滑动变阻器的选择有详细答案及解析要点

滑动变阻器的选择
一．解答题（共5小题）
1．（2011?绍兴）小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中．
（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视_________（选填序号）；
A．变阻器滑片
B．电压表示数
C．电流表示数
（2）在丙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；
（3）实验中，他所选择的变阻器是_________（选填序号）；
A．10Ω0.5A
B．20Ω1A
C．50Ω2A
（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是_________；
（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是
_________．
2．在完成“测量小灯泡功率”的实验后，小明产生疑问：实验中滑动变阻器接入电路的阻值发生变化时，它消耗的电功率如何变化呢？为此，他找来了下列器材：电流表、电压表、开关各一个，一定值电阻，三个规格分别为“5Ω，1A”、“30Ω，1A”和“35Ω，0.5A”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为6V）．
1 2 3 4 5 6 7 实验次数
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 电压表示数/V
0.17 0.22 0.28 0.34 0.39 0.44 0.51 电流表示数/A
0.77 0.88 0.98 1.02 0.98 0.88 0.76 功率/W
实验中小明设计的电路如上图所示，在正确的连接和调节滑片后，他测出的数据如上表：
（1）通过分析表中的数据，你认为小明选择的规格是_________的滑动变阻器．
（2）根据题意，正确完成剩余部分连线，并使滑片向右移动时电流变小．
（3）分析表中的数据，写出该滑动变阻器消耗的功率随它接入电路的电阻变化而变化的情况是_________．
（4）以其中一组数据为例，算出定值电阻的阻值为_________Ω．（结果取整数）
（5）小李正确连接电路，闭合开关后发现电流表指针不转，电压表示数接近6V，电路的故障是_________．
3．甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，除了小灯泡外，他们所使用的器材规格均相同，小灯泡的额定电压可能是“2.2v”、“2.5v”或“3.8V”，电源电压为4.5V．
（1）根据图所示的图，请你帮甲同学完成图实物图的连接．连接电路时开关要_________；在闭合开关之前，要把滑片P移到滑动变阻器的_________
端．
（2）甲同学闭合开关时记录了第一组数据；调节滑动变阻器当小灯泡正常发光时记录了第二组数据．他不小心将滑动变阻器的滑片移到右端时，小灯泡闪了一下就熄灭，灯丝烧了，记录了第三组数据，如下表所示．表中漏填的电压表示数为_________V，滑动变阻器的最大电阻为
_________Ω．
物理电压表示/V流表示/A灯泡的亮暗程
实验序号
1 1.3 0.16 暗
2 3.8 0.42 正常发光
3 0 不发光
（3）乙同学做实验时，不慎把电压表接在滑动变阻器两端，并更换电压表量程．调节滑动变阻器的滑片P，当滑片P恰好滑至滑动变阻器中点时，他选用的小灯泡正常发光，此时电压表示数如图18所示，电压表示数为_________
V，他所远用小灯泡的额定功率为_________W．
4．小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～l5V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V 的小灯泡（正常发光时的电阻约为7Ω）、开关各一个，导线若干．
（1）小明在实验中应该选择电流表的量程是_________，应该选择电压表的量程是
_________．
（2）他连接的实物电路如图所示，请你在虚线框内画出该电路图．
（3）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到_________（填写“C”或“D”）端．（4）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列情况中的_________和_________．（填写序号）
A．小灯泡短路B．小灯泡的灯丝断了
C．小灯泡的灯座接触不良D．电压表的正、负接线柱接反
（5）排除故障后，调节滑动变阻器测得右表所示的三组数据．则小灯泡的额定功率为_________ W．
（6）小明发现，由表中数据计算可知：小灯泡亮度不同时灯丝的电阻也不同．你认为造成这种结果的原因是
_________．
1 2 3 实验次数
2.0 2.5 2.8 电压U/V
0.30 0.36 0.38 电流I/A
5．小明在“测定小灯泡的功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．实验室只有6V的电源，有“10Ω1A”和“20Ω2A”两种滑动变阻器可供选择．
（1）根据实验要求，他应选择规格为_________的滑动变阻器．
（2）他连接了如图1所示的电路，其中有一根导线连接错误，请将其改正过来．在错误的导线上打“×”，改正后的导线在图中画线表示，导线不许交
叉．
（3）改正错误后，小明开始进行实验，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为_________ V时，小灯泡正常发光，电流表的指针位置如图2所示．实验中，小明测得的三组数据如下表，请将表格空白处填写完
整．
1 2 3 次数
U/V 2.5 3.0 2.0
I/A 0.30 0.24
（4）小灯泡的额定功率为_________W．
滑动变阻器的选择
参考答案与试题解析
一．解答题（共5小题）
1．（2011?绍兴）小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图
中．
（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视B（选填序号）；
A．变阻器滑片
B．电压表示数
C．电流表示数
（2）在丙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；
（3）实验中，他所选择的变阻器是C（选填序号）；
A．10Ω0.5A
B．20Ω1A
C．50Ω2A
（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是电压；
（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是电阻R处有断路．
Ω=2V．=IR两端的电压为：U′=0.2A×10（3）由图乙可以看出：当R′=10Ω时，I=0.2A；此时电阻R R﹣2V=4V；两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压恒定为：U=U﹣U=6V由于
保持电阻R R′R=40′==Ω；若取电流I=0.1A时，滑动变阻器接入电路的电阻为：
R 40Ω，只有C符合条件．因此滑动变阻器的最大阻值应大于（4）阴影部分为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：S=IR=U，即测量的是电压；处出现了（5）如果电路中出现电流表的示数为零，说明在电路中出现了断路，电压表有示数说明是电阻R 断路．1）B；故答案为：（（）如图；2
C；（3）4）电压；（处有断路．）电阻（5R此题从实物图的连接、滑动变阻器型号的选择、
故障的分析等方面较为综合的考查了学生，从中加强了学点评：生综合能力的培养，是一道不错的电学中考题
它消耗的电”在完成“测量小灯泡功率的实验后，小明产生疑问：实验中滑动变阻器接入电路的阻值发生变化时，2．，功率如何变化呢？为此，他找来了下列器材：电流表、电压表、开关各一个，一定值电阻，三个规格分别为“5Ω．6V）0.5A，Ω1A”和“35Ω，”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为、1A”“30
7 5 6 1 2 3 4 实验次数1.5 2.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 /V
电压表示数0.51 0.22 0.28 0.34 0.44 0.39 0.17 /A
电流表示数0.76 0.98 0.88 1.02 0.77 0.88 0.98 /W
功率实验中小明设计的电路如上图所示，在正确的连接和调节滑片后，他测出的数据如上表：的滑动变阻器．1AΩ“）通过分析表中的数据，你认为小明选择的规格是（130，”
（）根据题意，正确完成剩余部分连线，并使滑片向右移动时电流变小．2
（3）分析表中的数据，写出该滑动变阻器消耗的功率随它接入电路的电阻变化而变化的情况是该滑动变阻器消耗的功率先随它接入电路电阻的减小是先增大，后减小．
（4）以其中一组数据为例，算出定值电阻的阻值为9Ω．（结果取整数）
（5）小李正确连接电路，闭合开关后发现电流表指针不转，电压表示数接近6V，电路的故障是滑动变阻器断路．
滑片向右移动时电流变小说明电路中电组变大，然后再1.020.76分析滑动变阻器的电阻变大和变
小时，利用R=计算定值电阻；
（5）电流表指针不转、电压表示数为电源电压，说明电路有断路，但电压表与电源连接的电路没断．
解答：解：（1）滑动变阻器与定值电阻串联，第7次实验时电流为0.51A，故“35Ω，0.5A”
的滑动变阻器不能使用；
第1次实验数据是滑动变阻器两端的电压4.5V、电流为0.17A，由R'==≈26.5Ω，可知滑动变阻器电阻最大阻值大约为26.5Ω；故“5Ω，1A”的滑动变阻器不能使用，
所以只有规格为“30Ω，1A”的滑动变阻器可以使用；
（2）根据电路图，滑动变阻器与电阻串联，电压表与滑动变阻器并联，滑片向右移动时电流变小，滑动变阻器只能选择左下角接线柱，电压表的示数超过了3V，故选择0～15V量程，如下
图；
（3）（2）由表中数据可知，随着滑片的移动，即接入电路电阻减小的过程中，功率从0.77W增大到1.02W，然后再从1.02W到0.76W得，所以归纳为：该滑动变阻器消耗的功率先随它接入电路电阻的减小是先增大，后减小（或该滑动变阻器消耗的功率先随它接入电路电阻的增大而增大，后随它接入电路电阻的增大而减小）．
（4）取第一组数据，定值电阻两端电压为：U=U﹣U=6V﹣4.5V=1.5V，电流I=0.17A，PR
阻值为：R==≈9Ω；
（5）电流表指针不转、电压表示数为电源电压，说明电路有断路，但电压表与电源连接的电路没有问题，所以说明滑动变阻器断路．
故答案为；（1）“30Ω1A”；（2）如上图；（3）该滑动变阻器消耗的功率先随它接入电路电阻的减小是先增大，后减小；（4）9；（5）滑动变阻器断路．
点评：根据题目数据选择合适的滑动变阻器，不但考虑滑动变阻器允许通过的电流，也要考虑滑动变阻器的电阻．电路电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流，滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的电阻，这样，滑动变阻器既能满足电路要求，也能使电路准确获得需要的数据．
3．甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，除了小灯泡外，他们所使用的器材规格均相同，小灯泡的额定电压可能是“2.2v”、“2.5v”或“3.8V”，电源电压为4.5V．
（1）根据图所示的图，请你帮甲同学完成图实物图的连接．连接电路时开关要断开；在闭合开关之前，要把滑片P移到滑动变阻器的左端．
）甲同学闭合开关时记录了第一组数据；调节滑动变阻器当小灯泡正常发光时记录了第二组数
据．他不小心将2（滑动变阻器的滑片移到右端时，小灯泡闪了一下就熄灭，灯丝烧了，记录了第三组数据，如下表所示．表中漏填的．ΩV，滑动变阻器的最大电阻为20电压表示数为 4.5
小灯泡的亮暗程度/V 电流表示数/A 物理量电压表示数实验序号0.16 1 1.3 暗0.42 2 3.8
正常发光0 3 不发光，当滑片P（3）乙同学做实验时，不慎把电压表接在滑动变阻器两端，并更换电压表量程．调节滑动变阻器的滑片，V2P恰好滑至滑动变阻器中点时，他选用的小灯泡正常发光，此时电压表示数如图18所示，电压表示数为．W他所远用小灯泡的额
定功率为0.5
探究用电器的电功率实验；实物的电路连接；电压表的使用；电压表的读数方法；滑动变阻器的使用；考功率的计算计算题；实验题；作图题；实验分析法专）由灯泡的额定电压确定电压表的量程，电压表与灯泡并联，注意正负接线柱分析滑动变阻器选择一上一下接线柱，把滑动变阻器串联在电路中）甲连接好电路，闭合开关，滑动变阻器滑片在最大阻值处，得到第一组数据，求出滑动变阻器电压求出滑动变阻器最大电阻减小滑动变阻器电阻，灯泡正常工作，得到第二组数据．继续移动滑片，电路电流增大，灯泡电压增大，超过灯泡的额定电压时，烧断灯丝，电路断路，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压．）甲乙使用的器材除灯泡外其它都相同，利用甲的第一次实验求得滑动变阻器的最大阻值，求得滑片中3（点时接入电路的电阻．电压表的读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．求得滑动变阻器电流即灯泡电流．P=UI计算功率．根据串联电路电压的特点，求出灯泡的电压，根据量程，电压表与灯泡并联，电流～15V，电压表选择、2.2V2.5V、3.8V0）灯泡的额定电压可能是（解答：解：1 从正接线柱流入，从负接线柱流出．滑动变阻器已经选定了下面接线柱，任意选择上面一个
接线柱串联在电路中．如图．
连接电路时，开关处于断开状态，防止连接完最后一根导线，电路接通，损坏元件．滑动变阻器接右半段，滑片处于左端，滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路电流最小，对电路起保护作
4.5，．滑动变阻器最大阻值为：R===20Ω）乙实验时，灯泡与滑动变阻器串联，甲乙使用的滑动变阻器相同，（3，=10ΩR=滑动变阻器接入电路的电阻：R'=×20Ω，，
电压为2V电压表更换量程，使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V
．根据串联电路电流处处相等，所以灯泡电流为：I=I′===0.2A L灯泡的额定电压为：U=U ﹣U=4.5V﹣2V=2.5V，2总灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．L 0.5．3）2；20故答案为：（1）如图；断开；左；（2）4.5；；（本题的很多已知条件都不是直白的，而是隐含在实验数据中，需认真挖掘．点评：通过灯泡两端电压超过灯泡额定电压时，烧坏灯泡，电压表串联在电路中测量电源电压，获得电压表示数．通过闭合开关时，滑动变阻器滑片处于最大阻值处求得滑动变阻器最大电阻．通过甲乙使用的器材相同，求得乙同学实验时，滑动变阻器的电流，即灯泡正常工作时的电流．
、）0～3A电流表“测量小灯泡的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、（0～0.6A、小明在进行4．、7Ω）l5V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为3V电压表（0～、0～开关各一个，导线若干．．～0～0.6A，应该选择电压表的量程是03V（1）小明在实验中应该选择电流表的量程是
）他连接的实物电路如图所示，请你在虚线框内画出该电路图．（2 “C”或“D”）端．（填写（3）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到C
，产生此故障的原因可能是下列（4）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V ．（填写序号）和C情况中的B
B．小灯泡的灯丝断了．小灯泡短路A
D．电压表的正、负接线柱接反C．小灯泡的灯座接触不良
．0.9W5（）排除故障后，调节滑动变阻器测得右表所示的三组数据．则小灯泡的额定功率为温6）小明发现，由表中数据计算可知：小灯泡亮度不同时灯丝的电阻也不同．你认为造成这种结果的原因是（．度对灯泡电阻造成的影响
3 2 1 实验次数2.8 2.0 2.5 U/V
电压0.38 0.30 0.36 I/A
电流
求出灯泡的额定电流确定电流表的量程）根据根据灯泡的额定功率确定电压表的量程，根I= ）按电流流向法，从电源的正极出发依次画出串联各元件，最后把电压表并联到相应的位置即可；（2 应移到阻值最大处；（3）在闭合开关前，为防止电路中电流过大烧坏用电器，滑动变阻器的滑片P，说明问题出在电压表6V（4）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为，只能是断路；两接线柱之间的电路，短路不对（这样电压表示数为0）求出灯泡的额定功率；5）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P=UI（）根据影响灯泡电阻的因素可知，由于灯泡的长度、材料、横截面积都不变，所以灯泡电阻改变的原因6（是
温度的变化．的量程；0～3V解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选解答：
0.6A，所以电压表选0～0.6A的量程；I=灯泡的额定电流约为=≈0.36A＜）先画出电源符号，按电流流向法，从电源的正极出发依次画出开关、电流表、灯泡、滑动变阻器回到2（电源的
负极，最后把电压表并联在灯泡的两端即可，如下图所示：
（3）在闭合开关前，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的C端；C）电流表的示数为零，电压表的示数为6V，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路断路，故B、（4 选项符合题意；；P=UI=2.5V×0.36A=0.9W（5）由表格可知，灯泡的额定电流为0.36A，所以灯泡的额定功率为）导体电阻随温度变化而变化，灯泡亮度不同，电阻不同，原因是：灯丝的电阻与温度有关．（6）温度对灯泡电阻造成6）C；（50.9W；（））如上图；0.6A～；0～3V；（2（3）C；（4B；1故答案为：（）0 的影响．本题考查测电功率实验时电表量程的选择、实物电路的连接、额定功率的计算、灯丝电阻与温度的关系等；点评：要注意只有当灯泡两端的实际电压等于其额定电压时，灯泡才会正常发光，额定功率等于其实际功率．
的电源，2.5V，电阻约为10Ω．实验室只有6V5．小明在“测定小灯泡的功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为两种滑动变阻器可供选择．2A”ΩΩ10 1A”和“20 有“的滑动变阻器．1（）根据实验要求，他应选择规格为“20Ω2A”，改正后的“×”（2）他连接了如图1所示的电路，其中有一根导线连接错误，请将其改正过来．在错误的导线上打导线在图中画线表示，导线不许交
叉．
时，小灯泡正常发V 2.5P（3）改正错误后，小明开始进行实验，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2光，电流表的指针位置如图所示．实验中，小明测得的三组数据如下表，请将表格空白处填写完整．
32.00.24
0.65）小灯泡的额定功率为（4．W
探究用电器的电功率实验；电流表的读数方法；电压表的使用；滑动变阻器的使用；电功率的计算．考点：
计算题；实验题；错解分析题．专题：
）由灯泡额定电压和电阻计算电路电流．（1分析：
由电源电压和灯泡额定电压计算滑动变阻器的电压，再计算滑动变阻器电阻．滑动变阻器允许通过大于电路最大电流，滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻．）实物连接
图中找错误之处，主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑：（2 从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑．从滑动变阻器接线柱的接入和滑片的位置考虑．）电压表测灯泡电压，灯泡正常工作时，电压表示数为灯泡的额定电压．（3 由实物连接图确定电流表使用的量程，读出电流表的示数．计算灯泡的额定功率．）知道额定电压和额定
电流，根据P=UI（4解答：I===0.25A．解：（1）电路最大电流约为：U=6V﹣
2.5V=
3.5V．灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U'=U﹣总．所以电路需要滑动变阻器电阻约为：R'===14ΩΩ2A”的滑动变阻器．1A“10Ω”滑动变阻器电阻太小，不能满足实验要求，应选择“20）经分析，电压表并联在灯泡和滑动变阻器两端，测两者的总电压
是错误的，滑动变阻器应并联在灯泡（2 两端，如图．
）电压表测灯泡电压，灯泡正常工作时，电压表示数为灯泡额定电压2.5V．（3 ．，量程，每一个大格代表0.2A每一个小格代表0.02A，电流为0.26A0.6A由实物连接图知，电流表使用的0～（4）P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．0.26 ；（40.65．）2.5 3）如图；（”Ω“1故答案为：（）20 2A；2（）点评：测灯泡电阻或功率的实验中，根据数据确定电压表、电流表、滑动变阻器的规格是一类题型：电压表的量程一般根据灯泡额定电压或电源电压的最小值来确定．电流表的量程根据额定电压和电阻或额定电压和额定功率来确定．滑动变阻器的规格同时考虑电阻和电流，电阻在够用的情况下，尽量要小一些．。