2026年学霸题中题九年级物理上册苏科版第90页答案
8. 一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板.无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度就越大.AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可.通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个
滑动变阻器
,观察小灯泡的
亮度
可以粗略地知道风力的大小.若要得到更准确的结果,可采取的措施为
在电路中串联一个电流表
.

答案

8. 滑动变阻器 亮度 在电路中串联一个电流表 解析:金属杆OC移动时,弧形电阻AB接入电路中的阻值发生变化,因此金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器.风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻越小,电源电压不变,电路中的电流会越大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度可以判断风力的大小.为了得到更准确的结果,可以在电路中串联一个电流表,风力变化时,电流表示数随之变化,根据电流表示数大小可以知道风力大小.

解析

【分析】
我们可以一步步梳理这道题的思考逻辑:首先观察装置的工作特点,当OC杆随风力偏转时,金属触点P在弧形电阻AB上移动,接入电路的电阻丝长度会随之改变,这和滑动变阻器通过改变接入电阻丝长度调整电阻的原理完全一致,所以第一空很容易推导出来。接下来,电路电源电压保持不变,接入电阻变化时电路电流就会变化,电流大小直接影响小灯泡的实际功率,进而改变灯泡亮度,所以可以通过灯泡的亮暗程度粗略判断风力大小。最后,依靠人眼判断亮度属于定性的粗略估计,不同人的感知偏差大,想要得到更准确的定量结果,就需要接入能直接测量电流的仪表,把电流数值和风力大小对应起来,就能精准读数了。
【解析】
1. 金属杆OC带动触点P移动时,弧形电阻AB接入电路的阻值会随P的位置改变而变化,符合滑动变阻器的工作特性,因此二者组合相当于滑动变阻器。
2. 风力越大,OC杆偏转角度越大,接入电路的电阻越小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变时电路电流越大,小灯泡的实际功率越大,灯泡亮度就越高,因此可以通过观察小灯泡的亮度粗略判断风力的大小。
3. 仅凭灯泡亮度判断风力存在主观误差,想要得到更准确的结果,可以在电路中串联一个电流表,将不同电流值对应标注为对应的风力大小,就可以直接通过电流表示数精准读取风力数值。
【答案】
滑动变阻器 亮度 在电路中串联一个电流表
【知识点】
滑动变阻器原理;欧姆定律应用;电路动态分析
【点评】
本题属于物理知识结合生活应用的创新题型,将滑动变阻器的基础知识点和风力量测场景结合,既考察了学生对滑动变阻器工作本质的理解,也引导学生区分定性粗略判断和定量精准测量的不同实现思路,贴合实际应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
9. 回归教材模型 如图所示为一种自动测定油箱内油面高度的装置.

(1)虚线框内的装置属于简单机械中的
杠杆
.
(2)油量表是用
电流
表改装的.
(3)当浮标向上运动时,电路中的电流将
增大
(填“增大”“减小”或“不变”),电路中安装的另一元件$R'$的作用是
保护电路
.

答案

9. (1)杠杆 (2)电流 (3)增大 保护电路
解析:(1)图中虚线框内的装置可绕固定点转动,故虚线框内的装置相当于简单机械中的杠杆.
(2)由图可知,油量表串联在电路中,因此油量表是由电流表改装成的.
(3)当油箱中的浮标向上运动时,杠杆顺时针转动,R接入电路中的电阻减小,电路中的电流增大.为了防止电路中因电流过大而烧毁电表或电源,所以串联一个定值电阻来保护电路.

解析

【分析】
我们可以分三步逐步思考解题:第一问先观察虚线框内的装置,它有一个固定的支点,整体可以绕这个支点转动,对照简单机械的定义,就能判断出对应的简单机械类型;第二问回忆电流表、电压表的使用规则,电流表需要串联在电路中,电压表需要并联在电路中,观察油量表的连接方式,就能判断它是由什么表改装的;第三问先分析浮标上浮时滑动变阻器R接入电路的阻值变化,再结合欧姆定律判断电路电流的变化,最后结合短路的危害,分析定值电阻R'的作用。
【解析】
(1) 虚线框内的装置存在固定支点,可绕该固定点自由转动,符合杠杆的定义,因此属于简单机械中的杠杆。
(2) 由电路图可知,油量表串联在整个电路中,符合电流表串联接入电路的使用要求,因此油量表是用电流表改装的。
(3) 当浮标向上运动时,通过杠杆带动滑动变阻器R的滑片转动,R接入电路的电阻减小,电路总电阻随之减小,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,可知电路中的电流将增大;若没有定值电阻R',当滑动变阻器R接入阻值为0时,电路会发生电源短路,过大的电流会烧坏油量表和电源,因此R'的作用是保护电路,防止电流过大损坏元件。
【答案】
(1)杠杆 (2)电流 (3)增大 保护电路
【知识点】
杠杆识别,电流表使用,欧姆定律
【点评】
本题是结合生活应用的教材原型基础题,综合了力学简单机械和电学电路的基础知识点,解题难度低,核心是将课本所学的基础概念和实际装置的工作原理对应起来,帮助学生建立物理知识联系生活实际的思维。
【难度系数】
0.8
10. 某实验小组利用滑动变阻器改变小灯泡的亮度.
(1)要求滑动变阻器向左移动时能使灯泡的亮度变暗.请用笔画线代替导线将实物连接完整.

(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到
A
(填“A”或“B”)端.
(3)开始实验后,甲同学发现无论如何移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很亮,这可能是
同时连接了滑动变阻器上面两个接线柱
,乙同学发现移动滑片P时,灯泡忽亮忽灭,这可能是
滑片接触不良
.

答案


10. (1)如图所示 (2)A (3)同时连接了滑动变阻器上面两个接线柱 滑片接触不良

解析:(1)用滑动变阻器改变小灯泡的亮度,所以滑动变阻器应"一上一下"连接,并与灯泡串联,滑动变阻器向左移动时能使灯泡亮度变暗,说明电路中电流变小,电阻变大,所以应将滑片右侧电阻丝接入电路中,由此连接实物电路.
(2)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即A端.
(3)甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,说明滑动变阻器都接上面或都接下面两个接线柱,灯泡的亮度比较亮,说明电路中电流较大,电阻较小,这可能是同时连接了滑动变阻器上面两个接线柱;乙同学移动滑片P时,看到灯泡忽亮忽灭,这可能是滑片接触不良造成的.

解析

【分析】
我们可以分三步梳理这道题的解题思路:
1. 处理实物连线问题:首先明确滑动变阻器要和灯泡串联,接线规则是“一上一下”。题目要求滑片向左移动时灯泡变暗,说明电路电流变小,滑动变阻器接入电路的电阻需要变大,也就是滑片左移时接入的电阻丝长度变长,因此选择滑动变阻器的右下接线柱B接入电路,把开关的空余接线柱和B接线柱相连即可满足要求。
2. 处理滑片初始位置问题:开关闭合前滑动变阻器要调到最大阻值处保护电路,结合我们接入的下接线柱是B,滑片移到离B最远的A端时,接入的电阻丝最长,阻值最大。
3. 处理故障判断问题:灯泡亮度不变且一直很亮,说明滑动变阻器几乎没有接入电阻,无法起到变阻作用,对应接了两个上接线柱的情况;移动滑片时灯泡忽亮忽灭,说明电路间歇性通断,对应滑片接触不良的故障。
【解析】
(1) 滑动变阻器与小灯泡串联,按照“一上一下”的规则接线。滑片左移灯泡变暗,说明电路电流减小,滑动变阻器接入电阻增大,因此将开关的右接线柱连接到滑动变阻器的右下接线柱B,此时滑片左移,接入的B到P的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,灯泡亮度符合要求。
(2) 开关闭合前,为保护电路,滑动变阻器滑片要置于接入电路的阻值最大处,由于下接线柱接B,滑片移到A端时接入电阻丝最长,阻值最大,因此选A。
(3) 移动滑片灯泡亮度始终不变且一直很亮,说明滑动变阻器接入电阻几乎为0,无法变阻,故障为同时连接了滑动变阻器上面两个接线柱;移动滑片时灯泡忽亮忽灭,说明电路间歇性通断,故障为滑片接触不良。
【答案】
(1) 实物连接如下图所示

(2) A
(3) 同时连接了滑动变阻器上面两个接线柱;滑片接触不良
【知识点】
滑动变阻器使用,电路故障分析
【点评】
本题是电学基础实验的典型题,围绕滑动变阻器的核心原理展开,既考察了实物连线的逻辑推导,又考察了滑动变阻器的规范操作和常见故障判断,只要理解滑动变阻器通过改变接入电阻丝长度改变电阻的本质,就可以顺利完成所有问题。
【难度系数】
0.7
11. 核心素养 物理观念 如图是小华同学利用滑动变阻器设计的调节小灯泡亮度的几种电路图,其中的设计能够达到目的的是 (
D
)

答案

11. D 解析:A.定值电阻与滑动变阻器串联连接,小灯泡被短路了,不发光,变阻器无法调节小灯泡的亮度,故A错误;B.小灯泡与变阻器并联,滑片移动只能调节变阻器这一支路的电流,无法调节通过小灯泡的电流,灯泡的亮度不变,故B错误;C.滑动变阻器与小灯泡都被短路了,小灯泡不发光,变阻器也不工作,无法调节灯泡的亮度,故C错误;D.小灯泡与变阻器串联在电路中,滑片移动,变阻器接入电路的阻值发生变化,电路的总电阻也随之变化,电路中的电流变化,灯泡的亮度变化,变阻器能调节小灯泡的亮度,故D正确.故选D.

解析

【分析】
解题时我们需要明确:滑动变阻器要调节小灯泡亮度,本质是要能改变通过小灯泡的电流,因此首先要梳理每个电路图的电流路径,判断小灯泡是否被短路、滑动变阻器是否能和小灯泡形成可改变总电阻的有效连接,再结合串并联电路的特性逐一排除错误选项,最终选出符合要求的设计。我们需要牢记滑动变阻器的工作原理:通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,只有和被调节的用电器形成有效串联,才能改变用电器的电流,同时要规避用电器被短路、并联后无法改变用电器电压的错误情况。
【解析】
我们逐一分析各选项的电路工作状态:
1. 分析A选项:导线直接将小灯泡的两端连通,小灯泡被短路,始终无法发光,滑动变阻器无法对其亮度进行调节,该设计不能达到目的。
2. 分析B选项:小灯泡和滑动变阻器并联在电路两端,并联电路各支路两端电压始终等于输入电压,小灯泡的电阻不变,因此通过小灯泡的电流、实际功率都不会随滑片移动发生变化,灯泡亮度保持恒定,滑动变阻器无法调节小灯泡亮度,该设计不能达到目的。
3. 分析C选项:导线直接将滑动变阻器与小灯泡组成的支路整体短路,小灯泡始终处于短路状态无法发光,完全不能实现亮度调节,该设计不能达到目的。
4. 分析D选项:小灯泡与滑动变阻器串联接入电路,移动滑片时,滑动变阻器接入电路的有效阻值会发生改变,电路总电阻随之变化,电路中的电流发生改变,小灯泡的实际功率随之变化,亮度可以被灵活调节,该设计可以达到目的。
综上,只有D选项的设计符合要求。
【答案】
D
【知识点】
滑动变阻器使用,电路短路判断,串并联电路特点
【点评】
本题属于电路设计的基础题型,核心考察滑动变阻器的实际应用逻辑,易错点是容易忽略局部短路、并联电路支路电压独立的特性,解题时只要逐图标出电流路径,就能快速排除错误选项,帮助学生夯实基础电路分析的能力。
【难度系数】
0.7
12. 如图,现有两只小灯泡、一只开关、一个滑动变阻器,6 V 的电源,导线若干,要求:
(1)开关控制两只小灯泡;
(2)滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡$\mathrm{L}_{2}$亮度变亮,$\mathrm{L}_{1}$的亮度不变.
请将电路图画在方框内,并根据电路图请你按要求连接好实物图.

答案


12. 如图所示

解析:由滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡$L_{2}$亮度变亮,$L_{1}$亮度不变可知,两灯泡互不影响,为并联,开关控制两只小灯泡,开关在干路中,变阻器与灯泡$L_{2}$串联,滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器连入电路的电阻变小,电路图如答案左图所示;从电源的正极开始,先将电源、开关、灯泡$L_{2}$和滑动变阻器串联,再将$L_{1}$与滑动变阻器、灯泡$L_{2}$并联,在连接滑动变阻器时要选择B接线柱和上方任一接线柱,实物图如答案右图所示.

解析

【分析】
我们先从题目给出的条件逐步推导电路结构:首先,滑片向右滑动时L1亮度不变,说明L1所在支路的电流不受滑动变阻器影响,两个灯泡工作互不干扰,因此两灯是并联关系。其次,开关要同时控制两只小灯泡,说明开关必须接在干路中,这样断开开关后两个支路都没有电流。接下来,滑动变阻器需要和L2串联,才能改变L2的电流,让滑片右滑时L2变亮,此时要求滑动变阻器接入电路的电阻随滑片右移而减小,因此滑动变阻器要接右下的B接线柱,再搭配上方C、D任意一个接线柱,就能满足滑片右移接入电阻丝长度变短、电阻变小、L2电流变大变亮的要求。最后按照推导的结构先画出电路图,再对应连接实物即可。
【解析】
1. 确定电路连接方式:由L1亮度不受滑动变阻器调节,可知两灯为并联,两条支路独立工作互不影响。
2. 确定开关位置:开关控制两只灯泡,因此开关安装在干路,连接在电源正极出来的主路径上。
3. 确定滑动变阻器的位置和接法:滑动变阻器与L2串联在同一条支路上,要让滑片向右滑动时L2变亮,滑动变阻器接入电阻需要变小,因此选择滑动变阻器的右下接线柱B,搭配上方任意一个接线柱(C或D)接入电路。
4. 绘制电路图:从电源正极出发,依次连接干路开关后分为两条支路,一条支路仅接入L1,另一条支路依次接入L2和符合要求的滑动变阻器,两条支路最终汇合回到电源负极。
5. 连接实物图:按照电路图的路径,先将电源、开关、L2、滑动变阻器串联成一条支路,再将L1并联在L2和滑动变阻器串联支路的两端,注意导线不能交叉,接线柱连接牢固。
【答案】

【知识点】
并联电路特点,滑动变阻器使用,实物电路连接
【点评】
本题属于电路设计类的基础实操题,核心是根据亮度变化的要求反推电路结构,易错点是容易误将两灯设计为串联,或是滑动变阻器接线错误导致滑片右移时电阻变大,解题时抓住“L1亮度不变”的特点快速判断并联结构,再结合滑动变阻器“一上一下”的接线规则匹配对应的接线柱即可完成设计。
【难度系数】
0.6