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文档简介

第十六章电压电阻

第4节变阻器

基础过关

一、变阻器

1.在“设计制作・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.为使灯泡亮度变化更明显,应选用长度很短的铅笔芯

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.铅笔芯换成铜丝更好

D.电源电压改为1.5V更好

2.下列关于滑动变阻器(如图)的构造说法正确的是()

金属棒澧片

瓷筒线圈

A.线圈是用铜丝或铝丝制成B.滑片与金属棒之间是绝缘的

C.滑片与线圈之间是绝缘的D.瓷筒与线圈是绝缘的

3.当滑动变阻器的滑片向。端滑动时,下列四种接法中,变阻器阻值变小的是()

4.如图所示,将滑动变阻器连入电路.当滑片P向左移动时,能使连入电阻增大的是()

A.甲和乙B.乙和丁C.乙和丙D.甲和丁

5.滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中电阻丝的来改变电阻,从而改变电路

中的。如图所示是滑动变阻器的结构示意图,要使滑片P向右滑动时电阻变大,应接

入的接线柱是C和o滑动变阻器的铭牌上标有“5OC2A”的字样,其中“50C”指的是

cD

1P

A0WWW08

6.如图,用变阻器控制灯泡L的亮度,若要求滑片P向左滑动时灯泡逐渐变亮,则下列接法中正确

的是()

A.M接C,N接OB.M接4,N接B

C.M接C,N接8D.M接A,N接。

二、变阻器的应用7.如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置,a、b、c是它的三

个接线柱,旋钮带动滑片转动。口位器应与灯泡(填“串联”或“并联”)。若逆时针旋转旋钮时灯泡发

光变凫,则需将(选填“a和b”“a和c"或“和c”)接线柱接入电路。

甲乙

8.如图所示,是一位同学设计的风力测定仪,0是转动轴,0c是金属杆,下面连着一块受风板,无

风时,OC是竖直的,风越大,0C'杆偏转角度越大,人"是一段弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接

触的点。

(I)金属杆0C与弧形电阻组合相当于一个:

(2)测风力时,是通过观察来知道风力的大小;

(3)如果风力变化不大,现象不明显,你想采取措施使现象更明显。

9.如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,体重显示表是由(选填“电流表”或“电压表”)

改装而成的,它的示数越大,说明所测人的质量越一°

体重显示表

体重测试台0_

xyi

X然X一A纸缘体T

-----1I_

10.铅笔芯的主要成分是石墨,软硬程度不同的铅笔其用途是不同的,例如作画用6B软铅笔,写字

用软硬适中的HB铅笔,制图用6H硬铅笔。其铅笔芯都是导体,小明猜想铅笔芯的电阻大小可能与其软

硬程度有关,于是他选取了干电池、软硬程度不同的铅笔芯、个灯泡、开关、导线,设计实验对以上问题

进行探究。如果你参与小明的探究活动,你认为:

石墨木材金属橡皮

图1

(1)在图I标出的制成铅笔的几种材料中,通常情况下属于绝缘体的是

(2)小明在选取软硬程度不同的铅笔芯的同时,应考虑他们的和

是相同的;

(3)在考虑以上因素是基础上,若图2乙中铅笔芯的硬度比图2甲中大,闭合开关后,小明观察灯

泡的凫度,可确定乙图中铅笔芯的电阻(选填"大''或"小”),说明铅笔芯的电阻与软硬程度

(选填“有关”或“无关”)

(4)小明想借助电阻箱用“替代法”较准确的测量出铅笔芯的电阻,除了上述器材和电阻箱外,他还需

要的器材是,他的做法是:用电阻箱替代图中的铅笔芯,调节电阻箱的电阻值,使

的大小与原来接铅笔芯时的大小相同,则电阻箱接入电路的阻值就是铅笔芯的电阻值。

巩固提高

II.(1)如图甲电流表的示数是;

(2)如图乙电阻箱的示数是C,如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、

B两个接线柱之间的电阻值是n:

(3)某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验,发现闭合开关前电流表的指针指到如图

丁所示的位置,等他修正后闭合开关,电流表的指针又指到如图丁所示的位置,则:

①闭合开关前产生这种现象的原因是;

②闭合开关后产生这种现象的原因是o

12.请根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整(导线不能交叉)。

甲乙

13.如图所示是某同学设计的模拟可调光台灯电路,其中电位器有〃、尻c三个接线柱,请连接电路,

使顺时针旋转滑片时灯泡变亮。

14.如图所示,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,电路中电流最大为0.5A,

并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向左滑动时灯泡变亮,请将电路图连接完整。

15.如图给出了几种元件,要求用滑动变阻器控制灯泡中的电流大小,电流表测出总电流的大小,电

压表测出灯泡两端的电压。

(1)画出电路图,并按电路图连接实物图;

(2)根据你连接的实物图完成下表;

上E亚3,--*I*I......:

变阻器连入的小灯泡的亮度电流表示数电压表示数

滑片P

电阻怎样变化怎样变化怎样变化怎样变化

向右移动

向左移动

拓展培优

16.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大。选择的接线柱是()

。昌。

rABr

A.ABB.CDC.BOD.AD

17.如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片。向左滑动时,连入电路的电阻变大

的是()

18.小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子固定,移动右端夹子,观察到小

灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是()

A.长度B.横截面积C.电流D.电压

19.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,H是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆

的一端,下列说法正确的是()

R。

A.油位越高,流过R的电流越大B.R、Ro在电路中是并联的

C.油位越高,R两端的电压越大D.油量表是由电流表改装而成的

20.如图所示电路,电源电压保持不度,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下

列说法正确的是()

A.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电流表Ai示数变小

B.电压表Vi示数变小,电压表V2示数变大,电压表Vi的示数与电流表Ai的示数之比变小

C.电压表V2示数不变,电流表Ai示数变大,电压表Vi的示数与电流表Ai的示数之比变大

D.电压表Vi示数变小,电压表V2示数不变,电压表V2的示数与电流表Ai的示数之比变小

第十六章电压电阻

第4节变阻器

基础过关

一、变阻器

1.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,

小灯泡额定电压为3V,A尸两个I可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.为使灯泡亮度变化更明显,应选用长度很短的铅笔芯

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.铅笔芯换成铜丝更好

D.电源电压改为1.5V更好

【答案】B

【详解】A.铅笔芯相当于一个滑动变阻器,它和灯泡串联,阻值越大的电阻对电流的阻碍作用越大,

由于铅笔芯的长度越长电阻阻值越大,所以铅笔芯的长度应适当长一些,故A不符合题意;

B.为保护灯泡,在AP之间做一个标记,保持灯泡与一定长度的铅笔芯串联,可以防止灯泡两端电压

过大而烧坏灯泡,故B符合题意;

C.铜丝的电阻很小,灯泡亮度的变化不明显,故C不符合题意;

D.小灯泡额定电压为3V,电源电压改为1.5V,灯泡很暗实验现象不明显,故D不符合题意。

故选Bo

2.下列关于滑动变阻器(如图)的构造说法正确的是()

金属棒澧片

瓷筒线圈

A.线圈是用铜丝或铝丝制成B.滑片与金属棒之间是绝缘的

C.滑片与线圈之间是绝缘的D.瓷筒与线圈是绝缘的

【答案】D

【详解】A.线圈是用电阻率较大的合金线制成的,故A错误;

B.滑片与金属棒之间是导电的,否则无法改变电阻,故B错误;

C.滑片与线圈之间是导电的,否则无法改变电阻,故C错误;

D.瓷筒与线圈之间是绝缘的,因为陶瓷是绝缘体,故DE确;

故选D。

3.当滑动变阻器的滑片向。端滑动时,下列四种接法中,变阻醋阻值变小的是()

眇rjTc

【答案】c

【详解】A.由图可知,滑动变阻器同时接上面两个接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻为零,移动

滑片,滑动变阻器接入电路的阻值不变,故A不符合题意:

B.由图可知,向,,端移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,则滑动变阻器连入电路

的阻值变大,故B不符合题意;

C.由图可知,向。端移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,则滑动变阻器接入电路

的阻值变小,故c符合题意;

D.由图可知,向。端移动滑片时,,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,则滑动变阻器连入电路

的阻值变大,故D不符合题意。

故选C。

【详脩】甲丙.接入电路的是左半部分,当滑片向左移动时,接入电路的电阻丝变短,电阻变小,故

甲丙不符合题意;

乙丁.接入电路的是右半部分,当滑片向左移动时,接入电路的电阻丝变长,电阻变大,故乙丁符合

题意。

故选Bo

5.滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中电阻丝的来改变电阻,从而改变电路

中的。如图所示是滑动变阻器的结构示意图,要使滑片P向右滑动时电阻变大,应接

入的接线柱是C和o滑动变阻器的铭牌上标有“5OC2A”的字样,具中“50C”指的是

cD

1P

A0WWW08

【答案】长度;电流;A;滑动变阻器的最大电阻是50Q。

【详解】电阻的阻值和电阻丝的长度有关,故滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中导线的长度来

改变电阻,从而改变电路中的电流。

由图可知,要使滑片P向右滑动时电阻变大,说明接入电路的电阻丝长度增大,则此时接入的有效部

分是4P,所以应接入的接线柱为4c两个或A。两个接线柱;滑动变阻器的铭牌上标有“50Q,2A”的字样,

其中“50Q”表示滑动变阻器的最大电阻是50C。

6.如图,用变阻器控制灯泡L的痉度,若要求滑片P向左滑动时灯泡逐渐变亮,则下列接法中正确

的是()

A.M接C,N接。B.M接A,N接B

C.M接C,N接3D.M接4,N接。

【答案】C

【详解】滑动变阻器的滑片左移,灯泡变亮,电路中电流要变大。则变阻器连入电路的电阻要变小,

滑动变阻器接入电路的电阻丝变短。下面的接线柱一定接接线柱C,上面的接线柱接A或B,故C正确,

ABD错误。

故选C。

二、变阻器的应用

7.如图所示,甲为亮度可调的台灯',电位器是调节其亮度的装置,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮

带动滑片转动。电位器应与灯泡(填“串联”或“并联”)。若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将

(选填“a和b”“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。

【答案】串联,a和b。

【详解】电位器相当于一个滑动变阻器,电位器应与灯泡串联,才能起到调节作用。若逆时针旋转旋

钮时灯泡发光变亮,说明电路中电流变大,结合电位器的连接方法可知需将a和b接线柱接入电路。

8.如图所示,是一位同学设计的风力测定仪,。是转动轴,0C是金属杆,下面连着一块受风板,无

风时,。。是竖直的,风越大,0C杆偏转角度越大,A8是一段弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接

触的点。

(1)金属杆OC与弧形电阻组合相当于一个?

(2)测风力时,是通过观察来知道风力的大小;

(3)如果风力变化不大,现象不明显,你想采取措施使现象更明显。

【答案】(I)滑动变阻器;(2)泡亮度;(3)在电路中串联一个电流表.

【详解】(1)风力的大小改变了0C杆偏转角度,从而改变了弧形电阻连入电路的电阻线的长度,所

以金属杆0C与弧形电阻组合相当于一个滑动变阻器。

(2)测风力时,风越大,0C杆偏转角度越大,弧形电阻A4连入电路的电阻线长度变短,连入电路

的电阻变小,电路中电流变大,小灯泡变亮,所以通过观察灯泡亮度来知道风力的大小。

(3)如果风力变化不大,现象不明显,可以在电路中串联一个电流表,准确反映风力的大小,使现

象更明显。

9.如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,体重显示表是由____(选填“电流表”或“电压表”)

改装而成的,它的示数越大,说明所测人的质量越一。

体重显示表

体里测试台0_

然一纸缘体T

xxA

------11

【答案】电流表;大。

【详解】如图所示,体重显示表是串联在电路中的,电压表要与被测用电器并联,故体重显示表是由

电流表改装而成的。

体重测试仪(电流表)的示数越大,电路的总电阻越小,山串联甩路中总电阻等于各分电阻之和可知,

滑动变阻器以接入电路中的电阻越小,则体重测试台受到的压力越大,即所测人的重力越大,其质量也越

大>

10.铅笔芯的主要成分是石墨,软硬程度不同的铅笔其用途是不同的,例如作画用6B软铅笔,写字

用软硬适中的HB铅笔,制图用6H硬铅笔。其铅笔芯都是导体,小明猜想铅笔芯的电阻大小可能与其软

硬程度有关,于是他选取了干电池、软硬程度不同的铅笔芯、个灯泡、开关、导线,设计实验对以上问题

进行探究。如果你参与小明的探究活动,你认为:

石墨木材金属橡皮

图1

(1)在图1标出的制成铅笔的几种材料中,通常情况下属于绝缘体的是

(2)小明在选取软硬程度不同的铅笔芯的同时,应考虑他们的和

是相同的;

(3)在考虑以上因素是基础上,若图2乙中铅笔芯的硬度比图2甲中大,闭合开关后,小明观察灯

泡的亮度,可确定乙图中铅笔芯的电阻(选填"大''或"小”),说明铅笔芯的电阻与软硬程度

(选填“有关”或“无关”)

(4)小明想借助电阻箱用“替代法”较准确的测量出铅笔芯的电阻,除了上述器材和电阻箱外,他还需

要的器材是,他的做法是:用电阻箱替代图中的铅笔芯,调节电阻箱的电阻值,使

的大小与原来接铅笔芯时的大小相同,则电阻箱接入电路的阻值就是铅笔芯的电阻值。

【答案】(1)木材,橡皮。(2)长度,横截面积:(3)大,有关:(4)电流表,电流。

【详解】(1)制成铅笔的材料有木材、石墨、橡皮、金属。其中木材和橡皮属于绝缘体,石墨和金

属属于导体。

(2)导体的电阻与长度、材料、横截面积有关,在研究电阻跟铅笔的软硬关系时,采用控制变量法,

保持长度、横截面积一定,改变铅笔的硬度。

(3)乙图中铅笔芯的硬度比甲图中大,闭合开关后,乙图灯泡的亮度比甲暗,电流小,可确定乙图

中谙笔芯的电阻大,说明铅笔芯的电阻与软硬程度有关。

(4)需要将•只电流表申联在刚才的电路中,闭合开关读出电流表的示数为/,然后用电阻箱代替铅

笔芯,调节电阻箱,使电流表的示数仍为/,读出电阻箱的阻值就等于铅笔芯的电阻。

巩固提高

II.(1)如图甲电流表的示数是;

(2)如图乙电阻箱的示数是C,如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、

B两个接线柱之间的电阻值是__________一C;

(3)某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验,发现闭合开关前电流表的指针指到如图

丁所示的位置,等他修正后闭合开关,电流表的指针乂指到如图丁所示的位置,则:

①闭合开关前产生这种现象的原因是;

②闭合开关后产生这种现象的原因是o

【答案】(D0.5A;(2)2020,7;(3)没有调零,电流表正负接线柱接反了。

【详解】(1)电流表的量程为0〜0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A。

(2)由图知,XI000的位置对应的数是2,X100的位置对应的数是0,xIO的位置对应的数是2,xl

的位置对应的数是0,故电阻箱的示数是2020Q。

当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻就会消失;由图M知,A、B两个接线柱

之间的电阻是R=5Q+2c=7Q

(3)①闭合开关前,电流表无电流,电流表的指针在0刻度线的左侧,这说明电流表没有调零。

②闭合开关后,通过电流表有电流,电流表的指针在0刻度线的左侧,这说明电流表正负接线柱接反

了,

12.请根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中的甩路连接完整(导线不能交叉)。

【答案】见下图。

【详解】甲图中,公与变阻器串联,电压表测R的电压,耳流表测电路的电流;因电源电压为6V,

故电压表选用大量程与电阻并联,电流表与电阻串联在电路中,滑动变阻器采用一上一下的方式串联接入

电路。综上实物图连接如图所示:

13.如图所示是某同学设计的模拟可调光台灯电路,其中电位器有。、从c三个接线柱,请连接电路,

使顺时针旋转滑片时灯泡变亮。

【答案】见下图。

【详解】滑片顺时针旋转时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变时,电阻变小,连入电路的

电阻丝变短,一定是连入了上面的接线柱c和中间的接线柱儿如下图所示.

14.如图所示,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,电路中电流最大为0.5A,

并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向左滑动时灯泡变亮,请将电路图连接完整。

【答案】见右图。

【详解】电源电压为3V,用电流表测灯的电流,因电路中电流最大为0.5A,所以,电流表选用小量

程与灯串联,要求滑片向左滑动时灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,所以,滑片以左电阻丝连入电路中

与灯串联,如下所示:

15.如图给出了几种元件,要求用滑动变阻器控制灯泡中的电流大小,电流表测出总电流的大小,电

压表测出灯泡两端的电压。

(1)画出电路图,并按电路图连接实物图;

(2)根据你连接的实物图完成下表;

二S3>is;i

变阻器连入的小灯泡的亮度电流表示数电压表示数

滑片P

电阻怎样变化怎样变化怎样变化怎样变化

向右移动

向左移动

【答案】见解析。

【详解】(1)按电流流向法,先画出电源的符号,从电源的正极出发一次画出电流表、灯泡、滑动

变阻器、开关回到电源的负极,再把电压表并联在灯泡的两端,如下图所示;滑动变阻器与灯泡串联,电

流表串联在电路中,电压表并联在灯泡的两端,然后与电源组成电路,如下图所示:

(2)滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,则电路中的电流变小,灯泡

两端的电压变小,所以电流表、电压表的示数均变小,灯泡变暗;滑片向左移动时,接入电路中的电阻小,

电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表、电压表的示数变大,灯泡变亮。如表所示:

变阻器连入的小灯泡的亮度电流表示数电压表示数

滑片P

电阻怎样变化怎样变化怎样变化怎样变化

向右移动变大变暗变小Fl'

向左移动变小变亮变大变大

拓展培优

16.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大。选择的接线柱是()

A.ABB.CDC.BDD.AD

【答案】D

【详解JAB.滑动变阻器应该一上一下连接,连接A3或CO接线柱,移动滑动变阻器的滑片,不能

改变滑动变阻器的阻值,故AB不符合题意:

C.连接接线柱,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变小,故C不符合题意;

D.连接AQ接线柱,当滑动变阻器的滑片1,向后移动时,接入电路的阻值变大,故D符合题意。

故选D。

17.如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片。向左滑动时,连入电路的电阻变大

的是()

c.

【答案】c

【详解】A.滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,滑动变阻器连入电路的电阻变小,

故A不符合题意;

B.滑动变阻器的左下方接线柱和右上方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时•,电阻丝接入电路的

长度变短,所以电阻变小,故B不符合题意;

C.滑动变阻器的左上方接线柱和右下方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的

长度变长,所以电阻变大,故C符合题意;

D.滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变,故D不

符合题意。

故选C。

18.小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子固定,移动右端夹子,观察到小

灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是()

A.长度B.横截面积C.电流D.电压

【答案】A

【详解】A.把左端夹子固定,移动右端夹子,接入电阻丝的长度发生了变化,电阻发生了变化,导

致逋过灯泡中的电流发生了变化,故A符合题意;

B.把左端夹子固定,移动右端夹子,铅笔芯的横截面积没有发生变化,故B不符合题意;

C.电阻是导体本身的性质,与电流的大小没有关系,故C不符合题意;

D.电阻是导体本身的性质,与电压的大小没有关系,故D不符合题意。

故选A。

19.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,H是转动式变阻器,它的金属滑片P

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