10. 下列关于滑动变阻器和电阻箱的说法中,错误的是
(
A.滑动变阻器和电阻箱都有阻值变化范围和允许通过的最大电流
B.滑动变阻器可以改变电路的电阻,但不能读出接入电路的电阻大小
C.电阻箱不但可以改变电路的电阻,而且能读出接入电路的电阻大小
D.滑动变阻器和电阻箱都可以读出接入电路的电阻大小
(
D
)A.滑动变阻器和电阻箱都有阻值变化范围和允许通过的最大电流
B.滑动变阻器可以改变电路的电阻,但不能读出接入电路的电阻大小
C.电阻箱不但可以改变电路的电阻,而且能读出接入电路的电阻大小
D.滑动变阻器和电阻箱都可以读出接入电路的电阻大小
答案
10. D 解析:滑动变阻器和电阻箱都有阻值变化范围和允许通过的最大电流,A正确;滑动变阻器可以改变电路的电阻,但不能读出接入电路的电阻大小,B正确,D错误;电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出阻值的变阻器,C正确.
解析
【分析】
这道题要求选出关于滑动变阻器和电阻箱说法错误的选项,解题思路是先回忆两种常见变阻器的核心特性,再逐一比对每个选项的描述:首先明确所有变阻器都标注有阻值变化范围和允许通过的最大电流,其次区分滑动变阻器和电阻箱的核心差异:滑动变阻器只能连续改变接入电阻的大小,无法直接读出具体阻值;电阻箱可以调节电阻大小,同时能直接读出接入的具体电阻值,最后找出描述不符合特性的错误选项即可。
【解析】
我们逐个对选项进行判断:
1. 选项A:滑动变阻器和电阻箱都属于变阻器,使用时都不能超过允许的最大电流,也都有对应的最大、最小阻值范围,该说法正确。
2. 选项B:滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,没有刻度标识接入的阻值,因此无法读出接入电路的电阻大小,该说法正确。
3. 选项C:电阻箱通过调节不同档位的电阻接入来改变总电阻,每个档位都标注了对应的阻值,累加后就能得到接入电路的总电阻,因此可以读出接入的电阻大小,该说法正确。
4. 选项D:滑动变阻器不能读出接入电路的电阻大小,只有电阻箱可以,该说法错误。
题目要求选出错误的说法,因此选D。
【答案】
D
【知识点】
滑动变阻器特性,电阻箱特性
【点评】
本题属于电学基础概念题,重点考察滑动变阻器和电阻箱的异同点,核心考点是区分两类变阻器“能否直接读取接入电阻值”的差异,只要牢记两类常见变阻器的基础使用特点,就能快速做出判断,是典型的基础送分题型。
【难度系数】
0.9
这道题要求选出关于滑动变阻器和电阻箱说法错误的选项,解题思路是先回忆两种常见变阻器的核心特性,再逐一比对每个选项的描述:首先明确所有变阻器都标注有阻值变化范围和允许通过的最大电流,其次区分滑动变阻器和电阻箱的核心差异:滑动变阻器只能连续改变接入电阻的大小,无法直接读出具体阻值;电阻箱可以调节电阻大小,同时能直接读出接入的具体电阻值,最后找出描述不符合特性的错误选项即可。
【解析】
我们逐个对选项进行判断:
1. 选项A:滑动变阻器和电阻箱都属于变阻器,使用时都不能超过允许的最大电流,也都有对应的最大、最小阻值范围,该说法正确。
2. 选项B:滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,没有刻度标识接入的阻值,因此无法读出接入电路的电阻大小,该说法正确。
3. 选项C:电阻箱通过调节不同档位的电阻接入来改变总电阻,每个档位都标注了对应的阻值,累加后就能得到接入电路的总电阻,因此可以读出接入的电阻大小,该说法正确。
4. 选项D:滑动变阻器不能读出接入电路的电阻大小,只有电阻箱可以,该说法错误。
题目要求选出错误的说法,因此选D。
【答案】
D
【知识点】
滑动变阻器特性,电阻箱特性
【点评】
本题属于电学基础概念题,重点考察滑动变阻器和电阻箱的异同点,核心考点是区分两类变阻器“能否直接读取接入电阻值”的差异,只要牢记两类常见变阻器的基础使用特点,就能快速做出判断,是典型的基础送分题型。
【难度系数】
0.9
11. 图甲、乙、丙、丁中,向同一方向移动滑片,电阻的变化效果相同的是(

A.甲和丙
B.乙和丁
C.甲和丁
D.甲和乙
C
)A.甲和丙
B.乙和丁
C.甲和丁
D.甲和乙
答案
11. C 解析:题图甲、丁中,滑动变阻器的左下接线柱接入电路中,虽然选择的上方接线柱不同,但接入电路的均为滑片左侧的电阻丝,向同一方向移动滑片时,电阻的变化效果相同.C正确.
解析
【分析】
解题时首先要牢记滑动变阻器的工作原理和接线规则:滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,正确接法为“一上一下”,接入电路的电阻丝是下方接线柱到滑片之间的部分。接下来逐个分析四个图的接入情况:先判断每个滑动变阻器接入电路的是哪一段电阻丝,再对比向同一方向移动滑片时电阻的变化趋势,就能找出变化效果相同的组合。
【解析】
我们逐个分析四个滑动变阻器的接入特性:
1. 甲图:接线为下方左下接线柱、上方右上接线柱,接入电路的是滑片P左侧的电阻丝,滑片左移时接入电阻变小,滑片右移时接入电阻变大。
2. 乙图:接线为下方两个接线柱,全部电阻丝都接入电路,无论滑片向哪个方向移动,接入电阻始终等于滑动变阻器的最大阻值,不会发生变化。
3. 丙图:接线为下方右下接线柱、上方右上接线柱,接入电路的是滑片P右侧的电阻丝,滑片右移时接入电阻变小,滑片左移时接入电阻变大。
4. 丁图:接线为下方左下接线柱、上方左上接线柱,接入电路的是滑片P左侧的电阻丝,滑片左移时接入电阻变小,滑片右移时接入电阻变大。
对比可知,甲和丁接入电路的电阻丝段完全一致,向同一方向移动滑片时,电阻的变化效果完全相同。
【答案】
C
【知识点】
滑动变阻器使用
滑动变阻器工作原理
【点评】
本题重点考察滑动变阻器的接线判断,容易出错的点是误以为接不同的上方接线柱会改变电阻的变化效果,实际上只要下方接线柱选择一致,接入电路的电阻丝段就相同,电阻随滑片移动的变化规律就一致,同时要注意接两个下接线柱的特殊接法的特性。
【难度系数】
0.7
解题时首先要牢记滑动变阻器的工作原理和接线规则:滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,正确接法为“一上一下”,接入电路的电阻丝是下方接线柱到滑片之间的部分。接下来逐个分析四个图的接入情况:先判断每个滑动变阻器接入电路的是哪一段电阻丝,再对比向同一方向移动滑片时电阻的变化趋势,就能找出变化效果相同的组合。
【解析】
我们逐个分析四个滑动变阻器的接入特性:
1. 甲图:接线为下方左下接线柱、上方右上接线柱,接入电路的是滑片P左侧的电阻丝,滑片左移时接入电阻变小,滑片右移时接入电阻变大。
2. 乙图:接线为下方两个接线柱,全部电阻丝都接入电路,无论滑片向哪个方向移动,接入电阻始终等于滑动变阻器的最大阻值,不会发生变化。
3. 丙图:接线为下方右下接线柱、上方右上接线柱,接入电路的是滑片P右侧的电阻丝,滑片右移时接入电阻变小,滑片左移时接入电阻变大。
4. 丁图:接线为下方左下接线柱、上方左上接线柱,接入电路的是滑片P左侧的电阻丝,滑片左移时接入电阻变小,滑片右移时接入电阻变大。
对比可知,甲和丁接入电路的电阻丝段完全一致,向同一方向移动滑片时,电阻的变化效果完全相同。
【答案】
C
【知识点】
滑动变阻器使用
滑动变阻器工作原理
【点评】
本题重点考察滑动变阻器的接线判断,容易出错的点是误以为接不同的上方接线柱会改变电阻的变化效果,实际上只要下方接线柱选择一致,接入电路的电阻丝段就相同,电阻随滑片移动的变化规律就一致,同时要注意接两个下接线柱的特殊接法的特性。
【难度系数】
0.7
12. 某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,设计了如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯泡不亮,则接下来的操作是 (

A.断开开关,更换小灯泡重新实验
B.断开开关,增加电池的节数重新实验
C.断开开关,拆掉导线重新连接电路
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
D
)A.断开开关,更换小灯泡重新实验
B.断开开关,增加电池的节数重新实验
C.断开开关,拆掉导线重新连接电路
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
答案
12. D 解析:闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器接入电路的阻值应调至最大,闭合开关后,由于电路电阻较大,电路中的电流较小,小灯泡可能不发光,所以接下来应观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路,D正确.
解析
【分析】
首先梳理这道题的思考逻辑:闭合开关前将滑动变阻器调到最大阻值是实验的规范保护操作,此时电路总电阻很大,根据欧姆定律,电路电流会很小,小灯泡很可能因为实际功率不足无法发光,这属于非故障的正常情况。此时不能盲目直接更换灯泡、增加电池或者重接电路,首先要做的是利用串联在电路中的电流表判断电路的状态:如果电流表示数为0,说明电路发生断路故障;如果电流表有较小示数,说明电路是通路,只是电流太小导致灯不亮,后续移动滑片减小滑动变阻器阻值即可让灯泡发光。因此优先通过电流表判断电路是否断路,是最合理的第一步操作。
【解析】
该电路为灯泡L、滑动变阻器R、电流表串联的电路:
1. 滑片移到最大阻值处闭合开关后,小灯泡不亮的原因有两种可能:一是滑动变阻器接入电阻过大,电路中电流过小,小灯泡实际功率远小于额定功率,不足以发光,电路本身是通路;二是电路存在断路故障,没有电流,灯泡不亮。
2. 选项A直接更换小灯泡、选项B直接增加电池节数、选项C直接拆掉导线重接,都没有先排查故障原因,属于盲目操作,不合理。
3. 电流表串联在电路中,若电流表示数为零,说明电路断路;若有较小示数,说明电路是通路,只是电流过小,因此先观察电流表示数判断电路是否断路是正确的操作。
综上,ABC错误,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电路故障分析,滑动变阻器使用,欧姆定律
【点评】
本题考查“用滑动变阻器改变电流”实验的故障排查逻辑,易错点是学生看到灯泡不亮就直接认为是灯泡坏了或者电源电压不够,忽略了滑动变阻器调至最大阻值时电流过小的正常情况,引导学生掌握实验故障排查的正确顺序:优先利用现有仪表判断电路通断,再针对性处理,避免无意义的盲目操作。
【难度系数】
0.7
首先梳理这道题的思考逻辑:闭合开关前将滑动变阻器调到最大阻值是实验的规范保护操作,此时电路总电阻很大,根据欧姆定律,电路电流会很小,小灯泡很可能因为实际功率不足无法发光,这属于非故障的正常情况。此时不能盲目直接更换灯泡、增加电池或者重接电路,首先要做的是利用串联在电路中的电流表判断电路的状态:如果电流表示数为0,说明电路发生断路故障;如果电流表有较小示数,说明电路是通路,只是电流太小导致灯不亮,后续移动滑片减小滑动变阻器阻值即可让灯泡发光。因此优先通过电流表判断电路是否断路,是最合理的第一步操作。
【解析】
该电路为灯泡L、滑动变阻器R、电流表串联的电路:
1. 滑片移到最大阻值处闭合开关后,小灯泡不亮的原因有两种可能:一是滑动变阻器接入电阻过大,电路中电流过小,小灯泡实际功率远小于额定功率,不足以发光,电路本身是通路;二是电路存在断路故障,没有电流,灯泡不亮。
2. 选项A直接更换小灯泡、选项B直接增加电池节数、选项C直接拆掉导线重接,都没有先排查故障原因,属于盲目操作,不合理。
3. 电流表串联在电路中,若电流表示数为零,说明电路断路;若有较小示数,说明电路是通路,只是电流过小,因此先观察电流表示数判断电路是否断路是正确的操作。
综上,ABC错误,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电路故障分析,滑动变阻器使用,欧姆定律
【点评】
本题考查“用滑动变阻器改变电流”实验的故障排查逻辑,易错点是学生看到灯泡不亮就直接认为是灯泡坏了或者电源电压不够,忽略了滑动变阻器调至最大阻值时电流过小的正常情况,引导学生掌握实验故障排查的正确顺序:优先利用现有仪表判断电路通断,再针对性处理,避免无意义的盲目操作。
【难度系数】
0.7
13. 如图所示的电路中,BM、CN 为两根相同的电阻丝,当滑片 P 向左移动时,要使灯泡 L 的亮度不变,则开关 S (

A.只能接 A
B.只能接 B
C.只能接 C
D.接 B、C 都可以
D
)A.只能接 A
B.只能接 B
C.只能接 C
D.接 B、C 都可以
答案
13. D 解析:若开关S和A接触,滑片向左移动时,两根电阻丝接入电路中的长度均变小,即接入电路的电阻变小,则电路中的电流将变大,灯泡变亮,A不符合题意;若开关S和B接触,滑片向左移动时,两根电阻丝接入电路中的总长度不变,即接入电路的电阻不变,则电路中的电流不变,灯泡亮度不变;若开关S和C接触,BM没有接入电路,滑片向左移动时,CN接入电路中的长度不变,即接入电路的电阻不变,则电路中的电流不变,灯泡亮度不变,B、C不符合题意,D符合题意.
解析
【分析】
要解决这道题,首先明确核心逻辑:灯泡的亮度由实际功率决定,电源电压恒定的前提下,要让灯泡亮度不变,就需要电路中的总电阻保持不变,电路电流不变。我们只需要逐个分析开关S接A、B、C三个不同触点时,滑片P向左移动的过程中,接入电路的电阻丝总长度的变化情况,就能判断总电阻是否变化,进而得到灯泡亮度是否符合要求,最终选出正确选项。
【解析】
我们分三种情况逐一分析:
1. 开关S接A时:电流路径为A→M→P→N→电源负极,接入电路的电阻丝是MP段与NP段串联。滑片P向左移动时,MP段、NP段的长度都同步减小,总接入电阻变小。根据欧姆定律I=U/R,电源电压不变,电路电流变大,灯泡实际功率变大,灯泡变亮,不符合亮度不变的要求。
2. 开关S接B时:电流路径为B→P→N→电源负极,接入电路的电阻丝是BP段与PN段串联,总长度为BP+PN=BN。滑片P向左移动时,BP段长度减小的同时PN段长度同步增大,总接入电阻丝的长度保持不变,总电阻不变,电路电流不变,灯泡亮度不变,符合要求。
3. 开关S接C时:电流路径为C→P→N→电源负极,接入电路的电阻丝是CP段与PN段串联,总长度为CP+PN=CN。滑片P向左移动时,CP段长度增大的同时PN段长度同步减小,总接入电阻丝的长度保持不变,总电阻不变,电路电流不变,灯泡亮度不变,也符合要求。
因此开关S接B、C时,灯泡亮度都保持不变。
【答案】
D
【知识点】
滑动变阻器工作原理;欧姆定律;灯泡亮度与功率关系
【点评】
本题是滑动变阻器的创新变式题型,跳出了常规单电阻丝滑动变阻器的固定考法,重点考察学生对滑动变阻器“靠改变接入电阻丝长度改变电阻”这一核心原理的理解,需要准确区分不同接线状态下接入电路的电阻丝部分,避免误判接C时电阻会随滑片移动变化的常见误区,能很好地检验学生对变阻器原理的掌握程度。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,首先明确核心逻辑:灯泡的亮度由实际功率决定,电源电压恒定的前提下,要让灯泡亮度不变,就需要电路中的总电阻保持不变,电路电流不变。我们只需要逐个分析开关S接A、B、C三个不同触点时,滑片P向左移动的过程中,接入电路的电阻丝总长度的变化情况,就能判断总电阻是否变化,进而得到灯泡亮度是否符合要求,最终选出正确选项。
【解析】
我们分三种情况逐一分析:
1. 开关S接A时:电流路径为A→M→P→N→电源负极,接入电路的电阻丝是MP段与NP段串联。滑片P向左移动时,MP段、NP段的长度都同步减小,总接入电阻变小。根据欧姆定律I=U/R,电源电压不变,电路电流变大,灯泡实际功率变大,灯泡变亮,不符合亮度不变的要求。
2. 开关S接B时:电流路径为B→P→N→电源负极,接入电路的电阻丝是BP段与PN段串联,总长度为BP+PN=BN。滑片P向左移动时,BP段长度减小的同时PN段长度同步增大,总接入电阻丝的长度保持不变,总电阻不变,电路电流不变,灯泡亮度不变,符合要求。
3. 开关S接C时:电流路径为C→P→N→电源负极,接入电路的电阻丝是CP段与PN段串联,总长度为CP+PN=CN。滑片P向左移动时,CP段长度增大的同时PN段长度同步减小,总接入电阻丝的长度保持不变,总电阻不变,电路电流不变,灯泡亮度不变,也符合要求。
因此开关S接B、C时,灯泡亮度都保持不变。
【答案】
D
【知识点】
滑动变阻器工作原理;欧姆定律;灯泡亮度与功率关系
【点评】
本题是滑动变阻器的创新变式题型,跳出了常规单电阻丝滑动变阻器的固定考法,重点考察学生对滑动变阻器“靠改变接入电阻丝长度改变电阻”这一核心原理的理解,需要准确区分不同接线状态下接入电路的电阻丝部分,避免误判接C时电阻会随滑片移动变化的常见误区,能很好地检验学生对变阻器原理的掌握程度。
【难度系数】
0.6
14.(2024·徐州)如图所示,小明用铅笔芯和回形针做滑动变阻器,设计了一个调光灯的模拟电路.器材有:电池(电压为3 V)、小灯泡(2.5 V 0.3 A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表.

(1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是
(2)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变
(3)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为
(4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5 cm,甲的电阻为20 Ω,乙的电阻为10 Ω. 调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高. 则铅笔芯甲比乙的(
A. 调节范围大,调节精度高
B. 调节范围大,调节精度低
C. 调节范围小,调节精度高
D. 调节范围小,调节精度低
(1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是
串
联.(2)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变
亮
.(3)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为
2.5
V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置. 为了安全使用调光灯,回形针向左调节时不能超过此位置.(4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5 cm,甲的电阻为20 Ω,乙的电阻为10 Ω. 调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高. 则铅笔芯甲比乙的(
B
)A. 调节范围大,调节精度高
B. 调节范围大,调节精度低
C. 调节范围小,调节精度高
D. 调节范围小,调节精度低
答案
14. (1)串 (2)亮 (3)2.5 (4)B 解析:(1)由题图可知,铅笔芯和小灯泡串联.(2)回形针向左移,铅笔芯接入电路的长度变短,接入电路的电阻变小,电路中电流变大,小灯泡变亮.(3)电压表与小灯泡并联,测小灯泡两端的电压,由题意可知,小灯泡两端的额定电压为2.5 V,即电压表示数不能超过2.5 V.(4)两根铅笔芯长度相同,由于甲的电阻大,故从一端调到另一端时,电阻变化量大,电流变化量大,调节范围大;移动相同距离时,由于甲的电阻变化大,故甲的调节精度低.B正确.
解析
【分析】
我们可以逐个小问梳理思路:
1. 判断元件连接方式:观察电流的流通路径,如果电流只有一条路径依次经过两个元件,就是串联,有多条独立路径就是并联,这里电流依次经过铅笔芯和小灯泡,只有一条路径,直接判断连接方式。
2. 判断灯泡亮度变化:回形针相当于滑动变阻器的滑片,向左移动时接入电路的铅笔芯长度变短,接入电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律电路电流变大,灯泡实际功率随电流变大而升高,亮度就会变亮。
3. 确定电压表的示数:题目给出小灯泡的额定电压是2.5V,为了保证灯泡不超过额定电压安全工作,并联在灯泡两端的电压表的示数达到灯泡额定电压时,就不能再继续向左调(向左调会让铅笔芯电阻更小,灯泡分压更高),所以该标记位置对应的电压就是灯泡的额定电压。
4. 对比两个铅笔芯的调节特性:首先总电阻更大的铅笔芯,从一端滑到另一端的总电阻变化量更大,对应的电路电流变化范围更大,灯泡亮度变化范围就更大;长度相同的情况下总电阻更大的铅笔芯,单位长度的电阻值更大,移动相同距离时电阻变化量更大,题目说明电阻变化越小精度越高,就能判断出精度的高低。
【解析】
(1) 由电路结构可知,电流从电源正极流出后,只有一条路径依次经过小灯泡、开关、铅笔芯,最终回到电源负极,因此铅笔芯和小灯泡是串联连接。
(2) 回形针向左移动时,铅笔芯接入电路的有效长度减小,接入电路的电阻变小,电源电压恒定,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流变大,小灯泡的实际功率变大,因此小灯泡亮度变亮。
(3) 电压表并联在小灯泡两端,测量小灯泡的电压,小灯泡的额定电压为2.5V,为了保证小灯泡安全工作,其两端电压不能超过额定值,因此当电压表示数为2.5V时标记该位置,回形针向左调节不能超过该位置,避免灯泡电压超过额定值损坏。
(4) 两根铅笔芯长度相同,甲的总电阻20Ω大于乙的10Ω:① 甲的总电阻更大,滑片从一端移动到另一端时,电路总电阻的变化范围更大,对应的电流变化范围更大,因此小灯泡亮度的变化范围更大;② 单位长度上甲的电阻更大,回形针移动相同距离时,甲的电阻变化量比乙大,根据题意“电阻变化越小调节精度越高”,可知甲的调节精度更低。综上甲的调节范围大、调节精度低,故选B。
【答案】
(1) 串 (2) 亮 (3) 2.5 (4) B
【知识点】
串联电路判断,欧姆定律应用,滑动变阻器原理
【点评】
本题结合自制滑动变阻器的生活化小实验命题,基础部分考察串联电路特点、欧姆定律的常规应用,最后一问结合实际场景定义调节精度,需要学生结合题意分析电阻变化和滑片移动距离的关联,既巩固了基础知识点,也引导学生用物理知识解释实际装置的特性,难度适中。
【难度系数】
0.7
我们可以逐个小问梳理思路:
1. 判断元件连接方式:观察电流的流通路径,如果电流只有一条路径依次经过两个元件,就是串联,有多条独立路径就是并联,这里电流依次经过铅笔芯和小灯泡,只有一条路径,直接判断连接方式。
2. 判断灯泡亮度变化:回形针相当于滑动变阻器的滑片,向左移动时接入电路的铅笔芯长度变短,接入电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律电路电流变大,灯泡实际功率随电流变大而升高,亮度就会变亮。
3. 确定电压表的示数:题目给出小灯泡的额定电压是2.5V,为了保证灯泡不超过额定电压安全工作,并联在灯泡两端的电压表的示数达到灯泡额定电压时,就不能再继续向左调(向左调会让铅笔芯电阻更小,灯泡分压更高),所以该标记位置对应的电压就是灯泡的额定电压。
4. 对比两个铅笔芯的调节特性:首先总电阻更大的铅笔芯,从一端滑到另一端的总电阻变化量更大,对应的电路电流变化范围更大,灯泡亮度变化范围就更大;长度相同的情况下总电阻更大的铅笔芯,单位长度的电阻值更大,移动相同距离时电阻变化量更大,题目说明电阻变化越小精度越高,就能判断出精度的高低。
【解析】
(1) 由电路结构可知,电流从电源正极流出后,只有一条路径依次经过小灯泡、开关、铅笔芯,最终回到电源负极,因此铅笔芯和小灯泡是串联连接。
(2) 回形针向左移动时,铅笔芯接入电路的有效长度减小,接入电路的电阻变小,电源电压恒定,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流变大,小灯泡的实际功率变大,因此小灯泡亮度变亮。
(3) 电压表并联在小灯泡两端,测量小灯泡的电压,小灯泡的额定电压为2.5V,为了保证小灯泡安全工作,其两端电压不能超过额定值,因此当电压表示数为2.5V时标记该位置,回形针向左调节不能超过该位置,避免灯泡电压超过额定值损坏。
(4) 两根铅笔芯长度相同,甲的总电阻20Ω大于乙的10Ω:① 甲的总电阻更大,滑片从一端移动到另一端时,电路总电阻的变化范围更大,对应的电流变化范围更大,因此小灯泡亮度的变化范围更大;② 单位长度上甲的电阻更大,回形针移动相同距离时,甲的电阻变化量比乙大,根据题意“电阻变化越小调节精度越高”,可知甲的调节精度更低。综上甲的调节范围大、调节精度低,故选B。
【答案】
(1) 串 (2) 亮 (3) 2.5 (4) B
【知识点】
串联电路判断,欧姆定律应用,滑动变阻器原理
【点评】
本题结合自制滑动变阻器的生活化小实验命题,基础部分考察串联电路特点、欧姆定律的常规应用,最后一问结合实际场景定义调节精度,需要学生结合题意分析电阻变化和滑片移动距离的关联,既巩固了基础知识点,也引导学生用物理知识解释实际装置的特性,难度适中。
【难度系数】
0.7
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