☆☆☆☆☆高垚骏物理工作室

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（　　）

图1

A．a和b　B．a和c　C．c和d　D．b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，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2

A．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3

A．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，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，在图4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（　　）

图4

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5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（　　）

图5

A．P₁向上、P₂向下　B．P₁向下、P₂向上　C．P₁向上、P₂向上　D．P₁向下、P₂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．如图6所示，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（　　）

图6

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7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7

A．d点　　　B．c点　　　C．b点　　　D．a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（　　）

A．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9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（　　）

图9

A．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。

（2）滑动变阻器和电路符号______________

（3）某滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω　1.5A”，其中“20Ω”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20Ω　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，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10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________Ω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________Ω，合________MΩ。

图10

答案：0～9999　8029　8.029×10^-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0～9999Ω间任意一个整数阻值变化。

12．（1）如图11所示，用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的铅笔芯连接起来，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11

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。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12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，请你提出一种改进措施：__________________________________________________。

图12

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，增加灵敏度。

三、实验探究题

14．如图13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13

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7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω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7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的，所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻。

在用如图14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R_X是待测电阻（阻值大约为几百欧），R是滑动变阻器，R₀是电阻箱（电阻箱的最大阻值大于R_X）。

（1）请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐。

①按电路图连接好电路，并将电阻箱R₀的阻值调至最大。

②闭合开关S₁前，滑片P置于___________端。（选填“a”或“b”）

③闭合开关S₁。

④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。

⑤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R_X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　S₁、S₃　S₃　S₂　滑动变阻器　R₀（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R_X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R_X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。