专题强化--电阻和滑动变阻器
考点一:电阻的影响因素求电阻大小
①材料
②长度
③横截面积
考点二:电阻影响因素的探究实验
考点三:关于滑动变阻器
①变阻器电路图连接
②滑片移动时的电阻变化及电路影响
③因滑动变阻器的故障分析
④滑动变阻器在生活中的应用及分析
考点四:伏安法测电阻的探究实验
考点五:串、并联求电阻大小(计算)
考点一:电阻的影响因素求电阻大小
①材料
②长度
③横截面积
1、将一根铁丝拉长后,与原来相比,在决定电阻大小的因素中,______变大,_________变小,故电阻将____________。如果这根铁丝的电阻为9Ω,把它平分为3段,每段电阻为_______Ω,再把这三段绞合在一起,总电阻为________Ω。
【答案】长度 横截面积 变大 3 1
2、一根导体电阻为100Ω,当导体被均匀拉长至原来的二倍时,导体的电阻为 400 Ω;当导体对折后绞合在一起,导体的电阻为 25 Ω
考点二:电阻影响因素的探究实验
1.如图(甲)闭合开关,将玻璃珠加热到红炽状态时,小灯泡将_______ (填“发光”或“不发光”),原因是玻璃珠变成了_______;如图(乙)闭合开关,在给钨丝加热的过程中,小灯泡逐暗渐变暗,原因是钨丝的温度升高,电阻变_______。
【答案】发光 导体 大
2.给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。由上述实验器材,可以完成的研究课题是( C )
只有① ?B.只有② C.①和② ?D.①、②和③
3.小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图中的A、B两点间接待研究的电阻丝,电源电压恒定,忽略灯丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如下:
(1)他们应选择序号为 2、4 的两根电阻丝来探究;
(2)正确选择后,他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间,闭合开关,通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接人电路的电阻丝的阻值 较大 (选填“较大”或“较小”),同时小华发现第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是 电压一定时,通过的电流与电阻成反比,由于第二次电流小,因此电阻大 。
(3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到,以下描述中能体现这种方法的是( D )
A.水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流
B.根据物质在常态下的形状和体积是否固定,可将物质分为三态
C,通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小,可比较运动物体动能的大小
D.研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应控制接触面粗糙程度相同
(4)科学研究表明:在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下,导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释。
不能,和欧姆定律没关系
欧姆定律:电阻一定的时候,电流与电压成正比;电压一定的时候,电流与电阻成反比.
影响电阻的4个因素:
1.长度,材料,横截面积一样时,导体温度越高,电阻越大.
2.材料,温度,横截面积一样时,导体长度越长,电阻越大.
3.长度,温度,横截面积一样时,导体材料不同,温度也不同.
4.长度,温度,材料一样时,导体横截面积越大,电阻越小.
(5)若电流表损坏,换用一只电压表,仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比,请画出一个能反映该实验原理的电路图。(电阻丝用电阻符号表示,导线根数不限。)
考点三:关于滑动变阻器
①变阻器电路图连接
②滑片移动时的电阻变化及电路影响
③因滑动变阻器的故障分析
④滑动变阻器在生活中的应用及分析
1.变阻器
原 理:通过改变连入电路的电阻线的 有效长度 来改变电阻。
应 用:日常生活中的可调式台灯、电话和扩音设备等,都是通过改变 有效长度 来改变 电阻 大小。电动汽车也是通过改变电路中的 电阻 来改变电动机上的电流控制电机的转动速度,从而改变行车速度的。
2.滑动变阻器
结构示意图和符号:图甲表示滑动变阻器的结构示意图,图乙表示电路符号。
构 造:由一根金属杆(图中CD)和线圈式电阻丝(图中AB)组成,其接入电路部分要看下面接的是哪个接线柱,若下面接B,则接入电路部分的电阻是 PB (填“PA”或“PB”),此时若P向左边移则接入电阻将变 大 。
使用方法:(1)要与控制电路 串 联;
(2)连入电路的两个接线柱必须是“一上一下”;
(3)为了保护电路,在电路接通前应把滑片移到使电路中的 电阻最大 的位置;
(4)通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的 最大电流 ,如滑动变阻器的铭牌上标有“50 Ω 1 A”,则该滑动变阻器最大阻值为50欧,允许通过的最大电流为1安。
接线口诀:控谁与谁串联,接线一上一下;要使阻值变大,滑片远离一下;用前调节滑片,使其置于最大。
1.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是(D)
2.一个滑动变阻器铭牌上标有“50 Ω 1.5 A”的字样,它的意义是(D)
A.电阻的最小值是50欧,允许通过的最大电流是1.5安
B.电阻的最小值是50欧,允许通过的最小电流是1.5安
C.电阻的最大值是50欧,允许通过的最小电流是1.5安
D.电阻的最大值是50欧,允许通过的最大电流是1.5安
3.电位器是变阻器的一种,小菲同学买了一个电位器,如图所示。小菲想把它与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度;请仔细观察,现想使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮,以下接线方法正确的是(B)
A.A、B两个接线柱分别接入电路 B.B、C两个接线柱分别接入电路
C.A、C两个接线柱分别接入电路 D.以上连接方法都正确
4.如图甲为调光台灯,图乙为一简单调光台灯的电路图,将电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器,使得滑片P向左移动时,灯泡的亮度减小,则下列方法中正确的是(C)
A.A接M,B接N B.C接M,D接N
C.A接M,D接N D.B接M,C接N
5.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 滑动变阻器 ,观察小灯泡的 亮暗程度 可以粗略地知道风力。电源电压一定时,风力越 大 (填“大”或“小”),灯泡越亮。
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向左滑动时(B)
A.灯L1变亮,灯L2变暗 B.灯L1变亮,灯L2不变
C.灯L2变亮,灯L1变暗 D.灯L1、L2都变亮
7.光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变。“光强”是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)。实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图所示,由图可知(B)
A.光敏电阻的阻值随光强的增强而变大
B.光敏电阻的阻值随光强的增强而变小
C.光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小
D.光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大
8.将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在(D)
A.P1放在最右端,P2放在最右端
B.P1放在最左端,P2放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端
D.P1放在最左端,P2放在最右端
9.如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置,R1是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少。则(B)
A.油量增加,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变小
B.油量增加,R1的电阻值减小,油量表图指针偏转变大
C.油量减少,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变大
D.油量减少,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变小
10.如图为“用滑动变阻器改变电流”的实验。
(1)在闭合开关前,滑片P应移动到最 左 (填“左”或“右”)端。
(2)滑片向A端滑动时,小灯泡 变暗 (填“变亮”“变暗”或“不变”)。
(3)开始实验后,如果甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 滑动变阻器接入的是下面两个接线柱 。
11.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2为滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,(1)若油量表是由电流表改装而成,现将它串在图方位置,则当油面升高时,油量表的示数将___变大__。(2) R,在电路中的作用是___保护电路___。(3) 若油量表是电压表改装而成的,现将它与R,并联,则当油面升高时,油量表的示数将__变大_。
12.如图所示,滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱,按要求回答下列问题
(1)使用接线柱A和D时,要使变阻器连入电路的电阻减小,滑片应向 __右___端移动。
(2)如果滑片向右滑动,电路中的电流变大,则应使用接线柱__B___和__D__或__B__和__C__。
(3)当使用接线柱 A 和 B 时,连人电路的电阻最大,且无论怎样移动滑片P,电路中的总电阻也不会改变。
(4)把___C__和__D__接人电路时,其电阻为零。
(5)当使用接线柱B和D时,在电路未接通时,滑片P应移至 ___A__端。(A/B)
13.如图电路中变阻器有四种不同的接法,闭合开关后,当滑片向右移动时,电路中灯泡变亮的是( B )
14.如图所示两电路中,当滑动变阻器滑片P移动时有可能造成电源损坏的是( C )
A.P1向右移动 B.P2向右移动 C.P1向左移动 D.P2向左移动
15.滑动变阻器是通过改变接入电路的电阻丝的__有效长度__来改变电阻的。某滑动变阻器上标有“200Ω 1A”字样,其中200Ω 指的是__最大阻值为200Ω__,1A指的是__允许通过的最大电流是1A__。
16.如图所示的电路中,M、N是两个接线柱,准备连接滑动变阻器。
(1)当A接M,D接N时,滑片向右移,电流表示数将__变小__。
(2)当A接M,C接N时,滑片向左移,电流表示数将__变大__。
(3)当A接M,B接N时,滑片向右移,电流表示数将__不变__。
(4)当B接M,D接N时,滑片向左移,电流表示数将__变小__。
17.将两个滑动变阻器按图连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两个变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在( D )
A.P1放在最右端,P2放在最右端
B.P1放在最左端,P2放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端
D.P1放在最左端,P2放在最右端
18.如图所示,AM为导线,BM、CN为两根相同的电阻丝,下列说法不正确的是( C )
A.S和A接触,P向右移动灯泡变暗
B.S和B接触,P向右移动灯泡亮度不变
C.S和C接触,P向左移动灯泡变亮
D.S和C接触,P无论怎样移动灯泡亮度不变
19.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法不正确的是( D )
A.只把A、C接入电路,旋动滑片,不能改变通过电位器的电流
B.只把A、B接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变大
C.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变小
D.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,通过电位器电流变小
20.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,C是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个__滑动变阻器__,观察小灯泡的__亮度__可以粗略地知道风力的大小,风力__变大__时灯泡变亮。
21.根据图中所给出的器材,按要求回答问题。
(1)在框内画出利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的电路图。
(2)根据电路图连接实物图,要求滑动变阻器必须使用A端。
(3)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该放在__B__(选填“A”或“B”)端。
(4)若要使灯泡变亮,滑片P应向__左(或A)__端移动,这时电流表的示数将__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 (1)如答图所示。(2)如答图所示。
22.如图是大型电子地磅秤的电路图(电源电压恒定),当称物体的物重时,滑动变阻器R的滑片P会向下端滑动。当被称物体的物重为G1时,电流表的示数为I1。被称物体的物重为G2时,电流表的示数为I2。若I1”或“=”)G2。
如图所示为某电子秤的结构示意图,电子秤的刻度盘是一个__电流__表,它的示数越大说明所称物体的质量越__大__,秤盘内不放物体时刻度表无示数,说明与滑片P接触的A端黑体部分是__绝缘体__(填“导体”或“绝缘体”)。
考点四:伏安法测电阻的探究实验
1.如图所示为用伏安法测电阻的电路图,电路中电流约为0.4A,待测电阻为10Ω。
(1)如图,用笔画线做导线,将题中实物图按电路图连线,开关在闭合前,图中的滑动变阻器的滑片应位于变阻器的_________端(填a或b)。
(2)电压表应选__________的量程,电流表应选__________量程。
(3)小名同学闭合开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图22所示,则电压表的读数是 V,电流表的读数是 A,被测电阻Rx的阻值是 Ω.
(4)全班为小名同学首先获得测量结果而高兴。小名准备整理实验器材结束实验. 你认为他的实验真的结束了吗?为了得到更可靠的结果,你认为接下去他的具体操作应是 ; 你提出这个建议的目的是: 。
(5)某次实验过程中发现:闭合开关前电流表的示数为0,电压表的示数为6V,闭合开关后电流表指针向左偏转,电压表的示数仍为6V,其原因是:_____________________和_______________________________。
(6)若实验中所用器材良好,但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动,而电压表的示数较大,则电路中发生故障的原因是______________________________________________
(7)若将待测电阻换成小灯泡,实验中测量电流、电压值后,通过计算得出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是
【答案】(1)实物连接如图所示,b;
(2)0~15V,0~0.6A;
(3)9,0.24,37.5;
(4)移动滑片,改变加在导体两端的电压和通过的电流,再测量几组数据;多次测量求平均值,减小误差
(5)电压表接到了电源的两端、电流表正负接线柱接反了;
(6)电压表串联在了电路中;
(7)灯丝电阻受温度的影响.
2.小灯泡的电阻受温度影响较大,而电流的大小会影响电阻的温度,那么小灯泡的电阻大小与通过的电流有什么关系呢?小亮选择一个规格为“3.8V”的小灯泡,按如下电路图连接电路进行测量,测量结果如下表。实验中电源电压保持4.5V不变。
⑴请你用笔画线代替导线,将图10实物电路连接完整,要求导线不能交叉。
(2)分析下表的实验数据,可以得出通过小灯泡的电流越大,其电阻就 ;
(3)比较第2次与第4次实验,第 次实验小灯泡较亮;
(4)实验室有三种规格的滑动变阻器:甲(15Ω 1A)、乙(20Ω 1.5A)、丙(30Ω 1A)。分析小亮的实验,你认为小亮选择了 滑动变阻器
(5)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移动到______端(填“左”或“右”)。
(6)进行实验时,小玲闭合开关后发现电压表的示数接近4.5V,然后她反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数基本不变。由此可见,发生故障的原因可能是滑动变阻器________或者是灯泡________。
【答案】(2)越大;(3)4;(4)丙;(5)B;(6)连接错误;断路
3.小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验。
(1)当小红完成电路连接后就准备闭合开关,同伴小明提醒还有一处不妥当,你知道小明提醒的是什么吗?
(2)完成实验后,小红还准备探究“电阻并联时总电阻与各部分电阻的关系”。取来一个10Ω定值电阻和一个电阻箱 ( )。请你在下面的方框中为她设计一个实验电路图。
(3)小红将数据填入表中,分析表中数据,得出: 同伴小明发现:电阻并联时的总电阻比各部分电阻都要小,而且当R2远大于R1时, 。
(4)我们知道电压表也是有电阻的,当它并联在电阻两端测电压时,对原电路会造成一定的影响.如图24所示,则电压表测出的电压值比真实值要 (大/小),当被测电阻阻值 时,电压表的测量值更接近真实值。
【答案】闭合开关前,滑片要移到阻值最大处
R并≈R1(R并接近R1)
小 远小于电压表数值
4.在“测量小灯泡的电阻”的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,阻值为10Ω左右,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
⑴请你在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接。
⑵开关闭合时,滑动变阻器的滑片P应移到______右____(选填“左”或“右”)端。
⑶调节滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时通过的电流为_____0.25____A,电阻为_____10___Ω。
⑷在完成以上实验后,小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如右图所示,通过分析图像发现灯丝的电阻是变化的,这是因为导体的电阻随____温度____的变化而变化。这种现象在生活中也有体现,例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝___容易__(选填“容易”或“不容易”)烧断。
考点五:串、并联求电阻大小(计算)
1、下面四对并联的电阻,总电阻最小的是( C )
A.两个4Ω的 B.一个4Ω,一个6Ω C.一个1Ω,一个8Ω D.一个2Ω,一个7Ω
2.1Ω和10Ω的电阻并联后的总电阻是R1,1Ω、10Ω和100Ω的三电阻并联后的总电阻是R2,则R1、R2的大小关系是( B )
A.R1R2 C.R1=R2 D.无法判断
3.学校照明电路的总电阻( C )
A.只开一盏灯时总电阻最小 B.不开灯时总电阻最小
C.所有灯都开着时总电阻最小 D.所有灯都开着时总电阻最大
4. 有一根粗细均匀的锰铜线,阻值为R,将其对折后的电阻是原电阻的( B )
A.1/2倍 B.1/4倍 C.1/8倍 D.2倍
5.已知:R1
6.现有阻值分别是2Ω,5Ω,8Ω和20Ω的电阻各一个,要获得4Ω的电阻可以将 的电阻 联;如果要获得10Ω的电阻,则应将 的电阻 联。
7.n个阻值相同的电阻,串联的总电阻与并联后的总电阻之比( B )
A.n:1 B.n2:1 C.1:n D.1:n2
8.将电阻R1、R2并联后接到某电源上,干路中的电流为I,则( )
A.R1中的电流为
B.电源电压为()I
C.R2上的电压为IR2
D.R1、R2上的电压之比为R2:R1