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16.4变阻器(含答案详解)九年级全一册同步课时讲义(人教版)
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人教版九年级物理同步教辅之知・讲・练
第十六章 《电压和电阻》知・讲・练
16.4《变阻器》课时知・讲・练
【知识点梳理】
1. 滑动变阻器的实物图、结构示意图、电路图符号:
2. 滑动变阻器的构造:电阻丝、金属杆、滑片、绝缘陶瓷芯、支架、四个接线柱。
3.滑动变阻器入电路的方法有6种,正确的接法有4种:“一上一下”,金属杆接一个,电阻丝接一个。错误接入电路的有2种,分别是:“同上”或“同下”即同时接金属杆上或都接电阻丝上。
4.滑动变阻器的原理是:通过改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变接入电路的电阻。
滑动变阻器的作用是:通过改变接入电路中的电阻从而改变电路中的电流。
5.变阻器的铭牌“50Ω1.5A”的含义:该变阻器的最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流为1.5A。
6.为保护电路,实际使用变阻器时,闭合开关前,要把滑动变阻器调到阻值最大端。
7.生活中家用电器音量调节、可调量度的台灯、可调温度的电热毯、电饭锅等通常叫做电位器实质就是变阻器。
8.电阻箱能够显示接入电路中电阻的大小,读数方法指示的数字乘以对应的倍数。
9.滑动变阻器和电阻箱的优缺点:
变阻器
滑动变阻器
电阻箱
优点
可以连续改变接入电路中电阻的大小
可以直接读出接入电路中电阻大小
缺点
除了最大值和最小值(0Ω)外,不能直接读出电阻大小
跳跃式改变接入电路中电阻大小
【典型例题选讲】
【例题一】滑动变阻器是靠改变电阻丝在电路中的______,逐渐改变连入电路的电阻大小,从而逐渐改变电路中的________大小的;如图,是某一电位器的结构示意图。当A、B接入电路,滑片P顺时针旋转时,电位器接入电路的电阻变_______。
【答案】 长度 电流 小
【详解】
[1]在导体的材料、横截面积不变的条件下,导体的电阻大小与导体的长度有关,长度越长,电阻越大。滑动变阻器是靠改变电阻丝在电路中的长度,逐渐改变连入电路的电阻大小。
[2]电阻是导体对电流的阻碍作用,通过改变连入电路的电阻大小,从而逐渐改变电路中的电流大小的。
[3]因为连入电路中的电阻丝是AP段,所以当顺时针转动旋钮触片时,AP段电阻丝变短,电位器接入电路的电阻变小。
【例题二】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___________
【答案】 15Ω 7Ω
【详解】
[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
[2]根据图可知,AB间接入电路的电阻为
【例题三】如图所示,使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时,小灯泡变亮,表明电路中的电流___________,这时若滑动变阻器的C接M,则___________(选填“A”或“B”或“C”或“D”)接N。关于变阻器上电阻丝的材料,应该选用___________(填 “铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【答案】 变大 A 镍铬合金丝
【详解】
[1]滑动变阻器的滑片向A端滑动,小灯泡变亮,说明电路中的电流变大。
[2]变阻器应是一上一下的接法,C接M时,N只能接A或B,滑片向A端移动,电路中的电流变大,据欧姆定律知,电路中的电阻变小,即变阻器接入电路的阻值变小,所以N与A相连。
[3]变阻器接入电路是通过改变电阻丝的长度来改变阻值大小的,那么应选用阻值较大的镍铬合金丝作为材料,才能让滑片移动时,变阻器接入电路的阻值有较大的变化。
【例题四】要在一段电路中产生电流,它的两端就要有______电阻是导体对电流的______作用。50Ω的实验用的定值电阻接入电路中,若开关没有闭合,则它的电阻是______。现有一滑动变阻器,它的铭牌是“20Ω1A”,其中“20Ω”含义为______,“1A”含义为______。如图所示,电阻箱的示数是______Ω。
【答案】 电压 阻碍 50Ω 最大阻值20Ω 允许通过的最大电流是1A 6280
【详解】
[1][2]从电压和电阻的概念可知:电压是使电路中形成电流的原因,电阻是导体对电流的阻碍作用。
[3]电阻是导体本身的一种性质,它的大小与电压的高低,电流的大小以及开关是否闭合均无关系,所以电阻的阻值不变,即它的电阻是50Ω。
[4][5]“20Ω”表示滑动变阻器的最大阻值是20Ω;1A表示允许通过的最大电流是1A。
[6]由图可知,电阻箱的示数是
6×1000Ω+2×100Ω+8×10Ω+0×1Ω=6280Ω
即电阻箱的示数是6280Ω。
【例题五】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______,观察小灯泡的______可以粗略地知道风力的大小。若要得到更准确的结果,可采取的措施为______。
【答案】 滑动变阻器 亮度 在电路中串联一个电流表
【详解】
[1]金属杆OC移动时,弧形电阻AB接入电路中的阻值发生变化,因此金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器。
[2]风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻越小,电源电压不变,电路中的电流会越大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度可以判断风力的大小。
[3]为了得到更准确的结果,可以在电路中串联一个电流表,风力变化时,电流表示数随之变化,根据电流表示数大小,可以知道风力大小。
【例题六】如图所示是某同学设计的风力测定仪,O是转轴,OC是金属杆,下连受风板,AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻的接触点,是定值电阻。无风时,OC竖直,风越大, OC杆偏转角度越大。金属杆OC与弧形电阻AB的组合,相当于是 _________ ,风力越大,电流表示数越 _______ ,定值电阻的作用是 ________ 。
【答案】 滑动变阻器 大 保护电路
【详解】
[1]由图可知,金属杆OC随受风板移动时,弧形电阻AB接入电路的阻值发生变化,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。
[2]风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大。
[3]为防止因电路短路而烧坏电流表和电源,电路需要加一个定值电阻。
【例题七】如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
A.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故A不符合题意;
B.而当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入的部分AP长度变小,电阻变小,故B符合题意;
C.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故C不符合题意;
D.滑动变阻器接法是“一上一下”,才能改变电阻的大小,不能都接到滑动变阻器下端的接线柱,故D不符合题意。
【例题八】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C,N接B B.M接A,N接B C.M接C,N接D D.M接A,N接D
【答案】A
滑动变阻器的滑片右移,灯泡变暗,则电路中电流变小。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 ,上面的接线柱接A或B。
【学科核心素养训练】
一、单选题
1.滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样,下列说法正确的是( )
A.该滑动变阻器只能接入20Ω的电阻 B.该滑动变阻器电阻的变化范围是0~20Ω
C.允许通过该滑动变阻器的最小电流是1A D.允许通过该滑动变阻器的电流只能是1A
2.下面是小强同学对身边的一些电路工作情况进行观察分析得出的判断,其中不正确的是( )
A.冰箱制冷压缩机和照明灯有时同时工作,有时单独工作,因此它们是并联的
B.马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时熄,它们是串联的
C.家里的台灯与其控制开关是串联的
D.调节台灯亮度的电位器与灯泡串联连入电路
3.如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,b与金属滑片相连,转动旋钮可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器调节灯泡亮度与滑动变阻器的原理相同
B.若只将b、c接入电路,转动旋钮灯泡亮度不变
C.若只将a、c接入电路,转动旋钮灯泡亮度改变
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度
4.高速公路收费站,现在对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A.称重表其实是一个电压表 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
5.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( )。
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
6.如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,使滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,以下说法正确的是( )
A.电压表的示数变小 B.电流表A2的示数变小
C.电流表A1的示数变小 D.以上的说法都不正确
7.图中滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示是小明同学做测定小灯泡电阻的实验,设计的电路。当实验电路连接完毕,闭合开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变。则电路出现故障的原因可能是( )
A.灯泡发生断路 B.灯泡发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱 D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
9.如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。电路中的电流表上面一定的示数便对应着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的测量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。下列说法正确的是( )
A.图中的电流表可以换成电压表,同样可以测量油箱中的油量
B.油量的零刻线对应电流表零刻线的位置
C.当油箱内油面下降时,电流表示数会变小
D.当油箱内油面上升时,滑动变阻器接入的电阻会变大
10.在收音机等用电器中,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,下列说法正确的是( )
A.只把B和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和B接入电路,无法改变通过电位器的电流
C.将A和B接入电路时,当滑片逆时针旋转时,电位器接入电路的电阻变大
D.将B和C接入电路时,当滑片顺时针旋转时,电位器接入电路的电阻变小
11.如图所示,读数正确的是
A.甲图中木块的长度是3.5mm B.乙图中温度计的示数是4℃
C.丙图中弹簧测力计的示数是4N D.丁图中电阻箱的示数是8523Ω
12.如图所示是插入式电阻箱的结构示意图.若要使电阻箱AB之间的阻值为8Ω,下列方法可行的是
A.插入1、2 B.插入2、3 C.插入4、5 D.插入3、5
13.如图所示,为一电阻箱结构示意图,下面关于此电阻箱接入电路电阻值大小的说法正确的是
A.只拔出铜塞a、b,接入电路电阻为7欧姆
B.只拔出铜塞c、d,接入电路电阻为7欧姆
C.要使接入电路电阻为7欧姆,只有拔出铜塞c、d才行
D.将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最小
二、填空题
14.如图为滑动变阻器的结构示意图.若滑片P向右移动时:
(1)当把C和B接入电路中时,连入电路的电阻丝的长度将_____,接入电路的电阻将_____;
(2)当把D、A接入电路时,若滑片P向右移动时:连入电路的电阻丝的长度将_____,接入电路的电阻将_____;
(3)当把A、B接入电路时,接入电路的电阻将_____.
15.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。
(1)油量表是由______(选填“电压”或“电流”)表改装而成的,理由是______。
(2)图中有一定值电阻 R’,R’在电路中的作用是______。
(3)从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面上升时,油量表的示数______。
16.如图所示,使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时,小灯泡变亮,表明电路中的电流___________,这时若滑动变阻器的C接M,则___________(选填“A”或“B”或“C”或“D”)接N。关于变阻器上电阻丝的材料,应该选用___________(填 “铜丝”或“镍铬合金丝”)。
17.如图所示,变阻器的电阻线______部分接入电路中(填AP或PB),当滑片P向右移动时,电流表的示数将______,灯泡的亮度将______。
18.小明看到菜市场上的电子秤后,查电脑了解了电子秤的工作原理,知道了电子秤的原理图,如图所示,它可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中Rˊ是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,根据你所学的知识,你认为压力表实际上是一个_____表。当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值________,压力表示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.如图是一种测量油箱内油量的装置.从油量表(由电流表改装而成)指针所指刻度,就能知道油箱内油量的多少。当油量减少时,R的阻值将________,油量表示数将______。(填“变大”或“变小”)
20.如图所示的滑动变阻器铭牌上标有“120Ω、2 A”,则该变阻器的阻值变化范围是______,“2 A”是它的______,当P在A端时连入电路的电阻为______;P在B端时接入电路的电阻为______;P在AB中点时接入电路的电阻为______。
21.如图所示是汽车油量表的原理图,油量表是由电流表改装而成的。当油箱里的油面降低时,浮子下降,滑杆右端向上滑,油量表的示数______(选填“变大”或“变小”),电阻的作用是______。
22.图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变______。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入______,接线柱c、d之间应接入______(后两空选填“定值电阻”、“电流表”
或“电压表”)
23.如图所示,这是一种测定汽车油箱内油量的装置。其中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,滑杆的另一端固定着一个浮子。从油量表(电流表改装)指针所指的刻度就知道油箱内油面的高低,当油面下降是,滑动变阻器接入电路的阻值______,油量表的示数______(前两空均填“变大”、“变小”或“不变”)。若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表的示数变大,电压表并联在______(选填“R”或“R0”)两端。
24.如图为一种自动测定油箱内油面高度的装置,请你说明它的工作原理:往油箱中添加油时,油面________(填“上升”或“下降”),浮标向________(填“上”或“下”)移动,由于杠杆的作用,滑动变阻器的滑片向________(填“上”或“下”)移动,接入电路中的电阻变________(填“大”或“小”),电流表改装的油量表的示数就变________(填“大”或“小”).
参考答案:
1.B
【详解】
滑动变阻器铭牌上的20Ω 1A,表示变阻器的最大阻值为20Ω,那么变阻器电阻的变化范围为0~20Ω,允许通过的最大电流为1A,故ACD错误,B正确。
2.B
【详解】
A.并联电路各用电器可以独立工作、互不影响,冰箱制冷压缩机和照明灯有时同时工作,有时单独工作,因此它们是并联的,故A正确,不符合题意;
B.马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时熄,是因为控制路灯的开关接在干路中,同时控制所有用电器,不能说路灯是串联的,故B错误,符合题意;
C.用电器和控制它的开关需要串联接入,所以家里的台灯与其控制开关是串联的,故C正确,不符合题意;
D.串联电路是分压电路,调节台灯亮度的电位器与灯泡串联连入电路才可以调节灯泡两端的电压,进而调节灯泡的亮度,故D正确,不符合题意。
3.A
【详解】
AD.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故跟滑动变阻器的作用原理相同,故A正确,D错误;
B.从图乙可以看到,若只将b、c接入电路,转动旋钮,接入电路中电阻丝的长度会发生变化,电路的电流会发生改变,灯泡亮度会变,故B错误;
C.从图乙可以看到,若只将a、c接入电路,转动旋钮,接入电路中电阻丝的长度不变,是电位器的全部电阻,电路的电流不会发生改变,灯泡亮度不会变,故C错误。
4.D
【详解】
A.称重表和定值电阻及滑动变阻器是串联关系,因此,称重表其实是一个电流表,故A错误;
B.电路中R1的作用是限制电流,防止电流过大,起到保护电路的作用,故B错误;
CD.当车辆越重时,滑片向下滑,滑动变阻器电阻变小,电路中的电流变大,即称重表示数变大,故C错误,D正确。
5.D
【详解】
根据题意要求,图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的,要使接入电路的总电阻最大,必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路。对于左边的变阻器来说,电阻丝的右端接入电路,所以应该把滑片P1移到最左端;对于右边的变阻器来说,电阻丝的左端接入电路,所以应该把滑片P2移到最右端。
6.C
【详解】
由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过电阻R1的电流,等效电路图如图所示;
A.电源电压不变,电压表示数不变,故A错误;
B.由欧姆定律可知,流过R1的电流I1不变,电流表A2示数不变,故B错误;
CD.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值R2变大,由欧姆定律可知,流过滑动变阻器的电流I2变小;干路电流
I=I1+I2
变小,电流表A1示数变小,故A1示数变小;故C正确,D错误。
7.A
【详解】
A.当滑片P右移动时,连入电路的电阻线长度变长,电阻变大,故A符合题意;
B.当滑片P右移动时,连入电路的电阻线长度不变,不能改变电路中的电阻,故B不符合题意;
CD.当滑片P右移动时,连入电路的电阻线长度变短,电阻变小,故CD不符合题意。
8.D
【详解】
A.若灯泡发生断路,则电压表有示数,测量电源电压,小灯泡不亮,电流表没有示数,故A不符合题意;
B.灯泡发生短路,则电压表没有示数,与发现灯泡较暗,两表的示数均较小不符,故B不符合题意;
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,则相当于滑动变阻器没有接入,故此时应该出现灯泡变亮,电压表的示数为电源电压,电流表的示数也较大,故C不符合题意;
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱,则接入的阻值比较大,总电阻较大,导致电流较小,灯泡较暗,电灯泡的两端的电压也较小,故D符合题意。
9.C
【详解】
A.电流表采用串联,电压表采用并联,图中的电流表换成电压表,不能测量油箱中的油量,故A错误;
B.油量表的指针处于零刻线时,电路中有电流,不在电流表零刻线的位置,故B错误;
C.当油箱内油面下降时,滑杆右端向上转动,接入电路的电阻变大,电流表示数会变小,故C正确;
D.当油箱内油面上升时,滑杆右端向下转动,滑动变阻器接入的电阻会变小,故D错误。
10.D
【详解】
AD.只把B和C接入电路,滑片下方电阻丝接入电路,当滑片顺时针旋动时,B、C间电阻丝的长度变短,电位器接入电路电阻变小,可以改变通过电位器的电流,故A错误、D正确;
BC.只把A和B接入电路,滑片上方和左方电阻丝接入电路,当滑片逆时针旋转时,A、B间电阻丝的长度变短,电位器接入电路电阻变小,可以改变通过电位器的电流,故BC错误。
11.C
【详解】
A、由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与0刻度线对齐,右侧与3.50cm对齐,所以物体A的长度为L=3.50cm,故A错误;
B、由图知:该温度计的分度值是1℃,液面在零刻度以下,因此温度计的示数为:-4℃,故B错误;
C、由图知:在弹簧测力计上,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在“4”上,所以弹簧测力计的示数为4N,故C正确;
D、由图知:×1000的位置对应的数是3,×100的位置对应的数是2,×10的位置对应的数是5,×1的位置对应的数是8,所以电阻箱的示数:R=3×1000Ω+2×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=3258Ω,故D错误.
12.B
【详解】
A、当插入1、2,左边两个5Ω的电阻不连入,AB间的电阻为2Ω+2Ω+1Ω=5Ω,故A方法不可行;
B、当插入2、3,中间5Ω、2Ω的电阻不连入,AB间的电阻为5Ω+2Ω+1Ω=8Ω,故B方法可行;
C、当插入4、5,右边的2Ω、1Ω的电阻不连入,AB间的电阻为5Ω+5Ω+2Ω=12Ω,故C方法不可行;
D、当插入3、5,2Ω、1Ω的电阻不连入,AB间的电阻为5Ω+5Ω+2Ω=12Ω,故D方法不可行.
【点睛】
插入后其对应位置的电阻相当于被短路,其他电阻串联.
13.B
【详解】
插入式电阻箱的示数为没有插入铜塞的孔下电阻丝的电阻之和,只拔出铜塞a、b,接入电路电阻为3欧姆,故A错;只拔出铜塞c、d,接入电路电阻为7欧姆,故B正确;要使接入电路电阻为7欧姆,拔出铜塞c、d或者同时拨出铜塞a、b、d都行,故C错;如果将铜塞全拨出,则所表示的电阻为最大值,故D错;应选B.
14. 变短 变小 变长 变大 不变
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电路中的电阻的,若电阻线变长,则电阻变大,若电阻线变短,则电阻变小,连接时的有效接法是一上一下.
【详解】
(1)当把C和B接入电路中时,电阻丝的右半段接入电路,若滑片P向右移动,则连入电路的电阻丝的长度将变短,接入电路中的电阻将变小;
(2)当把D. A接入电路时,电阻丝的左半段接入电路,若滑片P向右移动时,连入电路的电阻丝的长度将变长,接入电路的电阻将变大;
(3)当把A. B接入电路时,相当于把整个电阻丝接入电路中,滑片P向右移动时,接入电路的电阻将不变.
15. 电流 串联在电路中 保护电路 变大
【详解】
(1)[1][2]油量表是串联在电路中,故是电流表,若为电压表,内阻太大,造成断路现象。
(2)[3]若滑片P滑至a处,没有定值电阻R',会造成电源短路,故需要定值电阻R'保护电路。
(3)[4] 当油面上升时,浮标上升,滑片向下滑,接入的电阻变小,总电阻变小,电压不变,故电流变大。
16. 变大 A 镍铬合金丝
【详解】
[1]滑动变阻器的滑片向A端滑动,小灯泡变亮,说明电路中的电流变大。
[2]变阻器应是一上一下的接法,C接M时,N只能接A或B,滑片向A端移动,电路中的电流变大,据欧姆定律知,电路中的电阻变小,即变阻器接入电路的阻值变小,所以N与A相连。
[3]变阻器接入电路是通过改变电阻丝的长度来改变阻值大小的,那么应选用阻值较大的镍铬合金丝作为材料,才能让滑片移动时,变阻器接入电路的阻值有较大的变化。
17. AP 变小 变暗
【详解】
[1][2][3]由图中可知:变阻器接入电路中的是AP段。当滑片P向右移动时,连入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数将变小;通过灯泡的电流变小,所以灯泡变暗。
18. 电压 变大 变大
【详解】
[1][2][3]由图可知,金属片受到的压力增大时,滑片下移,滑动变阻器的电阻值变大,电路中的电流变小。根据欧姆定律可知,R两端的电压变小,串联电路两端的总电压一定,则滑动变阻器两端的电压变大。滑动变阻器两端的电压越大,表示弹簧受到的压力越大,压力表与电阻R'并联,所以压力表实际上是一个电压表。
19. 变大 变小
【详解】
[1]由图可知,当油量减少时,杠杆左端下沉,R接入电路的长度变大,的阻值将变大。
[2]如图电路为串联电路,油量表本质为电流表;当油量减少时,R的阻值变大,电路总电阻变大,电路中电流变小,所以油量表的示数将变小。
20.
允许通过的最大电流 120Ω 0 60Ω
【详解】
[1]“120Ω”为该变阻器的最大阻值,所以其阻值变化范围是0120Ω。
[2]“2 A”指它允许通过的最大电流为2 A。
[3]P在A端时,电阻全部接入电路,连入的电阻为120 Ω。
[4]P在B时,电阻被短路,接入电阻为零。
[5]P在AB中点时,电阻左侧被短路,右侧接入电路,接入电阻为60Ω。
21. 变小 保护电路
【详解】
[1]滑杆右端向上滑,滑动变阻器连入电路的阻值变大,使电路中的电流变小,电流表示数变小,油量表示数变小。
[2]电阻可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表,保护电路。
22. 小 电压表 定值电阻
【详解】
[1]如图所示,当金属片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中电阻的长度减小,R接入电路的阻值变小。
[2][3]当没有外力作用于握力计时,滑片P应位于滑动变阻器的左端,此时若c、d间接入电流表,会导致电源短路,这是不允许的。c、d间更不能接入电压表,这样电压表就串联在电路中了,相当于断路。所以c、d间只能接入定值电阻,当滑片P滑到左端时,定值电阻对电路起保护作用。a、b间不能接入电流表,否则滑动变阻器会发生短路现象,则a、b间只能接入电压表。当握力增大时,滑片P右移,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路的总电流变小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
23. 变大 变小 R0
【详解】
[1]当油面下降时,浮标下降,电阻变大。
[2]油量表是电流表,电源电压相同,滑动变阻器变大,总电阻变大,电流变小,故油量表的示数变小。
[3]换用电压表改装成油量表,油面升高时,浮标上浮,滑动变阻器小,总电阻变小,电流变大,R0两端的电压变大,故电压表并联在R0端。
24. 上升 上 下 小 大
【详解】
[1]往油箱中添加油时,油量增多,油面会上升;
[2]浮标漂浮在液面上,根据油面上升可知浮标向上移动;
[3]在杠杆作用下,滑动变阻器R的滑片下移;
[4]变阻器的滑片向下移动,变阻器连入电路中的电阻变小;
[5]电压不变,由I=可知,电路中电流变大,电流表改装的油量表的示数就变大.
第十六章 《电压和电阻》知・讲・练
16.4《变阻器》课时知・讲・练
【知识点梳理】
1. 滑动变阻器的实物图、结构示意图、电路图符号:
2. 滑动变阻器的构造:电阻丝、金属杆、滑片、绝缘陶瓷芯、支架、四个接线柱。
3.滑动变阻器入电路的方法有6种,正确的接法有4种:“一上一下”,金属杆接一个,电阻丝接一个。错误接入电路的有2种,分别是:“同上”或“同下”即同时接金属杆上或都接电阻丝上。
4.滑动变阻器的原理是:通过改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变接入电路的电阻。
滑动变阻器的作用是:通过改变接入电路中的电阻从而改变电路中的电流。
5.变阻器的铭牌“50Ω1.5A”的含义:该变阻器的最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流为1.5A。
6.为保护电路,实际使用变阻器时,闭合开关前,要把滑动变阻器调到阻值最大端。
7.生活中家用电器音量调节、可调量度的台灯、可调温度的电热毯、电饭锅等通常叫做电位器实质就是变阻器。
8.电阻箱能够显示接入电路中电阻的大小,读数方法指示的数字乘以对应的倍数。
9.滑动变阻器和电阻箱的优缺点:
变阻器
滑动变阻器
电阻箱
优点
可以连续改变接入电路中电阻的大小
可以直接读出接入电路中电阻大小
缺点
除了最大值和最小值(0Ω)外,不能直接读出电阻大小
跳跃式改变接入电路中电阻大小
【典型例题选讲】
【例题一】滑动变阻器是靠改变电阻丝在电路中的______,逐渐改变连入电路的电阻大小,从而逐渐改变电路中的________大小的;如图,是某一电位器的结构示意图。当A、B接入电路,滑片P顺时针旋转时,电位器接入电路的电阻变_______。
【答案】 长度 电流 小
【详解】
[1]在导体的材料、横截面积不变的条件下,导体的电阻大小与导体的长度有关,长度越长,电阻越大。滑动变阻器是靠改变电阻丝在电路中的长度,逐渐改变连入电路的电阻大小。
[2]电阻是导体对电流的阻碍作用,通过改变连入电路的电阻大小,从而逐渐改变电路中的电流大小的。
[3]因为连入电路中的电阻丝是AP段,所以当顺时针转动旋钮触片时,AP段电阻丝变短,电位器接入电路的电阻变小。
【例题二】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___________
【答案】 15Ω 7Ω
【详解】
[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
[2]根据图可知,AB间接入电路的电阻为
【例题三】如图所示,使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时,小灯泡变亮,表明电路中的电流___________,这时若滑动变阻器的C接M,则___________(选填“A”或“B”或“C”或“D”)接N。关于变阻器上电阻丝的材料,应该选用___________(填 “铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【答案】 变大 A 镍铬合金丝
【详解】
[1]滑动变阻器的滑片向A端滑动,小灯泡变亮,说明电路中的电流变大。
[2]变阻器应是一上一下的接法,C接M时,N只能接A或B,滑片向A端移动,电路中的电流变大,据欧姆定律知,电路中的电阻变小,即变阻器接入电路的阻值变小,所以N与A相连。
[3]变阻器接入电路是通过改变电阻丝的长度来改变阻值大小的,那么应选用阻值较大的镍铬合金丝作为材料,才能让滑片移动时,变阻器接入电路的阻值有较大的变化。
【例题四】要在一段电路中产生电流,它的两端就要有______电阻是导体对电流的______作用。50Ω的实验用的定值电阻接入电路中,若开关没有闭合,则它的电阻是______。现有一滑动变阻器,它的铭牌是“20Ω1A”,其中“20Ω”含义为______,“1A”含义为______。如图所示,电阻箱的示数是______Ω。
【答案】 电压 阻碍 50Ω 最大阻值20Ω 允许通过的最大电流是1A 6280
【详解】
[1][2]从电压和电阻的概念可知:电压是使电路中形成电流的原因,电阻是导体对电流的阻碍作用。
[3]电阻是导体本身的一种性质,它的大小与电压的高低,电流的大小以及开关是否闭合均无关系,所以电阻的阻值不变,即它的电阻是50Ω。
[4][5]“20Ω”表示滑动变阻器的最大阻值是20Ω;1A表示允许通过的最大电流是1A。
[6]由图可知,电阻箱的示数是
6×1000Ω+2×100Ω+8×10Ω+0×1Ω=6280Ω
即电阻箱的示数是6280Ω。
【例题五】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______,观察小灯泡的______可以粗略地知道风力的大小。若要得到更准确的结果,可采取的措施为______。
【答案】 滑动变阻器 亮度 在电路中串联一个电流表
【详解】
[1]金属杆OC移动时,弧形电阻AB接入电路中的阻值发生变化,因此金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器。
[2]风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻越小,电源电压不变,电路中的电流会越大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度可以判断风力的大小。
[3]为了得到更准确的结果,可以在电路中串联一个电流表,风力变化时,电流表示数随之变化,根据电流表示数大小,可以知道风力大小。
【例题六】如图所示是某同学设计的风力测定仪,O是转轴,OC是金属杆,下连受风板,AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻的接触点,是定值电阻。无风时,OC竖直,风越大, OC杆偏转角度越大。金属杆OC与弧形电阻AB的组合,相当于是 _________ ,风力越大,电流表示数越 _______ ,定值电阻的作用是 ________ 。
【答案】 滑动变阻器 大 保护电路
【详解】
[1]由图可知,金属杆OC随受风板移动时,弧形电阻AB接入电路的阻值发生变化,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。
[2]风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大。
[3]为防止因电路短路而烧坏电流表和电源,电路需要加一个定值电阻。
【例题七】如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
A.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故A不符合题意;
B.而当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入的部分AP长度变小,电阻变小,故B符合题意;
C.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故C不符合题意;
D.滑动变阻器接法是“一上一下”,才能改变电阻的大小,不能都接到滑动变阻器下端的接线柱,故D不符合题意。
【例题八】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C,N接B B.M接A,N接B C.M接C,N接D D.M接A,N接D
【答案】A
滑动变阻器的滑片右移,灯泡变暗,则电路中电流变小。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 ,上面的接线柱接A或B。
【学科核心素养训练】
一、单选题
1.滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样,下列说法正确的是( )
A.该滑动变阻器只能接入20Ω的电阻 B.该滑动变阻器电阻的变化范围是0~20Ω
C.允许通过该滑动变阻器的最小电流是1A D.允许通过该滑动变阻器的电流只能是1A
2.下面是小强同学对身边的一些电路工作情况进行观察分析得出的判断,其中不正确的是( )
A.冰箱制冷压缩机和照明灯有时同时工作,有时单独工作,因此它们是并联的
B.马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时熄,它们是串联的
C.家里的台灯与其控制开关是串联的
D.调节台灯亮度的电位器与灯泡串联连入电路
3.如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,b与金属滑片相连,转动旋钮可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器调节灯泡亮度与滑动变阻器的原理相同
B.若只将b、c接入电路,转动旋钮灯泡亮度不变
C.若只将a、c接入电路,转动旋钮灯泡亮度改变
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度
4.高速公路收费站,现在对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A.称重表其实是一个电压表 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
5.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( )。
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
6.如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,使滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,以下说法正确的是( )
A.电压表的示数变小 B.电流表A2的示数变小
C.电流表A1的示数变小 D.以上的说法都不正确
7.图中滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示是小明同学做测定小灯泡电阻的实验,设计的电路。当实验电路连接完毕,闭合开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变。则电路出现故障的原因可能是( )
A.灯泡发生断路 B.灯泡发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱 D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
9.如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。电路中的电流表上面一定的示数便对应着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的测量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。下列说法正确的是( )
A.图中的电流表可以换成电压表,同样可以测量油箱中的油量
B.油量的零刻线对应电流表零刻线的位置
C.当油箱内油面下降时,电流表示数会变小
D.当油箱内油面上升时,滑动变阻器接入的电阻会变大
10.在收音机等用电器中,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,下列说法正确的是( )
A.只把B和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和B接入电路,无法改变通过电位器的电流
C.将A和B接入电路时,当滑片逆时针旋转时,电位器接入电路的电阻变大
D.将B和C接入电路时,当滑片顺时针旋转时,电位器接入电路的电阻变小
11.如图所示,读数正确的是
A.甲图中木块的长度是3.5mm B.乙图中温度计的示数是4℃
C.丙图中弹簧测力计的示数是4N D.丁图中电阻箱的示数是8523Ω
12.如图所示是插入式电阻箱的结构示意图.若要使电阻箱AB之间的阻值为8Ω,下列方法可行的是
A.插入1、2 B.插入2、3 C.插入4、5 D.插入3、5
13.如图所示,为一电阻箱结构示意图,下面关于此电阻箱接入电路电阻值大小的说法正确的是
A.只拔出铜塞a、b,接入电路电阻为7欧姆
B.只拔出铜塞c、d,接入电路电阻为7欧姆
C.要使接入电路电阻为7欧姆,只有拔出铜塞c、d才行
D.将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最小
二、填空题
14.如图为滑动变阻器的结构示意图.若滑片P向右移动时:
(1)当把C和B接入电路中时,连入电路的电阻丝的长度将_____,接入电路的电阻将_____;
(2)当把D、A接入电路时,若滑片P向右移动时:连入电路的电阻丝的长度将_____,接入电路的电阻将_____;
(3)当把A、B接入电路时,接入电路的电阻将_____.
15.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。
(1)油量表是由______(选填“电压”或“电流”)表改装而成的,理由是______。
(2)图中有一定值电阻 R’,R’在电路中的作用是______。
(3)从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面上升时,油量表的示数______。
16.如图所示,使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时,小灯泡变亮,表明电路中的电流___________,这时若滑动变阻器的C接M,则___________(选填“A”或“B”或“C”或“D”)接N。关于变阻器上电阻丝的材料,应该选用___________(填 “铜丝”或“镍铬合金丝”)。
17.如图所示,变阻器的电阻线______部分接入电路中(填AP或PB),当滑片P向右移动时,电流表的示数将______,灯泡的亮度将______。
18.小明看到菜市场上的电子秤后,查电脑了解了电子秤的工作原理,知道了电子秤的原理图,如图所示,它可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中Rˊ是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,根据你所学的知识,你认为压力表实际上是一个_____表。当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值________,压力表示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.如图是一种测量油箱内油量的装置.从油量表(由电流表改装而成)指针所指刻度,就能知道油箱内油量的多少。当油量减少时,R的阻值将________,油量表示数将______。(填“变大”或“变小”)
20.如图所示的滑动变阻器铭牌上标有“120Ω、2 A”,则该变阻器的阻值变化范围是______,“2 A”是它的______,当P在A端时连入电路的电阻为______;P在B端时接入电路的电阻为______;P在AB中点时接入电路的电阻为______。
21.如图所示是汽车油量表的原理图,油量表是由电流表改装而成的。当油箱里的油面降低时,浮子下降,滑杆右端向上滑,油量表的示数______(选填“变大”或“变小”),电阻的作用是______。
22.图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变______。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入______,接线柱c、d之间应接入______(后两空选填“定值电阻”、“电流表”
或“电压表”)
23.如图所示,这是一种测定汽车油箱内油量的装置。其中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,滑杆的另一端固定着一个浮子。从油量表(电流表改装)指针所指的刻度就知道油箱内油面的高低,当油面下降是,滑动变阻器接入电路的阻值______,油量表的示数______(前两空均填“变大”、“变小”或“不变”)。若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表的示数变大,电压表并联在______(选填“R”或“R0”)两端。
24.如图为一种自动测定油箱内油面高度的装置,请你说明它的工作原理:往油箱中添加油时,油面________(填“上升”或“下降”),浮标向________(填“上”或“下”)移动,由于杠杆的作用,滑动变阻器的滑片向________(填“上”或“下”)移动,接入电路中的电阻变________(填“大”或“小”),电流表改装的油量表的示数就变________(填“大”或“小”).
参考答案:
1.B
【详解】
滑动变阻器铭牌上的20Ω 1A,表示变阻器的最大阻值为20Ω,那么变阻器电阻的变化范围为0~20Ω,允许通过的最大电流为1A,故ACD错误,B正确。
2.B
【详解】
A.并联电路各用电器可以独立工作、互不影响,冰箱制冷压缩机和照明灯有时同时工作,有时单独工作,因此它们是并联的,故A正确,不符合题意;
B.马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时熄,是因为控制路灯的开关接在干路中,同时控制所有用电器,不能说路灯是串联的,故B错误,符合题意;
C.用电器和控制它的开关需要串联接入,所以家里的台灯与其控制开关是串联的,故C正确,不符合题意;
D.串联电路是分压电路,调节台灯亮度的电位器与灯泡串联连入电路才可以调节灯泡两端的电压,进而调节灯泡的亮度,故D正确,不符合题意。
3.A
【详解】
AD.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故跟滑动变阻器的作用原理相同,故A正确,D错误;
B.从图乙可以看到,若只将b、c接入电路,转动旋钮,接入电路中电阻丝的长度会发生变化,电路的电流会发生改变,灯泡亮度会变,故B错误;
C.从图乙可以看到,若只将a、c接入电路,转动旋钮,接入电路中电阻丝的长度不变,是电位器的全部电阻,电路的电流不会发生改变,灯泡亮度不会变,故C错误。
4.D
【详解】
A.称重表和定值电阻及滑动变阻器是串联关系,因此,称重表其实是一个电流表,故A错误;
B.电路中R1的作用是限制电流,防止电流过大,起到保护电路的作用,故B错误;
CD.当车辆越重时,滑片向下滑,滑动变阻器电阻变小,电路中的电流变大,即称重表示数变大,故C错误,D正确。
5.D
【详解】
根据题意要求,图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的,要使接入电路的总电阻最大,必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路。对于左边的变阻器来说,电阻丝的右端接入电路,所以应该把滑片P1移到最左端;对于右边的变阻器来说,电阻丝的左端接入电路,所以应该把滑片P2移到最右端。
6.C
【详解】
由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过电阻R1的电流,等效电路图如图所示;
A.电源电压不变,电压表示数不变,故A错误;
B.由欧姆定律可知,流过R1的电流I1不变,电流表A2示数不变,故B错误;
CD.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值R2变大,由欧姆定律可知,流过滑动变阻器的电流I2变小;干路电流
I=I1+I2
变小,电流表A1示数变小,故A1示数变小;故C正确,D错误。
7.A
【详解】
A.当滑片P右移动时,连入电路的电阻线长度变长,电阻变大,故A符合题意;
B.当滑片P右移动时,连入电路的电阻线长度不变,不能改变电路中的电阻,故B不符合题意;
CD.当滑片P右移动时,连入电路的电阻线长度变短,电阻变小,故CD不符合题意。
8.D
【详解】
A.若灯泡发生断路,则电压表有示数,测量电源电压,小灯泡不亮,电流表没有示数,故A不符合题意;
B.灯泡发生短路,则电压表没有示数,与发现灯泡较暗,两表的示数均较小不符,故B不符合题意;
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,则相当于滑动变阻器没有接入,故此时应该出现灯泡变亮,电压表的示数为电源电压,电流表的示数也较大,故C不符合题意;
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱,则接入的阻值比较大,总电阻较大,导致电流较小,灯泡较暗,电灯泡的两端的电压也较小,故D符合题意。
9.C
【详解】
A.电流表采用串联,电压表采用并联,图中的电流表换成电压表,不能测量油箱中的油量,故A错误;
B.油量表的指针处于零刻线时,电路中有电流,不在电流表零刻线的位置,故B错误;
C.当油箱内油面下降时,滑杆右端向上转动,接入电路的电阻变大,电流表示数会变小,故C正确;
D.当油箱内油面上升时,滑杆右端向下转动,滑动变阻器接入的电阻会变小,故D错误。
10.D
【详解】
AD.只把B和C接入电路,滑片下方电阻丝接入电路,当滑片顺时针旋动时,B、C间电阻丝的长度变短,电位器接入电路电阻变小,可以改变通过电位器的电流,故A错误、D正确;
BC.只把A和B接入电路,滑片上方和左方电阻丝接入电路,当滑片逆时针旋转时,A、B间电阻丝的长度变短,电位器接入电路电阻变小,可以改变通过电位器的电流,故BC错误。
11.C
【详解】
A、由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与0刻度线对齐,右侧与3.50cm对齐,所以物体A的长度为L=3.50cm,故A错误;
B、由图知:该温度计的分度值是1℃,液面在零刻度以下,因此温度计的示数为:-4℃,故B错误;
C、由图知:在弹簧测力计上,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在“4”上,所以弹簧测力计的示数为4N,故C正确;
D、由图知:×1000的位置对应的数是3,×100的位置对应的数是2,×10的位置对应的数是5,×1的位置对应的数是8,所以电阻箱的示数:R=3×1000Ω+2×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=3258Ω,故D错误.
12.B
【详解】
A、当插入1、2,左边两个5Ω的电阻不连入,AB间的电阻为2Ω+2Ω+1Ω=5Ω,故A方法不可行;
B、当插入2、3,中间5Ω、2Ω的电阻不连入,AB间的电阻为5Ω+2Ω+1Ω=8Ω,故B方法可行;
C、当插入4、5,右边的2Ω、1Ω的电阻不连入,AB间的电阻为5Ω+5Ω+2Ω=12Ω,故C方法不可行;
D、当插入3、5,2Ω、1Ω的电阻不连入,AB间的电阻为5Ω+5Ω+2Ω=12Ω,故D方法不可行.
【点睛】
插入后其对应位置的电阻相当于被短路,其他电阻串联.
13.B
【详解】
插入式电阻箱的示数为没有插入铜塞的孔下电阻丝的电阻之和,只拔出铜塞a、b,接入电路电阻为3欧姆,故A错;只拔出铜塞c、d,接入电路电阻为7欧姆,故B正确;要使接入电路电阻为7欧姆,拔出铜塞c、d或者同时拨出铜塞a、b、d都行,故C错;如果将铜塞全拨出,则所表示的电阻为最大值,故D错;应选B.
14. 变短 变小 变长 变大 不变
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电路中的电阻的,若电阻线变长,则电阻变大,若电阻线变短,则电阻变小,连接时的有效接法是一上一下.
【详解】
(1)当把C和B接入电路中时,电阻丝的右半段接入电路,若滑片P向右移动,则连入电路的电阻丝的长度将变短,接入电路中的电阻将变小;
(2)当把D. A接入电路时,电阻丝的左半段接入电路,若滑片P向右移动时,连入电路的电阻丝的长度将变长,接入电路的电阻将变大;
(3)当把A. B接入电路时,相当于把整个电阻丝接入电路中,滑片P向右移动时,接入电路的电阻将不变.
15. 电流 串联在电路中 保护电路 变大
【详解】
(1)[1][2]油量表是串联在电路中,故是电流表,若为电压表,内阻太大,造成断路现象。
(2)[3]若滑片P滑至a处,没有定值电阻R',会造成电源短路,故需要定值电阻R'保护电路。
(3)[4] 当油面上升时,浮标上升,滑片向下滑,接入的电阻变小,总电阻变小,电压不变,故电流变大。
16. 变大 A 镍铬合金丝
【详解】
[1]滑动变阻器的滑片向A端滑动,小灯泡变亮,说明电路中的电流变大。
[2]变阻器应是一上一下的接法,C接M时,N只能接A或B,滑片向A端移动,电路中的电流变大,据欧姆定律知,电路中的电阻变小,即变阻器接入电路的阻值变小,所以N与A相连。
[3]变阻器接入电路是通过改变电阻丝的长度来改变阻值大小的,那么应选用阻值较大的镍铬合金丝作为材料,才能让滑片移动时,变阻器接入电路的阻值有较大的变化。
17. AP 变小 变暗
【详解】
[1][2][3]由图中可知:变阻器接入电路中的是AP段。当滑片P向右移动时,连入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数将变小;通过灯泡的电流变小,所以灯泡变暗。
18. 电压 变大 变大
【详解】
[1][2][3]由图可知,金属片受到的压力增大时,滑片下移,滑动变阻器的电阻值变大,电路中的电流变小。根据欧姆定律可知,R两端的电压变小,串联电路两端的总电压一定,则滑动变阻器两端的电压变大。滑动变阻器两端的电压越大,表示弹簧受到的压力越大,压力表与电阻R'并联,所以压力表实际上是一个电压表。
19. 变大 变小
【详解】
[1]由图可知,当油量减少时,杠杆左端下沉,R接入电路的长度变大,的阻值将变大。
[2]如图电路为串联电路,油量表本质为电流表;当油量减少时,R的阻值变大,电路总电阻变大,电路中电流变小,所以油量表的示数将变小。
20.
允许通过的最大电流 120Ω 0 60Ω
【详解】
[1]“120Ω”为该变阻器的最大阻值,所以其阻值变化范围是0120Ω。
[2]“2 A”指它允许通过的最大电流为2 A。
[3]P在A端时,电阻全部接入电路,连入的电阻为120 Ω。
[4]P在B时,电阻被短路,接入电阻为零。
[5]P在AB中点时,电阻左侧被短路,右侧接入电路,接入电阻为60Ω。
21. 变小 保护电路
【详解】
[1]滑杆右端向上滑,滑动变阻器连入电路的阻值变大,使电路中的电流变小,电流表示数变小,油量表示数变小。
[2]电阻可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表,保护电路。
22. 小 电压表 定值电阻
【详解】
[1]如图所示,当金属片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中电阻的长度减小,R接入电路的阻值变小。
[2][3]当没有外力作用于握力计时,滑片P应位于滑动变阻器的左端,此时若c、d间接入电流表,会导致电源短路,这是不允许的。c、d间更不能接入电压表,这样电压表就串联在电路中了,相当于断路。所以c、d间只能接入定值电阻,当滑片P滑到左端时,定值电阻对电路起保护作用。a、b间不能接入电流表,否则滑动变阻器会发生短路现象,则a、b间只能接入电压表。当握力增大时,滑片P右移,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路的总电流变小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
23. 变大 变小 R0
【详解】
[1]当油面下降时,浮标下降,电阻变大。
[2]油量表是电流表,电源电压相同,滑动变阻器变大,总电阻变大,电流变小,故油量表的示数变小。
[3]换用电压表改装成油量表,油面升高时,浮标上浮,滑动变阻器小,总电阻变小,电流变大,R0两端的电压变大,故电压表并联在R0端。
24. 上升 上 下 小 大
【详解】
[1]往油箱中添加油时,油量增多,油面会上升;
[2]浮标漂浮在液面上,根据油面上升可知浮标向上移动;
[3]在杠杆作用下,滑动变阻器R的滑片下移;
[4]变阻器的滑片向下移动,变阻器连入电路中的电阻变小;
[5]电压不变,由I=可知,电路中电流变大,电流表改装的油量表的示数就变大.
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