2024-2025學年九年級物理全冊16.4變阻器知識點與考點解析含解析新版新人教版

Page116.4變阻器學問點與考點解析★考點概覽一、學問點與考點變阻器及其種類變阻器及其種類變阻器構(gòu)造及工作原理變阻器構(gòu)造及工作原理銘牌滑動變阻器銘牌滑動變阻器連接與連接與運用電阻箱電阻箱二、考點解析1.變阻器是本章重點，也是電學考題常常遇到的問題。從歷年考試試題看，主要涉及到的考點有：變阻器工作原理、運用方法、作用、推斷變阻狀況，變阻器阻值變更引起的動態(tài)電路分析，相關計算等。許多常規(guī)考題都是圍繞這些考點進行考查的。本節(jié)主要學問點有：滑動變阻器的工作原理、變阻器接入電路方法、滑動變阻器變更對電路影響等。2.縱觀各地中考考綱和近三年考卷，對本節(jié)內(nèi)容的考查在中考試卷中仍會出現(xiàn)，主要考查題型有選擇題、填空題、簡潔計算題等?？疾榉绞匠Ｒ姷挠凶鲌D、簡潔計算、分析和推斷；有的也常常和其他相關學問點結(jié)合，但本節(jié)作為電磁學重點，須要很好地駕馭和對待。3.考點分類：考點分類見下表考點分類考點內(nèi)容考點分析與常見題型?？紵狳c變阻器阻值變更分析選擇題居多，考查阻值變更對電路影響的分析實力變阻器阻值變更有關計算選擇題、填空題居多，考查阻值變更引起的電路變更，考查學生分析、計算問題實力一般考點變阻器的連接選擇題、作圖題居多，考查正確運用變阻器和變阻器的連接冷門考點對變阻器的相識選擇題居多，考查常見變阻器的分類和特點★學問點精析1.變阻器：能變更接入電路中電阻大小的元件。常見的變阻器可分為滑動變阻器和電阻箱。2.滑動變阻器（1）構(gòu)造：由瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱組成；變阻原理：通過變更接入電路中的電阻線的長度來變更電阻，如圖（1）所示。圖（1）滑動變阻器（2）原理：變更接入電路中電阻線的長度來變更電阻。（3）作用：通過變更接入電路中的電阻來變更電路中的電流和電壓。（4）銘牌：如一個滑動變阻器標有“50Ω、2A”表示的意義是最大阻值是50Ω，允許通過的最大電流是2A。（5）正確運用：①應串聯(lián)在電路中運用；②接線要“一上一下”；③通電前應把阻值調(diào)至最大的地方。3.電阻箱：是能夠表示出電阻值的變阻器，如圖（2）所示，圖（3）是變阻箱的面板。圖（2）圖（3）（1）原理：通過變更連入電路的電阻線的長度來變更電阻。（2）優(yōu)點：能夠干脆讀出連入電路的電阻值；缺點：不能連續(xù)地變更連入電路的電阻值。（3）讀數(shù)方法：旋盤下面的“△”所對應的示數(shù)乘以相應的倍數(shù)之和。★典例精析★考點一：變阻器的連接與應用◆典例一：（2024·達州）如圖是物理愛好小組設計的四個測量身高的電路圖，身高儀都由電壓表改裝而成。能實現(xiàn)身高越高身高儀示數(shù)越大且刻度勻稱的電路是（）。A． B． C． D．【答案】A?！窘馕觥緼、兩電阻串聯(lián)，電壓表測滑片下方電阻絲兩端的電壓，身高越高（滑片上移），與電壓表并聯(lián)部分的電阻越大，由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，電壓表的示數(shù)越大；因電壓表與滑片串聯(lián)，且電壓表可看做斷路，所以變阻器始終以最大阻值接入電路，滑片移動時，電路總電阻不變，電源電壓不變，所以電路中電流不變，由UV＝IR滑下可知，電壓表的示數(shù)與滑片下方電阻絲的阻值成正比，所以刻度是勻稱的，故A符合題意；B、兩電阻串聯(lián)，電壓表測滑片上方電阻絲兩端的電壓，身高越高，電壓表并聯(lián)部分電阻越小，但電路總電阻不變，電源電壓不變，所以電路電流不變；由于串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻值成正比，所以身高越高，電壓表示數(shù)越小并且刻度是勻稱的。故B不符合題意；C、兩電阻串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓，身高越高，電壓表并聯(lián)部分電阻越大，滑動變阻器接入電路電阻變大，電路總電阻變大；電源電壓不變，所以電路電流變小，由于串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻值成正比，由U＝IR知，身高越高，電壓表示數(shù)越大，但刻度是不勻稱的。故C不符合題意；D、兩電阻串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，身高越高，電壓表并聯(lián)部分電阻越大，滑動變阻器接入電路電阻變大，電路總電阻變大；電源電壓不變，所以電路電流變小，由于串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻值成正比，所以身高越高，由U＝IR知，滑動變阻器兩端電壓越大，R0兩端電壓即電壓表示數(shù)越小且刻度是不勻稱的。故D不符合題意。故選：A。◆典例二：（2024·菏澤）當滑動變阻器的滑片向b端滑動時，下列四種接法中，變阻器阻值變大的是（）。A B C D【答案】C。【解析】A、由圖可知，滑動變阻器同時接上面兩個接線柱，滑動變阻器接入電路的電阻為零，移動滑片，滑動變阻器接入電路的阻值不變，故A不符合題意；B、由圖可知，向右（b端）移動滑片時，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變短，滑動變阻器連入電路的阻值變小，故B不符合題意；C、由圖可知，向右移動滑片時，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變長，滑動變阻器接入電路的阻值變大，故C符合題意；D、由圖可知，向右移動滑片時，滑動變阻器接入電路的電阻絲長度變短，滑動變阻器連入電路的阻值變小，故D不符合題意。故選：C?！锟键c二：滑動變阻器變更引起的動態(tài)電路分析◆典例一：（2024·哈爾濱）如圖是“探討小燈泡電功率”的電路圖。燈絲電阻、電源電壓不變，電路連接正確后，閉合開關，向左移動滑動變阻器的滑片。下列說法正確的是（）。A．電流表示數(shù)變小；B．滑動變阻器兩端電壓變大；C．電路的總功率變小；D．燈泡亮度變亮【答案】D。【解析】A、燈與變阻器串聯(lián)，電壓表測燈的電壓，電流表測電路的電流，向左移動滑動變阻器的滑片，變阻器連入電路的電阻變小，由電阻的串聯(lián)，電路的總電阻變小，由歐姆定律，電流表示數(shù)變大，A錯誤；B、依據(jù)U＝IR，因電流變大，故燈電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓變小，B錯誤；CD、依據(jù)P＝UI，燈電路的電流變大，故電路的總功率變大，C錯誤；燈的電壓變大，燈的電流變大，依據(jù)P＝UI，燈的功率變大，燈變亮，D正確；故選：D?！舻淅海?024·綏化）如圖所示的電路中，電源電壓不變，當開關S斷開時，燈泡L正常發(fā)光；當開關S閉合時，下列說法正確的是（）。A．電流表示數(shù)不變 B．電壓表示數(shù)變小 C．燈泡L變亮 D．燈泡L與電阻R并聯(lián)【答案】D?！窘馕觥緿、當開關S斷開時，為燈的簡潔電路，電流表測燈的電流，電壓表測電源電壓，燈泡L正常發(fā)光；當開關S閉合時燈與R并聯(lián)，D正確；B、當開關S閉合時，電流表測干路電流，電壓表測電源電壓，電壓表示數(shù)不變，B錯誤；AC、依據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，通過燈的電流不變，燈的亮度不變，C錯誤，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數(shù)變大，A錯誤。故選：D?！锾嵘柧?.（2024·德州）如圖所示的電路中，電源電壓和燈泡電阻都不變，閉合開關S，滑動變阻器的滑片P由滑動變阻器左端向右滑動到其中點的過程中，下列推斷正確的是（）。A.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)不變，燈泡亮度不變；B.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變，燈泡亮度不變；C.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，燈泡亮度變暗；D.電壓表與電流表示數(shù)的比值變大【答案】B?！窘馕觥緼BC．由圖可知，燈與變阻器并聯(lián)，電流表測通過變阻器的電流，電壓表測電源電壓，滑片P由滑動變阻器左端向右滑動到其中點的過程中，變阻器連入電路的電阻變小，故電壓表示數(shù)不變，由歐姆定律可知通過變阻器的電流變大，即電流表示數(shù)變大，依據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，通過燈的電流不變，燈的亮度不變，故B正確，AC錯誤；D．由歐姆定律可知，電壓表與電流表示數(shù)的比值等于變阻器連入電路的電阻，由于變阻器連入電路的電阻變小，所以電壓表與電流表示數(shù)的比值變小，故D錯誤。故選B。2.（2024·孝感）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，L為小燈泡，滑動變阻器R的滑片P處于中點，通過限制開關S1、S2和S3的通斷來探討電路的常見故障與串、并聯(lián)，通過調(diào)整滑動變阻器來分析電路中電流的變更狀況，則（）。A.閉合S3，斷開S1、S2，R被短路；B.閉合S1，斷開S2、S3，L與R串聯(lián)；C.閉合S2，斷開S1、S3，L與R并聯(lián)；D.閉合S2，斷開S1、S3，滑片P向右移動，電流表的示數(shù)變小【答案】D?！窘馕觥緼．閉合S3，斷開S1、S2，此時電路為只有燈泡L的簡潔電路，R斷路，故A不符合題意；B．閉合S1，斷開S2、S3，滑動變阻器R的滑片P處于中點，此時滑動變阻器一半阻值接入電路，燈泡L斷路，故B不符合題意；C．閉合S2，斷開S1、S3，此時L與R一半阻值串聯(lián)，故C不符合題意；D．閉合S2，斷開S1、S3，此時L與R一半阻值串聯(lián)，滑片P向右移動，滑動變阻器阻值增大，依據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律，滑動變阻器分壓增大，燈泡L分壓減小，燈泡L實際功率減小，小燈泡變暗，溫度降低，燈泡L電阻減小，由于滑動變阻器阻值增大量大于燈泡L阻值減小量，所以該過程總電阻增大，依據(jù)歐姆定律可知，電路電流減小，電流表測電路電流，所以電流表示數(shù)變小。故D符合題意。故選D。3.（2024·隨州）某同學做“調(diào)整燈泡亮度”的試驗，電路圖如圖所示，電源電壓恒定為4.5V，電壓表量程為“0-3V”，電流表量程為“0-0.6A”，滑動變阻器標有“20Ω1A”，燈泡標有“3V1.5W”字樣（忽視燈絲電阻受溫度的影響），為保證電路平安，小燈泡兩端電壓不超過額定電壓，兩電表的示數(shù)均不超過所選量程。則以下推斷不正確的是（）。A.變阻器滑片向右滑動時，電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變??；B.燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器連入電路的阻值為3Ω；C.當電壓表示數(shù)為3V時，電路消耗的總功率最大；D.當滑動變阻器連入電路的阻值為9Ω時，燈泡的功率為0.54W【答案】C。【解析】電路為串聯(lián)電路，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電流表測電路電流。A．變阻器滑片向右滑動時，滑動變阻器接入阻值變大，由歐姆定律以及串聯(lián)分壓的特點可知滑動變阻器兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，通過電路電流變小，即電流表示數(shù)變小，故A正確，不符合題意；B．燈泡正常發(fā)光時，由P=UI可得電路電流為：依據(jù)串聯(lián)分壓可知此時滑動變阻器兩端電壓為：由可得滑動變阻器接入阻值：；故B正確，不符合題意；C．依據(jù)P=UI可知，要想電路消耗的總功率最大，則電路電流應當最大，考慮電路平安，電路最大電流應當為0.6A，由可得燈泡的阻值：此時由可得燈泡兩端電壓：依據(jù)串聯(lián)分壓可知此時滑動變阻器兩端電壓為：即電壓表示數(shù)為0.9V時，電路消耗的總功率最大，故C錯誤，符合題意；D．當滑動變阻器連入電路的阻值為9Ω時，電路總電阻：此時電路電流：；由可得燈泡兩端電壓：則燈泡的功率：；故D正確，不符合題意。故選C。4．（2024·蘇州）在如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，閉合開關S，將滑動變阻器R2的滑片P從最左端滑到最右端，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變更的完整圖線如圖乙所示。則下列說法正確的是（）。A．電壓表V1對應的是圖線②；B．電壓滿意Uc＝Ua+Ua’；C．R2的最大阻值小于R1的阻值；D．電路的最大總功率為2UbIb【答案】B?！窘馕觥緼、滑片在最右端時，R2接入電路的阻值為零，因此此時電壓表V2示數(shù)為零，由圖象可得，圖線②反映電壓表V2示數(shù)隨電流的變更，圖線①反映電壓表V1示數(shù)隨電流的變更，故A錯誤；B、從圖乙可以看出，電路中電流為Ia時，電壓表V1示數(shù)為Ua，電壓表V2示數(shù)為Ua’，依據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，電源電壓U＝Ua+Ua’；當滑動變阻器接入電路的電阻為0時，電壓表V1測量的是電源電壓，此時的示數(shù)為Uc，所以Uc＝Ua+Ua’，故B正確；C、從圖乙可以看出，電路中電流最小時為Ia，此時滑動變阻器兩端的電壓要大于R1兩端的電壓，依據(jù)分壓原理，滑動變阻器的最大阻值要大于R1的阻值，故C錯誤；D、由圖可知，當電路中電流為Ic時，電流是最大的，則最大功率為：P＝UcIb，故D錯誤。故選：B。5.（2024·天津）如圖是滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和連入電路的示意圖，當滑片P向左滑動時，連入電路的電阻變小的是（）。A.B.C.D.【答案】A?！窘馕觥緼、圖中滑片向左移動時，電阻絲接入部分變短，連入的阻值變小，符合題意；B、同時接入上方兩接線柱，相當于接入一導線，滑片移動，接入電阻不變，不合題意；C、同時接入下方兩接線柱，相當于接入肯定值電阻，滑片移動，接入的電阻值不變，不合題意；D、滑片向左移動時，電阻絲接入部分變長，接入電路中的電阻變大，不符合題意。故選A。6.（2024·濰坊）如圖所示電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，閉合開關S，當滑動變阻器滑片P向右移動時，下列推斷正確的是（）。A．電流表A的示數(shù)變大B．電壓表V1的示數(shù)變大C．電路中消耗的總功率變大D．電壓表V2與電流表A示數(shù)的比值變小【答案】AC。【解析】由電路圖可知，R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表V1測R2兩端的電壓，電壓表V2測量R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A、當滑動變阻器的滑片P向右移動時，變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I=可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，故A正確；B、由U=IR可知，R1兩端的電壓變大，即電壓表V2的示數(shù)變大，由于電源電壓不變，依據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的等于之和可知：R2兩端的電壓變小，即電壓表V1的示數(shù)變小，故B錯誤；C、電源電壓不變，電路中的電流變大，依據(jù)P=UI可知電路中消耗的總功率變大，故C正確；D、由R=可知，電壓表V2與電流表A示數(shù)的比值等于定值電阻R1的阻值，則兩者的比值不變，故D錯誤。故選AC。7.（2024·新疆建設兵團）如圖所示，開關閉合后．當滑動變阻器滑片向某一方向滑動時，視察到燈泡變暗，該過程中（）。A．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小；B．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大；C．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變??；D．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大【答案】A?！窘馕觥勘绢}考查電路學問。燈泡變暗，說明燈泡功率變小，也就是流過燈泡的電流變小，燈泡兩端電壓變小。所以電流表示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)和燈泡兩端電壓示數(shù)之和為電源電壓，所以電壓表示數(shù)變大，A項正確。8.（2024·濰坊）如圖所示電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，閉合開關S，當滑動變阻器滑片P向右移動時，下列推斷正確的是（）。A．電流表A的示數(shù)變大B．電壓表V1的示數(shù)變大C．電路中消耗的總功率變大D．電壓表V2與電流表A示數(shù)的比值變小【答案】AC?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表V1測R2兩端的電壓，電壓表V2測量R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A、當滑動變阻器的滑片P向右移動時，變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I=可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，故A正確；B、由U=IR可知，R1兩端的電壓變大，即電壓表V2的示數(shù)變大，由于電源電壓不變，依據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的等于之和可知：R2兩端的電壓變小，即電壓表V1的示數(shù)變小，故B錯誤；C、電源電壓不變，電路中的電流變大，依據(jù)P=UI可知電路中消耗的總功率變大，故C正確；D、由R=可知，電壓表V2與電流表A示數(shù)的比值等于定值電阻R1的阻值，則兩者的比值不變，故D錯誤。故選：AC。9.（2024·邵陽）一盞調(diào)光臺燈，其原理如圖所示，閉合S，將滑片從左向右移動，電流表的示數(shù)和燈L兩端的電壓變更分別是（）。A．變大、變大 B．變大、變小 C．變小、變小 D．變小、變大【答案】C?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電流表測電路中的電流，將滑片從左向右移動時，接入電路中的電阻變大，電路