4.5 变阻器（举一反三·讲义）物理新教材教科版九年级上册

本初中物理讲义聚焦“变阻器”核心知识点，从情景导入实验（铅笔芯改变灯泡亮度）引出，系统梳理滑动变阻器的原理（改变电阻丝长度）、结构、接法（一上一下）、使用方法，延伸至电阻箱、电位器等类型，构建完整知识支架。 资料以科学探究为导向，通过实验演示激发兴趣，结合结构符号、参数分析培养物理观念，例题变式联系油量表、调光台灯等实际应用提升科学思维。课中辅助教师实验教学，课后作业含选择、实验等题型，助力学生巩固查漏。

4.5 变阻器 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情景导入 实验演示：将电源、小灯泡、开关和一根铅笔芯连接成简单电路，将一根导线固定在铅笔芯的左端，另一根导线先在铅笔芯右端接触，然后逐渐向左滑动。观察小灯泡亮度的变化。 提问：大家看到了什么现象？ 为什么灯泡的亮度会改变？ 这个装置虽然能改变电阻，但很脆弱，操作也不方便。科学家们是如何改进，使它成为更稳定、更方便的“变阻器”的呢？ 【知识点1 认识变阻器】知识归纳 1．定义：通过改变 来控制电流的装置叫变阻器。 2．滑动变阻器： （1）原理：通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻，进而控制电路中 的变化。 （2）结构、符号：电阻丝、滑片、4个接线柱、金属杆，在电路图中的符合为 （3）参数∶“20Ω 2A”表示滑动变阻器的 为20Ω，允许通过的 为2A。 （4）接法： 图示 滑片P向右移动 滑片P向左移动 变化规律 接入电阻变 接入电阻变 滑片离下面的接线柱越近，电阻越 ；滑片离下面的接线柱越远，电阻越 ，即“远大近小”。要改变电阻必须“ ”接入电路。 接入电阻变 接入电阻变 接入电阻变 接入电阻变 接入电阻变 接入电阻变 阻值不变 阻值不变 不起变阻作用，相当于定值电阻 阻值不变 阻值不变 不起变阻作用，接入阻值为0 （5）使用方法： ①滑动变阻器应与被控制的用电器 联，且“ ”接入电路； ②闭合开关前，应将滑片移到阻值最 端以保护电路； ③通过电流 超过其铭牌上标注的允许通过的最大电流，否则会烧坏变阻器。 （6）作用： ①滑动变阻器有 的作用； ②改变电路在的 。 【例1】如图所示是滑动变阻器连入电路的示意图。当滑片P向右滑动时，连入电路的阻值变小的是（　　） A. B.C. D. 【变式1-1】“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中，连接了如图所示的电路，下列分析正确的是（　　） A.若M接A点，N接B点，且再用一根导线连接OD两接线柱，滑动变阻器与灯泡并联 B.若M接C点，N接B点，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C.若M接C点，N接B点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 D.若M接C点，N接D点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 【变式1-2】如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R1是滑动变阻器，从油量表指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少。则下列说法不正确的是（　　） A.当燃油燃尽时，油量表不会烧坏 B.油量增加，R1接入电路的电阻值减小，油量表示数变大 C.当车辆正常行驶时，R1接入电路的电阻逐渐变小 D.定值电阻R2可以起到避免短路，保护电路的作用 【知识点2 多种多样的变阻器】 1．电阻箱： （1）定义：可以调节电阻大小并且能够表示出电阻阻值的变阻器。 （2）符号： （3）读数：各旋盘对应的指示点示数乘以面板上标记的倍数，然后 。 右图读数： 2．电位器： （1）实际电路中这些用来调节的变阻器称为电位器。 （2）接法及阻值变化情况： 连接A、B 顺时针转动，电阻变 ， 逆时针转动，电阻变 连接B、C 顺时针转动，电阻变 ， 逆时针转动，电阻变 连接A、C 无法改变电阻大小， 此时电阻始终是 值。 3．应用： 电车的车速变化、收音机及电视机声音的强弱、计算机显示屏的亮度及对比度的调节 【例2】如图，甲为某调光台灯，乙为该调光台灯用到的电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（　　） A.电位器应该与调光台灯的灯泡并联 B.若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变暗 C.若只将B、C接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡变暗 D.将B、C接入电路，若只将电阻丝做得更粗些，以相同速度顺时针旋转滑片，灯泡亮度变化更明显 【变式2-1】如图（a）是某型号旋钮式电阻箱的外形和内部结构，它由九个1000Ω、九个100Ω、九个10Ω和九个1Ω的电阻组成，它箱面上的四个旋钮对应的倍率分别是：×1000、×100、×10、×1，使用时将两个接线柱A、B接入电路中，只要调节这四个旋钮，便可以得到0~9999Ω范围内的任何整数电阻值。如图（b）所示，AB之间的总电阻为（　　） A.1936Ω B.8136Ω C.1963Ω D.8163Ω 【变式2-2】可调光台灯对缓解视力有一定效果。小金阅读了某款市场上的可调光台灯的说明书， 发现此款台灯内部应用了如图所示的电位器。AB为电位器中的电阻丝，A、B、C 为三个接线柱，OP为电阻可忽略的金属滑片。此电路通过手动旋转金属滑片来调节灯泡的亮度。其电路设计要求： （1）旋转滑片OP能起到开关通断的作用； （2）滑片顺时针旋转时灯泡变亮。 下列符合设计要求的电路是（　　） A.B。C。 D. 模块三 课后作业 一、单选题 1．滑动变阻器是通过改变下列哪个因素来改变电阻的（　　） A.电阻丝的材料 B.电阻丝的横截面积 C.电阻丝的长度 D.电阻丝的温度 2．某小组在学习使用滑动变阻器的实验中，连接了如图所示的电路。下列分析正确的是（　　） A.若M接A接线柱，N接B接线柱，闭合开关，滑片P向左移，灯泡变亮 B.若M接C接线柱，N接B接线柱，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C.若M接C接线柱，N接B接线柱，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 D.若M接C接线柱，N接D接线柱，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变亮 3．小聪设计了如图所示的电路，在G、H间接入滑动变阻器，闭合开关S，滑片P向右移动时，电流表示数变大。以下四种接入方式中，符合要求的是（　　） A.B。C。 D. 4．在调音台（图甲）上有一些上下滑动的推拉杆，它其实是一种拉杆式变阻器，其结构如图乙所示，A、B、C、D是它的四个接线柱。闭合开关后，下列接线中，滑片向上移动声音变大的是（　　） A.B。C。D。 5．小石学习了“滑动变阻器”，绘制了如下思维导图，图中①、②、③、④处填写正确的是（　　） A.①长度、②“同下” B.③最大阻值、④保护电路 C.①粗细、②“一上一下” D.③最小阻值、④保护电路 6．小明制作了颜色可切换亮度可调的调光灯。图中电路最符合要求的是（　　） A.B。C。 D. 7．某同学设计了一个风力测定仪，如图所示。O为转动轴，OC为金属杆，下面连着一块受风板，无风时OC竖直，风力越大，OC偏转越大；AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻的接触点，OP段可视为导线；电源电压保持不变，闭合开关后，小灯泡发光。下列说法错误的是（　　） A.金属杆和弧形电阻组合在一起的作用相当于一个滑动变阻器 B.风力越大，接入电路中的电阻越小 C.小灯泡越暗，说明风力越大 D.若要提高该装置反映风力大小的性能，可以在电路中串联一个电流表 二、填空题 8．某滑动变阻器上标有“300Ω1.5A”的字样，它表示此滑动变阻器的阻值变化范围是______________，允许通过的最大电流是______________。 9．如图所示电阻箱的示数为_______Ω。 10．小华组装了一个调光电路，如图甲所示，图乙是电位器内部构造示意图。闭合开关后，小华将电位器的金属滑片P逆时针转动时，改变电阻丝接入电路中的____________（选填“材料”“长度”或“横截面积”），使小灯泡变____________（选填“亮”或“暗”）。 11．如图是一种可以改变收音机音量大小的电路元件结构示意图，A、B、C是固定的铜片，d是一段弧形电阻，e是一端连接在B上、另一端可在d上滑动的铜片。为了使滑片e顺时针转动时音量增大（通过该元件的电流增大），应该将该元件的铜片____________和铜片____________接入电路。 12．小宇在实验室用如图所示的电路做电学实验。由图可知，当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中，滑片P向A端移动时，灯L将__________（选填“变暗”“不变”或“变亮”）。当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，要使灯L变暗，滑片P应向__________端移动。 三、作图题 13．请把电路补充完整。已知电源电压3V，要求：电压表测量灯泡两端电压，变阻器滑片向左滑时灯泡变亮。 四、实验题 14．为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识，比如，控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答： （1）如图甲汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用________（选填“导体”或“绝缘体”）；汽车下坡时不能长时间踩刹车，否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用，这是属于通过________方式改变物体内能； （2）如图甲中的O、E、F为变阻器的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的________来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快，则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的________接线柱相连（选填“E、O”或“O、F”或“E、F”）； （3）如图乙所示，一种自动测定油箱油量装置的示意图，油量表是由________（选填“电流”“电压”）表改装而成的，当加油时，浮标上升，电阻R的阻值________（选填“变大”“变小”“不变”），油量表示数增大。 15．某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，尽管标注得有点模糊，但依稀还能辨认出“2.5V 0.3A”字样。 （1）如图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助小明完成该实物电路的连接。 （2）小明在连接电路时，开关要 _______，滑动变阻器要调到最________（选填“左”或“右”）。 （3）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表却有示数，小明分析电路后找到故障是_______。 （4）排除故障后，电压表的示数如图所示，此时电压表的示数是_________V，为 测小灯泡正常工作时的电流，下一步操作是：向___________（选填“左”或“右”） 移动滑动变阻器的滑片使灯泡正常发光。 （5）小明连接好检测电路后，对其中一只小灯泡进行检测，得到了下表中的检测数据。 电压 电流 亮度 微亮较亮亮很亮 烧坏 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___________。 （6）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___________。 第 10 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.5 变阻器 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情景导入 实验演示：将电源、小灯泡、开关和一根铅笔芯连接成简单电路，将一根导线固定在铅笔芯的左端，另一根导线先在铅笔芯右端接触，然后逐渐向左滑动。观察小灯泡亮度的变化。 提问：大家看到了什么现象？ 为什么灯泡的亮度会改变？ 这个装置虽然能改变电阻，但很脆弱，操作也不方便。科学家们是如何改进，使它成为更稳定、更方便的“变阻器”的呢？ 【知识点1 认识变阻器】知识归纳 1．定义：通过改变电阻来控制电流的装置叫变阻器。 2．滑动变阻器： （1）原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，进而控制电路中电流的变化。 （2）结构、符号：电阻丝、滑片、4个接线柱、金属杆，在电路图中的符合为 （3）参数∶“20Ω 2A”表示滑动变阻器的最大电阻为20Ω，允许通过的最大电流为2A。 （4）接法： 图示 滑片P向右移动 滑片P向左移动 变化规律 接入电阻变小 接入电阻变大 滑片离下面的接线柱越近，电阻越小；滑片离下面的接线柱越远，电阻越大，即“远大近小”。要改变电阻必须“一上一下”接入电路。 接入电阻变小 接入电阻变大 接入电阻变大 接入电阻变小 接入电阻变大 接入电阻变小 阻值不变 阻值不变 不起变阻作用，相当于定值电阻 阻值不变 阻值不变 不起变阻作用，接入阻值为0 （5）使用方法： ①滑动变阻器应与被控制的用电器串联，且“一上一下”接入电路； ②闭合开关前，应将滑片移到阻值最大端以保护电路； ③通过电流不能超过其铭牌上标注的允许通过的最大电流，否则会烧坏变阻器。 （6）作用： ①滑动变阻器有保护电路的作用； ②改变电路在的电流。 【例1】如图所示是滑动变阻器连入电路的示意图。当滑片P向右滑动时，连入电路的阻值变小的是（　　） A. B.C. D. 【答案】A 【详解】滑动变阻器接入电路的阻值大小，取决于接入电路的电阻丝长度。 A．图中接入电路的是滑片P与右下接线柱之间的电阻丝。当滑片P向右滑动时，接入电路的电阻丝长度变短，阻值变小，故A符合题意； B．图中接入电路的是滑片P与左下接线柱之间的电阻丝。当滑片P向右滑动时，接入电路的电阻丝长度变长，阻值变大，故B不符合题意； C．图中接入电路的是电阻丝两端的下接线柱，滑片移动不能改变接入电路的电阻丝长度，阻值不变，故C不符合题意； D．图中接入电路的是滑片P与左下接线柱之间的电阻丝。当滑片P向右滑动时，接入电路的电阻丝长度变长，阻值变大，故D不符合题意。 故选A。 【变式1-1】“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中，连接了如图所示的电路，下列分析正确的是（　　） A.若M接A点，N接B点，且再用一根导线连接OD两接线柱，滑动变阻器与灯泡并联 B.若M接C点，N接B点，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C.若M接C点，N接B点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 D.若M接C点，N接D点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 【答案】B 【详解】 A．若M接A、N接B，导线连接OD后，灯泡仍在干路中，滑动变阻器整体和灯泡串联，不是并联，故A错误； B．若M接C、N接B，滑动变阻器接入的是PB段电阻丝；闭合开关前，需要将滑动变阻器调到最大阻值处，滑片P移到最左端时，PB段电阻丝最长，电阻最大，符合要求，故B正确； C．若M接C、N接B，接入PB段电阻丝，滑片P右移时，PB段长度变短，接入电阻变小，电路电流变大，灯泡变亮，故C错误； D．若M接C、N接D，滑动变阻器接了两个上端接线柱，接入电阻为0，移动滑片不会改变电阻，灯泡亮度不变，故D错误。 故选B。 【变式1-2】如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R1是滑动变阻器，从油量表指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少。则下列说法不正确的是（　　） A.当燃油燃尽时，油量表不会烧坏 B.油量增加，R1接入电路的电阻值减小，油量表示数变大 C.当车辆正常行驶时，R1接入电路的电阻逐渐变小 D.定值电阻R2可以起到避免短路，保护电路的作用 【答案】C 【详解】 A．油量表与滑动变阻器、定值电阻串联在电路中，则油量表实质相当于电流表，由图可知，当燃油燃尽时，滑动变阻器的阻值最大，电流最小，油量表不会烧坏，故A正确，不符合题意； B．油量增加时浮标上浮，R1接入电路的电阻值减小，电路中的电流增大，则油量表示数变大，故B正确，不符合题意； C．当车辆正常行驶时，燃油不断减小，浮球向下运动，R1接入电路的阻值不断增大，故C错误，符合题意； D．定值电阻R2可以起到避免短路，当R1接入电路的电阻值过小时起到保护电路的作用，故D正确，不符合题意。 故选C。 【知识点2 多种多样的变阻器】 1．电阻箱： （1）定义：可以调节电阻大小并且能够表示出电阻阻值的变阻器。 （2）符号： （3）读数：各旋盘对应的指示点示数乘以面板上标记的倍数，然后相加。 右图读数：（3×1000+6×100+0×10+8×1）Ω = 3608Ω 2．电位器： （1）实际电路中这些用来调节的变阻器称为电位器。 （2）接法及阻值变化情况： 连接A、B 顺时针转动，电阻变大， 逆时针转动，电阻变小 连接B、C 顺时针转动，电阻变小， 逆时针转动，电阻变大 连接A、C 无法改变电阻大小， 此时电阻始终是最大值。 3．应用： 电车的车速变化、收音机及电视机声音的强弱、计算机显示屏的亮度及对比度的调节 【例2】如图，甲为某调光台灯，乙为该调光台灯用到的电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（　　） A.电位器应该与调光台灯的灯泡并联 B.若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变暗 C.若只将B、C接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡变暗 D.将B、C接入电路，若只将电阻丝做得更粗些，以相同速度顺时针旋转滑片，灯泡亮度变化更明显 【答案】C 【详解】 A。电位器调节灯泡亮度需改变电路电流，应与灯泡串联，故A错误； B．只将A、C接入电路，接入全部电阻丝，阻值不变，灯泡亮度不变，故B错误； C．只将B、C接入电路，接入滑片右侧电阻丝，逆时针旋转滑片，接入长度变长，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故C正确； D．将B、C接入电路，在其他条件相同时，导体电阻大小与横截面积成反比，电阻丝变粗，单位长度电阻变小，相同速度旋转滑片，ΔL相同，ΔR变小，电流变化量变小，灯泡亮度变化不明显，故D错误。 故选C。 【变式2-1】如图（a）是某型号旋钮式电阻箱的外形和内部结构，它由九个1000Ω、九个100Ω、九个10Ω和九个1Ω的电阻组成，它箱面上的四个旋钮对应的倍率分别是：×1000、×100、×10、×1，使用时将两个接线柱A、B接入电路中，只要调节这四个旋钮，便可以得到0~9999Ω范围内的任何整数电阻值。如图（b）所示，AB之间的总电阻为（　　） A.1936Ω B.8136Ω C.1963Ω D.8163Ω 【答案】D 【详解】由图（b）可知，1000Ω电阻有8个串联接入，100Ω电阻有1个串联接入，10Ω电阻有6个串联接入，1Ω电阻有3个串联接入，则AB之间的总电阻为 故选D。 【变式2-2】可调光台灯对缓解视力有一定效果。小金阅读了某款市场上的可调光台灯的说明书， 发现此款台灯内部应用了如图所示的电位器。AB为电位器中的电阻丝，A、B、C 为三个接线柱，OP为电阻可忽略的金属滑片。此电路通过手动旋转金属滑片来调节灯泡的亮度。其电路设计要求： （1）旋转滑片OP能起到开关通断的作用； （2）滑片顺时针旋转时灯泡变亮。 下列符合设计要求的电路是（　　） A.B。C。 D. 【答案】C 【详解】 A．当滑片顺时针滑动时，电阻丝连入电路的长度变大，电阻丝连入电路的阻值变大，电路电流变小，灯泡变暗，故A不符合题意； B．AB整根电阻丝都接入电路中，当滑片顺时针滑动时，BP部分被滑片短路，电阻丝连入电路的长度变大，电阻丝连入电路的阻值变大，电路电流变小，灯泡变暗，故B不符合题意； C．当滑片顺时针滑动时，电阻丝连入电路的长度变小，电阻丝连入电路的阻值变小，电流变大，灯泡变亮，当滑片位于关闭位置时，电路为断路，灯泡不发光，旋钮开关起到开关通断的作用，故C符合题意； D．AB整根电阻丝都接入电路中，当滑片顺时针滑动时，AP部分被滑片短路，电阻丝连入电路的长度变小，电阻丝连入电路的阻值变小，电流变大，灯泡变亮，但当滑片位于关闭位置时，电路仍为通路，灯泡仍发光，旋钮开关不能起到通断的作用，故D不符合题意。 故选C。 模块三 课后作业 一、单选题 1．滑动变阻器是通过改变下列哪个因素来改变电阻的（　　） A.电阻丝的材料 B.电阻丝的横截面积 C.电阻丝的长度 D.电阻丝的温度 【答案】C 【详解】滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。 故选C。 2．某小组在学习使用滑动变阻器的实验中，连接了如图所示的电路。下列分析正确的是（　　） A.若M接A接线柱，N接B接线柱，闭合开关，滑片P向左移，灯泡变亮 B.若M接C接线柱，N接B接线柱，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C.若M接C接线柱，N接B接线柱，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 D.若M接C接线柱，N接D接线柱，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变亮 【答案】B 【详解】滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻，使用时一上一下接线，闭合开关前需要调到最大阻值处，电阻越小，电路电流越大，灯泡越亮，逐个分析： A.若M接A接线柱，N接B，滑动变阻器接入了全部电阻丝（接两个下接线柱），电阻始终为最大值，移动滑片电阻不变，灯泡亮度不变，故A错误； B．若M接C接线柱，N接B，滑动变阻器接入的是B到滑片P之间的电阻丝；闭合开关前需要调到最大阻值，滑片P在最左端时，接入的电阻丝最长，电阻最大，因此滑片应移到最左端，故B正确； C．若M接C接线柱，N接B，滑片P向右移时，接入的电阻丝长度变短，电阻变小，电路电流变大，灯泡变亮，故C错误； D．若M接C接线柱，N接D，滑动变阻器接两个上接线柱，接入电阻为0，移动滑片电阻不变，灯泡亮度不变，故D错误。 故选B。 3．小聪设计了如图所示的电路，在G、H间接入滑动变阻器，闭合开关S，滑片P向右移动时，电流表示数变大。以下四种接入方式中，符合要求的是（　　） A.B。C。 D. 【答案】C 【详解】由图可知，在G、H间接入滑动变阻器后，定值电阻R和滑动变阻器串联，电流表示数变大说明电路总电阻变小，即滑动变阻器接入电路的阻值需要随滑片右移变小，滑动变阻器按“一上一下”连接，所以滑动变阻器接右下接线柱和任意一个上接线柱。 故选C。 4．在调音台（图甲）上有一些上下滑动的推拉杆，它其实是一种拉杆式变阻器，其结构如图乙所示，A、B、C、D是它的四个接线柱。闭合开关后，下列接线中，滑片向上移动声音变大的是（　　） A.B。C。D。 【答案】C 【详解】声音变大说明电路中电流变大，电源电压不变，因此要求滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小。 A．接金属杆的两个接线柱C、D，接入电阻始终为0，滑片移动不改变电阻，声音不变，故A不符合题意； B．接电阻下端A和金属杆接线柱C，接入的是A到滑片之间的电阻丝，滑片向上移动时，接入电阻丝长度变长，电阻变大，电流变小，声音变小，故B不符合题意； C．接电阻上端B和金属杆接线柱D，接入的是B到滑片之间的电阻丝，滑片向上移动时，接入电阻丝长度变短，电阻变小，电流变大，声音变大，符合要求，故C符合题意； D．接电阻的两个接线柱A、B，接入全部电阻丝，滑片移动不改变接入电阻，声音不变，故D不符合题意。 故选C。 5．小石学习了“滑动变阻器”，绘制了如下思维导图，图中①、②、③、④处填写正确的是（　　） A.①长度、②“同下” B.③最大阻值、④保护电路 C.①粗细、②“一上一下” D.③最小阻值、④保护电路 【答案】B 【详解】滑动变阻器的原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻，因此①为长度； 滑动变阻器正确接线规则是“一上一下”接线，因此②为一上一下； 使用注意事项：闭合开关前，滑片应移至最大阻值处，使初始电流最小，保护电路，因此③为最大阻值； 滑动变阻器的作用：一是保护电路，二是改变用电器两端电压和电路中电流，因此④为保护电路。 综上所述，故B正确，ACD错误。 故选B。 6．小明制作了颜色可切换亮度可调的调光灯。图中电路最符合要求的是（　　） A.B。C。 D. 【答案】C 【详解】 A．当开关S切换到红灯工作时，滑动变阻器未接入电路，无法调节红灯的亮度，故A不符合题意； B．红灯和绿灯串联，开关闭合后两个灯同时发光，无法切换颜色，故B不符合题意； C．滑动变阻器接在干路，单刀开关S可以单独切换红灯、绿灯工作；任意一个灯工作时，滑动变阻器都串联在电路中，移动滑片都可以改变电流，调节亮度，故C符合题意； D．红灯、绿灯、开关、滑动变阻器串联，单独闭合其中一个开关，电路是断路，灯泡无法工作，两开关均闭合两灯泡均发光，无法颜色切换，故D不符合题意。 故选C。 7．某同学设计了一个风力测定仪，如图所示。O为转动轴，OC为金属杆，下面连着一块受风板，无风时OC竖直，风力越大，OC偏转越大；AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻的接触点，OP段可视为导线；电源电压保持不变，闭合开关后，小灯泡发光。下列说法错误的是（　　） A.金属杆和弧形电阻组合在一起的作用相当于一个滑动变阻器 B.风力越大，接入电路中的电阻越小 C.小灯泡越暗，说明风力越大 D.若要提高该装置反映风力大小的性能，可以在电路中串联一个电流表 【答案】C 【详解】 A．金属杆和弧形电阻可以通过OC的偏转角度改变，从而改变圆弧形电阻接入电路的长短，进而改变接入电路中的阻值大小，作用等效于滑动变阻器，故A正确； B．风力越大，OC偏转角度越大，接入电路的弧形电阻长度越短，因此弧形电阻接入电路的阻值会越小，故B正确； C．小灯泡越暗，即电路中的电流越小，由此可判断电路中的总电阻越大，也可推测出圆弧形电阻接入电路中的阻值越大，说明OC偏转角度越小，则此时风力应越小，故C错误； D．原装置靠灯泡亮度判断风力，肉眼观察误差较大，串联电流表后可以直接通过电流表示数准确反映风力大小，能提高该装置的测量性能，故D正确。 故选C。 二、填空题 8．某滑动变阻器上标有“300Ω1.5A”的字样，它表示此滑动变阻器的阻值变化范围是______________，允许通过的最大电流是______________。 【答案】0~300Ω 1.5A 【详解】[1][2]滑动变阻器铭牌上标有的电阻值是其接入电路的最大电阻值，所以“300Ω”表示此滑动变阻器的最大阻值为300Ω，那么其阻值变化范围是0到最大阻值300Ω，即0~300Ω；标有的电流值是允许通过的最大电流，“1.5A”就表示允许通过的最大电流是1.5A。 9．如图所示电阻箱的示数为_______Ω。 【答案】2021 【详解】电阻箱的读数方法：用Δ所对的数字乘以下面的倍数，然后把它们相加，就可得出电阻箱的示数。故图示电阻箱的示数为 10．小华组装了一个调光电路，如图甲所示，图乙是电位器内部构造示意图。闭合开关后，小华将电位器的金属滑片P逆时针转动时，改变电阻丝接入电路中的____________（选填“材料”“长度”或“横截面积”），使小灯泡变____________（选填“亮”或“暗”）。 【答案】长度 亮 【详解】电位器本质是滑动变阻器，工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，电阻的材料和横截面积没有发生变化。 由图甲可知，电位器与灯泡串联，且电位器接入电路的是接线柱a到滑片P之间的电阻丝。当滑片P逆时针转动时，电位器接入电路的电阻丝长度变短，其电阻变小，小灯泡变亮。 11．如图是一种可以改变收音机音量大小的电路元件结构示意图，A、B、C是固定的铜片，d是一段弧形电阻，e是一端连接在B上、另一端可在d上滑动的铜片。为了使滑片e顺时针转动时音量增大（通过该元件的电流增大），应该将该元件的铜片____________和铜片____________接入电路。 【答案】A B 【详解】在图中，弧形电阻d相当于滑动变阻器的电阻线，铜片e是滑片，要使滑片e顺时针转动时音量增大，也就是弧形电阻接入电路的长度减小。所以应该将B（或A）、A（或B）两点接入电路。 12．小宇在实验室用如图所示的电路做电学实验。由图可知，当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中，滑片P向A端移动时，灯L将__________（选填“变暗”“不变”或“变亮”）。当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，要使灯L变暗，滑片P应向__________端移动。 【答案】变暗 B 【详解】接B、C接线柱时，接入电路的电阻丝为BP段。滑片向A端移动，接入电阻丝长度变长，滑动变阻器接入电阻变大，灯L将变暗。接A、D接线柱时，接入电路的电阻丝为AP段。要使灯变暗，需滑动变阻器接入电阻变大，即接入电阻丝长度变长，故滑片向B端移动。 三、作图题 13．请把电路补充完整。已知电源电压3V，要求：电压表测量灯泡两端电压，变阻器滑片向左滑时灯泡变亮。 【答案】 【详解】变阻器滑片向左滑时灯泡变亮，说明变阻器与灯泡串联，电源电压为3V，由串联电路的电压特点知，灯泡两端电压不会高于3V，电压表测量灯泡两端电压，所以电压表应选择小量程与灯泡并联；变阻器滑片向左滑时灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，所以变阻器应选择左下接线柱与灯泡串联。把开关的右接线柱和滑动变阻器的左下接线柱相连，把灯泡的右接线柱和滑动变阻器的任意一个上方接线柱相连，再把电压表未接线的“3V”正接线柱和灯泡的右接线柱相连。据此作图。 四、实验题 14．为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识，比如，控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答： （1）如图甲汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用________（选填“导体”或“绝缘体”）；汽车下坡时不能长时间踩刹车，否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用，这是属于通过________方式改变物体内能； （2）如图甲中的O、E、F为变阻器的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的________来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快，则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的________接线柱相连（选填“E、O”或“O、F”或“E、F”）； （3）如图乙所示，一种自动测定油箱油量装置的示意图，油量表是由________（选填“电流”“电压”）表改装而成的，当加油时，浮标上升，电阻R的阻值________（选填“变大”“变小”“不变”），油量表示数增大。 【答案】（1）导体 做功 （2）长度 E、O （3）电流 变小 【详解】（1）变阻器上旋钮滑片的材料应选用导体，这样才能使电路顺利接通。踩刹车使刹车片温度变高，这是克服摩擦做功，是通过做功来改变物体的内能。 （2）电动汽车“油门”示意图，其实质是变阻器，变阻器是根据改变连入电路中电阻丝长度来改变电阻大小的。驾驶员踩下“油门”，电路中变阻器阻值减小，则应把E、O接入电路，此时接入电路中的电阻丝变短。 （3）电流表与被测电路串联，电压表与被测电路并联。由图可知，油量表与定值电阻、滑动变阻器组成串联电路，所以油量表是由电流表改装而成的。当向油箱中加油时，浮球上移，在杠杆的作用下滑片下移，滑动变阻器连入阻值变小，电流变大，油量表示数增大。 15．某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，尽管标注得有点模糊，但依稀还能辨认出“2.5V 0.3A”字样。 （1）如图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助小明完成该实物电路的连接。 （2）小明在连接电路时，开关要 _______，滑动变阻器要调到最________（选填“左”或“右”）。 （3）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表却有示数，小明分析电路后找到故障是_______。 （4）排除故障后，电压表的示数如图所示，此时电压表的示数是_________V，为 测小灯泡正常工作时的电流，下一步操作是：向___________（选填“左”或“右”） 移动滑动变阻器的滑片使灯泡正常发光。 （5）小明连接好检测电路后，对其中一只小灯泡进行检测，得到了下表中的检测数据。 电压 电流 亮度 微亮较亮亮很亮 烧坏 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___________。 （6）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___________。 【答案】（1） （2）断开 右 （3）小灯泡断路 （4） 1.7 左（5）大 （6）灯丝的长度变短，电阻变小 【详解】（1）电压表应与小灯泡并联，电源由2节干电池组成，且灯泡正常工作的电压为2.5V，电压表选择“0~3V”的量程；灯泡正常发光的电流为0.3A，故电流表选用“0~0.6A”的量程串联在电路中；滑动变阻器按照“一上一下”的方法串联在电路中。在连接电路时，要让电流从两表的正接线柱流入，负接线柱流出。 （2）连接电路时开关必须断开，防止接线过程短路损坏器材； 闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处，图中滑动变阻器接了左下接线柱，滑片移到最右端时接入电路的阻值最大，起到保护电路的作用。 （3）小灯泡不亮、电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表两端能连通到电源两极，因此故障是和电压表并联的小灯泡发生了断路。 （4）电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，指针指向1.7V； 当前灯泡电压小于额定电压2.5V，由串联电路分压的原理可知，需要减小滑动变阻器接入的阻值来分压，让灯泡两端电压升高到2.5V，因此滑片向左移动。 （5）灯泡标注的额定电流是0.3A，表格中电压为2.5V（标注额定电压）时，实际电流为0.32A，比标注电流更大。 （6）在原材料质量合格的前提下，导体电阻和长度成正比，与横截面积成反比。若灯丝变粗，会增大制作导线的成本，因此根本原因是灯丝做的长度偏短，导致电阻偏小。 第 15 页 共 16 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $