初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 变阻器练习题

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【知识梳理】
知识点1、电阻
1.电阻(R)：表示导体对电流的阻碍作用。导体如果对电流的阻碍作用越大，那么电阻就越大，而通过导体的电流就越小。
2.电阻(R)的单位：国际单位：欧姆(Ω)；常用的单位有：兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。
1兆欧=103千欧； 1千欧=103欧。
3.决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，与加在导体两端的电压和通过的电流无关。材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大；材料、长度一定时，导体横截面积越小，电阻越大；大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
知识点2、实验 比较灯泡的亮度探究影响导体电阻大小的因素
实验目的∶探究影响导体电阻大小的因素。
实验实物图∶如图所示。
实验步骤
导体的电阻是否跟导体的材料有关
①实验操作∶分别把长短、横截面积相同，材料不同的a、b接人电路。
②实验现象∶当把b接入电路时，灯泡较暗，通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的材料有关，镍铬合金丝电阻大。
导体的电阻是否跟导体的长度有关
①实验操作;分别把横截面积、材料相同，长度不同的b、c接入电路（Lb>Lc）。
②实验现象∶当把b接入电路时，灯泡较暗，通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的长度有关，长度长的导体电阻大。
导体的电阻是否跟导体的横截面积有关
①实验操作∶分别把长度、材料相同，横截面积不同的c、d接入电路（Sc” “ < d
【详解】[1]由图可知，导线a和b的材料相同，导线a和b长度相等，b的横截面积较大，b的电阻较小，则。
[2]由图可知，导线a和c的材料相同，导线a和c横截面积相等，c的长度较长，c的电阻较大，则。
[3]由图甲可知，绝缘能力从弱到强的材料为银、铜、铝、铁，c、d、e、f四根导线中（长度、横截面积相同），绝缘能力越强，电阻越大，由图乙可知，电阻从大到小为d、e、c、f，因此电阻最大的导线是d。
13．（25-26九年级上·广东中山·阶段练习）发光二极管是一种电子元件，简称LED，具有 性。如图甲所示，当开关闭合后，二极管不发光。当只把电池反接后再闭合开关，二极管发光（如图乙所示），说明图甲中的电路处于 （选填“短路”或“断路”）状态，图乙中发光二极管的正极接在 （选填“A”或“B”）接线柱上。
【答案】 单向导电 断路 B
【详解】[1]发光二极管（LED）具有单向导电性，即电流只能从它的正极流向负极，不能反向流动。
[2]如图甲所示，当开关闭合后，二极管不发光，根据二极管单向导通特性可知，此时电路处于断路状态。
[3]图乙中发光二极管发光，说明电流从发光二极管的正极流入，由图乙可知发光二极管的B接线柱与电源正极相连，故发光二极管的正极接在B接线柱上。
14．（24-25九年级上·甘肃金昌·期中）如图甲所示是一种插入式电阻箱，当电阻箱的铜塞a、c拔出，b、d插入时，则其连入电路电阻大小是 ；乙图中电阻箱的示数是 ；电流表的读数是 ；电压表的读数是 。
【答案】 3 1893 0.3A 2.4V
【详解】[1]如图甲所示，当电阻箱的铜塞a、c拔出，b、d插入时，则只有“”和“”两个电阻丝串联入电路，则电阻箱连入电路的阻值为
[2]如图乙所示，旋盘式电阻箱此时接线柱间的电阻值为
[3]如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。
[4]如图丁所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V。
15．（24-25九年级上·陕西西安·期中）如图甲所示，电位器是电子设备中常用的电路元件，图乙是它的结构图，A、B、C是它的三个接线柱。在音响设备中，想要通过电位器调节音量（改变电流），电位器必须与扬声器 （选填“串”或“并”）联，顺时针转动旋钮时，音量增大，则电位器接入电路中的两个接线柱是 。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变接入电路中的电阻的。
【答案】 串 B、C 长度
【详解】[1]电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以电位器应与扬声器串联。
[2]顺时针转动旋钮时，音量增大，即电流中电流变大，电位器接入电路中的电阻变小，电位器接入电路中的长度变小，则电位器接入电路中的两个接线柱是B、C。
[3]电阻丝接入电路的长度越长，电阻越大，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。
16．（24-25九年级上·辽宁沈阳·期末）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，台灯与电位器串联，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的 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。若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则应该将电位器的 两个接线柱连入电路。
【答案】 长度 B、C
【详解】[1]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。
[2]若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则顺时针旋转滑片时，电位器接入电路中的电阻变小，接入电路的电阻丝长度变小，故应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路。
17．（24-25九年级上·新疆阿克苏·期中）小王家有一个亮度可调的台灯。该台灯外壳是塑料的，它是一种 （选填“导体”或“绝缘体”）。该台灯的电路图如图甲所示，如果用导线将A、B两点连接起来，电路将会 。控制亮度主要通过电位器来实现，电位器结构如图乙所示，当电位器的N、P两个接头接入电路后，要想灯泡变亮，我们应该 （选填“顺时针”或“逆时针”）移动滑片。如果其内部的电阻片制作的更厚一些，它的整体电阻将会 （选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】 绝缘体 短路 顺时针 变小
【详解】[1]该台灯外壳是塑料的，塑料是一种绝缘体。
[2]如果用导线将A、B两点连接起来，即将电源正负极直接用一根导线连接，电路将会发生短路。
[3]当电位器的N、P两个接头接入电路后，要想灯泡变亮，即电流变大，即将电位器接入阻值调小，故顺时针调节滑片减小电阻丝接入长度从而减小阻值。
[4] 如果其内部的电阻片制作的更厚一些，电阻横截面积会增大，阻值会变小。
三、作图题
18．（25-26九年级上·全国·单元测试）电流表和电压表分别选0~0.6A和0~3V的量程，按图甲中的电路图将图乙中的实物图用笔画线代替导线连接起来。（导线不能交叉）
【答案】
【详解】电源为两节电池，电压为3V，两个灯泡并联，电流表与L2串联，测L2的电流，电流表选用；滑动变阻器和灯泡L1串联， 可以改变灯泡的亮度，电压表接在L1两端，测量L1两端的电压，电压表选用量程；开关在干路，按照电路图，沿电流方向依次连接各元件，实物图如图所示：
19．（25-26九年级上·全国·单元测试）如图所示，请根据要求连接实物图。要求：、并联，开关控制整个电路，电流表测干路的总电流，电压表测两端的电压，滑动变阻器只改变通过的电流。
【答案】
【详解】L1和L2并联，则L1和L2分别在一条支路中；开关控制整个电路，说明开关位于干路中；电流表测总电流，则电流表串联在干路中；电压表测L1的电压，因此电压表并联在L1两端；滑动变阻器只改变通过L2的电流，说明滑动变阻器与L2串联在一条支路中，如图所示：
20．（24-25九年级上·陕西西安·期中）(1)将电压表和电流表的符号填入如图所示的电路中的圆圈内。要求：开关S闭合后，小灯泡和都能发光。
(2)用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）甲为电流表时会造成灯泡L2短路，为了使开关闭合后两灯均能发光，则甲必须为电压表，乙必须为电流表，此时两灯并联，开关闭合后两灯均能发光，如图所示：
（2）要使滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大，应该接滑动变阻器的左下端接线柱，如下图所示：
四、实验题
21．（24-25九年级上·黑龙江黑河·阶段练习）在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关；
实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表：
为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体。则通过观察 来比较导体电阻的大小；
(2)为了验证上述猜想③，应该选用编号 两根电阻丝进行实验；
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）；
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电阻丝A接入时电流表示数较大，由此，得到的结论是：导体的材料和横截面积相同时，长度越 ，电阻越大。
(5)以上研究问题的科学方法是采用了控制变量法和 ；
(6)在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就 了输电线的电阻（选填“增大”或“减小”）。
【答案】(1)电流表的示数
(2)A、D
(3)②
(4) ① 长
(5)转换法
(6)减小
【详解】（1）在M、N之间分别接上不同的导体，因为不同导体的电阻不一样，会引起电路中电流变化，所以可以通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这是转换法的应用。
（2）要验证猜想③导体的电阻与导体的材料有关，应控制导体的长度和横截面积相同，材料不同，所以应该选用编号A、D两根电阻丝进行实验。
（3）编号为A、C的两根电阻丝，材料和长度相同，横截面积不同，所以是为了验证猜想②导体的电阻与导体的横截面积有关。
（4）[1]编号为A、B的两根电阻丝，材料和横截面积相同，长度不同，是为了验证猜想①导体的电阻与导体的长度有关。
[2]分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电阻丝A接入时电流表示数较大，说明A的电阻较小，而A的长度较小，由此得到的结论是：导体的材料和横截面积相同时，长度越长，电阻越大。
（5）以上研究问题的科学方法是采用了控制变量法和转换法，通过电流表示数大小转换为电阻大小。
（6）因为材料和长度相同，横截面积大的电阻小，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导体的材料和长度不变，横截面积增大，这样就减小了输电线的电阻。
22．（24-25九年级上·山东淄博·期中）在“探究影响导体电阻大小的因素”时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表。
为了验证上述猜想，他们设计了如图甲所示的实验电路。
(1)按照图甲所示的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察 来比较导体电阻的大小，此过程用到的科学方法是 。该实验还用到的实验方法有 ；
(2)如果选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，电阻丝A接入时电流表示数较大。由此得到的结论是 ；
(3)实验结束后，小明一边洗手一边想孝妇河水质污染日益严重，水中含有较多的重金属、金属离子等，这些水的导电性能如何？老师鼓励他进行探究。小明用相同烧杯取等质量的三种水样：①孝妇河河水；②自来水；③纯净水；采用图乙所示实验电路，将A、B两铜片分别依次插入三种水样中进行实验：实验中保持A、B间的距离相等和在水样中的 相等，闭合开关，观察电流表示数，电流表读数越大，则水样的导电性能越 。
【答案】(1) 电流表示数 转换法 控制变量法
(2) ① 见解析
(3) 深度 好
【详解】（1）[1][2][3]按照图甲所示的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，此过程用到的科学方法是转换法。该实验中由于影响电阻的因素有多个，每次只能探究其中一个，其它因素应相同，故还用到的实验方法有控制变量法。
（2）[1][2]如果选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，编号为A、B的两根电阻丝材料和横截面积相同，长度不同，因此是为了验证猜想①；分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，电阻丝A接入时电流表示数较大，说明电阻丝A的电阻值较小，由此得到的结论是在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越大，电阻越大。
（3）[1][2]实验中保持A、B间的距离相等和在水样中的深度相等，闭合开关，观察电流表示数，电流表读数越大，说明水样越容易导电，则水样的导电性能越好。
23．（24-25九年级上·贵州黔东南·期中）同学们在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表所示，小兵、小红两位同学做出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路：
(1)在M、N之间分别接不同的导体，通过观察 来比较导体电阻的大小更精准，此过程用到的研究方法是 ；
(2)为了验证上述猜想③，应该选用编号 两根电阻丝进行实验；
(3)一个同学探究猜想②时将电阻丝D接入电路，读出电流表示数，然后再将电阻丝D对折后接入电路中，发现电流表示数变大。据此，他得出结论；导体的横截面积越大，电阻越小。他的这种实验方法是 （选填“正确”或“错误”）的。理由是： ；
(4)第（3）小问的实验方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法。下列4个实验中没有用到此方法的是 。
A．探究液体内部压强特点实验
B．探究影响压力作用效果的因素实验
C．探究平面镜成像的特点实验
D．探究影响摩擦力大小的因素实验
【答案】(1) 电流的大小 转换法
(2)A、D
(3) 错误 没有控制导体的长度相同
(4)C
【详解】（1）[1][2]在M、N之间分别接不同的导体，可以通过观察电流的大小来比较导体电阻的大小；电流的大小容易观察，导体电阻的大小不易观察，电路中电流越小，说明导体电阻越大，这种方法叫转换法。
（2）要验证猜想③导体的电阻与导体的材料有关，应控制导体长度与横截面积相同而材料不同，由表中数据可知，应选编号A、D的两根电阻丝进行实验。
（3）[1][2]为了验证猜想②导体的电阻与导体的横截面积有关，应该控制导体材料与长度相同，仅改变横截面积，实验中将电阻丝D接入电路，读出电流表示数，然后再将电阻丝D对折后接入电路中，导体的长度与横截面积都发生了变化，所以无法完成探究，得出的结论是错误的。
（4） A．液体压强与液体深度与液体密度有关，探究液体内部压强特点实验时，需要用到控制变量法，故A不符合题意；
B．固体压强与压力与受力面积有关，探究影响压力作用效果的因素实验，需要用到控制变量法，故B不符合题意；
C．探究平面镜成像的特点实验时，用到了等效替代法，没有用到控制变量法，故C符合题意；
D．滑动摩擦力与压力与接触面的粗糙程度有关，探究影响摩擦力大小的因素实验时，需要用到控制变量法，故D不符合题意。
故选C。
五、综合题
24．（24-25九年级上·江西新余·阶段练习）(1)如图甲所示，电压表的分度值 V，示数是 V；如图乙所示的电阻箱的读数为 ；如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图，则两个接线柱之间的电阻值是 ．
(2)如图甲所示电路，当开关、闭合后，与是 （选填“串”或“并”）联的，电流表A1测量的是通过 （选填“干路”“”或“”）的电流，若电流表的指针偏转都如图乙所示，则通过的电流为
【答案】(1) 0.5 3.5 2105 7
(2) 并 干路 1.12
【详解】（1）[1][2]图甲，电压表的量程为0~15V，分度值为0.5V，示数为3.5V。
[3]由图可知：的位置对应的数是2，的位置对应的数是1，的位置对应的数是0，的位置对应的数是5，故该电阻箱的示数为
[4]图丙，当5个铜塞都拔出时，此时5根电阻丝串联，总电阻最大，当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，这部分电阻没有连入电路，由图可知，A、B两个接线柱之间的电阻是
（2）[1]由图可知，当开关、闭合后，电流从正极流出，经开关S1后分两支，一支经S2、R1，另一支经R2、电流表A2，汇合后经电流表A1回电源负极；电路中电流有两条路径，与并联。
[2][3]由电路图可知，两电阻并联，电流表A1在干路中，测干路的电流；电流表A2与R2串联，即A2测量R2的电流；两只电流表的指针偏转刻度相同，根据并联电路中干路电流等于支路电流之和可知，干路中的电流大于支路电流，所以电流表A1选用的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.4A；电流表A2选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A；则通过电阻R1的电流为
编号
材料
长度
横截面积
镍铬合金
0.5
0.5
镍铬合金
1
0.5
镍铬合金
0.5
1
锰铜合金
0.5
0.5
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
1.0
0.5
B
镍铬合金
2.0
0.5
C
镍铬合金
1.0
1.0
D
锰铜合金
1.0
1.0
编号
材料
长度/m
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
编号
材料
长度/m
横截面积/mm²
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5