教科版（2024）九年级上册（2024）第5节 变阻器巩固练习

这是一份教科版（2024）九年级上册（2024）第5节 变阻器巩固练习，共57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.在如图所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器 RP的滑片从最左端滑到最右端的过程中，下列说法正确的是（ ）

A . 电流表示数变小，电压表示数变大
B . 电流表示数变大，电压表示数变小
C . 电流表示数不变，电压表示数变小
D . 电流表示数不变，电压表示数不变
2.为了给载重车称重计费，杨光同学结合所学物理知识，设计了如下图所示的计重秤原理图，用它可以测载重车的重力。以下说法正确的是（ ）
A . 图中称重表只能由电压表改装
B . 在称重读数的过程中，弹簧上面的N板只受两个力而平衡
C . 无论载重车重力如何，弹簧下面的M板对地面的压强不变
D . 载重车的重力越大，相同时间内R1上产生的电热越多
3.如图为某台灯用于调节亮度的电位器结构图，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P相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向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
4.2023年3月29日凌晨2点，中科院高能所与全球40余家科研机构联合发布对迄今最亮伽马射线暴（简称伽马暴）GRB221009A的研究成果，我国慧眼卫星和极目空间望远镜精确探测到迄今最亮伽马射线暴，为何只有中国的卫星和空间望远镜能精确探测到最亮伽马射线暴？这其中用到了大量与能源、信息和材料的相关知识，下列说法正确的是（ ）
A . 太阳能、核能和潮汐能都属于可再生能源
B . 当前的核电站是利用原子核裂变释放的能量发电的
C . “超导体”用于电饭锅的发热体可提高其热效率
D . 汽车上的北斗定位导航系统是利用声波进行定位和导航的
5.关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A . LED灯核心元件的主要材料是半导体
B . 潮汐能、太阳能发电是不可再生能源的利用
C . 用超导材料制成电炉丝可以提高电炉的加热效率
D . 光纤通信是利用光在光导纤维中多次折射传输信息的
二、多选题
1.在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器能起到的作用是（ ）
A . 保护电路
B . 改变电路中的电流
C . 改变被测电阻两端的电压
D . 改变被测电阻的阻值
2.生活充满精彩，我们的生活中用到变阻器的有（ ）
A . 汽车近远光的互换
B . 电动玩具的跳跃
C . 收音机调台的装置
D . 装修时新安装的可改变亮度的吸顶灯
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.电路如图，下列有关说法正确的是（ ）
A . 滑片左移，灯泡变亮
B . 滑片左移，灯泡电阻变小
C . 滑片右移，电压表示数变小
D . 电源工作时，将电能转化为其他形式能
5.公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，电表示数随之增大，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列判断正确的是（ ）
A . 接线柱“1”应与“3”连接
B . 接线柱“2”应与“3”连接
C . “显示器”由电压表改装而成
D . “显示器”由电流表改装而成
6.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
7.控制体重是注重健康的一个标志，如图是某体重测试仪的工作原理图（不测量体重时，滑片P刚好处于R 2的绝缘层的上端），有关它的说法正确的是（ ）
A . 体重计是用电流表改装成的
B . 体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C . 所测体重越重，电路中的电流越大
D . 所测体重越大，R1消耗的电功率越大
8.计算机鼠标内装有自动控制传感器，其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时，可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动。通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向右移动时（ ）
A . 电流表示数不变
B . 电压表示数变大
C . 电路的总电阻变小
D . 电压表示数和电流表示数的比值变小
三、填空题
1.变阻器是通过改变接入电路中电阻线的 ________ 来改变电阻的。滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω；2A”。“2A”的意思是 ________ 。
2.物理知识在生产和生活中有着广泛应用，船阐是利用 ________ 原理工作的；升空的热气球应用了 ________ 知识；有些简易调光灯用 ________ 来调节灯的亮度。（均填写所学物理概念、原理或装置的名称）:
3.读出下列测量工具的示数：温度计的分度值为 ________ ℃，读数是 ________ ℃；电压表的示数是 ________ V；电阻箱的调节范围是 ________ Ω，此时的示数为 ________ Ω。
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.物理学的研究离不开一些基本的仪器，请同学们完成下列填空：
如图所示是小量程电压表，其示数为 ________ ；如图所示是实验电阻箱，此电阻箱的变化范围是 ________ Ω的任意整数值，现连入的电阻值是 ________ Ω。
6.当超导材料到达一定温度时，其电阻为 ________ ；当电流通过超导体时，超导体两端的电压为 ________ ，冬天我们从户外拿进铁棒与木棒，用手接触铁棒与木棒，感觉铁棒比木棒更凉，说明铁棒是 ________ 导体．
7.家庭测量消耗电能的仪表是 ________ 。图所示的电阻箱的示数是 ________ Ω。
四、实验探究题
1.利用图所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R（阻值10Ω、20Ω、40Ω），滑动变阻器R'（10Ω 2A）。
（1）用笔画线代替导线将图电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，导线不得交叉 ________ ；
（2）连接电路时开关应 ________ ；
（3）将滑片P移至最大阻值处，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，移动滑片，电流表示数变化，电压表仍无示数，则故障可能是 ________ ；
（4）排除故障，继续实验，所得数据记录于表格中，小明分析数据时发现部分实验数据出现明显错误，错误是序号为 ________ 的实验，若测量时电流表读数无误，则错误的原因是 ________ ；
（5）要正确完成实验，可调节电源电压U至 ________ V~ ________ V范围。
2.如图甲是小琪实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压6V恒定不变电压表（量程为0-3V）、电流表（量程为0-0.6A）无损坏，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
（1） 请根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图；（要求：滑片向右滑电流表示数变小） ________ 。
（2） 连接好电路，闭合开关后，电压表指针迅速偏转到最右端， 电流表无示数，其原因可能是 ________ ；
（3） 接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器， 使电压表示数仍为 ________ V， 读出对应电流表的示数并记录， 此过程滑片 P向 ________ （选填“A”或“B”） 端滑；
（4） 为完成5次实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 ________ Ω；
（5） 接下来小宇在“探究电流与电压的关系”实验中，运用了控制变量的科学方法。他和实验小组成员经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计如图1： 从A、B、C三幅电路图可以看出他们对实验不断改进的设计过程。
①由图 1A到图1B，改进的主要理由是 ________ ；
②由图1B到图 1C， 改进的主要理由是 ________ 。
3.小昕在台灯下看书时，感觉灯光太亮，如图甲。她找来同桌小洋，想利用所学物理知识制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。
（1） 小昕尝试利用铅笔芯和鳄鱼夹实现了调节灯泡亮度的功能，如图乙所示。图乙中的连线有一处明显错误是 ________ ；改正后，闭合开关，调节鳄鱼夹M、N之间的距离，发现灯泡亮度和电流表示数都会发生变化，这一现象说明导体的电阻与其 ________ 有关；
（2） 由于铅笔芯易断，小洋在实验室找了一个电位器来替代铅笔芯，如图丙，其内部结构如图丁。小洋查找到表格中的信息，为更好实现电位器调节灯泡亮度的功能，电位器内的电阻丝应选用 ________ （选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）更合适；
（3） 请在图戊中用笔画连线，能实现顺时针旋转电位器旋钮时灯泡变亮 ________ ；
（4） 小昕提出用LED灯替代小灯泡可能会更加节能，她分别测出小灯泡和LED发光时的电压、电流和对应的亮度值，记录了数据如表：
请根据以上信息，通过计算说明小灯泡和LED哪个更节能： ________ 。
五、计算题
1.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？
2.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）
3.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？
4.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？
六、综合题
1.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 ________ 。
2.在测额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为l0Ω)功率的分组实验中，老师给同学们提供了以下器材：电流表(0—0.6A 0～3A)、电压表(0—3V 0—15V)、开关、电压为6V的电源和滑动变阻器各一个，导线若干。
（1） 某同学根据电路图甲将各元件连接成如图乙所示的电路，在图乙中有两个元件的连接明显错误，分别是 ________ 和 ________ (填写元件名称)。
（2） 同学们纠正电路中的错误后，移动滑动变阻器，使小灯泡发光，此时电流表和电压表的示数如下图丙、丁所示，则通过小灯泡的电流是 ________ A，小灯泡两端的电压是 ________ V，此时小灯泡的电阻为 ________ Ω。
（3） 同学们在测定小灯泡额定功率中，手在移动滑动变阻器滑片的时候，眼睛应同时看着 ________ (选填“电流表”、“电压表”、“小灯泡”或“开关”)。
（4） 同学们重新移动滑动变阻器，多次测量通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压，画出了通过小灯泡的电流随两端电压变化的图像，如图戊所示(已知通过小灯泡的电流越大，小灯泡的温度越高)。由图可知，小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而 ________ (选填“增大”或“减小”)，小灯泡的额定功率是 ________ W。”
3.小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该 ________
A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量；
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图（乙）]。由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加 ________ N；
②小亮和小敏设计了图（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0~0.6A）
C．电压表V（量程0~3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0~5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0~10Ω）选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。
根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是 ________ （填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是 ________ Ω；
(3)三位同学最后根据(1)的要求，按图（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是 ________ N；
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一： ________ 。
4.如图表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表，其中R是滑动变阻器，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。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）这个自动测定油量电路是 ________ 联电路，油量表是 ________ 表改装的，R0的作用是 ________ ；
（2）当油箱油面下降时，滑动变阻器R接入电路阻值变 ________ ，油量表的示数将变 ________ ；
（3）此油量表若用电压表改装，符合油量越多电压表示数越大，应该并联在 ________ （填R或R0）两端更合理。
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
10
0.40
2
20
0.20
3
40
0.12
导线
长度/m
横截面积/mm2
阻值/Ω
铜丝
0.5
0.02
0.5
镍铬合金丝
0.5
0.02
50
类型
电压/V
电流/A
亮度/Lux
小灯泡
1.2
0.18
50
LED
2.7
0.01
50
额定电压
220V
高温挡功率
中温挡功率
800W
低温挡功率
400W
实验次数
1
2
3
4
5
A表示数I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
V表示数U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0