第4节 变阻器
知能演练提升
能力提升
1.一些实验仪器具有调节作用。下列滑动变阻器在电路中的接线方式不同,其中对电路能起调节作用的是( )
2.若两只滑动变阻器分别标有“20 Ω 1 A”和“50 Ω 2 A”字样,若把它们串联起来使用,则电路中允许通过的最大电流应是( )
A.1 A B.2 A C.3 A D.不能确定
3.如图所示,电路用滑动变阻器控制灯泡的亮暗,若当滑片P向右移动时,灯泡由亮变暗,则滑动变阻器连入电路的方式是( )
A.C接N点,A接M点
B.D接N点,C接M点
C.B接N点,A接M点
D.D接N点,B接M点
4.右图是一种收音机的音量兼开关的调节器(也称电位器),若使收音机的音量最大,滑片P应置于图中的( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
5. 如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动。握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上。有关此握力计下列的说法正确的是( )
A.握力越大灯泡越暗,力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
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C.握力越大,电路总电阻越小,总电流越大
D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧长度越短
6.如图所示,两个电路中电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1和L2的亮度变化是( )
A.L1、L2都变暗
B.L1、L2都变亮
C.L1变暗,L2的亮度不变
D.L1变暗,L2变亮
7.(2017·北京中考)如图所示的电阻箱的示数是 Ω。
8.如图所示,电路中导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生变化。这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 有关。受此启发,人们制造了一种可以改变电阻的元件,叫作 。
9.下图为用滑动变阻器改变电流的实验。
(1)在闭合开关前,滑片P应移动到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)滑片向A端滑动时,小灯泡 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
(3)开始实验后,如果甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 。
10.图甲是某种电风扇调速器示意图。P为旋片,可转动改变挡位。将甲图中的调速器连入乙图所示电路中,要求由1挡转至4挡可使电风扇转速增大,则应怎样连接导线?
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探究创新
★11.
小明想设计一个能粗略测量水流速度大小的测定仪。他找来器材如图所示,小球P系在细金属丝下(金属丝不向水中导电),悬挂在O点,BC为水平方向固定的一根粗细均匀的电阻丝,C端在O点正下方,BC与金属丝接触良好,接触点为D(不计摩擦和细金属丝的电阻),L为灯泡,他想达到如下目的:水不流动时,灯L亮度最暗,随着水流速度加快,P向左摆动幅度加大,灯L亮度越来越亮。请你帮他连接好电路图,如果要进一步提高装置反映水流快慢的性能,可采用什么办法?
★12.小明晚上看书时发现家里的电灯总是忽明忽暗,根据所学知识,小明对这种现象的原因做了一个初步的分析,并从实验室选择了如图所示器材,想通过实验模拟出电灯忽明忽暗现象来探究其中原因。
(1)小明设计了电路图如图甲所示,请你用笔画线代替导线完成图乙的电路连接;
(2)闭合开关后,小明将滑动变阻器的滑片向右滑动,电压表示数逐渐变 ,小灯泡亮度逐渐变 ;再向左移动滑片时,电压表示数逐渐变 ,小灯泡亮度又逐渐变 ,反复左右移动滑动变阻器的滑片,即可观察到小灯泡的忽明忽暗现象,由此小明得出了这样的结论:“电灯忽明忽暗可能是由于 造成的。”
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知能演练·提升
1.A 只有把滑动变阻器“一上一下”接入电路才能起调节作用,“上上式”和“下下式”连接不能对电路起调节作用。选项B的连接相当于一根导线;选项C的连接相当于定值电阻,选项D接了同一个接线柱,更不起作用,故选A。
2.A 滑动变阻器铭牌上的含义是指它的最大阻值和允许通过的最大电流,当两个滑动变阻器串联时,通过它们的电流是相等的,如果通过的电流是2 A,则将超出“20 Ω 1 A”这个滑动变阻器允许通过的电流,它将被烧坏,这是不允许的,最大电流应以允许通过的最大电流较小的滑动变阻器为准。
3.A 滑片P向右移灯泡变暗,说明电路中的电流在减小,电阻在增大。滑片P向右移,电阻增大时,连入电路中的电阻应为CP部分,而B、C两选项都不能改变电路中的电阻,故B、C两选项错;而D选项的连接方法是将PD部分连入电路,此时P向右移时,连入电路中的电阻在减小,电路中电流在变大,灯应由暗变亮,故选项D错误。
4.D 电位器相当于一个滑动变阻器,当滑片P在d点时,滑动变阻器连入的电阻为0,此时电路中电阻最小,电流最大。
5.C 由题图可知,握力越大弹簧越短,滑动变阻器接入电路中的电阻越小,电路中电流越大,力量计示数越大,故选项A、D错误,选项C正确;当力量计为零时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中是有电流的,即电流表指针不在其零刻度线处,因此,力量计的零刻度线不是原电流表的零刻度线,故选项B错误。
6.C 灯L1跟滑动变阻器串联,当滑片向右滑动时,滑动变阻器连入的电阻变大,电路中电流变小,灯L1变暗;灯L2与滑动变阻器并联,滑动变阻器的滑片向右运动时,不会影响灯L2这条支路中的电流,所以灯L2亮度不变。
7.解析 电阻箱的示数R=2×1 000 Ω+0×100 Ω+9×10 Ω+8×1 Ω=2 098 Ω。
答案 2 098
8.解析 铅笔芯连接在电路中,小灯泡会发光,说明铅笔芯能够导电,当改变铅笔芯接入电路中的长度时,灯泡的亮度会发生变化,说明导体的电阻与导体的长度有关,由此可制成滑动变阻器。
答案 导体 导体长度 滑动变阻器
9.解析 (1)在闭合开关前,滑片处于最大阻值处,即滑片P移动到最左边;(2)据题图可知,滑片左边的电阻丝接入电路,故若滑片向A端滑动时,接入电路的有效电阻变大,故据欧姆定律可知,此时电路的电流会变小,灯泡变暗;(3)灯泡很暗,说明此时电路中的电阻很大,同时移动滑片灯泡亮度不变,说明滑片不起作用,故能说明此变阻器最下面的两个接线柱接入电路。
答案 (1)左 (2)变暗 (3)滑动变阻器接入的是下面两个接线柱
10.解析 调速器实质是一个变阻器,也是靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中电流的大小,起到调节电风扇转速大小的作用,要求从1挡转至4挡转速增大,即电路中电流增大,所以接入电路中的电阻减小,故题图甲中A、B两接线柱接入题图乙。
答案 A接M,B接N(或A接N,B接M)
11.解析 BC与OD实际上起到滑动变阻器的作用。灯L最暗,说明电路中电流最小,电阻最大。水流加快,灯L亮度增强,说明电流变大,电阻变小,此时P左摆,BD变短,因而将点B、O连入电路。
答案 电路图如图所示,为进一步提高装置性能,可将灯泡换成电流表,电流表示数越大,水流速度越大。
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12.解析 (1)在根据电路图连接实物图时,要注意按一定的顺序连接,可按电流的流向,从电源的正极出发,依次连接各个元件,最后回到电源的负极。本题应特别注意的是,滑动变阻器的接线柱应“一上一下”接入电路,因题图中已接了滑动变阻器下面的接线柱,故滑动变阻器的另一个接线柱只能接C或D。
(2)当滑片向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻逐渐变小,电路中的电流逐渐变大,从而使灯泡两端的电压逐渐变大,故电压表示数逐渐变大,灯泡逐渐变亮;若向左移动滑片,出现的现象则正好相反。由此可分析得出题中结论。
答案 (1)实物连接如图所示。
(2)大 亮 小 暗 电灯两端的电压不稳定
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