人教版新教材必修三 11.4 串联电路和并联电路 滑动变阻器接法专题（含答案）

人教版新教材必修三第十一滑动变阻器接法专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 金属丝电阻约为电流表电阻约，电压表电阻约。要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，并能较准确地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用下面哪个图( )
A. B. C. D.
2. 如图所示，、间电压恒为，当滑动变阻器的滑片逐渐向上端移动的过程中，灯泡两端的电压( )
A. 一直为 B. 一直为 C. 逐渐增大到 D. 逐渐减小到
3. 甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。是滑动变阻器，是滑动变阻器的滑片，、是滑动变阻器的两端，是待测电阻，下列说法正确的是( )
A. 乙图电路中的滑动变阻器有上、下各一个接线柱连入电路；
B. 在闭合开关测量前，甲、乙两图中滑片都应置于端；
C. 阻值远远大于滑动变阻器阻值时，选择甲图电路连接
D. 甲、乙两图中待测电阻上的电压都可以调到零
4. 如图的滑动变阻器中、是电阻丝的两个接线柱，、是金属杆的两个接线柱。滑动变阻器接入电路的方法有两种，把和接线柱接入电路中，在、间接入用电器，这种接法叫分压接法。关于分压接法，下列操作与现象正确的是( )
A. 为保证用电器安全，闭合开关前，滑片应滑到端
B. 当由向移动时，用电器两端的电压将逐渐变大
C. 当由向移动时，用电器两端的电压将逐渐变大
D. 若在、间接入用电器，则闭合开关前，滑片应滑到端
5. 演示位移传感器的工作原理如图所示，物体在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是
A. 物体不动时，电路中没有电流 B. 物体不动时，电压表没有示数
C. 物体向右运动时，电压表的示数会增大 D. 物体向右运动时，电源内的电流会增大
6. 如图所示，变阻器有三个接头，，分别与碳膜电阻的两端相连，与滑动触头相连。如果把该变阻器与一个发光二极管串联起来，利用它改变二极管的亮度，下列说法正确的是
A. 连接、使滑动触头顺时针转动，二极管变暗
B. 连接、使滑动触头逆时针转动，二极管变亮
C. 连接、使滑动触头顺时针转动，二极管变暗
D. 连接、使滑动触头逆时针转动，二极管变亮
7. 如图所示为连接正确的电路，接通学生电源后，电源输出电压恒等于灯泡的额定电压。当滑动变阻器的滑片逐渐由端向端滑动的过程中，灯泡的亮度变化情况为( )
A. 逐渐变亮 B. 逐渐变暗 C. 先变暗后变亮 D. 先变亮后变暗
8. 太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻。该同学先将某太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好电阻约为，利用直流电动势为的电源、量程为的电压表内阻约为、量程为的电流表内阻约为、滑动变阻器以及开关导线等进行实验测此太阳能电池的电阻，则本实验应该采用的实验电路设计图为( )
A. B. C. D.
9. 如图所示，在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图中，滑动变阻器的接法最合理且开关闭合时路端电压最大的是( )
A. B.
C. D.
10. 二极管具有单向导电性，当正极接电源正极正接时二极管导通电流可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略，当负极接电源正极反接时二极管截止阻值很大，电流为零。为了验证二极管的这一特性，将其接入如图所示电路之间的处，闭合开关时灯不亮。经初步检查各接线均牢固正确，为了确定电路故障的位置，四位同学各自进行了以下操作
操作步骤 现象
闭合，多用电表调至电压挡，红表笔接，黑表笔分别接、、、 示数分别为、、、
闭合，断开导线的端，用端分别接、、 灯泡均亮
断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接，黑表笔接 指针有大角度偏转
断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接，黑表笔接 指针有微小偏转
由此可判断( )
A. 同学的操作说明故障在、之间
B. 同学的操作说明故障在、之间
C. 根据同学、的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极接错
D. 根据同学、的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开
二、实验题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 如图为测量小灯泡的伏安特性曲线的实物连接图，闭合开关前，变阻器的滑片应该放在________选填“左”或“右”端．在这种情况下_______选填“、或”
12. 用伏安法测电阻的实验中提供了如下器材：
待测电阻，约；
直流毫安表量程，内阻约；
直流电压表量程，内阻约；
直流电源输出电压，内阻可不计；
滑动变阻器阻值范围，允许最大电流；
电键一个，导线若干条。
实验要求最大限度的减小误差，则毫安表的连接应选择________填“内接”或“外接”的连接方式；滑动变阻器的连接应选择________填“限流”或“分压”的连接方式。
某同学要测量一铅笔芯的电阻率，实验操作步骤如下：
用刻度尺测得铅笔芯的长度；
螺旋测微器如图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动______选填“”或“”，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．并选择电阻丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．用千分尺测得某一次直径如图所示，则其直径______。
先用多用电表粗测铅笔芯的电阻，把多用电表欧姆挡调到倍率挡，发现指针偏转角度特别大，几乎指在刻度处附近，该同学应该换用______填“”或“”倍率，并进行欧姆调零，其基本步骤是______。最后测得该铅笔芯的电阻如图所示，并记下其读数。
为了更精确地测量该铅笔芯的电阻，应该选用图中哪一种电路图更好______。
选取合适的器材，按电路图连接好电路后，用伏安法测量铅笔芯电阻，测得结果为，由此可得该铅笔芯的电阻率______结果保留位有效数字。
13.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，可判断滑动变阻器的接法，确定电流表的内外接法，从而选择电路图。
知道滑动变阻器的分压接法和限流接法，电流表的内接法和外接法。
【解答】
由于要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，并能较准确地测出电阻丝的阻值，故滑动变阻器采用限流接法，由于金属丝电阻与电流表更接近，所以电流表应采用外接法，故ABC错误，D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题中变阻器接成了分压式，利用串联电路的分压规律，即可分析灯泡的电压范围．灯泡的电压等于灯泡与变阻器下部并联的电压，根据并联部分电阻的变化，由串联电路的特点分析。
【解答】
由图看出，变阻器下部与灯泡并联后与上部串联，当滑动变阻器的滑片逐渐向端移动的过程中，并联部分的电阻变大，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，并联部分分担的电压增加，则灯泡的电压逐渐增加。当滑片移到变阻器最上端时，灯泡电压为，故ABD错误，C正确。
故选：。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查滑动变阻器的两种接法的认识，知道滑动变阻器两种接法的特点是解题的关键。
根据电路直接判断滑动变阻器的接法即可判断；根据电路要求判断；根据滑动变阻器两种接法的特点可判断。
【解答】
A.乙图电路中的滑动变阻器采用的是分压式接法，不是“一上一下”的连接方式，故A错误；
B.不管是什么样的电路，在闭合开关前都要求通过待测电阻的电流最小，所以甲电路滑片滑到端时变阻器接入电路的电阻最大，电流最小；乙电路滑片滑到端时加在待测电阻两端的电压为零，则通过待测电阻的电流最小，故B正确；
C.当阻值远远大于滑动变阻器阻值时，如果选择甲图电路连接，则通过待测电阻的电流几乎不发生变化，所以应该选择分压式电路，即选择乙电路比较合适，故C错误；
D.甲电路叫做限流式电路，滑片滑到端时，加在两端的电压最低但达不到零，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】解：当和接入电路中时，变阻器段电阻丝与用电器并联再与段串联后接入了电路。
A.为了使用电器安全，段的电压为零，所以滑片要滑到端，故A错误；
滑片由向移动时，变阻器中段电阻丝被接入电路的长度变长，根据电阻定律可以知道接电阻由小变大，它与用电器并联后的总电阻也变大，则用电器两端的电压也变大。反过来，当滑片由向移动时，段电阻变小，它与用电器并联的总电阻也变小，从而用电器两端电压变小，故B正确，C错误；
D.把和接入电路中时，由于是同一金属杆上的接线柱，与接入电路情况完全相同，故闭合开关前，滑片应滑至端，故D错误。
故选：。
本题考查滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器是靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，所以在分析滑动变阻器分压接法的时候，一定要分析清楚是那部分电阻丝被接入了电路。
5.【答案】
【解析】
【分析】
根据物体运动时，电路中电阻有无变化，分析电源的电流有无影响．理想电压表对电路没有影响，电压表测量变阻器左侧的电压．
本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用，本题关键是认识到滑动变阻器起不到变阻作用．
【解答】
A、物体不动时，电路中有电流，而且电流不变，故A错误．
B、只有当触头停在变阻器最左端时，电压表没有示数，当触头在其他位置时，电压表都会有示数，故B错误．
、当物体向右运动时，变阻器左侧的电阻增大，电压表的示数变大，但是接入整个电路的电阻并没有变化，据欧姆定律知，电路中电流不变，故C正确，D错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】
【分析】
电位器是变形的滑动变阻器，根据电阻定律研究接入电路的电阻与旋转方向的关系。
【解答】
A.根据变阻器的结构和连线可知，连接、使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，二极管变暗，故A正确；
连接、时，滑动触头不能改变回路电阻，二极管亮度不变，故BC错误；
D.连接、使滑动触头逆时针转动时，接入电路的电阻变大，二极管变暗，故D错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键是根据实物图能判断出滑动变阻器为分压式接法。
【解答】
据图可知此为滑动变阻器分压式接法，可以认为整个滑动变阻器段电压等于电源输出电压，灯泡两端电压等于滑动变阻器段电压，当滑片由端向端滑动的过程中，段电阻变大，则段分压增大，则灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流增大，灯泡逐渐变亮，故A正确，BCD错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】解：设电池内阻为，由题意可知：，，则，为减小实验误差，电流表选择内接法；电池内阻很大，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，故A错误。
故选：。
根据电池内阻与电表内阻的关系确定电流表的接法，根据电池内阻与滑动变阻器的关系确定滑动变阻器的接法，然后选择实验电路图。
本题考查了实验电路图的选择，根据题意确定滑动变阻器以电流表的接法是解题的前提与关键，分析清楚图示电路图结构即可解题。
9.【答案】
【解析】
【分析】
滑动变阻器有四个接线柱，选择一上一下接线柱接入电路，滑动变阻器接入电路时，闭合开关前滑片要处于最大阻值处。
掌握滑动变阻器接线柱选择、工作原理、连入电路方式、作用等，知道滑动变阻器有四个接线柱，一定要选择一上一下接线柱接入电路。
【解答】
A.由图可知，滑动变阻器接入了上面两个接线柱，起不到调节作用，故A错误；
B.灯泡与滑动变阻器串联接入电路，滑动变阻器要选择一上一下接线柱接入电路，并且在开关闭合前，变阻器的滑片应调到阻值最大处，此时外电阻最大，路端电压最大，故B正确；
C.由图可知，滑动变阻器一上一下接入，但此时滑片在最右侧，滑动变阻器接入电阻最小，路端电压值最小，故C错误；
D.由图可知，滑动变阻器接入下面两个接线柱，故接入电阻恒定，起不到调节作用，故D错误。
故选B。
10.【答案】
【解析】同学的操作结果中，电压为零的点为、，黑表笔与电源是断开的，电压为的点、与电源是相通的，说明故障只在、之间，选项A错误；同学的操作结果与同学相同，选项B错误；同学的操作说明二极管的正极接在点，被反接了，结合同学的结果可以判断故障原因是二极管正、负极接错，选项C正确；由于二极管正、负极接错，同学的操作测定的是二极管的反向电阻，应该很大，并不能表明二极管已损坏断开，选项D错误。
11.【答案】左；
【解析】
【分析】
本题考查了实验注意事项、误差分析，知道滑动变阻器的分压限流接法和测量电路的内外接是解决本题的关键。
滑动变阻器采用分压接法闭合开关前，滑片应置于分压电路分压为零的位置；根据测量电路的内外接确定实验误差。
【解答】
滑动变阻器采用分压接法闭合开关前，滑片应置于分压电路分压为零的位置，即滑片应放在左端；本题采用的是电流表的外接法，该接法中存在电压表的分流，故测量结果偏小。故答案为：左；
12.【答案】外接；分压
【解析】
【分析】
直接根据内外接法的选取原则和滑动变阻器的接法选取原则判断即可。
本题考查了内外接法和滑动变阻器接法的选取，知道内外接法及滑动变阻器的接法选取原则是解题的关键。
【解析】
由于待测电阻满足，所以电流表应用外接法；由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻，所以变阻器应采用分压式接法。
故答案为：外接；分压。
13.【答案】；；
；先将选择开关置于“”挡，再将红、黑表笔对接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到电阻“”，然后将红、黑表笔接在笔芯两端，读出指针所指示数；
；
。
【解析】解：螺旋测微器的旋钮是粗调旋钮，旋钮时微调旋钮；粗调的作用是将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，微调旋钮的作用是进一步将金属丝夹紧，微调的力度小，不会造成测砧与测微螺杆的损坏；
金属丝直径的测量值；
电阻的测量值指针所指示数倍率，为了使指针所指示数变大，就要减小倍率，因此应将选择开关置于“”处；
其基本步骤为先将选择开关置于“”挡，再将红、黑表笔对接，调节欧姆旋钮，使指针指到电阻“”，然后将红、黑表笔接在笔芯两端，读出指针所指示数；
由于金属丝电阻远小于电压表内阻，应将电流表外接；在能保证电路安全的前提下，滑动变阻器采用限流式接法更节能，故A正确，BCD错误。
故选：。
铅笔芯的横截面积
根据电阻定律
得
故答案为：；；
；先将选择开关置于“”挡，再将红、黑表笔对接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到电阻“”，然后将红、黑表笔接在笔芯两端，读出指针所指示数；
；
。
螺旋测微器的旋钮是粗调旋钮，旋钮时微调旋钮，再根据螺旋测微器旋钮的作用进行选择；
螺旋测微器的精确度为，测量值固定刻度对齐格数精确度；图中固定刻度有示数，可动刻度旋钮上对齐格数为，由于“”与“”重合，据此作答；
欧姆表测电阻时存在较大误差，测电阻时指针在表盘的中央附近误差较小；指针所指示数过小，根据电阻的测量值指针所指示数倍率，可知要增大指针所指示数，就要减小倍率，根据多用表测电阻的正确操作作答；
根据待测金属丝电阻与电流表内阻、电压表内阻的大小关系选择电流表的内、外接法，再判断滑动变阻器采用的分压式或限流式接法，最后作出判断；
根据面积公式求金属丝横截面积，根据电阻定律求电阻率。
用多用表测电阻时，倍率的选择是学生学习的难点，解决问题的关键在于抓住“电阻测量值指针所指示数倍率”。
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