2024-2025学年九年级物理全册16.4变阻器知识点与考点解析含解析新版新人教版

Page116.4变阻器学问点与考点解析★考点概览一、学问点与考点变阻器及其种类变阻器及其种类变阻器构造及工作原理变阻器构造及工作原理铭牌滑动变阻器铭牌滑动变阻器连接与连接与运用电阻箱电阻箱二、考点解析1.变阻器是本章重点，也是电学考题常常遇到的问题。从历年考试试题看，主要涉及到的考点有：变阻器工作原理、运用方法、作用、推断变阻状况，变阻器阻值变更引起的动态电路分析，相关计算等。许多常规考题都是围绕这些考点进行考查的。本节主要学问点有：滑动变阻器的工作原理、变阻器接入电路方法、滑动变阻器变更对电路影响等。2.纵观各地中考考纲和近三年考卷，对本节内容的考查在中考试卷中仍会出现，主要考查题型有选择题、填空题、简洁计算题等。考查方式常见的有作图、简洁计算、分析和推断；有的也常常和其他相关学问点结合，但本节作为电磁学重点，须要很好地驾驭和对待。3.考点分类：考点分类见下表考点分类考点内容考点分析与常见题型常考热点变阻器阻值变更分析选择题居多，考查阻值变更对电路影响的分析实力变阻器阻值变更有关计算选择题、填空题居多，考查阻值变更引起的电路变更，考查学生分析、计算问题实力一般考点变阻器的连接选择题、作图题居多，考查正确运用变阻器和变阻器的连接冷门考点对变阻器的相识选择题居多，考查常见变阻器的分类和特点★学问点精析1.变阻器：能变更接入电路中电阻大小的元件。常见的变阻器可分为滑动变阻器和电阻箱。2.滑动变阻器（1）构造：由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成；变阻原理：通过变更接入电路中的电阻线的长度来变更电阻，如图（1）所示。图（1）滑动变阻器（2）原理：变更接入电路中电阻线的长度来变更电阻。（3）作用：通过变更接入电路中的电阻来变更电路中的电流和电压。（4）铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义是最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A。（5）正确运用：①应串联在电路中运用；②接线要“一上一下”；③通电前应把阻值调至最大的地方。3.电阻箱：是能够表示出电阻值的变阻器，如图（2）所示，图（3）是变阻箱的面板。图（2）图（3）（1）原理：通过变更连入电路的电阻线的长度来变更电阻。（2）优点：能够干脆读出连入电路的电阻值；缺点：不能连续地变更连入电路的电阻值。（3）读数方法：旋盘下面的“△”所对应的示数乘以相应的倍数之和。★典例精析★考点一：变阻器的连接与应用◆典例一：（2024·达州）如图是物理爱好小组设计的四个测量身高的电路图，身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度匀称的电路是（）。A． B． C． D．【答案】A。【解析】A、两电阻串联，电压表测滑片下方电阻丝两端的电压，身高越高（滑片上移），与电压表并联部分的电阻越大，由串联分压的规律可知，电压表的示数越大；因电压表与滑片串联，且电压表可看做断路，所以变阻器始终以最大阻值接入电路，滑片移动时，电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路中电流不变，由UV＝IR滑下可知，电压表的示数与滑片下方电阻丝的阻值成正比，所以刻度是匀称的，故A符合题意；B、两电阻串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越小，但电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路电流不变；由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，电压表示数越小并且刻度是匀称的。故B不符合题意；C、两电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，由U＝IR知，身高越高，电压表示数越大，但刻度是不匀称的。故C不符合题意；D、两电阻串联，电压表测R0两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，由U＝IR知，滑动变阻器两端电压越大，R0两端电压即电压表示数越小且刻度是不匀称的。故D不符合题意。故选：A。◆典例二：（2024·菏泽）当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，下列四种接法中，变阻器阻值变大的是（）。A B C D【答案】C。【解析】A、由图可知，滑动变阻器同时接上面两个接线柱，滑动变阻器接入电路的电阻为零，移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值不变，故A不符合题意；B、由图可知，向右（b端）移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，滑动变阻器连入电路的阻值变小，故B不符合题意；C、由图可知，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故C符合题意；D、由图可知，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，滑动变阻器连入电路的阻值变小，故D不符合题意。故选：C。★考点二：滑动变阻器变更引起的动态电路分析◆典例一：（2024·哈尔滨）如图是“探讨小灯泡电功率”的电路图。灯丝电阻、电源电压不变，电路连接正确后，闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是（）。A．电流表示数变小；B．滑动变阻器两端电压变大；C．电路的总功率变小；D．灯泡亮度变亮【答案】D。【解析】A、灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，向左移动滑动变阻器的滑片，变阻器连入电路的电阻变小，由电阻的串联，电路的总电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，A错误；B、依据U＝IR，因电流变大，故灯电压变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，B错误；CD、依据P＝UI，灯电路的电流变大，故电路的总功率变大，C错误；灯的电压变大，灯的电流变大，依据P＝UI，灯的功率变大，灯变亮，D正确；故选：D。◆典例二：（2024·绥化）如图所示的电路中，电源电压不变，当开关S断开时，灯泡L正常发光；当开关S闭合时，下列说法正确的是（）。A．电流表示数不变 B．电压表示数变小 C．灯泡L变亮 D．灯泡L与电阻R并联【答案】D。【解析】D、当开关S断开时，为灯的简洁电路，电流表测灯的电流，电压表测电源电压，灯泡L正常发光；当开关S闭合时灯与R并联，D正确；B、当开关S闭合时，电流表测干路电流，电压表测电源电压，电压表示数不变，B错误；AC、依据并联电路各支路互不影响，通过灯的电流不变，灯的亮度不变，C错误，由并联电路电流的规律，电流表示数变大，A错误。故选：D。★提升训练1.（2024·德州）如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中，下列推断正确的是（）。A.电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡亮度不变；B.电流表示数变大，电压表示数不变，灯泡亮度不变；C.电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡亮度变暗；D.电压表与电流表示数的比值变大【答案】B。【解析】ABC．由图可知，灯与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，故电压表示数不变，由欧姆定律可知通过变阻器的电流变大，即电流表示数变大，依据并联电路各支路互不影响，通过灯的电流不变，灯的亮度不变，故B正确，AC错误；D．由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值等于变阻器连入电路的电阻，由于变阻器连入电路的电阻变小，所以电压表与电流表示数的比值变小，故D错误。故选B。2.（2024·孝感）如图所示的电路中，电源电压恒定，L为小灯泡，滑动变阻器R的滑片P处于中点，通过限制开关S1、S2和S3的通断来探讨电路的常见故障与串、并联，通过调整滑动变阻器来分析电路中电流的变更状况，则（）。A.闭合S3，断开S1、S2，R被短路；B.闭合S1，断开S2、S3，L与R串联；C.闭合S2，断开S1、S3，L与R并联；D.闭合S2，断开S1、S3，滑片P向右移动，电流表的示数变小【答案】D。【解析】A．闭合S3，断开S1、S2，此时电路为只有灯泡L的简洁电路，R断路，故A不符合题意；B．闭合S1，断开S2、S3，滑动变阻器R的滑片P处于中点，此时滑动变阻器一半阻值接入电路，灯泡L断路，故B不符合题意；C．闭合S2，断开S1、S3，此时L与R一半阻值串联，故C不符合题意；D．闭合S2，断开S1、S3，此时L与R一半阻值串联，滑片P向右移动，滑动变阻器阻值增大，依据串联电路分压规律，滑动变阻器分压增大，灯泡L分压减小，灯泡L实际功率减小，小灯泡变暗，温度降低，灯泡L电阻减小，由于滑动变阻器阻值增大量大于灯泡L阻值减小量，所以该过程总电阻增大，依据欧姆定律可知，电路电流减小，电流表测电路电流，所以电流表示数变小。故D符合题意。故选D。3.（2024·随州）某同学做“调整灯泡亮度”的试验，电路图如图所示，电源电压恒定为4.5V，电压表量程为“0-3V”，电流表量程为“0-0.6A”，滑动变阻器标有“20Ω1A”，灯泡标有“3V1.5W”字样（忽视灯丝电阻受温度的影响），为保证电路平安，小灯泡两端电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。则以下推断不正确的是（）。A.变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变大，电流表示数变小；B.灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为3Ω；C.当电压表示数为3V时，电路消耗的总功率最大；D.当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时，灯泡的功率为0.54W【答案】C。【解析】电路为串联电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流。A．变阻器滑片向右滑动时，滑动变阻器接入阻值变大，由欧姆定律以及串联分压的特点可知滑动变阻器两端电压变大，即电压表示数变大，通过电路电流变小，即电流表示数变小，故A正确，不符合题意；B．灯泡正常发光时，由P=UI可得电路电流为：依据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为：由可得滑动变阻器接入阻值：；故B正确，不符合题意；C．依据P=UI可知，要想电路消耗的总功率最大，则电路电流应当最大，考虑电路平安，电路最大电流应当为0.6A，由可得灯泡的阻值：此时由可得灯泡两端电压：依据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为：即电压表示数为0.9V时，电路消耗的总功率最大，故C错误，符合题意；D．当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时，电路总电阻：此时电路电流：；由可得灯泡两端电压：则灯泡的功率：；故D正确，不符合题意。故选C。4．（2024·苏州）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变更的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是（）。A．电压表V1对应的是图线②；B．电压满意Uc＝Ua+Ua’；C．R2的最大阻值小于R1的阻值；D．电路的最大总功率为2UbIb【答案】B。【解析】A、滑片在最右端时，R2接入电路的阻值为零，因此此时电压表V2示数为零，由图象可得，图线②反映电压表V2示数随电流的变更，图线①反映电压表V1示数随电流的变更，故A错误；B、从图乙可以看出，电路中电流为Ia时，电压表V1示数为Ua，电压表V2示数为Ua’，依据串联电路的电压规律可知，电源电压U＝Ua+Ua’；当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电压表V1测量的是电源电压，此时的示数为Uc，所以Uc＝Ua+Ua’，故B正确；C、从图乙可以看出，电路中电流最小时为Ia，此时滑动变阻器两端的电压要大于R1两端的电压，依据分压原理，滑动变阻器的最大阻值要大于R1的阻值，故C错误；D、由图可知，当电路中电流为Ic时，电流是最大的，则最大功率为：P＝UcIb，故D错误。故选：B。5.（2024·天津）如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变小的是（）。A.B.C.D.【答案】A。【解析】A、图中滑片向左移动时，电阻丝接入部分变短，连入的阻值变小，符合题意；B、同时接入上方两接线柱，相当于接入一导线，滑片移动，接入电阻不变，不合题意；C、同时接入下方两接线柱，相当于接入肯定值电阻，滑片移动，接入的电阻值不变，不合题意；D、滑片向左移动时，电阻丝接入部分变长，接入电路中的电阻变大，不符合题意。故选A。6.（2024·潍坊）如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列推断正确的是（）。A．电流表A的示数变大B．电压表V1的示数变大C．电路中消耗的总功率变大D．电压表V2与电流表A示数的比值变小【答案】AC。【解析】由电路图可知，R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流。A、当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A正确；B、由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，由于电源电压不变，依据串联电路的总电压等于各分电阻两端的等于之和可知：R2两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故B错误；C、电源电压不变，电路中的电流变大，依据P=UI可知电路中消耗的总功率变大，故C正确；D、由R=可知，电压表V2与电流表A示数的比值等于定值电阻R1的阻值，则两者的比值不变，故D错误。故选AC。7.（2024·新疆建设兵团）如图所示，开关闭合后．当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，视察到灯泡变暗，该过程中（）。A．电流表示数变大，电压表示数变小；B．电流表示数变大，电压表示数变大；C．电流表示数变小，电压表示数变小；D．电流表示数变小，电压表示数变大【答案】A。【解析】本题考查电路学问。灯泡变暗，说明灯泡功率变小，也就是流过灯泡的电流变小，灯泡两端电压变小。所以电流表示数变小，电压表的示数和灯泡两端电压示数之和为电源电压，所以电压表示数变大，A项正确。8.（2024·潍坊）如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列推断正确的是（）。A．电流表A的示数变大B．电压表V1的示数变大C．电路中消耗的总功率变大D．电压表V2与电流表A示数的比值变小【答案】AC。【解析】由电路图可知，R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流。A、当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A正确；B、由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，由于电源电压不变，依据串联电路的总电压等于各分电阻两端的等于之和可知：R2两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故B错误；C、电源电压不变，电路中的电流变大，依据P=UI可知电路中消耗的总功率变大，故C正确；D、由R=可知，电压表V2与电流表A示数的比值等于定值电阻R1的阻值，则两者的比值不变，故D错误。故选：AC。9.（2024·邵阳）一盏调光台灯，其原理如图所示，闭合S，将滑片从左向右移动，电流表的示数和灯L两端的电压变更分别是（）。A．变大、变大 B．变大、变小 C．变小、变小 D．变小、变大【答案】C。【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，将滑片从左向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路