14.2变阻器（分层作业）物理新教材苏科版九年级上册

**基本信息** 本练习通过A、B、C三层设计，以滑动变阻器构造原理、接法应用及拓展实践为路径，实现从物理观念建构到科学探究能力提升的递进式巩固。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|滑动变阻器构造与原理、接法与阻值变化、电阻箱等基础知识点|以选择、填空题为主，聚焦物理观念形成，如通过滑动变阻器组件导电性判断巩固导体与绝缘体概念| |B组|变阻器电路分析与综合应用|以电路动态分析题为主，培养科学思维，如通过滑片移动判断电阻与电流变化的推理训练| |C组|调光灯设计、跨学科实践|以实验设计与制作题为主，强化科学探究，如“制作调光灯”实践活动提升问题解决与创新能力|

14.2 变阻器 目 录 A组 巩固过关 知识点1：滑动变阻器的构造与原理 知识点2：滑动变阻器的接法与阻值变化 知识点3：电阻箱、电位器与调光灯 B组 能力进阶 C组 思维拔高 滑动变阻器的构造与原理知识点1 1． 【答案】B 2． 【答案】 长度 变小 3608 3． 【答案】B 4． 【答案】 长度 大 能连续改变电阻 5． 【答案】 长度 A、B 用电器 6． 【答案】 滑动变阻器 并联 用电器 7． 【答案】 长度 变小 亮 滑动变阻器的接法与阻值变化知识点2 8． 【答案】C 9． 【答案】B 10． 【答案】A 11． 【答案】D 12． 【答案】C 13． 【答案】D 14． 【答案】 小 大 15． 【答案】D 电阻箱、电位器与调光灯知识点3 16． 【答案】 长度 PB 顺时针 17． 【答案】 2.5 2022 18． 【答案】 15 7 19． 【答案】D 20． 【答案】D 21． 【答案】 串 b、c 22． 【答案】 亮 乙 23． 【答案】B 24． 【答案】B 25． 【答案】D 26． 【答案】D 27． 【答案】D 28． 【答案】 节能 B、C ①⑤③② 科学性：电路连接正确，能实现调光功能 实用性：操作简单，调光效果明显 29． 【答案】(1)长度 (2) 横截面积 不变 (3)B 30． 【答案】(1)转换法 (2) A C (3)长度 (4)BC 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.2 变阻器 目 录 A组 巩固过关 知识点1：滑动变阻器的构造与原理 知识点2：滑动变阻器的接法与阻值变化 知识点3：电阻箱、电位器与调光灯 B组 能力进阶 C组 思维拔高 滑动变阻器的构造与原理知识点1 1．关于如图所示滑动变阻器的部分组件的导电性能，下列说法正确的是（　　） A．滑片是导体，金属杆是半导体 B．与滑片接触的电阻丝是导体，瓷管是绝缘体 C．接线柱与导线连接的部位是绝缘体 D．滑片是导体，与滑片接触的电阻丝是绝缘体 2．滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻的。如图甲所示，当滑片向C端移动时，它的电阻值________（选填“变大”或“变小”）。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器，如图乙中电阻箱的读数是________Ω。 3．如图为一款新式无线插座转换器，带有插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，下列说法正确的是（　　） A．台灯消耗的电能全部转化为光能 B．调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器 C．给手机充电时，台灯与充电器串联 D．给手机充电时，手机电池相当于电源 4．旋转式变阻器（如图所示）与滑动变阻器相比，外形不同，但原理都是通过改变接入电路的导体的 _______来改变其接电路的电阻。若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路，则当转轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻将变 _____；写出该变阻器与电阻箱相比的一个优点：____________。 5．图是电动汽车“油门”示意图，其实质是变阻器，脚向下踩“油门”时，旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动，通过改变接入电路中电阻圈的____________来改变电阻的大小，从而控制通过电动机电流的大小来控制汽车速度。当脚向下踩“油门”时，汽车速度加快，说明电路中的a、b接点与变阻器中____________（选填“A、B”“B、C”或“A、C”）两个触点相连。给电动汽车充电时，车内蓄电池相当于简单电路中的____________（选填“电源”或“用电器”）。 6．操纵无人机飞行的“调速”手柄，可改变无人机飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ___________，各控制手柄之间__________关系（选填“串联”或“并联”）。给无人机充电时，无人机的电池是一个 ___________（选填“电源”或“用电器”）。 7．如图所示是旋钮式变阻器，原理是通过改变导体接入电路的___________来改变其连入电路的电阻；若将B、C两接线柱与灯泡串联后接到电源上，顺时针旋转旋钮，变阻器的阻值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡的亮度将变___________（选填“亮”、“暗”或“不变”）。 滑动变阻器的接法与阻值变化知识点2 8．如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示的电路中，在E、F间接入滑动变阻器，闭合开关。当滑片P向左滑动时，使滑动变阻器接入电路的电阻变大。下列四种接入方式，符合要求的是（　　） A． B． C． D． 10．当滑片P向右滑动时，能使电路中电流变大的是（　　） A． B． C． D． 11．如图所示，有关滑动变阻器的使用，说法正确的是（   ） A．接线柱C、D端接进电路为定值电阻 B．接线柱A、B端接进电路为一根导线 C．C、B端接进电路，向A端移动P，电阻减小 D．A、C端接进电路，向D端移动P，电阻增大 12．在“练习使用滑动变阻器”的实验时，老师已经完成了部分电路的连接如图所示，如闭合开关后，将滑片向左滑动时，灯变亮，连入电路中ab间的接线柱应是（   ） A．接A与B B．接A与D C．接B与C D．接B与D 13．将两滑动变阻器串联后接入电路，如图所示。欲使其接入电路的阻值最大，调节方法是（　　） A．P₁和P₂都滑到最左侧 B．P₁和P₂都滑到最右侧 C．P₁滑到最左侧，P₂滑到最右侧 D．P₁滑到最右侧，P₂滑到最左侧 14．下图为电动汽车“油门”模拟图．脚往下踩“油门”时，滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动，此时接入电路的电阻变_______，电流表的示数变_______． 15．如图为某综合实践小组设计的调光台灯工作原理图，在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器，使滑片P 向左移动时，灯泡的亮度变亮，则下列方法中正确的是（    ） A．M接A， N接B B．M接C， N接D C．M接B， N接D D．M接C， N接A 电阻箱、电位器与调光灯知识点3 16．如图所示的旋转式变阻器是通过改变接入电路的电阻片的______来改变其连入电路的电阻大小的。若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是______（AP/PB/AB）段。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关，当轴沿______方向旋转时，电路中电流变大，收音机的音量将变大。 17．如图所示，电压表的示数为___________V，电阻箱的示数为___________Ω。 18．如图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两个接线柱之间的最大电阻值是______Ω，当前电阻值是______Ω。 19．如图甲是可调亮度的台灯，图乙是该台灯电位器的结构图，a、b、c是电位器的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，可调节灯泡的亮度。下列分析正确的是（　　） A．电位器与灯泡并联 B．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时，灯泡的亮度不变 C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时，灯泡变亮 D．若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮时，灯泡变暗 20．如图甲是音响上音量调节装置，相当于一个滑动变阻器，其简化电路如图乙所示，使滑片P向右移动时接入电路中的电阻变大。下列连接方式中可行的是（　　） A． B． C． D． 21．如图是台灯上的电位器，a、b、c是它的三个接线柱，若要用它控制灯的亮暗则需与灯泡___________联，当顺时针旋转旋钮时灯泡变亮，应将___________两接线柱接入电路。 22．在“设计制作调光灯”活动中，小华用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材搭建了如图甲所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时，小灯泡亮度将变__________；图乙和图丙为另两种方案，其中灯光可调范围更大的是方案__________（选填“乙”或“丙”）。 23．在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，小明设计了如图所示的电路，电源使用三节铅蓄电池串联，小灯泡的额定电压为3V，AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流，小华同学提出了改进建议，关于以下建议，你认为合理的是（　　） A．铅笔芯换成铜丝更好 B．为保护灯泡，可以在AP之间做一个标记，防止接入阻值太小 C．为使灯泡亮度变化更明显，应选用更短的铅笔芯 D．为使灯泡亮度变化更明显，电源电压越高越好 24．在“设计制作调光灯”的实践活动中，同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源（电压不变）等器材设计了如图所示的四种方案（导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好），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（即总电阻变化最大）的是（　　） A． B． C． D． 25．下列电路中，能连续改变灯泡亮度的是（　　） A． B． C． D． 26．如图是一学生用回形针作滑片，一段合金丝作电阻线设计的模拟调光灯电路。闭合开关后，向左移动回形针，发现灯泡发光，但亮度几乎不变，产生这一现象的原因可能是（　　） A．灯泡被短路 B．合金丝的阻值太大 C．电源断路 D．合金丝的电阻太小 27．如图所示，将电位器连接在电路中，设计了一个可调节亮度的台灯，下列说法中错误的是（　　） A．闭合开关后，电流流过的是d、P之间的电阻丝 B．若滑片P从图示位置向c点移动，则接入电路的电阻丝长度变长 C．若要使台灯工作时的亮度最小，滑片P应置于图中b点 D．若要关闭台灯，应将滑片P置于图中d点 28．跨学科实践活动：制作一个能调节灯光亮度的调光灯。 1.工作原理：利用电位器改变通过灯泡的电流来实现灯光亮度的调节 2.电路设计： （1）如果调光灯选用LED灯，请说明选择LED灯的优势______； （2）在图甲中画出调光灯的电路原理图（电位器用滑动变阻器元件符号表示）；______ （3）电位器的结构图如乙所示，A、B、C为三个接线柱，转动旋钮可以改变接入电路的电阻，将______接线柱接入电路，顺时针旋转旋钮时可使灯泡变亮； 3.制作过程： （1）绘制草图：如图丙所示； （2）待选材料：开关、白色卡纸、橡皮泥、电池、硬塑料管、电位器、电线、剪刀、热熔胶； （3）结构设计：（见表） （4）制作步骤： ①用橡皮泥做一个适当的底座 ②将LED灯泡拧入灯座，再将用卡纸做成的灯罩扣在最上方 ③将穿过塑料管的导线一端与灯座相连，并用热熔胶将灯座固定在塑料管顶端 ④闭合开关，开始试用 ⑤将导线穿过塑料管，并将塑料管一端固定在底座上 ⑥将穿过塑料管的导线的另一端与电源、开关正确连接将合理的安装顺序补充完整 ______⑥④（填写另外前4个制作步骤的序号）； 4.成品评价： 如图丁是小组同学完成的作品，请你从科学性、创新性、美观性、实用性中，任选两个方面对作品进行评价（1）______（2）______。 29．变阻器广泛应用于日常电器中。 (1)滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻。 (2)小明利用图（a）所示电路研究影响导体电阻的因素。闭合开关后，注入盐水，随着盐水量的增加，灯泡越来越亮，原因是电阻大小和导体的________有关；保持注入的盐水量不变，将电池增加到3节，闭合开关，观察到灯变亮，则盐水的电阻值________（“变大”“不变”或“变小”）。 (3)如图（b），用风扇调速器调节风速，调速器由一个电位器构成，若顺时针转动旋钮能提升风力，则需将电位器的C端和________端接入电路。 30．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： 导体 材料 长度 横截面积 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 锰铜合金 (1)实验中，通过观察电流表的示数可以判断导体电阻的大小，这种探究方法是___________； (2)分别将导体___________和___________接入电路进行实验，可探究导体电阻大小与横截面积的关系； (3)分别将导体A和B接入电路进行实验，发现接入导体B时，电流表的示数比接入导体A时小，说明导体电阻的大小与导体的___________有关； (4)图甲是电动汽车“油门”示意图，脚往下踩“油门”时，滑片可以绕O点在电阻圈上顺时针转动，通过改变流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图乙所示。当脚踩“油门”时汽车速度加快，应将图甲所示的A、B、C三个接点中的___________（填“AB”、“BC”或“AC”）与电路的ab接点相连。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.2 变阻器 目 录 A组 巩固过关 知识点1：滑动变阻器的构造与原理 知识点2：滑动变阻器的接法与阻值变化 知识点3：电阻箱、电位器与调光灯 B组 能力进阶 C组 思维拔高 滑动变阻器的构造与原理知识点1 1．关于如图所示滑动变阻器的部分组件的导电性能，下列说法正确的是（　　） A．滑片是导体，金属杆是半导体 B．与滑片接触的电阻丝是导体，瓷管是绝缘体 C．接线柱与导线连接的部位是绝缘体 D．滑片是导体，与滑片接触的电阻丝是绝缘体 【答案】B 【详解】A．滑片在滑动变阻器中起到改变电阻的作用，它必须能够导电，以便与电阻丝形成通路。同样，金属杆作为滑片的移动轨道，也必须是导体。故A错误； B．电阻丝是滑动变阻器中产生电阻的主要部分，它必须是导体，以便电流能够通过。瓷管则用于支撑和固定电阻丝，同时防止电流通过瓷管本身，因此瓷管是绝缘体，故B正确； C．接线柱是滑动变阻器与外部电路连接的部分，它必须能够导电，以便将电流引入或引出滑动变阻器。因此，接线柱与导线连接的部位是导体，而不是绝缘体，故C错误； D．由于滑片需要改变电阻丝接入电路的长度，从而改变电阻值，因此滑片必须与电阻丝保持导电接触。所以，与滑片接触的电阻丝是导体，而不是绝缘体，故D错误。 故选B。 2．滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻的。如图甲所示，当滑片向C端移动时，它的电阻值________（选填“变大”或“变小”）。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器，如图乙中电阻箱的读数是________Ω。 【答案】 长度 变小 3608 【详解】[1][2]滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的；由图甲可知，变阻器接的A、C两接线柱被连入电路中，当滑片向C端移动时，滑片与C之间的电阻丝长度变短，所以它的电阻值变小。 [3]由图乙知，该电阻箱的示数为R=3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+1×8Ω=3608Ω 3．如图为一款新式无线插座转换器，带有插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，下列说法正确的是（　　） A．台灯消耗的电能全部转化为光能 B．调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器 C．给手机充电时，台灯与充电器串联 D．给手机充电时，手机电池相当于电源 【答案】B 【详解】A．台灯工作时，电流通过灯丝会产生热量，并非全部转化为光能，故A错误； B．调节台灯的亮度是通过改变通过台灯的电流大小来实现的。滑动变阻器在电路中的作用就是通过改变自身的电阻来改变电路中的总电阻，从而改变电路中的电流。因此，调节台灯亮度的元件其作用相当于一个滑动变阻器，故B正确； C．插座上的各个插孔与台灯之间是并联关系，给手机充电时，充电器与台灯是并联的，故C错误； D．给手机充电时，手机电池是消耗电能的，相当于一个用电器，故D错误。 故选B。 4．旋转式变阻器（如图所示）与滑动变阻器相比，外形不同，但原理都是通过改变接入电路的导体的 _______来改变其接电路的电阻。若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路，则当转轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻将变 _____；写出该变阻器与电阻箱相比的一个优点：____________。 【答案】 长度 大 能连续改变电阻 【详解】[1]旋转式变阻器与滑动变阻器的原理都是通过改变接入电路的导体的长度来改变其连入电路的电阻。 [2]图中旋转式变阻器的AB两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是PA段，当轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻丝的长度变大，故它连入电路的电阻将变大。 [3]旋转式变阻器与电阻箱相比能连续改变电阻。 5．图是电动汽车“油门”示意图，其实质是变阻器，脚向下踩“油门”时，旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动，通过改变接入电路中电阻圈的____________来改变电阻的大小，从而控制通过电动机电流的大小来控制汽车速度。当脚向下踩“油门”时，汽车速度加快，说明电路中的a、b接点与变阻器中____________（选填“A、B”“B、C”或“A、C”）两个触点相连。给电动汽车充电时，车内蓄电池相当于简单电路中的____________（选填“电源”或“用电器”）。 【答案】 长度 A、B 用电器 【详解】[1]电阻圈和旋钮滑片构成了变阻器，是通过改变电阻圈接入电路中的长度来改变电阻大小的。 [2]当脚向下踩“油门”时，汽车速度加快，说明电路中的电流变大，电阻圈接入电路中的长度变短，因此将A、B两个触点相连。 [3]给电动汽车充电时，车内蓄电池消耗电能，相当于用电器。 6．操纵无人机飞行的“调速”手柄，可改变无人机飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ___________，各控制手柄之间__________关系（选填“串联”或“并联”）。给无人机充电时，无人机的电池是一个 ___________（选填“电源”或“用电器”）。 【答案】 滑动变阻器 并联 用电器 【详解】[1]该元件可通过改变自身电阻来调节电路电流，进而改变无人机飞行速度，其实质是滑动变阻器。 [2]各控制手柄需独立工作、互不影响，这符合并联电路的工作特点，因此它们是并联关系。 [3]充电时，无人机电池消耗电能，将电能转化为化学能储存，此时电池相当于用电器。 7．如图所示是旋钮式变阻器，原理是通过改变导体接入电路的___________来改变其连入电路的电阻；若将B、C两接线柱与灯泡串联后接到电源上，顺时针旋转旋钮，变阻器的阻值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡的亮度将变___________（选填“亮”、“暗”或“不变”）。 【答案】 长度 变小 亮 【详解】[1]当滑片移动时，接入电路中的电阻片的长度发生变化，在材料和横截面积不变时，导致电阻片接入电路中的电阻发生变化。 [2]变阻器通过接线柱C与B与小灯串联时，滑片与C之间的电阻片接入电路，当滑片顺时针移动时，这部分电阻片长度减小，电阻变小。 [3]变阻器接入电路的电阻减小，在电源电压不变时，电路中的电流增大，小灯变亮。 滑动变阻器的接法与阻值变化知识点2 8．如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】BD．连接滑动变阻器时，必须采用“一上一下”的连接方式，故BD不符合题意； AC．要求当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变大，就是当滑片向左滑时，变阻器连入的电阻丝变长，故A不符合题意，C符合题意。 故选C。 9．如图所示的电路中，在E、F间接入滑动变阻器，闭合开关。当滑片P向左滑动时，使滑动变阻器接入电路的电阻变大。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，当滑片P向左滑动时，使滑动变阻器接入电路的电阻变大。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。 10．当滑片P向右滑动时，能使电路中电流变大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．图中滑动变阻器的接线柱接B和C，连入电路中的电阻丝是PB部分，当滑片P向右滑动时，PB电阻丝长度变短，电阻变小，则电流变大，故A符合题意； BC．图中滑动变阻器的接线柱接A和C、A和D时，当滑片P向右滑动时，PA电阻丝长度变长，电阻变大，则电流变小，故BC不符合题意； D．图中接C和D时，连入电路中的是金属杆，电阻为零，这种接法无法改变电流，故D不符合题意。 故选A。 11．如图所示，有关滑动变阻器的使用，说法正确的是（   ） A．接线柱C、D端接进电路为定值电阻 B．接线柱A、B端接进电路为一根导线 C．C、B端接进电路，向A端移动P，电阻减小 D．A、C端接进电路，向D端移动P，电阻增大 【答案】D 【详解】A．因为C和D都连接到金属杆上，金属杆电阻可忽略，接入电路后相当于一根导线，故A错误； B．A和B连接到电阻线圈两端，接入电路后将整个变阻器最大阻值接入，相当于一个定值电阻，而不是导线。故B错误； C．接C和B时，电流路径为：从C（金属杆）经滑片P到B（电阻线圈）。向A移动P时，接入电阻的长度变长（从P到B段），因此电阻变大，故C错误； D．接A和C时，电流路径为：从A（电阻线圈）经滑片P到C（金属杆）。向D移动P时，接入电阻的长度变长（从A到P段），因此电阻变大，故D正确。 故选D。 12．在“练习使用滑动变阻器”的实验时，老师已经完成了部分电路的连接如图所示，如闭合开关后，将滑片向左滑动时，灯变亮，连入电路中ab间的接线柱应是（   ） A．接A与B B．接A与D C．接B与C D．接B与D 【答案】C 【详解】滑动变阻器应“一上一下”接入电路中，由题意可知，将滑片P向左滑动时，灯变亮，说明电路中的电流变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以，由图可知一定选择了左下角的接线柱C，上方可选取A接线柱或B接线柱，则连入电路中的接线柱可能选择的是“A和C”或者“B和C”。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 13．将两滑动变阻器串联后接入电路，如图所示。欲使其接入电路的阻值最大，调节方法是（　　） A．P₁和P₂都滑到最左侧 B．P₁和P₂都滑到最右侧 C．P₁滑到最左侧，P₂滑到最右侧 D．P₁滑到最右侧，P₂滑到最左侧 【答案】D 【详解】由图可知，R₁接入电路的有效电阻为左半部分，当P₁滑到最右端时R₁接入电路的阻值最大，R₂接入电路的有效电阻为右半部分，当P₂滑到最左端时R₂接入电路的阻值最大，串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，因此欲使其接入电路的阻值最大，P₁应滑到最右侧，P₂应滑到最左侧，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 14．下图为电动汽车“油门”模拟图．脚往下踩“油门”时，滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动，此时接入电路的电阻变_______，电流表的示数变_______． 【答案】 小 大 【详解】[1][2]如图所示，电阻圈电流从M进，N出，滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动，接入电路阻值减小，因此电路电流增大，电流表示数变大。 15．如图为某综合实践小组设计的调光台灯工作原理图，在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器，使滑片P 向左移动时，灯泡的亮度变亮，则下列方法中正确的是（    ） A．M接A， N接B B．M接C， N接D C．M接B， N接D D．M接C， N接A 【答案】D 【详解】在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器，滑动变阻器与灯泡串联；滑片P向左移动时，灯泡的亮度变亮，说明通过小灯泡的电流变大，即变阻器接入电路的电阻变小，所以应该是变阻器滑片左边的电阻丝接入电路，故必须选择C接线柱；变阻器按一上一下接入电路，上面的接线柱选择A或B接线柱均可，故D正确，故 ABC错误。 故选D。 电阻箱、电位器与调光灯知识点3 16．如图所示的旋转式变阻器是通过改变接入电路的电阻片的______来改变其连入电路的电阻大小的。若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是______（AP/PB/AB）段。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关，当轴沿______方向旋转时，电路中电流变大，收音机的音量将变大。 【答案】 长度 PB 顺时针 【详解】[1]旋转式变阻器是通过改变接入电路的电阻片的长度来改变其连入电路的电阻的大小的。 [2][3]图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是PB段；当轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻丝的长度变短，故它连入电路的电阻将变小，电流变大，故收音机的音量变大。 17．如图所示，电压表的示数为___________V，电阻箱的示数为___________Ω。 【答案】 2.5 2022 【详解】电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，由指针位置可知示数为2.5V。 由电阻箱读数规则，示数为各旋钮对应数字与倍率的乘积之和，即 R=2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+2×1Ω=2022Ω 18．如图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两个接线柱之间的最大电阻值是______Ω，当前电阻值是______Ω。 【答案】 15 7 【详解】【小题1】[1]由图可知，插入式电阻箱内部电阻丝都串联在一起，因此总电阻Rmax=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω [2]由图可知，此时只有第二和第三个铜塞被拔出，所以当前电阻R=5Ω+2Ω=7Ω 19．如图甲是可调亮度的台灯，图乙是该台灯电位器的结构图，a、b、c是电位器的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，可调节灯泡的亮度。下列分析正确的是（　　） A．电位器与灯泡并联 B．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时，灯泡的亮度不变 C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时，灯泡变亮 D．若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮时，灯泡变暗 【答案】D 【详解】A.电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，从而改变灯泡的亮度，所以图中电位器应与灯泡串联，故A错误； B.若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故B错误； C.若只将a、c接入电路，旋钮转动时，电位器的全部电阻丝始终全部接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误； D.若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路，即滑片顺时针转动旋钮时，电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗，故D正确。 故选D。 20．如图甲是音响上音量调节装置，相当于一个滑动变阻器，其简化电路如图乙所示，使滑片P向右移动时接入电路中的电阻变大。下列连接方式中可行的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】滑片向右移动时，变阻器接入电路阻值变大，说明连入电路的电阻丝变长。当滑片向右移动时，滑片与左下接线柱之间的电阻丝长度变大。故此变阻器使用左下接线柱接入电路，金属杆两端任一接线柱接入电路即可。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选 D。 21．如图是台灯上的电位器，a、b、c是它的三个接线柱，若要用它控制灯的亮暗则需与灯泡___________联，当顺时针旋转旋钮时灯泡变亮，应将___________两接线柱接入电路。 【答案】 串 b、c 【详解】[1]电位器（滑动变阻器）需与灯泡串联才能通过改变自身电阻来调节电路电流，从而控制灯泡的亮暗。 [2]由图可知，将b、c接线柱接入电路，滑片右侧的电阻丝接入电路，顺时针旋转旋钮时，接入的电阻丝长度变短，电路中电阻变小，电路中电流变大，则灯泡变亮。 22．在“设计制作调光灯”活动中，小华用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材搭建了如图甲所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时，小灯泡亮度将变__________；图乙和图丙为另两种方案，其中灯光可调范围更大的是方案__________（选填“乙”或“丙”）。 【答案】 亮 乙 【详解】[1]当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时，接入电路的铅笔芯长度变短，电阻变小，电流I增大，小灯泡的亮度将变亮。 [2]灯泡亮度变化取决于电路中电阻的变化幅度，电阻变化越大，电流变化越大，亮度变化越明显。设一根铅笔芯的电阻为R。图乙两根铅笔芯串联接入电路，电阻变化范围0~2R；图丙中，下面铅笔芯的左段与上面铅笔芯的右段串联接入电路，铅笔芯接入的总长度不变，铅笔芯接入电路的电阻不变。因此，灯光可调范围更大的是方案乙。 23．在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，小明设计了如图所示的电路，电源使用三节铅蓄电池串联，小灯泡的额定电压为3V，AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流，小华同学提出了改进建议，关于以下建议，你认为合理的是（　　） A．铅笔芯换成铜丝更好 B．为保护灯泡，可以在AP之间做一个标记，防止接入阻值太小 C．为使灯泡亮度变化更明显，应选用更短的铅笔芯 D．为使灯泡亮度变化更明显，电源电压越高越好 【答案】B 【详解】A．该电路是通过改变接入电路阻值来实现调光的，铜丝的电阻极小，无法起到改变电路电阻的作用，不能实现调光，因此将铅笔芯换成铜丝的建议不合理，故A不符合题意； B．接入阻值太小时，电路电流会过大，可能烧坏灯泡。在 AP 间做标记限制最小阻值，可保护灯泡，建议合理，故B符合题意； C．更短的铅笔芯电阻更小，电阻变化范围小，灯泡亮度变化会更不明显，建议不合理，故C不符合题意； D．电源电压过高会超过灯泡额定电压，可能烧坏灯泡，并非电压越高越好，建议不合理，故D不符合题意。 故选 B。 24．在“设计制作调光灯”的实践活动中，同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源（电压不变）等器材设计了如图所示的四种方案（导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好），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（即总电阻变化最大）的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】灯泡亮度变化取决于电路中电阻的变化幅度（电阻变化越大，电流变化越大，亮度变化越明显）。设一根铅笔芯的电阻为R。 A．铅笔芯仅部分接入，电阻变化范围0-R； B．两根铅笔芯串联接入电路，电阻变化范围0-2R； C．下面铅笔芯的左段与上面铅笔芯的右段串联接入电路，滑动曲别针，铅笔芯接入的总长度几乎不变，即电阻几乎不变，灯泡的亮度无变化； D．两根铅笔芯并联的总电阻最大为R/2，接入电路的电阻变化范围是0-R/2。 可见B选项电阻变化范围最大，电路中电流变化最大，灯泡亮度变化最大。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 25．下列电路中，能连续改变灯泡亮度的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题可知，要实现连续改变亮度，即通过调节某个元件（如滑动变阻器）可以连续改变电路中的电流，实现亮度的连续变化。这需要滑动变阻器与灯泡串联，并且能够通过移动滑片改变电路总电阻，进而改变电流。 A．如图，灯泡与滑动变阻器并联，灯泡电压恒定，亮度不变，故A不符合题意； B．如图，无滑动变阻器，无法调节电流，亮度不变，故B不符合题意； C．如图，灯泡与定值电阻并联，亮度仍不变，故C不符合题意； D．如图，灯泡与滑动变阻器串联，滑片移动可改变总电阻，从而连续调节电流和灯泡亮度，故D符合题意。 故选D。 26．如图是一学生用回形针作滑片，一段合金丝作电阻线设计的模拟调光灯电路。闭合开关后，向左移动回形针，发现灯泡发光，但亮度几乎不变，产生这一现象的原因可能是（　　） A．灯泡被短路 B．合金丝的阻值太大 C．电源断路 D．合金丝的电阻太小 【答案】D 【详解】亮度几乎不变，说明电路中的电流大小几乎不变，也就是说在移动回形针时，对电路的总电阻的影响较小，可能的原因是合金丝的电阻太小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 27．如图所示，将电位器连接在电路中，设计了一个可调节亮度的台灯，下列说法中错误的是（　　） A．闭合开关后，电流流过的是d、P之间的电阻丝 B．若滑片P从图示位置向c点移动，则接入电路的电阻丝长度变长 C．若要使台灯工作时的亮度最小，滑片P应置于图中b点 D．若要关闭台灯，应将滑片P置于图中d点 【答案】D 【详解】A．闭合开关后，电流从电源正极流出，经过开关、滑片P，再回到电源负极，所以电流流过的是d、P之间的电阻丝，故A正确，不符合题意； B．滑片P向c点移动时， d、P之间的电阻丝长度变长，所以接入电路的电阻丝长度变长，故B正确，不符合题意； C．台灯亮度最小，意味着通过台灯的电流最小，此时电路中的电阻应最大。从图中可知，当滑片P置于b点时，d、P之间电阻丝全部接入电路，电阻最大，电流最小，台灯亮度最小，故C正确，不符合题意； D．当滑片P置于d点时，相当于把d点和b点短接，电阻丝接入电路的电阻为0，此时电路中电流较大，台灯会亮，而不是关闭台灯，故D错误，符合题意。 故选D。 28．跨学科实践活动：制作一个能调节灯光亮度的调光灯。 1.工作原理：利用电位器改变通过灯泡的电流来实现灯光亮度的调节 2.电路设计： （1）如果调光灯选用LED灯，请说明选择LED灯的优势______； （2）在图甲中画出调光灯的电路原理图（电位器用滑动变阻器元件符号表示）；______ （3）电位器的结构图如乙所示，A、B、C为三个接线柱，转动旋钮可以改变接入电路的电阻，将______接线柱接入电路，顺时针旋转旋钮时可使灯泡变亮； 3.制作过程： （1）绘制草图：如图丙所示； （2）待选材料：开关、白色卡纸、橡皮泥、电池、硬塑料管、电位器、电线、剪刀、热熔胶； （3）结构设计：（见表） （4）制作步骤： ①用橡皮泥做一个适当的底座 ②将LED灯泡拧入灯座，再将用卡纸做成的灯罩扣在最上方 ③将穿过塑料管的导线一端与灯座相连，并用热熔胶将灯座固定在塑料管顶端 ④闭合开关，开始试用 ⑤将导线穿过塑料管，并将塑料管一端固定在底座上 ⑥将穿过塑料管的导线的另一端与电源、开关正确连接将合理的安装顺序补充完整 ______⑥④（填写另外前4个制作步骤的序号）； 4.成品评价： 如图丁是小组同学完成的作品，请你从科学性、创新性、美观性、实用性中，任选两个方面对作品进行评价（1）______（2）______。 【答案】 节能 B、C ①⑤③② 科学性：电路连接正确，能实现调光功能 实用性：操作简单，调光效果明显 【详解】[1]LED灯将电能转化为光能的效率高，选择LED灯的优势是节能、寿命长、亮度高。 [2]根据题意可知，电位器和LED串联，作图如下： [3]顺时针旋转旋钮时可使灯泡变亮，则电路中电流变大，电位器变阻器变小，所以应选择B、C接线柱。 [4]根据步骤中的联系和逻辑，制作步骤顺序应为①⑤③②⑥④。 [5][6]科学性：电路连接正确，能实现调光功能。 实用性：操作简单，调光效果明显 创新性：利用常见材料制作，设计新颖； 美观性：造型简洁，灯罩设计合理。 任选其二即可。 29．变阻器广泛应用于日常电器中。 (1)滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻。 (2)小明利用图（a）所示电路研究影响导体电阻的因素。闭合开关后，注入盐水，随着盐水量的增加，灯泡越来越亮，原因是电阻大小和导体的________有关；保持注入的盐水量不变，将电池增加到3节，闭合开关，观察到灯变亮，则盐水的电阻值________（“变大”“不变”或“变小”）。 (3)如图（b），用风扇调速器调节风速，调速器由一个电位器构成，若顺时针转动旋钮能提升风力，则需将电位器的C端和________端接入电路。 【答案】(1)长度 (2) 横截面积 不变 (3)B 【详解】（1）滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，接入电路的电阻丝长度越长，电阻越大。 （2）[1]向塑料管中注入盐水，盐水的横截面积增大，导体电阻变小，电流变大，灯泡变亮，说明电阻大小与导体的横截面积有关。 [2]保持注入的盐水量不变，其材料、横截面积和长度都不变，则盐水电阻值不变。 （3）电压一定时，若顺时针转动旋钮能提升风力，则电路中电流变大，电阻变小，为得到这一结果，需要将电位器的C端和B端接入电路。 30．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： 导体 材料 长度 横截面积 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 锰铜合金 (1)实验中，通过观察电流表的示数可以判断导体电阻的大小，这种探究方法是___________； (2)分别将导体___________和___________接入电路进行实验，可探究导体电阻大小与横截面积的关系； (3)分别将导体A和B接入电路进行实验，发现接入导体B时，电流表的示数比接入导体A时小，说明导体电阻的大小与导体的___________有关； (4)图甲是电动汽车“油门”示意图，脚往下踩“油门”时，滑片可以绕O点在电阻圈上顺时针转动，通过改变流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图乙所示。当脚踩“油门”时汽车速度加快，应将图甲所示的A、B、C三个接点中的___________（填“AB”、“BC”或“AC”）与电路的ab接点相连。 【答案】(1)转换法 (2) A C (3)长度 (4)BC 【详解】（1）在这个实验里，电阻大小不能直接观察。但电阻会影响电流大小，通过观察电流表这个容易测量的物理量（电流表示数大小）来间接知晓导体电阻大小，这种把不容易观察或测量的物理量转换为容易观察或测量的物理量的方法就是转换法 。 （2）[1][2]依据控制变量法，探究导体电阻与横截面积的关系时，要保证材料和长度相同，仅横截面积不同。观察表格可知，导体A和C材料都是镍铬合金，长度都为0.6m ，只有横截面积不一样，所以选A和C。 （3）导体A和B材料都是镍铬合金，横截面积都是0.4mm² ，仅长度不同。接入B时电流表示数比接入A时小，电流小说明电阻大，这就表明在材料和横截面积相同情况下，导体长度不同电阻不同，即导体电阻大小与长度有关。 （4）根据题意可知，汽车速度加快时电流要变大。电流变大则电阻要变小。当滑片绕O点顺时针转动，要使电阻变小，应将B、C两个接点与电路的a、b接点相连，这样滑片顺时针转动时，电阻丝接入电路长度变短，电阻变小，电流变大，汽车速度加快。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $