初中物理滑动变阻器的使用实验题

某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小明连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。

（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）。

（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R　   　（填“短路”或“断路”）

（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R两端的电压为　    　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压　     　（填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向　 　（填““左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是      　Ω。

小明设计了如图所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。将物体放置在水平的长木板上，物体与木板表面粗糙程度不变，导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R₁滑片P相连（不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦；滑动变阻器的阻值随长度均匀变化；探究过程中，滑片P始终在a、b间），弹簧的左端固定在墙壁上。当木板沿箭头所示的方向匀速运动时，物体和木板间发生相对滑动，物体处于平衡状态时，电流表的示数稳定不变，物体和木板间的摩擦力也不变。换用质量不同的物体，重复上述实验，发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化，不同物体所受的摩擦力f不同，滑动变阻器R₁的阻值也不同。若物体所受摩擦力f与滑动变阻器R₁的阻值的关系如图所示，电流表的量程为“0～0.6A”，电源电压为3V。
   
⑴当滑动变阻器的滑片P指向b端时，为了保护电流表不致损坏，电阻R₀的阻值至少为多大？
⑵若电阻R₀的阻值为10Ω，某一物体在木板上处于平衡状态时，电流表的示数为0.2A，该物体所受的摩擦力是多少？
⑶当电路中电流表的示数变大时，不同的物体所受的摩擦力怎样变化？

某实验小组在做“练习使用滑动变阻器”的实验时：

（1）连接电路时，开关应________，电路接好后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值________的位置．
（2）要求用电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过灯泡的电流，且当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，在虚线框内画出电路图，标出电压表和电流表的正、负接线柱，并用笔画线代替导线将图甲中实物连接好．
（3）实验时，若发现无论怎么移动滑片P，灯泡的亮度都不变且较暗，则原因可能是________
______________________________________________________________________________．
（4）实验时，若发现无论怎么移动滑片P，灯泡的亮度都不变且较亮，则原因可能是________
______________________________________________________________________________．
（5）当滑片P在AB的中点时，电压表的示数是1.8V，请在图乙中标出指针所在的位置．

 

在做完“用滑动变阻器改变灯泡的亮度”的实验后，小刚认为：通过灯泡的电流越大，灯泡就越亮；通过灯泡的电流相等，灯泡的亮度就相同。实验桌上备有器材：满足实验要求的电源、电流表、开关各一个,额定电压相同、额定功率不同的小灯泡两个,导线若干。请你利用上述实验器材设计一个实验。要求：
（1）请画出你所设计的实验电路图。
（2）根据实验现象简要说明小刚的认识是错误的。

要测量一个额定电压为 $4.5V$小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为 $10\Omega$．现有器材：电源（电压恒为 $8V)$，电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择： $R_1(5\Omega ,1A)$、 $R_2(20\Omega ,1A)$。请完成下列问题：

（1）滑动变阻器应选用　     　。

（2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 $P$移至　     　端（选填“ $a$”或“ $b$”）。闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片 $P$，观察到的现象是　      　。（多选）

$A$．小灯泡变亮，电压表示数变大

$B$．小灯泡变亮，电流表示数变大

$C$．小灯泡不发光，电流表示数接近0

$D$．小灯泡不发光，电压表示数接近 $8V$

（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上” $\times$“号：并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。

（4）线路改正后，移动滑片 $P$，当电压表的示数为　      　 $V$时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　      　 $W$。

为参加全国青少年创新大赛，小强运用电学知识设计了一个电子身高测量仪，如图所示．其中定值电阻R₀=5Ω，电源电压恒为4.5V，R是固定的、竖直放置的硬电阻棒、总长为30cm，总电阻为15Ω，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计．

⑴ R₀在电路中的作用是     ．
⑵ 当被测身高增加时，电压表的示数     （变大/变小/不变）．
⑶ 小强和小明分别用该测量仪测量时，电流表示数分别为0.3A和0.5A，已知小强的身高为170cm，则小明的身高为多少？

小明设计一拉力计，如图，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧电阻不计，P与R₁间摩擦不计）定值电阻R₀=5Ω，ab是一根长5cm电阻为25Ω的均匀电阻丝，电源电压为3.0V，电流表量程为0～0.6A，当不拉环时，滑片刚好位于a端，已知弹簧伸长量与拉力关系如图。

（1）改装后的拉力计的零刻度线在电流表表盘的什么位置？
（2）通过计算说明电流表表盘上0.6A处应标多少？
（3）分析拉力计表盘刻度是否均匀？

实验课上，老师给出的器材如下图所示.
图3—4
（1）要求用滑动变阻器改变小灯泡的亮度，请你用线连接实物，并画出电路图.
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑动片P应滑到_____端.
（3）想使小灯泡变亮，滑片应向_____端滑动，这时电流表的示数将_____.

在“测量小灯泡电功率”的实验中，小宏设计了如图甲所示的电路，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压为2.5V．

（1）连接电路时，开关应处于　　状态。

（2）通电后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡亮度始终不变且电压表指针保持在3V的位置。小宏检查电路发现连线时错将导线接在了如图乙所示的滑动变阻器　CD　两个接线柱上。（填写字母）

（3）改正错误后，小宏移动滑片使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　　W。

（4）在进行误差分析时，老师说：虽然电压表内部电阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表，请你根据这一事实并结合电路图分析判断，实验中测得小灯泡的额定功率比真实值偏　　（选填：“大”或“小”），原因是　　。

晓东用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”，电源电压不变。

（1）晓东设计了如图甲所示电路图，请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，电路中的电流变大。

（2）在探究“电流与电压的关系”实验中，选定某一定值电阻进行实验，多次调节滑动变阻器的目的是 　           　。

（3）在探究“电流与电阻的关系”实验中。

①每次改变电阻R的阻值后，要进行的操作是 　           　，并记下对应的电流表示数。

②在做第4次实验时，将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后，就直接记录电流表示数，这个示数可能是 　           　（选填A、B、C、D选项）。

实验次数	1	2	3	4	5
R/Ω	5	10	15	20	25
I/A	0.6	0.3	0.2		0.12

A．0.2A        B．0.18A        C．0.15A        D．0.13A

③晓东同学及时更正错误，完成实验后，通过分析实验数据，初步得出的结论是 　           　。

如图甲，是张勇实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为 $6V$．电压表、电流表无损坏，有阻值为 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$、 $30\Omega$、 $40\Omega$定值电阻5个。

（1）根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。

（2）实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察　　（选填序号）。

$A$．变阻器滑片   $B$．电压表   $C$．电流表   $D$．电源

（3）某次实验，更换电阻 $R$，合上开关后，电压表示数为0，电流表示数正常，其原因可能是　　。

（4）在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是　　（选填序号）。

$A$．电流 $B$．电压 $C$．电阻 $D$．电功率

（5）实验中，他们选择下列哪个滑动变阻器最合适　　（选填序号）。

$A$． $10\Omega 0.5A$ $B$． $50\Omega 0.5A$ $C$． $50\Omega 1A$ $D$． $200\Omega 1A$

（6）请你用平滑曲线将图丙中5个点连接起来，观察图象你可以得出实验结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻　　。

利用图所示的电路图，既可以测小灯泡的电阻（下称前者），又可以测小灯泡的电功率（下称后者）。

（1）两个实验都需要移动变阻器的滑片。前者的作用是　              　；后者的作用是　                  　。

（2）两个实验都需要测出三组电压值和电流值。前者的目的是　              　；后者的目的是　                      　。

（3）某同学按该电路图连接好实验电路闭合开关时，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表指针有明显偏转，分析指出故障的原因。

（4）排除故障后，闭合开关时，发现小灯泡特别亮分析指出产生这种现象的原因。

在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图甲所示，图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样。

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。

（2）正确连接实验电路后，根据实物图，在图乙的虚线框中画出对应的电路图。

（3）当滑动变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为4.0V，接着应将滑片向　　滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为　      　W。

（4）实验中测得许多组灯泡的电流值和电压值，绘制了如图丁所示的图象，计算出灯泡的电阻不是一个定值，小明得出结论：灯泡的电阻随电压的增大而增大，小明的说法是否正确？　     　请说明原因：　                                        　。

小英在做用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验时，连接了如图所示的电路，她闭合开关S后，发现灯泡L不亮，她将滑动变阻器的滑片P从右端滑动到左端，再滑动到右端的过程中，灯泡L始终不发光。为了排除电路故障，小英用量程为0－3V的电压表进行检查判断。她将电压表的负接线柱与A接线柱连接，电压表正接线柱依次与其他接线柱连接，对应出现的电压表示数如下表所示。

根据以上信息，可判断                  段电路一定出现了故障。

如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流约为0.5A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
（1）按要求连接实物图；
（2）在虚线框内画出相应的电路图。

 （3）在连接电路的过程中，开关必须处于     状态。连接好电路后，在闭合开关进行实验之前应将滑动变阻器的滑片P移到             位置.
（4）在某一次实验中，电压表和电流表所选的量程和指针的位置如图所示，则该灯泡两端的电压是_____V，通过的电流是  A，这个灯泡此时的阻值是________      Ω。