。 【答案】(1)2 (2)A、C (3)保持不变 (4)不能 (5)变大 【分析】导体的电阻是本身的属性，它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关，实验中采用的是控制变量法；在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。 【详解】（1）通过电流表示数能更精准地反映电阻大小，而灯泡亮度变化较主观，串联电流表的方案可量化比较，所以方案二更合理。 （2）探究长度对电阻的影响需控制材料和横截面积相同、长度不同。A、C、D粗细相同，A与C长度不同，符合控制变量法要求。 （3）根据欧姆定律，电压U不变时，电流I与电阻R成反比，电流表示数变化可直接反映电阻大小变化。 （4）方案3每次只接一个电阻，电压表测电源电压（直接并联电源）相当于测电阻两端电压，始终显示电源电压，无法通过电压判断电阻大小，即通过电压表的示数不能判断电阻A、B的大小。 （5）图中电流表示数变小，由欧姆定律可知电路电阻变大，故温度升高时钨丝电阻增大。 地 题型02 滑动变阻器的连接方式，读数等问题 11．某同学在实验室做变阻器实验，他将不同的变阻器先后接入含小灯泡和电流表的电路中，且每次接入时，变阻器均连接在电路的M、N接线柱处。请完成下列问题： (1)如图甲所示的电路中，M、N是两个接线柱，把图乙中的滑动变阻器连接到M、N上。当A接M，D接N时，闭合开关前，滑片P应移到最_______（填“左端”或“右端”），这样能更好的保护电路；当滑片向左移，电流表示数将_______，灯泡亮度将变亮；当A接M，C接N时，滑片向左移，电流表示数将_______。 (2)电位器是变阻器的一种，如丙图所示。把它连接到M、N上，利用它改变灯泡的亮度，使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，正确连接到M、N上的是_______和_______接线柱。（选填“A”或“B”或“C”） (3)另一组同学把变阻器接到图甲中M、N上，发现电路中的小灯泡不亮。请结合电路相关知识，分析可能的原因：__________。 【答案】(1) 右端 变大 变大 (2) B C (3)变阻器电阻过大 【详解】（1）[1]当A接M，D接N时，滑动变阻器接入电路阻值为AP段，为了保护电路，闭合开关前，滑片P应移到最大阻值处，即最右端。 [2]当滑片向左移，电阻变小，电流表示数将变大。 [3]当A接M，C接N时，滑片向左移，接入电路的电阻减小，所以电流表示数变大。 （2）[1][2]电位器与灯泡串联，为实现顺时针旋转电位器时灯泡变亮，就要顺时针旋转时电位器接入电路的电阻变小，流过灯的电流变大，应将乙图中电位器的B、C两个接线柱接入电路。 （3）变阻器接到图甲中M、N上，发现电路中的小灯泡不亮 ，则可能是变阻器电阻过大，导致电流太小。 12．小宇在实验室用如图所示的电路做电学实验，请你帮助他完成以下问题。 (1)连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片应移动到______（选填“A”或“B”）端； (2)小灯泡完好，闭合开关S后，当滑片P向B端移动时，灯L将______（选填“变暗”“亮度不变”或“变亮”）； (3)若将滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，闭合开关S，要使灯L变暗，滑片P应向______（选填“A”或“B”）端移动。 【答案】(1) 断开 A (2)变亮 (3)B 【详解】（1）[1][2]连接电路时，为了电路安全，开关应断开，且滑动变阻器的阻值应移至阻值最大处，即A端。 （2）闭合开关S后，当滑片P向B端移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，总电阻变小，对电流的阻碍作用小，电路中的电流变大，灯泡变亮。 （3）若将滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，闭合开关S，要使灯L变暗，需要减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，故滑片P应向B端移动。 13．如图所示为实验室提供的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中的电流约为0.4A，并用滑动变阻器改变通过灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮。 (1)按要求连接实物图。 (2)在虚线框中画出对应的电路图。 (3)连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最________（选填“左”或“右”）端。 (4)实验过程中，滑片P向左移动时，电流表的示数变小，灯泡亮度________（选填“变亮““变暗”或“不变”）。 (5)若闭合开关后灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，此时故障可能是________ 【答案】(1) (2) (3)左 (4)变暗 (5)灯泡断路 【详解】（1）电路中电流约为0.4A，则电流表可选择0～0.6A量程，电源为两节干电池，则电压表可选择0～3V量程，滑动变阻器选择一上一下，且连接右下端接线柱，如图所示： （2）电路图如图所示： （3）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，滑片应远离滑动变阻器所选下接线柱，滑动变阻器的滑片应处于最左端。 （4）由图可知，滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，此时通过小灯泡中的电流变小，灯泡亮度变暗。 （5）闭合开关，灯不亮，电流表无示数，但电压表示数约等于电源电压，说明电压表并联的部分断路，即电路故障可能是灯泡断路。 14．如图A所示，小明探究“影响导体电阻大小因素”的实验，保持电源电压不变，规格如表所示： 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 a 锰铜合金 0.5 0.8 b 镍铬合金 0.5 0.8 c 锰铜合金 0.5 0.4 d 锰铜合金 1.0 0.4 (1)实验中通过_________反映电阻大小。 (2)选用a、b两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与_______的关系； (3)为了探究与导体横截面积的关系，应选用编号为_____的两根电阻丝进行实验； (4)小硕用一根白炽灯的钨丝替换a接入电路，并用酒精灯加热，发现电流表示数不断变化，根据这一现象，请你提出一个具有探究价值的问题：________________。 (5)如图B甲所示为可调节亮度的台灯，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，b与金属滑片相连，转动旋钮： ①电位器是通过改变接入电路电阻的_________来改变其接入电路的电阻大小的； ②若顺时针转动旋钮时，灯泡亮度变亮，应选择_________两个接线柱。 【答案】(1)电流表示数的大小 (2)导体的材料 (3)a、c (4)导体的电阻大小是否与温度有关？ (5) 长度 【详解】（1）实验中电源电压不变，电阻越大，电路电流越小，因此用电流表示数的大小反映电阻大小，这是转换法的应用。 （2）a、b两根电阻丝的长度、横截面积都相同，只有材料不同，因此探究的是电阻大小与导体材料的关系。 （3）探究电阻与横截面积的关系时，需要控制材料、长度相同，只改变横截面积，表格中a、c符合要求。 （4）酒精灯加热钨丝，只改变了钨丝的温度，电流表示数变化说明电阻发生变化，因此可提出探究问题：导体的电阻大小是否与温度有关？ （5）[1]电位器是滑动变阻器的实际应用，通过改变接入电路的电阻长度改变电阻大小。 [2]顺时针转动旋钮灯泡变亮，说明电阻变小、接入的电阻长度变短。接、接线柱时，接入电路的是滑片到的电阻段，顺时针转动时滑片靠近，接入电阻长度变短，电阻减小，电流变大，灯泡变亮，因此选、。 15．亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答下列问题。 (1)用如图（1）所示电路探究“影响电阻大小因素”的实验时，图中两根金属丝的长度、粗细均相同。闭合开关后，小灯泡越亮，接入电路的电阻丝的阻值越______（选填“大”或“小”）；该实验探究导体的电阻大小与导体______的关系； (2)如图（2）所示为多用途“演示教学电表”的接线情况，此时所测的物理量是______，测量范围是______，分度值是______，示数为______； (3)如图（3）所示的电阻箱若只留下铜塞C并将其余铜塞拔出，则电阻箱连入电路的阻值是______Ω。 【答案】(1) 小 材料 (2) 电压 0~2.5V 0.1V 1V (3)13 【详解】（1）[1][2]图1中两根金属丝的长度、粗细均相同，材料不同，闭合开关后，小灯泡越亮，表明电路中的电流越大，则接入电路的电阻丝的阻值越小；根据控制变量法知，该实验可以探究导体的电阻大小与导体材料的关系。 （2）[1][2][3][4]由图2可知，电表使用“-”和“2.5V”两接线柱，所测的物理量是电压，量程为0~2.5V；刻度盘上分成5大格，所以每大格0.5V，一大格分成了5小格，所以分度值为0.1V，读数为1V。 （3）电阻箱是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的；如图3，若只留下铜塞C将其余铜塞拔出，电阻箱连入电路的阻值 16．如图某同学在实验室时使用的滑动变阻器，请你和她一起学习并完成下题。 (1)关于该滑动变阻器的构造，下列说法正确的是___________； A．金属杆是绝缘体，瓷筒是导体 B．线圈是用电阻较大的合金线制成的 C．滑片与线圈之间是绝缘的 D．制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的 (2)滑动变阻器上标有“50Ω 1.2A”字样。“1.2A”表示___________，滑片P移至中点时接入电路的阻值___________； (3)如下图所示是滑动变阻器的四种接法，当滑动变阻器的滑片向右移动时，阻值变大的是___________； (4)用滑动变阻器控制灯泡的亮度时该同学设计了如下图甲所示的电路图。若实验中电流不超过，滑片向A端移动灯变亮，请将图乙中实物连接起来。 【答案】(1)B (2) 允许通过的最大电流为1.2A 25 (3)乙 (4) 【详解】（1）A．金属杆是导体，瓷筒是绝缘体，故A错误； B．通常线圈是需要使用电阻较大的合金线制成的，滑动变阻器就是通过改变接入电路中合金线的长度来改变电阻，故B正确； C．滑片与线圈接触的地方都是导电的，这样才能改变接入电路中电阻丝的长度，故C错误； D．制成线圈的合金线的表面都是绝缘的，但与滑片接触的地方的绝缘漆都已经刮掉，这样才能使合金丝与滑片相连通，故D错误。 故选B。 （2）[1]“1.2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.2A。 [2]“50Ω 1.2A”字样中“50Ω”表示滑动变阻器的最大电阻为50Ω，滑片P移至中点时接入电路的阻值 （3）当滑动变阻器的滑片向右移动时，离下接线柱越远的阻值越大，故下接线柱应接A端，按照滑动变阻器应遵循“一上一下”的接法，乙图符合题意，故选乙。 （4）按题目要求“电流不超过”，故电流表的测量范围应选0~0.6A，即接“0.6”的接线柱；“滑片向A端移动灯变亮”，即要求滑动变阻器与灯串联，且滑片向A端移动时接入的电阻变小，通过灯的电流变大，应使滑片离下接线柱变近，故下接线柱要选A端；将图乙中实物连接如下图所示： 17．小明和小华在实验室进行以下电学实验，请按要求完成以下填空： (1)如图甲所示，电流表的读数为________A，图乙电阻箱的示数为________Ω。 (2)小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图丙所示的电路； ①连接电路前，小明发现电压表指针如图丁所示，接下来他要对电压表进行的操作是________； ②小明根据图丙连接好电路，闭合开关后，发现只有一个灯亮，且电压表示数为零，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是_________； ③排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在表中； 分析实验数据得出两个实验结论： UAB/V UBC/V UAC/V 1.4 1.4 2.8 a. 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和； b. 串联电路中，各部分电路两端电压相等； ④实验结束后小明和小华互相交流，小华指出结论_________ （选填“a”或“b”）是错误的，小明的实验在设计方案上存在不足之处是________ ； ⑤小明和小华还进行了深入交流，为了节省时间，利用原来的电路图，在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这个方法________ （填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，此时闭合开关会看到的现象是________。 【答案】(1) 0.3 2057 (2) 调零 L1短路 b 只有一次实验数据，得出的结论具有偶然性 不能 电压表指针反偏 【详解】（1）[1]由图甲可知，电流表接的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，指针所在位置的示数为0.3A。 [2]图乙电阻箱的示数为 （2）[1]由图丁可知，连接电路前，电压表指针不在零刻度线，需要调零。 [2]由图丙可知，L1与L2串联，电压表测L1两端的电压，闭合开关后，发现只有一个灯亮， 且电压表示数为零，故障可能是L1短路，此时L1不亮，电压表示数为零；若L2断路，此时电压表示数为零，但L1、L2都不亮。 [3]由表格数据可知，实验中小明选用的两个灯泡规格相同，所以得出了错误的结论：串联电路中，各部分电路两端电压相等。 [4]小明的实验在设计方案上存在不足之处是只有一次实验数据，得出的结论具有偶然性。 [5][6]测L1两端的电压时，A接点接电压表的正接线柱，测L2两端的电压时，C接点接电压表的负接线柱，所以若只断开A接点，并把接线改接到C接点上，会导致电压表的正负接线柱接反，指针反偏，此方法不能测出L2两端的电压。 地 题型03 跨学科实践：简易调光台灯 18．小听在台灯下看书时，感觉灯光太亮，如图甲所示。她找来同桌小洋，想利用所学物理知识制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 (1)小听尝试利用铅笔芯和鳄鱼夹实现了调节灯泡亮度的功能，如图乙所示。图乙中的连线有一处明显错误是___________；改正后，闭合开关，调节鳄鱼夹M、N之间的距离，发现灯泡亮度和电流表示数都会发生变化，这一现象说明导体的电阻与其___________有关； (2)由于铅笔芯易断，小洋在实验室找了一个电位器来替代铅笔芯，如图丙所示，其内部结构如图丁所示。小洋查找到表格中的信息，为更好实现电位器调节灯泡亮度的功能，电位器内的电阻丝应选用___________（选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）更合适； 导线 长度/m 横截面积mm2 阻值/Ω 铜丝 0.5 0.02 0.5 镍铬合金丝 0.5 0.02 50 (3)如图戊所示为了保证顺时针转动时，灯泡变亮，应该选择___________两个接线柱接入电路。按此接法在变阻器电阻最大时，灯泡仍发光，于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层，保证灯泡可以调到熄灭，此时绝缘层应靠近图中___________（选填“a”或“c”）端。 (4)如图1所示为小听设计的四种调光台灯的电路图，其中能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是（各元件规格完全相同）___________。 (5)小洋没有电位器，于是用电阻设计了一个电路，如图2所示，此电路中也能改变灯泡的亮度，与小听的电路对比，其缺点是___________。 【答案】(1) 电流表的正负接线柱接反了 长度 (2)镍铬合金丝 (3) b、c a (4)C (5)不能连续改变灯泡的亮度 【详解】（1）[1][2]由图可知，电流表负接线柱与电源正极相连，所以错误是电流表的正负接线柱接反了；改正后，闭合开关，调节鳄鱼夹M、N之间的距离，改变了铅笔芯接入电路的长度，灯泡亮度和电流表示数都会发生变化，这一现象说明导体的电阻与其长度有关。 （2）电位器需通过改变电阻调节电流，应选用电阻较大的材料，由表格可知，长度、横截面积相同情况下，镍铬合金丝的阻值远大于铜丝，故选用镍铬合金丝。 （3）[1][2]选择b、c两个接线柱接入电路，顺时针转动时接入电路的电阻丝变短，电阻变小，灯泡变亮；当变阻器电阻最大时灯泡仍发光，说明电阻丝始终有部分接入电路，在电阻片靠近a端的位置加绝缘层，当滑片转到a端时，绝缘层会使电路断开，灯泡熄灭。 （4）A．当滑动变阻器滑片向右移动的过程中，灯泡变暗，但不能控制灯泡由亮到灭，故A不符合题意； B．当滑片移动灯泡始终被短路，灯泡不发光，故B不符合题意 C．当滑片向左移动时，小灯泡两端电压变小，通过它的电流变小，小灯泡变暗，到滑动变阻器最左端时，灯泡被短路，灯泡由亮变灭，故C符合题意； D．滑动变阻器和灯泡L并联，调节滑片且滑动变阻器接入的电阻不为零时，灯泡L两端的电源等于电源电压，小灯泡亮度不变，当滑动变阻器接入的电阻为零时，电源短路，损坏电路，故D不符合题意。 故选C。 （5）如图，小洋通过串联不同的定值电阻来改变通过小灯泡的电流，从而改变小灯泡亮度，其缺点是：电路中电阻不能连续变化，不能连续调节灯泡的亮度。 19．图甲是生活中常见的亮度可调的台灯。项目小组想利用图丙中电源、小灯泡、开关、电位器（相当于滑动变阻器）制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 【项目实施】 （1）设计调光台灯电路 在图乙虚线框内设计一个亮度可调的台灯电路图_______。 （2）组装调光台灯 请你用笔画线代替导线完成图丙电路的连接。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮。a、b、c为电位器的三个接线柱_________。 【展示交流】 （3）你所设计的图乙和另一同学设计的图2都是台灯调光电路，老师认为图2方案更好一些，理由是___________。 【答案】 串联一个定值电阻R0，可防止当滑动变阻器移到阻值最小时，电路中电流过大，能起到保护灯泡的作用。 【详解】（1）要设计一个亮度可调的台灯，需将滑动变阻器和小灯泡串联，通过改变滑动变阻器的阻值，从而改变线路中的电流，改变小灯泡的亮度。电路图如下： （2）要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮，即通过灯泡的电流变大，电位器的电阻变小，因此应连接电位器的b、c接线柱，实物图连接如下： （3）串联一个定值电阻R0，可防止当滑动变阻器移到阻值最小时，电路中电流过大，能起到保护灯泡的作用。 20．跨学科实践：设计和制作模拟调光灯 项目提出： 调光灯为什么能变光？我们能否设计一个类似的能连续调节灯泡亮度的电路？ 项目分析： 让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。改变电池组中串联电池的节数会影响灯泡的亮度；在不改变电源两端电压的情况下，在电路中接入一个滑动变阻器，就可以连续改变灯泡的亮度。 项目实施： 活动一：正确使用滑动变阻器    （1）滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω、2A”字样。其中“20Ω”指的是______（填符号）两接线柱间的电阻值。 （2）根据上面的连接方式，闭合开关前，滑片P应滑到______端（选填“A”或“B”）。 （3）在电路连接完成后闭合开关，发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的______（填符号）两个接线柱接入了电路。 活动二：认识电位器 调光灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。 （4）电位器的构造 如图2是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的一端通过转轴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。 （5）电位器的工作原理 如图3，电位器是一个变形的滑动变阻器。通过改变连入电路中电阻片的______来改变电阻，进而改变电流，改变小灯泡的亮度。 活动三：自制一个模拟的调光灯 实验器材有：电源，一个开关，一个小灯泡，一个电位器R，一个定值电阻，导线若干。 （6）如图4，请选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个，请用笔画线代替导线，将其连入电路中，要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗。______ 展示交流： （7）如图5，图（a）是一个同学设计的台灯调光电路，老师认为从电路安全角度看，可以再优化方案。请将你设计的电路图画在方框内_______    【答案】 AB B CD 长度       【详解】[1]滑动变阻器铭牌上的“20Ω”指滑动变阻器的最大阻值，即下方两个接线柱AB之间的总电阻值。 [2]由图1连接可知，滑动变阻器接入下接线柱A，接入电阻为AP段；闭合开关前滑片需要调至最大阻值处，因此滑片要滑到离A最远的B端。 [3]连接好电路，闭合开关，灯泡发出耀眼的光，并很快熄灭，可能是变阻器接入电路的阻值太小，电路中的电流太大造成的，所以可能是变阻器接入电路的阻值为0，即CD两个接线柱接入电路。 [4]电位器本质是变形的滑动变阻器，工作原理是通过改变接入电路中电阻片的长度改变电阻，进而改变电流和灯泡亮度。 [5]由题意可知，顺时针旋转滑片时，灯泡变暗，即电位器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，所以应将BC两个接线柱接入电路，据此作图。 [6]由图5可知，当滑动变阻器调至阻值为0时，灯泡电压等于电源电压，电路中电流较大，容易被烧坏，因此需串联定值电阻R0保护电路，据此作图。 21．跨学科实践：制作简易调光台灯 （一）项目提出： 调光灯为什么能调节灯的亮度？我们能否设计一个类似地能连续调节灯泡亮度的电路？ （二）项目分析： 灯泡的亮度发生变化可以有多种方法： （1）改变电池组中串联电池的___________会影响灯泡的亮度。 （2）在不改变电源两端电压的情况下，在电路中接入一个___________，就可以连续改变灯泡的亮度。 （三）项目实施： 任务一：设计调光台灯的简易模型 同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源等器材设计了如图所示的四种方案。当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时，小灯泡的亮度变化最大的是___________。 任务二：设计调光台灯的电路 （1）闭合旋钮开关，并调节旋钮即可调节台灯的亮度。调节旋钮实际就是调节电位器（可看作滑动变阻器）连入电路的阻值。 （2）老师认为加一个定值电阻会更好一些，理由是___________。 任务三：制作一个调光台灯 （1）调光台灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。 （2）如图甲所示的调光型台灯，通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，调节灯的亮度。调节亮度的电位器如图乙所示，它相当于一个滑动变阻器，当A、B端接入电路时，顺时针旋转旋钮，台灯的亮度___________（选填“变亮”或“变暗”）。 （四）项目拓展： 台灯都有一个较大且较重的底座，这里包含的物理道理是：增大支撑面，降低___________，提高稳定程度，防止倾倒。 【答案】 节数 滑动变阻器 C 保护电路，防止当滑动变阻器接入电路的阻值过小时损坏电路 变暗 重心 【详解】[1]改变电池组中串联电池的节数，电源电压会改变，根据欧姆定律，在灯泡电阻不变时，电压改变会使通过灯泡的电流改变，从而影响灯泡的亮度。 [2]滑动变阻器可以通过改变接入电路的电阻大小，来改变电路中的电流大小，进而连续改变灯泡的亮度。所以在不改变电源两端电压的情况下，在电路中接入一个滑动变阻器，就可以连续改变灯泡的亮度。 [3]设每根铅笔芯的电阻为。 图A：曲别针在铅笔芯左端时，连入电路的阻值为，曲别针在铅笔芯右端时，连入电路的阻值为，变阻范围是。 图B：两根铅笔芯并联，根据并联电阻公式 曲别针在铅笔芯左端时，连入电路的阻值为，曲别针在铅笔芯右端时，连入电路的阻值为，变阻范围是。 图C：曲别针在铅笔芯左端时，连入电路的阻值为，曲别针在铅笔芯右端时，两根铅笔芯串联，连入电路的阻值为 变阻范围是。 图D：当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时，连入电路的阻值始终为。 因为电源电压不变，根据，电阻变化范围越大，电流变化范围越大，小灯泡的亮度变化就越大。图C的变阻范围最大，所以当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时，图C中小灯泡的亮度变化最大。 故选C。 [4]在电路中，电位器可看作滑动变阻器，当它接入电路的阻值过小时，电路中的电流会过大，可能会损坏电源或灯泡。串联一个定值电阻，可以在电位器阻值过小时，对电流起到一定的限制作用，从而保护电路。 [5]当A、B端接入电路时，顺时针旋转旋钮，电位器接入电路的碳膜电阻长度变长。根据电阻的决定因素，在材料和横截面积一定时，长度越长电阻越大，所以此时电位器接入电路的电阻增大。由欧姆定律可知，在电源电压不变的情况下，电阻增大时，电路中的电流减小。因为灯泡的亮度由实际功率决定，，电流减小，灯泡的实际功率减小，所以台灯的亮度变暗。 [6]台灯有较大且较重的底座，较大的底座增大了支撑面，较重的底座使得整体的重心降低，从而提高了台灯的稳定程度，防止倾倒。 22．在“制作简易调光台灯”的跨学科实践中，同学们设计并且连接好如图所示的电路。在制作台灯前同学们先检查电路设计的是否合理，操作如下： (1)闭合开关S，要使灯泡的亮度变亮，应将滑动变阻器的滑片P向______ （选填“A”或“B”）端移动。 (2)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______（选填“AB”或“CD”）两个接线柱。 (3)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，她在实验操作中有两个不当之处（滑动变阻器的连接是正确的），分别是：①______；②______。 【答案】(1)A (2)AB (3) 在连接电路时，开关未断开 连接电路时滑动变阻器未处于阻值最大端 【详解】（1）由图可知，要使灯泡的亮度变亮，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，使电路中的总阻值减小，电路中的总电流增大，故应将滑动变阻器的滑片P向A端移动。 （2）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，说明移动滑片不能改变滑动变阻器的阻值，且电路中的电阻很大，即滑动变阻器全部阻值都接入了电路中，故这是因为滑动变阻器同时连接了AB两个接线柱。 （3）[1][2]当接完最后一根导线后，灯泡立刻发出耀眼的光，说明在连接电路时，开关未断开；灯泡发出耀眼的光然后便很快熄灭，即电路中电流过大，导致灯泡烧坏，说明电路中的阻值较小，滑动变阻器未能起到保护电路的作用，即连接电路时滑动变阻器未处于阻值最大端。 23．在学习了电学知识后，小明受“跨学科实践：制作简易调光台灯”的启发，动手制作了一个可调节亮度的观赏灯，电路图如图甲所示。 (1)小明在AB之间接入一个阻值为R的电阻后，闭合开关，灯泡发出明亮的光。如果他想把灯光调暗一些，那么应该先___________开关，然后更换一个阻值更___________的电阻。 (2)在只有一根电阻丝的情况下，可以通过对折电阻丝或改变电阻丝接入电路的___________来改变电阻的大小从而调节灯泡的亮暗。 (3)为了使调节灯泡亮暗的范围大一些，他应选择表中长度和横截面积都相同的___________材料作电阻丝。 几种长1m、横截面积1mm2的导体材料在20℃时的电阻 材料 电阻R/ 材料 电阻R/ 铜 0.017 镍铬合金 1.09~1.12 铝 0.027 电木 104~108 铁 0.096 橡胶 107~1010 (4)他将选出来的电阻丝接入AB之间，发现要将灯泡亮度明显调暗，需要接入更长的电阻丝，这样做不便于操控。在和同学讨论后，他想到了将电阻丝绕在一个纸筒上，从而减小空间。他将导线夹A夹在电阻丝的M端，导线夹B分别夹在电阻丝另一端的不同位置，实现了调节灯泡的亮暗。如图乙所示，此时接入电路的电阻丝是___________（选填“MN”“MP”或“PN”）段。若要将灯泡亮度调亮一些，导线夹B应该往___________（选填“左”或“右”）移动。 (5)为了进一步节约空间，他将电阻丝紧密地绕在纸筒上，为避免相邻电阻丝之间电流直接流过的情况出现，他更换了一根带有绝缘层的电阻丝，通过刮掉电阻丝的部分绝缘层，将导线夹B搭在刮掉绝缘层部分的电阻丝上来解决这一问题。他想实现连续调控，然后将导线夹B换成了滑片，滑片能与刮掉绝缘层的部分良好接触，并可以在电阻丝上滑动，这就是一个简易的___________（填仪器名称），利用该元件可调节观赏灯的亮度。 【答案】(1) 断开 大 (2)长度 (3)镍铬合金 (4) MP 左 (5)滑动变阻器 【详解】（1）[1][2]闭合开关，灯泡发出明亮的光；想把灯光调暗一些，电路中的电流减小，需将电阻增大，故应先断开开关，然后更换一个阻值更大的电阻； （2）他只用一根电阻丝的情况下，可以通过对折电阻丝或改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻从而调节灯泡的亮暗； （3）从表格可知，相同条件下，铜铁铝的电阻太小，电木、橡胶的电阻太大，镍铬合金的电阻较小，为了使调节灯泡亮暗的范围大一些，他应选择下表中长度和横截面积都相同的镍铬合金材料做电阻丝； （4）[1][2]此时电流从M端流入，从P端流出，故接入电路的电阻丝是MP段，要将灯泡亮度调亮一些，电阻丝接入电路的阻值应变小，导线夹B应该往左移动； （5）他想实现连续调控，然后将导线夹B换成了滑片，滑片能与刮掉绝缘层的部分良好接触，并可以在电阻丝上滑动，这就是一个简易的滑动变阻器，利用该元件可调节观赏灯的亮度。 24．学习了电学知识后，小江同学动手制作一个可调节亮度的观赏灯，连接了如图1所示的电路。 （1）小江在AB之间接入一个阻值为R的电阻后，闭合开关，灯泡发出明亮的光；他想把灯光调暗一些，应先_______开关，然后更换一个阻值更_______的电阻； （2）制作过程中，他尝试着更换不同材料，不同长度和不同粗细的电阻丝进行实验，他觉得每次都要更换电阻丝才能实现调节灯泡的亮度很麻烦。请教老师后，他只用一根电阻丝的情况下，可以通过对折电阻丝或改变_______来改变电阻的大小从而调节灯泡的亮暗； （3）为了使调节灯泡亮暗的范围大一些，他应选择下表中长度和横截面积都相同的_______材料做电阻丝； 几种长1m、横截面积1mm2的导体材料在20℃时的电阻 材料 电阻R/Ω 材料 电阻R/Ω 铜 0.017 镍铬合金 1.09～1.12 铝 0.027 电木 104～108 铁 0.096 橡胶 107～1010 （4）他将选出来的电阻丝接入AB之间，发现要将灯泡亮度明显调暗，需要接入更长的电阻丝，这样做不便于操控。如何在较小范围内安置较长的电阻丝呢？在和同学讨论后，他想到了将电阻丝绕在一个纸筒上，减小了空间。他将导线夹A夹在电阻丝的M端，导线夹B分别夹在电阻丝另一端的不同位置，实现了调节灯泡的亮暗。如图2所示，此时接入电路的电阻丝是_______段（选填“MN”、“MP”或“PN”），要将灯泡亮度调亮一些，导线夹B应该往_______移动； （5）为了进一步节约空间，他将电阻丝紧密相邻的绕在纸筒上，为避免相邻电阻丝之间电流直接流过的情况出现，他更换了一根带有绝缘层的电阻丝，通过刮掉电阻丝的部分绝缘层，将导线夹B搭在刮掉绝缘层部分的电阻丝上来解决这一问题。他想实现连续调控，然后将导线夹B换成了滑片，滑片能与刮掉绝缘层的部分良好接触，并可以在电阻丝上滑动，这就是一个简易的_______，利用该元件可调节观赏灯的亮度。 【答案】 断开 大 电阻丝接入电路的长度 镍铬合金 MP 左 滑动变阻器 【详解】（1）[1][2]闭合开关，灯泡发出明亮的光，想把灯光调暗一些，电路中的电流减小，需将电阻增大，故应先断开开关，然后更换一个阻值更大的电阻。 （2）[3]他只用一根电阻丝的情况下，可以通过对折电阻丝或改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻从而调节灯泡的亮暗。 （3）[4]从表格可知，相同条件下，铜铁铝的电阻太小，电木、橡胶的电阻太大，镍铬合金的电阻较小，为了使调节灯泡亮暗的范围大一些，他应选择下表中长度和横截面积都相同的镍铬合金材料做电阻丝。 （4）[5][6]此时电流从M端流入，从P端流出，故接入电路的电阻丝是MP段，要将灯泡亮度调亮一些，电阻丝接入电路的阻值应变小，导线夹B应该往左移动。 （5）[7]能实现连续改变电阻值大小的装置是滑动变阻器，利用该元件可调节观赏灯的亮度。 25．制作简易调光台灯 项目提出：调光灯为什么能调节灯的亮度？我们能否设计一个类似地能连续调节灯泡亮度的电路？ 项目分析：灯泡的亮度发生变化可以有多种方法： （1）改变电池组中串联电池的个数会改变灯泡的亮度。 （2）在不改变电源两端电压的情况下，在电路中串联一个___________，就可以连续改变灯泡的亮度； 项目实施： 任务一：设计调光台灯的简易模型 同学们用相同的铅笔芯（长度适当）、曲别针、导线夹、电源等器材设计了如图所示的四种方案，当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时，小灯泡的亮度变化最大的是________； 任务二：设计调光台灯的电路 （1）闭合旋钮开关，并调节旋钮即可调节台灯的亮度，调节旋钮实际就是调节电位器（可看作滑动变阻器）连入电路的阻值，请把可能的电路图在虚框内画出来；________ （2）老师认为加一个定值电阻会更好一些，理由是当电位器接入电路的阻值过小，电路的电流过___________时，会损坏灯泡； 任务三：制作一个调光台灯 （1）调光台灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。 （2）如图甲所示的调光型台灯，通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，调节灯的亮度。调节亮度的电位器如图乙所示。 （3）在图丙中，选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个连入电路、要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗，请用笔画线代替导线将电路连接完整；___________ 项目拓展： （1）台灯都有一个较大且较重的底座，这里包含的物理道理是：增大支撑面，降低重心___________，提高稳定程度，防止倾倒； （2）灯罩的主要作用是___________（选填“反射”或“折射”）灯发出的光，把书本等照得更亮一些。 【答案】 滑动变阻器 C 大 高度 反射 【详解】[1]实验中需要改变灯泡的亮度，改变电路中的电流，因此在电路中串联一个滑动变阻器。 [2]为了使小灯泡的亮度变化最大，接入电路中导体的电阻大，导体的电阻与横截面积和长度有关，且长度越长、横截面积越小，电阻越大，选项C中导体的长度长、横截面积小，故C符合题意。 [3]调光灯中用电器有灯泡和滑动变阻器，为了改变灯泡的亮度，灯泡和滑动变阻器串联，构成电路还有电源、开关、导线，设计电路如下图所示： [4]当电位器接入电路的阻值过小，对电流的阻碍作用小，电路中的电流大，会损坏灯泡。 [5]要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗，说明电阻器接入电路中阻值变大，电阻片接入电路中的长度长，因此将B、C两个接线柱接入电路，接线如下图所示： [6]台灯都有一个较大且较重的底座，台灯重心的高度会下降，台灯会更稳定。 [7]灯罩罩在灯泡的周围，灯泡发出的光线会发生反射，减少光线的发散，把书本等照得更亮一些。 26．如图所示，小明设计并制作一个模拟的调光灯。器材有：电池、小灯泡（U额=2.5V）、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表、电流表。 (1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是_______联； (2)闭合开关，回形针向左移，小灯泡亮度变_______； (3)为了安全使用调光灯，需要在铅笔芯上标记安全位置P，将_______表连入电路，调节回形针的位置，当表的示数为_______时，回形针的位置即为安全位置 P，回形针向左调节不能超过此位置； (4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。相对铅笔芯乙，铅笔芯甲调节 。 A．范围大，精度高 B．范围大，精度低 C．范围小，精度高 D．范围小，精度低 【答案】(1)串 (2)亮 (3) 电压 2.5V (4)B 【详解】（1）据图电流的路径只有一条，因此铅笔芯和小灯泡的连接方式是串联。 （2）闭合开关，回形针向左移，铅笔芯接入电路中的长度变短，电阻变小，根据可知，电路中的电流会变大，小灯泡亮度变亮。 （3）[1][2]为了安全使用调光灯，小灯泡两端的电压不能超过额定电压2.5V，把电压表和小灯泡并联，电压表测量小灯泡的电压，所以，电压表示数为额定电压2.5V时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置，根据串联电路分压规律，铅笔芯最小的电阻为此标记回形针的位置，回形针向左调节，接入电路铅笔芯长度变短，电阻变小，分得电压会变小，小灯泡分得电压会变大，会烧坏灯泡，所以，回形针向左调节不能超过此位置。 （4）甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω，甲的电阻比乙的电阻大，因此甲电阻串联在电路中电阻阻值变化范围大，对应小灯泡亮度的变化范围大；回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高，假设甲乙均移动长度为l，甲电阻变化为 乙电阻变化为 乙电阻变化小，乙电阻的精度更高；则铅笔芯甲和乙相比，调节范围大，调节精度低，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 27．跨学科实践：制作简易调光台灯 【项目提出】 生活中使用的台灯能够根据不同的使用场景调节亮度。创新小组的同学们在学习了十六章之后决定制作一台简易的调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 任务一：认识简易调光台灯的基本构造和工作原理； 任务二：选择合适的材料制作简易调光台灯。 【项目实施】 任务一：认识简易调光台灯的基本构造和工作原理 （1）如图甲，台灯是由四部分组成的，其中“灯泡”部分实际上是一个闭合电路； （2）制作调光台灯的关键是可以连续改变台灯的亮度，从理论上，可以通过改变______来实现；从实践操作上，可以在电路中串联一个______来间接实现。 任务二：选择合适的材料制作简易调光台灯。 （3）小组同学选取图乙所示的实验装置制作简易调光台灯的电路部分，请你以笔画线作导线帮助小组同学连接好实物图______（要求：顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮）； （4）选择合适的物品或材料为简易调光台灯设计底座、支架和灯罩。请你写出一例生活中可以作为灯罩的物品，并简单说明选取的理由。_______________________ 【展示交流】 （5）创新小组成功制作出简易调光台灯（图丙）。其中一个成员发现：闭合开关后，把旋钮旋转到一端时，小灯泡不发光，于是他思考：既然通过旋转旋钮可以调节小灯泡从发光到不发光，就可以去掉电路中的控制开关，不必断电。从节能的角度思考，这样做是否正确？请说明理由。______ 【答案】 “灯泡”部分两端电压 滑动变阻器 一次性纸杯，因其获取方便，且有一定的反光性，凹面形状可得到近似平行光 不正确，因旋钮旋转到使灯泡不发光时，电路中仍有电流通过，有电能消耗 【详解】[1]要连续改变台灯的亮度，从理论上，即为连续改变经过“灯泡”部分的电流，可以通过改变“灯泡”部分两端电压来实现。 [2]电源电压不变，可以将灯泡与一个滑动变阻器串联。通过改变滑动变阻器接入电路的电阻，从而连续改变电流和灯泡两端的电压。 [3]要使顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮，则顺时针旋转滑片应使接入电路的电阻丝变短，图乙的电位器应接b、c两接线柱。各元件串联，电路连线如图所示： [4]灯罩的作用是通过反射将光线变为平行光，故可选取一次性纸杯，因其获取方便，且纸杯的杯身能对光线起到一定的遮挡和聚拢作用，可减少光线的散射，让光线更集中地照射到需要的区域，提升局部照明效果。 [5]旋钮旋转到使灯泡不发光时，电路中仍有电流通过电位器等元件，从节能角度看，会消耗电能。而控制开关可在不需要使用台灯时彻底切断电路，达到节能目的。 学科网（北京）股份有限公司 $学科网知识店铺:苍穹精品工作室 原创精品资源，学科网独家享有版权，侵权必究！ 专题06 电压 电阻 基础实验题 3大必考题型概览 题型01 探究影响电阻大小的因素（★重点） 题型02滑动变阻器的连接方式，读数等问题（★难点） 题型03 跨学科实践：简易调光台灯 地 题型01 探究影响电阻大小的因素 1．探究影响导体电阻大小的因素： 编号 材料 长度/m 横截面积/mm² 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 更暗 (1)实验中通过观察_________来比较电阻丝电阻的大小。 (2)为探究电阻跟导体材料的关系，应将图中编号为______的两根电阻丝依次接入电路中进行实验；分别将编号为B、C的两根电阻丝接入电路进行实验，可探究导体电阻跟_________关系。 (3)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，得到的实验结论被应用到 （填字母）的工作原理中。 A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 (4)城乡进行输电线路的改造，将原来较细的铝质输电线换成较粗的，是为了____（选填“增大”或“减小”）输电线的电阻。 2．小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积），请你回答以下问题： (1)在图甲中M、N之间接入不同导体时，可通过________来判断导体的电阻大小。 (2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M、N之间应接入图乙中的________（选填导体的代表字母）。 (3)将B、C两根导体分别接入电路中进行实验，可得出：当导体的长度和材料相同时，导体的________越大，电阻越小。 3．实验室中有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根，小明通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有：干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。 (2)他要研究长度对电阻的影响，应选择________（填“同一”或“不同”）金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时，电流表示数如图乙，读数为________A。改变长度并记录电流值填入表，随着长度减小，金属丝的电阻变________。 长度/cm 60.0 40.0 20.0 … 电流/A 1.33 2.61 … (3)他要研究材料对电阻的影响，可使上述三根金属丝接入电路的长度均为________m（填“0.4”、“0.7”或“0.9”）。 (4)完成探究后，小明将镍铬丝与小灯泡串联接入电路，模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时，可推断镍铬丝接入电路的长度变________。 4．在“探究影响电阻大小的因素”实验时，小明选取如图甲所示的四根金属丝，分别连接在如图乙所示电路的M、N间进行实验； (1)在探究“导体电阻大小与金属丝材料的关系”时，应选取如图甲中_____，两根金属丝进行探究。通过观察_____能更准确比较导体电阻的大小； (2)当选用导线A与C进行实验时，两次电流表指针位置如图丙，则可探究得到，在材料和长度相同时，横截面积_____，电阻越大。 5．同学们在进行电学知识学习中，了解到各种导体的导电性各不相同，电阻大的导电性差，他们想利用实验来“探究影响导体电阻大小的因素”，在观察现象的基础上做出了如下猜想。 ①导体的电阻可能与导体的长度有关； ②导体的电阻可能与导体的横截面积有关； ③导体的电阻可能与导体的材料有关。 他们在一些长短、粗细不同的多种型号玻璃管内装满浓度相同的盐水： (1)探究导体的电阻与长度关系时，选取几根长度不同，横截面积相同的玻璃管，分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处，通过观察___________来比较导体电阻的大小； (2)利用图甲继续探究导体的电阻与横截面积关系时，小组同学在M、N之间与玻璃管并联接入一个电压表。闭合开关，调节滑动变阻器，电表的示数如图乙、丙所示，则此时导电液体的电阻为___________Ω，断开开关，更换长度相同，横截面积不同的玻璃管，分别将玻璃管连入如图甲所示的电路、处，重复上述实验；表格里记录了实验中的一部分数据，分析表中数据可得出结论：___________； 实验次数 1 2 3 4 横截面积/ 10 20 30 40 电阻/Ω 10 5 3.3 2.5 (3)改用一段可拉伸的乳胶管（是绝缘体），将乳胶管灌满导电液体，两端用金属塞堵住管口，若均匀拉伸乳胶管，使其横截面积变为原来的一半，此时导电液体的电阻___________（选填“等于”或“不等于”）原来的2倍，这是由于实验时没有控制导电液体的___________不变； (4)继续探究导体的电阻与导体材料关系时，小组同学用一根玻璃管，更换___________进行实验； (5)小组的同学在科普杂志中看到：矿泉水中含有多种矿物质，导电能力强，电阻小；纯净水是用自来水过滤得到的，矿物质含量少，导电能力差，电阻大。这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢？他们设计了如图丙所示电路，选取两根长度、横截面积相同的玻璃管P、Q，在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和“教室水”，并将P、Q管连入电路。实验中，将单刀双掷开关S从1拨到2时，若观察到电压表示数___________（选填“变大”或“变小”），则Q内是纯净水，否则Q内是矿泉水。 6．如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路，下表给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。问： 序号 长度/m 横截面积 材料 A 0.6 0.4 镍铬合金 B 1.0 0.4 镍铬合金 C 0.6 0.6 镍铬合金 D 0.6 0.6 锰铜 (1)实验中，通过观察______可以判断导体的电阻大小； (2)为探究电阻的大小与导体横截面积的关系，可选择序号为______的两种导体进行实验； (3)实验小组选择A、B两根导体接入M、N两端，可研究导体的电阻大小与导体的______的关系； (4)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端，会发现电流表示数变得更小，说明两导体串联后的电阻将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 7．同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时，提出如下猜想： 编号 材料 长度L/m 横截面积 电流I/A A 锰铜合金丝 0.5 0.8 0.4 B 镍铬合金丝 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金丝 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金丝 1.0 0.4 0.08 猜想一：导体的电阻与导体的材料有关 猜想二：导体的电阻与导体的长度有关 猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关 同学们利用如图所示的电路进行验证，使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如表所示。 (1)该实验是通过观察___________比较导体电阻的大小； (2)为了验证猜想一，应选用合金丝_________进行实验 (3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路，是为了验证猜想______（选填“一”、“二”或“三”）。分析实验数据，可得出的结论是：____________________； (4)小明同学在一次实验中，将A合金丝与电流表串联，用酒精灯对A合金丝加热后，发现电流表的示数变小了，说明电阻的大小还与________有关。 8．小深探究影响电阻实验：从实验室中找到四段电阻线A、B、C、D将他们安装到实验板上，并连接好实验电路如图甲所示，用夹子a、b夹住电阻线的两端将电阻线接入电路； (1)连接B、D导线时发现：D电阻线接入电路时电流表示数较大，这说明当材料的长度和横截面积相同时，______ ； (2)小深发现家里电路装修时，电工师傅会说出导线的“平方数”，如果要探究“平方数”对电阻的影响，应选用导线 ______进行探究（填导线编号）； (3)若是导线长度不够时会通过打结的方式继续增加导线长度。如乙图所示的打结方式，你认为打结方式最合理的是______（选填“打结法1”、“打结法2”、“打结法3”）。 9．在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验中使用4根电阻丝；规格、材料如表。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 a 锰铜合金 0.5 0.8 b 镍铬合金 0.5 0.8 c 镍铬合金 0.5 0.4 d 镍铬合金 1 0.4 (1)实验中通过观察___________来比较电阻的大小。 (2)分别将___________（填编号）两根电阻丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、横截面积相同时，长度越___________，电阻越大。 (3)若依次把a、b两根电阻丝接入电路，闭合开关记录电流表的示数。分析比较这两根电阻丝的电阻大小，探究的是电阻跟导体___________的关系。 (4)将电阻丝d对折后接入电路中，发现电流表的示数与将电阻丝d全部接入电路时对比变大了，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。这种做法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________。 10．在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，小芳猜想电阻的大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关，她利用如图1所示的实验盘进行探究： (1)她设计了如图2所示的两种方案，将电阻丝分别接入M、N之间进行探究，你认为方案_______更合理； (2)通过观察对比，她发现A、B的长度相同粗细不同， A、C、D的粗细相同，C、D的长度相同。选择_______两根电阻丝，可以探究电阻的大小与导体的长度的关系（用A、B、C、D表示，下同）； (3)为了使结论更有说服力，每次更换电阻丝时，电源电压_______（选填“保持不变”或“及时改变”）； (4)小丽想用开关、导线、电源和电压表设计方案3（无图，每次只能接入一个电阻），她通过电压表的示数_______（“能”或“不能”）判断电阻A、B的大小； (5)完成上述实验后，小明进行了如图3所示的实验，他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，这表明：温度升高，钨丝的电阻_______。 地 题型02 滑动变阻器的连接方式，读数等问题 11．某同学在实验室做变阻器实验，他将不同的变阻器先后接入含小灯泡和电流表的电路中，且每次接入时，变阻器均连接在电路的M、N接线柱处。请完成下列问题： (1)如图甲所示的电路中，M、N是两个接线柱，把图乙中的滑动变阻器连接到M、N上。当A接M，D接N时，闭合开关前，滑片P应移到最_______（填“左端”或“右端”），这样能更好的保护电路；当滑片向左移，电流表示数将_______，灯泡亮度将变亮；当A接M，C接N时，滑片向左移，电流表示数将_______。 (2)电位器是变阻器的一种，如丙图所示。把它连接到M、N上，利用它改变灯泡的亮度，使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，正确连接到M、N上的是_______和_______接线柱。（选填“A”或“B”或“C”） (3)另一组同学把变阻器接到图甲中M、N上，发现电路中的小灯泡不亮。请结合电路相关知识，分析可能的原因：__________。 12．小宇在实验室用如图所示的电路做电学实验，请你帮助他完成以下问题。 (1)连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片应移动到______（选填“A”或“B”）端； (2)小灯泡完好，闭合开关S后，当滑片P向B端移动时，灯L将______（选填“变暗”“亮度不变”或“变亮”）； (3)若将滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，闭合开关S，要使灯L变暗，滑片P应向______（选填“A”或“B”）端移动。 13．如图所示为实验室提供的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中的电流约为0.4A，并用滑动变阻器改变通过灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮。 (1)按要求连接实物图。 (2)在虚线框中画出对应的电路图。 (3)连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最________（选填“左”或“右”）端。 (4)实验过程中，滑片P向左移动时，电流表的示数变小，灯泡亮度________（选填“变亮““变暗”或“不变”）。 (5)若闭合开关后灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，此时故障可能是________ 14．如图A所示，小明探究“影响导体电阻大小因素”的实验，保持电源电压不变，规格如表所示： 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 a 锰铜合金 0.5 0.8 b 镍铬合金 0.5 0.8 c 锰铜合金 0.5 0.4 d 锰铜合金 1.0 0.4 (1)实验中通过_________反映电阻大小。 (2)选用a、b两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与_______的关系； (3)为了探究与导体横截面积的关系，应选用编号为_____的两根电阻丝进行实验； (4)小硕用一根白炽灯的钨丝替换a接入电路，并用酒精灯加热，发现电流表示数不断变化，根据这一现象，请你提出一个具有探究价值的问题：________________。 (5)如图B甲所示为可调节亮度的台灯，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，b与金属滑片相连，转动旋钮： ①电位器是通过改变接入电路电阻的_________来改变其接入电路的电阻大小的； ②若顺时针转动旋钮时，灯泡亮度变亮，应选择_________两个接线柱。 15．亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答下列问题。 (1)用如图（1）所示电路探究“影响电阻大小因素”的实验时，图中两根金属丝的长度、粗细均相同。闭合开关后，小灯泡越亮，接入电路的电阻丝的阻值越______（选填“大”或“小”）；该实验探究导体的电阻大小与导体______的关系； (2)如图（2）所示为多用途“演示教学电表”的接线情况，此时所测的物理量是______，测量范围是______，分度值是______，示数为______； (3)如图（3）所示的电阻箱若只留下铜塞C并将其余铜塞拔出，则电阻箱连入电路的阻值是______Ω。 16．如图某同学在实验室时使用的滑动变阻器，请你和她一起学习并完成下题。 (1)关于该滑动变阻器的构造，下列说法正确的是___________； A．金属杆是绝缘体，瓷筒是导体 B．线圈是用电阻较大的合金线制成的 C．滑片与线圈之间是绝缘的 D．制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的 (2)滑动变阻器上标有“50Ω 1.2A”字样。“1.2A”表示___________，滑片P移至中点时接入电路的阻值___________； (3)如下图所示是滑动变阻器的四种接法，当滑动变阻器的滑片向右移动时，阻值变大的是___________； (4)用滑动变阻器控制灯泡的亮度时该同学设计了如下图甲所示的电路图。若实验中电流不超过，滑片向A端移动灯变亮，请将图乙中实物连接起来。 17．小明和小华在实验室进行以下电学实验，请按要求完成以下填空： (1)如图甲所示，电流表的读数为________A，图乙电阻箱的示数为________Ω。 (2)小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图丙所示的电路； ①连接电路前，小明发现电压表指针如图丁所示，接下来他要对电压表进行的操作是________； ②小明根据图丙连接好电路，闭合开关后，发现只有一个灯亮，且电压表示数为零，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是_________； ③排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在表中； 分析实验数据得出两个实验结论： UAB/V UBC/V UAC/V 1.4 1.4 2.8 a. 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和； b. 串联电路中，各部分电路两端电压相等； ④实验结束后小明和小华互相交流，小华指出结论_________ （选填“a”或“b”）是错误的，小明的实验在设计方案上存在不足之处是________ ； ⑤小明和小华还进行了深入交流，为了节省时间，利用原来的电路图，在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这个方法________ （填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，此时闭合开关会看到的现象是________。 地 题型03 跨学科实践：简易调光台灯 18．小听在台灯下看书时，感觉灯光太亮，如图甲所示。她找来同桌小洋，想利用所学物理知识制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 (1)小听尝试利用铅笔芯和鳄鱼夹实现了调节灯泡亮度的功能，如图乙所示。图乙中的连线有一处明显错误是___________；改正后，闭合开关，调节鳄鱼夹M、N之间的距离，发现灯泡亮度和电流表示数都会发生变化，这一现象说明导体的电阻与其___________有关； (2)由于铅笔芯易断，小洋在实验室找了一个电位器来替代铅笔芯，如图丙所示，其内部结构如图丁所示。小洋查找到表格中的信息，为更好实现电位器调节灯泡亮度的功能，电位器内的电阻丝应选用___________（选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）更合适； 导线 长度/m 横截面积mm2 阻值/Ω 铜丝 0.5 0.02 0.5 镍铬合金丝 0.5 0.02 50 (3)如图戊所示为了保证顺时针转动时，灯泡变亮，应该选择___________两个接线柱接入电路。按此接法在变阻器电阻最大时，灯泡仍发光，于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层，保证灯泡可以调到熄灭，此时绝缘层应靠近图中___________（选填“a”或“c”）端。 (4)如图1所示为小听设计的四种调光台灯的电路图，其中能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是（各元件规格完全相同）___________。 (5)小洋没有电位器，于是用电阻设计了一个电路，如图2所示，此电路中也能改变灯泡的亮度，与小听的电路对比，其缺点是___________。 19．图甲是生活中常见的亮度可调的台灯。项目小组想利用图丙中电源、小灯泡、开关、电位器（相当于滑动变阻器）制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 【项目实施】 （1）设计调光台灯电路 在图乙虚线框内设计一个亮度可调的台灯电路图_______。 （2）组装调光台灯 请你用笔画线代替导线完成图丙电路的连接。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮。a、b、c为电位器的三个接线柱_________。 【展示交流】 （3）你所设计的图乙和另一同学设计的图2都是台灯调光电路，老师认为图2方案更好一些，理由是___________。 20．跨学科实践：设计和制作模拟调光灯 项目提出： 调光灯为什么能变光？我们能否设计一个类似的能连续调节灯泡亮度的电路？ 项目分析： 让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。改变电池组中串联电池的节数会影响灯泡的亮度；在不改变电源两端电压的情况下，在电路中接入一个滑动变阻器，就可以连续改变灯泡的亮度。 项目实施： 活动一：正确使用滑动变阻器    （1）滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω、2A”字样。其中“20Ω”指的是______（填符号）两接线柱间的电阻值。 （2）根据上面的连接方式，闭合开关前，滑片P应滑到______端（选填“A”或“B”）。 （3）在电路连接完成后闭合开关，发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的______（填符号）两个接线柱接入了电路。 活动二：认识电位器 调光灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。 （4）电位器的构造 如图2是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的一端通过转轴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。 （5）电位器的工作原理 如图3，电位器是一个变形的滑动变阻器。通过改变连入电路中电阻片的______来改变电阻，进而改变电流，改变小灯泡的亮度。 活动三：自制一个模拟的调光灯 实验器材有：电源，一个开关，一个小灯泡，一个电位器R，一个定值电阻，导线若干。 （6）如图4，请选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个，请用笔画线代替导线，将其连入电路中，要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗。______ 展示交流： （7）如图5，图（a）是一个同学设计的台灯调光电路，老师认为从电路安全角度看，可以再优化方案。请将你设计的电路图画在方框内_______    21．跨学科实践：制作简易调光台灯 （一）项目提出： 调光灯为什么能调节灯的亮度？我们能否设计一个类似地能连续调节灯泡亮度的电路？ （二）项目分析： 灯泡的亮度发生变化可以有多种方法： （1）改变电池组中串联电池的___________会影响灯泡的亮度。 （2）在不改变电源两端电压的情况下，在电路中接入一个___________，就可以连续改变灯泡的亮度。 （三）项目实施： 任务一：设计调光台灯的简易模型 同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源等器材设计了如图所示的四种方案。当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时，小灯泡的亮度变化最大的是___________。 任务二：设计调光台灯的电路 （1）闭合旋钮开关，并调节旋钮即可调节台灯的亮度。调节旋钮实际就是调节电位器（可看作滑动变阻器）连入电路的阻值。 （2）老师认为加一个定值电阻会更好一些，理由是___________。 任务三：制作一个调光台灯 （1）调光台灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。 （2）如图甲所示的调光型台灯，通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，调节灯的亮度。调节亮度的电位器如图乙所示，它相当于一个滑动变阻器，当A、B端接入电路时，顺时针旋转旋钮，台灯的亮度___________（选填“变亮”或“变暗”）。 （四）项目拓展： 台灯都有一个较大且较重的底座，这里包含的物理道理是：增大支撑面，降低___________，提高稳定程度，防止倾倒。 22．在“制作简易调光台灯”的跨学科实践中，同学们设计并且连接好如图所示的电路。在制作台灯前同学们先检查电路设计的是否合理，操作如下： (1)闭合开关S，要使灯泡的亮度变亮，应将滑动变阻器的滑片P向______ （选填“A”或“B”）端移动。 (2)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______（选填“AB”或“CD”）两个接线柱。 (3)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，她在实验操作中有两个不当之处（滑动变阻器的连接是正确的），分别是：①______；②______。 23．在学习了电学知识后，小明受“跨学科实践：制作简易调光台灯”的启发，动手制作了一个可调节亮度的观赏灯，电路图如图甲所示。 (1)小明在AB之间接入一个阻值为R的电阻后，闭合开关，灯泡发出明亮的光。如果他想把灯光调暗一些，那么应该先___________开关，然后更换一个阻值更___________的电阻。 (2)在只有一根电阻丝的情况下，可以通过对折电阻丝或改变电阻丝接入电路的___________来改变电阻的大小从而调节灯泡的亮暗。 (3)为了使调节灯泡亮暗的范围大一些，他应选择表中长度和横截面积都相同的___________材料作电阻丝。 几种长1m、横截面积1mm2的导体材料在20℃时的电阻 材料 电阻R/ 材料 电阻R/ 铜 0.017 镍铬合金 1.09~1.12 铝 0.027 电木 104~108 铁 0.096 橡胶 107~1010 (4)他将选出来的电阻丝接入AB之间，发现要将灯泡亮度明显调暗，需要接入更长的电阻丝，这样做不便于操控。在和同学讨论后，他想到了将电阻丝绕在一个纸筒上，从而减小空间。他将导线夹A夹在电阻丝的M端，导线夹B分别夹在电阻丝另一端的不同位置，实现了调节灯泡的亮暗。如图乙所示，此时接入电路的电阻丝是___________（选填“MN”“MP”或“PN”）段。若要将灯泡亮度调亮一些，导线夹B应该往___________（选填“左”或“右”）移动。 (5)为了进一步节约空间，他将电阻丝紧密地绕在纸筒上，为避免相邻电阻丝之间电流直接流过的情况出现，他更换了一根带有绝缘层的电阻丝，通过刮掉电阻丝的部分绝缘层，将导线夹B搭在刮掉绝缘层部分的电阻丝上来解决这一问题。他想实现连续调控，然后将导线夹B换成了滑片，滑片能与刮掉绝缘层的部分良好接触，并可以在电阻丝上滑动，这就是一个简易的___________（填仪器名称），利用该元件可调节观赏灯的亮度。 24．学习了电学知识后，小江同学动手制作一个可调节亮度的观赏灯，连接了如图1所示的电路。 （1）小江在AB之间接入一个阻值为R的电阻后，闭合开关，灯泡发出明亮的光；他想把灯光调暗一些，应先_______开关，然后更换一个阻值更_______的电阻； （2）制作过程中，他尝试着更换不同材料，不同长度和不同粗细的电阻丝进行实验，他觉得每次都要更换电阻丝才能实现调节灯泡的亮度很麻烦。请教老师后，他只用一根电阻丝的情况下，可以通过对折电阻丝或改变_______来改变电阻的大小从而调节灯泡的亮暗； （3）为了使调节灯泡亮暗的范围大一些，他应选择下表中长度和横截面积都相同的_______材料做电阻丝； 几种长1m、横截面积1mm2的导体材料在20℃时的电阻 材料 电阻R/Ω 材料 电阻R/Ω 铜 0.017 镍铬合金 1.09～1.12 铝 0.027 电木 104～108 铁 0.096 橡胶 107～1010 （4）他将选出来的电阻丝接入AB之间，发现要将灯泡亮度明显调暗，需要接入更长的电阻丝，这样做不便于操控。如何在较小范围内安置较长的电阻丝呢？在和同学讨论后，他想到了将电阻丝绕在一个纸筒上，减小了空间。他将导线夹A夹在电阻丝的M端，导线夹B分别夹在电阻丝另一端的不同位置，实现了调节灯泡的亮暗。如图2所示，此时接入电路的电阻丝是_______段（选填“MN”、“MP”或“PN”），要将灯泡亮度调亮一些，导线夹B应该往_______移动； （5）为了进一步节约空间，他将电阻丝紧密相邻的绕在纸筒上，为避免相邻电阻丝之间电流直接流过的情况出现，他更换了一根带有绝缘层的电阻丝，通过刮掉电阻丝的部分绝缘层，将导线夹B搭在刮掉绝缘层部分的电阻丝上来解决这一问题。他想实现连续调控，然后将导线夹B换成了滑片，滑片能与刮掉绝缘层的部分良好接触，并可以在电阻丝上滑动，这就是一个简易的_______，利用该元件可调节观赏灯的亮度。 25．制作简易调光台灯 项目提出：调光灯为什么能调节灯的亮度？我们能否设计一个类似地能连续调节灯泡亮度的电路？ 项目分析：灯泡的亮度发生变化可以有多种方法： （1）改变电池组中串联电池的个数会改变灯泡的亮度。 （2）在不改变电源两端电压的情况下，在电路中串联一个___________，就可以连续改变灯泡的亮度； 项目实施： 任务一：设计调光台灯的简易模型 同学们用相同的铅笔芯（长度适当）、曲别针、导线夹、电源等器材设计了如图所示的四种方案，当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时，小灯泡的亮度变化最大的是________； 任务二：设计调光台灯的电路 （1）闭合旋钮开关，并调节旋钮即可调节台灯的亮度，调节旋钮实际就是调节电位器（可看作滑动变阻器）连入电路的阻值，请把可能的电路图在虚框内画出来；________ （2）老师认为加一个定值电阻会更好一些，理由是当电位器接入电路的阻值过小，电路的电流过___________时，会损坏灯泡； 任务三：制作一个调光台灯 （1）调光台灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。 （2）如图甲所示的调光型台灯，通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，调节灯的亮度。调节亮度的电位器如图乙所示。 （3）在图丙中，选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个连入电路、要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗，请用笔画线代替导线将电路连接完整；___________ 项目拓展： （1）台灯都有一个较大且较重的底座，这里包含的物理道理是：增大支撑面，降低重心___________，提高稳定程度，防止倾倒； （2）灯罩的主要作用是___________（选填“反射”或“折射”）灯发出的光，把书本等照得更亮一些。 26．如图所示，小明设计并制作一个模拟的调光灯。器材有：电池、小灯泡（U额=2.5V）、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表、电流表。 (1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是_______联； (2)闭合开关，回形针向左移，小灯泡亮度变_______； (3)为了安全使用调光灯，需要在铅笔芯上标记安全位置P，将_______表连入电路，调节回形针的位置，当表的示数为_______时，回形针的位置即为安全位置 P，回形针向左调节不能超过此位置； (4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。相对铅笔芯乙，铅笔芯甲调节 。 A．范围大，精度高 B．范围大，精度低 C．范围小，精度高 D．范围小，精度低 27．跨学科实践：制作简易调光台灯 【项目提出】 生活中使用的台灯能够根据不同的使用场景调节亮度。创新小组的同学们在学习了十六章之后决定制作一台简易的调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 任务一：认识简易调光台灯的基本构造和工作原理； 任务二：选择合适的材料制作简易调光台灯。 【项目实施】 任务一：认识简易调光台灯的基本构造和工作原理 （1）如图甲，台灯是由四部分组成的，其中“灯泡”部分实际上是一个闭合电路； （2）制作调光台灯的关键是可以连续改变台灯的亮度，从理论上，可以通过改变______来实现；从实践操作上，可以在电路中串联一个______来间接实现。 任务二：选择合适的材料制作简易调光台灯。 （3）小组同学选取图乙所示的实验装置制作简易调光台灯的电路部分，请你以笔画线作导线帮助小组同学连接好实物图______（要求：顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮）； （4）选择合适的物品或材料为简易调光台灯设计底座、支架和灯罩。请你写出一例生活中可以作为灯罩的物品，并简单说明选取的理由。_______________________ 【展示交流】 （5）创新小组成功制作出简易调光台灯（图丙）。其中一个成员发现：闭合开关后，把旋钮旋转到一端时，小灯泡不发光，于是他思考：既然通过旋转旋钮可以调节小灯泡从发光到不发光，就可以去掉电路中的控制开关，不必断电。从节能的角度思考，这样做是否正确？请说明理由。______ 学科网（北京）股份有限公司 $