【人教版】九上物理 16.4 变阻器(课件+同步练习+视频素材)
展开人教版九年级物理 第十六章《电压 电阻》
第4节 变阻器
精选练习
一、夯实基础
1.如图1所示是滑动变阻器的结构示意图。变阻器连入电路时,有四种接法可起变阻作用,它们分别是接 、接 、接 和接 (用字母表示)。通俗的说,变阻器只有接 两个接线柱才起变阻作用。
【答案】AD,AC,BD,BC;一上一下。
【解析】滑动变阻器四个接线柱,使用时只能选用两个:上面金属CD接线柱选用一个,下面电阻线AB接线柱选用一个(一上一下)。若用了AB接线柱,则相当于一个定值电阻,移动滑片时不能改变电阻;若用了CD接线柱,则相当于一条导线,电阻为0,且移动滑片也不能改变电阻。
2.在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中,滑动变阻器应 (选填“串联”或“并联”)在电路中。如图2所示的滑动变阻器,当使用 两个接线柱时,不能达到改变电流的目的。
【答案】 串联;AB或CD。
【解析】在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中,滑动变阻器为了改变电流,应串联在电路中。应该使用“一上一下”两个接线柱,当使用AB两个接线柱时,相当于一个定值电阻,不能达到改变电流的目的;当使用CD两个接线柱时,相当于一条导线,也不能达到改变电流的目的。
3. 一滑动变阻器上标有“50Ω 2A”的字样,它表示的意义是______,如图3所示的滑动变阻器,如果滑片向左滑动电阻变大,应该接 ______。(填字母)
【答案】 此滑动变阻器的最大阻值是50Ω(或此滑动变阻器的阻值调节范围是0~50Ω);允许通过的最大电流为2安;BC(或BD).
【解析】50Ω表示的意思是该滑动变阻器的最大阻值是50Ω.2A表示允许通过的最大电流为2安;如果滑片向左滑动电阻变大,应该接BC(或BD)接线柱,这时滑片右侧的电阻丝接入电路(即PB部分接入电路).
4.要改变电路中电流的大小,需将滑动变阻器 ______在电路中,而且要 ______ 各选一个接线柱,接通电路前,要将滑动变阻器滑片P移到使滑动变阻器接入电路的阻值______的位置,这样可以起到______的作用.
【答案】串联;上下;最大;保护电路.
【解析】(1)滑动变阻器和用电器串联后,可以通过改变接入电路中电阻丝的长短来改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流;
(2)如果都接上面的接线柱,滑动变阻器接入电路的阻值为0;如果都接下面的接线柱,滑动变阻器接入电路的阻值为定值;所以要采用一“上”一“下”的连接方式.
(3)接通电路前,滑动变阻器的滑片必须移到阻值最大处;
(4)滑动变阻器的作用:保护电路,改变电流.
5.实验室常用滑动变阻器的“变阻”是改变其接入电路中电阻线的( )
A.长度 B.材料 C.温度 D.横截面积
【答案】A
【解析】滑动变阻器实现变阻是通过改变连入电路中电阻丝的长度实现的,实际上材料、横截面积没有变,可以忽略温度的影响。所以选A。
6. 如图4所示,当滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路后电阻变大的是( )
【答案】 D。
【解析】选项A用了下面的两个接线柱,不能不能改变电阻;选项B滑片向左移动时,连入电路的电阻变小;C与B本质相同,滑片向左移动时,连入电路的电阻变小;只有选项D正确。
7. 如图5所示,变阻器接入电路中.当滑片向左滑动时,要使电阻减小,下列接法正确的是( )
A. C和D B. A和D C. B和A D. B和D
【答案】B。
【解析】当滑片向左滑动时,要使电阻减小,接线柱应该一上一下各选一个,把电阻线AC(D)部分接入电路。
8.如图6所示是滑动变阻器的四种接线方法。当滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大的是( )
A. 甲 B. 乙 C.丙 D. 丁
【答案】A。
【解析】当滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,接线柱应该一上一下各选一个,电阻线变长,应该选A。图乙是变小的,图丙与丁不能改变电阻。
9.在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中,电路如图7所示,闭合电键前,应将滑片移动到位置
处(选填“a”或“b”);闭合电键S,将滑片慢慢移动到变阻器中间位置,观察到电流表的示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。实验中,不能将滑片移动到变阻器阻值最小的位置,原因是 。
【答案】b,变大,滑片移动到变阻器阻值最小的位置时,连入的阻值为0,会发生电源短路。
【解析】闭合电键前,为保护电路,滑片P应移到变阻器的b端,使连入电路中的电阻最大,将滑片慢慢移动到变阻器中间位置,变阻器连入电路的电阻变小,观察到电流表的示数变大;若把滑片移动到变阻器阻值最小的位置时,变阻器连入电路的阻值为0,会发生电源短路。
10.在图8所示的电路中,变阻器连入电路的电阻线是______部分(选填“aP”、“Pb”或“ab”),当油箱中的液面下降时,电路中的电阻将_______,电表示数随之_______。(后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】“Pb”;变大;变小。
【解析】滑动变阻器连入电路的电阻线是 “Pb”部分,当油箱中的液面下降时,浮标升高,变阻器的滑片p上滑,连入电路中的电阻将变大,电源电压不变,根据I=U/R可知电流变小,即电流表的示数随之变小。
11. 在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中,所用变阻器上标有“20Ω 2Α”字样,其中“2Α”表示 。在图9所示电路中,为了使变阻器滑片P向右滑动时电流表的示数变大,应将变阻器的 接线柱(选填“A”、“B”)与电流表相连;闭合电键前,滑片P应移到变阻器的 端(选填“A”、“B”),此时接入电路的电阻为 欧。
【答案】允许通过的最大电流2安; B;A; 20。
【解析】变阻器上标有“20Ω 2Α”字样,其中“2Α”表示允许通过的最大电流2安。使变阻器滑片P向右滑动时电流表的示数变大,变阻器连入电路中的电阻应该变小,应将变阻器的填B接线柱与电流表相连;
闭合电键前,为保护电路,滑片P应移到变阻器的A端,使连入电路中的电阻最大,此时接入电路的电阻为20欧。
12.电位器是变阻器的一种,它可以用来改变收音机的音量.小红买了一个电位器,如图10所示.如果把它与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,请仔细观察,现想使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗,下列连法正确的是( )
A. 连接A、C B. 连接B、C C. 连接A、B D.以上都不正确
【答案】C。
【解析】现想使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗,则电阻变大,应该连接A、B 部分,所以选C。
13. 在“用滑动变阻器改变电路电流”实验中,实验室提供的实验器材如图11中所示。请你设计电路,要求:闭合电键后,小灯发光,当滑动变阻器的滑片P自中点向左移动时,电流表的示数不断变大。在方框中画出你设计的电路图 。 在连接电路时,电键应处于 状态(选填“断开”或“闭合”),电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。
【答案】电路图如A;断开,串联。
【解析】小灯与滑动变阻器串联,变阻器左边的电阻线接入电路中;在连接电路时,电键应处于断开状态,电流表应串联在被测电路中。设计的电路图如图11A。
14.(1)如图12是“用滑动变阻器改变电路中的电流”的实验,要求向右移动滑片时,电流表的示数变小。请用笔画线代替导线连接电路,此时你连入电路中的电阻线是 段(选填“AP”、“BP”或“AB”)。
【答案】见图12A;AP。
【解析】向右移动变阻器的滑片时,电流表的示数变小,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,应把AP部分连入电路中。
(2)在图10所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,补上后要求:电压表测小灯两端的电压且闭合电键后当变阻器的滑片向右移动时,灯泡变亮(导线不能交叉)。
【答案】见图10A。
【解析】电压表与小灯并联,当变阻器的滑片向右移动时,灯泡变亮,变阻器连入电路的电阻变小。
二、巩固与提高
15. 在如图13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C,N接D
C. M接C,N接B D. M接A,N接D
【答案】C。
【解析】要求滑片 P向右端滑动时灯逐渐变暗,则电阻值变大,电阻线CB(A)部分接入电路,所以M接C,N接B.
16. 如图14所示,将滑动变阻器连入电路,要求当滑片P向左移动时,电路中的电流增大,则滑动变阻器连入电路的接线柱应是( )
A. A和B B. B和C
C. A和D D. B和D
【答案】C。
【解析】当滑片P向左移动时,电路中的电流增大,则滑动变阻器连入电路的阻值变小,电阻线AC(D)部分接入电路,所以选C.
17.如图15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
【答案】D。
【解析】A.接线柱C、D端接进电路,阻值为0,所以该选项错误;
B.接线柱A、B端接进电路,为一定值电阻,所以该选项错误;
C.C、B端接进电路,电流方向不一定为C→P→B,也可能是B→P→C,所以该选项错误;
D.A、C端接进电路,向D端移动滑片P,电阻增大,正确。
18.电阻是导体对电流的 作用,在图16中A、B为两根横截面积相同的铜线,则A铜线的电阻比B铜线的电阻 (选填“大”、“小”);如图17是电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,若将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时,接入电路的电阻值 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】阻碍,大,变大。
【解析】电阻是导体对电流的阻碍作用,在图6中A、B为两根铜线,横截面积相同,A的长度大,则A铜线的电阻比B铜线的电阻大;如图5是电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,若将b、c接入电路,电位器右边部分连入电路,逆时针转动旋钮时,连入电路部分的长度变大,则接入电路的电阻值变大。
19.图18为某同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图。该原理图中,R2为 。若车重表是由电流表改装而成,现将它串联在图中位置,则当车越重时,车重表的示数将 ,若车重表是电压表改装而成的,现将它与R1并联,则当车越重时,车重表的示数将 (选填“越大”、“不变”或“越小”)。
【答案】滑动变阻器;越大;越大。
【解析】①由电路图可知,R1为定值电阻,具有保护电路的作用,R2为滑动变阻器;
②当车越重时,滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路总电阻越小,根据I=U/R可知:电压一定时,电路总电阻越小,电路中电流越大,即车重表的示数变大;
②若车重表是电压表改装而成的,现将它与R1并联,当车越重时,滑动变阻器接入申路的电阻越小,电路总电阻越小,电路中电流越大,根据U1=IR1可知,电阻R1两端的电压越大,即车重表的示数越大。
20. 如图19所示,在图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔线代替导线连接电路,要求电键S闭合后,向右移动滑动变阻器的滑片时,电流表示数变大,灯L变亮。
【答案】见图19A。
【解析】向右移动滑动变阻器的滑片时,电流表示数变大,灯L变亮,变阻器连入电路的电阻变小。
21.在图20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。要求当滑片P向左移动时,灯L亮度不变且电流表示数变小。
【答案】见图20A。
【解析】因为灯L亮度不变且电流表示数变小,所以灯与变阻器并联,根据电路情况,可以让电流表测干路的电流。
22. 在图21所示电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,补上后要求:①电压表测小灯两端的电压。②闭合电键,当变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大。
【答案】见右图。
【解析】电压表与小灯并联,当变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大,电流变大,变阻器连入电路中的阻值变小,应该用右边的接线柱。
23. 在图22所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。要求:闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数变小,小灯亮度不变。
【答案】见右图。
【解析】灯与变阻器并联,电流表测干路中的电流。
24. 如图23甲所示,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到_________端(选填“a”或“b”);闭合开关S,向左调节滑动变阻器P,电流表A的示数逐渐_______(选填“变大”、“不变”或“变小”),小灯的亮度_______(选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。如乙图所示,通过灯L的电流为_______安。
【答案】b;变大;变亮;0.3。
【解析】闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到接入电路阻值最大处,根据电路图滑动变阻器的滑片P应滑到b端接入电路阻值最大。向左调节滑动变阻器P,变阻器连入电路的阻值变小,所以电流表A的示数逐渐变大,小灯泡变亮,电流表A的示数如乙图所示,电流表使用量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过灯L的电流为0.3A.
25. 如图24所示,滑动变阻器上标有“10Ω 2Α”字样,当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路的阻值为_________欧;当滑片位于中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为_________欧;当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为_________欧。
【答案】10Ω;5Ω; 0。
【解析】当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大值10欧;当滑片位于中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为5欧;当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0欧。
26. 如图25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________端(选填“左”或“右”).
(2)滑片向B端滑动时,小灯泡________(选填“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________.
【答案】(1)左;(2)变亮;(3)滑动变阻器同时把下面两个接线柱接入电路。
【解析】(1)实际连接实物的过程中,开关应断开,滑动变阻器滑片移到阻值最大处,下端选择的是A接线柱,因此滑片移到B端;(2)滑片向B端滑动时,接入电路的电阻变小,电流变大,故灯变亮;(3)如果滑动变阻器同时接下面两个接线柱A、B,滑动变阻器阻值全部接入电路,滑动变阻器被成为定值电阻,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电表示数都不变,而且灯泡的亮度比较暗。
27. 如图26是用滑动变阻器改变电流大小的电路图及有关元件示意图,用笔画线代替导线,按电路图连接对应的实物图。
【答案】见图。
【解析】根据电路图连接实物图,可采用“电流流向法”,从电源的正极出发,按照电流的流向,依次串联;连接滑动变阻器时,要“一上一下”的原则.
28. 某小组同学通过实验探究导体的电阻与哪些因素有关。如图15所示,他们在常温下将横截面积、长度不同的铁丝接入电路的MN两点间,利用电流表和电压表测量后计算出阻值,将数据记录在表一、表二中。
①分析比较实验序号______________可得出的初步结论是:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。
②分析比较实验序号(1、2、3)可得出的初步结论是:常温下,___________________。
③请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论。
(a)分析比较(1与6)、(2与5)或(3与4)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,__________________________________________。
(b)分析比较(1与6)、(2与5)和(3与4)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,__________________________________________。
④他们继续分析表一和表二的数据及相关条件,发现无法得到导体的电阻与材料的关系。请你在表三中为他们在添加两组符合要求的材料(填表三______),并将所得实验数据与上述两表中实验序号_______的数据进行比较,进一步探究导体的电阻与材料的关系。
【答案】①4、5和6;②导体的材料、横截面积相同,导体的电阻与长度成正比。③(a)导体的材料相同,若导体长度与横截面积的比值相同,则导体的电阻相同。(b)导体的材料相同,若导体长度与横截面积的比值越大,则导体的电阻越大。④铜丝、1.0、0.2;铝丝、1.0、0.2;一。
【解析】本实验探究导体的电阻与长度、横截面积、材料的关系,由于有三个变量,所以每次探究控制两个不变,只能变一个。
①根据常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。控制导体的材料、长度相同,探究导体的电阻与导体的横截面积之间的关系,应该分析比较实验序号4、5和6。
②分析比较实验序号(1、2、3)是控制导体的材料、横截面积相同,长度不同,探究导体的电阻与导体的长度之间的关系,可得出的初步结论是:常温下,导体的材料、横截面积相同,导体的电阻与长度成正比。
③(a)进一步分析比较(1与6)、(2与5)或(3与4)的数据,材料相同的导体,长度与横截面积不同,但是电阻相同,经分析相关数据可以发现,导体长度与横截面积的比值相同,所以可得出的初步结论是:常温下,导体的材料相同,若导体长度与横截面积的比值相同,则导体的电阻相同。
(b)进一步分析比较(1与6)和(2与5)和(3与4)的数据,可得出的初步结论是:常温下,导体的材料相同,若导体长度与横截面积的比值越大,则导体的电阻越大。
④若探究导体的电阻与材料的关系,应该控制导体的长度、横截面积相同,材料不同。
例如:铝丝、铜丝,长度为1.0米、横截面积为0.2毫米2,与表一的数据进行比较。