16.4变阻器 练习
一、单选题
1．如图所示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
2．如图所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都变小 B．电流表和电压表的示数都变大
C．电流表的示数变小，电压表的示数变大 D．电流表的示数变大，电压表的示数变小
3．进行“练习使用滑动变阻器”的实验时，如图所示是A、B、C、D四个实验小组将滑动变阻器接入电路的方法，这四种接法中，能够闭合开关直接进行实验的是（ ）
A． B．
C． D．
4．小明用滑动变阻器、小灯泡、开关、电源和导线连接了一个电路，闭合开关后灯泡发光，但调节滑动变阻器，发现灯泡的亮度不变，下列原因不可能的是（ ）
A．小明将滑动变阻器电阻丝上的两个接线柱同时接入电路中
B．小明将滑动变阻器金属杆上的两个接线柱同时接入电路中
C．小明将滑动变阻器正确接入电路，与灯泡并联
D．小明将滑动变阻器正确接入电路，与灯泡串联
5．如图为某电位器的内部结构图，为满足顺时针旋转滑片而使该电位器电阻增大，则下列接线方法中正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，将滑动变阻器的滑片 P 向左滑动电路中的各物理量变化情况 是
A．电流表的示数变大
B．电压表的示数变小
C．电压表和电流表示数的比值不变
D．S 断开后电压表示数变大
二、多选题
7．图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变小的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，甲为可调亮度的台灯，乙为电位器的结构图，b与金属滑片相连转动旋钮可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（ ）
A．若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮灯泡亮度变亮
B．若只将a，b接入电路，逆时针转动旋钮灯泡亮度变亮
C．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮灯泡亮度变暗
D．若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮灯泡亮度变暗
9．如图欲使滑动变阻器调节灯泡发光的强弱，图中的四种接法中正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示的电路中，ab两点间电压不变，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，下列电路中，电流表的示数会变大的是（ ）
A．、 B． C． D．
三、填空题
11．在如图所示的电路中，滑动变阻器接入电路的电阻丝是 段（用字母表示）．闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器连入电路的电阻 （选填“变大”“变小”或“不变”）．
12．如图示，电阻箱的示数为 Ω。
13．如图所示，电阻箱指示其接入电路中的电阻是 Ω。
14．电视机、收音机、复读机上的“音量Volume“旋钮，能够控制声音的响度，它实质是一个 ，如图是一种可以改变收音机音量大小的电路元件结构示意图，a、b、c是固定的铜片，d是一段弧形电阻，e是一端连接在b上、另一端可在d上滑动的铜片．为了使滑片e顺时针转动时音量增大（通过该元件的电流增大），应该将该元件的铜片b和铜片 接入电路．
15．在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器，电位器的外形及其内部构造如图所示．图中三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱．若将该电位器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮时，灯变亮，则应连接“接线柱” （选填“和”“和”或“和”），并将其与灯泡 联后接入电路中．
四、作图题
16．（1）请将电源、电流表，电压表三个元件的符号填入如图电路的虚线框内，并将电路补充完整 。要求：开关S闭合后，电流方向如图所示，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
（2）如图是一种学生座椅的侧面图，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，请在图乙中画出 ；①F的力臂；②F的示意图。
17．如图所示为利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实物连接图，在方框内画出相应的电路图。
五、实验题
18．电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关。根据下表回答问题
序号 长度（米） 横截面积（毫米2） 材料 电阻（欧）
1 1 1 银 0.016
2 1 1 铜 0.017
3 1 1 铝 0.027
4 1 1 铁 0.099
5 1 1 镍铬合金 1.00
（1）该表数据反映的是导体的电阻大小与 的关系；
（2）比较表中数据，可以得出的初步结论是： 电阻最小；
（3）在制作滑动变阻器时一般选用镍铬合金作为其电阻线的材料。这样选择的原因是： 。
19．探究小实验:某物理实验小组的同学听完老师讲完滑动变阻器的知识,想根据滑动变阻器的原理,设计一个风力测定仪,可粗略地反映风力的大小,请回答下列问题:
(1)根据如图所示的实验原理图画出电路图 ;
(2)说明工作原理 ;
(3)若要提高该装置反映风力的性能,可在电路中串联一个 .
六、简答题
20．在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，观察到只有一个电表的指针发生偏转。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。请写出闭合开关后的操作、电表示数变化情况及其对应的故障。 。
21．某滑动变阻器标有“2A，20Ω”的字样，请解释“2A，20Ω”的意义。
七、综合题
22．为减少碳排放，我国大力推行混合动力汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识，比如，控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请根据情景回答：
（1）如图甲为汽油机的 冲程；自动挡车下陡坡时，应该挂入L档，也就是低速挡位，不能挂空挡采用长时间踩刹车的方式，否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用，这种改变物体内能的方式属于 ；
（2）如图乙中的O、E、F为变阻器的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处；( )
（3）汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但其中一个灯损坏时，另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为 ，转向横杆相当于电路中的 ；
（4）为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况，汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮：后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光，下列电路图符合要求的是 。
A． B． C． D．
23．为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识，比如，控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答：
（1）如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用 （选填“导体”或“绝缘体”）；自动挡车下坡时不能长时间踩刹车，否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用，这种改变物体内能的方式属于 ；
（2）如图中的O、E、F为变阻器的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处；( )
（3）汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但其中一个灯损坏时，另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为 ，转向横杆相当于电路中的 ；
（4）为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况，汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光，下列电路图符合要求的是 。
A． B． C． D．
八、计算题
24．如图所示，小松利用标有“20 2A”的滑动变阻器设计了一个亮度可调节的小台灯，其中电源电压恒定，忽略灯丝电阻变化。
（1）闭合开关，当滑片P移至B端时，电压表的示数为6V，求电源电压；
（2）闭合开关，当滑片P移至A端时，电流表示数为0.24A，电压表示数为2V，利用当前所学知识求通过R的电流和R两端电压。
25．如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且受定位挡板限制只能在电阻上滑动．当油面在A处时，滑动变阻器的滑片恰好在最下端；当油面在B处时，滑动变阻器的滑片在最上端．从油量表（由电流表改装而成，电流表的量程是0﹣0.6A）指针所指的刻度，可以知道油箱内油面的高度．现已知电源电压是6V，定值电阻R′的阻值是12Ω．
（1）定值电阻R′的作用是 ．
（2）已知电流增大时，电流表指针向右偏转，则油面 （选“上升”或“下降”）
（3）当油面处在A处时，电流表示数为 A，当油量表指针指在刻度盘的中央时，定值电阻R′两端的电压为 V，滑动变阻器R两端的电压为 V，此时滑动变阻器R接入的阻值是 Ω．
参考答案：
1．D
【详解】若使收音机的音量最大，则电路中的电流最大，电路中的电阻最小，电阻线的长度最短，所以滑片P应置于图中的d点，此时电阻线长度最短，电路中的电阻最小，电流最大。
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】B D．滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器的电压，当滑动变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器的阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流变小，故BD错误；
A C． 串联分压，滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器两端的电压变大，故电压表的示数变大，故A错误；故C正确。
故选C。
3．A
【详解】A．在开关闭合前应使回路中电流最小，滑动变阻器串联部分阻值最大，A符合题意；
B．欲使滑动变阻器串联部分阻值最大，滑动触头应滑到最左端，故B不符合题意；
C．滑动变阻器接线错误，这样接线不能改变回路中的电流大小，故C不符合题意；
D．欲使滑动变阻器串联部分阻值最大，滑动触头应滑到最右端，故D不符合题意．
4．D
【详解】A．小明将滑动变阻器电阻丝上的两个接线柱同时接入电路中，相当于接入一个等于滑动变阻器最大阻值的定值电阻，会出现题述现象，不符合题意；
B．小明将滑动变阻器金属杆上的两个接线柱同时接入电路中，相当于接入了一段电阻几乎为0的导线，会出现题述现象，不符合题意；
C．由于并联电路的各支路互不影响，将滑动变阻器正确接入电路，与灯泡并联，会出现题述现象，不符合题意；
D．小明将滑动变阻器正确接入电路，与灯泡串联，滑动变阻器阻值的变化，会引起电路中电流的变化，从而引起灯泡亮暗的变化，符合题意．
5．B
【详解】由电位器的内部结构图可知，为满足顺时针旋转滑片而使该电位器电阻增大，接入电路中的部分应该变大，所以应选择左侧和中间的接线柱。
故选B。
6．D
【详解】A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。将开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左滑动，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A错误；
B．由U=IR可知，R2两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误；
C．由电压表的示数变大、电流表的示数变小可知，电压表和电流表示数的比值变大，故C错误；
D．由B知电压表示数变大，故D正确。
7．CD
【详解】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大小的，滑动变阻器正确接法是上下接线柱各接一个。
A．同时选择上方的两个接线柱，相当于接入一根导线，无法变阻，故A不符合题意；
B．选择了左下角的接线柱，当滑片P向右滑动时，接入电路中电阻丝的长度变长，电阻变大，故B不符合题意；
CD．都选择了右下角的接线柱，当滑片P向右滑动时，接入电路中电阻丝的长度变短，电阻变小，故CD符合题意。
故选CD。
8．BD
【详解】AB．若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路。滑片顺时针转动旋钮时，电阻变大，灯泡变暗，滑片逆时针转动旋钮时，电阻变小，灯泡变亮，故A错误，B正确；
CD．若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路。顺时针转动时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮；逆时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，灯泡变暗，故C错误，D正确。
故选BD。
9．BCD
【详解】A．由图可知，灯泡短路，不能发光，故A错误；
B．滑动变阻器和电灯是串联的，移动滑片时，能改变电灯的电压和电流，从而调节灯泡发光的强弱，故B正确；
C．滑动变阻器和电灯是串联的，移动滑片时，能改变电灯的电压和电流，从而调节灯泡发光的强弱，故C正确；
D．滑动变阻器和电灯是串联的，移动滑片时，能改变电灯的电压和电流，从而调节灯泡发光的强弱，故D正确。
故选BCD。
10．AC
【详解】A．由电路图可知，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，接入电路中的电阻变小，由可知，电路中电流表的示数变大，故A符合题意；
B．由电路图可知，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，接入电路中的电阻变大，由可知，电路中电流表的示数变小，故B不符合题意；
C．由电路图可知，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，接入电路中的电阻变小，由可知，电路中电流表的示数变大，故C符合题意；
D．由电路图可知，电流表和滑片左侧电阻被短路，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，电流表的示数不变，故D不符合题意。
故选AC。
11． AP 变小
【详解】滑动变阻器依靠改变接入电路的电阻线的长度来改变电阻．
如图所示的滑动变阻器AD两接线柱接入电路，接入电路的电阻丝是AP段．
闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，AP段变短，即接入电路的电阻线的长度变短，所以变阻器连入电路的电阻变小．
12．6041
【详解】电阻箱的读数方法是：用各“△”所指的示数乘以下面的倍数，然后将所有的数值相加，即为该电阻箱的读数。由图知道，此变阻箱接入电路的电阻
R=6×1000Ω+0×100Ω+4×10Ω+1×1Ω=6041Ω
13．560
【详解】由图可知电阻箱接入电路的阻值为
14． 滑动变阻器 c
【详解】电视机、收音机、复读机上的“音量Volume”旋钮，能够控制声音的响度，它的实质是一个滑动变阻器．为了使滑片e顺时针转动时音量增大(通过该元件的电流增大)，即此时电阻变小，接入电路的电阻丝长度变短，故应该将该元件的铜片b和铜片c接入电路；
【点睛】电视机、收音机或复读机上的控制音量的元件是电位器，是一个滑动变阻器，可根据连入电路的电阻片的长度变化分析音量的变化．
15． B和C 串
【详解】[1]当顺时针旋转旋钮时，灯变亮，说明接入电路的电阻变小，则应将“接线柱”B和C接入电路；
[2]变阻器要控制灯泡亮度应将其与灯泡串联．
16．
【详解】(1)[1]由题意知，变阻器的滑片滑动能使小灯泡亮度发生变化，则变阻器与小灯泡应串联在电路中，则中间的虚线框不能接电源。当小灯泡变亮，电压表示数变小，那么电压表测的是变阻器的电压，所以左边的虚线框接电源，中间的虚线框接电压表，右边的虚线框接电流表，而电路接通时，电流方向如图，则电源的正极及在上方。作图如下：
(2)[2]由题意知，要在C点用最小的力使座椅A逆时针转动，即A点为支点，要使作用在C的力最小，则对应的力臂应最大，连接AC两点，即为最大力臂，过C点作垂直于AC的力的作用线，此时力最小，且方向垂直于AC向上，可让座椅逆时针转动。故作图如下：
17．
【详解】由实物图知，灯泡、滑动变阻器、开关、电流表依次连接在电源两极上。电路图如图所示
18． 材料 长度、横截面积相同时，银的 在横截面积相同时，改变相同的长度，镍铬合金的电阻改变较大
【详解】（1）[1]本题考查的是控制变量法的思想，由图表可知，五组物质的长度、横截面积相同，材料是变量，因此反映的是导体的电阻大小与材料的关系。
（2）[2]通过数据可以发现在长度和横截面积相同的情况下，银的电阻最小。
（3）[3]通过表中数据可以发现，在长度和横截面积相同时，镍铬合金的电阻最大，所以在横截面积相同时，改变相同的长度，镍铬合金的电阻改变的较大，因此滑动变阻器使用镍铬合金作为电阻线的材料。
19． 见解析 电流表
【详解】(1)根据实验原理图分析可知,灯泡与弧形电阻AB串联,当风吹动OC转动时，接入电路的电阻发生变化，此部分相当于滑动变阻器，所以画出电路图如图下：
(2)工作原理：金属杆OC与受风板连接,与弧形电阻组合相当于一个滑动变阻器,并与灯、开关、电源组成串联电路,当无风时金属杆OC竖直，电阻最大,风力越强,风吹努受风板使OC向左偏转,连入电路的电阻PB部分变短，电阻越小,灯变亮,故通过灯泡的亮度可以粗略地反映风力的大小．
(3)当风力变化时,灯泡的亮度随之变化，但灯的亮度靠人的感觉是不太准的,所以在电路中串联一个电流表,电流的大小能更准确地反映风力．
20．见解析
【详解】移动变阻器滑片，若电压表示数不变，电流表示数改变，说明电路为通路，R1被短路；移动变阻器滑片，若电压表示数、电流表示数均不改变，说明电压表测量电源电压，R1断路。
21．见解析
【详解】滑动变阻器铭牌上标有“2A，20Ω”的字样，20Ω表示滑动变阻器的最大电阻是20Ω，2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。
22． 吸气 做功 并联 开关 D
【详解】（1）[1]由图可知，进气门打开，活塞向下运动，该冲程是吸气冲程。
[2]踩刹车时，克服摩擦做功，刹车片内能增加，温度升高，这种改变物体内能的方式属于做功。
（2）[3]驾驶员踩下“油门”，电路中变阻器阻值减小，电路中导体连入电路的长度变小，故应把O、E接入电路，如图所示：
（3）[4]汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭，但转向灯也可以单独工作，所以它们是并联的。
[5]司机拨动横杆，转向灯才会工作，所以这根杆子起到开关的作用。
（4）[6]由题意知，当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光；这说明指示灯与开关S并联，但整个电路不会出现短路，即电路中必须串联一个电阻保护电路，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
23． 导体 做功 并联 开关
【详解】（1）[1]变阻器上旋钮滑片属于电路的一部分，有电流流过才能使电路为通路，所以它的材料应选用导体。
[2]踩刹车使刹车片温度变高，这是克服摩擦做功，使刹车片的内能增大，温度升高，这种改变物体内能的方式属于做功。
（2）[3]驾驶员踩下“油门”，电路中变阻器阻值减小，即变阻器接入电路中电阻丝的长度变小，由图可知，则应把O、E两个接线柱接入电路，如图所示
（3）[4]汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭，但转向灯也可以单独工作，所以它们是并联的。
[5]司机拨动横杆，转向灯才会工作，所以这根杆子起到开关的作用。
（4）[6]A．由图可知，当后备箱关好时，相当于闭合开关，此时电路中灯泡发光，不符合要求，故A不符合题意；
B．由图可知，当后备箱关好时，相当于闭合开关，此时小灯泡被短路，小灯泡不亮，后备箱未关好时，相当于断开开关，此时小灯泡接入电路中，小灯泡发光，符合要求，故B符合题意；
C．由图可知，当后备箱关好时，相当于闭合开关，此时小灯泡和电阻并联在电路中，小灯泡发光，后备箱未关好时，相当于断开开关，此时只有小灯泡接在电路中，小灯泡发光，所以该电路图不管开关断开还是闭合，小灯泡均发光，不符合要求，故C不符合题意；
D．由图可知，当后备箱关好时，相当于闭合开关，此时定值电阻被短路，电路中只有小灯泡，小灯泡发光，后备箱未关好时，相当于断开开关，此时小灯泡和定值电阻串联在电路中，小灯泡发光，所以该电路图不管开关断开还是闭合，小灯泡均发光，不符合要求，故D不符合题意。
故选B。
24．（1）6V；（2）0.24A，4 V
【详解】解：（1）由图可知，小台灯L与滑动变阻器串联，电压表测量的是小台灯L两端的电压，电流表测量电路中的电流，当滑片P移到B端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表测量电源电压，所以电源电压
U＝UL＝6V
（2）当滑片P移到A端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由已知条件，根据串联电路电流的规律，通过滑动变阻器R的电流
I滑＝I＝0.24A
根据串联电路电压的规律，滑动变阻器R两端的电压
U滑＝U﹣U灯＝6V﹣2V＝4V
答：（1）电源电压是6V；
（2）通过滑动变阻器R的电流是0.24A，滑动变阻器R两端的电压是4V。
25． 保护电路 上升 0.5 3.6 2.4 8
【详解】（1）由图知道，如果没有定值电阻的话，则当油箱中的油越来越多的时候，滑动变阻器的阻值就会越来越小，此时电路中的电流就会越来越大，则会由于电流过大而烧坏油量表（电流表），若给电路中串联一个定值电阻，就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表，所以，定值电阻R′的作用是保护电路；
（2）由图知道，当电流增大时，电路中的总电阻减小，即滑动变阻器接入电路中的电阻减小，滑片下移，此时油面上升；
（3）由图知道，当油面在A处时，电路中只有R′，所以，电流表的示数是：I=U/R′=6V/12Ω=0.5A；又因为电流表的量程为0～0.6A，所以，当油量表指针指在刻度盘的中央时，电路中的电流是I′=0.3A，则定值电阻R′两端的电压是：U′=I′R′=0.3A×12Ω=3.6V；因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器R两端的电压是：UR =U-U′=6V-3.6V=2.4V，此时滑动变阻器R接入的阻值：R=UR/I′=2.4V/0.3A=8Ω．
【点睛】本题通过油箱改装图，考查到了欧姆定律、电流表的使用和串联电路的特点等电学综合知识，解题的关键是理解图示的原理、能够从题中抓住关键词语．
