浙教版(2024)八年级上册第4节 变阻器课时作业
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一、选择题
1.如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。关于该滑动变阻器的构造,下列说法正确的是( )
A.金属棒是绝缘体,瓷筒是导体
B.线圈是用电阻率较大的合金线制成
C.滑片与线圈之间是绝缘的
D.制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的
2.滑动变阻器的滑片滑动时,接入电路的电阻发生变化的原因是( )
A.电阻丝的温度发生变化B.电阻丝的横截面积发生变化
C.连入电路的电阻丝的长度发生变化D.通过滑动变阻器的电流强度发生变化
3.如图所示为滑动变阻器的示意图,为使变阻器的滑动触点P向右滑动时,接入电路的电阻增大,下列连接正确的是( )
A.a和b接入电路B.a和c接入电路
C.c和b接入电路D.c和d接入电路
4.如图所示,使用滑动变阻器,下列四种连接方法中不能调节小灯泡发光的强弱的是( )
A.B.C.D.
5.图甲为某可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,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,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
6.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片P是横杆的一端,油量表由电表改装而成。下列说法正确的是( )
A.电路中R和R0是并联的
B.油量表是由电流表改装而成的
C.改装油量表时,电表小示数对应油量表大示数
D.油位越低,R0两端的电压越小
7.如图所示,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小的是( )
A.B.C.D.
8.如图所示,将其电阻箱接入电路,这接入电路的电阻是( )
A.247欧B.724欧C.427欧D.742欧
9.如图所示,要用一个变阻器控制图中灯泡L的亮度,关于滑动变阻器连入电路中的位置,下列说法正确的是( )
A.可以连在c、d之间 B.只能连在a、b之间
C.可以连在a、d或c、d之间 D.无法确定
10.关于变阻器的使用方法中错误的是( )
A.应先观察变阻器上标识的最大阻值和允许通过的最大电流
B.变阻器必须并联在电路中
C.闭合开关前,滑片应置于变阻器阻值最大的位置
D.变阻器的电阻丝上的两个接线柱只能将其中的一个接线柱接入电路
11.在如图所示的各电路中,能用滑动变阻器调节灯泡亮度的是( )
A.B.C.D.
12.如图所示电路,灯L1、L2的额定电压分别为2V、10V,S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片置于中点位置时,两灯均正常发光。S2闭合后,移动变阻器滑片使L2仍正常发光时,下列关于滑片位置和电流表示数的说法正确的是( )
A.滑片在中点右侧,电流表示数变小
B.滑片在中点左侧,电流表示数变大
C.滑片在中点右侧,电流表示数不变
D.滑片在中点左侧,电流表示数不变
13.如图所示是自动测定油箱内油面高度的装置示意图。R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,它的滑片P是杠杆的一端,从油量表(电流表)指针所指示的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。关于这一装置的下列说法,正确的是( )
A.油量减小,浮标下降,滑片P移向a,电阻变小,电流变大
B.油量减小,浮标下降,滑片P移向a,电阻变大,电流减小
C.油量增多,浮标上升,滑片P移向b,电阻变大,电流减小
D.油量增多,浮标上升,滑片P移向b,电阻变小,电流减小
二、填空题
14.实验室有一种拔插式变阻器, 其结构如图所示。六个铜片依次排开, 每相邻两个 铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝 相连接, 五个铜塞均可在相邻两铜片间的空隙处自由插入或拔出,从而改变 AB 间的电阻值。
(1)该变阻器的AB接线柱间可形成的最大电阻为___________欧。
(2)图示状态下AB 接线柱间的电阻为___________欧。
15.如图所示是收音机上常见的控制音量的旋钮型变阻器,它是通过改变接入电路的导体___________来改变电阻的。若要使音量变小,则应将滑片b向___________(选填“a”或“c”)方向转动。
16.如图,甲为日常生活中经常用到的旋钮型变阻器,乙为科学实验中经常用到的滑动变阻器。
(1)“铜线”和“镍铬合金线”两种材料中,较适合用于制作旋钮型变阻器的是______。
(2)甲图中的“2”接线柱与乙图中______接线柱的作用相同。
(3)要使旋钮触片顺时针旋转时电阻增大,应将甲图中______ 两个接线柱接入电路。
17.小宇同学想自制一个滑线变阻器,在他的手头上有同规格的铁丝和锰铜丝供他选择,根据下表他应该选择________做变阻器的电阻丝.原因是________.如图组装好电路后,要使灯泡亮些,导线夹应向________端移动.
下表为 长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻(Ω)
18.如图所示,A、B、C、D分别代表滑动变阻器的四个接线柱,若将滑片P向右移,使变阻器阻值减小,可以将导线接在________ 或________ 两个接线柱上;若接在________ 两个接线柱上阻值为0Ω;若接在________ 两个接线柱上,阻值为最大且不变.
19.在如图甲所示的电路中,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,则可将M接A或B后,N再接___。如图乙所示是电阻箱,其连入电路的有效电阻是___Ω;
20.如图所示为旋转式变阻器,是通过改变接入电路的电阻片的_____来改变其连入电路的电阻的大小。若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是____段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关,当轴沿顺时针方向旋转时,收音机的音量将____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.如图所示的装置中,滑动变阻器标有“20Ω、0.5A”字样。
(1)闭合开关前,应将滑片移动到_____端(填“A”、“B”)。
(2)闭合开关,当滑片向左移动时,电流表的示数会变_____(填“大”或“小”)。
(3)如果将滑动变阻器的电阻线拆下时,其电阻会______(填“变大”“变小”或“不变”)。
22.滑动变阻器是靠改变电阻线_______来改变电阻,从而_________电路中的电流强度。滑动变阻器能够改变连入电路中的电阻,但不能表示________,_____是一种能够表示出阻值的变阻器。
23.如图1中是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,将接线柱 A、D 接入电路时,滑片向右移动,接入电路的合金线_____,接入电路的电阻值______。若此变阻器铭牌标有“20Ω ,1A”字样,表示这个变阻器电阻变化范围是________Ω,允许通过的最大电流是____A。滑片 P 移至中点时接入的阻值 RAP=_____欧姆。将这个变阻器接入如图2所示的电路中,滑片 P 向左移动时,电路中的电流________。
24.滑动变阻器在电路中的作用是:①__________________;②__________________。
图中的(b)是滑动变阻器的结构示意图。当滑动变阻器的B.C两接线柱接入电路,滑片P向右移动时,连入电路的电阻将________,电路中的电流将_________。
三、探究题
25.小应观察到实验室中有多种变阻器可实现变阻,试回答:
(1)图甲为插入式电阻箱的结构示意图,在使用时拔去铜塞即可得到相应的电阻值,在甲图所示情境中A、B两个接线柱之间的电阻值是__________Ω。
(2)图乙为滑动变阻器,小应将它接入电路后,发现无论怎样移动滑片P,灯泡一直能够发光且亮度始终不变,而且一直很暗,其原因是__________。纠正错误连接后,小应缓慢移动滑片P时,看到灯忽明忽暗,这可能是因为__________。
(3)图丙为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。小应将该变阻器和灯泡______联接入电路,并且连接______(选填“A、B”,或“A、C”)接线柱,才能使顺时针旋转旋钮触片时灯变亮。
26.用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验:
(1)按要求连接电路:能利用滑动变阻器来改变灯泡的亮度,且当滑片P向右移动时灯会变亮,请以笔画线代替导线把电路的连接起来。
(2)在接线过程中,开关应处于 状态;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 端(A/B);
(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,你觉得可能的原因是什么? 。
27.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度上和对应的电阻值R,数据如下表:
分析表中数据,可知R与L的关系是 。
(3)小科同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程,因此在闭合开关前,可将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是否正确: 。
28.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体长度有关
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关
猜想三:导体电阻跟导体材料有关
(1)分别选取图中的导线(其中ab、cd、gh为镍铬合金丝,ef为铜丝,且cd横截面积较其它的大,其余横截面积相同)来进行探究活动,这种实验方法被称为________。实验中通过比较电路中_________的大小,判断导体电阻的大小。
(2)验证猜想三时,则应选取导体_________和_________来进行实验。
银
0.016
铁
0.096
铜
0.017
锰铜
0.44
L/cm
15
30
45
60
75
R/Ω
2.5
5
7.5
10
12.5
浙教版八年级上册第四章第四节
变阻器
【同步练习-解析】
一、选择题
1.如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。关于该滑动变阻器的构造,下列说法正确的是( )
A.金属棒是绝缘体,瓷筒是导体
B.线圈是用电阻率较大的合金线制成
C.滑片与线圈之间是绝缘的
D.制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的
【答案】B
【解析】
A.金属棒是导体,瓷筒是绝缘体,故A错误;
B.滑动变阻器是一个可变的电阻,故其线圈是用电阻率较大的合金线制成,故B正确;
C.滑片与金属棒之间是导电的,否则无法改变电阻,故C错误;
D.瓷筒上缠绕的合金线和滑片接触的位置处没有绝缘漆,故D错误。
2.滑动变阻器的滑片滑动时,接入电路的电阻发生变化的原因是( )
A.电阻丝的温度发生变化B.电阻丝的横截面积发生变化
C.连入电路的电阻丝的长度发生变化D.通过滑动变阻器的电流强度发生变化
【答案】C
【解析】
滑动变阻器的滑片P滑动时,接入电路的电阻丝的长度发生变化,导致电路中电流变化,导致滑动变阻器两端电压都发生变化,接入电路的电阻发生变化的原因是连入电路的电阻丝长度的变化,整个过程中电阻丝的横截面积和温度都没有变化。故C符合题意,ABD不符合题意。
3.如图所示为滑动变阻器的示意图,为使变阻器的滑动触点P向右滑动时,接入电路的电阻增大,下列连接正确的是( )
A.a和b接入电路B.a和c接入电路
C.c和b接入电路D.c和d接入电路
【答案】B
【解析】
所以要使变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻增大,下面接线柱必须接a点,上面两个接线柱可以任意选一个接入电路,故应选a和c接入电路或a和d接入电路,故B正确,ACD错误。
4.如图所示,使用滑动变阻器,下列四种连接方法中不能调节小灯泡发光的强弱的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
A.由于图中滑动变阻器和电灯是串联的,左右移动滑片时,能改变电灯的电压和电流,从而调节灯泡发光的强弱,故A不符合题意;
B.由于图中滑动变阻器和电灯是串联的,上下移动滑片时,能改变电灯的电压和电流,从而调节灯泡发光的强弱,故B不符合题意;
C.由于图中滑动变阻器和电灯是串联的,左右移动滑片时,能改变电灯的电压和电流,从而调节灯泡发光的强弱,故C不符合题意;
D.由于图中滑动变阻器和电灯并联接到电源上,灯泡两端的电压和本身的电阻不变,通过的电流不变,灯泡的亮度不变,且当滑动变阻器接入电路阻值为零时,形成电源短路,故D符合题意。
5.图甲为某可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,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,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
【答案】B
【解析】
A.电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;
B.若只将a、b接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,故B正确;
C.若只将a、c接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误;
D.若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故D错误。
6.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片P是横杆的一端,油量表由电表改装而成。下列说法正确的是( )
A.电路中R和R0是并联的
B.油量表是由电流表改装而成的
C.改装油量表时,电表小示数对应油量表大示数
D.油位越低,R0两端的电压越小
【答案】D
【解析】
如图所示,若油量表为电流表,则滑动变阻器被短路,无法测量油量,则油量表为电压表,电路为R与R0串联,电压表测量R两端电压,当油量减少时,滑片向上移动,滑动变阻器接入阻值变大,根据串联分压可知,滑动变阻器两端电压变大,定值电阻两端电压变小,电压表示数变大,故选D。
7.如图所示,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
A、B.由图可知,A、B两图中滑动变阻器接左下端接线柱,使用的是左段电阻丝,当滑片向右移时,接入电路的电阻丝长度变长,则电阻变大。故A、B不符合题意。
C.图中滑动变阻器同时接了下端接线柱,此时滑片不起作用,即当滑片向右移时,接入电路的阻值不变。故C不符合题意。
D.图中滑动变阻器接右下端接线柱,使用的是右段电阻丝,当滑片向右移时,接入电路的电阻丝长度变短,则电阻变小。故D符合题意。
8.如图所示,将其电阻箱接入电路,这接入电路的电阻是( )
A.247欧B.724欧C.427欧D.742欧
【答案】C
【解析】
电阻箱的读数方法是:用各指针所指的示数乘以下面的倍数,然后将所有的数值相加,即为该电阻箱的读数;所以,图示电阻箱的示数是:
R =0×1000Ω+4×100Ω+2×10Ω+7×1Ω=427Ω,故只有C正确。
9.如图所示,要用一个变阻器控制图中灯泡L的亮度,关于滑动变阻器连入电路中的位置,下列说法正确的是( )
A.可以连在c、d之间 B.只能连在a、b之间
C.可以连在a、d或c、d之间 D.无法确定
【答案】B
【解析】
A. 如果接在c、d之间,滑动变阻器并联在电路中,连接错误。不符合题意。
B. 接在a、b之间,滑动变阻器和灯泡串联,移动滑动变阻器的滑片,能改变连入电路的电阻,能改变电路的总电阻,改变电路的电流,改变灯泡的亮度。符合题意。
C.如果连接在a、d之间,滑动变阻器和灯泡串联,移动滑动变阻器的滑片,能改变连入电路的电阻,能改变电路的总电阻,改变电路的电流,改变灯泡的亮度。连接正确。如果接在c、d之间,滑动变阻器并联在电路中,连接错误。不符合题意。
D. 无法确定,不符合题意。
10.关于变阻器的使用方法中错误的是( )
A.应先观察变阻器上标识的最大阻值和允许通过的最大电流
B.变阻器必须并联在电路中
C.闭合开关前,滑片应置于变阻器阻值最大的位置
D.变阻器的电阻丝上的两个接线柱只能将其中的一个接线柱接入电路
【答案】B
【解析】
A. 使用滑动变阻器时,应先观察变阻器上标识的最大阻值和允许通过的最大电流。该选项正确,不符合题意。
B.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电路中的电流。故B选项错误,符合题意。
C.接通电路前,滑动变阻器的滑片必须移到阻值最大处,因此该选项正确;不符合题意。
D.如果都接上面的接线柱,滑动变阻器被短路。都接下面的接线柱,滑动变阻器变为定值电阻。所以要采用一“上”一“下”的连接方式。不符合题意。
11.在如图所示的各电路中,能用滑动变阻器调节灯泡亮度的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
AD.灯泡被短路,灯泡始终不会发光,故AD项错误;
B. 该电路为并联电路,并联电路各支路互不影响,因此灯泡的亮度不变,故B项错误;
C. 灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器可以改变灯泡中的电流,即灯泡亮度可以调节,故C项正确。
12.如图所示电路,灯L1、L2的额定电压分别为2V、10V,S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片置于中点位置时,两灯均正常发光。S2闭合后,移动变阻器滑片使L2仍正常发光时,下列关于滑片位置和电流表示数的说法正确的是( )
A.滑片在中点右侧,电流表示数变小
B.滑片在中点左侧,电流表示数变大
C.滑片在中点右侧,电流表示数不变
D.滑片在中点左侧,电流表示数不变
【答案】C
【解析】当S2闭合时,L1被短路,电路中的总电阻减小,电路中的电流变大,为使L2正常发光应减小电流,增大电阻,因此滑片应在中点右侧,而L2正常发光时的电流是相同的
故电流表示数不变。故C正确ABD错误。
13.如图所示是自动测定油箱内油面高度的装置示意图。R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,它的滑片P是杠杆的一端,从油量表(电流表)指针所指示的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。关于这一装置的下列说法,正确的是( )
A.油量减小,浮标下降,滑片P移向a,电阻变小,电流变大
B.油量减小,浮标下降,滑片P移向a,电阻变大,电流减小
C.油量增多,浮标上升,滑片P移向b,电阻变大,电流减小
D.油量增多,浮标上升,滑片P移向b,电阻变小,电流减小
【答案】B
【解析】当油量减小时,浮标位置下降,在杠杆作用下,滑片P向a移动,滑动变阻器连入电路的阻值变大,使电路中的电流变小。故选B。
二、填空题
14.实验室有一种拔插式变阻器, 其结构如图所示。六个铜片依次排开, 每相邻两个 铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝 相连接, 五个铜塞均可在相邻两铜片间的空隙处自由插入或拔出,从而改变 AB 间的电阻值。
(1)该变阻器的AB接线柱间可形成的最大电阻为___________欧。
(2)图示状态下AB 接线柱间的电阻为___________欧。
【答案】 15 7
【解析】
(1)当所有铜塞都拔出的时候,变阻器的AB接线柱间可形成的最大电阻为
5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω
(2)图示状态下,AB 接线柱间的电阻为
5Ω+2Ω=7Ω
15.如图所示是收音机上常见的控制音量的旋钮型变阻器,它是通过改变接入电路的导体___________来改变电阻的。若要使音量变小,则应将滑片b向___________(选填“a”或“c”)方向转动。
【答案】 长度 c
【解析】
收音机上调节音量的旋钮实际上是一个滑动变阻器,它是通过滑片的移动来改变了连入电路中电阻丝长度的;
从电流流向看,接入电阻为ab,当滑片b向c方向转动时,ab长度增加,接入电路中的电阻变大,电流变小,收音机音量变小。
16.如图,甲为日常生活中经常用到的旋钮型变阻器,乙为科学实验中经常用到的滑动变阻器。
(1)“铜线”和“镍铬合金线”两种材料中,较适合用于制作旋钮型变阻器的是______。
(2)甲图中的“2”接线柱与乙图中______接线柱的作用相同。
(3)要使旋钮触片顺时针旋转时电阻增大,应将甲图中______ 两个接线柱接入电路。
【答案】 镍铬合金线 C、D “1”
【解析】
(1)为了能比较容易的改变阻值(即电阻丝的电阻要大一些),在其他条件相同时,镍铬合金线比铜线的电阻要大,故应选用镍铬合金线。
(2)甲图中的“2”接线柱和滑片连接,相当于滑动变阻器的C、D接线柱。
(3)将1、2两接线柱接入电路时,顺时针旋转旋钮时,连入电路的电阻变大。
17.小宇同学想自制一个滑线变阻器,在他的手头上有同规格的铁丝和锰铜丝供他选择,根据下表他应该选择________做变阻器的电阻丝.原因是________.如图组装好电路后,要使灯泡亮些,导线夹应向________端移动.
下表为 长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻(Ω)
【答案】 锰铜 长度和横截面积相同时锰铜的电阻最大 A
【解析】
由不同金属电阻比较知:在长度和横截面积都一定时,锰铜的电阻最大,所以用来作电阻线变阻效果最好;
要使灯泡亮些,也就是电路电流增大,所以要减小电路电阻,即导线夹向A移动.
18.如图所示,A、B、C、D分别代表滑动变阻器的四个接线柱,若将滑片P向右移,使变阻器阻值减小,可以将导线接在________ 或________ 两个接线柱上;若接在________ 两个接线柱上阻值为0Ω;若接在________ 两个接线柱上,阻值为最大且不变.
【答案】 BD BC CD AB
【解析】
解答:当将BC或BD接入电路时,滑动变阻器的左侧接入电路,则滑片右移时,滑动变阻器接入长度变小,故接入电路的阻值将变小;若接在CD两个接线柱上阻值为0Ω;当将AB接入电路时,由于直接连接了全部阻值,故滑片不起作用,接入电阻的阻值将不变;
19.在如图甲所示的电路中,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,则可将M接A或B后,N再接___。如图乙所示是电阻箱,其连入电路的有效电阻是___Ω;
【答案】 C 35
【解析】
滑动变阻器的滑片右移,灯泡变暗,功率变小,根据,电路中电流变小。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;
由图可知,总电阻: R=0×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=35Ω
20.如图所示为旋转式变阻器,是通过改变接入电路的电阻片的_____来改变其连入电路的电阻的大小。若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是____段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关,当轴沿顺时针方向旋转时,收音机的音量将____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 长度 PB 变大
【解析】
旋转式变阻器的工作原理是通过改变接入电路的电阻片的长度来改变其连入电路的电阻的大小的;
图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是PB段;
当旋转式变阻器的轴顺时针旋转时,它连入电路的电阻丝的长度变短,它连入电路的电阻将变小,电流变大,故收音机的音量变大。
21.如图所示的装置中,滑动变阻器标有“20Ω、0.5A”字样。
(1)闭合开关前,应将滑片移动到_____端(填“A”、“B”)。
(2)闭合开关,当滑片向左移动时,电流表的示数会变_____(填“大”或“小”)。
(3)如果将滑动变阻器的电阻线拆下时,其电阻会______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 B 大 不变
【解析】
(1)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;
(2)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I=可得,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
(3)将滑动变阻器的电阻拆下来时,电阻线的长度、材料以及横截面积都不变,故电阻线的电阻不变。
22.滑动变阻器是靠改变电阻线_______来改变电阻,从而_________电路中的电流强度。滑动变阻器能够改变连入电路中的电阻,但不能表示________,_____是一种能够表示出阻值的变阻器。
【答案】 长度 改变 准确显示电阻的变化量 变阻箱
【解析】
第一空.移动滑动变阻器滑片,此时滑动变阻器接入电路的电阻丝长度发生变化,由可知此时电阻值发生变化;
第二空.由公式可知,接入电路电阻变化,可改变电路中的电流强度;
第三空.滑动变阻器滑片移动改变电阻时,电阻的变化是连续的,但不能准确地显示电阻的变化量;
第四空.变阻箱接入电路时,对应电阻数值可通过变阻箱标记的电阻数值直接得出。
23.如图1中是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,将接线柱 A、D 接入电路时,滑片向右移动,接入电路的合金线_____,接入电路的电阻值______。若此变阻器铭牌标有“20Ω ,1A”字样,表示这个变阻器电阻变化范围是________Ω,允许通过的最大电流是____A。滑片 P 移至中点时接入的阻值 RAP=_____欧姆。将这个变阻器接入如图2所示的电路中,滑片 P 向左移动时,电路中的电流________。
【答案】 变长 变大 0到20 1 10 变大
【解析】
当将接线柱A. D接入电路时,滑动变阻器的左侧接入电路,即接入电路的合金线是AP,则滑片右移时,滑片远离下端A接线柱,即滑动变阻器接入长度增大,所以接入电路的阻值将增大。
变阻器铭牌上标有“20Ω1A”的字样,表示此变阻器的电阻变化范围是0∼20Ω,允许通过的最大电流是1A.
滑动变阻器的最大阻值为20Ω,则滑片P移至中点时接入的阻值RAP=10Ω.
将这个变阻器接入如图2所示的电路中,滑片P向左移动时,其接入电路中的电阻变小,总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大。
24.滑动变阻器在电路中的作用是:①__________________;②__________________。
图中的(b)是滑动变阻器的结构示意图。当滑动变阻器的B.C两接线柱接入电路,滑片P向右移动时,连入电路的电阻将________,电路中的电流将_________。
【答案】 保护电路 改变电路中的电流大小 减小 增大
【解析】
滑动变阻器能保护电路,在移动滑片时,也能改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流.
由图中知道,当滑动变阻器的B. C两接线柱接入电路、滑片P向右移动时,连入电路的电阻线变短,电阻变小,电流变大。
三、探究题
25.小应观察到实验室中有多种变阻器可实现变阻,试回答:
(1)图甲为插入式电阻箱的结构示意图,在使用时拔去铜塞即可得到相应的电阻值,在甲图所示情境中A、B两个接线柱之间的电阻值是__________Ω。
(2)图乙为滑动变阻器,小应将它接入电路后,发现无论怎样移动滑片P,灯泡一直能够发光且亮度始终不变,而且一直很暗,其原因是__________。纠正错误连接后,小应缓慢移动滑片P时,看到灯忽明忽暗,这可能是因为__________。
(3)图丙为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。小应将该变阻器和灯泡______联接入电路,并且连接______(选填“A、B”,或“A、C”)接线柱,才能使顺时针旋转旋钮触片时灯变亮。
【答案】 7 将滑动变阻器的A、B接线柱接入电路 滑片接触不良 串 A、B
【解析】
(1)如果上面的铜塞插入,那么下面的电阻丝被短路,因此A、B之间的总电阻就是没有插铜塞的下面的电阻丝的阻值之和,即为
(2)小应发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,说明滑动变阻器都接上面或都接下面两个接线柱;灯泡的亮度很暗,说明电路中电流较小,电阻较大,这可能是连接了滑动变阻器下面两个接线柱,即将滑动变阻器的A、B接线柱接入电路。
小应缓慢移动滑片P时,看到灯忽明忽暗,这可能是滑片接触不良。
(3)灯泡的亮暗受到旋转式变阻器的影响,因此二者应该串联。
灯泡变亮,说明电流变大而电阻变小,那么变阻器接入的电阻片长度肯定变小,当顺时针旋转旋钮触片时,A、P之间的电阻片长度变小,因此应该将A、B接线柱接入电路。
26.用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验:
(1)按要求连接电路:能利用滑动变阻器来改变灯泡的亮度,且当滑片P向右移动时灯会变亮,请以笔画线代替导线把电路的连接起来。
(2)在接线过程中,开关应处于 状态;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 端(A/B);
(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,你觉得可能的原因是什么? 。
【答案】(4) 断开 A 由于变阻器都选最上面和最下面两个接线柱造成的
【解析】
(1)滑动变阻器应该串联在电路中,且接法是一上一下,即让变阻器和灯泡串联,而后组成一个串联电路即可;如下图:
(2)为保护电路在接线过程中,开关应处于断开状态;
(3)根据连接实物电路的正确方法进行分析,即闭合开关前,使滑动变阻器接入电路的阻值最大,故此题中滑片的右边电阻丝接入电路,故闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到A端;
(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,这是因为变阻器都选最上面和最下面两个接线柱造成的。
27.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度上和对应的电阻值R,数据如下表:
分析表中数据,可知R与L的关系是 。
(3)小科同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程,因此在闭合开关前,可将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是否正确: 。
【答案】(1)见下图 (2)R与L成正比关系 (3)错误,电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
【解析】
⑴应将电流表与电阻串联,将电流表的负接线柱与接线柱A连接,如图所示:
⑵由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件不变,导体的电阻与长度成正比;
⑶若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大,超过电流表的量程,会烧坏电流表,所以在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。
28.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体长度有关
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关
猜想三:导体电阻跟导体材料有关
(1)分别选取图中的导线(其中ab、cd、gh为镍铬合金丝,ef为铜丝,且cd横截面积较其它的大,其余横截面积相同)来进行探究活动,这种实验方法被称为________。实验中通过比较电路中_________的大小,判断导体电阻的大小。
(2)验证猜想三时,则应选取导体_________和_________来进行实验。
【答案】 控制变量法 电流 ab ef
【解析】
(1)因为影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积、温度,所以在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,用到了控制变量法;
将电阻的大小转换成电流表的示数,根据电流表的示数大小便可判断电阻的大小,用到了转换法。
(2)要探究“导体电阻的大小与导体材料的关系”,就应选择长度相同,横截面积相同、材料不同的导体ab和ef,进行实验。
银
0.016
铁
0.096
铜
0.017
锰铜
0.44
L/cm
15
30
45
60
75
R/Ω
2.5
5
7.5
10
12.5
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