2. (2025·湖南常德石门县期中)如图所示,关于使灯泡变亮的说法中正确的是().


A.闭合开关,M 连 E 接线柱,滑动变阻器滑片向右移
B.闭合开关,M 连 E 接线柱,滑动变阻器滑片向左移
C.闭合开关,M 连 F 接线柱,滑动变阻器滑片向右移
D.闭合开关,M 连 F 接线柱,滑动变阻器滑片向左移

2.B [解析]如图所示,M接E,小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器左半段接入电路,滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗;滑动变阻器的滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故A错误,B正确.当M连F接线柱时,滑动变阻器都接下面两个接线柱,滑动变阻器相当于定值电阻,移动滑片,不能改变电路中的电阻,不能改变电路中的电流,则不能改变灯泡的亮度,故C、D错误.
易错警示 滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱接入电路,否则不能改变电路中的电阻,不能改变电路中的电流.

拓展2.1 如图甲所示是一种可以调节音量的电位器结构示意图，滑杆e端相当于图乙中滑动变阻器（填“1”“2”或“3”）端，将该电位器的铜片B和铜片C接入电路中，则滑杆e逆时针转动时，通过电位器的电流（填“变大”“变小”或“不变”），从而调节音量.

拓展2.1 3 变大 [解析]如图甲所示是一种可以调节音量的电位器结构示意图,滑杆e端可绕定点旋转,改变弧形电阻接入电路中的长度,从而改变接入电路中的电阻,相当于滑动变阻器的滑片,即图乙中的3端.将该电位器的铜片B和铜片C接入电路中,弧形电阻的左边部分接入电路,则滑杆e逆时针转动时,接入电路的部分变短,则电位器接入电路的电阻变小,通过电位器的电流变大.

3. 某实验小组用如图甲所示的电路探究“电流与电压的关系”，收集了如下实验器材：学生电源（电压未知）一个，开关，阻值分别为$5\ \Omega$、$10\ \Omega$、$15\ \Omega$、$20\ \Omega$的定值电阻各一个，滑动变阻器“$20\ \Omega\ \ 0.5\ \mathrm{A}$”，电压表和电流表各一个.

(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求滑片$P$向$B$端移动时,电路中的电流变小,且导线不能交叉).
(2)检查无误后,小利将$10\ \Omega$的电阻接入电路,闭合开关,并读出电流表和电压表示数,记录为$A$点数据,继续移动滑动变阻器,依次得到$B$到$E$点的数据,并绘制$I$-$U$图像如图乙所示.由此可得出实验结论为电阻一定时，.
(3)通过分析,可以得到$C$点和$E$点的定值电阻电流与电压乘积之比为.
(4)为了使实验结论更具有普遍性,小明换用$20\ \Omega$的电阻重复前面操作,得到多组数据,根据实验数据在相同的坐标系中画出了$I$-$U$图像,图乙中(填“①”或“②”)图像符合实验实际.

3.(1) (2)通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3)9:25 (4)①
[解析](1)根据要求,滑片P向B端移动时电路中的电流变小,可知此时滑动变阻器接入电路的电阻变大,应将滑动变阻器左下接线柱接入电路.(2)根据绘制的I-U图像是过原点的一条直线可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.(3)由图乙可知U_C:U_E=3:5、I_C:I_E=3:5,可知C、E两点U_C I_C : U_E I_E=9:25.(4)由U=IR可知电阻由10 Ω变为20 Ω后,电流相同时,电压为原来的两倍,图乙中①图像符合在电流相同时,对应电压为原图像的两倍,故选①.

拓展 3.1 在“探究电流与电阻的关系”实验时,实验室提供的器材有:电压恒为 6 V 的电源一个,定值电阻 5 个(阻值分别为 $5\ \Omega$、$10\ \Omega$、$15\ \Omega$、$20\ \Omega$、$25\ \Omega$),规格为“$40\ \Omega\ \ 1\ \mathrm{A}$”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干.

(1)先将 $R=5\ \Omega$ 的电阻接在图甲 $a$、$b$ 间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 $U_0$. 保持滑片不动,用 $10\ \Omega$ 的电阻替换 $a$、$b$ 间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片 $P$ 向 端移动,才能保持 $a$、$b$ 间的电压 $U_0$ 不变; 再依次更换 $a$、$b$ 间电阻为 $15\ \Omega$、$20\ \Omega$ 继续实验. 他们根据测量数据作出了电流表示数 $I$ 与 $a$、$b$ 间电阻 $R$ 阻值的图像如图乙所示. 由图乙可知: $a$、$b$ 间电压 $U_0$ 的值为 V; $a$、$b$ 间电压一定时, 通过 $a$、$b$ 间导体的电流与导体的电阻成 比.
(2)当他们用 $25\ \Omega$ 的电阻替换 $20\ \Omega$ 的电阻后,发现电压表示数始终不能调为 $U_0$. 为继续完成此次探究,同学们一起设计了如下方案,下列方案不可行的一项是 .
A. 将滑动变阻器更换为“$50\ \Omega\ \ 1\ \mathrm{A}$”的滑动变阻器,其余不变
B. 将电压为 6 V 的电源更换为电压为 5.2 V 的电源,其余不变
C. 重新实验只调节滑动变阻器,使 $U_0$ 为 2.3 V

拓展3.1 (1)右 2 反 (2)C [解析](1)实验中,当把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,根据串联电路分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,需要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向右滑动,使电压表的示数保持不变;根据图乙可知,对应电流与电阻的乘积为定值,定值电阻两端的电压U₀=IR=0.4 A×5 Ω=2 V,可得出当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.(2)电源电压为6 V,定值电阻两端电压为2 V,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压U滑=U-U₀=6 V-2 V=4 V,用25 Ω的电阻替换20 Ω的电阻后,根据串联分压原理可知U₀/U滑=R/R滑 即2 V/4 V=25 Ω/R滑,解得R滑=50 Ω,所以如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50 Ω,故A正确,不符合题意;只更换电源,将电压为6 V的电源更换为电压为5.2 V的电源,定值电阻两端电压保持不变,为2 V,滑动变阻器两端电压U滑=U-U₀=5.2 V-2 V=3.2 V,根据串联分压原理得2 V/3.2 V=25 Ω/R滑,解得R滑=40 Ω,故B正确,不符合题意;重新开始实验,控制定值电阻两端电压为2.3 V,电源电压为6 V,则滑动变阻器两端电压U滑=U-U₀=6 V-2.3 V=3.7 V,根据串联分压原理得2.3 V/3.7 V=25 Ω/R滑,解得R滑≈40.2 Ω,故C错误,符合题意.故选C.