16.4 变阻器 尖子生同步培优小练 2021-2022学年人教版物理九年级全一册（含答案）

2021-2022年九年级（上）物理尖子生同步培优小练（人教版）
16.4 变阻器
一、单选题（本大题共14小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．电阻箱是一种箱式电阻器。如图所示，该电阻箱的读数是（　　）
A．2481Ω B．2841Ω C．24189Ω D．1842Ω
2．如图的电路中，在a、b两点间接入一个滑动变阻器，要求闭合开关后，当滑片P向右滑动时，灯泡变亮。则如图的四种接法中正确的是（　　）
A．B．C．D．
3．在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗，则下列接法正确的是（　　）
A．M接A，N接B B．M接A，N接D
C．M接C，N接B D．M接C，N接D
4．小明学习了电学后，对以下电学知识的理解正确的是
A．用带正电的物体甲接触不带电的物体乙，正电荷从甲转移到乙，使得乙物体也带正电
B．两个物体摩擦时，原子束缚电子本领强的物体通常显正电
C．绝缘体不容易导电是其内部几乎没有自由电荷
D．四个轻质小球，甲吸引乙，乙排斥丙，丙吸引丁，如果丁带正电，那么甲一定带正电
5．如图所示，用滑动变阻器控制灯的亮度，若要求滑片P向C端滑动时灯变亮，则变阻器连入电路中正确的接法是（ ）
A．C接M，D接N B．A接M，B接N
C．C接M，A接N D．A接M，D接N
6．如图所示的电位器是变阻器的一种，某同学把它与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度；现想使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，以下接法正确的是（ ）
A．将A、B两个接线柱分别接入电路 B．将A、C两个接线柱分别接入电路
C．将B、C两个接线柱分别接入电路 D．以上连接方法都正确
7．关于电流、电压和电阻，下列叙述中有几句话是正确的（　　）
①电流是自由电子定向移动形成的
②导体中通过的电流越大，它的电阻越小
③有电流通过的小灯泡，其两端不一定有电压
④滑动变阻器要与被控制电路串联
⑤相同材料、粗细不同的导体，粗导体的电阻比细导体的电阻小
⑥导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越大
A．1 B．2 C．3 D．4
8．关于滑动变阻器的原理，下列说法正确的是（ ）
A．通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变自身的电阻
B．通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻
C．通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变自身的电阻
D．通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变接入电路中的电阻
9．如图所示，有关滑动变阻器的使用，说法正确的是（　　）
A．接线柱C、D端接进电路为定值电阻
B．接线柱A、B端接进电路为一根导线
C．C、B端接进电路，电流方向为C→P→B
D．A、C端接进电路，向D端移动滑片P，电阻增大
10．如图所示，在m、n两点间接一滑动变阻器来控制电灯的亮度，电路图的上方为滑动变阻器的结构示意图，要求变阻器的滑片向右滑动时，电灯逐渐变亮，则变阻器连入电路的方式应采用
A．m接a，n接b B．m接d，n接b C．m接b，n接a D．m接c，n接d
11．下列说法中正确的是（　　）
A．导体对电流的阻碍作用越大，导体的电阻越小
B．滑动变阻器不管怎样接到电路中都能起到改变电阻的作用
C．在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片要调到阻值最小
D．滑动变阻器在电路中不仅能起到改变电阻的作用，而还能改变电路中的电流
12．当将滑动变阻器的滑片P向右移动时，图中的哪一种连接方法可使滑动变阻器连入电路部分的电阻增大（　　）
A．B．C．D．
13．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表和电压表示数变化情况（　　）
A．电流表变大，电压表变小 B．电流表变小，电压表变小
C．电流表变大，电压表变大 D．电流表变小，电压表变大
14．高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费，有同学结合所学物知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法中正确的是（　　）
A．称重表相于一个电压表 B．电路中的R1是没有作用的
C．当车辆越重时，称重表的示数越小 D．当车辆越重时，称重表的示数越大
二、填空题（本大题共4小题）
15．制作电子拉力计
叶子姐姐利用学过的物理知识设计了一个拉力计，图甲是其原理图，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与false间的摩擦不计），ab是一根长5cm的均匀电阻丝，其阻值为25Ω，已知该弹簧伸长的长度false与所受拉力F间的关系如图乙所示（拉力为0时，滑动触头P在电阻丝最左端a点），电源电压U=3V，电流表的量程为0~0.6A，请回答：
（1）为了保证电流表安全使用，拉力F的最大值是_________N.
（2）在图丙所示的电流表盘上标出拉为0N、200N、300N时对应的刻度值.
16．如图所示的装置中，滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”字样，连接情况如图所示。
（1）滑动变阻器上标的“20Ω”表示________；
（2）闭合开关前，应将滑片移动到________端（填“A”“B”）；
（3）闭合开关后，当滑片向左移动时，电流表的示数变________（填“大”或“小”）。
17．如图所示是插入式电阻箱的结构示意图，它的最大阻值___________，AB两个接线柱之间的电阻值是___________
18．滑动变阻器上标有“false，2A”字样，其中“false”表示此变阻器的________________________，“2A”表示______________.如图所示若AP段的电阻为8欧，那么连接A、C接线柱时，变阻器接入电路的阻值是___欧，连接A、B接线柱时，变阻器接入电路的阻值是________欧；连接B、C接线柱时，变阻器接入电路的阻值是________欧.
三、解答题（本大题共1小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程）
19．用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。
(1)实验室中有一铭牌上标有“20 Ω 2 A”字样的滑动变阻器,如图所示。若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去,共有_______种接法;“20 Ω”指的是________接线柱间的电阻值,“2 A”指的是___________________________________。
(2)现再给电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在如图中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移灯泡变暗_____________________。
(3)如果你还想知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再____________联一个电流表,并增加___________根导线。
参考答案
1．A
【解析】由图知，电阻箱的读数为
2×1000Ω+4×100Ω+8×10Ω+1×1Ω＝2481Ω
故选A。
2．D
【解析】要使滑片右移时，灯泡变亮，电流变大，滑动变阻器接入电阻减小，则接入电路的必须为右侧部分，故滑动变阻器应接入右下的接线柱；因上面的两个接线柱都接在同一个导线上，故上面接线柱接哪一个均可，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】滑动变阻器的滑片右移，灯泡变暗，电源电压不变，电流变小，电阻变大，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长。下面的接线柱一定接入C，上面的接线柱接A或B。
故选C。
4．C
【解析】A. 用带正电的物体甲接触不带电的物体乙，是负电荷从乙转移到甲，使得乙物体也带正电，故A错误；B. 两个物体摩擦时，原子束缚电子本领强的物体通常得到电子，所以显负电，故B错误；C. 绝缘体不容易导电是其内部几乎没有自由电荷，故C正确；D. 四个轻质小球，乙排斥丙，说明两者一定都带电，且带同种电荷；甲吸引乙，甲有两种可能，一是带异种电荷，二是不带电，故根据选项中的描述，不能确定甲一定带正电，故D错误。故选C.
5．C
【解析】滑动变阻器的滑片向C端移动，灯泡变亮，电路中电流变大，电源电压不变，电路的总电阻变小，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，下面的接线柱一定接入C，上面的接线柱接A或B。
故选C。
6．C
【解析】电位器是变阻器的一种，电位器通过触头的转动从而改变电阻，是由于当触头转动以后改变了连入电路中电阻丝的长度；要使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，说明电路中的电流变大，所以电位器接入电路中的电阻应变小，应将滑片右边部分接入电路，即将B、C两个接线柱分别接入电路。
故选C。
7．B
【解析】①电流是由于电荷的定向移动形成的，故形成电流，可以是正电荷、可以是负电荷，也可以是正负电荷同时移动形成的，故此项说法错误；
②当导体两端电压一定时，导体中通过的电流越大，说明它的电阻越小，题中没有“电压一定”这个条件，故此项说法错误；
③电压是形成电流的首要条件，小灯泡有电流通过，则小灯泡两端一定有电压，故此项说法错误；
④滑动变阻器如果与用电器并联，则不能改变用电器所在支路的电阻，不能起到保护作用和改变电流的作用，所以滑动变阻器要与被控制电路串联，故此项说法正确；
⑤影响导体电阻的大小的因素有：长度、横截面积和材料，还与温度有关，因此相同材料、粗细不同的导体，其长度不确定，阻值大小无法判断，故此项说法错误；
⑥电阻是表示物体对电流的阻碍作用，导体的电阻越大，表明它对电流的阻碍作用越大，故此项说法正确；
综上所述可知，④⑥说法正确。
故选B。
8．B
【解析】滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路部分电阻线的长度来改变电阻的，从而逐渐改变电路中的电流的大小，故ACD错误，B正确。
故选B。
9．D
【解析】A．接线柱C、D端接进电路时，相当于一根导线，故A错误；
B．接线柱A、B端接进电路时，相当于一个定值电阻，故B错误；
C．C、B端接进电路，电流方向可能为C→P→B，也可能为B→P→C，故C错误；
D．A、C端接进电路，向D端移动滑片P，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，故D正确。
故选D。
10．B
【解析】A、当m接a，n接b时，相当于往电路中接入一段导线（金属杆），无论滑片怎样移动，电灯亮度不会发生变化，故A不符合题意；
B、当m接d，n接b时，滑片向右滑动时，接入电路的电阻变小，根据欧姆定律false可知电路中电流变大，电灯会变亮，故B符合题意；
C、当m接b，n接a时，相当于往电路中接入一段导线（金属杆），无论滑片怎样移动，电灯亮度不会发生变化，故C不符合题意；
C、当m接c，n接d时，相当于往电路中接入一个定值电阻，无论滑片怎样移动，电灯都不会发光或很暗，且亮度不变，故D不符合题意．
故选B．
11．D
【解析】A. 导体对电流的阻碍作用越大，导体的电阻就越大；故A错误；B. 滑动变阻器使用时，必须上下接线柱任选一个；故B错误；C. 滑动变阻器使用时，滑片要滑到阻值最大处，起到保护电路的作用；故C错误；D. 滑动变阻器通过改变连入电路中电阻线的长度，改变电阻的大小，从而改变电路中的电流；故D正确；故选D.
12．A
【解析】滑动变阻器的接线方式是一上一下，如果同接上面两个接线柱，则变阻器的电阻丝未接入电路，接入电路的阻值为0；如果同接下面两个接线柱，则变阻器以最大值接入电路；在正确地接线后，如果滑片向远离下接线柱端移动，则变阻器接入电路的阻值增大；滑片靠近下接线柱端，则变阻器接入电路的阻值减小。
故选A。
13．B
【解析】由图知，滑动变阻器与电阻R串联，电压表测的是电阻R两端的电压，电流表测的是整个电路的电流，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增加，整个电路中的电阻增大，根据欧姆定律知，电路中的电流减小，电流表的示数变小；根据串联电路分压的特点知，滑动变阻器分压的电压增大，故电压表的示数将减小。
故选B。
14．D
【解析】A．称重表与电阻串联，应为电流表，故A错误；
B．当物体很重，滑片滑到最下端，如果没有电阻R1，会造成电源短路，烧坏电源和电流表，因此电路中的R1具有保护称重表的作用，故B错误；
CD．当车辆越重时，滑片向下滑，R的阻值变小，电路的电流变大，所以称重表的示数越大，故C错误，D正确。
故选D。
15．400
【解析】(1)[1]电流表的量程为0~0.6A，所以电路的最大电流为0.6A，此时电路的电阻
R=false=false=5false，
已知false是一根长5cm的均匀电阻丝，其阻值为25Ω，则1cm的电阻丝阻值为5Ω，即5Ω/cm，所以当电路的电阻为5Ω时，连入电路电阻丝的长度为1cm，则弹簧伸长了5cm-1cm=4cm；由图乙知，当弹簧伸长了4cm时，拉力为400N，即拉力false的最大值是400N；
(2)[2]当拉力为0N时，由图乙可知，弹簧的伸长量false，此时电阻丝全部接入电路中，其阻值为25Ω，此时电路的电流：
I1=false，
即在0.12A处标上0N；
当拉力为200N时，由图乙可知，弹簧的伸长量false，连入电路的电阻丝的长度为5cm-2cm=3cm，所以此时滑动变阻器的电阻：
R2=3cmfalse=15false,
此时电路的电流I2=false=0.2A，即在0.2A处标上200N；
当拉力为300N时，由图乙可知，弹簧的伸长量false，连入电路的电阻丝的长度为5cm-3cm=2cm，所以此时滑动变阻器的电阻：
R3=2cmfalse=10false，
此时电路的电流I3=false=0.3A，即在0.3A处标上300N．
所以标出对应的刻度值如图：
16．这个变阻器的最大电阻值是20Ω B 大
【解析】(1)变阻器铭牌上常标着两个数据：电阻和电流，其中“20Ω”表示这个变阻器的最大电阻值是20Ω；“0.5A”表示允许通过的最大电流是0.5A。
(2)[2]闭合开关前，应将滑片移动到阻值最大处，故将滑片移到B端。
(3)[3]闭合开关后将变阻器的滑片P向左移动过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可得，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。
17．15Ω 7Ω
【解析】[1]该电阻箱的最大电阻就是将所有电阻串联，根据串联电路的电阻规律可得，最大电阻为
false
[2]根据图可知，AB间接入电路的电阻为
false
18．最大阻值为20欧 允许通过滑动变阻器的最大电流是2A 8 20 12
【解析】[1][2] 滑动变阻器上标有“false，2A”字样，“false，2A”是滑动变阻器的铭牌，铭牌上的false代表的是滑动变阻器的最大阻值，而2A代表的是允许通过滑动变阻器的最大电流值；
[3] 连接A、C接线柱时，滑动变阻器的AP段接入了电路，因此变阻器接入电路的阻值是false；
[4] 连接A、B接线柱时，滑动变阻器整个电阻丝都被接入了电路，因此滑动变阻器此时接入电路的阻值就是它的最大阻值：false；
[5] 连接B、C接线柱时，滑动变阻器的BP段接入了电路，因为AP段的电阻为false，总电阻为false，所以BP段的电阻为：false．
19．3A、B滑动变阻器允许通过的最大电流值为2 A串一
【解析】（1）由图1可知，滑动变阻器有三个接线柱，若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去，则有AC、BC、AB三种接法；“20Ω”是滑动变阻器的最大阻值，指的是AB接线柱间的电阻值。“2A”是滑动变阻器允许通过的最大电流值为2 A。
（2）用滑动变阻器改变小灯泡的亮度，滑动变阻器与小灯泡串联，当滑动变阻器的滑片向右移灯泡变暗，说明电路中的电流变小，变阻器连入电路的阻值变大，故应将滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图：
（3）想知道电路中电流值的改变情况，可以用电流表测电路中的电流，因为电流表是串联使用的，所以在电路中再增加一根导线把电流表串联连入电路即可。