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专题11 与电阻相关的应用
专题点拨
电阻和滑动变阻器、电阻箱在生产生活中有着广泛的应用。如汽车上提醒司机系安全带的电路、车门是否关好电路中都需要接入保护电阻，以防电路出现短路；滑动变阻器、电阻箱还常常被用来作为调节器。
专题练习
考点一 保护电阻的应用
1．楼梯感应灯可由声控开关（有声响时开关闭合）和光控开关（光线较暗时开关闭合）共同控制，某同学设计并组装了一个楼梯感应灯电路，出现了以下异常情况：白天有声响时感应灯亮，无声响时感应灯不亮；晚上无论有无声响，感应灯都不亮。经检查各元件都能正常工作，则下列电路中可能出现以上异常情况的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、由图可知，白天，S光断开，无论有无声响，感应灯都不亮；晚上，S光闭合，有声响，则S声闭合，感应灯亮，无声响时S声断开，感应灯不亮，故A不符合题意；
B、由图可知，白天，S光断开，有声响，则S声闭合，感应灯亮；无声响，则S声断开，感应灯不亮；晚上，S光闭合，无论有无声响，感应灯都亮，故B不符合题意；
C、由图可知，白天，S光断开，有声响，则S声闭合，感应灯亮；无声响，则S声断开，感应灯不亮；晚上，S光闭合，无论有无声响，感应灯都亮，故B不符合题意；
D、由图可知，白天，S光断开，有声响，则S声闭合，感应灯亮；无声响，则S声断开，感应灯不亮；晚上，S光闭合，感应灯被短路，无论有无声响，感应灯都不亮，故D符合题意。
故选：D。
2．小轿车上安装一个指示灯，用来提醒司机或乘客车门是否关好。四个车门中只要有一个车门没关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光，下图中符合上述要求的电路图是（ ）
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专题点拨
电阻和滑动变阻器、电阻箱在生产生活中有着广泛的应用。如汽车上提醒司机系安全带的电路、车门是否关好电路中都需要接入保护电阻，以防电路出现短路；滑动变阻器、电阻箱还常常被用来作为调节器。
专题练习
考点一 保护电阻的应用
1．楼梯感应灯可由声控开关（有声响时开关闭合）和光控开关（光线较暗时开关闭合）共同控制，某同学设计并组装了一个楼梯感应灯电路，出现了以下异常情况：白天有声响时感应灯亮，无声响时感应灯不亮；晚上无论有无声响，感应灯都不亮。经检查各元件都能正常工作，则下列电路中可能出现以上异常情况的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、由图可知，白天，S光断开，无论有无声响，感应灯都不亮；晚上，S光闭合，有声响，则S声闭合，感应灯亮，无声响时S声断开，感应灯不亮，故A不符合题意；
B、由图可知，白天，S光断开，有声响，则S声闭合，感应灯亮；无声响，则S声断开，感应灯不亮；晚上，S光闭合，无论有无声响，感应灯都亮，故B不符合题意；
C、由图可知，白天，S光断开，有声响，则S声闭合，感应灯亮；无声响，则S声断开，感应灯不亮；晚上，S光闭合，无论有无声响，感应灯都亮，故B不符合题意；
D、由图可知，白天，S光断开，有声响，则S声闭合，感应灯亮；无声响，则S声断开，感应灯不亮；晚上，S光闭合，感应灯被短路，无论有无声响，感应灯都不亮，故D符合题意。
故选：D。
2．小轿车上安装一个指示灯，用来提醒司机或乘客车门是否关好。四个车门中只要有一个车门没关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光，下图中符合上述要求的电路图是（ ）
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A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A、当任一开关闭合或都闭合时，灯泡都发光，故A不符合题意；
B、当任一开关闭合后，灯泡不发光；当开关都闭合后，灯泡发光，故B不符合题意；
C、当开关都闭合时，灯泡被短路，不发光，当任何一个断开时，灯泡不会被短路，灯泡发光，故C符合题意；
D、当开关都闭合时，形成电源短路，故D不符合题意。
故选：C。
考点二 滑动变阻器的特殊接法
3．如图所示电路中，ab两点间电压不变，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，下列电路中电流表的示数会变大的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A．由电路图可知，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，接入电路中的电阻变小，由I＝可知，电路中电流表的示数变大，故A符合题意；
B．由电路图可知，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，接入电路中的电阻变大，由I＝可知，电路中电流表的示数变小，故B不符合题意；
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C．由电路图可知，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，接入电路中的电阻变大，由I＝可知，电路中电流表的示数变小，故C不符合题意；
D．由电路图可知，电流表和滑片左侧电阻被短路，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，电流表的示数不变，故D不符合题意。
故选：A。
考点三 滑动变阻器的应用
5．使用调光时，旋动旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动，即可调节灯泡亮度，这是通过下列哪个因素改变电阻丝接入电路中电阻的（ ）
A．长度 B．横截面积 C．材料 D．温度
【答案】A
【解析】滑动变阻器其工作原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中的电流，从而达到调节灯泡亮度的目的。
故选：A。
6．如图所示是一种调节收音机音量兼开关的调节器（也叫电位器）的示意图，若要使收音机工作时的音量最小，滑片P应置于图中的哪一点（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
【答案】B
【解析】滑片P应置于图中的b点，电阻线被连入电路中的长度最长，电路中的电阻最大，电路中的电流最小，所以选项A、C、D的
说法不正确。
故选：B。
7．图甲为某可调节亮度台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的是三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，下列分析正确的是（ ）
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A．电位器与灯泡并联
B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
【答案】B
【解析】
A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联，故A错误；
B、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的，故B正确；
C、若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误；
D、若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故D错误；
故选：B。
8．如图是大型电子地磅的电路图。当称重时，在压力作用下，弹簧长度变 （选填“长”或“短”），滑片P向下端滑动，变阻器连入电路的电阻 ，电流表的示数 （以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）．这样把电流对应的质量刻在电流表的刻度盘上，就可以读出被称物体的质量。
【答案】见试题解答内容
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【解析】当称重时，在压力作用下，弹簧变短，滑片向下滑动，变阻器的阻值变小，电流表的示数变大。
故答案为：短；变小；变大。
9．图示为家庭照明电路中调光器的结构示意图，铜触柄P在绝缘旋扭M的带动下可在电阻片AB及触点C的范围内转动，R0为限流电阻，转动旋扭时，可调节照明电路中灯光的亮暗程度。有一天晚上，要写暑假作业的小王同学把调光器的铜触片调至如图所示的位置时，家中的电灯刚好正常发光。由于天气炎热，当他再启动空调机时，家中的灯光都忽然变暗，为了使灯光再变亮些，他必须把调光器的旋扭M沿 方向作适当的旋转。
【答案】见试题解答内容
【解析】
家庭照明电路中调光器与家用电器是串联在一起的，为了使灯光再变亮些，需要增大电路电流，在家庭电路电压一定时，由公式I＝知，需要减小电路电阻，由图知，滑片要沿逆时针方向作适当的旋转，以减小电路电阻。
故答案为：逆时针。
10．一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杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个灯泡，测风力时，闭合开关S，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变阻器，观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小。若风力增大，则电路中的电阻 （增大/减小/不变），小灯泡的亮度 （变亮/变暗/不变）．若要提高装置反映风力大小的性能，可在电路中串联一个 （电流表/电压表）。
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【答案】见试题解答内容
【解析】风越大，OC杆偏转的角度越大，圆弧形电阻接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，小灯泡的亮度变亮；
要提高该装置反映风力大小的性能，可以在电路中再串联一个电流表，根据电流表的示数大小反映风的大小。
故答案为：减小；变亮；电流表。
三．解答题
11．如图所示，为某种调光型台灯中使用的电位器示意图，P为旋片可随转动旋钮改变在碳膜（相当于一根电阻丝）上的位置，A，B分别连在碳膜两端。以笔画线将a图连在b图所示电路中，要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加。（a图中虚线OP所示为旋钮）。
【答案】见试题解答内容
【解析】旋钮OP顺时针旋转时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变时，电阻变小，一定连入了接线柱A，如果把A、C连在电路中，电位器相当于定值电阻，不符合题意。所以把A、B连入电路。故答案为：
12．学习了滑动变阻器以后，小明同学制作了一个简易调光灯，装置如图所示，他把滑动端的金属夹首先夹在了铅笔芯的B端，这样做的目的是 ；金属夹向A端移动的过程中，电路中的电流将变大，这一看不见的变化可由看得见的现象来呈现，即 。通过分析，此简易调光灯还有一些不足，请提出两种改进意见： 、 。
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【答案】见试题解答内容
【解析】如图所示，把滑动端的金属夹首先夹在了铅笔芯的B端，这样能够使连入电路的铅笔芯的长度最长，其目的是使接入电路，进而保护电路。
中的电阻值最大；金属夹向A端移动的过程中，小灯泡的亮度变大，说明电路中的电流将变大。
此简易调光灯无法控制电路的通断，可增加一个开关，由于铅笔芯的电阻很小，要想增大调节效果，可适当增加铅笔芯的长度。
故答案为：保护电路；小灯泡的亮度；加开关；增加铅笔芯的长度等。
13．小明想设计一个能粗略测量水流速度大小的测定仪。他找来如图所示的器材：铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，BC为水平方向固定的一根粗细均匀的金属丝，C端在O点正下方，BC与细金属丝接触良好，接触点为D（不计摩擦和细金属丝的电阻），L为灯泡。他想达到如下目的：水不流动时，灯L亮度最暗，随着水流速度的加快，P向左摆动幅度加大，灯L亮度增加。请你替他连接好电路。如果要进一步提高装置反映水流快慢的性能，可采取什么方法？
【答案】见试题解答内容
【解析】由“水不流动时，灯L亮度最暗，随着水流速度的加快，P向左摆动幅度加大，灯L亮度增加”可知，将电源正极与O点连接，金属丝B端与灯泡左端接线柱连接，灯泡右端接线柱与电源负极连接，如图所示：
如果要进一步提高装置反映水流快慢的性能，可将灯泡换成电流表。
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