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    初三物理期末专题复习(一)——滑动变阻器的作用
    信息来源:山大华特卧龙学校  ‖  发稿作者:西校初中物理   ‖  发布时间:2018年12月18日  ‖  查看26次  ‖  

    滑动变阻器题目集锦

    滑动变阻器在初中物理电学中占有极为重要的一席之地,虽然是一个非测量工具,但在电路中起到何种重要作用,学生经常会混淆不清。下面就滑动变阻器在电路中所起的作用进行一些总结。

    1、起到保护电路的作用

    在电学中,我们反复强调,电路连接完毕,在闭合开关前,一定要将滑动变阻器在电路中的阻值调到最大值。其目的就是为了尽可能增大电路的总电阻,使电路中的电流达到最小,从而达到保护电路的目的。如伏安法测电阻、用电流表和电压表测小灯泡电功率等实验中都利用了滑动变阻器保护电路的作用。

    2、达到改变或控制电压的目的

    在探究电流与电压的关系时,要利用滑动变阻器来改变电压的大小进行实验,当然也实现多次测量,获得了三次以上的电压和电流值,从而找到了普遍的物理规律。而在探究电流与电阻的关系时,要利用滑动变阻器控制不同定值电阻两端的电压大小保持不变。

    3、达到改变电流大小的目的

    在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中,由于电磁铁磁性强弱与电流的大小及线圈的匝数有关,因此该实验必须要控制变量。即当探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时,应当控制电磁铁线圈的匝数不变,而改变线圈中电流的大小。因而在实验中必须将线圈与滑动变阻器串联,就可以达到通过改变滑动变阻器在电路中的阻值大小来改变线圈中电流大小的目的。当然,由于线圈的电阻比较小,该滑动变阻器仍然也承担了保护电路的作用。

    4、达到实现多次测量的目的

    在用伏安法测量定值电阻的实验中,利用滑动变阻器来实现多次测量,以达到多次测量求平均值而减小误差的目的;当然,这里的滑动变阻器也同样有改变电压、电流以及保护电路等作用。而与之不同的是,在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器不仅改变了电压大小,同时也实现多次测量,以获得三次以上的电压和电流值,以达到找出普遍物理规律的目的。

    5、通过改变电压达到改变小灯泡亮度的目的

    在测量小灯泡的电功率的实验中,由于要求将小灯泡两端的电压调到低于额定电压、等于额定电压、高于额定电压的三种数值(调节电压),以便于观察小灯泡的亮度与实际功率的关系时,就是利用滑动变阻器来达到实验的目的。同样不难看出,这里也用滑动变阻器实现多次测量、保护电路等。

    6、达到实现调整电压到指定值的目的

    根据电功率的决定式P=UI可知,小灯泡的额定功率应等于小灯泡的额定电压与额定电流的乘积。因此,用实验测小灯泡的额定功率时,必须要将小灯泡两端的实际电压调节到与灯泡额定电压的大小相等。在这里仍然是利用调节滑动变阻器通来达到调整电压到指定值的目的。

    在探究电流与电阻的关系实验中,调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持不变。

    综上所述,滑动变阻器在电路中的作用较多,尤其是在同一实验探究中,滑动变阻器在电路中的多种作用都可能会有所体现,但主要起什么作用,关键还得看实验的目的和实验的意图。

     

    常见滑动变阻器题型解答方法

    滑动变阻器一般串联在电路中,利用串联电路的分压作用达到目的。

    1、电路变化

    1.2017聊城)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P向左移动的过程中(不考虑灯丝的电阻受温度的影响),下列蜕法正确的是

    A.电流表示数逐渐变小    B.电压表示数逐渐变大

    C.滑动变阻器两端的电压逐渐变大    D.小灯泡的亮度逐渐变暗

    2.(2017贵港)我国法律规定,驾驶员醉驾要负刑事责任.为了判断驾驶员是否酒后驾车,交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测.如图所示是酒精测试仪的原理图,图中R1为定值电阻,R2为酒精气敏电阻,电源电压保持不变,R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气敏电阻测试到酒精气体浓度增加时,电压表示数         ,电流表示数  (选填“变大”、“变小”或“不变”).

     

     

     

     

     

     

    3.(2017镇江)图是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后,其电阻RM发生变化,导致电压表的示数增大而触犯警报器(图中未画出)报警,则M接触药液后(  )

    A.M的电阻RM变大                       B.电路消耗的总功率变大

    C.电压表与电流表的示数乘积不变         D.电压表与电流表的示数之比变大

    规律总结:滑动阻值大,电流就变小,定值电压小,滑动电压大,总功率变小

    二、直接回答作用(题型略)

    三、滑动变阻器的调节

    4.2017连云港)小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变.

     

    (1)请用笔画线代替导线,将甲图中实物电路连接完整(导线不得交叉).

    (2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于  端(选填“A”或“B”).

    (3)在实验过程中,当把电阻R由5Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应  .(选填“变大”、“变小”或“不变”)

    (4)某次实验时电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为  A,此时R的阻值为  Ω.

    5.(2017河池)为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变.

    (1)如图甲所示,连接电路时开关应处于     状态.实验时,若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障的原因可能是     (选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良.

    (2)故障排除后,闭合开关,变阻器滑片P在某处时,电压表示数为2V,电流表示数如图乙所示.若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向     端(选填“左”或“右”)移动.

    (3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,其值为   A,通电20s小灯泡消耗的电能为     J.

    (4)把这样的两个灯泡串联在电压为4V的电路中,电路的总功率为     W.

     

    规律总结:为达到保持电压不变,根据分压规律,定值电阻和滑动变阻器阻值要同时变大。

    四、选择滑动变阻器的规格

    6.(2017•德州)现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”

     

    (1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路.(要求连线不得交叉)

    (2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.由图象可以得出结论:            

    (3)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向  (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为  V 时,读出电流表的示数.[来源:学&科&网]

    (4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器  

    A.50Ω 1.0A     B.30Ω 1.0A       C.20Ω 1.0A.

    7.(2017鄂州)如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3V不变,滑动变阻器的规格是“10Ω  1A”。实验中,先在a、b两点间接入5Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻   

    A.10Ω和40Ω                 B.20Ω和30Ω

    C. 10Ω和20Ω                          D.30Ω和40Ω     

    8.(2017黄石)小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,实验室有如下器材供选用:

    A.两节干电池              B.开关一个和导线若干          C.电压表(0﹣3~15V)

    D.电流表(0~0.6﹣3A) E.滑动变阻器(0~10Ω)        F.滑动变阻器(0~100Ω)

    (1)小华同学完成实验电路设计后,为了操作顺利和方便,除了A、B、C和D外,小华同学还需选用

      器材(选填“E“或“F”);

    (2)根据设计的实验电路要求,请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线;

     

    (3)如图甲所示,连接好电路.在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至  端(选填“G”或“H”);

    (4)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,此时电路中的一处故障是    (选填A、B、C或D);

    A.滑动变阻器断路           B.滑动变阻器短路

    C.定值电阻Rx断路          D.定值电阻Rx短路

    (5)排除故障后,电流表示数为0.40A,电压表示数如乙图所示,则本次实验测得的定值电阻Rx  Ω.

    规律总结:电压有要求时一般选择滑动变阻器阻值大的,但阻值太大调节不变时,就选择小的。

    五、滑动变阻器规格小引起的结果分析

    9.(2017•岳阳)小明利用如图实验装置探究“电流跟电压的关系”,电源电压恒为3V,电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器标有“20Ω  1A”字样。

     

     

     

    (1)请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整;[来源:Zxxk.Com]

    (2)刚连完最后一根导线,发现两电表指针立即发生偏转,其原因可能是__________(只填序号)

    A.开关未断开      B.滑动变阻器短路      C.电阻R断路

    (3)解决问题后,闭合开关,调节滑动变阻器,小明得到五组数据(如上表):

    ①获得第3组实验数据后,要想得到第4组数据,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;

    ②分析论证时,同组小丽通过计算,认为表中有一组可能是错误的,请指出她认为错误的数据组次及原因_______

    ③排出错误数据后,分析可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端电压成________比。

    10.(2017伊春)在探究电流与电阻关系的试验中,所用器材如下:蓄电池(6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各一只)、开关、滑动变阻器(1.5A   20Ω)、导线若干.

     

    (1)请你帮助小军按图甲所示的电路图连接图乙的实物电路,要求滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大.

    (2)补接后小军先将5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,电流表示数如图丙.请读出示数:  A.

    (3)当小军将10Ω电阻换接成15Ω电阻后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表示数仍为2V,分析其原因可能是                    (答出一种情况即可).

    (4)小军完成此实验后,想利用原有器材进行”伏安法测电阻“的实验.电路连接正确后闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数为6V,你认为发生故障的原因是                 

    (5)排除故障后,将滑片P移到某一位置时,两表读数如图丁所示,小军计算得出所测电阻的阻值R=  Ω.你认为这个结果可靠吗? 不可靠 ,理由是 没有多次测量求出平均值以减小误差 

    规律总结:如果定值电阻阻值变大了,滑动变阻器规格小,调节范围就小,就不能使分担的电压达到要求。

                  
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