初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 变阻器同步测试题

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知识点一、变阻器
1.变阻器
（1）概念：能改变接入电路中电阻大小的元件。
（2）分类：滑动变阻器、电阻箱、电位器。
2.滑动变阻器
（1）结构
（2）原理：改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电阻。
（3）电阻丝的选材：滑动变阻器的电阻丝选用电阻率较大的材料，表面涂有绝缘漆，与滑片P接触的位置应把绝缘漆刮掉，接触良好。
（4）铭牌的含义：滑动变阻器铭牌上一般标有允许通过的最大电流和最大电阻，如标有“50Ω 1.5A”表示该滑动变阻器的最大电阻为50Ω，允许通过的最大电流为1.5A。
（5）滑动变阻器的接法
①原则：“一上一下”
②具体接法：
a.连接AD接线柱（如下图）
说明：该接法是把电阻丝PA段连入电路，当P向左滑动时，连入的电阻减少；当P向右滑动时，连入的电阻增加。
b.连接AC接线柱（如下图）
说明：该接法是把电阻丝PA段连入电路，当P向左滑动时，连入的电阻减少；当P向右滑动时，连入的电阻增加。
c.连接BD接线柱（如下图）
说明：该接法是把电阻丝PB段连入电路，当P向左滑动时，连入的电阻增加；当P向右滑动时，连入的电阻减少。
d.连接BC接线柱（如下图）
说明：该接法是把电阻丝PB段连入电路，当P向左滑动时，连入的电阻增加；当P向右滑动时，连入的电阻减少。
e.连接AB接线柱（如下图）
说明：该接法是把电阻丝AB段全部连入电路，不管P向左或向右滑动时，连入的电阻均不变，相当于一个阻值为滑动变阻器最大电阻的定值电阻。
f.连接CD接线柱（如下图）
说明：该接法是电阻丝全未连入电路，不管P向左或向右滑动时，均没有电阻连入电路，相当于一根导线连入电路。
3.电阻箱
（1）旋钮式电阻箱
①结构
②使用原理：电阻箱内有很多个定值电阻，把电阻箱的两个接线柱串接入电路，通过旋转旋钮开关，可将不同阻值的电阻连入电路，并从面板中读出连入电路的阻值。
③读数：将各旋钮开关下面小“△”所指的数值乘上对应的倍率，再全部加起来，即为连入电路的阻值，如下图
读数：1000×4Ω＋100×7Ω＋10×0Ω＋1×5Ω＝4705Ω
（2）插入式电阻箱
①结构
②使用原理：将电阻箱的两个接线柱串接入电路中，不插入铜柱时，全部电阻丝连入电路，插入哪一个铜柱，该空隙下的电阻丝短路。
③读数：将未插入铜柱下的电阻丝的阻值相加，即为连入电路的阻值。如
该电阻箱连入电路的阻值为8Ω。
基础自测：
1．如图所示是滑动变阻器的结构示意图。若把滑动变阻器串联接入电路，要求滑片P向右滑动时，能使连入电路的电阻减小，则A、B、C、D四个接线柱中应该接（ ）
A．BCB．ACC．ADD．AB
【答案】A
【解析】A．接BC两个接线柱时，滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小，故A符合题意；
B．接AC两个接线柱时，滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大，故B不符合题意；
C．接AD两个接线柱时，滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大，故C不符合题意；
D．接AB两个接线柱时，不能改变接入电路中电阻丝的长度，故D不符合题意。
故选A。
2．如图所示，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，能使电路中的电阻变小的接法是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．图滑动变阻器的接线柱接C和D，无电阻丝连入电路，电阻为0，故A不符合题意；
B．图滑动变阻器的接线柱接B和D，连入电路中的电阻丝是PB部分，当滑片P向左滑动时，PB电阻丝长度变大，电阻变大，故B不符合题意；
C．图滑动变阻器的接线柱接B和A，连入电路中的电阻丝是AB部分，无论怎样移动滑片，滑动变阻器接入电路电阻不变，故C不符合题意；
D．图滑动变阻器的接线柱接A和D，连入电路中的电阻丝是AP部分，当滑片P向左滑动时，AP电阻丝长度变小，电阻变小，故D符合题意。
故选D。
3．实验室的滑动变阻器通过滑片改变接入电路中电阻丝的___________来改变连入电路的电阻值；如图所示的电阻箱的示数为 ___________Ω。
【答案】 长度 3658
【解析】[1]实验室常用的滑动变阻器，它是改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的器件，接入电路的电阻丝长度越长，电路中的电阻越大。
[2]电阻箱的示数为
R=3×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=3658Ω
4．如图所示，当线夹子在铅笔芯上滑动时，灯泡的亮度发生变化，这是通过改变铅笔芯连入电路中的 ___________来改变其电阻的大小，电学实验器材中的 ___________是就根据这一原理制成的，若将夹子从一端移动到另一端的过程中，灯泡的亮暗变化不明显，为使灯泡的亮暗变化较明显，可以换更 ___________（选填“粗”或“细”）的铅笔芯。
【答案】 长度 滑动变阻器 细
【解析】[1][2]导线在铅笔芯上滑动，能改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流，改变灯泡的亮度，实验器材中的滑动变阻器就是利用该原理制成的。
[3]夹子A从最左端移动到最右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，说明电流的变化比较小，根据欧姆定律公式可知，电阻变化较小，故应选用电阻较大的铅笔芯，即换用更细的铅笔芯。
5．滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。如图所示，当滑片向C端移动时，它的电阻值___________。（“变大”、“不变”或“变小”）
【答案】变大
【解析】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。由图可知，导线连接的是变阻器接的B、D两接线柱，当滑片向C端移动时，滑片与B之间的电阻丝长度变长，所以它接入电路中的电阻值变大。
6．如图所示的是实验室中常见的滑动变阻器。它上面标的“20Ω”指的是______（填接线柱字母代号）两个接线柱之间的电阻值，“2A”指的是允许通过的______为2A。
【答案】 A、B 最大电流
【解析】[1][2]标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器，“20Ω”指的是AB接线柱间的电阻值，“2A”指的是变阻器允许通过的最大电流为2A。
7．如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是______Ω。
【答案】8
【解析】当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，这部分电阻就会消失。由图可知，A、B两个接线柱之间的电阻是
知识点二、练习使用滑动变阻器
活动1.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
【实验设计】
【实验步骤】
（1）按电路图连接电路，连接电路时，开关断开；
（2）检查无误后闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使连入电路的电阻逐渐增大时，观察小灯泡亮度的变化；
（3）缓慢移动滑动变阻器滑片，使连入电路的电阻逐渐减小时，观察小灯泡亮度的变化。
【实验现象】
通过实验发现，小灯泡的亮度随滑动变阻器连入电阻增大而变暗，随滑动变阻器连入电阻减小而变亮。
【实验结论】
滑动变阻器与灯泡串联入电路时，改变滑动变阻器连入电路的阻值，可以改变电路中的电流，使灯泡的亮度发生变化。
活动2.用滑动变阻器控制电阻两端的电压
【实验设计】
【实验步骤】
1.按电路图连接电路，连接电路时，开关断开，电流表与电阻串联，电压表与电阻并联，电流均“＋”进“－”出，电流表和电压表均应选择合适的量程；
2.检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使连入的电阻缓慢增加或减少，观察电压表示数的变化情况；
3.换用阻值不同的定值电阻，重复上述实验。
【实验现象】
接阻值大一点的定值电阻时，电阻两端的电压会变大，移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器的电阻变大时，定值电阻两端的电压变小。
【实验结论】
用滑动变阻器控制电阻两端的电压时，既可以改变电阻两端的电压，也可以保证电路中换用不同阻值的电阻时，电阻两端的电压不变。
基础自测
8．通过改变接入电路中电阻线的______改变电阻，从而改变电路中的______和______，有时还起到______的作用。
【答案】 长度 电流 电压 保护电路
【解析】[1]滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。
[2][3]滑动变阻器通过改变自身电阻大小，来改变电路中的电压和电流大小。
[4]将滑动变阻器的最大阻值接入电路中时，电路中电流较小，所以滑动变阻器还可以保护电路。
9．使用滑动变阻器的注意事项：
①接线时必须遵循“______”的原则；
②如果选择“______”，则滑动变阻器的阻值接近于______，相当于接入一段导线；
③如果选择“______”，则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能改变，相当于接入一段______；
④当所选择的下方接线柱（电阻丝两端的接线柱）在______，滑动变阻器接入电路的有效电阻就在______；
⑤滑片距离下侧已经接线的接线柱______，连入电路中的电阻______。
【答案】一上一下 全上 0 全下 定值电阻 哪一边 哪一边 越远 越大
【解析】①[1]滑动变阻器在接入电路中，必须接上面一个接线柱，再接下面一个接线柱，即“一上一下”接法。
②[2][3]如果同时接上面两个接线柱，即“全上”，滑动变阻器的电阻丝就没有接入电路，滑动变阻器接入电路的阻值为0，相当于接入一根导线。
③[4][5]如果同时接下面两个接线柱，即“全下”，滑动变阻器的电阻丝就全部接入电路，滑动变阻器接入电路的阻值最大，且不能调节大小，相当于接入一个定值电阻。
④[6][7]滑动变阻器在接入电路时，选择哪边的下面的接线柱，则那边的电阻丝就被接入电路中，滑动变阻器接入电路的有效电阻就在哪一边。
⑤[8][9]滑动滑动变阻器的滑片时，滑片距离下边已经接线的接线柱越近，滑动变阻器接入电路中的电阻就越小；滑片距离下边已经接线的接线柱越远，滑动变阻器接入电路中的电阻就越大。
10．如图是小灯泡和滑动变阻器连入电路的4种不同情况，能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到熄灭，但又不会发生电路故障的正确电路是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．滑动变阻器和电灯是串联的，移动滑片，能改变电灯的电压和电流，但是不能使电灯的电流为零，电灯只能从亮到暗，不会变灭，故A不符合题意。
B．当滑片滑到左端，电灯被短路，会发生电路故障，故B不符合题意；
C．当滑片滑到右端，电灯被短路，发生电路故障，故C不符合题意；
D．当滑片滑到右端，电灯的电压等于电源电压，电灯电压最大，电灯最亮；当滑片滑到最左端，电灯被短路，电灯熄灭；在滑片从左端到右端的移动过程中，电灯从亮到灭，故D符合题意。
故选D。
11．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关时，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表和电压表示数将（ ）
A．变大、变小B．不变、不变C．变小、不变D．不变、变大
【答案】B
【解析】由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量通过定值电阻的电流；闭合开关时，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，由于并联电路中各支路互不影响，所以通过定值电阻的电流不变，电流表示数不变；由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故ACD不符合题意，B符合题意。
知识点三、变阻器的应用
1.电位器
某些家用电器音量调节的器件实质是一种变阻器，通常称为电位器。它通过机械式旋钮调节接入电路阻值的大小，其结构如图所示。可调节亮度的电灯，可调温度的电热毯、电饭锅等都含有电位器。
2.数字电位器
数字电位器是用数字信号控制电阻的器件(集成电路)。它有耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等重要优点,在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到应用。
基础自测
12．很多家庭卧室用的可调亮度的台灯，旋钮（电位器）就是变阻器，其外形及结构如图所示。关于它的使用，下列说法正确的是（ ）
A．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的温度来改变阻值大小的
B．将A和B接入电路，无法改变通过电位器的电流
C．将A和C接入电路时，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路的电阻变小
D．将B和C接入电路时，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路的电阻变小
【答案】D
【解析】A．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变阻值大小的，故A错误；
B．把A和B接入电路，接入了左半段，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路电阻增大，电源电压不变，电流变小，故B错误；
C．只把A和C接入电路，电位器相当于定值电阻，移动滑片，不管是顺时针转动还是逆时针转动，电阻不变，电源电压不变，无法改变通过电位器的电流，故C错误；
D．只将B、C两点接入电路，接入了右半段，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路电阻变小，故D正确。
故选D。
13．如图所示是调节台灯亮度的电位器的外形及其内部构造，图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。下列说法正确的是（ ）
A．台灯上的LED灯是由导体材料制成的
B．将B和C接入电路时，当滑片顺时针旋转时，电位器接入电路的电阻变小
C．将A和B接入电路时，当滑片逆时针旋转时，电位器接入电路的电阻变大
D．电位器是通过改变电阻丝的横截面积来改变接入电路中的电阻大小
【答案】B
【解析】A．LED灯是由半导体材料制成的，故A错误；
B．只将B、C两点接入电路，接入了右半段，当滑片顺时针旋动时，接入电路中电阻丝的长度变小，电位器接入电路电阻变小，故B正确；
C．把A和B接入电路，接入了左半段，当滑片逆时针旋动时，接入电路中电阻丝的长度变小，电位器接入电路电阻减小，故C错误；
D．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变阻值大小的，故D错误。
故选B。
14．如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（ ）
A．电位器与灯泡并联
B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝长度来改变灯泡亮度
C．要调节灯泡亮度，电位器有3种接入方式可以实现目的
D．若只将B、C接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
【答案】B
【解析】A．电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联，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电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的，故B正确；
C．若只将A、C接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，只能将B、C或A、B接入电路，故C错误；
D．若只将B、C接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故D错误。
故选B。
考点突破
考点1.滑动变阻器的使用
方法：滑动变阻器的使用及接法
使用:滑动变阻器调节用电器中的电流时,要使滑动变阻器与用电器串联,根据滑动变阻器的使用规则闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
接法:“一上一下”接入电路中,接入电路的有效部分取决于下方接线柱。
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。
例2.（2021·广西河池·中考真题）如图所示的电路中，R是滑动变阻器，L是小灯泡，闭合开关S，在确保各元件安全的前提下，把滑动变阻器的滑片P自左向右移动，下列选项正确的是（ ）
A．电流表示数变大B．电流表示数不变
C．小灯泡L变亮D．小灯泡L变暗
【答案】A
【解析】
AB．灯泡和变阻器并联，把滑动变阻器的滑片P自左向右移动，变阻器阻值减小，电压不变，根据，变阻器支路电流变大，灯泡支路电流不变，总电流变大，电流表示数变大，故A正确，B错误；
CD．因为并联，所以变阻器支路不影响灯泡，灯泡亮度不变，故CD错误。
故选A。
考点2.变阻器在生活中的应用
方法：“两步”解决含有传感器类变阻器电路分析问题
明原理：明确传感器的类型及其工作原理——即通过哪种方式引起电阻的改变；
析电路：分析电路结构，明确电阻变化引起的电路中其他物理量的变化。
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。
例4.（2022·四川自贡·中考真题）如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是（ ）
A．油位越高，流过R的电流越大B．R 、R0在电路中是并联的
C．油位越高，R两端的电压越大D．油量表是由电流表改装而成的
【答案】C
【解析】A．油位越高，浮子上升，在杠杆的作用下滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，总电阻越大，根据可知，电路中的电流越小，即通过R的电流越小，故A错误；
B．由图知，电流从电源负极流出，先后经过转动式变阻器R和R0，最后回到电源负极，所以R 、R0在电路中电路中是串联的，故B错误；
C．串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻越大，其分担的电压越大；油位越高，浮子上升，在杠杆的作用下滑片上移，转动式变阻器连入电路的电阻越大，则变阻器R分得的电压越大，故C正确；
D．由图知，油量表和转动式变阻器只能是并联，否则会引起短路，所以油量表是由电压表改装而成的，故D错误。
故选C。