苏科版第十四章 欧姆定律2 变阻器备课课件ppt

14.2  变阻器 同步练习

一、单选题

1.在超导体研究领域，我国已处于世界先进水平．若能研制出常温下的超导体，则可以用它制作（　　）

A. 家用保险丝   B. 白炽灯泡的灯丝  C. 电炉的电阻丝   D. 远距离输电导线

【答案】D  

【解析】A、保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的．电阻为零无法将电能转化为内能，无法熔断，不符合题意；

B、灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，电阻为零无法将电能转化为内能，无法放热，不符合题意；

C、电炉丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，不符合题意；

D、根据焦耳定律Q=I2Rt，可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗为零，便可提高传输效率，符合题意．

故选：D．

（1）超导体的电阻为零，不会放热，所以电能无法转化为内能．

（2）超导体的电阻为零，也就避免了内能的损耗，适合做输电线路．

2.如图所示，电源电压保持不变，当变阻器滑片P滑到A端时，闭合开关S1和S2  ， 灯泡L恰好正常发光，以下说法正确的是（　　）
 

A. 滑片P仍在A端，开关S1断开， S2闭合，灯泡L仍正常发光
B. 滑片P仍在A端，开关S1闭合，S2断开，灯泡L仍正常发光
C. 滑片P滑到B端，同时闭合开关S1和S2，灯泡L仍正常发光
D. 滑片P滑到B端，开关S1闭合，S2断开，灯泡L仍正常发光

【答案】 B  

【解析】A、当变阻器的滑片滑至A端，闭合开关S1和S2  ， 变阻器和灯泡并联，此时灯泡两端的电压等于电源电压，灯泡正常发光；由于开关S1为干路中的开关，因此开关S1断开，电路为断路，灯泡不发光；

B、当开关S1闭合，S2断开，为灯泡的基本电路，并且灯泡两端的电压等于电源电压，故灯泡正常发光．
C、当滑片P滑到B端，同时闭合两个开关，灯泡被短路，因此灯泡不会发光；
D、当滑片P滑到B端，开关S1闭合，S2断开，变阻器和灯泡串联，因为串联电路中总电压等于各部分电压之和，因此灯泡两端的电压小于电源电压，故灯泡不会正常发光．
故选 B．

AB、当变阻器的滑片滑到A端时，变阻器与灯泡并联；根据灯泡两端的电压等于电源电压进行分析；
C、当滑片P滑到B端，同时闭合两个开关，根据电路的连接方式分析灯泡的情况；
D、当滑片P滑到B端，开关S1闭合，S2断开，变阻器和灯泡串联，根据串联电路电压的规律进行分析．知道电路的三种状态，会正确使用滑动变阻器，会根据滑动变阻器的不同位置正确识别电路，识别电路也是解答本题的关键．

3.我市正进行农村电网改造，对此下列分析错误的是（ ）

A. 如果用超导材料作为输电线，可大大降低输电过程中的电能损耗
B. 当输电电压增大时，输电线电阻也随着增大
C. 输电线中的电流是自由电子定向移动形成的
D. 改造时把细输电线换成粗输电线，可以减小输电线的电阻

【答案】 B  

【解析】A、如果用超导材料作为输电线，可大大降低输电过程中的电能损耗，所以利用超导体的零电阻可以实现远距离输电，故A正确；

B、影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积，当输电电压增大时，输电线电阻不变，故B错误；

C、输电线中的电流是自由电子定向移动形成的，但金属导体中的自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故C叙述正确；

D、将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的材料、长度不变，横截面积变大，故其阻值变小，故D叙述正确．

故选：B．

超导体的电阻为零，电流流过超导体时不会产生热量，凡是利用电流热效应工作的设备，都不能使用超导体．超导体适合制作输电导线和电动机线圈等；

影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积，当材料和长度都一定时，导线的横截面积越大，导线的电阻值就会越小．

4.关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（   ）           

A. 太阳能、风能、核能都是可再生资源                  

B. 光纤通信都是依靠超声波来传递信息的
C. 医院利用紫外线消毒是利用了无线电波               

D. 超导材料用于输电可以降低电能损耗

【答案】 D  

【解析】  A、太阳能、风能可以长期提供或再生，属于可再生能源；核能需要用到铀，像铀矿这类矿物能源，一旦消耗就很难再生，是不可再生能源．故A错误；

B、光纤通信是现代通信的主要传输工具，用来传输信息的工具是激光．故B错误；

C、紫外线是不可见光，是一种电磁波．故C错误；

D、超导材料的主要性能是电阻为零，如果用超导材料制成输电线，就可以大大降低输电过程中的电能损耗，故D正确．

故选D．

（1）在自然界中，有一些能源能够循环再生的，称之为可再生能源．有些能源不能够循环再生的能源称之为不可再生能源；（2）光纤已经成为现代通信的主要传输工具，它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少等优点，激光经多次反射能从光纤的一端传播到另一端；（3）紫外线是不可见光，是一种电磁波；（4）超导材料是一种电阻为零的材料．人们可以利用超导体的零电阻特性实现远距离大功率输电．

5.关于材料的应用，下列说法正确的是（   ）           

A. 用半导体材料制成LED灯的核心元件发光二极管     

B. 用超导材料制作白炽灯的灯丝
C. 用铜丝制作熔断器中的保险丝                  

D. 用铜丝密绕在瓷管上制成滑动变阻器

【答案】 A  

【解析】 A、LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故A正确；

B、白炽灯是利用电流的热效应工作的，超导体没有电阻，电流通过时不会产生热量，因此不能做灯丝，故B错误；

C、保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成，在电流过大时能自动切断电源．铜的熔点高，在电流过大时不能自动切断电源，不能起到保险的作用，故C错误；

D、为了更明显的改变电阻，当电阻丝长度改变相同，电阻率大的导体，电阻改变更明显，所以，电阻丝是用电阻率较大的合金线制成的，故D错误．

故选A．

（1）二极管是由半导体材料制成的；（2）超导体的电阻为零，电流通过时不能发热；（3）保险丝是采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成的；（4）滑动变阻器是通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻的，为了更明显的改变电阻，所以，电阻丝是用电阻率较大的合金线制成的．

6.在如图所示的电路中，电源电压和定值电阻R的阻值都保持不变，闭合开关，当滑片由A端滑到B端的过程中（）
 

A. 电阻R两端的电压保持不变             B. 电阻R的功率不断变小
C. 滑动变阻器两端的电压不断变小                    D. 电路的总功率不断变大

【答案】 B  

【解析】当滑片由A端滑到B端的过程中，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；
根据I=可知，电路中的电流变小；
根据U=IR可知，定值电阻R两端的电压变小；
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压不断变大；
根据P=UI可知，电阻R的功率不断变小、电路的总功率不断变小．
故选B．

7.2012年9月，德国莱比锡大学的研究人员宣布了一项研究进展：石墨颗粒能够在室温下表现出超导性．利用超导材料电阻为零的特性，你认为超导材料最适合用来做（　　）

A. 电动机线圈      B. 白炽灯丝       C. 电炉丝    D. 保险丝

【答案】 A  

【解析】白炽灯的灯丝、电炉丝、保险丝，是利用电热的，不能用超导材料，电动机线圈是利用电流获得动力，电流产生的电热量越少越好，可以用超导材料，故A正确，BCD错误．故选A．

本题考查超导现象的应用，生活中不需要电热的地方可以用超导材料，而需要电热的地方不能用超导材料．

8.在如图所示电路中，电源电压不变．当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时，下列说法正确的是（  ）

1.  灯泡的亮度不变          B. 电路的总电阻减小          

C. 电压表的读数变小          D. 电流表的读数变小

【答案】 A  

【解析】闭合开关S后，滑动变阻器R与灯泡L并联，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源电压；

因为电源的电压保持不变，所以移动滑片时，电压表V的读数不变，故C不正确；

因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以移动滑片时，通过灯泡L的电流不变，实际功率不变，即电流表的示数不变，亮度不变，故A正确，D不正确；

当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时，接入电路中的电阻变大，由I= 可知，该支路的电流变小；因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小，由R= 可知，电路中的总电阻增大，故B不正确．故选A．

闭合开关S后，滑动变阻器R与灯泡L并联，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源电压；根据电源的电压可知电压表示数的变化；根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流和实际功率不变；根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知该支路电流的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化．

二、填空题

9.超导体的应用有十分诱人的前景．假如有一天，科学家研制出室温下的超导材料，那么下面哪一个用电器的效率可大大提高？________ 

A．白炽灯     B 电风扇     C 电水壶     D 电饭锅

理由：________．

【答案】 B；超导体的电阻为零，用超导材料做电动机的线圈可以减少电能损耗  

【解析】假如科学家已研制出常温下就能使用的超导体，超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零．当电阻为零时用超导材料做电动机线圈可以减少电能损耗，也可用作输电导线等．所有利用电流热效应工作的电阻都不能用超导体制作．A、C、D中都是利用电流热效应工作的，B电风扇中有线圈，若用超导体来做可减少电能的损耗，故B正确． 

故答案为：B；超导体的电阻为零，用超导材料做电动机的线圈可以减少电能损耗．

超导现象是电阻为零的现象，超导体适合制作输电导线和电动机线圈等．

10.石墨烯具有优异的光、电、力等特性，在诸多方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作________（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）。这一特点可以在生活中用于________（选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“白炽灯的灯丝”）。   

【答案】 超导体；电动机线圈  

【解析】石墨烯在一定条件下电阻可以降为零，这样的材料叫做超导体。超导体的电阻为0，电饭煲发热丝、小灯泡的灯丝都是利用电流热效应工作的，它们不能使用超导体；电动机线圈与电流的热效应无关，可以使用超导体。
超导材料的电阻为零，故电流通过导体的时候不会产生热量，可以把所有的电能转化为机械能。

11.如图所示，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路，R1为定值电阻．当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时： 

（1）电流表示数将________，电压表的示数将________．(均填“减小”“不变”或“增大”）   

（2）此装置可作为压力计使用，为使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，应把________ （填“电流表”或“电压表”）改装为压力计．   

【答案】 （1）减小；增大（2）电压表  

【解析】（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，当A板上压力增大时，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流减小，则电流表示数变小；
由U=IR可知：定值电阻R1两端的电压变小，由于电源电压不变，根据串联电路的电压特点可知：电压表示数变大。
（2）由电路图可知，当压力增大时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，滑动变阻器分压变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，电路电流变小，电流表示数变小，因此为使压力增大时，压力计的示数增大，应把电压表改装为压力计。
故答案为：（1）减小；增大；（2）电压表。
（1）首先根据电路图分析电路的连接方式，然后结合欧姆定律和滑动变阻器接入电路电阻的变化判断电流表的示数的变化。根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电压表的示数的变化；
（2）分析电压表和电流表随压力增大其示数如何变化，示数增大的电表可改装为压力计。

12.如图所示的电阻箱的示数为________Ω． 

【答案】 1103  

【解析】电阻箱的示数：1×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+3×1Ω=1103Ω． 

故答案为：1103．

电阻箱的读数方法：用△所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加，就可得出电阻箱的示数．

13.变阻器是通过改变接入电路中电阻线的________  来改变电阻的，如图所示，把滑动变阻器B、D端接入电路时，要使变阻器连入电 路部分的电阻增大，则滑片P应向________ （填“左”或“右”）滑动。

【答案】 长度；左  

【解析】（1）在材料和横截面积不变的情况下，移动滑片，改变连入电路电阻丝的长度，改变连入电路的电阻．

（2）要使变阻器连入电 路部分的电阻增大，就是滑片P离下端的接线柱距离变大，所以P应向左移动。
（1）电阻大小的影响因素：电阻的长度、横截面积、材料，在横截面积和材料一定时，电阻越长，电阻越大．
（2）滑动变阻器和用电器串联时，移动滑片，接入电路的电阻变化，总电压不变，电流改变．如果滑动变阻器和用电器是并联的，滑动变阻器只能改变本支路的电流，不能改变其他支路的电流．

14.有几位同学拿来一个滑动变阻器，看到铭牌上标有“20Ω  1A”的字样，其中20Ω的意义是________ ，1A的意义是________ 。

【答案】 滑动变阻器最大电阻是20Ω　；允许通过的最大电流是1A  

【解析】滑动变阻器铭牌标有“20Ω，1A”，20Ω表示滑动变阻器最大电阻是20Ω；1A表示允许通过的最大电流是1A。

故答案为：滑动变阻器最大电阻是20Ω；允许通过的最大电流是1A。

滑动变阻器的铭牌上标有滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流。

15.如图9所示电路中，电源电压保持12V电压不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样， 定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表使用的量程是0～3V。为了保证电路的安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为________ Ω。

【答案】 18  

【解析】

三、解答题

16.小明在学习了电和热之后，知道通过减小导体的电阻能减小电流通过导体的发热功率，小明就想能不能改用超导材料来制作电视机里的电子元件呢？如果真的生产出了这样的电视机，你能想象一下它的外形与现在的电视机有什么不同吗？（至少说出两点，并阐明理由）家用电器的额定功率．   

【答案】 除了电热器以外，很多电子元件都是要求电阻越小越好，因此可以使用超导体，电视机不是电热器能改用超导材料来制作电视机里的电子元件； 

如果能把超导材料应用于电视机来制作电子元件，这样可以减小能量消耗，避免元件发热，电视机的外壳上不用再设计散热窗，电视机的体积可以大大缩小．

【解析】超导是超导电性的简称，它是指金属、合金或其它材料在低温条件下电阻变为零，电流通过时不会有任何损失的性质； 

如果能把超导材料应用于实际，用来制作电子元件，不必考虑散热．

17.超导体是指科学实验中，当导体在很低的温度时（约在负100℃﹣负200℃），导体的电阻变为零．这时电灯能否工作？电饭锅能否工作？   

【答案】 解:导体若没有了电阻，就不能产生热量，所以利用电流热效应工作的用电器将不能工作，不是利用电流热效应工作的用电器能工作．白炽灯和电饭锅都是利用电流热效应工作的，所以都不能正常工作．

【解析】结合焦耳定律可知，利用电流热效应工作的用电器必须具有电阻，不然无法产生热量.

18.请将下图中的器材连接组成电路，测量小灯泡的电阻，并根据你连接的电路，说明要使灯泡两端的电压减小，滑动变阻器的滑片应怎样移动。

【答案】 ，
要使灯泡分压减小，滑动变阻器的滑片要向左滑动.

【解析】测量灯泡的电阻时，电流表、滑动变阻器以及电源、开关等于灯泡串联，电压表与灯泡并联，电源电压为3节电池，电压表选0-15V量程，电流表选0-0.6A量程，并且正入负出，滑动变阻器要一上一下，如图：，当灯泡分压减小时，滑动变阻器分压变大，滑片要向左滑动.

测量灯泡的电阻时，用电流表测量灯泡的电流，电压表测量电压，滑动变阻器连接要一上一下.