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15. 在设计制作调光灯的实践活动中，同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源(电压不变)等器材设计了如图所示的四种方案(导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好)，当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时，小灯泡的亮度变化最大的是 (
C
) 答案
C
解析
【分析】要判断小灯泡亮度变化最大的方案，需依据欧姆定律：电源电压不变时，电路电阻变化越大，电流变化越大，灯泡亮度变化越明显。因此需分析各选项中，曲别针滑动时接入电路的铅笔芯电阻的变化范围，电阻变化越大则亮度变化越大。
【解析】逐一分析各选项：
1. 选项A：仅一根铅笔芯接入电路，曲别针滑动时，接入电阻的变化范围为0到单根铅笔芯的总电阻，变化量较小，电流变化不大，灯泡亮度变化小。
2. 选项B：两根铅笔芯接入，曲别针滑动时，总接入电阻的变化量小于选项C，电流变化幅度小。
3. 选项C：两根平行铅笔芯，曲别针跨接在两根铅笔芯上，滑动时，接入电路的总电阻是两根铅笔芯对应接入长度的电阻之和。当曲别针从一端滑到另一端时，总电阻从“一根铅笔芯的总电阻”变化到“另一根铅笔芯的总电阻”，电阻变化范围最大，电流变化最大，因此灯泡亮度变化最大。
4. 选项D：接入电路的电阻几乎不随曲别针滑动而变化，电流稳定，灯泡亮度几乎不变。
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的应用、电阻的变化、欧姆定律
【点评】本题结合调光灯设计考查滑动变阻器原理，需理解接入电阻的变化对电路的影响，是基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析各选项：
1. 选项A：仅一根铅笔芯接入电路，曲别针滑动时，接入电阻的变化范围为0到单根铅笔芯的总电阻，变化量较小，电流变化不大，灯泡亮度变化小。
2. 选项B：两根铅笔芯接入，曲别针滑动时，总接入电阻的变化量小于选项C，电流变化幅度小。
3. 选项C：两根平行铅笔芯，曲别针跨接在两根铅笔芯上，滑动时，接入电路的总电阻是两根铅笔芯对应接入长度的电阻之和。当曲别针从一端滑到另一端时，总电阻从“一根铅笔芯的总电阻”变化到“另一根铅笔芯的总电阻”，电阻变化范围最大，电流变化最大，因此灯泡亮度变化最大。
4. 选项D：接入电路的电阻几乎不随曲别针滑动而变化，电流稳定，灯泡亮度几乎不变。
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的应用、电阻的变化、欧姆定律
【点评】本题结合调光灯设计考查滑动变阻器原理，需理解接入电阻的变化对电路的影响，是基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.5
16. 如图所示的两个电路中，电源电压相等，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时，灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$的亮度变化是（
A.$\mathrm{L}_1$变暗，$\mathrm{L}_2$的亮度不变
B.$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都变暗
C.$\mathrm{L}_1$变亮，$\mathrm{L}_2$变暗
D.$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都变亮
A
）A.$\mathrm{L}_1$变暗，$\mathrm{L}_2$的亮度不变
B.$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都变暗
C.$\mathrm{L}_1$变亮，$\mathrm{L}_2$变暗
D.$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都变亮
答案
A
解析
【分析】要判断灯泡亮度变化，需明确灯泡亮度由实际功率决定，分别分析甲、乙两电路的串并联特点，结合欧姆定律和电功率公式推导：甲图为串联电路，L₁与滑动变阻器串联，滑片右滑时滑动变阻器电阻变大，总电阻变大，电流变小，L₁实际功率变小；乙图为并联电路，L₂与滑动变阻器并联，L₂两端电压等于电源电压不变，实际功率不变。
【解析】1. 甲电路：L₁与滑动变阻器串联，滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路总电阻$R_{总}=R_{L1}+R_{滑}$增大；电源电压$U$不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$得电路电流$I$减小；灯泡L₁的电阻$R_{L1}$不变，实际功率$P_{1}=I^2R_{L1}$，因电流$I$减小，故$P_{1}$减小，L₁变暗。2. 乙电路：L₂与滑动变阻器并联，并联电路各支路两端电压等于电源电压，因此L₂两端电压$U_{L2}=U$保持不变；灯泡L₂的电阻$R_{L2}$不变，实际功率$P_{2}=\frac{U_{L2}^2}{R_{L2}}$，因$U_{L2}$不变，故$P_{2}$不变，L₂亮度不变。综上，L₁变暗，L₂亮度不变，对应选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路、并联电路、电功率计算
【点评】本题考查串并联电路的动态分析，核心是利用串并联电路的电压、电流规律，结合电功率公式判断灯泡实际功率变化，属于基础题型，掌握基本电路规律即可解答。
【难度系数】0.5
【解析】1. 甲电路：L₁与滑动变阻器串联，滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路总电阻$R_{总}=R_{L1}+R_{滑}$增大；电源电压$U$不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$得电路电流$I$减小；灯泡L₁的电阻$R_{L1}$不变，实际功率$P_{1}=I^2R_{L1}$，因电流$I$减小，故$P_{1}$减小，L₁变暗。2. 乙电路：L₂与滑动变阻器并联，并联电路各支路两端电压等于电源电压，因此L₂两端电压$U_{L2}=U$保持不变；灯泡L₂的电阻$R_{L2}$不变，实际功率$P_{2}=\frac{U_{L2}^2}{R_{L2}}$，因$U_{L2}$不变，故$P_{2}$不变，L₂亮度不变。综上，L₁变暗，L₂亮度不变，对应选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路、并联电路、电功率计算
【点评】本题考查串并联电路的动态分析，核心是利用串并联电路的电压、电流规律，结合电功率公式判断灯泡实际功率变化，属于基础题型，掌握基本电路规律即可解答。
【难度系数】0.5
17. 在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中，同学们连接了如图甲所示的电路。
（1）请在图乙的虚线框内画出图甲相应的电路图。
（2）连接完电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到
（3）甲同学连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数都较小且不变，灯泡的亮度都不发生变化且一直很暗，这可能是滑动变阻器同时连接了
（4）乙同学连接电路时，当接完最后一根导线后，灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。请找出实验操作中的两个不当之处（滑动变阻器选择了一上一下两个接线柱）：
①
②
（1）请在图乙的虚线框内画出图甲相应的电路图。
（2）连接完电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到
B
（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，在调节滑动变阻器的滑片位置时，手调节滑片，眼睛应该观察电流表的示数
（选填“滑动变阻器”或“电流表的示数”）。（3）甲同学连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数都较小且不变，灯泡的亮度都不发生变化且一直很暗，这可能是滑动变阻器同时连接了
A、B
（填字母）两个接线柱。（4）乙同学连接电路时，当接完最后一根导线后，灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。请找出实验操作中的两个不当之处（滑动变阻器选择了一上一下两个接线柱）：
①
连接电路时开关没有断开
；②
没有将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处
。答案
(1) 如图所示
(2) B 电流表的示数 (3) A、B (4) ① 连接电路时开关没有断开 ② 没有将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处解析
【分析】
本题围绕滑动变阻器改变灯泡亮度的电学实验展开，需结合电路连接规则、滑动变阻器的正确使用方法，逐一分析各小问：
1. 画电路图时，先明确图甲中各元件（电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表）的串联关系，按实物连接顺序用规范元件符号绘制电路图。
2. 闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值以保护电路；调节滑片时，要观察电流表的示数来控制电流，改变灯泡亮度。
3. 移动滑片电流不变且很小，说明滑动变阻器相当于定值电阻且阻值最大，对应接了滑动变阻器的两个下接线柱。
4. 接完导线灯泡立刻发光，说明开关未断开；灯泡耀眼后熄灭，说明电流过大，对应滑动变阻器滑片未调至最大阻值处。
【解析】
(1) 图甲中电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表依次串联，按此连接关系，用标准元件符号画出串联电路图，对应参考答案的图示。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值端，图甲中滑动变阻器接A、D接线柱，滑片移到B端时接入电阻最大；调节滑片时，需观察电流表的示数，以此控制电流大小，改变灯泡亮度。
(3) 若滑动变阻器同时接A、B两个下接线柱，滑动变阻器全部电阻丝接入电路，相当于定值电阻，阻值最大，电流最小，移动滑片阻值不变，电流不变，灯泡一直很暗，符合题目现象。
(4) 接完最后一根导线灯泡立刻发光，说明①连接电路时开关没有断开；灯泡发出耀眼的光后熄灭，说明电路电流过大，原因是②滑动变阻器的滑片没有调至阻值最大处，导致电路电阻过小，电流过大。
【答案】
(1) 如图所示 (2) B 电流表的示数 (3) A、B (4) ① 连接电路时开关没有断开 ② 没有将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处
【知识点】
电路连接、滑动变阻器使用、实验操作规范
【点评】
本题为电学基础实验题，考查滑动变阻器的使用、电路故障分析及实验操作注意事项，侧重实验细节的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕滑动变阻器改变灯泡亮度的电学实验展开，需结合电路连接规则、滑动变阻器的正确使用方法，逐一分析各小问：
1. 画电路图时，先明确图甲中各元件（电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表）的串联关系，按实物连接顺序用规范元件符号绘制电路图。
2. 闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值以保护电路；调节滑片时，要观察电流表的示数来控制电流，改变灯泡亮度。
3. 移动滑片电流不变且很小，说明滑动变阻器相当于定值电阻且阻值最大，对应接了滑动变阻器的两个下接线柱。
4. 接完导线灯泡立刻发光，说明开关未断开；灯泡耀眼后熄灭，说明电流过大，对应滑动变阻器滑片未调至最大阻值处。
【解析】
(1) 图甲中电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表依次串联，按此连接关系，用标准元件符号画出串联电路图，对应参考答案的图示。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值端，图甲中滑动变阻器接A、D接线柱，滑片移到B端时接入电阻最大；调节滑片时，需观察电流表的示数，以此控制电流大小，改变灯泡亮度。
(3) 若滑动变阻器同时接A、B两个下接线柱，滑动变阻器全部电阻丝接入电路，相当于定值电阻，阻值最大，电流最小，移动滑片阻值不变，电流不变，灯泡一直很暗，符合题目现象。
(4) 接完最后一根导线灯泡立刻发光，说明①连接电路时开关没有断开；灯泡发出耀眼的光后熄灭，说明电路电流过大，原因是②滑动变阻器的滑片没有调至阻值最大处，导致电路电阻过小，电流过大。
【答案】
(1) 如图所示
(2) B 电流表的示数 (3) A、B (4) ① 连接电路时开关没有断开 ② 没有将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处【知识点】
电路连接、滑动变阻器使用、实验操作规范
【点评】
本题为电学基础实验题，考查滑动变阻器的使用、电路故障分析及实验操作注意事项，侧重实验细节的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.6
