1、16.4 电阻器一、选择题1将如图 1 所示的变阻器接入电路中,当滑片向左移动时,要使电阻减小,下列哪种接法正确( )来源:学优高考网图 1Aa 和 b B a 和 c Cc 和 d Db 和 d答案:B解析:本题主要考查了滑动变阻器的使用,滑动变阻器接入电路要采用“上下接法”,即在 ab 两个接线柱中接一个,在 cd 接线柱中再接一个,其控制作用主要取决于下面的接线柱。本题中要求滑片 P 向左移动时,电阻减小,下面只能接 c 接线柱,这样接入电路的就是 cP 段电阻丝,当滑片 P向左移动时,cP 的长度在变小,上面的接线柱接 a 或 b 均可,因为 ab 相当于导线。2如图 2 所示的电路中
2、,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,电流表的示数( )图 2A变大 B变小 C不变 D条件不足,无法确定答案:A解析:滑动变阻器是利用改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的,从而使电路中的电流发生改变。本题中的滑动变阻器接入电路的是 P 左侧的电阻丝,当 P 向左滑时,接入电路中的电阻长度变短,电阻变小,使电路中的电流变大。3如图 3 所示,闭合开关 S,灯 L 发光,把滑动变阻器的滑片 P 向 a 端移动,灯 L 的亮度与电流表示数的变化情况是( )图 3A灯 L 变亮,电流表示数变大 B灯 L 变暗,电流表示数变小C灯 L 变亮,电流表示数变小 D灯 L 变暗
3、,电流表示数不变答案:A解析:本题中灯和滑动变阻器是串联的,滑动变阻器控制灯的亮度,滑动变阻器接入电路的是 aP段电阻丝,滑片 P 向 a 端移动,使接入电路中的电阻变小,电路中的电流将变大,即灯泡的亮度会变亮。4当将滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,在下列图中的哪一种连接方法可使变阻器连入电路部分的电阻增大( )答案:A解析:滑动变阻器接入电路时要“一上一下”,即接入电路的两个接线柱,一个与金属杆的一端相连,一个要与电阻线的一端相连。如果接上面的两个接线柱,滑动变阻器接入电路相当于一根导线;如果接下下面两个接线柱,滑动变阻器相当于一个阻值很大的定值电阻,所以 B 图连接错误。滑动变阻器改变接
4、入电路的电阻,主要取决于下面接线柱。题目要求滑片 P 向右移动时,变阻器接入电路部分的电阻变大,即接入电路的电阻线的长度变长,所以应把下面的左接线柱接入电路。5如图 4 所示的电路中,如果要使甲图中的小灯泡变亮,乙图中的小灯泡变暗,则下列做法中,正确的是( )来源:学优高考网 gkstk图 4AP 1 向上、P 2 向下 BP 1 向下、P 2 向上 CP 1 向上、 P2 向上 D P 1 向下、P 2 向下答案:C解析:本题主要考查了利用滑动变阻器改变电路中的电流,要弄清楚接入电路的是哪段电阻,然后再分析如何变化。其中甲图中接入电路的是 aP 这段电阻,要使灯变亮,减小 aP 的阻值,所以
5、 P1向上移。乙图中接入电阻的是 bP 这段电阻,要使乙灯变暗,要增大 bP 的阻值,所以 P2 向上移。6使用滑动变阻器,调节灯泡发光的强弱,下列四种连接方式中,错误的是( )答案:D解析:滑动变阻器在电路中可以改变电路中的电流和用电器两端的电压,滑动变阻器要与被改变的电路串联。本题中的 A、B 选项均可以改变电路中的电流,可以调节灯泡发光的强弱。C 选项中的滑动变阻器接法和前两个不同,但其改变作用是相同的,因为滑动变阻器滑片 P 左侧的电阻丝被短路了,接入电路的仍是滑片 P 右侧的电阻丝,所以 C 选项也可以起到调节灯泡亮度的作用。 D 选项中灯与滑动变阻器并联,根据并联电路的特点,并联各
6、支路互不影响,所以滑动变阻器不能调节灯泡的亮度。7如图 5 所示是一种调节收音机音量兼开关的调节器,若要使音量最大,滑片 P 应接图中的( )图 5Ad 点 Bc 点 C b 点 Da 点答案:A解析:收音机的音量开关也叫电位器,它的原理就是一个滑动变阻器。电阻线 bcd 相当于滑动变阻器的电阻线,图中接入电路的是 dp 段电阻线,要使收音机的音量增大,就要使 dp 段电阻减小,所以应把 p 移到 d 位置,这样接入电路的电阻就为零,电路中电流达到最大,收音机的音量达到最大。实际的收音机是把电源的开关和音量控制器做在一起的,本图中当收音机关闭时,p 位于 a 位置。如果接通电源,p 位于 b
7、位置,此时变阻器的阻值最大,电路中电流最小,再旋动旋钮使滑片 P向 d 滑动时,接入电路的电阻减小,电流变大,收音机的音量变大。8如图 8 所示,A 为导线,B、C 为两根相同的电阻丝,当滑片 P 向左移动时,要使灯泡 L 的亮度不变,则开关 S 应( )图 6A和 A 接触B一定要和 B 接触C一定要和 C 接触D和 B、C 接触均可答案:D解析:这是由两段电阻丝组成的,在移动 P 的过程中,灯泡亮度不变,即接入电路的电阻大小不变,接入电路的总电阻丝的长度不变。所以 S 接 B 或 C。9如图 7 所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置,R 是滑动变阻器,它的滑片相当于一根杠杆,一端与电阻丝
8、接触,另一端连接浮标。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少,则( )来源:学优高考网 gkstk图 7A油量增加,R 增大,油量表指针偏转变小B油量增加,R 减小,油量表指针偏转变大C油量减少,R 增大,油量表指针偏转变大D油量减少,R 减小,油量表指针偏转变小答案:B解析:这是滑动变阻器在实际中的应用,滑动变阻器可以用于改变电路中的电流和用电器两端的电压。本题中的油面高度变化使浮标上下运动,带到滑片位置改变,滑动变阻器接入电路中的电阻改变,使电路中的电流发生改变。当油量增加时,油面上升,滑片向下运动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,由电流表改
9、装成的油量表读数变大。二、填空题10学习使用滑动变阻器(1)滑动变阻器的原理:可以通过改变接入电路中电阻线的_,从而改变接入电路中_的大小。来源:学优高考网 gkstk(2)滑动变阻器和电路符号_(3)某滑动变阻器的铭牌上标有“20 1.5A”,其中“20”表示_;“1.5A”表示_。答案:(1)长度 电阻 (2) (3)此滑动变阻器的最大阻值是 20 允许通过的最大电流为 1.5A解析:滑动变阻器是利用了改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的,从而改变了接入电路中的电流大小。滑动变阻器的铭牌上的标志是其重要的参数,在使用滑动变阻器时要根据需要选择合适的滑动变阻器,上面有能达到的最大电阻值
10、,允许通过的最大电流,如果超过最大电流,会烧坏滑动变阻器。11如图 8 所示,是实验室里用的旋盘式电阻箱,使用时,调节四个旋钮就能得到_ 范围之间的任意整数阻值。图中所示的电阻箱的电阻大小为_,合_M 。图 8答案:09999 8029 8.02910 -3解析:常见的变阻器有滑动变阻器和电阻箱,滑动变阻器可以较连续的改变接入电路的电阻,但无法直接知道接入电路的电阻大小。电阻箱可以通过刻度盘的读数,知道接入电路的电阻值。电阻箱标有“ ”表示此旋钮的读数是千位,类似还有百位、十位和个位,电阻箱可以在 09999 间任意一个整数阻值变化。12(1)如图 9 所示,用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀
11、的铅笔芯连接起来,当金属夹从铅笔芯上的某点,沿铅笔芯向右移动的过程中,小灯泡的亮度_,这表明导体电阻的大小跟导体的_有关。(2)根据此电路调节的原理,实际中制作了如图乙所示的滑动变阻器,把此滑动变阻器接入电路(图丙),则在连接电路时滑片 P 应位于_(A/B)端,把滑片 P 向左移动时,接入电路的电阻_,灯泡的亮度_。甲 乙 丙图 9来源:gkstk.Com答案:(1)变暗 长度 (2)B 变小 变亮解析:铅笔芯相当于一个电阻线,改变夹子的位置,相当于改变铅笔芯接入电路的长度,使接入电路的电阻大小发生改变。滑动变阻器就是利用改变接入电路的电阻线的长度,改变接入电路的电阻,使电路中的电流发生改变
12、。滑动变阻器电阻线的电阻较大,全部接入电路后,可以使电路中的电流很小,对电路元件可以起到保护作用,在连接电路时,要把滑片调至阻值最大端。13一个同学设计了一个风力测定仪,如图 10 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 杆偏转角度越大。AB 是一个圆弧形电阻器,P 点是金属杆与弧形电阻的接触点。电路中有一个灯泡,测风力时,开关 S 闭合,通过分析,请你说明:(1)金属杆 OC 与 AB 组合在一起相当于_;(2)本装置中可以通过观察_粗略地反映风力的大小,风越大,OC 被吹得越高,可以观察到_。(3)若要提高该装置反映风力大小的性能,请
13、你提出一种改进措施:_。图 10答案:(1)滑动变阻器 (2)灯的亮度 灯越亮 (3)在电路中再串联一个电流表,根据电流表的示数大小反映风的大小解析:这是利用滑动变阻器解决实际问题,滑动变阻器可以改变电路中的电流和电压。本题中的 OC 杆和圆弧形电阻构成了一个滑动变阻器,OC 相当于滑动变阻器的滑片,接入电路的是 BP 段电阻。当风吹过,与受风板相连的金属杆发生偏转,BP 段电阻长度变小,电路中电流变大,灯的亮度变亮。当电路中电流变化较小时,灯的亮度变化较小,较难准确地反映风力的大小。可以使用电流表接入电路,通过比较电流的大小来比较风力的大小;也可以通过增大受风板的面积,使受风板偏转幅度较大,
14、增加灵敏度。三、实验探究题14如图 11 所示给出了几种元件,在图上用笔画线表示导线把电路元件连接起来。要求当开关 S闭合后,滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,灯泡的亮度变亮。图 11答案:如图所示解析:滑动变阻器改变电路中电流时要使滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器应该采用上下接法,即在 A、B 中选一个接线柱,C、D 中选一个接线柱。滑动变阻器接入电路改变电阻主要取决于下面的接线柱,当接 A 接线柱时,接入电路的是 AP 段电阻,滑片 P 向右移,接入电路的电阻变大;当接 B 接线柱时,接入电路的是 BP 段电阻,滑片 P 向右移,接入电路的电阻变小。本题中的滑片P 向右移动,灯泡变亮,说明
15、电路中电流变大,电阻变小,接入电路的是 B 接线柱。15在物理实验中常用到等效替代法,例如将一个 7 的电阻替换某支路中 2 和 5 串联的电阻,在其他条件不变的情况下,该支路中电流不变,说明一个 7 的电阻与阻值为 2 和 5 串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的,所以可用 7 的电阻替代 2 和 5 串联的电阻。在用如图 12 所示电路测量未知电阻的实验中,用的就是等效替代的方法。其中 Rx是待测电阻(阻值大约为几百欧),R 是滑动变阻器,R 0 是电阻箱(电阻箱的最大阻值大于 Rx)。图 12(1)请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐。按电路图连接好电路,并将电阻箱 R0 的阻值
16、调至最大。闭合开关 S1 前,滑片 P 置于_端。(选填“a”或“b”)闭合开关 S1。闭合开关_,调节滑片 P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数 I。先断开开关_,再闭合开关_,保持_的电阻不变,调节_,使电流表的示数仍为 I。(2)在此实验中,若将电流表改为电压表,其他器材不变,在虚线框内画出用等效替代法测量 Rx电阻的实验电路图。(要求所设计的电路在连接好后,只能通过开关改变电路连接情况)。答案:(1)a S 1、S 3 S 3 S2 滑动变阻器 R 0 (2)如图所示。解析:这是利用等效的方法来测电阻,通过分析图可以知道,当把 RX接入电路时电流表的示数与R0 接入电路时电流表的示数相同时,R X的值就等于 R0。在测量的过程中,应先把 RX接入电路,调节滑动变阻器使电流表的读数为一个合理的值,然后把 R0 接入电路,调节 R0 的大小,使电流表的示数与前面相同,这里的先后次序不能颠倒。在设计类似的电路时,除了用电流表外,还可以用电压表来替代。