九年级物理全一册举一反三系列专题16.4变阻器【四大题型】(人教版)(原卷版+解析)

这是一份九年级物理全一册举一反三系列专题16.4变阻器【四大题型】(人教版)(原卷版+解析)，共24页。

TOC \ "1-3" \t "正文,1" \h
\l "_Tc1161" 【题型1 按要求连接变阻器】
\l "_Tc25206" 【题型2 变阻器的原理和构造】
\l "_Tc9103" 【题型3 移动滑片时电路中各表示数变化情况】
\l "_Tc9103" 【题型4 用滑动变阻器改变灯泡的亮度】
【知识点1 按要求连接变阻器】
滑动变阻器是初中物理的重要元件，多以实物图的形式在作图题和实验探究题中考查滑动变阻器的连接，或以电路图的形式在选择题或填空题中考查滑片移动引起的动态电路分析。
1. 滑动变阻器的连接原则：
“一上一下”(一端接金属杆，另一端接电阻线上的接线柱).(若连接上面两个接线柱，相当于连入一根导线;若连接电阻线上的两个接线柱，相当于连入一个定值电阻.滑动变阻器均起不到改变电阻从而改变电流或电压的作用)
2. 滑动变阻器阻值变化原则：
“远大近小”—滑片P与下接线柱的距离越远阻值越大，越近阻值越小.
【题型2 按要求连接变阻器】
【例1】（2022·浙江台州·中考真题）当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（ ）
A．ABB．CDC．BDD．AD
【变式1-1】（2022·四川内江·中考真题）如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（ ）
A．B．C．D．
【变式1-2】（2022·山东德州·九年级期末）某同学安装了一个可以调节亮度的电灯L，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片从A向B移动的过程中，电灯的亮度逐渐变暗，正确的连接方式是（ ）
A．M接D，N接BB．M接C，N接AC．M接C，N接DD．M接C，N接B
【变式1-3】（2022·全国·九年级专题练习）如图所示电路，在m、n两点间接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左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bB．m接c，n接dC．m接c，n接bD．m接a，n接d
【知识点2 变阻器的原理和构造】
变阻器的原理是，通过改变接入电路中导体的有效长度来改变导体的电阻，从而控制电路中电流或电压。
一、变阻器
变阻器可以调节电阻大小的装置，接在电路中能调整电流的大小。一般的变阻器用电阻较大的导线（电阻线）和可以改变接触点以调节电阻线有效长度的装置构成。作用：1、限制电流，保护电路；2、改变电路中电压的分配。
二、滑动变阻器
滑线变阻器作为一种特殊的电阻，在普通物理试验中广泛使用，许多电路中都使用滑线变阻器来达到控制电路的作用，并且用它可在电路中控制电流和电压的变化。
滑动变阻器是电学中常用器件之一，它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大小。滑动变阻器的电阻丝一般是熔点高，电阻大的镍铬合金，电阻杆一般是电阻小的金属，所以电阻丝越长，电阻越大，电阻杆越短，电阻越小。
电阻丝外面涂着绝缘层，绕在绝缘管上，它的两端连在A、B两个接线柱上。滑片P通过金属杆和接线柱C相连，滑片移动到不同位置时，A、C两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就可以改变接入电路中电阻的大小。一般的变阻器用电阻较大的导线和可以改变接触点以调节电阻线有效长度的装置组成。滑动变阻器在电路中的调节作用,在限流和分压两种接法中得以体现。
滑动变阻器构造:1.接线柱 2.滑片 3. 线圈4.金属杆 5.瓷筒。原理：金属杆电阻小，电流顺着划片从金属丝流过从而改变了电阻丝接入电路的长度，也改变了电阻的大小。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，大部分滑动变阻器电阻丝为镍铬合金丝,电阻丝外面涂有绝缘层。
【题型2 变阻器的原理和构造】
【例2】（2022·湖北武汉·模拟预测）如图所示，是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置，下列有关说法错误的是（ ）
A．电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体
B．闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片置于最右端
C．闭合开关后，当滑片向左滑动时，小灯泡的亮度由亮变暗
D．为了使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉
【变式2-1】（2022·辽宁沈阳·一模）如图甲所示是一个好玩的灯具，当顺时针转动灯具，灯就逐渐变暗，直至熄灭。实际上是由一个电位器控制着灯泡的亮度。图乙是这个电位器的结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连。转动灯具，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，该滑片跟着灯具一起转动。下列分析正确的是（ ）
A．电位器与灯泡并联
B．电位器是通过改变接人电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的
C．该电路中，电位器只将a、b接入电路
D．该电路中，电位器只将b、c接入电路
【变式2-2】（2022·湖南湘西·一模）如图所示，是闭合电路中，滑动变阻器的接法，下列判断正确的是（ ）
A．滑片向左移动，变阻器的阻值变大
B．滑片向右移动，变阻器的阻值变大
C．电流必须从上接线柱流进变阻器，从下接线柱流出
D．电流必须从下接线柱流进变阻器，从上接线柱流出
【变式2-3】（2022·湖南岳阳·九年级期末）在如图所示的四个电路中，合上开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时，通过灯泡的电流变小，那么下列叙述中正确的是（ ）
A．只可用甲图电路B．用甲图或丁图电路都可以
C．只可用乙图电路D．用乙图或丙图电路都可以
【题型3 移动滑片时电路中各表示数变化情况】
【例3】（2022·浙江绍兴·中考真题）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【变式3-1】（2022·内蒙古通辽·中考真题）如图所示电路，电源电压保特不度，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电流表A1示数变小
B．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小
C．电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变大
D．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电压表V2的示数与电流表A1的示数之比变小
【变式3-2】（2022·上海徐汇·九年级期中）图所示电路中，电源电压保持不变，若将电流表A1接入电路中，闭合开关S，移动滑片P，下列操作中能使电流表A1和A的示数的比值变小的是（ ）
①电流表A1接在a点，滑片P向左移动
②电流表A1接在a点，滑片P向右移动
③电流表A1接在b点，滑片P向右移动
④电流表A1接在b点，滑片P向左移动
A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④
【变式3-3】（2022·湖北恩施·中考真题）如图所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片适当左移，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1示数不变、电流表A2示数变小
B．电流表A1示数变大、电压表V示数不变
C．电流表A2示数变大、电压表V示数变小
D．电流表A2示数变大、电压表V示数不变
【题型4 用滑动变阻器改变灯泡的亮度】
【例4】（2021·山东济南·中考真题）小刚用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理，并连接了部分实验电路。
（1）小刚在连接实验电路之前，应该首先将开关______；
（2）请你用笔画线代替导线，帮小刚连接成完整的实验电路，并让开关闭合时滑动变阻器连入电路的电阻最大______；
（3）小刚连接完成上述实验电路，检查无误后，闭合开关。发现小灯泡不亮。小刚想：是不是电路中某处发生了断路？此时，小刚检验实验电路是否发生断路最简单的操作是：______，观察小灯泡是否发光；
（4）小强认为在电路中连入一只电流表，观察电流表是否有示数也能判断电路是否发生了断路。若按照小强的方法进行判断，电流表可以串联在这个电路中的 ______。
A．电源和开关之间 B．开关和小灯泡之间
C．小灯泡和滑动变阻器之间 D．滑动变阻器和电源之间
【变式4-1】（2020·江苏淮安·中考真题）某小组在“设计一个模拟调光灯”的活动中，现提供以下器材：直流电源（电压为4V）、电流表、电压表、小灯泡（2.5V、0.3A）、灯座、开关、导线、多种规格的定值电阻、多种铅笔芯、金属回形针。设计要求：灯泡的亮度能在较大范围内连续调节且不能被烧坏。
(1)金属回形针可在铅笔芯上来回滑动，设计电路时可将铅笔芯与金属回形针的组合视为______；
(2)为了电路安全，需要从下列选项中选取一个合适的定值电阻作为保护电阻( )
A．5Ω B．15Ω C．25Ω D．50Ω
(3)如图甲所示为设计电路的一部分，请在虚线框内将电路图补充完整( )；
(4)连接好电路，闭合开关，无论怎样移动金属回形针，灯泡亮度的变化都很小，造成该现象的原因：______；
(5)重新调整好电路，闭合开关，移动金属回形针，可实现灯泡的亮度有较大变化。当电压表示数U＝2.0V时，电流表的示数I如图乙所示，I＝______A．小灯泡消耗的实际功率P＝______W。
【变式4-2】（2022·新疆乌鲁木齐·一模）如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压。电路中电流约为0.5 A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
（1）请用笔画线代替导线按要求将实物图连接完整；( )
（2）连接电路前开关应处于___________状态；
（3）实验中，若闭合开关，小灯泡不亮，但电压表示数约等于电源电压，此时故障可能是___________；如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变，则原因为___________。
【变式4-3】（2022·上海·九年级）小芳想用如图所示的器材，设计一个可以调节小灯泡亮度的电路，要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，灯泡的亮度变暗；用电流表测灯泡的电流，电压表测灯泡两端的电压。
（1）请你用笔画线代替导线连接电路______；
（2）连接电路时的开关应处于______状态，实验前滑片P应放在______端，此时发现电流表指针位于零刻线偏左的位置，则接下来的操作是______；
（3）在实验中如果无论如何移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度都不改变，而且很暗，原因是______。
专题16.4 变阻器【四大题型】
【人教版】
TOC \ "1-3" \t "正文,1" \h
\l "_Tc1161" 【题型1 按要求连接变阻器】
\l "_Tc25206" 【题型2 变阻器的原理和构造】
\l "_Tc9103" 【题型3 移动滑片时电路中各表示数变化情况】
\l "_Tc9103" 【题型4 用滑动变阻器改变灯泡的亮度】
【知识点1 按要求连接变阻器】
滑动变阻器是初中物理的重要元件，多以实物图的形式在作图题和实验探究题中考查滑动变阻器的连接，或以电路图的形式在选择题或填空题中考查滑片移动引起的动态电路分析。
1. 滑动变阻器的连接原则：
“一上一下”(一端接金属杆，另一端接电阻线上的接线柱).(若连接上面两个接线柱，相当于连入一根导线;若连接电阻线上的两个接线柱，相当于连入一个定值电阻.滑动变阻器均起不到改变电阻从而改变电流或电压的作用)
2. 滑动变阻器阻值变化原则：
“远大近小”—滑片P与下接线柱的距离越远阻值越大，越近阻值越小.
【题型2 按要求连接变阻器】
【例1】（2022·浙江台州·中考真题）当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（ ）
A．ABB．CDC．BDD．AD
【答案】D
【解析】
AB．滑动变阻器应该一上一下连接，连接AB或CD接线柱，移动滑动变阻器的滑片，不能改变滑动变阻器的阻值，故AB不符合题意；
C．连接BD接线柱，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变小，故C不符合题意；
D．连接AD接线柱，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大，故D符合题意。
故选D。
【变式1-1】（2022·四川内江·中考真题）如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】
A．滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，滑动变阻器连入电路的电阻变小，故A不符合题意；
B．滑动变阻器的左下方接线柱和右上方接线柱接入电路中，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，所以电阻变小，故B不符合题意；
C．滑动变阻器的左上方接线柱和右下方接线柱接入电路中，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变长，所以电阻变大，故C符合题意；
D．滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变，故D不符合题意。
故选C。
【变式1-2】（2022·山东德州·九年级期末）某同学安装了一个可以调节亮度的电灯L，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片从A向B移动的过程中，电灯的亮度逐渐变暗，正确的连接方式是（ ）
A．M接D，N接BB．M接C，N接AC．M接C，N接DD．M接C，N接B
【答案】B
【解析】
如图所示，开关闭合后，滑动变阻器与灯泡串联，要求当滑动变阻器的滑片从A向B移动的过程中，电灯的亮度逐渐变暗，根据欧姆定律，则需控制滑片从A向B移动的过程中，使滑动变阻器接入电路阻值增大，故滑动变阻器需接AC接线柱或AD接线柱，故ACD错误，故B正确。
故选B。
【变式1-3】（2022·全国·九年级专题练习）如图所示电路，在m、n两点间接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左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bB．m接c，n接dC．m接c，n接bD．m接a，n接d
【答案】C
【解析】
AB．滑动变阻器的接入原则是一上一下，这样才能改变滑动变阻器的阻值，才能控制灯泡的亮度，故不同同时接上面两个接线柱，也不能同时接下面的两个接线柱，故AB不符合题意；
CD．要求变阻器的滑片向左滑动时电灯逐渐变亮，说明接了c接线柱，向左滑动时，滑动变阻器阻值变小，灯泡变亮，故C符合题意；D不符合题意。
故选C。
【知识点2 变阻器的原理和构造】
变阻器的原理是，通过改变接入电路中导体的有效长度来改变导体的电阻，从而控制电路中电流或电压。
一、变阻器
变阻器可以调节电阻大小的装置，接在电路中能调整电流的大小。一般的变阻器用电阻较大的导线（电阻线）和可以改变接触点以调节电阻线有效长度的装置构成。作用：1、限制电流，保护电路；2、改变电路中电压的分配。
二、滑动变阻器
滑线变阻器作为一种特殊的电阻，在普通物理试验中广泛使用，许多电路中都使用滑线变阻器来达到控制电路的作用，并且用它可在电路中控制电流和电压的变化。
滑动变阻器是电学中常用器件之一，它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大小。滑动变阻器的电阻丝一般是熔点高，电阻大的镍铬合金，电阻杆一般是电阻小的金属，所以电阻丝越长，电阻越大，电阻杆越短，电阻越小。
电阻丝外面涂着绝缘层，绕在绝缘管上，它的两端连在A、B两个接线柱上。滑片P通过金属杆和接线柱C相连，滑片移动到不同位置时，A、C两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就可以改变接入电路中电阻的大小。一般的变阻器用电阻较大的导线和可以改变接触点以调节电阻线有效长度的装置组成。滑动变阻器在电路中的调节作用,在限流和分压两种接法中得以体现。
滑动变阻器构造:1.接线柱 2.滑片 3. 线圈4.金属杆 5.瓷筒。原理：金属杆电阻小，电流顺着划片从金属丝流过从而改变了电阻丝接入电路的长度，也改变了电阻的大小。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，大部分滑动变阻器电阻丝为镍铬合金丝,电阻丝外面涂有绝缘层。
【题型2 变阻器的原理和构造】
【例2】（2022·湖北武汉·模拟预测）如图所示，是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置，下列有关说法错误的是（ ）
A．电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体
B．闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片置于最右端
C．闭合开关后，当滑片向左滑动时，小灯泡的亮度由亮变暗
D．为了使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉
【答案】C
【解析】
A．滑动变阻器是一个可变的电阻，其线圈是利用电阻率大的合金制成的，是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，所以，所电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体，故A正确，不符合题意；
B．使用滑动变阻器时，在闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，由电路图知道，滑片置于最右端，故B正确，不符合题意；
C．由电路图知道，灯泡与滑动变阻器串联，闭合开关后，当滑片向左滑动时，接入电路的电阻减小，电路的电流增大，由知道，小灯泡的功率逐渐变大，亮度由暗变亮，故C错误，符合题意；
D．滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，所以，为了使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉，故D正确，不符合题意。
故选C。
【变式2-1】（2022·辽宁沈阳·一模）如图甲所示是一个好玩的灯具，当顺时针转动灯具，灯就逐渐变暗，直至熄灭。实际上是由一个电位器控制着灯泡的亮度。图乙是这个电位器的结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连。转动灯具，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，该滑片跟着灯具一起转动。下列分析正确的是（ ）
A．电位器与灯泡并联
B．电位器是通过改变接人电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的
C．该电路中，电位器只将a、b接入电路
D．该电路中，电位器只将b、c接入电路
【答案】C
【解析】
A．并联电路中各支路互不影响，因此电位器与灯泡串联，才能影响灯泡的亮度，，故A错误；
B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡的亮度的，故B错误；
CD．根据题意可知，当滑片顺时针转动时，灯就逐渐变暗，说明顺时针转动时，电位器接入电路的电阻变大，故是将a、b接入电路，故C正确，D错误。
故选C。
【变式2-2】（2022·湖南湘西·一模）如图所示，是闭合电路中，滑动变阻器的接法，下列判断正确的是（ ）
A．滑片向左移动，变阻器的阻值变大
B．滑片向右移动，变阻器的阻值变大
C．电流必须从上接线柱流进变阻器，从下接线柱流出
D．电流必须从下接线柱流进变阻器，从上接线柱流出
【答案】A
【解析】
AB．由图示知，滑动变阻器下端的接线柱接在右端，则滑片远离右下接线柱即向左移动时，电阻丝接入电路的长度变大，阻值变大，故A正确，B错误；
CD．变阻器中电流的流向没有限定，所以电流可由上接线柱流入，由下接线柱流出，也可由下接线柱流入，上接线柱流出。故CD错误。
故选A.
【变式2-3】（2022·湖南岳阳·九年级期末）在如图所示的四个电路中，合上开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时，通过灯泡的电流变小，那么下列叙述中正确的是（ ）
A．只可用甲图电路B．用甲图或丁图电路都可以
C．只可用乙图电路D．用乙图或丙图电路都可以
【答案】B
【解析】
据题意可知，滑片P向右移动时，电流变小，则电阻变大，即滑片右移时电阻丝长度增加，说明变阻器电阻丝的左半段接入电路，则一定使用了左下接线柱，故排除乙图；据变阻器的接法是一上一下可知，排除丙图，则甲图和丁图是正确的。故ACD错误，B正确。
故选B。
【题型3 移动滑片时电路中各表示数变化情况】
【例3】（2022·浙江绍兴·中考真题）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】
A．图中电阻R0和变阻器R串联，电压表测量R两端的电压，由串联电路电压的规律和欧姆定律得到电压表的示数
由上式可知，电压表示数Uv和R不成正比，故A不符合题意；
B．图中电阻R0和变阻器R串联，电压表测量R上端的电压，因为电压表内阻很大，在电路中相当于开路，滑片移动过程中，电路的总电阻不变，由可知，电路中的电流不变，因此电压表的示数为Uv=IR滑入，所以Uv和R滑入成正比，故B符合题意；
CD．图中电阻R0和变阻器R串联，电流表测量电路中的电流，电流表的示数为
所以I与R不成正比，故CD不符合题意。
故选B。
【变式3-1】（2022·内蒙古通辽·中考真题）如图所示电路，电源电压保特不度，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电流表A1示数变小
B．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小
C．电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变大
D．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电压表V2的示数与电流表A1的示数之比变小
【答案】D
【解析】
由图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路中的电流；在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由电阻的串联，电路的总电阻变小，由
可知，此时电路中的电流变大，即电流表的示数变大。
由
可知，定值电阻R两端的电压变大，由于串联电路中电源电压等于各用电器两端的电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V1的示数变小；由于电源电压保持不变，所以电压表V2的示数不变。
A．电流表A1示数变大，电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，故A错误；
BC．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，由欧姆定律，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比即变阻器连入电路的电阻，比值变小，故BC错误；
D．电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，其比值变小，故D正确。
故选D。
【变式3-2】（2022·上海徐汇·九年级期中）图所示电路中，电源电压保持不变，若将电流表A1接入电路中，闭合开关S，移动滑片P，下列操作中能使电流表A1和A的示数的比值变小的是（ ）
①电流表A1接在a点，滑片P向左移动
②电流表A1接在a点，滑片P向右移动
③电流表A1接在b点，滑片P向右移动
④电流表A1接在b点，滑片P向左移动
A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④
【答案】B
【解析】
①②由图可知，该电路为并联电路；电流表A接在干路中，测量的是干路的电流。电流表A1接在a点，根据并联电路各支路互不影响可知，滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小；并联电路中各支路互不影响，所以通过a点的电流不变，即电流表A1示数不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流减小，电流表A的示数变小；所以电流表A1和A的示数的比值变大；同理可知，电流表A1接在a点，滑片P向左移动时，电流表A1和A的示数的比值变小，故①正确，②错误；
③④电流表A1接在b点，滑片P向右移动，滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A1示数减小；并联电路中各支路互不影响，所以通过a点的电流不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流减小，电流表A的示数变小；根据
可知，电流表A1和A的示数的比值变小；同理可知，电流表A1接在b点，滑片P向左移动时，电流表A1和A的示数的比值变大，故④正确，③错误。
综上，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【变式3-3】（2022·湖北恩施·中考真题）如图所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片适当左移，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1示数不变、电流表A2示数变小
B．电流表A1示数变大、电压表V示数不变
C．电流表A2示数变大、电压表V示数变小
D．电流表A2示数变大、电压表V示数不变
【答案】D
【解析】
如图，小灯泡与滑动变阻器并联，电流表A1测量通过小灯泡的电流，电流表A2测量干路电流；在滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，小灯泡所在的支路两端的电压为电源电压保持不变（并联电路各支路两端的电压均等于电源电压），故通过小灯泡的电流不变，即电流表A1的示数不变；滑动变阻器所在的支路电阻变小，电流变大，故干路的电流变大（并联电路中干路电流等于各支路电流之和），即电流表A2的示数变大；电压表V测量电源电压保持不变。
故选D。
【题型4 用滑动变阻器改变灯泡的亮度】
【例4】（2021·山东济南·中考真题）小刚用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理，并连接了部分实验电路。
（1）小刚在连接实验电路之前，应该首先将开关______；
（2）请你用笔画线代替导线，帮小刚连接成完整的实验电路，并让开关闭合时滑动变阻器连入电路的电阻最大______；
（3）小刚连接完成上述实验电路，检查无误后，闭合开关。发现小灯泡不亮。小刚想：是不是电路中某处发生了断路？此时，小刚检验实验电路是否发生断路最简单的操作是：______，观察小灯泡是否发光；
（4）小强认为在电路中连入一只电流表，观察电流表是否有示数也能判断电路是否发生了断路。若按照小强的方法进行判断，电流表可以串联在这个电路中的 ______。
A．电源和开关之间 B．开关和小灯泡之间
C．小灯泡和滑动变阻器之间 D．滑动变阻器和电源之间
【答案】 断开 向右移动滑片 ABCD
【解析】
（1）[1]在连接电路前，开关应处于断开状态。
（2）[2]题目所进行的探究是用滑动变阻器来调节小灯泡的亮暗程度，那么变阻器应串联在电路中，而变阻器的接线柱应是一上一下的接法。电路中，滑片置于变阻器的最左端，为了让变阻器接入电路的阻值最大，下面的接线柱应接在右端，电路连接如下：
（3）[3]闭合开关，小灯泡不亮，可能是变阻器接入电路的阻值太大，造成电路中的电流太小，那么可向右调节滑片，让变阻器接入电路的阻值变小，观察小灯泡是否发光。
（4）[4]实验所用电路是串联电路，则电流处处相等，那么可将电流表接入电路的ABCD任何一处。
【变式4-1】（2020·江苏淮安·中考真题）某小组在“设计一个模拟调光灯”的活动中，现提供以下器材：直流电源（电压为4V）、电流表、电压表、小灯泡（2.5V、0.3A）、灯座、开关、导线、多种规格的定值电阻、多种铅笔芯、金属回形针。设计要求：灯泡的亮度能在较大范围内连续调节且不能被烧坏。
(1)金属回形针可在铅笔芯上来回滑动，设计电路时可将铅笔芯与金属回形针的组合视为______；
(2)为了电路安全，需要从下列选项中选取一个合适的定值电阻作为保护电阻( )
A．5Ω B．15Ω C．25Ω D．50Ω
(3)如图甲所示为设计电路的一部分，请在虚线框内将电路图补充完整( )；
(4)连接好电路，闭合开关，无论怎样移动金属回形针，灯泡亮度的变化都很小，造成该现象的原因：______；
(5)重新调整好电路，闭合开关，移动金属回形针，可实现灯泡的亮度有较大变化。当电压表示数U＝2.0V时，电流表的示数I如图乙所示，I＝______A．小灯泡消耗的实际功率P＝______W。
【答案】 滑动变阻器 A 铅笔芯的最大阻值太小 0.26 0.52
【解析】
(1)[1]金属回形针可在铅笔芯上来回滑动，设计电路时可将铅笔芯与金属回形针的组合视为滑动变阻器。
(2)[2]由题知，电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A，
则灯正常工作时，要分去的电压为
由欧姆定律可得，灯之外的电阻为
为了电路安全，需要选取阻值为5Ω的定值电阻作为保护电阻。
故选A。
(3)[3]如图甲所示为设计电路的一部分，将变阻器与定值电阻串联连入电路中，如下图所示：
(4)[4]连接好电路，闭合开关，无论怎样移动金属回形针，灯泡亮度的变化都很小，说明电路中的电流变化很小，则电路的总电阻变化较小，造成该现象的原因：铅笔芯的最大阻值太小。
(5)[5]电流表的示数如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数0.26A。
[6]则小灯泡消耗的实际功率
【变式4-2】（2022·新疆乌鲁木齐·一模）如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压。电路中电流约为0.5 A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
（1）请用笔画线代替导线按要求将实物图连接完整；( )
（2）连接电路前开关应处于___________状态；
（3）实验中，若闭合开关，小灯泡不亮，但电压表示数约等于电源电压，此时故障可能是___________；如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变，则原因为___________。
【答案】 断开 小灯泡断路 滑动变阻器两接线柱同接在下接线柱
【解析】
（1）[1]实验需要通过滑片移动调节变阻器接入电路的阻值，从而调节通过小灯泡的电流，则应将变阻器与小灯泡串联在电路中，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。电源为两节干电池，电压约为3V，所以电压表选用小量程，电路中的电流约为0.5A，则电流表也选用小量程。变阻器的接线柱应一上一下接入电路，滑片向右滑动时，灯泡变亮，说明此时电路中的电流变大，变阻器接入电路的阻值变小，那么变阻器下端的接线柱接在右端。作图如下：
（2）[2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
（3）[3]闭合开关，小灯泡不亮，则可能是小灯泡断路或短路了，而电压有表示数，则小灯泡不是短路，且电压表示数约等于电源电压，说明电压表与电源接通，所以可能的故障是小灯泡断路了。
[4]移动滑片P，两表示数比较小，且不变，则变阻器接了两个下端的接线柱，接入电路的阻值太大了。
【变式4-3】（2022·上海·九年级）小芳想用如图所示的器材，设计一个可以调节小灯泡亮度的电路，要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，灯泡的亮度变暗；用电流表测灯泡的电流，电压表测灯泡两端的电压。
（1）请你用笔画线代替导线连接电路______；
（2）连接电路时的开关应处于______状态，实验前滑片P应放在______端，此时发现电流表指针位于零刻线偏左的位置，则接下来的操作是______；
（3）在实验中如果无论如何移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度都不改变，而且很暗，原因是______。
【答案】 断开 最左 应调零 滑动变阻器接线接在A、B两接线柱上
【解析】
（1）[1]滑动变阻器应符合“一上一下”的接线原则，因为滑片向左移动，灯泡变暗，说明滑片向左移动，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，因此应选择右下方的接线柱，因为电源电压为3V，电压表量程选择0~3V；将电流表与滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，如图所示：

（2）[2]为了避免电路连接过程中，电路中有大电流通过，烧坏用电器，连接电路时的开关应处于断开状态。
[3]为了保护电路，实验前滑片P应放在最左端，使滑动变阻器接入电路的阻值最大，则开关闭合的瞬间电路中电流较小，不会烧坏用电器。
[4]开关闭合前，电流表的指针位于零刻线偏左的位置，说明电流表没有调零，此时应该调零。
（3）[5]无论如何移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度都不改变，而且很暗，说明滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路。