第7讲:电阻与变阻器【八大题型+知识梳理+高分精练】-2026-2027学年九年级物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(新人教版全一册)
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内容正文:
第7讲:电阻与变阻器
题型一:电阻的概念与影响因素 3
题型二:与电阻影响有关探究实验 4
题型三:滑动变阻器构造使用 6
题型四:滑动变阻器移动对电阻的影响 7
题型五:根据要求选择滑动变阻器的接线柱 8
题型六:变阻箱与插孔式变阻器 9
题型七:电位器及其应用 10
题型八:含变阻器的电路图和实物图 12
知识点1、电阻
1.电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用。导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小。
2.电阻(R)的单位:国际单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。
1兆欧=103千欧; 1千欧=103欧。
3. 决定电阻大小的因素:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与加在导体两端的电压和通过的电流无关。材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料、长度一定时,导体横截面积越小,电阻越大;大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
知识点2、实验 比较灯泡的亮度探究影响导体电阻大小的因素
1. 实验目的∶探究影响导体电阻大小的因素。
2. 实验实物图∶如图所示。
3. 实验步骤
(1) 导体的电阻是否跟导体的材料有关
①实验操作∶分别把长短、横截面积相同,材料不同的a、b接人电路。
②实验现象∶当把b接入电路时,灯泡较暗,通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的材料有关,镍铬合金丝电阻大。
(2) 导体的电阻是否跟导体的长度有关
①实验操作;分别把横截面积、材料相同,长度不同的b、c接入电路(Lb>Lc)。
②实验现象∶当把b接入电路时,灯泡较暗,通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的长度有关,长度长的导体电阻大。
(3) 导体的电阻是否跟导体的横截面积有关
①实验操作∶分别把长度、材料相同,横截面积不同的c、d接入电路(Sc<Sd)。
②实验现象∶当把c接入电路时,灯泡较暗,通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的横截面积有关,横截面积小的导体电阻大。
物理方法 转换法、控制变量法
(1) 转换法:把导体电阻的大小转换为接入电路的灯泡的亮暗或电流表示数的大小。
(2) 控制变量法:探究导体电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系时,要采用控制变量法,每次控制其中两个因素相同,改变第三个因素,即可探究电阻的大小与第三个因素的关系。
4. 结论∶导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积有关。不同材料的导电性能不同;其他条件相同时,导体的长度越长,横截面积越小,电阻越大。
知识点3:变阻器
1.变阻器:能改变接入电路中电阻大小的元件。常见的变阻器可分为滑动变阻器和电阻箱。
2.滑动变阻器:
(1)构造:由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成;
(2)原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
(3)作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
(4)铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义是最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
(5)正确使用:
①接线时必须遵循“一上一下”的原则。
②如果选择“全上”( 如图中的A、B两个接线柱),则滑动变阻器的阻值接近于0,相当于接入一段导线;
③如果选择“全下”(如图中的C、D两个接线柱),则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能改变,相当于接入一段定值电阻。 上述②③两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。
④当所选择的下方接线柱(电阻丝两端的接线柱)在哪一边,滑动变阻器接入电路的有效电阻就在哪一边。(例如:A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。选用C接线柱时,滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻值将减小;选用D接线柱时,滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻值将增大。(滑片距离下侧已经接线的接线柱越远,连入电路中的电阻越大)
3.电阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器,是变阻箱的面板。
(1)原理:通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。
(2)优点:能够直接读出连入电路的电阻值;缺点:不能连续地改变连入电路的电阻值。
(3)读数方法:旋盘下面的“△”所对应的示数乘以相应的倍数之和。
题型一:电阻的概念与影响因素
【例1】.(26-27九年级上·全国)下列关于电阻的说法正确的是( )
A.当导体中无电流通过时,导体就无电阻 B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.导体两端的电压越大,导体的电阻越大 D.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大
【变式1】.(25-26九年级下·四川绵阳·开学考试)下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体中没电流时,电阻为零
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【变式2】.(25-26九年级上·安徽池州·期末)某校跨学科活动小组开展制作滑动变阻器的项目,小明同学在制作过程中,得出以下结论,你认为不合理的是( )
A.同种材料的导体,横截面积相同时,导线越长,电阻越大
B.同种材料的导体,长度相同时,横截面积越大,电阻越小
C.长度、横截面积都相同的不同材料的导体,其电阻一般不同
D.导体的电阻与两端电压成正比、与通过的电流成反比
题型二:与电阻影响有关探究实验
【例2】.(26-27九年级上·吉林长春·期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”时,小明在实验中使用的4根电阻丝,规格、材料如表所示。
编号
材料
横截面积/
长度/m
A
镍铬合金
1.0
0.25
B
镍铬合金
1.0
0.50
C
镍铬合金
2.0
0.25
D
锰铜合金
1.0
0.25
(1)小明设计了如图甲所示的电路,在M、N之间分别接上不同的导体,可以通过观察___________更加准确地比较导体电阻的大小,这种实验方法叫___________;
(2)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端相连,闭合开关,发现接入A时电流表的示数更大,请你根据此现象提出一个可探究的问题:______________________。
(3)为了验证导体电阻与导体的横截面积是否有关,他应该选用___________两根电阻丝分别接入电路进行实验。一旁的小猛认为可直接将电阻丝B对折后接入电路中,与电阻丝B全部接入时对比,也可验证导体电阻与导体横截面积是否有关的猜想,这种做法___________(选填“合理”或“不合理”),原因是:___________。
【变式1】.(26-27九年级上·天津和平·阶段检测)在探究影响导体电阻大小的因素时,小红同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)为了验证上述猜想①,应该选用表格中编号为____________的两根电阻丝进行实验;如果选用A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想____________(填序号)。
(2)分别将A、D两根电阻丝接入电路中M、N之间,电流表示数不同,由此得出初步结论:导体的电阻与导体的____________有关。
(3)以上探究主要采用的实验方法是________________和转换法。
(4)小红同学在实验结束后忘记断开开关,此时电路M、N之间还连接着编号为A的电阻,等她反应过来时发现灯泡的亮度明显变暗了,这是因为电阻丝的电阻随________的升高而增大。
(5)最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【变式2】.(25-26九年级上·河北石家庄·期末)小科在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;②导体的长度;③导体的横截面积。为了验证上述猜想,小科用如图所示的器材进行实验。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
①
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
康铜合金
0.5
0.5
(1)如图甲所示,分别将电阻丝接入电路中,观察________来比较电阻的大小;
(2)改进实验后,为了探究猜想①,选用A、D两根电阻丝,表中①处数据应为________mm2;
为了探究猜想②,分别接入A、B电阻丝时发现:B电阻丝接入电路时电表示数较小,这说明当电阻丝的材料和横截面积相同时,__________,电阻越大;
(3)若要验证猜想③,应该选用________(选填编号)两根电阻丝进行对比实验。
(4)小组同学在查阅资料中发现矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水导电能力弱,电阻大。为验证该结论,将等体积的两种水分别灌入两个相同的玻璃管A、B中,并将玻璃管A、B连入如图乙所示的电路。只闭合开关S1,观察电流表示数。将S1断开后闭合S2,若电流表示数变大,则玻璃管_________装的是纯净水。
题型三:滑动变阻器构造使用
【例3】.(26-27九年级上·全国·课后作业)在“用滑动变阻器改变小电动机的转速”的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的一项是( )
A.需将滑动变阻器“一上一下”接入电路中
B.开关闭合前,应把滑片移到变阻器阻值最大的位置
C.滑动变阻器应接在靠近电源正极的一端
D.不要使电流超过滑动变阻器允许通过的最大电流
【变式1】.(25-26九年级上·河南许昌·期中)如图所示是实验室常见的滑动变阻器,它的铭牌上标有“10Ω,2A”字样。下列关于此滑动变阻器的说法正确的是( )
A.当通过滑动变阻器的电流为2A时,它的电阻为10Ω
B.它是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变接入电路电阻的大小
C.当B、C接入电路时,滑片P向右移动,接入电路的电阻将变小
D.滑动变阻器中没有电流通过时,其电阻丝的阻值为0
【变式2】.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测)滑动变阻器是实验时常用的电学器材,关于图片中滑动变阻器的说法中正确的是( )
A.此滑动变阻器允许接入电路的最大阻值50Ω
B.当通过此滑动变阻器的电流为3A时,可以安全使用
C.当此滑动变阻器同时接入下方两接线柱时,相当于接入导线
D.滑动变阻器是通过改变接入导体的材料来改变阻值
题型四:滑动变阻器移动对电阻的影响
【例4】.(2026·四川攀枝花·中考真题)下列示意图中,滑动变阻器连接正确且当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】.(2026·四川成都·三模)“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2】.(26-27九年级上·全国·课后作业)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.若接接线柱,接接线柱,闭合开关,滑片向左移,灯泡变亮
B.若接接线柱,接接线柱,闭合开关前,滑片应移动到最左端
C.若接接线柱,接接线柱,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
D.若接接线柱,接接线柱,闭合开关,滑片向右移,灯泡变亮
题型五:根据要求选择滑动变阻器的接线柱
【例5】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示的滑动变阻器结构示意图,A、B、C、D是它的四个接线柱。现将此滑动变阻器接入电路,当滑片P向D接线柱滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则接入电路的接线柱可能是( )
A.A和B B.B和D C.D和C D.C和A
【变式1】.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)如图所示的电路中,在、两点间接入滑动变阻器,要求闭合开关S后,在滑动头P向右滑动的过程中,灯逐渐变亮。图中所示的四种接法中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】.(25-26九年级上·陕西渭南·期中)小乔同学设计了一个灯泡亮度可以调节的电路,如图所示,为了使滑动变阻器的滑片P从C向D移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,正确的连接方式是( )
A.M接D,N接B B.M接A,N接D C.M接C,N接B D.M接A,N接B
题型六:变阻箱与插孔式变阻器
【例6】.(25-26九年级上·陕西宝鸡·阶段检测)关于图中的电阻箱,下列说法错误的是( )
A.阻值可调范围为0~10000Ω B.电阻箱是一种变阻器
C.分度值为1Ω D.电阻箱读数是506Ω
【变式1】.(25-26九年级上·上海杨浦·阶段检测)如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图,图中电阻丝上方的金属块和插孔相当于导线,下列说法正确的是( )
A.该变阻器的最大阻值为5欧 B.该变阻器当前的阻值为3欧
C.该变阻器当前的阻值为7欧 D.该变阻器当前的阻值为8欧
【变式2】.(25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·期中)如图所示,电阻箱的示数分别为( )
A.3258Ω 12Ω B.3258Ω 10Ω
C.8523Ω 12Ω D.8523Ω 10Ω
题型七:电位器及其应用
【例7】.(25-26九年级下·河南郑州·阶段检测)如图所示,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。下列分析不正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变亮
D.若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡亮度不变
【变式1】.(2026·湖北武汉·模拟预测)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.
【变式2】.(2026·安徽合肥·一模)如图为某同学在完成跨学科实践任务“自制调光台灯”中的设计,甲为台灯简图,乙为用于改变亮度的电阻片,按照该同学的设计,下列说法正确的是( )
A.若只将a、c接入电路,旋钮顺时针转动时灯泡变亮
B.若只将b、c接入电路,转动旋钮灯泡亮度不变
C.为实现顺时针旋转灯变暗,应把a、b接入电路
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度
题型八:含变阻器的电路图和实物图
【例8】.(25-26九年级上·贵州毕节·期末)请根据如图所示实物电路,在虚线框中画出相应的电路图。(当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表和电压表的示数均增大)
【变式1】.(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)如图所示电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,要求补上后:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。
【变式2】.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期中)设计一个电路,要求电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量通过灯泡的电流,滑动变阻器能改变通过灯泡的电流,且滑片P向B端滑动时,电路中电流减小。根据要求在虚线框内画出此电路图,并连接如图所示的实物元件。
一、单选题
1.(26-27九年级上·北京大兴·阶段检测)由相同材料制成的长度相同的a和b两段导体连在一起,a的横截面积是b的,当把导体按如图所示接入电路中后,若通过a的电流为0.4A,则下列说法中正确的是( )
A.两电阻阻值的关系是 B.通过b的电流为4A
C.通过b的电流为0.4A D.通过b的电流为0.04A
2.(2026九年级上·全国·专题练习)下列关于电阻单位的换算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示是以前照明常用的白炽灯,关于其中钨丝的电阻说法正确的是( )
A.钨丝越粗越长电阻越大
B.用久的灯里的钨丝,由于升华变细,其电阻变大
C.钨丝越细越短电阻越大
D.把钨丝换成同种规格的铁丝电阻大小不变
4.(26-27九年级上·天津和平·阶段检测)如图所示为滑动变阻器的三种接入电路的情形,当滑片P向右移动时,变阻器接入电路部分的电阻的变化情况是( )
A.甲减小,乙增大,丙增大 B.甲增大,乙减小,丙减小
C.甲增大,乙增大,丙减小 D.甲减小,乙减小,丙不变
5.(26-27九年级上·天津·阶段检测)薛物理把一个电位器常用于制成调节旋钮,调节收音机和电视机音量大小等接入电路中,如图甲所示,、、相当于三个接线柱。电位器的结构如图乙所示,如果要使滑片顺时针转动时,电路中的灯泡变暗,下列做法正确的是( )
A.将接线柱、分别接在点和点
B.将接线柱、分别接在点和点
C.将接线柱、分别接在点和点
D.将接线柱、接在点,接在点
6.(2026·四川德阳·中考真题)如图是一水位监测装置电路,电源电压保持不变,是定值电阻,是竖直放置的滑动变阻器。水位变化时,浮子可带动金属杆及滑片上下移动,实现水位监测。当闭合开关,水位升高时,下列关于该装置工作过程的分析,正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大
B.电路中的电流表示数变小
C.电路中的电压表示数变大
D.滑动变阻器两端的电压变大
7.(26-27九年级上·全国·课后作业)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应移动到最右端
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
二、填空题
8.(26-27九年级上·广东深圳·阶段检测)图甲中发光二极管具有_________向导电性;如图乙所示的电路,闭合开关后,形成电流的电子定向移动方向为_________(选填“A到B”或“B到A”)。
9.(26-27九年级上·河南驻马店·阶段检测)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶,车钥匙的实质相当于电路中的一个________。电动车灯超亮LED大灯作为电动两轮车及三轮车照明系统的核心组件,其定义是指采用发光二极管(LED)作为光源,具备高流明输出、低能耗及长寿命特性的前照灯装置,其中发光二极管具有_____________性。
10.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图甲所示,调节灯泡亮度时,当滑片向端移动时,小灯泡的亮度__________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”);如图乙所示,变阻箱阻值为__________。
11.(26-27九年级上·上海闵行·阶段检测)变阻器在生产与工程中广泛用于控制与调节。
(1)如图所示,某同学在连接电路时将滑动变阻器的A、C两个接线柱接入电路。为确保安全,闭合开关前,滑片P应置于最______(选涂“A左”或“B右”)端;如图所示,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻将______(选涂“A变大”“B变小”或“C不变”)。
(2)若在实验中该同学不小心将滑动变阻器的A、B两个接线柱接入了电路,则调节滑片P时,电路中的电流将______(选涂“A随之改变”或“B保持不变且较小”)。
(3)该同学从网上买了一个合适规格的电位器,准备制作一个简易的调光台灯。如图所示,若要使旋钮顺时针转动时台灯变亮,则应将电位器的______两个接线柱分别与电路中的M、N两点相连,闭合开关后,旋转旋钮,台灯______(填“A能”或“B不能”)完全熄灭。
12.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)小王制作了一个亮度可调的台灯,该台灯的电路图如图甲所示,乙为他自制的电位器的结构图,A、B、C是电位器的三个接线柱,台灯与电位器串联,转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片,使灯泡的亮度变亮,则应该将电位器的________两个接线柱连入电路。调试过程中,小王发现该台灯灯泡的亮度变化范围很小,请你帮他对这个自制电位器进行改进一下,使得灯泡的亮度变化范围变大:___________________________(填写改进办法)。
13.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,图中相当于电学元件中的________,它的金属滑片P是杠杆的一端,则油量表应是________表(选填“电压”或“电流”)改装而成的。
三、作图题
14.(2026·山西运城·二模)小明在跨学科实践课上用电源、开关、小灯泡和一个电位器以及若干导线制成了一个亮度可调节的台灯,连接的部分电路图如下。请你用笔画线代替导线,将下列电路图连接完整,要求顺时针转动滑片时小灯泡变亮,导线不能交叉。
15.(25-26九年级上·湖北襄阳·期中)如图所示的实验器材,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,电路中电流约为,并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。按要求连接实物图。
四、实验题
16.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)SN小组用如下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)实验甲中通过观察________________________比较电阻丝电阻的大小;
(2)该实验运用了科学实验方法:________________________;
(3)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导体时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的____________有关;
(4)实验中,同组同学更换电阻丝后发现灯泡亮度变化不明显,可串联接入____________完成实验;
(5)完成上述实验后,进一步进行如图丙所示的探究,实验小组同学把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这是因为__________________________________。
(6)在学习“金属导体电阻的影响因素”后,南南想进一步了解“液态导体电阻的影响因素”。设计了如图丁所示的实验,P为水平柱状玻璃管,右端电极固定,左端电极自由移动可改变管内液体的长度L,管上端开有小孔可注入液体,下端有一阀门K可放出液体,用灵敏电流计(作用是测量电流大小)示数大小反映导体电阻大小。
①南南先在P中注入半管盐水,关闭K,拟将左侧电极向右推,以探究电阻与长度的关系。请你针对南南的操作做出评价。____________
②修改方案后。改变管中盐水的长度L,始终保持管中注满盐水。多次实验获取数据,并作出电流I与长度L的关系图像,如图戊中实线a所示,由图像可知,注满盐水时,长度越长,电阻____________。
③南南换另一种液体,重复②中实验步骤,采集数据,绘制出如图戊中虚线b所示的图像,可判断这种液体导电性比盐水更____________(选填“好”或“差”)。
17.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知导体的电阻大小与导体的材料有关。某同学探究“导体的电阻大小与导体的长度和横截面积的关系”,电路图如图甲所示。
(1)实验中小灯泡的亮度变化很不明显,于是在原电路中串联一个电流表,通过电流表的示数反映电阻丝电阻的大小,此时应用的研究方法是____________。
(2)第1次实验中电流表示数如图乙所示,则此时电路中电流为______A。
(3)对比______三次实验数据,得出:当导体的材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大。
(4)比较第3、4、5三次实验数据,得出:__________________________。
次数
导体材料
导体长度L/cm
横截面积S/mm2
电流表示数I/A
1
镍铬合金
2
0.5
2
4
0.5
0.18
3
6
0.5
0.12
4
6
1
0.22
5
6
2
0.40
(5)某同学利用该装置设计并制作一个模拟的调光灯,如图丙所示。甲、乙两根2B铅笔芯的长度都相同,但甲的横截面积比乙小。已知调光灯的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。则铅笔芯甲和乙相比,铅笔芯甲的调节范围______,调节精度______。(均选填“大”或“小”)
(6)换用滑动变阻器调节灯泡亮度,以下三种方案中,能达到目的的方案是图______。
A. B. C.
五、综合题
18.(26-27九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)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:
旋钮滑片
(1)如图所示,这是汽车变阻器上的旋钮滑片,制作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,否则刹车片可能会由于温度过高变软而失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于___________。
(2)图中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,变阻器接入电路的阻值减小,电流变大,电动机的转速加快,应将旋钮变阻器的接线柱___________和O接入电路M、N间(选填E或F)。
(3)汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为___________,转向横杆相当于电路中的___________。
(4)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”。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。下列电路图符合要求的是___________。
A. B.
C. D.
19.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)在“探究影响电阻大小的因素”实验时,小红选取如表所示的四个导体,分别连接在如图乙所示电路的、间进行实验。
导体编号
长度
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
锰铜合金
(1)实验时,通过观察____________________能更准确比较导体电阻的大小。
(2)接下来,她分别将和两个导体接入电路进行实验,发现对应电路中的电流,这表明:同种材料,长度相同的导体,____________________,导体的电阻越大;
(3)她把、两导体接入电路进行实验,对应电路中的电流,则说明__________;
(4)在探究“导体电阻大小与长度的关系”时,应选取__________两个导体进行探究;若选择、两个电阻丝探究“导体电阻与导体材料的关系”,不可行的理由是____________________。
(5)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车的刹车系统、转向灯、油量表、速度表等很多部件都涉及物理知识,比如控制速度的“油门”系统,请回答下列问题:
①汽车方向盘左侧有一个控制汽车转向灯的操纵杆,当向下拨操纵杆时,左前和左后转向灯同时闪,向上拨操纵杆时,右前和右后转向灯同时闪,这个操纵杆在这个电路中相当于__________;
②汽车在行驶的过程中要对汽车上的蓄电池进行充电,那么在蓄电池充电的过程中,蓄电池相当于电路中的_________________;
③如图中的、、为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,会加快电动机的转速,则电路中、应分别与旋钮变阻器的__________接线柱相连;
④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,下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
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第7讲:电阻与变阻器
题型一:电阻的概念与影响因素 3
题型二:与电阻影响有关探究实验 4
题型三:滑动变阻器构造使用 7
题型四:滑动变阻器移动对电阻的影响 9
题型五:根据要求选择滑动变阻器的接线柱 11
题型六:变阻箱与插孔式变阻器 13
题型七:电位器及其应用 14
题型八:含变阻器的电路图和实物图 16
知识点1、电阻
1.电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用。导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小。
2.电阻(R)的单位:国际单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。
1兆欧=103千欧; 1千欧=103欧。
3. 决定电阻大小的因素:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与加在导体两端的电压和通过的电流无关。材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料、长度一定时,导体横截面积越小,电阻越大;大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
知识点2、实验 比较灯泡的亮度探究影响导体电阻大小的因素
1. 实验目的∶探究影响导体电阻大小的因素。
2. 实验实物图∶如图所示。
3. 实验步骤
(1) 导体的电阻是否跟导体的材料有关
①实验操作∶分别把长短、横截面积相同,材料不同的a、b接人电路。
②实验现象∶当把b接入电路时,灯泡较暗,通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的材料有关,镍铬合金丝电阻大。
(2) 导体的电阻是否跟导体的长度有关
①实验操作;分别把横截面积、材料相同,长度不同的b、c接入电路(Lb>Lc)。
②实验现象∶当把b接入电路时,灯泡较暗,通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的长度有关,长度长的导体电阻大。
(3) 导体的电阻是否跟导体的横截面积有关
①实验操作∶分别把长度、材料相同,横截面积不同的c、d接入电路(Sc<Sd)。
②实验现象∶当把c接入电路时,灯泡较暗,通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的横截面积有关,横截面积小的导体电阻大。
物理方法 转换法、控制变量法
(1) 转换法:把导体电阻的大小转换为接入电路的灯泡的亮暗或电流表示数的大小。
(2) 控制变量法:探究导体电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系时,要采用控制变量法,每次控制其中两个因素相同,改变第三个因素,即可探究电阻的大小与第三个因素的关系。
4. 结论∶导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积有关。不同材料的导电性能不同;其他条件相同时,导体的长度越长,横截面积越小,电阻越大。
知识点3:变阻器
1.变阻器:能改变接入电路中电阻大小的元件。常见的变阻器可分为滑动变阻器和电阻箱。
2.滑动变阻器:
(1)构造:由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成;
(2)原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
(3)作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
(4)铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义是最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
(5)正确使用:
①接线时必须遵循“一上一下”的原则。
②如果选择“全上”( 如图中的A、B两个接线柱),则滑动变阻器的阻值接近于0,相当于接入一段导线;
③如果选择“全下”(如图中的C、D两个接线柱),则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能改变,相当于接入一段定值电阻。 上述②③两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。
④当所选择的下方接线柱(电阻丝两端的接线柱)在哪一边,滑动变阻器接入电路的有效电阻就在哪一边。(例如:A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。选用C接线柱时,滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻值将减小;选用D接线柱时,滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻值将增大。(滑片距离下侧已经接线的接线柱越远,连入电路中的电阻越大)
3.电阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器,是变阻箱的面板。
(1)原理:通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。
(2)优点:能够直接读出连入电路的电阻值;缺点:不能连续地改变连入电路的电阻值。
(3)读数方法:旋盘下面的“△”所对应的示数乘以相应的倍数之和。
题型一:电阻的概念与影响因素
【例1】.(26-27九年级上·全国)下列关于电阻的说法正确的是( )
A.当导体中无电流通过时,导体就无电阻 B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.导体两端的电压越大,导体的电阻越大 D.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大
【答案】D
【详解】ABC.导体电阻是导体本身的固有性质,仅与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端电压、通过的电流无关,故ABC错误;
D.电阻的物理意义是表示导体对电流的阻碍作用大小,导体电阻越大,对电流的阻碍作用越大,故D正确。
故选D。
【变式1】.(25-26九年级下·四川绵阳·开学考试)下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体中没电流时,电阻为零
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【答案】D
【详解】A.导体的电阻不仅和长度有关,还和材料、横截面积有关。如果长度长但横截面积很大,电阻不一定大,故A错误;
B.同理,横截面积大的导体,如果长度很长或者材料的电阻率高,电阻也不一定小,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,和导体中是否有电流无关,即使没有电流,电阻依然存在,故C错误;
D.电阻大小由导体的材料、长度、横截面积决定,还受温度影响,故D正确。
【变式2】.(25-26九年级上·安徽池州·期末)某校跨学科活动小组开展制作滑动变阻器的项目,小明同学在制作过程中,得出以下结论,你认为不合理的是( )
A.同种材料的导体,横截面积相同时,导线越长,电阻越大
B.同种材料的导体,长度相同时,横截面积越大,电阻越小
C.长度、横截面积都相同的不同材料的导体,其电阻一般不同
D.导体的电阻与两端电压成正比、与通过的电流成反比
【答案】D
【详解】A.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,在其他条件相同时,导体越长,电阻越大,故A正确,不符合题意;
B.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,在其他条件相同时,横截面积越大,电阻越小,故B正确,不符合题意;
C.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,在其他条件相同时,导体的材料不同,电阻一般不同,故C正确,不符合题意;
D.电阻是导体的一种特性,其大小与导体的材料、长度和横截面积有关,与导体两端电压和通过导体的电流无关,故D错误,符合题意。
故选D。
题型二:与电阻影响有关探究实验
【例2】.(26-27九年级上·吉林长春·期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”时,小明在实验中使用的4根电阻丝,规格、材料如表所示。
编号
材料
横截面积/
长度/m
A
镍铬合金
1.0
0.25
B
镍铬合金
1.0
0.50
C
镍铬合金
2.0
0.25
D
锰铜合金
1.0
0.25
(1)小明设计了如图甲所示的电路,在M、N之间分别接上不同的导体,可以通过观察___________更加准确地比较导体电阻的大小,这种实验方法叫___________;
(2)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端相连,闭合开关,发现接入A时电流表的示数更大,请你根据此现象提出一个可探究的问题:______________________。
(3)为了验证导体电阻与导体的横截面积是否有关,他应该选用___________两根电阻丝分别接入电路进行实验。一旁的小猛认为可直接将电阻丝B对折后接入电路中,与电阻丝B全部接入时对比,也可验证导体电阻与导体横截面积是否有关的猜想,这种做法___________(选填“合理”或“不合理”),原因是:___________。
【答案】(1) 电流表的示数 转换法
(2)导体电阻的大小与导体的长度有关吗
(3) A、C 不合理 没有控制电阻丝的长度相同
【详解】(1)在电源电压保持不变的条件下,电路中电流越小,说明接入的导体电阻越大,可以通过观察电流表的示数来间接比较导体电阻的大小,即将不便直接比较的电阻大小转换为容易观察的电流表示数,这种研究方法叫转换法。
(2)由表可知,电阻丝A与B的材料和横截面积相同,长度不同。接入A时电流表的示数较大,说明A的电阻较小,据此可以探究导体的电阻大小与导体的长度是否有关。
(3)探究电阻与横截面积的关系,应控制材料、长度相同,只改变横截面积。表中A、C两根电阻丝的材料和长度均相同,横截面积不同,符合要求。
将B对折后,不仅横截面积变为原来的2倍,长度也变为原来的1/2,没有控制电阻丝的长度不变,存在两个变量,不符合控制变量法的要求,因此做法不合理。
【变式1】.(26-27九年级上·天津和平·阶段检测)在探究影响导体电阻大小的因素时,小红同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)为了验证上述猜想①,应该选用表格中编号为____________的两根电阻丝进行实验;如果选用A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想____________(填序号)。
(2)分别将A、D两根电阻丝接入电路中M、N之间,电流表示数不同,由此得出初步结论:导体的电阻与导体的____________有关。
(3)以上探究主要采用的实验方法是________________和转换法。
(4)小红同学在实验结束后忘记断开开关,此时电路M、N之间还连接着编号为A的电阻,等她反应过来时发现灯泡的亮度明显变暗了,这是因为电阻丝的电阻随________的升高而增大。
(5)最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【答案】(1) A和B ② (2)材料 (3)控制变量法 (4)温度 (5)减小
【详解】(1)根据控制变量法,验证猜想①时,需要控制导体的材料、横截面积完全相同,仅长度不同,符合要求的是A、B两根电阻丝;A、C电阻丝材料、长度都相同,仅横截面积不同,因此是为了验证猜想②。
(2)A、D两根电阻丝长度、横截面积完全相同,仅材料不同,接入电路后电流不同说明电阻不同,因此可得出结论:导体的电阻与导体的材料有关。
(3)电阻大小与多个因素有关,探究某一个因素对电阻的影响时,控制其他因素保持不变的方法是控制变量法。
(4)电阻丝长时间通电会产生热量,温度升高,灯泡变暗说明电路中电流变小、电阻变大,这是因为导体的电阻随温度的升高而增大。
(5)将细铝线换成粗铝线,导体的材料、长度不变,横截面积变大,导体横截面积越大电阻越小,因此这样做减小了输电线的电阻。
【变式2】.(25-26九年级上·河北石家庄·期末)小科在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;②导体的长度;③导体的横截面积。为了验证上述猜想,小科用如图所示的器材进行实验。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
①
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
康铜合金
0.5
0.5
(1)如图甲所示,分别将电阻丝接入电路中,观察________来比较电阻的大小;
(2)改进实验后,为了探究猜想①,选用A、D两根电阻丝,表中①处数据应为________mm2;
为了探究猜想②,分别接入A、B电阻丝时发现:B电阻丝接入电路时电表示数较小,这说明当电阻丝的材料和横截面积相同时,__________,电阻越大;
(3)若要验证猜想③,应该选用________(选填编号)两根电阻丝进行对比实验。
(4)小组同学在查阅资料中发现矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水导电能力弱,电阻大。为验证该结论,将等体积的两种水分别灌入两个相同的玻璃管A、B中,并将玻璃管A、B连入如图乙所示的电路。只闭合开关S1,观察电流表示数。将S1断开后闭合S2,若电流表示数变大,则玻璃管_________装的是纯净水。
【答案】(1)灯泡亮度 (2) 0.5 导体长度越长 (3)A、C (4)A
【详解】(1)如图甲所示,分别将电阻丝接入电路中,通过电阻的电流越大,灯泡越亮,故观察灯泡亮度来比较电阻的大小。
(2)为了探究猜想①,根据控制变量法可知,应控制电阻丝的长度、横截面积相同,只改变材料,由记录表可知,选用A、D两根电阻丝,表中①处数据应为0.5mm2;
为了探究猜想②,分别接入A、B电阻丝时发现:B电阻丝接入电路时电表示数较小,由记录表可知,A电阻丝长度比B电阻丝短,根据控制变量法可知,这说明当电阻丝的材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。
(3)若要验证猜想③,根据控制变量法可知,应控制导体的长度、材料相同,只改变横截面积,应该选用A、C两根电阻丝进行对比实验。
(4)如图乙所示的电路,只闭合开关S1,电流通过玻璃管 A,将S1断开后闭合S2,电流通过玻璃管B,若电流表示数变大,说明玻璃管B中电阻较小。因为矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水导电能力弱,电阻大,所以玻璃管A装的是纯净水。
题型三:滑动变阻器构造使用
【例3】.(26-27九年级上·全国·课后作业)在“用滑动变阻器改变小电动机的转速”的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的一项是( )
A.需将滑动变阻器“一上一下”接入电路中
B.开关闭合前,应把滑片移到变阻器阻值最大的位置
C.滑动变阻器应接在靠近电源正极的一端
D.不要使电流超过滑动变阻器允许通过的最大电流
【答案】C
【详解】A.滑动变阻器要通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,应采用“一上一下”的接法,是必要操作,故A不符合题意;
B.开关闭合前将滑片移到使滑动变阻器接入电路阻值最大的位置,可使初始电流较小,保护电路,是必要操作,故B不符合题意;
C.滑动变阻器只要与小电动机串联,就能通过改变接入电路的电阻来调节电流,与它接在靠近电源正极还是负极的一端无关,因此该要求不必要,故C符合题意;
D.若通过滑动变阻器的电流超过其允许的最大电流,可能损坏滑动变阻器,因此限制电流不超过其允许的最大值是必要注意事项,故D不符合题意。
故选C。
【变式1】.(25-26九年级上·河南许昌·期中)如图所示是实验室常见的滑动变阻器,它的铭牌上标有“10Ω,2A”字样。下列关于此滑动变阻器的说法正确的是( )
A.当通过滑动变阻器的电流为2A时,它的电阻为10Ω
B.它是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变接入电路电阻的大小
C.当B、C接入电路时,滑片P向右移动,接入电路的电阻将变小
D.滑动变阻器中没有电流通过时,其电阻丝的阻值为0
【答案】C
【详解】A.滑动变阻器铭牌标有“10Ω 2A”,10Ω表示滑动变阻器连入电路的最大电阻是10Ω,则滑动变阻器的调节范围是0~10Ω,允许通过的最大电流是2A,故A错误;
B.滑动变阻器,是依靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的,故B错误;
C.当B、C接入电路时,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中电阻线的长度变短,接入电路的电阻将减小,故C正确;
D.电阻是导体对电流的阻碍作用,其大小与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与导体两端的电压、通过的电流无关,当导体中没有电流流过时,导体仍有电阻,故D错误。
故选C。
【变式2】.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测)滑动变阻器是实验时常用的电学器材,关于图片中滑动变阻器的说法中正确的是( )
A.此滑动变阻器允许接入电路的最大阻值50Ω
B.当通过此滑动变阻器的电流为3A时,可以安全使用
C.当此滑动变阻器同时接入下方两接线柱时,相当于接入导线
D.滑动变阻器是通过改变接入导体的材料来改变阻值
【答案】A
【详解】A.从滑动变阻器的铭牌上可以看出,“50Ω”表示此滑动变阻器的最大阻值为50Ω,故A正确;
B.从滑动变阻器的铭牌上可以看出,“1.6A”表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为1.6A。当通过的电流为3A时,由于,超过了其允许的最大电流,滑动变阻器会被烧坏,不能安全使用,故B错误;
C.当此滑动变阻器同时接入下方两接线柱时,是将整个电阻丝接入电路,此时它相当于一个阻值为50Ω的定值电阻,而不是相当于接入一根导线,故C错误;
D.滑动变阻器的工作原理是:在材料和横截面积一定的情况下,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小。它不是通过改变导体的材料来改变阻值的,故D错误。
故选A。
题型四:滑动变阻器移动对电阻的影响
【例4】.(2026·四川攀枝花·中考真题)下列示意图中,滑动变阻器连接正确且当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.滑动变阻器正确接法需“一上一下”,故AB不符合题意;
C.接右上和右下接线柱,接入电路的是滑片右侧电阻丝,滑片P向右滑动,接入长度变短,电阻变小,故C不符合题意;
D.接左上和左下接线柱,接入电路的是滑片左侧电阻丝,滑片P向右滑动,接入长度变长,电阻变大,故D符合题意。
故选D。
【变式1】.(2026·四川成都·三模)“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2】.(26-27九年级上·全国·课后作业)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.若接接线柱,接接线柱,闭合开关,滑片向左移,灯泡变亮
B.若接接线柱,接接线柱,闭合开关前,滑片应移动到最左端
C.若接接线柱,接接线柱,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
D.若接接线柱,接接线柱,闭合开关,滑片向右移,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.若接、接,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.若接、接,滑动变阻器接入的是到滑片之间的电阻丝;闭合开关前需要调到最大阻值,滑片在最左端时,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.若接、接,滑片向右移时,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.若接、接,滑动变阻器接两个上接线柱,接入电阻为,移动滑片电阻不变,灯泡亮度不变,故D错误。
故选B。
题型五:根据要求选择滑动变阻器的接线柱
【例5】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示的滑动变阻器结构示意图,A、B、C、D是它的四个接线柱。现将此滑动变阻器接入电路,当滑片P向D接线柱滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则接入电路的接线柱可能是( )
A.A和B B.B和D C.D和C D.C和A
【答案】B
【详解】滑动变阻器接入电路的电阻大小取决于接入电路的电阻丝长度,滑片P向D接线柱滑动时,接入电路的电阻减小,说明接入电路的电阻丝长度变短,即接入的是滑片P右侧的电阻丝,故下方必须接B接线柱,上方接C或D均可。
A.接A和B,接入全部电阻丝,阻值不变,故A错误;
B.接B和D,接入PB段电阻丝,滑片右移,PB段变短,电阻减小,故B正确;
C.接D和C,接入金属杆,阻值为零且不变,故C错误;
D.接C和A,接入AP段电阻丝,滑片右移,AP段变长,电阻增大,故D错误。
故选B。
【变式1】.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)如图所示的电路中,在、两点间接入滑动变阻器,要求闭合开关S后,在滑动头P向右滑动的过程中,灯逐渐变亮。图中所示的四种接法中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.图中变阻器连接左上和右下接线柱,接入右半段,在滑动头P向右滑动的过程中,电阻丝长度变短,变阻器连入电路的电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯变亮,故A符合题意;
B.图中变阻器上面的两个接线柱接入电路,电阻为0,滑片移动时,电路中的电流不变,灯泡亮度不变,故B不符合题意;
C.图中变阻器下面的两个接线柱接入电路,变阻器接入电路的电阻最大,相当于定值电阻,滑片移动时,变阻器连入电路的电阻不变,通过电路的电流不变,灯泡亮度不变,故C不符合题意;
D.图中变阻器连接左上和左下接线柱,接入左半段,在滑动头P向右滑动的过程中,电阻丝长度变长,变阻器连入电路的电阻变大,通过灯泡的电流变小,灯变暗,故D不符合题意。
故选A。
【变式2】.(25-26九年级上·陕西渭南·期中)小乔同学设计了一个灯泡亮度可以调节的电路,如图所示,为了使滑动变阻器的滑片P从C向D移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,正确的连接方式是( )
A.M接D,N接B B.M接A,N接D C.M接C,N接B D.M接A,N接B
【答案】B
【详解】AC.M接D,N接B时和M接C,N接B时,接入电阻丝都为PB段,滑片P从C向D移动的过程中,PB段长度变短,接入电路的电阻变小,故AC不正确;
B.M接A,N接D时,接入电阻丝为AP段,滑片P从C向D移动的过程中,AP段长度变长,接入电路的电阻变大,故B正确;
D.M接A,N接B时,接入电阻丝为AB段,滑片P从C向D移动的过程中,AB段长度不变,接入电路的电阻不变,故D不正确。
故选B。
题型六:变阻箱与插孔式变阻器
【例6】.(25-26九年级上·陕西宝鸡·阶段检测)关于图中的电阻箱,下列说法错误的是( )
A.阻值可调范围为0~10000Ω B.电阻箱是一种变阻器
C.分度值为1Ω D.电阻箱读数是506Ω
【答案】A
【详解】A.电阻箱最大阻值为阻值可调范围为,故A错误;
B.电阻箱能改变接入电路的电阻,是一种变阻器,故B正确;
C.最小的是×1,代表个位上的数,最小的每一格是1Ω,故C正确;
D.电阻箱读数为故D正确。
本题选择描述错误的,故选A。
【变式1】.(25-26九年级上·上海杨浦·阶段检测)如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图,图中电阻丝上方的金属块和插孔相当于导线,下列说法正确的是( )
A.该变阻器的最大阻值为5欧 B.该变阻器当前的阻值为3欧
C.该变阻器当前的阻值为7欧 D.该变阻器当前的阻值为8欧
【答案】C
【详解】图中电阻丝上方的金属块和插孔相当于导线,把下方的电阻短路,其余的串联在电路中,根据串联电阻的特点知,此时阻值
故C正确,ABD错误。
故选C。
【变式2】.(25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·期中)如图所示,电阻箱的示数分别为( )
A.3258Ω 12Ω B.3258Ω 10Ω
C.8523Ω 12Ω D.8523Ω 10Ω
【答案】B
【详解】左图电阻箱的示数
右图电阻箱中从左向右数第2、3个电阻接入电路,示数为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型七:电位器及其应用
【例7】.(25-26九年级下·河南郑州·阶段检测)如图所示,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。下列分析不正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变亮
D.若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡亮度不变
【答案】C
【详解】A.电位器的作用是通过改变接入电路的电阻来改变电路中的电流,从而调节灯泡亮度。串联在电路中才能起到改变电流的作用,所以电位器应该与调光台灯的灯泡串联,故A正确;
B.电位器和滑动变阻器都是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻,工作原理是相同的,故B正确;
C.若只将A、B接入电路,此时滑片左边的电阻丝接入电路。当顺时针旋转滑片时,接入电路的电阻丝长度变长,根据电阻的决定因素,电阻变大。根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,电阻变大,电路中的电流变小,灯泡将变暗,而不是变亮,故C错误;
D.若只将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,无论逆时针还是顺时针旋转滑片,接入电路的电阻都不会改变。由欧姆定律可知,电路中的电流不变,灯泡亮度不变,故D正确。
故选C。
【变式1】.(2026·湖北武汉·模拟预测)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。
【变式2】.(2026·安徽合肥·一模)如图为某同学在完成跨学科实践任务“自制调光台灯”中的设计,甲为台灯简图,乙为用于改变亮度的电阻片,按照该同学的设计,下列说法正确的是( )
A.若只将a、c接入电路,旋钮顺时针转动时灯泡变亮
B.若只将b、c接入电路,转动旋钮灯泡亮度不变
C.为实现顺时针旋转灯变暗,应把a、b接入电路
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度
【答案】C
【详解】A.若只将、接入电路,相当于把整个电阻丝全部接入电路,转动旋钮不会改变接入电阻的大小,电路电流不变,灯泡亮度不变,故A错误;
B.若只将、接入电路,接入电路的是滑片到之间的电阻丝,转动旋钮时,接入电阻丝的长度会发生变化,电阻改变,电路电流改变,灯泡亮度会改变,故B错误;
C.若将、接入电路,接入电路的是滑片到之间的电阻丝;旋钮顺时针转动时,滑片向移动,接入电阻丝长度变长,电阻变大,电路电流变小,灯泡变暗,符合要求,故C正确;
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变灯泡亮度,不是改变横截面积,故D错误。
故选C。
题型八:含变阻器的电路图和实物图
【例8】.(25-26九年级上·贵州毕节·期末)请根据如图所示实物电路,在虚线框中画出相应的电路图。(当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表和电压表的示数均增大)
【答案】
【详解】由题意可知,滑动变阻器与电阻串联,电压表与电阻并联,电流表串联在电路中,对应的实物连接图、电路图如下图:
【变式1】.(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)如图所示电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,要求补上后:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。
【答案】
【详解】电压表并联在小灯泡两端;闭合开关S,向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮,说明滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故将滑动变阻器的左下接线柱接入电路,据此作图。
【变式2】.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期中)设计一个电路,要求电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量通过灯泡的电流,滑动变阻器能改变通过灯泡的电流,且滑片P向B端滑动时,电路中电流减小。根据要求在虚线框内画出此电路图,并连接如图所示的实物元件。
【答案】
【详解】电路图设计: 电源、开关、灯泡、电流表、滑动变阻器依次串联,电压表并联在灯泡两端。
根据电路图连接实物图,两节干电池串联作为电源,电流从电源正极出发,依次经过开关、灯泡、电流表、滑动变阻器,回到电源负极;电压表并联在灯泡的两个接线柱上;要求滑片P向B端滑动时,电路中电流减小,则滑动变阻器选择A端的下接线柱和上方任意一个上接线柱接入电路。
一、单选题
1.(26-27九年级上·北京大兴·阶段检测)由相同材料制成的长度相同的a和b两段导体连在一起,a的横截面积是b的,当把导体按如图所示接入电路中后,若通过a的电流为0.4A,则下列说法中正确的是( )
A.两电阻阻值的关系是 B.通过b的电流为4A
C.通过b的电流为0.4A D.通过b的电流为0.04A
【答案】C
【详解】A.导体电阻与横截面积有关,材料、长度相同时,横截面积越小电阻越大,已知a的横截面积是b的,则,故A错误;
BCD.导体a和b串联,由于串联电路中的电流处处相等,所以通过a和b的电流都是0.4A,故C正确,BD错误。
故选C。
2.(2026九年级上·全国·专题练习)下列关于电阻单位的换算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.,故A错误;
B.,则,故B错误;
C.,故C错误;
D.,则,故D正确。
故选D。
3.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示是以前照明常用的白炽灯,关于其中钨丝的电阻说法正确的是( )
A.钨丝越粗越长电阻越大
B.用久的灯里的钨丝,由于升华变细,其电阻变大
C.钨丝越细越短电阻越大
D.把钨丝换成同种规格的铁丝电阻大小不变
【答案】B
【详解】导体的电阻由材料、长度、横截面积共同决定:在材料相同时,长度越长、横截面积越小,电阻越大。
A.钨丝越粗,电阻会变小;越长电阻变大,“越粗越长”,两个因素对电阻的影响相反,无法确定总电阻变大。故A错误;
B.钨丝升华变细后,材料不变、长度几乎不变,横截面积减小,因此电阻会变大,故B正确;
C.钨丝越细,横截面积越小,电阻越大; 钨丝越短,电阻越小,“越细越短”, 两个因素对电阻的影响相反,无法确定总电阻变大。故C错误;
D.铁丝和钨丝是不同的材料,即使长度、横截面积规格完全相同,材料不同电阻也不一样,故D错误。
故选B。
4.(26-27九年级上·天津和平·阶段检测)如图所示为滑动变阻器的三种接入电路的情形,当滑片P向右移动时,变阻器接入电路部分的电阻的变化情况是( )
A.甲减小,乙增大,丙增大 B.甲增大,乙减小,丙减小
C.甲增大,乙增大,丙减小 D.甲减小,乙减小,丙不变
【答案】D
【详解】甲图接入电路的是滑片P右侧电阻丝,P向右移动,接入长度减小,电阻减小;
乙图滑片P左侧的电阻丝被短路,接入电路的是滑片P右侧电阻丝,P向右移动,接入长度减小,电阻减小;
丙图电压表的内阻极大,相当于断路,电阻丝全部接入电路,P移动不改变接入长度,电阻不变。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.(26-27九年级上·天津·阶段检测)薛物理把一个电位器常用于制成调节旋钮,调节收音机和电视机音量大小等接入电路中,如图甲所示,、、相当于三个接线柱。电位器的结构如图乙所示,如果要使滑片顺时针转动时,电路中的灯泡变暗,下列做法正确的是( )
A.将接线柱、分别接在点和点
B.将接线柱、分别接在点和点
C.将接线柱、分别接在点和点
D.将接线柱、接在点,接在点
【答案】C
【详解】A.若将接线柱A、C分别接在m点和n点,电位器的全部电阻丝都接入电路,滑片转动时接入电路的电阻不会发生变化,电路电流不变,灯泡亮度保持不变,故A错误;
B.若将接线柱B、C分别接在m点和n点,接入电路的是滑片到C之间的电阻丝,当滑片顺时针转动时,这段电阻丝的长度变短,接入电阻变小,电路电流变大,灯泡会变亮,故B错误;
C.若将接线柱A、B分别接在m点和n点,接入电路的是滑片到A之间的电阻丝,当滑片顺时针转动时,这段电阻丝的长度变长,接入电阻变大,电路电流变小,灯泡会变暗,故C正确;
D.若将接线柱A、B接在m点,C接在n点,此时电位器A到滑片的电阻丝被短路,接入电路的是滑片到C之间的电阻丝,滑片顺时针转动时总电阻会变小,电路电流变大,灯泡会变亮,故D错误。
故选C。
6.(2026·四川德阳·中考真题)如图是一水位监测装置电路,电源电压保持不变,是定值电阻,是竖直放置的滑动变阻器。水位变化时,浮子可带动金属杆及滑片上下移动,实现水位监测。当闭合开关,水位升高时,下列关于该装置工作过程的分析,正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大
B.电路中的电流表示数变小
C.电路中的电压表示数变大
D.滑动变阻器两端的电压变大
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在两端,测电压,电流表测电路电流。水位升高时,浮子上升,带动滑片向上移动。观察电路连接,滑动变阻器接入电路的是滑片以上的部分,滑片上移,接入电路的电阻丝长度变短,变小,因此电路总电阻变小,电源电压不变,所以电路中电流变大,即电流表示数变大,故AB错误;
CD.滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压规律可知,滑动变阻器两端电压变小,电源电压不变,所以定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大,故C正确,D错误。
故选C。
7.(26-27九年级上·全国·课后作业)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应移动到最右端
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】D
【详解】A.当N接D时,滑动变阻器接入电路的是金属杆CD,移动滑片不能改变接入电路的电阻,灯泡亮度不变,故A错误;
B.当N接B时,滑动变阻器接入电路的是PB段电阻丝。闭合开关前,应使PB段最长,即将滑片P移到最左端,故B错误;
C.当N接B时,滑片P向右移动,PB段变短,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.当N接A时,滑片P向左移动,PA段变短,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D。
二、填空题
8.(26-27九年级上·广东深圳·阶段检测)图甲中发光二极管具有_________向导电性;如图乙所示的电路,闭合开关后,形成电流的电子定向移动方向为_________(选填“A到B”或“B到A”)。
【答案】 单 A到B
【详解】发光二极管的特性:从图甲能看到,电流从发光二极管正极流入、负极流出时二极管发光,反向电流无法通过,说明发光二极管具有单向导电性。
在电路中,我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,在电源外部,电流从电源正极出发,经过开关、用电器,最终回到电源负极。观察图乙的电路,电源正极在右侧,因此电路中经过灯泡的电流方向为从B流向A;而自由电子带负电,负电荷的定向移动方向与规定的电流方向完全相反,因此电子定向移动的方向为A到B。
9.(26-27九年级上·河南驻马店·阶段检测)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶,车钥匙的实质相当于电路中的一个________。电动车灯超亮LED大灯作为电动两轮车及三轮车照明系统的核心组件,其定义是指采用发光二极管(LED)作为光源,具备高流明输出、低能耗及长寿命特性的前照灯装置,其中发光二极管具有_____________性。
【答案】 开关 单向导电
【详解】车钥匙插入锁孔旋转后车子就通电,说明它可以控制电路的通断,实质相当于电路中的开关;
发光二极管(LED)是半导体器件,其核心特性为单向导电性,即仅允许电流从特定方向通过二极管。
10.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图甲所示,调节灯泡亮度时,当滑片向端移动时,小灯泡的亮度__________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”);如图乙所示,变阻箱阻值为__________。
【答案】 变暗 3258
【详解】由图甲可知,灯泡和变阻器串联,当滑片向端移动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,电路中的电流变小,小灯泡的亮度变暗。
由图乙可知,变阻器的阻值
11.(26-27九年级上·上海闵行·阶段检测)变阻器在生产与工程中广泛用于控制与调节。
(1)如图所示,某同学在连接电路时将滑动变阻器的A、C两个接线柱接入电路。为确保安全,闭合开关前,滑片P应置于最______(选涂“A左”或“B右”)端;如图所示,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻将______(选涂“A变大”“B变小”或“C不变”)。
(2)若在实验中该同学不小心将滑动变阻器的A、B两个接线柱接入了电路,则调节滑片P时,电路中的电流将______(选涂“A随之改变”或“B保持不变且较小”)。
(3)该同学从网上买了一个合适规格的电位器,准备制作一个简易的调光台灯。如图所示,若要使旋钮顺时针转动时台灯变亮,则应将电位器的______两个接线柱分别与电路中的M、N两点相连,闭合开关后,旋转旋钮,台灯______(填“A能”或“B不能”)完全熄灭。
【答案】(1) B A
(2)B
(3) b、c B
【详解】(1)滑动变阻器接A、C时,接入电路的电阻丝是A到滑片P的部分。闭合开关前要让接入电阻最大,保护电路,因此滑片要移到离A最远的B端;
当滑片向右移动时,A到P的电阻丝长度变长,所以接入电阻变大。
(2)若接A、B两个接线柱,相当于把滑动变阻器的全部电阻丝直接接入电路,滑片移动不会改变接入的电阻丝长度,总电阻始终是滑动变阻器的最大阻值(阻值较大),所以电路电流保持不变且较小。
(3)旋钮顺时针转动台灯变亮,说明此时电路电流变大、电位器接入电阻变小。观察电位器结构:接b、c时,顺时针转旋钮,滑片到c的电阻丝长度变短,电阻减小,电流增大,台灯变亮;
电位器和灯泡串联在电路中,旋转旋钮,电位器接入电路的电阻只能在0和最大阻值的范围内连续变化,电路中始终处于通路状态,即电路中电流始终大于0,因此台灯不能完全熄灭。
12.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)小王制作了一个亮度可调的台灯,该台灯的电路图如图甲所示,乙为他自制的电位器的结构图,A、B、C是电位器的三个接线柱,台灯与电位器串联,转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片,使灯泡的亮度变亮,则应该将电位器的________两个接线柱连入电路。调试过程中,小王发现该台灯灯泡的亮度变化范围很小,请你帮他对这个自制电位器进行改进一下,使得灯泡的亮度变化范围变大:___________________________(填写改进办法)。
【答案】 长度 B、C 换用长度更长、阻值更大的同规格电阻片
【详解】电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变灯泡亮度的目的;
若想顺时针旋转滑片,使灯泡的亮度变亮,则顺时针旋转滑片时,电位器接入电路中的电阻变小,接入电路的电阻丝长度变小,故应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路;
灯泡亮度变化范围小,是因为当前电位器的最大阻值太小,接入电路的电阻变化幅度有限,电路电流的变化范围就小,所以换用总长度更长、最大阻值更大的电阻片制作电位器,就能大幅提升电阻的调节范围,从而扩大电流和灯泡亮度的变化范围。
13.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,图中相当于电学元件中的________,它的金属滑片P是杠杆的一端,则油量表应是________表(选填“电压”或“电流”)改装而成的。
【答案】 滑动变阻器 电流
【详解】由图可知,当上的滑片移动时,接入电路的电阻会发生变化,故其作用是滑动变阻器;由电路图可知,油量表串联在电路中,故油量表是由电流表改装的。
三、作图题
14.(2026·山西运城·二模)小明在跨学科实践课上用电源、开关、小灯泡和一个电位器以及若干导线制成了一个亮度可调节的台灯,连接的部分电路图如下。请你用笔画线代替导线,将下列电路图连接完整,要求顺时针转动滑片时小灯泡变亮,导线不能交叉。
【答案】
【详解】要使顺时针旋转滑片时灯泡变亮,说明顺时针旋转滑片时,电位器接入电路的电阻变小,所以应选择b、c两个接线端连入电路,电位器控制灯泡,所以电位器与灯泡串联,将开关右端与电位器的c接线端相连,电位器的b接线端与灯泡的一端相连,灯泡的另一端与电源正极相连,据此作图。
15.(25-26九年级上·湖北襄阳·期中)如图所示的实验器材,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,电路中电流约为,并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。按要求连接实物图。
【答案】
【详解】电流表需串联在电路中,电路中的电流约为0.5A,则电流表选择量程;电压表并联在灯泡两端,两节干电池的最大供电电压为3V,电压表量程选择。
滑动变阻器的接线柱需“一上一下”接入电路中,要求滑片右移时灯泡变亮,即滑动变阻器接入电路中的电阻减小、电流增大,应接入右下接线柱,上接线柱选择左上接线柱或右上接线柱均可。
电压表和电流表要保证电流从正接线柱流入、负接线柱流出,避免指针反偏损坏器材。据此作图。
四、实验题
16.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)SN小组用如下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)实验甲中通过观察________________________比较电阻丝电阻的大小;
(2)该实验运用了科学实验方法:________________________;
(3)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导体时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的____________有关;
(4)实验中,同组同学更换电阻丝后发现灯泡亮度变化不明显,可串联接入____________完成实验;
(5)完成上述实验后,进一步进行如图丙所示的探究,实验小组同学把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这是因为__________________________________。
(6)在学习“金属导体电阻的影响因素”后,南南想进一步了解“液态导体电阻的影响因素”。设计了如图丁所示的实验,P为水平柱状玻璃管,右端电极固定,左端电极自由移动可改变管内液体的长度L,管上端开有小孔可注入液体,下端有一阀门K可放出液体,用灵敏电流计(作用是测量电流大小)示数大小反映导体电阻大小。
①南南先在P中注入半管盐水,关闭K,拟将左侧电极向右推,以探究电阻与长度的关系。请你针对南南的操作做出评价。____________
②修改方案后。改变管中盐水的长度L,始终保持管中注满盐水。多次实验获取数据,并作出电流I与长度L的关系图像,如图戊中实线a所示,由图像可知,注满盐水时,长度越长,电阻____________。
③南南换另一种液体,重复②中实验步骤,采集数据,绘制出如图戊中虚线b所示的图像,可判断这种液体导电性比盐水更____________(选填“好”或“差”)。
【答案】(1)灯泡亮暗
(2)控制变量法和转换法
(3)材料
(4)电流表
(5)温度升高,钨丝电阻变大
(6) 将左侧电极向右推,盐水长度变短的同时,横截面积也变大,则没有控制液体横截面积相同 越大 好
【详解】(1)图甲电路中小灯泡与电阻丝串联,在电源电压一定时,电阻丝接入的电阻越大,电路中的电流越小,则灯泡就越暗,因此通过灯泡亮度间接反映电阻大小。
(2)实验中将不易直接观察的电阻大小,转换为容易观察的灯泡亮度的实验方法是转换法;实验中影响电阻大小的因素有多个,探究其中一个影响因素时,控制其它影响因素不变,运用了控制变量法。
(3)A、B电阻丝的长度和横截面积相等,材料不同,灯泡的亮度不同,则电阻丝的阻值大小不同,所以可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(4)若更换电阻丝后灯泡亮度变化不明显,说明电流变化小,可串联接入电流表,通过电流表的示数变化,能更准确地反映电阻的变化,即电阻越大,电流表示数越小。
(5)用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,说明钨丝的电阻变大。此实验中,钨丝的材料、长度、横截面积均未改变,只有温度变化,因此导体的电阻大小与导体的温度有关。
(6)探究电阻与长度关系时,需控制横截面积、液体种类不变,将左侧电极向右推时,盐水长度变短的同时,横截面积也变大,即实验中没有控制液体横截面积相同,存在两个变量。
改变管中盐水的长度L,始终保持管中注满盐水,则盐水的横截面积不变,长度改变;由图戊中实线a可知,盐水的长度变大,电流变小,则电阻变大,所以注满盐水时,长度越长,电阻越大。
由图戊中虚线b所示的图像,相同液体长度L下,虚线b的电流大于实线a,由于电流越大,电阻越小,所以这种液体导电性比盐水的导电性更好。
17.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知导体的电阻大小与导体的材料有关。某同学探究“导体的电阻大小与导体的长度和横截面积的关系”,电路图如图甲所示。
(1)实验中小灯泡的亮度变化很不明显,于是在原电路中串联一个电流表,通过电流表的示数反映电阻丝电阻的大小,此时应用的研究方法是____________。
(2)第1次实验中电流表示数如图乙所示,则此时电路中电流为______A。
(3)对比______三次实验数据,得出:当导体的材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大。
(4)比较第3、4、5三次实验数据,得出:__________________________。
次数
导体材料
导体长度L/cm
横截面积S/mm2
电流表示数I/A
1
镍铬合金
2
0.5
2
4
0.5
0.18
3
6
0.5
0.12
4
6
1
0.22
5
6
2
0.40
(5)某同学利用该装置设计并制作一个模拟的调光灯,如图丙所示。甲、乙两根2B铅笔芯的长度都相同,但甲的横截面积比乙小。已知调光灯的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。则铅笔芯甲和乙相比,铅笔芯甲的调节范围______,调节精度______。(均选填“大”或“小”)
(6)换用滑动变阻器调节灯泡亮度,以下三种方案中,能达到目的的方案是图______。
A. B. C.
【答案】(1)转换法
(2)0.32
(3)1、2、3
(4)当导体的材料、长度一定时,导体的横截面积越大,电阻越小
(5) 大 小
(6)BC
【详解】(1)电阻的大小无法直接用肉眼观测,实验中将不易直接观察的电阻大小转换为容易读取的电流表示数来间接反映,这种将不易观测的物理量转换为直观易测物理量的研究方法是转换法。
(2)图乙中,电流表选用的是0~0.6A量程,该量程的分度值为0.02A,读数为0.32A。
(3)要验证“材料、横截面积一定时,导体越长电阻越大”,需要控制材料和横截面积相同,改变导体长度。表格中1、2、3次实验的导体均为镍铬合金,横截面积都是,长度依次增大,符合控制变量的要求。
(4)第3、4、5次实验中,导体材料都是镍铬合金、长度都为6cm,仅横截面积逐渐变大,对应的电流表示数也逐渐变大,说明电阻逐渐变小,因此可得结论:当导体的材料、长度一定时,导体的横截面积越大,电阻越小。
(5)甲、乙两根铅笔芯长度相同,甲的横截面积比乙小,根据导体电阻与横截面积的关系,在材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。所以甲的最大电阻比乙大,那么甲的电阻变化范围大,即调节范围大;又因为横截面积小的电阻变化快,所以移动相同距离时,甲的电阻变化大,调节精度小。
(6)A.灯泡被短路,无论滑片如何移动,灯泡都不会有电流通过,始终不发光,无法调节亮度,故A不符合题意;
B.灯泡和滑动变阻器滑片右侧电阻并联,滑动变阻器滑片左侧电阻在干路上,移动滑片,干路电流改变,经过灯泡的电流也发生改变,灯泡亮度就可以调节,故B符合题意;
C.滑动变阻器与灯泡串联,移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻改变,电路中电流改变,灯泡亮度就可以调节。故C符合题意。
故选BC。
五、综合题
18.(26-27九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)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:
旋钮滑片
(1)如图所示,这是汽车变阻器上的旋钮滑片,制作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,否则刹车片可能会由于温度过高变软而失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于___________。
(2)图中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,变阻器接入电路的阻值减小,电流变大,电动机的转速加快,应将旋钮变阻器的接线柱___________和O接入电路M、N间(选填E或F)。
(3)汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为___________,转向横杆相当于电路中的___________。
(4)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”。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。下列电路图符合要求的是___________。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 导体 做功
(2)E
(3) 并联 开关
(4)B
【详解】(1)变阻器的旋钮滑片需要导通电路,因此必须选用导体;长时间踩刹车时,刹车片与摩擦盘克服摩擦力做功,机械能转化为内能使温度升高,这种改变内能的方式是做功。
(2)踩下油门时滑片向E方向转动,变阻器接入电路的阻值减小,要让接入电路的电阻丝长度变短,需要将O和E接入电路,这样滑片移动时接入的电阻丝长度随油门踩下变短,电流变大,电动机转速加快。
(3)两个转向灯可以独立工作、互不影响,符合并联电路的特点;转向横杆控制转向灯的通断,相当于电路中的开关。
(4)A.开关闭合指示灯亮,开关断开指示灯不亮,故A不符合题意;
B.开关闭合指示灯被短路,指示灯不亮,断开开关指示灯与电阻串联,有电流通过指示灯,指示灯亮,故B符合题意;
C.无论开关是否闭合,指示灯都会亮,故C不符合题意;
D.开关并联在电阻两端,无论开关是否闭合,指示灯都会亮,故D不符合题意。
故选B。
19.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)在“探究影响电阻大小的因素”实验时,小红选取如表所示的四个导体,分别连接在如图乙所示电路的、间进行实验。
导体编号
长度
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
锰铜合金
(1)实验时,通过观察____________________能更准确比较导体电阻的大小。
(2)接下来,她分别将和两个导体接入电路进行实验,发现对应电路中的电流,这表明:同种材料,长度相同的导体,____________________,导体的电阻越大;
(3)她把、两导体接入电路进行实验,对应电路中的电流,则说明__________;
(4)在探究“导体电阻大小与长度的关系”时,应选取__________两个导体进行探究;若选择、两个电阻丝探究“导体电阻与导体材料的关系”,不可行的理由是____________________。
(5)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车的刹车系统、转向灯、油量表、速度表等很多部件都涉及物理知识,比如控制速度的“油门”系统,请回答下列问题:
①汽车方向盘左侧有一个控制汽车转向灯的操纵杆,当向下拨操纵杆时,左前和左后转向灯同时闪,向上拨操纵杆时,右前和右后转向灯同时闪,这个操纵杆在这个电路中相当于__________;
②汽车在行驶的过程中要对汽车上的蓄电池进行充电,那么在蓄电池充电的过程中,蓄电池相当于电路中的_________________;
③如图中的、、为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,会加快电动机的转速,则电路中、应分别与旋钮变阻器的__________接线柱相连;
④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,下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)电流表示数大小
(2)横截面积越小
(3)>
(4) A、B 没有控制导体的横截面积相同
(5) 开关 用电器 E、O B
【详解】(1)电阻的大小无法直接观察得出,因此实验中运用转换法,通过观察电流表的示数和灯泡的亮度比较导体电阻的大小,灯泡的亮度不易分辨,通过观察电流表的示数能更准确比较导体电阻的大小。
(2)A和C两导体长度和材料相同,横截面积不同,且C导体的横截面积大,发现对应电路中的电流,说明C导体的电阻小,因此可得结论为:在导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(3)C、D两导体长度和横截面积相同,材料不同,若对应电路中的电流,则说明C导体的电阻大于D导体的电阻,即。
(4)要探究“导体电阻大小与长度的关系”时,应控制导体的材料、横截面积相同,长度不同,由表格可知,A、B长度不同,材料、横截面积相同,满足控制变量法要求,因此应选取A、B两个导体进行探究。
选择、两个电阻丝探究“导体电阻与导体材料的关系”,应控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,由表可知,、的材料和横截面积都不同,无法进行探究,不可行的理由是没有控制导体的横截面积相同。
(5)汽车方向盘左侧控制转向灯的操纵杆可以控制转向灯的通断,在电路中相当于开关;
在蓄电池充电的过程中,蓄电池消耗电能,相当于电路中的用电器;
驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,会加快电动机的转速,电流变大。变阻器是通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻的,应将滑片与一端之间的电阻丝接入电路,所以电路中M、N应分别与旋钮变阻器的接线柱E、O相连,这样踩下“油门”时,滑片靠近E端,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小;
根据题意,开关闭合时指示灯不亮,开关断开时指示灯亮,说明开关与指示灯是并联关系,开关闭合时将指示灯短路,指示灯不发光;开关断开时,指示灯接入电路发光,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2
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