16.4 变阻器 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·河南开封·九年级统考期末)如图所示,是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的方案是( )
A. B.
C. D.
2.(2022秋·河南郑州·九年级期末)如图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,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,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速,下列分析正确的是( )
A.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇风速加快
B.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速减弱
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
3.(2022秋·河南郑州·九年级期末)小明设计了一种输液提示器,能让护士在护士站通过观察电压表的示数知道药液量的多少,并且当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小。下列电路图中符合要求的是
A. B.
C. D.
4.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)如图所示,电源电压不变,在a,b间接一个“3V 1W”的小灯泡,调节滑动变阻器的滑片P至图示位置时,小灯泡正常发光。若在a,b间换接一个“3V 1.5W”的小灯泡,欲使其正常发光,滑片P应( )
A.向M移动 B.向N移动 C.保持不动 D.无法实现
二、多选题
5.(2022秋·河南洛阳·九年级统考期末)公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数随之增大,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列判断正确的是( )
A.接线柱“1”应与“3”连接
B.接线柱“2”应与“3”连接
C.“显示器”由电压表改装而成
D.“显示器”由电流表改装而成
6.(2022秋·河南周口·九年级统考期末)如图所示,已知电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑片P由图示位置向下滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数不变 B.电流表A1的示数变小
C.电流表A2的示数变大 D.灯泡L的亮度不变
三、填空题
7.(2022秋·河南三门峡·九年级统考期末)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器实际上是一个 电阻;(选填“可变”或“定值”);乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺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。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
8.(2022秋·河南洛阳·九年级统考期末)变阻器是通过改变接入电路中电阻线的 来改变电阻的。滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω;2A”。“2A”的意思是 。
9.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)如图甲所示是台灯的调光旋钮的原理示意图,它实际上是一个 (选填“定值电阻”或“滑动变阻器”);如图乙所示,电阻箱的示数为 Ω。
10.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)某一旋钮式电阻箱内部结构如图所示,它由九个100Ω、九个10Ω和九个1Ω的电阻组成,当改变旋钮(即图中指针)位置调节电阻值时,相当于改变了电阻箱内部接入电路部分导体的 。该电阻箱可调出的最大阻值为 Ω,从图中可读出此时的阻值为 Ω。
11.(2022秋·河南商丘·九年级统考期末)如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中油量表是用 表改装的;当油箱中的油面下降时,R的电阻值将 .(选填“增大”、“减小”或“不变”)
四、作图题
12.(2022秋·河南信阳·九年级期末)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:滑动变阻器能改变灯泡L的亮度,闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大。
13.(2022秋·河南郑州·九年级统考期末)如图甲所示是生活中常见的亮度可调的台灯,图乙是台灯的工作电路的示意图,a、b、c为电位器的接线柱。要求:旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变暗。请完成该电路的连接。
14.(2022秋·河南驻马店·九年级统考期末)电动自行车的调速把手是一个滑动变阻器,它的作用是调节自行车电动机的转速,以实现对电动自行车车速的控制。如图所示是电动自行车电源、开关、电动机、调速把手的结构示意图。调速把手的结构示意图中a、b、c是固定的铜片,e是一端固定在b上,另一端可在d上滑动的铜片。请将调速把手与它所控制的电动机、电源连成电路。
15.(2022秋·河南洛阳·九年级统考期末)如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔划线代替导线补上.补上后要求:(1)两灯泡并联;(2)电流表测灯L1的电流;(3)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗.
五、实验题
16.(2022秋·河南郑州·九年级期末)小欣用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理,并连接了部分实验电路。
(1)小欣在连接实验电路前,应该首先将开关 ;
(2)请你用笔画线代替导线,帮小欣连接成完整的实验电路,并让开关闭合时滑动变阻器连入电路的电阻最大; ( )
(3)小欣连接完成上述实验电路,检查无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮。小欣想:是不是电路中某处发生了断路?小欣为了判断电路是否发生断路接下来最简单的操作是: ,观察小灯泡是否发光。
(4)你还有哪些判断电路是否发生断路的方法?请写出一种: 。
17.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小,实验中采用的研究方法是 和转换法;
(2)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关;
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关,该实验结论被实际应用到了 的工作原理中;
A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
(5)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
参考答案:
1.C
【详解】A.图中,灯泡被导线短路,灯泡不亮,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,故A不符合题意;
B.滑动变阻器接入下半段,灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的,滑动变阻器不能改变灯泡的亮度,故B不符合题意;
C.滑动变阻器和灯泡是串联的,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电阻,改变电路中的电流,改变灯泡的亮度,故C符合题意;
D.灯泡和滑动变阻器都被导线短路,灯泡不能发光,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】AB.若将a、c接入电路中,等于是把电阻片最大阻值接入,旋转旋钮无法改变其阻值,故无法改变风扇速度,故错误。
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变大,阻值变大,电路中电流变小,风扇风速减慢,故错误。
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变小,阻值变小,电路中电流变大,风扇风速加快,故正确。
故选D。
3.C
【详解】A.电压表测滑动变阻器电压,电压表的读数始终都不变,故A不符合题意;
B.电压表测滑动变阻器下部分的电压,当袋中药液量减少时,电压表示数随之增大,故B不符合题意;
C.电压表测滑动变阻器上部分的电压,当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小,故C符合题意;
D.电压表测电源电压,当袋中药液量减少时,电压表示数不变,故D不符合题意。
4.A
【详解】由可知,两灯泡的额定电压相等,更换灯泡后的电阻变小,电路中的总电阻变小,∵,∴电路中的电流变大,此时滑动变阻器的阻值不变,两端的电压变大,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴此时灯泡分得的电压小于3V,使灯泡正常发光,应使灯泡两端的电压再达到3V,即增大电路中的电流,减小滑动变阻器接入电路中的电阻,滑片向M移动。
故选A。
5.BD
【详解】CD.由图可知,显示器要串联在电路中,因此是用电流表改装而成。故C错误,D正确;
AB.当货车质量增大时,滑片向下滑动,已知此时显示器的示数增加,即电路中的电流增大,由欧姆定律可知,电路的总电阻应变小,即滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,因此接线柱“2”应与“3”连接,故A错误,B正确。
故选BD。
6.AD
【详解】A.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯泡的电流,电压表测电源两端电压;由于电压表测电源两端电压,而电源电压不变,所以电压表示数不变,故A正确;
B.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,电流表A1的示数变大,故B错误;
C.由于并联电路中各支路互不影响,则通过灯泡的电流不变,电流表A2的示数不变,灯泡的亮度不变,故C错误;
D.闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由图示位置向下端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,由欧姆定律的计算公式可知,通过滑动变阻器的电流变大,故D正确。
故选AD。
7. 可变 b和c 镍铬合金丝
【详解】[1]电位器能改变灯泡的亮度,由此可知,电位器实际上是一个可变电阻。
[2]顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,说明电流变大,因电源电压不变,则根据欧姆定律可知电位器接入电路中的电阻应变小,则由图可知应将b、c接线柱接入电路。
[3]在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的作用,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的作用,所以应该选用镍铬合金丝。
8. 长度 滑动变阻器允许通过的最大电流为2A
【详解】[1]导体的材料、横截面积一定时,导体的电阻与长度成正比,变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的,接入电路的导线越长,导体的电阻越大。
[2]滑动变阻器的铭牌上标有“20;2A”。“2A”的意思是滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,超过2A时可能把变阻器烧坏。
9. 滑动变阻器 50
【详解】[1]由图知道,台灯的调光旋钮,是通过连入电阻丝的长度改变连入电路中的电阻,进而改变电路中的电流,调节灯的亮度,旋钮实际上是一个滑动变阻器。
[2]由图知道,电阻箱的示数
R=0×1000Ω+0×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=50Ω
10. 长度 999 163
【详解】[1]改变旋钮位置调节电阻值时,相当于改变了电阻箱内部接入电路部分导体的长度;
[2]该电阻箱可调出的最大阻值为
9×100Ω+9×10Ω+9×1Ω=999Ω;
[3]由图可知电阻箱的示数
1×100Ω+6×10Ω+3×1Ω=163Ω。
11. 电压 减小
【详解】由图知道,油量表并联在R两端,由于电压表需要并联在电路中,电流表需要串联在电路中,所以,油量表是由电压表改装而成的;当油箱中的油面下降时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片下移,R接入电路中的电阻减小.
12.
【详解】经分析可知,灯L与滑动变阻器串联,滑动变阻器的左下接线柱与电流表0.6接线柱相连、灯泡右接线柱与电流表的负接线柱相连,向左移动 滑动变阻器的滑片时电流表的示数变大,如下图所示:
13.
【详解】电位器应与灯泡串联接入电路中,旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变暗说明电路中的电流变小,由知,电源电压一定时,电路的总电阻应变大,电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻应变大,由图可知,将b和c两接线柱接入电路后,逆时针旋转旋钮时,电阻丝连入电路中的长度变长,其阻值变大,电路中的电流变小,灯泡变暗,如图所示:
14.
【详解】为实现对电动机转速的控制,就要改变通过它的电流,所以电动机和调速把手应串联在电路中,a、b或b、c接入电路,实物连接如图所示:
15.
【详解】(1)两只灯泡的连接方式为并联,电流表只测量通过灯L1的电流(选大量程),L1与电流表串联,再与L2并联;
(2)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗,连入电阻变大,下面选B接线柱,如图所示:
16. 断开 向左移动滑动变阻器的滑片 在电路中串联一个电流表
【详解】(1)[1]小欣在连接实验电路前,为了连接电路时保护电路,应该首先将开关断开。
(2)[2]滑动变阻器要调整灯泡的亮暗,应采用串联,电路连接完后,让开关闭合时滑动变阻器连入电路的电阻最大,则变阻器的左下端接线柱连入电路中。
(3)[3]灯泡不亮的原因可能是通过灯泡的电流过小、断路、短路等原因,则检查无误后,闭合开关小欣应向左移动滑动变阻器的滑片,减小变阻器接入电路中的电阻,增大通过灯泡的电流,观察小灯泡是否发光,若灯泡发光,则说明电路不存在断路。
(4)[4]若电路出现断路现象,则电路中没有电流,故可以在电路中串联一个电流表,若电流表没有示数,则可能是断路导致。
17. 小灯泡的亮度 控制变量法 A、B 横截面积 长度 C
电流表
【详解】(1)[1]将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。
[2]影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,所以本实验采用的研究方法是控制变量法和转换法。
(2)[3]要探究导体的电阻与导体材料的关系,应控制长度和横截面积相同,而材料不同,因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验。
(3)[4]如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验,即此时的长度和材料相同,但横截面积不同,故是为了验证导体的电阻与横截面积的关系。
(4)[5]如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验,即此时的材料和横截面积相同,但长度不同,从而得出结论:导体的电阻大小与导体的长度有关。
[6]由于电阻大小与导体的长度有关,材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大,所以被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(5)[7]发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小,由于电流表能精确测量电流的大小,所以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。