初中物理教科版（2024）九年级上册（2024）第5节 变阻器练习

这是一份初中物理教科版（2024）九年级上册（2024）第5节 变阻器练习，共14页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.一只灯泡与变阻器串联后接在54伏的电源上，灯泡的额定电压是36伏，电阻是15欧，为使灯泡正常发光，此变阻器的规格应为（ ）
A . “10欧，2安”
B . “10欧，3安”
C . “5欧，3安”
D . “5欧，2安”
2.某精密电子仪器中，为了便于调节电路中的电流，其调节部分使用了两个滑动变阻器，如图所示。已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的，其中 R 1的总电阻是200 Ω， R 2的总电阻是5 000 Ω。开始时，两变阻器都调节至最大阻值。下列方法能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是 （ ）
A . 先调节R1 ， 使电流表指针指到要求位置附近，再调节R2
B . 先调节R2 ， 使电流表指针指到要求位置附近，再调节R1
C . 同时调节R1和R2 ， 使电流表指针指到要求位置
D . 交替、反复调节R1和R2 ， 使电流表指针指到要求位置
3.小明按图示电路测量小灯泡额定功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω，变阻器有以下甲、乙、丙、丁四种，则能较好地完成该实验的变阻器应选择（ ）
A . 甲的规格“5Ω”
B . 乙的规格“10Ω”
C . 丙的规格“30Ω”
D . 丁的规格“300Ω”
4.图中，要使滑动变阻器滑片P向右移动电阻变大，应选择接线柱是（ ）
A . A、D B . B、C C . A、B D . C、D
5.如图，电源电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A . 电压表V的示数变大
B . 电流表 A1的示数变小
C . 电流表 A2的示数变小
D . 电压表V与电流表 A1示数的比值变大
6.图是某收音机音量调节器的内部结构简图，它实际上是一个旋钮型变阻器。为使顺时针转动滑片时，收音机的音量变小，则应该把哪些接线柱接入电路？（ ）
A . “a”与“b”
B . “b”与“c”
C . “a”与“c”
D . 只接“b”
7.图所示，当滑片向左移动时，可以使滑动变阻器接入电路的电阻变大的接法是（ ）
A .
B .
C .
D .
8.我们在电学实验过程中，用到了很多的电学器材，下列说法 不正确的是：（ ）
A . 电流表要并联接入电路，可以直接接在电源两端
B . 使用电压表前，要检查指针是否对准零刻度处
C . 将定值电阻接入电路时，不用考虑电流的流向
D . 滑动变阻器是利用了电阻大小与电阻丝长度有关制成的
二、多选题
1.小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，图中的电表可以选择电压表或者电流表，当水量减少时滑片会上移。下列分析正确的是（ ）
A . 如果电表选择的是电压表，水量增多时电压表示数变大
B . 如果电表选择的是电流表，水量增多时电流表示数变小
C . 如果电表选择的是电流表，水量为零时电流表示数为零
D . 如果电表选择的是电流表，R0可以在水太多时保护电路
2.设想一下，如果“室温超导”实现，为了节能，室温超导材料可以用于制造（ ）
A . 电动机 B . 电热丝 C . 高压输电线 D . 燃油发动机
3.如图是测定油箱内油量的装置， R0是定值电阻， R1是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定点O转动，另一端固定着一个浮子。下列分析正确的是（ ）
A . 油量表可用电压表改装
B . 油量表可用电流表改装
C . 浮子下降时，油量表示数变小
D . 浮子上升时， R1接入电路中的阻值变大
4.有关下列一些仪器或设备的原理，描述正确的是（ ）
A . 常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的
B . 滑动变阻器是通过改变接入电阻丝的材料来改变电阻的
C . 磁悬浮列车是通过巨大的磁极间的相互作用悬浮起来的
D . 电磁铁是在通电螺线管的基础上插入铁芯来增强磁场的
5.如图为一款新式无线插座转换器，带有 USB插头、一转多位插座、调光台灯等多种功能，下列说法正确的是（ ）
A . 台灯的外壳是绝缘体
B . 给手机充电时，台灯与手机串联
C . 调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器
D . 给手机充电，手机电池相当于用电器
6.下列说法正确的是（ ）
A . 导体导电是因为导体中有大量的自由电子
B . 金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反
C . 在闭合开关前，滑动变阻器要接下边的两个接线柱
D . 电流表在使用时不允许不经用电器直接与电源两极相连接，而电压表允许直接接在电源两极上
三、填空题
1.如图a所示为广泛使用的旋转式变阻器的结构图，A、B、C为它的三个接线柱，P为旋钮触片。若将该变阻器与灯泡串联接入电路中，并顺时针旋转旋钮触片以调节灯泡的灯光变亮，则应将接 ________ 线柱（选填“A、B”、“B、C”或“A、C”）接入电路。如图b所示，电阻箱的读数是 ________ Ω。
2.图1中，表中的示数是 ________ 。. 图2中，表中的示数是 ________ 。如图3所示，电阻箱的示数为 ________ Ω。
3.导体对电流都有阻碍作用， ________ 表示其阻碍作用的大小。滑动变阻器是通过改变接入电路中 ________ 来改变电阻，如图所示为滑动变阻器的四种接线方法，当滑片P移动时，可改变电阻大小的接法是 ________ 。
A.
4.小明在研究滑动变阻器的接线方式时，尝试了如图所示两种接线方式，滑动变阻器滑片从 b端向 a端滑动过程中，图甲中灯泡亮度将 ________ ，电流表示数将 ________ ，图乙中电压表示数将 ________ 。
5.大年三十除夕夜在家中观看春晚节目时，调节电视机音量的器件相当于 ________ ，外出旅行住酒店或旅馆，把房卡插入房间的门停卡插槽中，房间内的用电器通电，房卡的作用相当于电路元件中的 ________ 。（填一个电路元件名）；手机充电时，手机电池相当于 ________ 。（选填电池或用电器）。
6.图甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置 。 图乙为电位器的内部结构示意 图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动 。若顺时针旋转旋钮时灯泡变亮，则需将 ________ (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路 。此时灯泡和电位器之间是 ________ (选填“ 串”或“并”)联。
7.如图所示科技小组设计的风力测定仪。金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ________ ，观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小，若要提高装置反映风力大小的性能，可采取的方法是 ________ 。
四、实验探究题
1.小吉同学做“探究导体中电流跟电阻关系”的实验请你完成下列内容。
（1） 连接电路过程中，开关应处于 ________ 状态；在甲图中，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到 ________ 端（选填“左”或“右”）；
（2） 实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图乙所示的电流 I随电阻 R变化的图像。由图像可以得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成 ________ 。
（3） 上述实验中，小吉用 R=5Ω电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，把 R换为 10Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向 ________ （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ________ V时，读出电流表的示数。
2.某小组同学用如图(甲)所示的电路图探究电流与电阻的关系，实验中他们所用的定值电阻分别是5 Ω，10 Ω，15 Ω，20 Ω，30 Ω，电源电压为6 V。
（1） 在探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”时，把定值电阻由5 Ω换成10 Ω，闭合开关后，电压表如图(乙)所示，下一步的操作是将滑动变阻器的滑片P向 ________ (选填“左”或“右”)移动，目的是 ________ 。
（2） 根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图(丙)所示，由图像可得出的结论是 ________ 。
（3） 若实验中所选电阻都参与了实验才得到(丙)图，则实验中的滑动变阻器的规格应选择____。
A . “25 Ω2 A” B . “50 Ω2 A”
3.在“测量小灯泡的电功率”实验中。同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路（小灯泡的灯丝电阻约为10Ω）。
（1） 请你在图甲的实物电路中。用笔画线代替导线 ________ 。将电流表正确接入电路（连线不得交叉）；
（2） 若电流表正确接入图甲电路中，闭合开关前，某同学发现电路有一处错误，这错误是 ________ 。改正错误后。闭合开关，将滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大。则滑动变阻器接入电路的是 ________ （选填“左半段”或“右半段”）；
（3） 测量过程中，当电压表的示数为 ________ V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示。则小灯泡的额定功率为 ________ W；
（4） 实验过程中。若将电压表和电流表互换位置，闭合开关后，小灯泡 ________ （选填“亮”或“不亮”），这时电压表的示数约为 ________ V。
五、计算题
1.如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器 R1标有“15 Ω 1A”，滑片P每移动1cm， R1的电阻变化0.5 Ω ， 定值电阻 R2=20Ω。求：
（1） 当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2） 某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
（3） 若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R 2时，其阻值不能小于多少？
2.刘阿姨家买了一个三挡位的电烤炉，电烤炉加热板部分的简化电路如图所示， R1、 R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表所示，求：
（1） 当旋钮开关调到位置“ 1”时，为 ________ 挡，调到位置“ 2”时，为 ________ 挡，调到位置“ 3”时，为 ________ 挡。 (均选填“高温”或“中温”或“低温” )
（2） 电烤炉在低温挡正常工作时的电流？ (结果保留一位小数 )
（3） 电阻 R1的阻值是多少？
（4） 电烤炉高温挡的功率？
3.电源电压为220伏，若使标有“220V 800W”的用电器能在110V至220V的电压下工作（用电器的电阻值恒定），求：
（1） 要使用电器达到使用要求，电路中应连接一个什么样的电器？怎样连接？
（2） 这个电器消耗的最大功率是多少？
4.质量为50kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是他本身受到重力的0.2倍，求：
（1） 木块受到的拉力大小；
（2） 若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动，求物体受到的摩擦力；
（3） 若水平拉力增大为120牛，物体受到的摩擦力的大小是多少？（g＝10N/kg）
六、综合题
1.如图是世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置，能模拟太阳产生能量．为了达到聚变所要求的温度，需要用电流产生磁 场，电流的强度非常大，时间长了，线圈就要发热．从这个角度来说，装置不可能长时间运转．为了解决这个问题，人们把最新的超导技术引入到该装置中．
虽然“人造太阳”的奇观在实验室中已经出现，但“人造太阳”所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中．根据目前世界各国的研究状况，这一梦想最快有可能在50年后实现．“人造太阳”的实验研究具有十分重大的战略意义．在过去的100年中，人类对能源的研究和使用已从化石燃料的单一化结构，发展到以化石能源为主，核能和水能互补的多元格局．但是，石油、煤炭等化石能源不能过度的开采和使用，目前已经商业化的核裂变能又会产生一定的核废料，同时受到原料的限制．
而核聚变能则被认为是无限、清洁、安全的换代新能源．据专家介绍，自然界最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣﹣氘和氚的聚变．氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，如果全部用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氦．这就是为什么世界各国，尤其是发达国家不遗余力，竞相研究、开发核聚能的原因所在．
（1） 在“人造太阳”中，要用到超导材料．超导材料就是在一定条件下，导体的电阻变为 ________ ．这里应用超导材料是为了 ________ （选填“增加”或“减少”）线圈产生的热量．
（2） 石油、煤炭的化石能源属于 ________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核能属于 ________ （选填“一次”或“二次”）能源
（3） 核聚变的优势有哪些？（写出两点）；​ ________
2.图是电动汽车“油门”示意图，其实质是变阻器. 脚向下踩“油门”时，旋钮滑片可以绕 O 点在电阻圈上逆时针转动.通过控制流经电动机电流的大小来控制汽车速度，当脚向下踩“油门”时汽车速度加快，接入电路的电阻变小.
（1） 该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的 ________ 来改变电阻的大小.（选填“材料”“横截面积”或“长度”）
（2） 电路中的 a、b 接点应当与变阻器中 A、B、C 三个接点中的哪两个相连： ________ .
3.为减少碳排放，我国大力推行混合动力汽车和电动汽车。汽车上的很多元件都涉及物理知识，比如控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。
（1） 电动汽车中电动机的转速由电流大小控制，工作原理如图甲。利用旋钮变阻器实现对转速的控制，图中 O、 E、 F为变阻器的三个接线柱。
①变阻器上旋钮滑片的材料应选用 ________ （选填“导体”或“绝缘体”）；
②驾驶员踩下“油门”电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处。( ________ )
（2） 为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况、汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员，当后备箱关好（闭合开关）时，指示灯不亮；后备箱未关好，相当于断开开关时，指示灯发光，请按要求将图乙所示电路补充完整。（ ）
（3） 如图丙是能测定汽车油箱内油量的装置原理图，其中压敏电阻在一定范围内的阻值与所受压力的关系如表所示，油箱质量忽略不计。
①根据原理图丙组装电路，可供选择的器材有：恒压电源U1（电压3V）和U2（电压6V）；电压表V1（量程0~3V）和V2（量程0~15V）；定值电阻R1=10Ω、R2=50Ω。已知当油箱装满时，油箱对底部压敏电阻的压力正好为400N。为了实现当油箱装满时，油量表能达到满偏，器材选择的最佳组合为 ________ （填字母）；
A．U1、V1、R1
B．U1、V2、R2
C．U2、V1、R1
D．U2、V2、R2
②合理选择好器材后，用水替代汽油进行了测量，发现当油箱内水为30L时，电压表的示数为4V。若用汽油来做该实验，则和水对比，相同体积情况下，油量表示数变 ________ （已知汽油密度比水小）；若考虑油箱质量，则油量表示数会偏 ________ （以上两空均选填“大”或“小”）。
4.1911年，荷兰科学家卡末林﹣昂内斯（Heike Kam erlingh﹣Onnes）用液氦冷却汞，当温度下降到4.2K（零下268.95℃）时，水银的电阻完全消失．当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超导现象.1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质﹣完全抗磁性，也称迈斯纳效应．完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时，体内的磁感应强度为零的现象．迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损．另外利用超导悬浮还可制造无磨损轴承，将轴承转速提高到每分钟10万转以上．发生超导现象时的温度称为临界温度.2014年12月，我国科学家发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物，其超导转变温度高达40K（零下233.15摄氏度）以上，这是世界上首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料，堪称铁基超导研究的重大进展，为相关体系新超导体的探索提供了新的研究思路．同时，为探索铁基高温超导的内在物理机制提供了理想的材料体系．
根据材料请回答下列问题
（1） 当温度降低到足够低时，有些材料的 ________ 变为零，这即为超导现象
（2） 荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质 ________ 也称迈斯纳效应．把一块磁铁放在超导盘上方，超导盘磁化的方向与磁铁磁场的方向 ________ （填相同、相反），磁铁受到向上排斥力，就可悬浮在空中．
（3） 若常温下超导体研制成功，则超导体适合做 ________
A．电炉丝 B．输电线 C．滑动变阻器的线圈 D．电动机线圈．
5.综合实践小组的同学在参观了某水库后，发现水库中的水位报警器不但能显示水位高低，当水位达到警戒线时还能自动报警，于是产生了浓厚的兴趣，小组同学利用自己所学的知识，尝试设计水位报警器。
（一）初步设计能显示水位的“水位仪”
（1）同学们利用如图甲所示的装置，设计了可以显示水位的“水位仪”。当水位升高时浮子带动滑片向上移动，如图中虚线所示；（电阻丝R的电阻与长度成正比）
（2）如果电压表量程为0~15V，闭合开关S，当水位升高时，电路中的电流将 ________ ，如果将电压表表盘的数值改为水位高度重新标注，那么其刻度是否均匀？ ________ ；
（3）此装置中如果水位升高使滑片滑到R的最上端时，电压表正好达到最大值，那么应选择电压为 ________ V的电源。实验过程中若换用长度相同、粗细均匀，但横截面积更大的电阻丝替代原有的电阻丝，电压表表盘所标注的水位高度是否需要重新标注 ________ 。
（二）改进“水位仪”
设计后小组同学讨论发现，该装置中的浮子如果直接放入水库中，由于受外界因素影响较大，显示不准确，于是对设计进行了如图乙所示的改进。改进后水槽与水库中的水连通，水槽中的水位和水库水位 ________ 。
（三）增加报警功能
为了使水位达到警戒线时，能实现报警功能，小组同学又增加器材设计了如图丙所示的装置。闭合开关S，当滑片滑至变阻器最上端时，与滑片相连的金属杆右端的触点b与触点a连接，报警装置启动，灯亮铃响，此时电阻丝与电铃和电灯的连接方式是 ________ 。
额定电压
220V
高温挡功率
中温挡功率
800W
低温挡功率
400W
压力F/N
0
50
100
200
300
400
电阻R/Ω
80
60
40
30
20
10