人教版九年级全一册 16.4 变阻器 同步练习
一、单选题
1．如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表A1变小
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电压表示数与电流表A2示数的比值变大
D．电流表A2、A1示数之差与电压表示数的乘积变小
2．如图所示为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，电路的电流变小的是（ ）
A． B．
C． D．
3．将如图所示的滑动变阻器连入电路，要求当滑动变阻器滑片P向D端移动时，接入电路中电阻变大，则滑动变阻器连入电路的接线柱应是（ ）
A．A和C B．A和B C．B和D D．C和D
4．将两只滑动变阻器按图所示的方法连接，如果把a、b两根导线接入电路里，要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大，应把滑片P1、P2放在（ ）。
A．P1放在最右端，P2放在最右端 B．P1放在最左端，P2放在最左端
C．P1放在最右端，P2放在最左端 D．P1放在最左端，P2放在最右端
5．下列电学元件用来测量电流大小的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，在“练习使用滑动变阻器”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，将滑片调到最左端，可起到保护电路的作用
B．闭合开关后，发现小灯泡不亮，此电路一定有故障
C．闭合开关后，将滑片向左调，可观察到灯泡逐渐变亮，电流表示数逐渐变大
D．闭合开关后，将滑片向右调，可观察到灯泡逐渐变暗，电流表示数逐渐变大
7．滑动变阻器接入电路中闭合开关前是有要求的，下列滑动变阻器的接法在开关闭合前连接正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．图甲是家用亮度可调节的台灯，图乙为其用于调亮度的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变亮度，下列分析正确的是（ ）
A．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，灯变亮
B．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，灯变暗
C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，灯变亮
D．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，灯变亮
9．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后将滑片P由图示位置向右移动时，变大的是（ ）
A．电流表A示数
B．电压表V1示数和电压表V2示数的和
C．电压表V2示数与电流表A示数的比值
D．电压表V1示数和电流表A示数的乘积
10．如图所示的电路中，闭合开关后，电流表和电压表示数均为0，若将一根导线的一端接在电源的正极，另一端依次试触a、b、c、d接线柱，当试触到d时，电压表有示数且等于电源电压，电流表示数仍为0，若电流表、开关、导线及各接线处均完好，则电路中可能的故障是（ ）
A．电阻R和电流表开路 B．电阻R短路和滑动变阻器开路
C．电阻R和滑动变阻器开路 D．电阻R和电流表短路
11．如图甲是中考体育考试项目之一坐位体前屈测试仪，测试者向前推动的滑块实际上是滑动变阻器的滑片，滑块被推动的距离越大，滑动变阻器连入电路的电阻值越大，仪器的示数就越大。图乙是其简化原理图，若该电路电源电压为6V且保持不变，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器铭牌标有“50Ω1A”字样，电阻线每1cm的电阻为0.4Ω，定值电阻标有“10Ω0.5A”字样，则下列说法错误的是（ ）
A．乙表的示数反映被测者成绩
B．被测者成绩越好，甲乙电表的示数之比越大，甲乙电表示数的变化量之比不变
C．在保证电路各元件安全的情况下，被测试者的最好成绩为25cm
D．R2功率的最小值为0.9W
12．如图所示是滑动变阻器的结构示意图。当滑动变阻器中的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻值变大的是（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
13．图中电阻箱的阻值是______Ω；
14．滑动变阻器的工作原理：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。
15．如图所示，a为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，说明铅笔芯是______。将夹子在铅笔芯上向左移动时，观察到小灯泡变______，若将铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡此时______（选填“会”或“不会”）发光。（提示：电流越大灯泡越亮）
16．如图所示，电阻箱的示数是 ___________。
三、综合题
17．如图所示的电路中，滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 0.5A”字样，其中“20Ω”表示滑动变阻器的 ______是20Ω，“0.5A”表示滑动变阻器 ______是0.5A。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最 ______（填“左”或“右”）端。并画出对应的电路图。______
18．阅读下文，回答下列问题：
电阻率
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，这个规律叫做电阻定律，用公式表示为R=，其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关？某同学提出如下猜想：
猜想1：电阻率与材料的长度有关；
猜想2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想3：电阻率与材料的种类有关。
于是该同学找来不同规格的导线进行测量，实验数据见下表:
实验序号 材料 长度L/m 横截面积S/m2 电阻R/Ω 电阻率ρ
1 铜 1.0 1.0×10-7 0.17 1.7×10-8
2 铜 2.0 1.0×10-7 0.34 1.7×10-8
3 铜 1.0 0.5×10-7 0.34 1.7×10-8
4 铁 1.0 1.0×10-7 1.0 1.0×10-7
5 镍铬合金 1.0 1.0×10-7 11.0 1.1×10-6
(1)写出电阻率ρ国际单位制中的单位；______
(2)正确的猜想是哪一个？______
(3)根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，应选用哪种材料？______选用该种材料的理由是什么？______
19．如图甲所示是一种水箱水位测量装置示意图．电源电压为12伏保持不变，R0是阻值为20欧的定值电阻，R1是长20厘米、阻值是40欧的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起．圆柱体M长80厘米，底面积为250厘米2．当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端．轻质弹簧阻值不计，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示．
（1）当水位下降时，电路中电流表的示数是________(选填“增大”或“减小”)．
（2）当水位处于最高处时，电流表的示数为多少？____
（3）当水位下降，电压表示数为6伏时，圆柱体露出水面部分的长度为多少厘米？____
20．阅读《超导材料》
超导材料
1911 年，荷兰科学家昂内斯（Onnes）用液氦冷却水银时发现，当温度下降到 4.2K（-268.98℃时）时，水银的电阻完全消失．1913 年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出:低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，水银在 4.2K 进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态．后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为临界温度，具有超导电性的材料称为超导材料或超导体．
1933 年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体中被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”．
根据临界温度的不同，超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料．但这里所说的“高温”只是相对的，其实仍然远低于冰点 0℃，对常温来说应是极低的温度．20 世纪 80 年代是超导电性探索与研究的黄金年代．1981 年合成了有机超导体，1986 年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡（Ba）,镧（La）、铜（Cu）,氧（0）的陶瓷性金属氧化物，其临界温度提高到了 35K．由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义非常重大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了 1987 年度诺贝尔物理学奖．后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度 100K以上的高温超导材料．
高温超导材料的用途非常广阔，由于其具有零电阻和抗磁性，用途大致可分为三类:大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用．大电流应用即前述的超导发电、输电和储能;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等．请根据上述材料回答下列问题:
（1）许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为_____温度．
（2）超导体_____（选填“适合”或“不适合”）用来制作电饭锅的发热装置．
（3）如图所示，在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是_____图．
（4）高温超导材料的超导电性可以应用于_____．
21．Ⅰ．实验室中有一铭牌上标有“20 Ω 2 A”字样的滑动变阻器，如图甲所示，若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去，“20 Ω”指的是 _____ 接线柱间的电阻值，“2 A”指的是 ____ ；
Ⅱ．轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯，若四个车门中任意一个车门未关好，该指示灯会一直发光，其工作原理如图所示。
（1）请具体说明保护电阻R0的作用 ____ ；
（2）指出该电路的一处不足 _______ 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
由图可知，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表A2测量干路中的总电流，电流表A1测量流经滑动变阻器的电流，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中。
A．电压表的示数不变，总电阻变大，电流表A2的示数变小，流经电阻R1的电流不变，所以A1的示数变小，故A不符合题意；
B．电压表示数不变，电流表A2的示数变小，故B不符合题意；
C．电压表示数不变，电流表A2的示数变小，所以，电压表示数与电流表A2示数的比值变大，故C符合题意；
D．电流表A2、A1示数之差就是流经电阻R1的电流，加在R1两端的电压不变，所以，电流表A2、A1示数之差不变，电压表的示数不变，电流表A2、A1示数之差与电压表示数的乘积不变，故D不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】
当滑片P向右滑动时，电路的电流变小，根据欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻变大，滑动变阻器正确接法是接线柱“一上一下”接入电路中，向右移动电阻变大，则应接下方的左边的接线柱，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．A
【详解】
A．当A和C接入电路时，滑动变阻器将左半部分电阻接入了电路，滑片向D端移动，接入电路的电阻线变长，即接入电路的电阻变大，故A符合题意；
B．当A和B接入电路时，将下面两个接线柱接入了电路，即滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻，并且滑片失去调节电阻的作用，故B不符合题意；
C．当B和D接入电路时，滑动变阻器将右半部分电阻接入了电路，滑片向D端移动，接入电路的电阻线变短，即接入电路的电阻变小，故C不符合题意；
D．当C和D接入电路时，将上面两个接线柱接入了电路，即滑动变阻器接入电路的阻值为零，并且滑片失去调节电阻的作用，故D不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】
根据题意要求，图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的，要使接入电路的总电阻最大，必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路。对于左边的变阻器来说，电阻丝的右端接入电路，所以应该把滑片P1移到最左端；对于右边的变阻器来说，电阻丝的左端接入电路，所以应该把滑片P2移到最右端。
故选D。
5．B
【详解】
A．灯泡是用电器，可以发光，是消耗电能的仪器，故A不符合题意；
B．电流表是用来测量电路中电流大小的仪器，故B符合题意；
C．图中是电压表，是测量电压的仪器，故C不符合题意；
D．图中是滑动变阻器，可以改变电路中电阻的大小，故D不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】
A．闭合开关前，将滑片调到最右端，处于阻值最大处，可起到保护电路的作用，故A错误；
B．小灯泡不亮，可能是通过小灯泡无电流，也可能是通过小灯泡的电流太小，小灯泡的实际功率过小，达不到发光的亮度，故B错误；
CD．闭合开关后，将滑片向左调，滑动变阻器接入电路的电阻变小，对电流的阻碍作用变小，电路中的电流变大，电流表示数变大，灯泡逐渐变亮；同理可知，将滑片向右调，可观察到灯泡逐渐变暗，电流表示数逐渐变小，故C正确，D错误。
故选C。
7．A
【详解】
滑动变阻器应采用“一上一下”的接法，为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的阻值要调至最大。
A．由图可知，该图采用“一上一下”的接法，滑片在最右端，滑动变阻器接入电路的电阻为最大，故A正确；
B．图中滑动变阻器上面的两个接线柱接入了电路，接法错误，无法改变电阻的大小，故B错误；
CD．由图可知，两图采用“一上一下”的接法，滑片均在最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻均为0，故CD错误。
故选A。
8．A
【详解】
A．将b、c接入电路中，滑片的右侧电阻接入电路，故若顺时针转动旋钮时，电阻变小，故电流变大，台灯变亮，故A正确；
BD．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，所以不能改变台灯亮度，故BD错误；
C．若只将a、b接入电路，滑片左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大，电路中电流变小，台灯变暗，故C错误。
故选A。
9．C
【详解】
由图示电路可知，两电阻串联，电流表测电路电流，电压表V1测定值电阻两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压；
A．滑片P由图示位置向右移动时，滑动变阻器的接入电阻变大，电路总电阻变大，通过电路电流减小，即电流表示数变小，故A项不符合题意；
B．两电压表示数之和等于电源电压，电源电压不变，则两电压表示数之和不变，故B项不符合题意；
C．滑片P由图示位置向右移动时，滑动变阻器的接入电阻变大，电压表V2的示数与电流表A示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的接入电阻变大，则电压表V2的示数与电流表A示数的比值变大，故C项符合题意；
D．滑动变阻器的接入电阻变大，根据分压原理，滑动变阻器分得电压变大，定值电阻分得电压变小，即电压表V1的示数变小，由A已知电流表示数变小，所以电压表V1示数和电流表A示数的乘积变小，故D项不符合题意。
故选C。
10．C
【详解】
由图可知：电源、电流表、电阻和滑动变阻器组成串联电路，电压表测量电阻两端的电压。导线的一端接在电源的正极，另一端依次试触a、b、c、d接线柱，当试触到d时，电压表才有示数，说明cd之间，也就是滑动变阻器开路；同时电流表示数为0，而电压表示数等于电源电压，是因为与电压表并联的电路有开路，即电阻R开路。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11．A
【详解】
由电路图可知，甲与并联应为电压表，乙串联在电路中应为电流表，与串联。
A．变阻器连入电路的阻值越大时，电路中总电阻越大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由可知，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，两端的电压变大，即电压表的示数变大，因此时仪器的示数越大，所以，甲电压表示数反映测试成绩，故A错误，符合题意；
B．由A知，被测者成绩越好，滑块被推动的距离越大，滑动变阻器连入电路的电阻值越大，电流表示数越小，电压表示数越大，甲乙电表的示数之比越大，甲乙电表示数的变化量之比就是定值电阻的阻值，即不变，故B正确，不符合题意；
CD．因为电流表量程为0~0.6A，定值电阻标有“”，所以电路中的最大电流为，根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为
所以电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻为
此时被测试者的成绩为
此时测试者成绩最差；
当电路中的电流最小时，滑动变阻器分担的电压最大，根据电压表的量程可知，滑动变阻器两端的最大电压为，则定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
滑动变阻器接入电路的电阻为
滑片每移动的电阻变化，则滑动变阻器变化时移动的距离为
此时被测试者的成绩最好，故C正确，不符合题意；
最小功率为
故D正确，不符合题意。
故选A。
12．B
【详解】
A．当滑动变阻器中的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻的长度变小，故接入的阻值变小，故A不符合题意；
B．当滑动变阻器中的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻的长度变长，故接入的阻值变大，故B符合题意；
C．同时接上面的接线柱，不论怎么移动滑片，滑动变阻器的阻值不变，故C不符合题意；
D．同时接下面的接线柱，不论怎么移动滑片，滑动变阻器的阻值不变，故D不符合题意。
故选B。
13．3608
【详解】
电阻箱示数是
1000Ω×3+100Ω×6+10Ω×0+1Ω×8=3608Ω
14． 长度 电阻
【详解】
[1][2]导体电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度有关，在其它条件不变时，导体长度越长，电阻越大。滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度，从而改变接入电路中电阻的大小。
15． 导体 亮 不会
【详解】
[1]闭合开关后，小灯泡发光，说明电路中有持续的电流，铅笔芯是导体才能导电，电路才能形成持续电流。
[2]将夹子在铅笔芯上向左移动时，铅笔芯接入电路的长度变小，则铅笔芯接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，所以电流变大，又因为电流越大灯泡越亮，所以灯泡变亮。
[3]若将铅笔芯换成塑料吸管，塑料吸管是绝缘体，此时电路不能形成持续电流，灯泡没有电流流过，所以灯泡此时不亮。
16．3258
【详解】
由图知，电阻箱×1000的位置对应的数是3，×100的位置对应的数是2，×10的位置对应的数是5，×1的位置对应的数是8，故电阻箱的示数为
17． 最大阻值 允许通过的最大电流 右
【详解】
[1][2]滑动变阻器上“20Ω”的含义是滑动变阻器最大阻值是20Ω。“0.5A”的含义是滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A。
[3]为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处的最右端。
[4]由实物图可知，电流从电源的正极出发经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源的负极，如图所示：
18． 猜想3 镍铬合金 电阻率大
【详解】
(1)[1]已知R的单位为Ω，L的单位为m，S的单位为m2，由电阻定律的公式R=可知，，故ρ的单位为。
(2)[2]分析比较实验序号1、2的数据，可知长度改变时电阻率不变，所以猜想1是错误的；分析比较实验序号1、3的数据，可以看出电阻率与材料的横截面积无关，所以猜想2是错误的；分析比较实验序号1、4、5的数据，在它们的长度、横截面积都相同时，材料不同，电阻率不同，所以猜想3正确。
(3)[3][4]如果要制作一个滑动变阻器，应选用镍铬合金材料作为电阻线圈，这是因为相同规格的这种材料电阻较大（电阻率大）。
19． 增大 0.2A 40cm
【详解】
分析电路图可得，电路为滑动变阻器R1与定值电阻R0组成的串联电路，电流表测量电路的电流，电压表测量R1两端电压，（1）当水位下降时，圆柱体M随之下降，滑动变阻器R1接入电路中的阻值减小，电路的总电阻减小，故电路中电流表的示数增大，（2）当水位处于最高处时，R1=40Ω，R0=20Ω，则电路总电阻R总=R1+R0=40Ω+20Ω=60Ω,电路电流
，故电流表的示数为0.2A；（3）当水位下降，电压表示数为6伏时，根据串联分压，R0两端电压也为6V，滑动变阻器接入电路的阻值为20欧，指针恰好指在滑动变阻器的中点，由R1是长20厘米，可得弹簧的下端下降了10cm，由乙图可知当ΔL=10cm时，ΔF=100N，也就是浮力减小100N，ΔF浮=ρ水gΔV，得 ，圆柱体底面积为250cm 2，可得， 即圆柱体露出水面部分的长度为40cm．
20． 临界 不适合 乙 大电流应用：超导发电、输电和储能
【详解】
（1）许多金属和合金，当温度下降到某一值时，其电阻完全消失．这一温度称为临界温度．
（2）超导体没有电阻．根据焦耳定律，导体没有电阻，通电时就不会发热，所以超导体不适合用来制作电饭锅的发热装置．
（3）文中提到：“如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体中被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为‘迈斯纳效应’．”故能表示“迈斯纳效应”的是乙图．
（4）高温超导材料具有零电阻特性，即超导电性，可以应用于大电流应用：超导发电、输电和储能．
21． AB 滑动变阻器允许通过的最大电流为2A 开门时保护指示灯；关门后保护电源 不能确定哪个门未关好或保护电阻一直在耗能
【详解】
Ⅰ．[1][2]“20Ω”指的是最下面AB两个接线柱间的电阻值，即滑动变阻器的最大阻值是20Ω，2A指允许通过的最大电流为2A；
Ⅱ．(1)[3]当开关都闭合时，灯泡被短路，若没有电阻R0，则电源的两极直接被导线连通，会发生短路；当开关都断开时，只有灯泡接入电路，当电流过大时，灯泡很容易被烧坏；
故电阻R0的保护作用可以概括为两方面：开门时保护指示灯，关门时保护电源；
(2)[4]在串联电路中，无论哪个门没有被关上（即任何一个开关断开），都会使得灯泡亮起来，从而无法确定未关好的车门；无论车门是否关好，电阻都要一直工作，消耗电能。
