专题09 电学综合-【好题汇编】三年（2022-2024）中考物理真题分类汇编（辽宁专用）

专题09 电学综合（原卷版） 一．选择题（共7小题） 1．（2024•辽宁）手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（　　） A．开关和电动机是并联的 B．导线通常用半导体材料制成 C．电池的作用是为电动机提供电能 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 2．（2023•鞍山）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动，下列分析判断正确的是（　　） A．电流表A1和电流表A2示数均变小 B．电压表V与电流表A2的示数乘积变大 C．电流表A与电流表A1的示数之差保持不变 D．电压表V与电流表A1的示数之比保持不变 3．（2023•大连）下列各电路中，电源电压不变。先闭合开关S，再闭合开关S1，电流表示数不变的是（　　） A． B． C． D． 4．（2023•大连）如图所示的电路，闭合开关S，电压表无示数，说明电路中存在故障。此时，可以通过观察电流表来做进一步判断。已知故障发生在R1或R2上，下列判断正确的是（　　） A．若电流表有示数，则R1被短接 B．若电流表有示数，则R2断路 C．若电流表无示数，则R2被短接 D．若电流表无示数，则R1断路 5．（2023•辽宁）如图所示电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片由右向左最大范围内调节的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A1示数不变 B．电压表V示数变小 C．电流表A1示数与电流表A2示数之差变小 D．电压表V示数与电流表A1示数的乘积变大 6．（2023•辽宁）如图所示的电路，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从中点向左滑动。下列说法正确的是（　　） A．电流表A1的示数变大 B．电压表V的示数变大 C．电流表A1与电流表A2示数的差不变 D．电压表V与电流表A2示数的比值变小 7．（2022•大连）如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验原理是P＝UI B．滑动变阻器的作用是改变电源电压 C．多次测量取平均值是为了减小误差 D．实验结束，断开开关即可离开实验室 二．多选题（共11小题） （多选）8．（2024•辽宁）如图，电路中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R上标有“25Ω 1A”字样，灯泡L的额定电流为0.3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中，下列说法正确的是（　　） 电流I/A 0.30 0.25 0.20 0.12 电阻RL/Ω 10.0 8.0 7.5 5.0 A．滑片向右滑动，灯泡亮度增加 B．滑片在最右端时，灯泡的阻值是5Ω～7.5Ω之间的某值 C．当R接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为2.5V D．为使滑片在最左端时灯泡正常发光，应在电路中串联一个5Ω电阻 （多选）9．（2023•阜新）如图甲所示，电源电压恒为6V。灯泡L的规格为“6V，3.6W”，且电阻不随温度变化。闭合开关后，灯泡正常发光，当移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数发生变化，若其最小值如图乙所示，最大值为满刻度。下列说法正确的是（　　） A．图乙中电流表的示数为0.2A B．滑动变阻器连入电路的最小阻值为15Ω C．滑动变阻器连入电路的阻值变化量为12.5Ω D．此电路的最大功率为18W （多选）10．（2023•鞍山）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V，3W”字样（灯丝电阻不变），R0＝12Ω。闭合开关S，断开开关S1、S2，滑片P从b端向右滑到某一位置c时（图中未标出），灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，同时闭合开关S、S1和S2，滑片P从c向左滑到b端。两次电流表A的示数I随滑动变阻器阻值R变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻为12Ω B．电源电压为9V C．滑动变阻器的最大电阻为18Ω D．当S、S1和S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20W （多选）11．（2023•盘锦）如图所示电路，电源电压恒定不变，R1＝5Ω，滑动变阻器R2“□Ω，0.5A”（铭牌破损，最大阻值未知），灯泡的规格为“5V 2.5W”（忽略灯丝电阻的变化），电压表量程为“0～3V”。只闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片移至最左端，灯泡恰好正常发光。在保证各电路元件安全的前提下，以下说法正确的是（　　） A．电源电压是5V B．闭合S、S1、S2，R1的最大功率为1.25W C．通过调节开关的通断和滑动变阻器接入阻值，使R1的功率最小，且为0.05W，此时滑动变阻器接入阻值为60Ω D．闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，通电10s，整个电路电流最多做功15J （多选）12．（2023•丹东）如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．R1的最小电功率为1.6W C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω D．当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2：3 （多选）13．（2023•辽宁）如图所示电路，灯泡L1为“12V 12W”、灯泡L2为“12V 6W”，滑动变阻器的最大阻值为48Ω，电压表的量程为“0～15V”。只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L1正常发光。只闭合开关S2，保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列有关该电路说法正确的是（　　） A．电源电压为18V B．只闭合开关S1，当灯泡L1正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω C．只闭合开关S2，电压表示数的最大值为15V D．只闭合开关S2，电路总功率的变化范围为4.5W～9W （多选）14．（2023•锦州）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时，小灯泡正常发光；保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端。两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．定值电阻R2的阻值是10Ω B．电源电压是6V C．小灯泡的额定功率是3W D．滑动变阻器R1最大阻值是25Ω （多选）15．（2023•辽宁）如图所示电路，定值电阻R0为40Ω，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A。当滑动变阻器的滑片P在最右端时，先闭合开关S，电流表示数为0.1A，再闭合开关S1，电流表示数为0.2A。在保证电路元件安全的条件下，将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω～10Ω C．定值电阻R0的功率为0.8W D．通电1min，整个电路消耗的电能最多为120J （多选）16．（2022•大连）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。电流表的量程是“0～0.6A”，滑动变阻器的规格是“20Ω 2A”，小灯泡L的额定电流是0.5A。将滑片P移到阻值最大端，闭合开关S，发现两个电压表的指针偏转角度相同，如图乙所示。移动滑片P，当小灯泡L正常发光时，其中一个电压表的指针又偏转了13个小格。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电压表V2的示数始终是6V B．小灯泡L的额定功率是1.25W C．电路中最大功率是3.6W D．滑动变阻器电阻变化范围是7Ω～20Ω （多选）17．（2021•沈阳）如图所示，闭合开关后，当滑片向右移动时（不考虑温度对灯泡电阻的影响），下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表V1示数不变 C．电压表V1示数与电流表示数比值变大 D．电压表V2示数与电流表示数乘积变小 （多选）18．（2020•沈阳）如图所示，电源两端的电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从中点附近向左移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表V的示数变小 B．电流表A1的示数变小 C．电压表V与电流表A2的示数之比保持不变 D．滑动变阻器消耗的电功率一直在变大 三．填空题（共14小题） 19．（2023•阜新）如图所示是小新家中电能表上的信息，该电能表应接在 　 　V的电路中使用。若小新只让家中2000W的热水器工作15min，消耗的电能为 　 　J，此时电能表的示数变为 　 　kW•h。 20．（2023•盘锦）在图甲所示电路中，电源电压不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，R0是定值电阻，闭合开关S，则： ①温度升高时，电压表的示数 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； ②温度降低时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 21．（2023•丹东）小潘家的电能表上标着“3000revs/（kW•h）”。他将家里台式电脑单独接入电路，工作3min，电能表转盘转了30转，台式电脑消耗的电能为 　 　J，电功率为 　 　W。 22．（2023•辽宁）小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3，设计了如图甲所示电路，将电阻丝R3和 　 　（填“R1”或“R2”）分别放在如图乙所示的两个相同装置中，实验通过U形管中 　 　反映电阻丝产生热量的多少。通过实验分析可知，当电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 　 　。 23．（2023•辽宁）小平家5月份的电费为50元，当地电价为0.5元/kW•h，5月末他家的电能表示数如图，5月初电能表的示数应为 　 　kW•h。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过 　 　W。他单独使用电炖锅正常工作3min，电能表转盘转过160转，则电炖锅的额定功率为 　 　W。 24．（2023•辽宁）如图甲所示电路，电源电压为18V，电流表和电压表量程分别为0～0.6A、0～15V，滑动变阻器标有“？Ω 1A”。闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了这一过程中电流表示数与电压表示数关系图象如图乙；将电压表正确改接在A、B、C中的某两点间，闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了电压表示数与跟电压表并联元件的电阻关系图象如图丙。定值电阻的阻值为 　 　Ω，灯泡的额定功率为 　 　W，上述过程中滑动变阻器两端最大电压值为 　 　V。 25．（2023•锦州）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片从中点向右移动时，电流表A1示数 　 　，电压表V与电流表A2示数的比值 　 　。（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”） 26．（2023•辽宁）用如图所示的装置可探究电流产生热量与 　 　（填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为 　 　J。若将R3更换为10Ω的电阻，　 　（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。 27．（2023•辽宁）如图是小昊家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 　 　W。小昊将“220V 2400W”热水器单独接入电路正常工作10min，电能表转盘转了 　 　转，电能表示数变为 　 　kW•h。 28．（2023•辽宁）如图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动，直至灯泡正常发光，电流表示数和电压表示数关系图象如图乙所示，灯泡正常发光时，某块电表的示数恰好达到最大值；再断开S1，闭合S2，将滑片P调回至最右端，电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图象如图丙所示。则电源电压为 　 　V，变化过程中，灯泡的最小电阻为 　 　Ω，灯泡的额定功率为 　 　W。 29．（2022•沈阳）如图所示，完全相同的A、B两金属片浸入盐水的深度相同，a、b分别是A、B表面上两点，则a、b两点盐水的压强pa　 　pb（选填“大于”、“小于”或“等于”）；闭合开关后，小灯泡发光，通过灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从 　 　（选填“c到d”或“d到c”）。 30．（2022•沈阳）如图所示，电源电压保持不变，灯泡灯丝电阻保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中，电压表的示数将 　 　，电流表A2与电流表A1的示数差 　 　，电路的总功率 　 　（以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 31．（2021•沈阳）如图是定值电阻R与小灯泡L的电流随电压变化的图象。若将它们并联在电路中，当定值电阻R功率为0.4W时，通过定值电阻R和小灯泡L的电流之比为 　 　，若将它们串联在电路中，当电流为0.2A时，相同时间内，整个电路消耗的电能与小灯泡L消耗的电能之比为 　 　。 32．（2020•沈阳）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电路如图甲所示，多次改变电阻R的阻值，并记录对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。由图象可以得到电压表示数始终保持 　 　V不变；若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用，则通过它们的电流之比IA：IB＝　 　。 四．实验探究题（共11小题） 33．（2024•辽宁）某小组猜想电流与电压和电阻有关，现要探究电流与电压的关系。 （1）为探究电流与电压的关系，实验中应控制 　 　不变。 （2）该小组连接的部分电路如图所示，请用笔画线代替导线将电路补充完整（导线不能交叉）。 （3）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最 　 　端。 （4）试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障，闭合开关，保持导线ab的a端不动，将b端依次接到A、B和C接线柱，电压表的指针均偏转，电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障，则发生的故障是 　 　。 （5）排除故障后，闭合开关，通过移动 　 　的位置改变电阻两端的电压，测量电阻两端的电压U和对应的电流I，记录的实验数据如表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80 电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 分析表格中的数据，发现电压与其对应电流的比值 　 　，从而得出结论：　 　。 34．（2023•阜新）请你和小新一起完成“伏安法测电阻”的实验。选用的器材有：电源、电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和若干导线。 （1）在图甲中，以画线代替导线将滑动变阻器连入电路中。滑动变阻器的作用是 　 　。 （2）连接电路时，小新刚一“试触”就发现电流表指针迅速摆到最大位置，其原因可能是①　 　②　 　。 （3）实验过程中，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示数为0.3A，此时待测电阻的阻值为 　 　Ω。 （4）善于探究的你发现用图丙所示方法也能测出Rx的阻值（滑动变阻器的最大阻值为RP），测量步骤如下： ①将滑动变阻器滑片P滑到A端，闭合开关S，读出电压表的示数U1； ②　 　； ③被测电阻Rx＝　 　（用物理量符号表示）。 35．（2023•鞍山）小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，电压为3V的电源以及规格为“10Ω，0.5A”的滑动变阻器等器材，来“探究电流与电阻的关系”。 （1）他首先将5Ω的电阻接入了图甲的电路中，检查时发现电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）电路正确连接后，闭合开关时发现，此时电压表和电流表均无示数，他判断产生此现象的原因是 　 　（选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为 　 　V； （3）当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，需向 　 　（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片。分别将5Ω和10Ω的电阻接入电路，在电压表示数不变的情况下，滑动变阻器消耗的电功率之比为 　 　； （4）如果只利用现有器材，让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压应控制在2V～　 　V之间； （5）小明按上述方法，更换不同阻值的电阻进行了多次实验后，得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 　 　。 （6）完成上面实验后，小明又设计了图丙所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为7V，R0的阻值为10Ω，请完成以下实验步骤： ①开关S和S1闭合、S2断开，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S和S2闭合、S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器的滑片移到最 　 　（选填“左”或“右”）端，此时电压表示数为5V，电路中的电流为 　 　A； ③小灯泡正常发光时的电阻RL＝　 　Ω。（结果保留一位小数） 36．（2023•盘锦）在“测量小灯泡电阻”的实验中，电源电压恒定，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线按要求将甲图连接完整（向左移动滑片P时电流表示数变大，导线不交叉）。 （2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，发现电流表有示数，电压表无示数，原因可能是小灯泡 　 　（选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为 　 　V。 （4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，根据实验数据绘制了如图丙所示的I﹣U图象。由图象可知： ①小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω。 ②小灯泡灯丝电阻随温度升高而 　 　。 （5）若要测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率，电源电压为U且保持不变，定值电阻R1阻值已知。下列电路能够实现的是 　 　（填写字母）。 A.只有① B.只有② C.①② 37．（2023•丹东）在“探究电流与电压的关系”实验中，小潘设计并连接了如图甲所示的电路。 （1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 　 　端。（选填“左”或“右”） （2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻 　 　。（选填“断路”或“短路”） （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 　 　A。 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如下表。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 电流I/A 0.16 0.22 0.28 分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 　 　。 （5）同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验，得到两个电阻的I﹣U图象，如图丙所示。由图象可知R1　 　R2。（选填“＞”“＜”或“＝”） （6）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为 　 　。 38．（2023•丹东）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小潘选用的小灯泡L的额定电压为2.5V。 （1）小潘设计了如图甲所示的电路图，连接好电路后，闭合开关S，发现电流表的指针向左偏转，如图乙所示，其原因是 　 　。 （2）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所示，为 　 　V，要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向 　 　（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 　 　W。 （3）实验结束后，小潘认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源（电压恒为8V）、一个额定电压为6V的小灯泡L1和一个阻值为20Ω的定值电阻R0等器材，设计了如图丁所示的电路，并完成了实验。实验过程如下： ①断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为 　 　V，小灯泡L1正常发光； ②断开开关S2，闭合开关S、S1，保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V； ③小灯泡L1的额定功率为 　 　W。 39．（2023•辽宁）小宋在探究电流与电压的关系时，所选的电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为5Ω，连接如图甲所示电路，进行如下操作： （1）将滑动变阻器的滑片调至最 　 　端，闭合开关，会发现 　 　表无示数，经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。 （2）改正电路后，闭合开关，电流表示数为0.1A，电压表指针位置如图乙所示，示数为 　 　V。滑动变阻器的最大阻值 　 　Ω。 （3）调节滑动变阻器的滑片，再进行四次实验，读取每次电流表、电压表示数，将数据填在如下表格中。分析数据可得出：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 　 　。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1 1.5 2 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （4）完成上述实验后，为了测量额定电流为0.25A灯泡正常发光时的电阻，小宋设计了如图丙所示的部分电路。电源电压未知且恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω。请完成下面的实验步骤： ①补全电路：请在图中虚线框a、b两处补画出定值电阻R0和被测灯泡的元件符号，按电路图正确连接电路； ②使灯泡正常发光：只闭合开关S，　 　（写出你的操作）； ③测量灯泡的额定电压：保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，电压表示数为5V，接着将滑片调至最 　 　端，电压表示数为6V； ④计算灯泡正常发光时的电阻：RL＝　 　Ω。 40．（2023•锦州）小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。 （1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确； （2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 　 　（选填“左”或“右”）端； （3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 　 　（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数； （4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是 　 　（写出一条即可）； （5）完成实验探究后，小明得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　 　。 （6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　 　V时，小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V； ③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V； ④小灯泡的额定功率P额＝　 　W。 41．（2023•辽宁）小硕同学使用可调电压的电源，四个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω）、电压表、电流表、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的关系”。 （1）小硕连接如图甲所示电路，检查电路发现有一条导线连接错误，请在图甲中错误导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2）改正电路，闭合开关前将滑动变阻器滑片滑至最 　 　（填“左”或“右”）端。闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻发生 　 　（填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后，当接入5Ω定值电阻时，调节滑动变阻器的滑片到某位置，电流表的示数如图乙所示为 　 　A。依次更换定值电阻进行实验，当接入20Ω电阻时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持 　 　V不变，滑动变阻器恰好达到最大阻值，则可知电源电压为 　 　V。 （4）将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时，为完成实验，应该将电源电压调 　 　（填“大”或“小”），使电压表示数恢复到控制电压。通过分析实验数据得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　 　比。 （5）小硕在完成上述实验后，想测量小灯泡两端电压为U0（U0＜U额）时的电阻。他取来一个小灯泡L，已知其额定电压为U额、额定电流为I额，连接了如图丙所示电路。已知定值电阻阻值为R0，电源电压未知。请完成下列实验步骤： ①只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为 　 　时，小灯泡L正常发光； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U1。接着调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为 　 　，则小灯泡L两端电压达到U0； ③接着断开开关S2，闭合开关S1，读出电压表示数为U2； ④小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式为R＝　 　（用所测物理量字母和已知物理量字母表示）。 42．（2022•大连）某同学在探究“串联电路电流的特点”时，将两个规格不同的小灯泡L1、L2串联起来，实验电路图如图甲所示。 （1）根据实验电路图，用笔画线将图乙中的实物连接起来，电流表测A处电流。 （2）该同学连接好电路后，用开关“试触”观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧，则他连接的电路存在的问题是 　 　。 （3）正确连接电路后，闭合开关S，发现L1灯不发光，L2灯发光。该同学猜想可能是L1灯被短接了。他拿来一根导线进行检验，根据看到的现象判断出他的猜想是错误的。 ①请写出他检验时的做法及观察到的现象。 做法：　 　。 现象：　 　。 ②请你对L1灯不发光提出一个合理的猜想：　 　。 43．（2022•沈阳）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 　 　； A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电压表断路 （2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 　 　W； （3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下： ①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2，则R1＝　 　；（用U1、U2和R0表示） ②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；（U额为已知量，表示小灯泡的额定电压） ③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则P额＝　 　。（用U额、U1、U2、U3和R0表示） 五．解答题（共2小题） 44．（2021•沈阳）在“伏安法测电阻”的实验中： （1）图1甲是小明连接的实物电路，请指出他在元件使用要求上存在的明显错误是 　 　； （2）小明纠正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当两只电表示数如图1乙所示时，可计算出待测电阻的阻值R＝　 　Ω； （3）小丽在设计实验时，计划测量三组数据，她设计三次实验的目的是 　 　，从而使测量结果更精确。小丽实际操作时，按照自己连接的电路，得到如下表的数据： 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 0.1 2 1.5 0.14 3 1 0.18 分析表格中的数据，可判断出她是根据图2中的 　 　电路图连接实物的。 （4）输电线易在自然灾害中发生故障，确定故障位置十分重要。小明和小丽同学利用所学知识，来体验确定发生短路故障位置的过程。他们用两根完全相同的直电阻丝AB和CD模拟输电线，如图3所示，MM'为短路位置，且电阻丝长度AM＝CM'。他们在电阻丝左侧安装检测电路，电压表并联在A、C两点间。电源电压已知为U，定值电阻阻值已知为R0，线路中其余导线电阻忽略不计。闭合开关，记下电压表示数为U1，则可计算出短路位置到A、C间电阻丝的电阻值，再根据该电阻丝每米的电阻值，便可计算出发生短路的位置到A、C的距离了。请用测量量和已知量的字母表示出图3中A点到M点间电阻丝的阻值表达式为 　 　。 45．（2021•沈阳）据《周礼》记载，早在西周时期，我国古人就发明了一种可以给食物保鲜的容器，叫冰鉴。它的结构很简单，剖面示意图如图甲所示，在外部容器内装入冰块，把要保鲜的食物放入内部容器，利用冰块 　 　（填物态变化名称）吸热的原理，达到给食物保鲜的目的。这也是我国古代人民智慧的一种体现。随着科技的不断发展，现代制冷设备种类很多，其中电冰箱已走进千家万户。 （1）如图乙所示，电冰箱的制冷原理是利用制冷剂在冰箱冷冻室和冷凝器的管子里循环，把冰箱内的“热”搬运到冰箱外，起到制冷的作用。为了把冰箱中的“热”搬出去，制冷剂需要在 　 　（选填“冷冻室”或“冷凝器”）的管子中液化。 （2）传统的电冰箱使用的制冷剂是氟利昂R12。这种制冷剂如果泄漏到大气中，会破坏大气层中的臭氧层，一方面会导致太阳光中的 　 　外线照射过强，容易引起皮肤癌，另一方面会造成一定程度的环境问题。人们经过进一步研究采用新型物质作为冰箱的制冷剂，从而缓解环境问题。 （3）小明研究自己家的电冰箱，发现电冰箱内有个照明灯，打开电冰箱门灯亮，关闭电冰箱门灯不亮，而电动压缩机自动启动或停止工作不受打开或关闭电冰箱门的影响。由此他判断电动压缩机和照明灯是 　 　联的。 （4）小明了解电冰箱电路后，激发了设计电路的热情。他想设计一个多挡位电热毯的电路，如图所示，R是电热毯用来加热的电热丝，R0是定值电阻（只起分压作用），当开关S分别与触点1、2、3接触时，可实现“断电”、“睡眠（低温）”和“高温”的三种功能切换。请在图中补全小明设计的电路。 （5）小明思考上面设计的电路，觉得睡眠时持续通电浪费电能，联想到家庭电路提供的是交流电，电流方向是周期性变化的，他打算增加一个电子元件连接到电路中，使电热丝通电、断电交替进行，达到在睡眠挡位电热丝通电时间减半的目的，从而节约电能。请写出小明所选用的是哪种电子元件如何连接到电路中的：　 　。这种方法是否可行，他将继续探索。 六．计算题（共12小题） 46．（2024•辽宁）如图，甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体，甲、乙中都有一段电阻丝，R1＝5Ω，R2＝10Ω。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为29℃，求： （1）R2两端的电压； （2）R2的电功率； （3）电流通过R1产生的热量； （4）液体的比热容（不计热量损失）。 47．（2023•阜新）小新家使用的电饭锅有加热和保温两种挡位，其内部简化电路如图所示。米饭煮熟后，开关S1自动断开，同时开关S2自动闭合，指示灯亮，电饭锅处于保温状态。电饭锅加热挡功率为1100W，R2阻值为1075Ω。求： （1）电饭锅将0.5kg米饭，从20℃加热到100℃，米饭吸收的热量是多少？[米饭的比热容c＝4×103J/（kg•℃）] （2）加热电阻R1的阻值是多少？ （3）若指示灯两端的电压为5V，通过R2的电流是多少？小灯泡的实际功率是多少？ 48．（2023•鞍山）中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅，其电路简图如图乙所示，通过开关S1和S2的不同接法组合，可以实现三挡加热功能，其中定值电阻R1、R2都是发热电阻，其部分参数如下表所示。[已知ρ药液＝1.0×103kg/m3，c药液＝4.2×103J/（kg•℃）]求： 额定电压/V 220 额定功率/W 高温挡880 中温挡440 低温挡 _____ （1）锅中的1L药液从25℃加热到35℃，中药液吸收的热量； （2）低温挡的功率； （3）若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热110s，实际消耗的电能为4×104J，则此时电路的实际电压。 49．（2023•盘锦）如图所示电路，电阻R1为10Ω，电源电压为12V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值为40Ω。闭合开关S，求： （1）通过R1的电流； （2）当干路电流为2A时，滑动变阻器R2消耗的功率； （3）整个电路在100s内产生的最少热量。 50．（2023•丹东）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R1、R2均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制。已知低温挡电阻R1＝110Ω，中温挡功率为880W。求： （1）电热锅低温挡工作时的电功率； （2）电热锅中温挡工作时的电流； （3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。[不计热量损失，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] 51．（2023•丹东）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求： （1）小灯泡L的电阻； （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。 52．（2023•大连）如图是某品牌家用电炒锅的简化电路，电源电压为220V，R1、R2是发热电阻，R2的阻值为88Ω。开关S接a时为高温挡，高温挡功率为2200W；开关S接b时为低温挡。试求： （1）电阻R1的阻值是多少？ （2）低温挡工作时电路中的电流是多少？ （3）低温挡工作5min电流做的功是多少？ 53．（2023•辽宁）如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、R1、R2均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W～100W，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）电热毯在恒温挡时的电流； （2）可变电阻R的最大阻值； （3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。 54．（2023•锦州）小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如表所示，其简化电路如图甲所示，R1、R2均为电热丝（阻值不随温度变化）。求： ××牌电烤箱 额定电压：220V 额定加热功率：1210W 额定保温功率：110W （1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流？ （2）电热丝R2的阻值？ （3）傍晚用电高峰期，小明想测量电烤箱在工作时的实际电压，于是他断开了家中其他用电器，仅让电烤箱在加热状态下工作，1min内如图乙所示的电能表转盘转了50r，则电烤箱两端的实际电压是多少？ 55．（2023•辽宁）作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。[c中药取4.0×103J/（kg•℃）]求： （1）中药壶在文火状态下的电流； （2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量； （3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。 56．（2022•大连）如图是某电热锅内部简化电路图，电源电压恒为220V，R1、R2是电热丝，R1的阻值为55Ω。开关S、S1同时闭合时是高温挡；只闭合开关S时是低温挡，低温挡功率为440W。试求： （1）低温挡工作时的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）高温挡工作5min，消耗的电能是多少？ 57．（2021•沈阳）如图所示电路，电源电压保持不变。灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2标有“18Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求： （1）灯泡L的电阻。 （2）当开关S1、S2都闭合，且滑片P移到a端时，灯泡L恰好正常发光，此时电流表的示数。 （3）当开关S1闭合、S2断开，且滑片P移到b端时，通电10s，电流通过滑动变阻器R2产生的热量。 七．综合能力题（共3小题） 58．（2024•辽宁）生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。 请结合上述信息完成下面的问题： （1）无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、　 　的实像，监控画面信号通过 　 　波传回控制中心。 （2）振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 　 　（填简单机械名称）。 （3）垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 　 　（填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。 （4）浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是15cm2。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器RP接入电路的阻值应为 　 　Ω（电源电压恒为9V，ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不考虑水流的影响）。 （5）为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议：　 　。 59．（2023•大连）在“探究导体中的电流与电压的关系”的实验中，所用的器材有：定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、干电池、开关、导线等。 （1）甲小组同学连接的电路如图所示。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至 　 　（选填“a”或“b”）端，并检查电流表、电压表的指针是否 　 　。 （2）他们设计的实验表格如表： 电阻R＝10Ω 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I 请指出表格设计的不规范之处：　 　。 （3）乙小组同学不用滑动变阻器，通过改变干电池节数来改变电阻两端电压（每节干电池的电压为1.5V），他们选用的电阻上标有“5Ω 1.5A”字样。当串联六节干电池进行实验时，竟闻到焦糊味，发现是电阻温度过高了。请你用初中物理知识分析说明电阻温度过高的原因。 　 　。 60．（2022•沈阳）小雨家买了一台储水式电热水器。外观如图甲所示，图乙是热水器剖视图。热水器的内胆是密封的，里面有两个通到外部的水管，a是热水出水管，b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管。 （1）关于电热水器下列说法中正确的是 　 　； A．电源指示灯发出的红光是红外线 B．电加热管通电时电能转化为内能 C．电加热管里电阻丝用电阻小、熔点低的材料制成 （2）电热水器要使用三脚插头，是为了使电热水器的金属外壳与 　 　相连； （3）如图甲所示，在热水管和冷水管交会处安有一个水龙头。水龙头的手柄做的较长，这个水龙头的手柄相当于一个 　 　（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆； （4）电热水器内胆充满水后才能通电加热。电加热管周围的水吸收热量温度升高，水的体积膨胀，密度变 　 　； （5）为了防止电热水器漏电，电热水器生产厂家利用自来水导电能力差的特性，发明了一种“防电墙”技术。即用一段空心绝缘管替换一段热水出水管。通过改变此管的内径和长度来改变管内水的电阻的大小。如图丙所示，四个用同种材料制成的空心绝缘管，A和B内径相同，C和D内径相同，A、B的内径大于C、D的内径。为了增大流经空心绝缘管内水的电阻，减小漏电电流，如果你是设计师，会选用图丙中的 　 　绝缘管； （6）电热水器面板上有两个控制开关S1、S2，两个电加热管分别用R1、R2表示，要求S1单独控制R1，S2单独控制R2，两个开关同时闭合时R1与R2同时加热。请你在图丁中，用笔画线代替导线，补全开关控制电加热管的电路，且符合安全用电的原则。 1．某学习小组连接了如图所示的实物电路，闭合开关，移动滑片P的过程中，关于电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2以及灯泡的亮度，可能出现的现象是（　　） A．I1变大，I2变小，灯泡亮度不变 B．I1变小，I2变大，灯泡亮度变暗 C．I1变小，I2变小，灯泡亮度不变 D．I1变大，I2变大，灯泡亮度变亮 2．“践行低碳环保，倡导绿色出行”，某地引进一批纯电动公共汽车。纯电动公共汽车的前后两门（电路开关）中任意一个门没有关闭好，电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．U形管液面高度变化是因为U形管中液体的热胀冷缩 B．图甲所示的装置只能用来探究电流通过电阻产生的热量跟电阻大小的关系 C．图乙装置实验时若右侧U形管中液面的高度没有变化，一定是右侧盒内电阻短路 D．通电后，乙图中左右容器中电阻产生的热量之比是4：1 4．如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时，下列说法正确的是（　　） A．光敏电阻R的阻值减小 B．电流表的示数增大 C．电压表的示数增大 D．电压表与电流表示数之比变小 5．小辉用如下器材测量小灯泡的电阻：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、稳压电源3V、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。实验电路如图甲所示，根据实验数据描点连线绘制的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成实验电路的连接（要求滑片向左滑动时，电压表示数变小，导线不交叉）； （2）连接电路时，开关处于 　 　状态；为保证实验顺利进行，应选用规格为 　 　（填选项字母）的滑动变阻器； A．“10Ω，0.5A” B．“50Ω，0.5A” C．“100Ω，0.2A” （3）若电路连接完整后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是小灯泡 　 　（选填“断路”或“短路”）； （4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电压表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动； （5）本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 　 　（填选项字母）； A．测量定值电阻的阻值 B．用刻度尺测量铅笔的长度 C．探究电流与电压和电阻之间关系 （6）由图乙可知，当滑动变阻器接入不同阻值时，若灯泡的功率之比为1：2，滑动变阻器接入电路的电阻之比为 　 　； （7）小辉还发现，灯泡两端电压不变的情况下，用久了的小灯泡，发光亮度比新的小灯泡暗，请用所学知识加以解释？　 　。 6．如图是小明设计的探究焦耳定律的实验装置图： （1）如图所示实验装置，通过观察 　 　来比较电流通过电阻产生电热的多少。这种探究问题的方法叫 　 　法。 （2）若观察甲、乙两实验装置，可以得出的结论是：　 　。 （3）若观察乙、丙两实验装置，通过电阻R2的电流 　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）通过电阻R3的电流。这是在探究电流通过导体产生热量多少与 　 　的关系。 （4）若观察甲、丙两实验装置，会发现 　 　（填“R1”或“R3”）电阻丝产生的热量更多，由这一现象可知 　 　（填“电流”或“电阻”）对电热的影响更大。 7．景萱在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω，1A”，连接电路如图甲所示。 （1）电路连接时，景萱需要 　 　开关； （2）为了使滑片右移时灯的亮度变亮，请你帮景萱用笔画代替导线连接好图甲中的电路； （3）连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，同时发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 　 　； （4）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数如图乙所示，想使小灯泡正常发光，则应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动一些； （5）完成了上述的实验后，景萱还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率，但发现电流表损坏。景萱利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，并操作如下： ①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关 　 　，读出电压表示数为U2； ③小灯泡的额定功率P额＝　 　 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 电学综合（解析版） 一．选择题（共7小题） 1．（2024•辽宁）手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（　　） A．开关和电动机是并联的 B．导线通常用半导体材料制成 C．电池的作用是为电动机提供电能 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 【答案】C 【解答】解：A、由图知开关、电动机和电源依次连接，是串联的，故A错误； B、常用的导线的材料是铜和铝，铜和铝是导体，故B错误； C、提供电能的装置是电源，所以电池的作用是为电动机提供电能，故C正确； D、电源外部，电流是从正极出发经电动机回到负极，故D错误。 故选：C。 2．（2023•鞍山）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动，下列分析判断正确的是（　　） A．电流表A1和电流表A2示数均变小 B．电压表V与电流表A2的示数乘积变大 C．电流表A与电流表A1的示数之差保持不变 D．电压表V与电流表A1的示数之比保持不变 【答案】C 【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电压表V测电源两端的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流。 由电源电压保持不变可知，滑片移动时电压表V的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过R2支路的电流不变，即电流表A2的示数不变，电压表V与电流表A2的示数乘积不变，故B错误； 将滑动变阻器的滑片向右缓慢移动，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过变阻器支路的电流变小，即电流表A1的示数变小，所以电压表V与电流表A1的示数之比变大，故AD错误； 由于电流表A与电流表A1的示数之差就是通过定值电阻R2的电流，由于通过R2支路的电流不变，所以电流表A与电流表A1的示数之差不变，故C正确。 故选：C。 3．（2023•大连）下列各电路中，电源电压不变。先闭合开关S，再闭合开关S1，电流表示数不变的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解： A.当S闭合时，电阻R1和电阻R2串联，根据欧姆定律，此时电流表示数I＝；再闭合S1后，R2被短路，只有R1接入电路，此时电流表示数I＝，S1断开前后电流表示数不等，发生了变化，故A错误。 B.当S闭合时，电阻R1和电阻R2并联，由于S1断开，电阻R1支路断路，电流表测通过R1的电流，电流表示数为0；再闭合S1后，电阻R1支路连通，此时电流表示数I＝，S1断开前后电流表示数不等，发生了变化，故B错误。 C.当S闭合时，电阻R1和电阻R2并联，电流表测通过R2的电流，由于S1断开，电阻R1支路断路，此时电流表示数I＝；再闭合S1后，电阻R1支路连通，并联电路各支路电压相等且等于电源电压，故R2两端电压为U，此时电流表示数I＝，S1断开前后电流表示数不变，故C正确。 D.当S闭合时，电阻R1和电阻R2并联，电流表测干路电流，由于S1断开，电阻R1支路断路，此时电流表示数I＝；再闭合S1后，电阻R1支路连通，电流表示数I等于两支路电流之和，故电流表示数I＝I1+I2＝+，S1断开前后电流表示数不等，故D错误。 故选：C。 4．（2023•大连）如图所示的电路，闭合开关S，电压表无示数，说明电路中存在故障。此时，可以通过观察电流表来做进一步判断。已知故障发生在R1或R2上，下列判断正确的是（　　） A．若电流表有示数，则R1被短接 B．若电流表有示数，则R2断路 C．若电流表无示数，则R2被短接 D．若电流表无示数，则R1断路 【答案】D 【解答】解：由图可知，电阻R1与电阻R2串联，电压表测量电阻R2两端的电压，电流表测量电路中的电流， A．若R1被短接，则电流表和电压表都有示数，故A不符合题意； B．若R2断路，电流表无示数，故B不符合题意； C．若R2被短接，则电压表无示数，电流表有示数，故C不符合题意； D．若R1断路，电流表和电压表都没有示数，故D正确。 故选：D。 5．（2023•辽宁）如图所示电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片由右向左最大范围内调节的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A1示数不变 B．电压表V示数变小 C．电流表A1示数与电流表A2示数之差变小 D．电压表V示数与电流表A1示数的乘积变大 【答案】D 【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测灯泡支路的电流，电压表测电源的电压； 闭合开关S，当滑动变阻器的滑片从右端向左移动的过程中，由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故B错误； 滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大，由于电流表A1示数与电流表A2示数之差就是通过滑动变阻器的电流，所以电流表A1示数与电流表A2示数之差变大，故C错误； 并联电路各支路互不影响，所以通过灯泡的电流不变，电流表A2示数不变； 根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，电流表A1示数变大，故A错误； 电压表示数不变，电流表A1示数变大，则电压表V示数与电流表A1示数的乘积变大，故D正确。 故选：D。 6．（2023•辽宁）如图所示的电路，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从中点向左滑动。下列说法正确的是（　　） A．电流表A1的示数变大 B．电压表V的示数变大 C．电流表A1与电流表A2示数的差不变 D．电压表V与电流表A2示数的比值变小 【答案】C 【解答】解：由电路图可知，两电阻并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测滑动变阻器支路的电流； 电源的电压保持不变，移动滑片时，电压表V的示数不变，故B错误； 并联电路中各支路独立工作、互不影响，移动滑片时，通过定值电阻的电流不变； 将滑动变阻器的滑片由中点向左移动过程中，接入电路中的电阻变大，根据I＝可知，该支路的电流变小，即电流表A2的示数变小； 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流变小，即电流表A1的示数变小，故A错误； 电流表A1与电流表A2示数的差等于通过定值电阻的电流，则电流表A1与电流表A2示数的差值不变，故C正确； 电压表的示数不变，电流表A2的示数变小，电压表V与电流表A2示数的比值变大，故D错误。 故选：C。 7．（2022•大连）如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验原理是P＝UI B．滑动变阻器的作用是改变电源电压 C．多次测量取平均值是为了减小误差 D．实验结束，断开开关即可离开实验室 【答案】C 【解答】解：A、在伏安法测电阻的实验中，用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，故伏安法测电阻的实验原理是R＝，故A错误； B、在伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器一方面可以保护电路，另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端电压，故B错误； C、在伏安法测电阻的实验中，为了减小误差应多次测量取平均值，故C正确； D、实验结束，应断开开关，拆除电路连接，整理完器材方可离开实验室，故D错误。 故选：C。 二．多选题（共11小题） （多选）8．（2024•辽宁）如图，电路中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R上标有“25Ω 1A”字样，灯泡L的额定电流为0.3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中，下列说法正确的是（　　） 电流I/A 0.30 0.25 0.20 0.12 电阻RL/Ω 10.0 8.0 7.5 5.0 A．滑片向右滑动，灯泡亮度增加 B．滑片在最右端时，灯泡的阻值是5Ω～7.5Ω之间的某值 C．当R接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为2.5V D．为使滑片在最左端时灯泡正常发光，应在电路中串联一个5Ω电阻 【答案】BCD 【解答】解：A、闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变小，根据串联电路电流特点可知通过灯泡的电流变小，则灯泡变暗，故A错误； B、滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的最大阻值为25Ω，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流小于＝＝0.18A， 根据表中数据作出该灯泡大致的I﹣U图像，此时变阻器接入电路的最大阻值为25Ω（相当于一个定值电阻），也作出该电阻的I﹣U图像，如下图所示： 由图像可知，当电路中电流为0.15A时，灯泡的电压约为0.75V，变阻器的电压约为3.75V，则0.75V+3.75V＝4.5V（等于电源电压），满足串联电路的电流、电压特点，所以变阻器接入电路的最大阻值为25Ω时，电路中的电流约为0.15A， 由表中数据可知电路中的电流为0.15A时，灯泡的阻值是5Ω～7.5Ω之间的某值，故B正确； C、当R接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为2.5V，根据欧姆定律可知通过电路的电流：I＝＝＝0.25A， 由表格数据可知灯泡两端的电压为UL＝IRL＝0.25A×8Ω＝2V， 根据串联电路电压规律可知U＝UV+UL＝2.5V+2V＝4.5V，故C正确； D、灯泡正常发光时灯泡两端的电压：UL′＝ILRL′＝0.3A×10Ω＝3V， 为使滑片在最左端时灯泡正常发光，需串联的电阻的阻值：R0＝＝＝5Ω，故D正确。 故选：BCD。 （多选）9．（2023•阜新）如图甲所示，电源电压恒为6V。灯泡L的规格为“6V，3.6W”，且电阻不随温度变化。闭合开关后，灯泡正常发光，当移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数发生变化，若其最小值如图乙所示，最大值为满刻度。下列说法正确的是（　　） A．图乙中电流表的示数为0.2A B．滑动变阻器连入电路的最小阻值为15Ω C．滑动变阻器连入电路的阻值变化量为12.5Ω D．此电路的最大功率为18W 【答案】CD 【解答】解：A、灯泡和滑动变阻器并联接入电路，小灯泡正常发光，电流IL＝＝＝0.6A，电流表测的电流为干路电流，高于0.6A，所以图乙电流为1A，故A错误； BC、图乙电流为1A，通过滑动变阻器的电流I1＝I﹣IL＝1A﹣0.6A＝0.4A，此时变阻器电阻R1＝＝＝15Ω， 当电流表满偏时，电流为3A，通过滑动变阻器的电流I1＝I′﹣IL＝3A﹣0.6A＝2.4A，此时变阻器电阻R′1＝＝＝2.5Ω， 滑动变阻器连入电路的最小阻值为2.5Ω，滑动变阻器连入电路的阻值变化量为15Ω﹣2.5Ω＝12.5Ω，故B错误，C正确； D、当电流表满偏时，电流为3A，电路的功率最大，P＝UI′＝6V×3A＝18W，故D正确。 故选：CD。 （多选）10．（2023•鞍山）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V，3W”字样（灯丝电阻不变），R0＝12Ω。闭合开关S，断开开关S1、S2，滑片P从b端向右滑到某一位置c时（图中未标出），灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，同时闭合开关S、S1和S2，滑片P从c向左滑到b端。两次电流表A的示数I随滑动变阻器阻值R变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻为12Ω B．电源电压为9V C．滑动变阻器的最大电阻为18Ω D．当S、S1和S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20W 【答案】ACD 【解答】解：A、灯泡L标有“6V，3W”字样（灯丝电阻不变）， 由电功率P＝UI＝可知： 灯泡的电阻RL＝＝＝12Ω，故A正确； B、闭合开关S，断开开关S1、S2，灯泡L阻值12Ω和滑动变阻器串联接入电路，电流表测量电路电流，保持滑片P的位置不变，同时闭合开关S、S1和S2，定值电阻R0＝12Ω和滑动变阻器并联接入电路，电流表测量电路电流，可知在滑片滑动过程中，由并联电路的电阻特征可知串联电路的总电阻（在对应的滑片一定时的阻值）大于并联电路的总电阻，电流表的示数在第一步操作时的电流较小，对应图乙中下部分曲线， 由欧姆定律I＝和串联电路电压规律可知： 当闭合开关S，断开开关S1、S2，滑片P在b端阻值最大处时，电路电流最小为0.4A， 电源电压U＝U滑+UL＝0.4A×Rmax+0.4A×12Ω ① 当闭合开关S，断开开关S1、S2，滑片P在c处时，灯泡恰好正常发光，电路电流为I额＝＝＝0.5A， 电源电压U＝U滑+UL＝0.5A×Rc+6V ② 保持滑片P的位置不变，同时闭合开关S、S1和S2，滑片P从c向左滑到b端时，由并联电路的电流规律可知，R0为定值电阻，所在支路电流不变，当滑动变阻器在滑动过程中阻值最小时即在c处时，干路电路最大为2A，由I总＝I滑+I，可得： I总＝+即2A＝U（） ③ 将②代入③可得：Rc＝12Ω， 将Rc＝12Ω代入②可得：电源电压U＝12V，故B错误； C、将电源电压U＝12V代入①可得，Rmax＝18Ω，故C正确； D、当S、S1和S2都闭合时，电阻R0＝12Ω和滑动变阻器并联接入电路，电流表测量电路电流，R0为定值电阻，所在支路电流不变， 由电功率P＝UI和并联电路电流规律可知，在电源电压U一定时，电路中电路最小时，电路消耗总功率电小，即滑动变阻器在b端时并联电路总电流最小， 电路消耗总功率最小为：P＝UImin＝U（）＝12V×（）＝20W，故D正确。 故选：ACD。 （多选）11．（2023•盘锦）如图所示电路，电源电压恒定不变，R1＝5Ω，滑动变阻器R2“□Ω，0.5A”（铭牌破损，最大阻值未知），灯泡的规格为“5V 2.5W”（忽略灯丝电阻的变化），电压表量程为“0～3V”。只闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片移至最左端，灯泡恰好正常发光。在保证各电路元件安全的前提下，以下说法正确的是（　　） A．电源电压是5V B．闭合S、S1、S2，R1的最大功率为1.25W C．通过调节开关的通断和滑动变阻器接入阻值，使R1的功率最小，且为0.05W，此时滑动变阻器接入阻值为60Ω D．闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，通电10s，整个电路电流最多做功15J 【答案】BCD 【解答】解：A、由图可知，只闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片移至最左端，R1与灯泡L串联； 根据题意可知，灯泡正常发光，根据串联电路的电流特点和P＝UI可知，电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A， 由I＝可知，R1两端的电压：U1＝IR1＝0.5A×5Ω＝2.5V 根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U1+UL＝2.5V+5V＝7.5V，故A错误； B、闭合S、S1、S2，R1和滑动变阻器串联，灯泡L被短路，电压表测量R1两端的电压； 根据电压表量程可知，R1两端的最大电压U1大＝3V， 电路中的最大电流：I1大＝＝＝0.6A， 根据滑动变阻器的规格可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A， 所以电路中的最大电流：I大＝0.5A， R1的最大功率：P＝I大2R＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W，故B正确； C、当只闭合开关S，R1、灯泡L与滑动变阻器串联； 由P＝I2R可知，此时电路中的最小电流：I小＝I1小＝＝＝0.1A， 由I＝可知，电路中的最大电阻：R总＝＝＝75Ω， 灯泡L的电阻：RL＝＝＝10Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝R总﹣R1﹣RL＝75Ω﹣5Ω﹣10Ω＝60Ω，故C正确； D、闭合S、S2，断开S1，R1、灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量R1与灯泡的电压之和； 根据电压表量程可知，电压R1与灯泡的最大总电压为U′＝3V， 根据串联电路的电阻特点可知，R1与灯泡的总电阻：R′＝R1+RL＝5Ω+10Ω＝15Ω， 电路中的最大电流：I′＝＝＝0.2A， 整个电路电流最多做功：W＝UI′t＝7.5V×0.2A×10s＝15J，故D正确。 故选：BCD。 （多选）12．（2023•丹东）如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．R1的最小电功率为1.6W C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω D．当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2：3 【答案】ACD 【解答】解：A、由图可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压：U＝I最大R1＝0.8A×10Ω＝8V，故A正确； BC、由图可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，则P最小＝R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W，故B错误、C正确； D、当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，则R1与R2的电功率之比为：＝＝＝＝，故D正确。 故选：ACD。 （多选）13．（2023•辽宁）如图所示电路，灯泡L1为“12V 12W”、灯泡L2为“12V 6W”，滑动变阻器的最大阻值为48Ω，电压表的量程为“0～15V”。只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L1正常发光。只闭合开关S2，保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列有关该电路说法正确的是（　　） A．电源电压为18V B．只闭合开关S1，当灯泡L1正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω C．只闭合开关S2，电压表示数的最大值为15V D．只闭合开关S2，电路总功率的变化范围为4.5W～9W 【答案】ABD 【解答】解：A、只闭合开关S1，灯泡L1与滑动变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压； 滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L1正常发光，说明此时U1＝12V， 则电源电压U总＝UP+U1＝6V+12V＝18V，故A正确。 B、灯泡L1正常发光，电路电流I＝＝＝1A， 此时滑动变阻器连入电路的阻值RP＝＝＝6Ω，故B正确。 C、只闭合开关S2，灯泡L2与滑动变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压； 灯泡L2的阻值R2＝＝＝24Ω， 由串联电路的分压原理知，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数最大， 此时电路总电阻R总'＝RP最大+R2＝48Ω+24Ω＝72Ω， 电路电流I'＝＝＝0.25A， 电压表示数的最大值UP最大＝I'RP最大＝0.25A×48V＝12V，故C错误； D、只闭合开关S2，灯泡L2与滑动变阻器串联，电路最小电流I′＝0.25A， 电路的总功率最小P总'＝U总I'＝18V×0.25A＝4.5W； 当灯泡L2正常发光时，电路电流最大I″＝＝＝0.5A， 电路的总功率最大P总″＝U总I″＝18V×0.5A＝9W，故D正确。 故选：ABD。 （多选）14．（2023•锦州）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时，小灯泡正常发光；保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端。两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．定值电阻R2的阻值是10Ω B．电源电压是6V C．小灯泡的额定功率是3W D．滑动变阻器R1最大阻值是25Ω 【答案】ABD 【解答】解：AB、闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器R1和R2串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路中的电流， 根据定值电阻的阻值不变，电流与电压成正比，图像是右侧的直线，由图像和由欧姆定律I＝可得，此时R2的阻值：R2＝＝＝10Ω， 再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端，只有R2接入电路，此时电流最大，为0.6A， 则电源电压U＝U'2＝I2大R2＝0.6A×10Ω＝6V；故AB正确； C、当切换开关时，滑动变阻器两端的电压U1＝U﹣U2＝6V﹣4V＝2V； 滑动变阻接入电路的阻值R1＝＝＝5Ω， 闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路中的电流，从最右端向左滑动到某点时，小灯泡正常发光，灯泡的电压最大为3.5V， 滑动变阻器的电压U'1＝U﹣UL＝6V﹣3.5V＝2.5V； 此时电路中的电流I'＝＝＝0.5A，即灯泡正常发光的电流IL＝I'＝0.5A 则灯泡的额定功率PL＝ULIL＝3.5V×0.5A＝1.75W；故C错误； D、滑动变阻器R1的滑片在最右端时，灯泡的电压为1V，U″1＝U﹣UL＝6V﹣1V＝5V； 电流I″＝0.2A， 滑动变阻器的最大值为R'1＝＝＝25Ω，故D正确。 故选：ABD。 （多选）15．（2023•辽宁）如图所示电路，定值电阻R0为40Ω，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A。当滑动变阻器的滑片P在最右端时，先闭合开关S，电流表示数为0.1A，再闭合开关S1，电流表示数为0.2A。在保证电路元件安全的条件下，将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω～10Ω C．定值电阻R0的功率为0.8W D．通电1min，整个电路消耗的电能最多为120J 【答案】BD 【解答】解：由实物图知定值电阻与滑动变阻器并联，电流表测量干路的电流，开关S在干路上，开关S1在滑动变阻器这一支路上； A、当滑动变阻器的滑片P在最右端时，先闭合开关S，电路中只有定值电阻R0接入电路，电流表测量电路中的电流，则电源电压为： U＝I1R0＝0.1A×40Ω＝4V，故A错误； B、再闭合开关S1，滑动变阻器与定值电阻R0并联，电流表测量干路的电流，由于并联电路各个支路互不影响，通过定值电阻R0的电流仍为0.1A，则通过滑动变阻器的电流为： I滑＝I﹣I1＝0.2A﹣0.1A＝0.1A， 滑动变阻器接入电路的最大电阻为： R滑大＝＝＝40Ω； 滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，则滑动变阻器接入电路的最小电阻为： R滑小＝＝＝10Ω，则滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω～10Ω，故B正确； C、定值电阻R0的功率为： P0＝R0＝（0.1A）2×40Ω＝0.4W，故C错误； D、由于通过定值电阻的电流始终为0.1A，通过滑动变阻器的最大电流为0.4A，则干路的最大电流为： I总大＝I1+I滑大＝0.1A+0.4A＝0.5A， 通电1min，整个电路消耗的电能最多为： W＝UI总大t＝4V×0.5A×60s＝120J，故D正确。 故选：BD。 （多选）16．（2022•大连）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。电流表的量程是“0～0.6A”，滑动变阻器的规格是“20Ω 2A”，小灯泡L的额定电流是0.5A。将滑片P移到阻值最大端，闭合开关S，发现两个电压表的指针偏转角度相同，如图乙所示。移动滑片P，当小灯泡L正常发光时，其中一个电压表的指针又偏转了13个小格。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电压表V2的示数始终是6V B．小灯泡L的额定功率是1.25W C．电路中最大功率是3.6W D．滑动变阻器电阻变化范围是7Ω～20Ω 【答案】ABD 【解答】解：（1）由图甲可知，小灯泡L和滑动变阻器是串联的，其中电流表测电路的电流，电压表V1测小灯泡的电压，电压表V2测总电压， 所以，当滑片P在阻值最大端时，由图乙知，电压表V2的示数是6V，电压表V1的示数是1.2V， 由于电压表V2测总电压，所以，电压表V2的示数始终是6V，故A正确； （2）移动滑片P，当小灯泡L正常发光时，其中一个电压表的指针又偏转了13个小格，由于电压表V2的示数不变，只能是电压表V1的指针又偏转了13个小格，而且一定时电压增大了，因为变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，导致电压表V1的示数变大， 所以，小灯泡的额定电压：U额＝1.2V+0.1V×13＝2.5V， 小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.5A＝1.25W，故B正确； （3）在保证电路安全的情况下，小灯泡L正常发光时，电路中的电流即最大，所以，此时电路的电功率为最大， P最大＝UI额＝6V×0.5A＝3W，故C错误； （4）在保证电路安全的情况下，小灯泡L正常发光时，电路中的功率为最大，此时变阻器的电阻为最小， RP最小＝＝＝7Ω，所以，滑动变阻器电阻变化范围是7Ω～20Ω，故D正确。 故选：ABD。 （多选）17．（2021•沈阳）如图所示，闭合开关后，当滑片向右移动时（不考虑温度对灯泡电阻的影响），下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表V1示数不变 C．电压表V1示数与电流表示数比值变大 D．电压表V2示数与电流表示数乘积变小 【答案】CD 【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。 因电源的电压不变， 所以，滑片移动时，电压表V2的示数不变， 当滑片向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大， 由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故A错误； 则电压表V2示数与电流表示数乘积变小，故D正确； 由U＝IR可知，不考虑温度对灯泡电阻的影响，灯泡两端的电压变小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，故B错误； 则电压表V1示数与电流表示数比值变大，故C正确。 故选：CD。 （多选）18．（2020•沈阳）如图所示，电源两端的电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从中点附近向左移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表V的示数变小 B．电流表A1的示数变小 C．电压表V与电流表A2的示数之比保持不变 D．滑动变阻器消耗的电功率一直在变大 【答案】BC 【解答】解： AB、由电路图可知，两电阻并联，电压表V测电源的电压，因电源的电压不变，所以电压表的示数不变；A错误； 电流表A2测R2的电流，A1测干路电流。 滑动变阻器的滑片P从中点向左移动时，接入电路的电阻变大，根据I＝可知，该支路的电流变小，因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以通过R2的电流不变，电流表A1的示数等于通过两支路电流这和，所以A1示数增小，故B正确； C、由欧姆定律，电压表V与电流表A2的示数之比即R2的电阻大小，保持不变，C正确； D、根据P＝UI，因电源电压不变，通过变阻器的电流变小，故滑动变阻器消耗的电功率一直在变小，D错误。 故选：BC。 三．填空题（共14小题） 19．（2023•阜新）如图所示是小新家中电能表上的信息，该电能表应接在 　220　V的电路中使用。若小新只让家中2000W的热水器工作15min，消耗的电能为 　1.8×106　J，此时电能表的示数变为 　6861.1　kW•h。 【答案】220；1.8×106；6861.1。 【解答】解：电能表上的“220V”表示该电能表应接在220V的电路中使用； 已知热水器的功率P＝2000W，工作时间t＝15min＝15×60s＝900s，则消耗的电能W＝Pt＝2000W×900s＝1.8×106J＝0.5kW•h； 电能表上的数字最后一位为小数部分，所以此时电能表的示数为6860.6kW•h+0.5kW•h＝6861.1kW•h。 故答案为：220；1.8×106；6861.1。 20．（2023•盘锦）在图甲所示电路中，电源电压不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，R0是定值电阻，闭合开关S，则： ①温度升高时，电压表的示数 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； ②温度降低时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】变大；不变。 【解答】解：由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大； 由图甲可知，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值等于R0的阻值，由于R0的阻值不变，则该比值不变。 故答案为：变大；不变。 21．（2023•丹东）小潘家的电能表上标着“3000revs/（kW•h）”。他将家里台式电脑单独接入电路，工作3min，电能表转盘转了30转，台式电脑消耗的电能为 　3.6×104　J，电功率为 　200　W。 【答案】（1）3.6×104；（2）200。 【解答】解：（1）转盘转动30转消耗电能：W＝kW•h＝0.01kW•h＝0.01×3.6×106J＝3.6×104J； （2）用电器的功率：P＝＝＝200W。 故答案为：（1）3.6×104；（2）200。 22．（2023•辽宁）小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3，设计了如图甲所示电路，将电阻丝R3和 　R1　（填“R1”或“R2”）分别放在如图乙所示的两个相同装置中，实验通过U形管中 　液面高度变化　反映电阻丝产生热量的多少。通过实验分析可知，当电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 　多　。 【答案】R1、液面高度变化；多。 【解答】解：图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，三个电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧电阻R1的电流大于通过右侧电阻R3的电流，而通电时间相同，故可以研究电流产生的热量与电流的关系； 实验中可以通过分别观察两个U形管中液面高度差变化来比较电流通过电阻丝所产生热量的多少； 通过实验分析可知，在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。 故答案为：R1、液面高度变化；多。 23．（2023•辽宁）小平家5月份的电费为50元，当地电价为0.5元/kW•h，5月末他家的电能表示数如图，5月初电能表的示数应为 　1923.6　kW•h。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过 　4400　W。他单独使用电炖锅正常工作3min，电能表转盘转过160转，则电炖锅的额定功率为 　1600　W。 【答案】1923.6；4400；1600 【解答】解： （1）由题意可得，他家五月份消耗的电能： W＝＝100kW•h， 由图知五月末电能表的示数为2023.6kW•h， 则月初电能表的示数为：2023.6kW•h﹣100kW•h＝1923.6kW•h； （2）他家同时使用的用电器总功率不能超过： P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W； （3）“2000r/kW•h”可知，电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表转盘转2000r， 转盘转160r，电炖锅消耗的电能： W＝＝0.08kW•h， t＝3min＝0.05h， 电炖锅正常工作的电功率，即额定功率： P＝＝＝1.6kW＝1600W。 故答案为：1923.6；4400；1600。 24．（2023•辽宁）如图甲所示电路，电源电压为18V，电流表和电压表量程分别为0～0.6A、0～15V，滑动变阻器标有“？Ω 1A”。闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了这一过程中电流表示数与电压表示数关系图象如图乙；将电压表正确改接在A、B、C中的某两点间，闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了电压表示数与跟电压表并联元件的电阻关系图象如图丙。定值电阻的阻值为 　24　Ω，灯泡的额定功率为 　2.5　W，上述过程中滑动变阻器两端最大电压值为 　9　V。 【答案】24；2.5；9。 【解答】解：闭合开关定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡和滑动变阻器的电压， 根据乙图知，当灯泡和滑动变阻器的电压为6V是，定值电阻的电压U1＝U﹣UV＝18V﹣6V＝12V； 根据串联电路的特点知，定值电阻的电流I＝0.5A， 由I＝可得，此时定值电阻的阻值：R1＝＝＝24Ω， 将电压表正确改接在A、B、C中的某两点间，闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了电压表示数与跟电压表并联元件的电阻关系图象如图丙。根据串联分压特点知，电阻越大，分得的电压越大，且电阻小于定值电阻，不可能接在AC之间，故电压表接在BC两点之间，说明灯泡的最大电阻为10Ω； 灯泡正常发光的电流为为0.5A，则灯泡的额定功率P＝UI＝I2RL＝（0.5A）2×10Ω＝2.5W； 当滑动变阻器的电阻最大时，灯泡的电功率最小，则温度最低，电阻最小，R＝6Ω， 此时电流I'＝＝＝0.3A， 此时定值电阻的电压U'1＝I'R1＝0.3A×24Ω＝7.2V； 则滑动变阻器最大电压U'＝U﹣U1﹣UL＝18V﹣7.2V﹣1.8V＝9V。 故答案为：24；2.5；9。 25．（2023•锦州）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片从中点向右移动时，电流表A1示数 　不变　，电压表V与电流表A2示数的比值 　变大　。（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】不变；变大。 【解答】解： 由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A2测干路中的电流，A1测通过R1的电流，电压表V测电源电压。 因为电阻R1与滑动变阻器R2并联，所以它们两端的电压相等，等于电源电压，则电压表V的示数不变； 当滑片向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变大，而电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器R2的电流变小；R1的阻值不变，电压不变，所以通过R1的电流不变，即A1的示数不变； 因为通过R2的电流变小、通过R1的电流不变，所以根据并联电路的电流特点可知，干路电流变小，即电流表A2的示数变小； 由电压表V的示数不变、电流表A2的示数变小可知，电压表V与电流表A2示数的比值变大。 故答案为：不变；变大。 26．（2023•辽宁）用如图所示的装置可探究电流产生热量与 　电流　（填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为 　300　J。若将R3更换为10Ω的电阻，　仍能　（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。 【答案】电流；300；仍能。 【解答】解：由图可知，R1与R3并联后与R2串联，根据串、并联电路电流特点可知，通过R1小于通过R2的电流，R1和R2电阻相同，所以可以探究电流产生的热量与电流大小的关系； 通电1min，R2产生的热量：Q2＝I2R2t＝（1A）2×5Ω×1×60s＝300J； 若将R3更换为10Ω的电阻，电阻的分流作用还在，仍能完成该实验探究。 故答案为：电流；300；仍能。 27．（2023•辽宁）如图是小昊家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 　4400　W。小昊将“220V 2400W”热水器单独接入电路正常工作10min，电能表转盘转了 　240　转，电能表示数变为 　2363.2　kW•h。 【答案】4400；240；2363.2 【解答】解： （1）由图知，电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A，所以他家同时使用的用电器最大总功率： P最大＝UI最大＝220×20A＝4400W； （2）“600revs/kW•h”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转600r， 用电器在10min内消耗的电能： W＝Pt＝2.4kW×h＝0.4kW•h， 电能表转盘的转数： n＝600r/kW•h×0.4kW•h＝240r； （3）由图示电能表可知，当时电能表示数为2362.8kW•h， 则后来电能表示数变为：2362.8kW•h+0.4kW•h＝2363.2kW•h。 故答案为：4400；240；2363.2。 28．（2023•辽宁）如图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动，直至灯泡正常发光，电流表示数和电压表示数关系图象如图乙所示，灯泡正常发光时，某块电表的示数恰好达到最大值；再断开S1，闭合S2，将滑片P调回至最右端，电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图象如图丙所示。则电源电压为 　9　V，变化过程中，灯泡的最小电阻为 　10　Ω，灯泡的额定功率为 　5.4　W。 【答案】9；10；5.4。 【解答】解：闭合开关S、S2，断开S1，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量电源电压，电流表测量电路中的电流， 根据丙图知，滑动变阻器的最大值为20Ω，由乙图知，当滑动变阻器最大时，灯泡的电压和电流最小，温度最低，电阻最小，此时UL＝3V，IL＝I＝0.3A； 由I＝可得，此时灯泡的最小阻值：RL＝＝＝10Ω， 根据串联电路的特点知，电源电压U＝UP+UL＝IRP+UL＝0.3A×20Ω+3V＝9V； 电源电压小于电压表的量程，电压表不可能满偏，则电流表可以满偏，即灯泡正常发光时的电流I'＝0.6A； 根据丙图知，滑动变阻器回调时是从0开始，则灯泡正常发光时，电压等于电源电压，U额＝U＝9V； 灯泡的额定功率P额＝U额I'＝9V×0.6A＝5.4W。 故答案为：9；10；5.4。 29．（2022•沈阳）如图所示，完全相同的A、B两金属片浸入盐水的深度相同，a、b分别是A、B表面上两点，则a、b两点盐水的压强pa　大于　pb（选填“大于”、“小于”或“等于”）；闭合开关后，小灯泡发光，通过灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从 　d到c　（选填“c到d”或“d到c”）。 【答案】大于；d到c。 【解答】解：由图知， （1）a与b两点分别位于盐水的不同的位置，a点的深度更深，根据液体压强的计算公式p＝ρgh可得，当液体密度相同时，深度越深，压强越大，所以pa＞pb； （2）闭合开关后，小灯泡发光，电流从电池的正极流出，流入负极，所以电流的流向是从c到d，而自由电子定向移动的方向与电流相反，所以灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从d到c。 故答案为：大于；d到c 30．（2022•沈阳）如图所示，电源电压保持不变，灯泡灯丝电阻保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中，电压表的示数将 　不变　，电流表A2与电流表A1的示数差 　不变　，电路的总功率 　变小　（以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】不变；不变；变小。 【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，灯泡L与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测变阻器支路的电流，电流表A2测干路电流。 因电源的电压保持不变， 所以，滑片移动时，电压表的示数不变； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，滑片移动时，通过灯泡的电流不变； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电流表A2与电流表A1的示数差等于通过灯泡的电流，则两电流表示数的差值不变； 将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大， 由I＝可知，通过变阻器的电流变小，干路电流也变小， 由P＝UI可知，电路的总功率变小。 故答案为：不变；不变；变小。 31．（2021•沈阳）如图是定值电阻R与小灯泡L的电流随电压变化的图象。若将它们并联在电路中，当定值电阻R功率为0.4W时，通过定值电阻R和小灯泡L的电流之比为 　2：1　，若将它们串联在电路中，当电流为0.2A时，相同时间内，整个电路消耗的电能与小灯泡L消耗的电能之比为 　7：5　。 【答案】2：1；7：5。 【解答】解：由图可知定值电阻两端的电压为2V时通过定值电阻的电流为0.2A，由P＝UI可得定值电阻R功率为0.4W， 定值电阻R与小灯泡并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，所以灯泡两端的电压为2V，由图可知通过灯泡的电流为0.1A，则通过定值电阻R和小灯泡L的电流之比为：＝＝， 串联电路各处电流相等，将它们串联在电路中，当电流为0.2A时，灯泡两端的电压为5V， 串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压：U＝UL+UR＝5V+2V＝7V， 根据W＝UIt可得相同时间内，整个电路消耗的电能与小灯泡L消耗的电能之比为：＝＝＝＝。 故答案为：2：1；7：5。 32．（2020•沈阳）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电路如图甲所示，多次改变电阻R的阻值，并记录对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。由图象可以得到电压表示数始终保持 　2.5　V不变；若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用，则通过它们的电流之比IA：IB＝　1：1　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）探究“电流与电阻的关系”实验，要控制电阻的电压不变，由图可知，电流与电阻之积为： U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，故电压表示数始终保持2.5V不变； （2）若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用，根据串联电路各处的电流相等，则通过它们的电流之比IA：IB＝1：1。 故答案为：2.5；1：1。 四．实验探究题（共11小题） 33．（2024•辽宁）某小组猜想电流与电压和电阻有关，现要探究电流与电压的关系。 （1）为探究电流与电压的关系，实验中应控制 　电阻阻值　不变。 （2）该小组连接的部分电路如图所示，请用笔画线代替导线将电路补充完整（导线不能交叉）。 （3）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最 　右　端。 （4）试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障，闭合开关，保持导线ab的a端不动，将b端依次接到A、B和C接线柱，电压表的指针均偏转，电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障，则发生的故障是 　滑动变阻器断路　。 （5）排除故障后，闭合开关，通过移动 　滑动变阻器滑片　的位置改变电阻两端的电压，测量电阻两端的电压U和对应的电流I，记录的实验数据如表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80 电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 分析表格中的数据，发现电压与其对应电流的比值 　不变　，从而得出结论：　当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比　。 【答案】（1）电阻阻值；（2）见解答图；（3）右；（4）滑动变阻器断路；（5）滑动变阻器滑片；不变；当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。 【解答】解：（1）在探究电流与电压的关系实验中，应控制电阻阻值不变； （2）滑动变阻器应上下各选一个接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示： ； （3）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处，即最右端； （4）试触时发现电流表指针不偏转，说明电路可能断路，电压表指针不偏转，说明电压表与电源没有连通；闭合开关，保持导线ab的a端不动，将b端依次接到A、B和C接线柱，电压表的指针偏转，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，若电路中只有一处故障，则发生的故障是滑动变阻器断路； （5）在探究电流与电压的关系实验中，通过移动滑动变阻器滑片的位置来改变电阻两端的电压； 由表中数据可知，电压与其对应电流的比值为： R＝＝＝……＝＝10Ω，为一定值，故可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。 故答案为：（1）电阻阻值；（2）见解答图；（3）右；（4）滑动变阻器断路；（5）滑动变阻器滑片；不变；当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。 34．（2023•阜新）请你和小新一起完成“伏安法测电阻”的实验。选用的器材有：电源、电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和若干导线。 （1）在图甲中，以画线代替导线将滑动变阻器连入电路中。滑动变阻器的作用是 　保护电路和改变定值电阻两端的电压　。 （2）连接电路时，小新刚一“试触”就发现电流表指针迅速摆到最大位置，其原因可能是①　电流表的量程选择过小　②　电源电压偏高（或灯泡和滑动变阻器同时短路）　。 （3）实验过程中，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示数为0.3A，此时待测电阻的阻值为 　5　Ω。 （4）善于探究的你发现用图丙所示方法也能测出Rx的阻值（滑动变阻器的最大阻值为RP），测量步骤如下： ①将滑动变阻器滑片P滑到A端，闭合开关S，读出电压表的示数U1； ②　将滑动变阻器的滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U2　； ③被测电阻Rx＝　　（用物理量符号表示）。 【答案】（1）见解答图；保护电路和改变定值电阻两端的电压；（2）①电流表的量程选择过小；②电源电压偏高（或灯泡和滑动变阻器同时短路）；（3）5；（4）②将滑动变阻器的滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U2；③。 【解答】解：（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中，如下图所示： ； 用“伏安法测电阻”的实验中，为了减小实验误差，应多次测量取平均值，故滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端的电压； （2）“试触”时，指针摆到电流表的最大刻度，可能是电流表量程太小，可能是电源电压太大，可能是滑动变阻器和灯泡同时短路等； （3）实验过程中，当电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.5V，电流表的示数为0.3A，则此时待测电阻的阻值为： R＝＝＝5Ω； （4）实验步骤： ①将滑动变阻器滑片P滑到A端，闭合开关S，读出电压表的示数U1； ②将滑动变阻器的滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U2； ③在步骤①中，电路为只有Rx的简单电路，电压表测电源电压为U1； 在步骤②中，Rx与滑动变阻器最大阻值RP串联，电压表测Rx两端的电压，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U1﹣U2，根据分压原理有： ＝，即＝， 解得：Rx＝。 故答案为：（1）见解答图；保护电路和改变定值电阻两端的电压；（2）①电流表的量程选择过小；②电源电压偏高（或灯泡和滑动变阻器同时短路）；（3）5；（4）②将滑动变阻器的滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U2；③。 35．（2023•鞍山）小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，电压为3V的电源以及规格为“10Ω，0.5A”的滑动变阻器等器材，来“探究电流与电阻的关系”。 （1）他首先将5Ω的电阻接入了图甲的电路中，检查时发现电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）电路正确连接后，闭合开关时发现，此时电压表和电流表均无示数，他判断产生此现象的原因是 　滑动变阻器　（选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为 　2　V； （3）当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，需向 　右　（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片。分别将5Ω和10Ω的电阻接入电路，在电压表示数不变的情况下，滑动变阻器消耗的电功率之比为 　2：1　； （4）如果只利用现有器材，让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压应控制在2V～　2.5　V之间； （5）小明按上述方法，更换不同阻值的电阻进行了多次实验后，得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 　反比　。 （6）完成上面实验后，小明又设计了图丙所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为7V，R0的阻值为10Ω，请完成以下实验步骤： ①开关S和S1闭合、S2断开，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S和S2闭合、S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器的滑片移到最 　左　（选填“左”或“右”）端，此时电压表示数为5V，电路中的电流为 　0.2　A； ③小灯泡正常发光时的电阻RL＝　8.3　Ω。（结果保留一位小数） 【答案】（1）见解答图；（2）滑动变阻器；2；（3）右；2：1；（4）2.5；（5）反比；（6）②左；0.2；③8.3。 【解答】解：（1）原电路图中，电流表与定值电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，在探究电流与电阻的关系实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示： ； （2）若电流表无示数，说明电路可能断路；电压表无示数，说明电压表与电源之间存在断路，即产生此现象的原因是滑动变阻器断路； 电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，则定值电阻两端电压为UV＝I1R1＝0.4A×5Ω＝2V，即电压表示数为2V； （3）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，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，由分压原理，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； 小明将5Ω和10Ω电阻分别接入电路，因定值电阻两端的电压保持不变，根据欧姆定律可知，在电压不变时，电流与电阻成反比，故电路中电流之比为： I1：I2＝10Ω：5Ω＝2：1； 因电源电压和定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压不变， 由P＝UI可知，在电压不变时，电功率与电流成正比，故两次实验滑动变阻器消耗的电功率之比为2：1； （4）由图甲可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，即电路中最大电流为0.5A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为： UV大＝I大R定小＝0.5A×5Ω＝2.5V； （5）因电流与电阻的乘积为一定值，故可得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比； （6）①开关S、S1闭合、S2断开，此时灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为2.5V；由串联电路的电压规律可知，电压表的示数为7V﹣2.5V＝4.5V； ②保持滑动变阻器位置不动，开关S、S2闭合、S1断开，此时滑动变阻器的最大电阻和R0串联，电压表测滑片右侧电阻丝的电压，已知此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器滑片调到最左端，滑动变阻器的最大电阻仍然和R0串联，电压表测整个滑动变阻器两端的电压，此时电压表示数为5V，根据串联电路电压的规律，定值电阻两端的电压为7V﹣5V＝2V，由欧姆定律，电路中的电流为： I＝＝＝0.2A； ③在②中，因电压表接在滑片上，故电流经定值电阻后经滑动变阻器的全部电阻丝回到电源负极，因此在移动滑片过程中，电路中的电流不变，电压表测滑片右侧部分电阻丝的电压； 故当电压表示数为3V时，由欧姆定律，滑动变阻器连入电路的电阻： R滑部分＝＝＝15Ω， 由串联电路电流特点和欧姆定律，在①中，灯正常发光时灯的电流为： IL＝＝＝0.3A； 小灯泡正常发光时的电阻为： RL＝＝≈8.3Ω。 故答案为：（1）见解答图；（2）滑动变阻器；2；（3）右；2：1；（4）2.5；（5）反比；（6）②左；0.2；③8.3。 36．（2023•盘锦）在“测量小灯泡电阻”的实验中，电源电压恒定，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线按要求将甲图连接完整（向左移动滑片P时电流表示数变大，导线不交叉）。 （2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，发现电流表有示数，电压表无示数，原因可能是小灯泡 　短路　（选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为 　1.9　V。 （4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，根据实验数据绘制了如图丙所示的I﹣U图象。由图象可知： ①小灯泡正常发光时的电阻为 　10　Ω。 ②小灯泡灯丝电阻随温度升高而 　变大　。 （5）若要测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率，电源电压为U且保持不变，定值电阻R1阻值已知。下列电路能够实现的是 　C　（填写字母）。 A.只有① B.只有② C.①② 【答案】（1）见解答图；（2）短路；（3）1.9；（4）①10；②变大；（5）C。 【解答】解：（1）向左移动滑片P时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示： ； （2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即原因可能是小灯泡短路； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.9V； （4）①由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻为： R＝＝＝10Ω； ②由图丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，小灯泡灯丝电阻随温度升高而变大； （5）①闭合开关S、S2，断开开关S1，灯泡、滑动变阻器和R1串联，电压表测灯泡两端电压；移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为U0，此时灯泡正常发光；保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡、滑动变阻器和R1仍串联，电压表测灯泡 和滑动变阻器两端电压，其示数为U'；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压规律，R1两端电压为U﹣U'，根据串联电路电流特点和欧姆定律可求出灯泡的额定电流，利用P＝UI可求出灯泡额定功率，故①电路能够测出小灯泡的额定功率； ②闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡、滑动变阻器和R1串联，电压表测滑动变阻器和R1两端电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为U﹣U0，根据串联电路电压规律，此时灯泡两端为U0，灯泡正常发光；保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关S、S2，断开开关S1，灯泡、滑动变阻器和R1仍串联，电压表测滑动变阻器两端电压，其示数为U''；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压规律，R1两端电压为U﹣U0﹣U''，根据串联电路电流特点和欧姆定律可求出灯泡的额定电流，利用P＝UI可求出灯泡额定功率，故②电路能够测出小灯泡的额定功率； 故选：C。 故答案为：（1）见解答图；（2）短路；（3）1.9；（4）①10；②变大；（5）C。 37．（2023•丹东）在“探究电流与电压的关系”实验中，小潘设计并连接了如图甲所示的电路。 （1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 　左　端。（选填“左”或“右”） （2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻 　短路　。（选填“断路”或“短路”） （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 　0.1　A。 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如下表。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 电流I/A 0.16 0.22 0.28 分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 　正比　。 （5）同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验，得到两个电阻的I﹣U图象，如图丙所示。由图象可知R1　＜　R2。（选填“＞”“＜”或“＝”） （6）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为 　实验中应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化　。 【答案】（1）左；（2）短路；（3）0.1；（4）正比；（5）＜；（6）实验中应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化。 【解答】解：（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最左端。 （2）图甲中电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压；闭合开关，发现电流表有示数，则电路接通，电压表无示数，则电压表所测量的元件短路，即定值电阻短路。 （3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.1A。 （4）分析表中数据，结合欧姆定律可知R＝＝＝....＝＝10Ω， 可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）由图象可知，在电流相同时，R2两端的电压大于R1两端的电压，根据R＝可知R1＜R2。 （6）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为实验中应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化。 故答案为：（1）左；（2）短路；（3）0.1；（4）正比；（5）＜；（6）实验中应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化。 38．（2023•丹东）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小潘选用的小灯泡L的额定电压为2.5V。 （1）小潘设计了如图甲所示的电路图，连接好电路后，闭合开关S，发现电流表的指针向左偏转，如图乙所示，其原因是 　电流表正、负接线柱接反了　。 （2）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所示，为 　1.8　V，要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向 　左　（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 　0.6　W。 （3）实验结束后，小潘认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源（电压恒为8V）、一个额定电压为6V的小灯泡L1和一个阻值为20Ω的定值电阻R0等器材，设计了如图丁所示的电路，并完成了实验。实验过程如下： ①断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为 　2　V，小灯泡L1正常发光； ②断开开关S2，闭合开关S、S1，保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V； ③小灯泡L1的额定功率为 　2.4　W。 【答案】（1）电流表正、负接线柱接反了；（2）1.8；左；0.6；（3）①2；③2.4。 【解答】解：（1）乙中电流表指针反偏，说明电流表正、负接线柱接反了； （2）由乙图可知，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，读出其示数为1.8V；示数小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.24A＝0.6W； （3）①断开开关S1，闭合开关S、S2，滑动变阻器与小灯泡L1串联，电压表测滑动变阻器的电压，根据串联分压原理，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为：U＝U电源﹣UL＝8V﹣6V＝2V，小灯泡L1正常发光； ②断开开关S2，闭合开关S、S1，滑动变阻器与R0串联，电压表测滑动变阻器的电压；保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V；根据串联分压原理得，，则滑动变阻器的电阻为：＝5Ω， ③在①中，电路电流为：I＝＝0.4A； 小灯泡L1的额定功率为：P额＝ULI＝6V×0.4A＝2.4W。 故答案为：（1）电流表正、负接线柱接反了；（2）1.8；左；0.6；（3）①2；③2.4。 39．（2023•辽宁）小宋在探究电流与电压的关系时，所选的电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为5Ω，连接如图甲所示电路，进行如下操作： （1）将滑动变阻器的滑片调至最 　右　端，闭合开关，会发现 　电流　表无示数，经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。 （2）改正电路后，闭合开关，电流表示数为0.1A，电压表指针位置如图乙所示，示数为 　0.5　V。滑动变阻器的最大阻值 　25　Ω。 （3）调节滑动变阻器的滑片，再进行四次实验，读取每次电流表、电压表示数，将数据填在如下表格中。分析数据可得出：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 　正比　。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1 1.5 2 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （4）完成上述实验后，为了测量额定电流为0.25A灯泡正常发光时的电阻，小宋设计了如图丙所示的部分电路。电源电压未知且恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω。请完成下面的实验步骤： ①补全电路：请在图中虚线框a、b两处补画出定值电阻R0和被测灯泡的元件符号，按电路图正确连接电路； ②使灯泡正常发光：只闭合开关S，　调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V　（写出你的操作）； ③测量灯泡的额定电压：保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，电压表示数为5V，接着将滑片调至最 　左　端，电压表示数为6V； ④计算灯泡正常发光时的电阻：RL＝　12　Ω。 【答案】（1）右；电流；见解答；（2）0.5；25；（3）正比；（4）①见解答；②调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V；③左；④12。 【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，动变阻器要调节到阻值最大的位置，即将滑动变阻器的滑片调至最右端； 原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，闭合开关，会观察电流表无示数； 电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示： （2）由图可知，电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，示数为0.5V； 由串联电路中的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣U定＝3V﹣0.5V＝2.5V， 电流表示数为0.1A，因为串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流也为0.1A， 滑动变阻器的最大阻值：R滑最大＝＝25Ω； （3）由图中数据可得，在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比； （4）①没有电流表，用电压表与定值电阻代替电流表，所以定值电阻与电压表并联，如下图： ②小灯泡的额定电流为0.25A，定值电阻R0的阻值为10Ω，为了是小灯泡正常发光，定值电阻R0两端的电压应该为U0＝I额R0＝0.25A×10Ω＝2.5V； 所以使灯泡正常发光：只闭合开关S，调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V； ③保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，灯泡被短路，将滑动变阻器滑片调节到最左端，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，电压表的示数即为电源电压U＝6V； ④由保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，电压表示数为5V可得：，即，解得：R滑＝2Ω， 由步骤②可得：，即，解得：RL＝12Ω。 故答案为：（1）右；电流；见解答；（2）0.5；25；（3）正比；（4）①见解答；②调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V；③左；④12。 40．（2023•锦州）小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。 （1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确； （2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 　左　（选填“左”或“右”）端； （3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 　左　（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数； （4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是 　所选滑动变阻器的最大阻值太小　（写出一条即可）； （5）完成实验探究后，小明得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　反比　。 （6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　3.5　V时，小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V； ③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V； ④小灯泡的额定功率P额＝　0.7　W。 【答案】（1）见解答；（2）左；（3）大于；左；（4）所选滑动变阻器的最大阻值太小（或电源电压过大）；（5）反比；（6）①3.5；④0.7。 【解答】解：（1）小明连接好如图甲所示的电路，该电路有一处故障是：电阻与电流表并联了，将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示： （2）滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最左端； （3）实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，根据分压原理，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，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左滑动； （4）4节新干电池电压为6V，电阻两端的电压始终保持UV＝4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣4V＝2V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×50Ω＝25Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻太小；控制的电阻电压不变，变阻器分得的电压过小，即电源电压太大了； 故当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大； （5）在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （6）①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联，此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压，根据串联电路电压的规律知，当电压表示数为：6V﹣2.5V＝3.5V时，灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V，即滑片以左电阻丝的电压，因电压表接在滑片上，故电流要全部经过变阻器的电阻丝； ③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V，变阻器的所有电阻丝与灯串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因电压表的示数为4V，与②电路相比，这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，因此时电压表的示数为“闭合开关S、S1，断开S2”时的＝倍，故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的倍，即闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器左电阻丝接入阻值为20Ω×＝12.5Ω，即在①中，滑动变阻器的电阻为12.5Ω，由欧姆定律，在①中，通过滑动变阻器的电流为：I＝＝＝0.28A，即灯的额定电流， 小灯泡的额定功率： P额＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W。 故答案为：（1）见解答；（2）左；（3）大于；左；（4）所选滑动变阻器的最大阻值太小（或电源电压过大）；（5）反比；（6）①3.5；④0.7。 41．（2023•辽宁）小硕同学使用可调电压的电源，四个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω）、电压表、电流表、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的关系”。 （1）小硕连接如图甲所示电路，检查电路发现有一条导线连接错误，请在图甲中错误导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2）改正电路，闭合开关前将滑动变阻器滑片滑至最 　右　（填“左”或“右”）端。闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻发生 　短路　（填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后，当接入5Ω定值电阻时，调节滑动变阻器的滑片到某位置，电流表的示数如图乙所示为 　0.4　A。依次更换定值电阻进行实验，当接入20Ω电阻时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持 　2　V不变，滑动变阻器恰好达到最大阻值，则可知电源电压为 　4　V。 （4）将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时，为完成实验，应该将电源电压调 　小　（填“大”或“小”），使电压表示数恢复到控制电压。通过分析实验数据得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　反　比。 （5）小硕在完成上述实验后，想测量小灯泡两端电压为U0（U0＜U额）时的电阻。他取来一个小灯泡L，已知其额定电压为U额、额定电流为I额，连接了如图丙所示电路。已知定值电阻阻值为R0，电源电压未知。请完成下列实验步骤： ①只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为 　I额R0　时，小灯泡L正常发光； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U1。接着调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为 　U1+U额﹣U0　，则小灯泡L两端电压达到U0； ③接着断开开关S2，闭合开关S1，读出电压表示数为U2； ④小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式为R＝　　（用所测物理量字母和已知物理量字母表示）。 【答案】（1）见解答图；（2）右；短路；（3）0.4；2；4；（4）小；反；（5）①I额R0；U1+U额﹣U0；。 【解答】解：（1）电流表要与用电器串联，电路图改正如下： （2）闭合开关之前，滑动变阻器的阻值应处于最大阻值端，即如图右端； 闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，说明电路是通路，与电压表并联的电路发生了短路，可能是定值电阻发生短路； （3）如图乙，电流表示数为0.4A；电压表示数等于U＝5Ω×0.4A＝2V；当接入20Ω电阻时，调节滑动变阻器的滑片，滑动变阻器恰好达到最大阻值为20Ω，根据串联电路分压原理，既然定值电阻电压为2V，则滑动变阻器两端的电压同样为2V，可知电源电压为2V+2V＝4V； （4）将20Ω电阻更换成25Ω电阻，根据串联分压原理可知，其分得的电压增大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，为完成实验，应该将电源电压调小，在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （5）①只闭合开关S、S1，电路为串联电路，电流表测电路电流，电压表测量定值电阻R0两端电压，调节滑动变阻器的滑片P，小灯泡L正常发光时，通过小灯泡的电流为I额，故电压表示数为I额R0； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍然是串联电路，电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端电压，示数为U1，此时电路中的电流仍为①中电流，灯泡两端电压为额定电压U额，可得电源电压U＝U1+U额，接着调节滑动变阻器的滑片P，要使小灯泡L两端电压达到U0，则由串联电路的电压规律可知，此时电压表示数为U﹣U0，即U1+U额﹣U0， ③接着断开开关S2，闭合开关S1，电路连接与②相同，电压表测量R0两端电压，读出电压表示数为U2即为R0两端电压， ④当小灯泡L两端电压为U0时，定值电阻两端电压为③中示数U2，由串联分压原理可知： ＝， 小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式为R＝。 故答案为：（1）见解答图；（2）右；短路；（3）0.4；2；4；（4）小；反；（5）①I额R0；U1+U额﹣U0；。 42．（2022•大连）某同学在探究“串联电路电流的特点”时，将两个规格不同的小灯泡L1、L2串联起来，实验电路图如图甲所示。 （1）根据实验电路图，用笔画线将图乙中的实物连接起来，电流表测A处电流。 （2）该同学连接好电路后，用开关“试触”观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧，则他连接的电路存在的问题是 　电流表正负接线柱接反了　。 （3）正确连接电路后，闭合开关S，发现L1灯不发光，L2灯发光。该同学猜想可能是L1灯被短接了。他拿来一根导线进行检验，根据看到的现象判断出他的猜想是错误的。 ①请写出他检验时的做法及观察到的现象。 做法：　将导线并联在L1灯两端　。 现象：　观察L1灯不发光，L2灯发光，电流表示数变大　。 ②请你对L1灯不发光提出一个合理的猜想：　电功率太小造成的　。 【答案】（1）图见解答；（2）电流表正负接线柱接反了；（3）①将导线并联在L1灯两端；观察L1灯不发光，L2灯发光，电流表示数变大；②电功率太小造成的。 【解答】解：（1）根据甲图按顺序连接实物，如下图所示； （2）用开关“试触”观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧，即电流表指针向左偏转，表明电流表正负接线柱接反了； （3）①做法：将导线并联在L1灯两端；现象：L1灯不发光，L2灯发光，电流表示数变大； ②L1灯不发光提出一个合理的猜想：电功率太小造成的。 故答案为：（1）图见解答；（2）电流表正负接线柱接反了；（3）①将导线并联在L1灯两端；观察L1灯不发光，L2灯发光，电流表示数变大；②电功率太小造成的。 43．（2022•沈阳）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 　B　； A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电压表断路 （2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 　0.75　W； （3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下： ①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2，则R1＝　R0　；（用U1、U2和R0表示） ②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；（U额为已知量，表示小灯泡的额定电压） ③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则P额＝　　。（用U额、U1、U2、U3和R0表示） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）如图所示，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测L两端的电压；闭合开关后， A、若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，电压表有示数，电流表有示数，故A不符合题意； B、若电流表断路，则整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故B符合题意； C、若电压表断路，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路，电流表有示数，故C不符合题意；故选B； （2）电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； （3）①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端时，灯泡L被短路，此时只有R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U＝U1； 再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为： U0＝U﹣U2＝U1﹣U2 则电路中的电流为： I＝I0＝＝， 所以R1的阻值为： R1＝＝＝R0； ②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光； ③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1时，灯泡L、R1、R0仍串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U3；由于电路结构不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡仍正常发光，电路中的电流为： I'＝＝＝， 则灯泡的额定功率为： P额＝U额I'＝U额×＝。 故答案为：（1）B；（2）左；0.75；（3）①R0；③。 五．解答题（共2小题） 44．（2021•沈阳）在“伏安法测电阻”的实验中： （1）图1甲是小明连接的实物电路，请指出他在元件使用要求上存在的明显错误是 　电流表的正负接线柱接反了　； （2）小明纠正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当两只电表示数如图1乙所示时，可计算出待测电阻的阻值R＝　5　Ω； （3）小丽在设计实验时，计划测量三组数据，她设计三次实验的目的是 　求电阻的平均值，减小误差　，从而使测量结果更精确。小丽实际操作时，按照自己连接的电路，得到如下表的数据： 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 0.1 2 1.5 0.14 3 1 0.18 分析表格中的数据，可判断出她是根据图2中的 　乙　电路图连接实物的。 （4）输电线易在自然灾害中发生故障，确定故障位置十分重要。小明和小丽同学利用所学知识，来体验确定发生短路故障位置的过程。他们用两根完全相同的直电阻丝AB和CD模拟输电线，如图3所示，MM'为短路位置，且电阻丝长度AM＝CM'。他们在电阻丝左侧安装检测电路，电压表并联在A、C两点间。电源电压已知为U，定值电阻阻值已知为R0，线路中其余导线电阻忽略不计。闭合开关，记下电压表示数为U1，则可计算出短路位置到A、C间电阻丝的电阻值，再根据该电阻丝每米的电阻值，便可计算出发生短路的位置到A、C的距离了。请用测量量和已知量的字母表示出图3中A点到M点间电阻丝的阻值表达式为 　RAM＝R0　。 【答案】（1）电流表的正负接线柱接反了；（2）5；求电阻的平均值，减小误差；乙；（3）RAM＝R0。 【解答】解：（1）根据电流表使用规则，电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，由图甲可知，他在元件使用要求上存在的明显错误是：电流表的正负接线柱接反了； （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当两只电表示数如图1乙所示时，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V；电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.44A，待测电阻的阻值为： R＝＝＝5Ω； （3）在“伏安法测电阻”的实验中，多次实验的目的是求电阻的平均值，减小误差； 由表中数据可知，电压表示数越小，电流表示数越大，说明电压表并联在变阻器两端，故选乙； （4）电源电压已知为U，定值电阻阻值已知为R0，线路中其余导线电阻忽略不计。闭合开关，记下电压表示数为U1，电压表测AC间的电压，根据串联电路电压规律，定值电阻R0两端电压为U0＝U﹣U1，根据分压原理， ＝，即＝， 解得RAC＝R0， 故RAM＝RAC＝R0。 故答案为：（1）电流表的正负接线柱接反了；（2）5；求电阻的平均值，减小误差；乙；（3）RAM＝R0。 45．（2021•沈阳）据《周礼》记载，早在西周时期，我国古人就发明了一种可以给食物保鲜的容器，叫冰鉴。它的结构很简单，剖面示意图如图甲所示，在外部容器内装入冰块，把要保鲜的食物放入内部容器，利用冰块 　熔化　（填物态变化名称）吸热的原理，达到给食物保鲜的目的。这也是我国古代人民智慧的一种体现。随着科技的不断发展，现代制冷设备种类很多，其中电冰箱已走进千家万户。 （1）如图乙所示，电冰箱的制冷原理是利用制冷剂在冰箱冷冻室和冷凝器的管子里循环，把冰箱内的“热”搬运到冰箱外，起到制冷的作用。为了把冰箱中的“热”搬出去，制冷剂需要在 　冷凝器　（选填“冷冻室”或“冷凝器”）的管子中液化。 （2）传统的电冰箱使用的制冷剂是氟利昂R12。这种制冷剂如果泄漏到大气中，会破坏大气层中的臭氧层，一方面会导致太阳光中的 　紫　外线照射过强，容易引起皮肤癌，另一方面会造成一定程度的环境问题。人们经过进一步研究采用新型物质作为冰箱的制冷剂，从而缓解环境问题。 （3）小明研究自己家的电冰箱，发现电冰箱内有个照明灯，打开电冰箱门灯亮，关闭电冰箱门灯不亮，而电动压缩机自动启动或停止工作不受打开或关闭电冰箱门的影响。由此他判断电动压缩机和照明灯是 　并　联的。 （4）小明了解电冰箱电路后，激发了设计电路的热情。他想设计一个多挡位电热毯的电路，如图所示，R是电热毯用来加热的电热丝，R0是定值电阻（只起分压作用），当开关S分别与触点1、2、3接触时，可实现“断电”、“睡眠（低温）”和“高温”的三种功能切换。请在图中补全小明设计的电路。 （5）小明思考上面设计的电路，觉得睡眠时持续通电浪费电能，联想到家庭电路提供的是交流电，电流方向是周期性变化的，他打算增加一个电子元件连接到电路中，使电热丝通电、断电交替进行，达到在睡眠挡位电热丝通电时间减半的目的，从而节约电能。请写出小明所选用的是哪种电子元件如何连接到电路中的：　二极管串联接入电路　。这种方法是否可行，他将继续探索。 【答案】熔化；（1）冷凝器；（2）紫；（3）并；（4）见解析；（5）二极管串联接入电路 【解答】解：冰块熔化时会吸收热量，能够保鲜实物； （1）制冷剂液化放热，所以制冷剂应该在冷凝器里液化； （2）太阳光中有大量的紫外线，过量的紫外线照射，容易引起皮肤癌； （3）根据题意可知，冰箱内的照明灯和压缩机工作时互不影响，所以，冰箱的压缩机和照明灯是并联的； （4）R是电热毯用来加热的电热丝，R0是定值电阻，起分压作用，所以R0与R应串联在电路中；为了能够改变电路的发热功率，电路的连接方式有两种：两个电阻串联接入电路中和只有R接入电路中，如图所示： ； （5）家庭电路提供的是交流电，电流的方向周期性发生变化；由于二极管具有单向导电性，所以可以在电路中串联接入一个二极管，使电热丝通电、断电交替进行。 故答案为：熔化；（1）冷凝器；（2）紫；（3）并；（4）见解析；（5）二极管串联接入电路。 六．计算题（共12小题） 46．（2024•辽宁）如图，甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体，甲、乙中都有一段电阻丝，R1＝5Ω，R2＝10Ω。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为29℃，求： （1）R2两端的电压； （2）R2的电功率； （3）电流通过R1产生的热量； （4）液体的比热容（不计热量损失）。 【答案】（1）R2两端的电压为12V； （2）R2的电功率为14.4W； （3）电流通过R1产生的热量为864J； （4）液体的比热容为2.16×103J/（kg•℃）。 【解答】解：（1）由图可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流处处相等，即I1＝I2＝I＝1.2A， 由I＝可知，R2两端的电压：U2＝I2R2＝1.2A×10Ω＝12V； （2）R2的电功率：P2＝U2I2＝12V×1.2A＝14.4W； （3）电流通过R1产生的热量：Q1＝R1t＝（1.2A）2×5Ω×120s＝864J； （4）不计热量损失，甲容器中液体吸收的热量：Q吸＝Q＝864J， 由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，液体的比热容：c＝＝＝2.16×103J/（kg•℃）。 答：（1）R2两端的电压为12V； （2）R2的电功率为14.4W； （3）电流通过R1产生的热量为864J； （4）液体的比热容为2.16×103J/（kg•℃）。 47．（2023•阜新）小新家使用的电饭锅有加热和保温两种挡位，其内部简化电路如图所示。米饭煮熟后，开关S1自动断开，同时开关S2自动闭合，指示灯亮，电饭锅处于保温状态。电饭锅加热挡功率为1100W，R2阻值为1075Ω。求： （1）电饭锅将0.5kg米饭，从20℃加热到100℃，米饭吸收的热量是多少？[米饭的比热容c＝4×103J/（kg•℃）] （2）加热电阻R1的阻值是多少？ （3）若指示灯两端的电压为5V，通过R2的电流是多少？小灯泡的实际功率是多少？ 【答案】（1）电饭锅将0.5kg米饭，从20℃加热到100℃，米饭吸收的热量是1.6×105J； （2）加热电阻R1的阻值44Ω； （3）若指示灯两端的电压为5V，通过R2的电流是0.2A；小灯泡的实际功率是1W。 【解答】解：（1）米饭吸收的热量：Q吸＝c米饭m（t﹣t0）＝4×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.6×105J； （2）开关S1闭合，S2断开，电饭锅处于加热挡位，此时电路为加热电阻R1的简单电路， 加热电阻R1的阻值：R1＝＝＝44Ω； （3）开关S2闭合，S1断开，电饭锅处于保温挡位，此时灯泡和R2串联接入电路， 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得此时通过R2的电流：I＝＝＝0.2A， 串联电路各处电流相等，小灯泡的实际功率：P＝ULI＝5V×0.2A＝1W。 答：（1）电饭锅将0.5kg米饭，从20℃加热到100℃，米饭吸收的热量是1.6×105J； （2）加热电阻R1的阻值44Ω； （3）若指示灯两端的电压为5V，通过R2的电流是0.2A；小灯泡的实际功率是1W。 48．（2023•鞍山）中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅，其电路简图如图乙所示，通过开关S1和S2的不同接法组合，可以实现三挡加热功能，其中定值电阻R1、R2都是发热电阻，其部分参数如下表所示。[已知ρ药液＝1.0×103kg/m3，c药液＝4.2×103J/（kg•℃）]求： 额定电压/V 220 额定功率/W 高温挡880 中温挡440 低温挡 _____ （1）锅中的1L药液从25℃加热到35℃，中药液吸收的热量； （2）低温挡的功率； （3）若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热110s，实际消耗的电能为4×104J，则此时电路的实际电压。 【答案】（1）锅中的1L药液从25℃加热到35℃，中药液吸收的热量为4.2×104J； （2）低温挡的功率为220W； （3）若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热110s，实际消耗的电能为4×104J，此时电路的实际电压为200V。 【解答】解：（1）药液的体积V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3， 由ρ＝可知，药液的质量：m＝ρ药液V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg， 药液吸收的热量：Q吸＝c药液m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J； （2）由图乙可知，当开关S1闭合，S2接1时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，电中药锅处于高温挡； 当开关S1打开、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电中药锅处于低温挡； 当开关S1闭合，S2接2时，只有R1工作，电中药锅处于中温挡； 由表格数据可知，电中药锅中温挡的功率P中＝440W， 由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝110Ω； 并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和，则高温挡工作时，R2的电功率：P2＝P高﹣P中＝880W﹣440W＝440W， 由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝110Ω； 根据串联电路的电阻特点可知，R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2＝110Ω+110Ω＝220Ω， 低温挡的功率：P低＝＝＝220W； （3）由W＝t可知，电路的实际电压：U实＝＝＝200V。 答：（1）锅中的1L药液从25℃加热到35℃，中药液吸收的热量为4.2×104J； （2）低温挡的功率为220W； （3）若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热110s，实际消耗的电能为4×104J，此时电路的实际电压为200V。 49．（2023•盘锦）如图所示电路，电阻R1为10Ω，电源电压为12V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值为40Ω。闭合开关S，求： （1）通过R1的电流； （2）当干路电流为2A时，滑动变阻器R2消耗的功率； （3）整个电路在100s内产生的最少热量。 【答案】（1）通过R1的电流为1.2A； （2）当干路电流为2A时，滑动变阻器R2消耗的功率为9.6W； （3）整个电路在100s内产生的最少热量为1800J。 【解答】解：（1）由图可知R，1与滑动变阻器R2并联； 根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U2＝U＝12V， 通过R1的电流：I1＝＝＝1.2A； （2）根据并联电路的电流特点可知，当干路电流为2A时，通过滑动变阻器R2的电流：I2＝I﹣I1＝2A﹣1.2A＝0.8A， 滑动变阻器R2消耗的功率：P2＝U2I2＝12V×0.8A＝9.6W； （3）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流最小， 通过滑动变阻器的最小电流I2小＝＝＝0.3A， 根据并联电路的电流特点可知，干路的最小电流：I小＝I1+I2小＝1.2A+0.3A＝1.5A， 整个电路在100s内产生的最少热量：Q小＝W小＝UI小t＝12V×1.5A×100s＝1800J。 答：（1）通过R1的电流为1.2A； （2）当干路电流为2A时，滑动变阻器R2消耗的功率为9.6W； （3）整个电路在100s内产生的最少热量为1800J。 50．（2023•丹东）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R1、R2均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制。已知低温挡电阻R1＝110Ω，中温挡功率为880W。求： （1）电热锅低温挡工作时的电功率； （2）电热锅中温挡工作时的电流； （3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。[不计热量损失，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）R1的独立工作时的电功率：P1＝＝＝440W， 由于P1＜P中温＝880W，所以电热锅低温挡工作时的电功率为：P低温＝P1＝440W； （2）根据P＝UI得电热锅中温挡工作时的电流为：I＝＝＝4A； （3）由图知当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，为低温挡；当S2闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，为中温挡；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，为高温挡，则高温的功率为： P高温＝P低温+P中温＝440W+880W＝1320W； 水吸收的热量为： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（75℃﹣20℃）＝4.62×105J， 若不计热量损失，消耗的电能W＝Q吸＝4.62×105J， 所需时间为： t＝＝＝350s。 答：（1）电热锅低温挡工作时的电功率为440W； （2）电热锅中温挡工作时的电流为4A； （3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间为350s。 51．（2023•丹东）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求： （1）小灯泡L的电阻； （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。 【答案】（1）小灯泡L的电阻为12Ω； （2）电流表的示数为0.8A； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率为0.48W。 【解答】解：（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，根据P＝可知小灯泡L的电阻RL＝＝＝12Ω； （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，定值电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流。 小灯泡L恰好正常发光，则电源电源U＝UL＝6V， 通过灯泡的电流IL＝＝＝0.5A， 通过定值电阻的电流I1＝＝＝0.3A， 电流表的示数I＝IL+I1＝0.5A+0.3A＝0.8A； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路电流I′＝＝＝0.2A， 小灯泡L的电功率P灯＝I′2RL＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W。 答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω； （2）电流表的示数为0.8A； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率为0.48W。 52．（2023•大连）如图是某品牌家用电炒锅的简化电路，电源电压为220V，R1、R2是发热电阻，R2的阻值为88Ω。开关S接a时为高温挡，高温挡功率为2200W；开关S接b时为低温挡。试求： （1）电阻R1的阻值是多少？ （2）低温挡工作时电路中的电流是多少？ （3）低温挡工作5min电流做的功是多少？ 【答案】（1）电阻R1的阻值是22Ω。 （2）低温挡工作时电路中的电流是2A。 （3）低温挡工作5min电流做的功是1.32×105J。 【解答】解：（1）由题意和电路图可知，当开关接a时，只有R1接入电路中，此时为高温挡，功率为2200W， 根据P＝可得R1的阻值为：R1＝＝＝22Ω； （2）开关S接b时为低温挡，R1、R2串联， 此时电路中的总电阻为：R总＝R1+R2＝22Ω+88Ω＝110Ω； 此时电路中的电流：I＝＝＝2A； （3）低温挡工作5min电流做的功：W＝UIt＝220V×2A×5×60s＝1.32×105J。 答：（1）电阻R1的阻值是22Ω。 （2）低温挡工作时电路中的电流是2A。 （3）低温挡工作5min电流做的功是1.32×105J。 53．（2023•辽宁）如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、R1、R2均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W～100W，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）电热毯在恒温挡时的电流； （2）可变电阻R的最大阻值； （3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。 【答案】（1）电热毯在恒温挡时的电流为0.15A； （2）可变电阻R的最大阻值为484Ω； （3）电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间为1.26×103s。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，电热毯在恒温挡时的电流： I＝＝＝0.15A； （2）由图可知，当开关接1，滑片在最右端，电路中只有R2接入电路，为调温挡最大功率P高＝100W， 由P＝可得，R2＝＝＝484Ω； 当开关接1时，滑片在最左端，可变电阻R达到最大值，R与R2串联，电路中的电阻最大，电功率最小为P低＝50W，由P＝可得，R总＝＝＝968Ω， 所以可变电阻R的最大阻值：R＝R总﹣R2＝968Ω﹣484Ω＝484Ω； （3）水吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×105J， 因为不计热损失，所以消耗的电能：W＝Q吸＝1.26×105J， 由P＝可得，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间： t＝＝＝1.26×103s。 答：（1）电热毯在恒温挡时的电流为0.15A； （2）可变电阻R的最大阻值为484Ω； （3）电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间为1.26×103s。 54．（2023•锦州）小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如表所示，其简化电路如图甲所示，R1、R2均为电热丝（阻值不随温度变化）。求： ××牌电烤箱 额定电压：220V 额定加热功率：1210W 额定保温功率：110W （1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流？ （2）电热丝R2的阻值？ （3）傍晚用电高峰期，小明想测量电烤箱在工作时的实际电压，于是他断开了家中其他用电器，仅让电烤箱在加热状态下工作，1min内如图乙所示的电能表转盘转了50r，则电烤箱两端的实际电压是多少？ 【答案】（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A； （2）电热丝R2的阻值为44Ω； （3）电烤箱两端的实际电压是200V。 【解答】解： （1）由P＝UI可得，该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流： I保温＝＝＝0.5A； （2）当S闭合，S1接右边接线柱b时，R1单独工作，电路中电阻较大，电源电压一定，由P＝可知，此时电功率较小，电路处于保温挡位； 当S闭合、S2接左边接线柱a时，电阻R1和R2并联，电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝可知，此时电功率较大，处于加热挡位，此时R1的电功率：P1＝P保温＝110W， R2的电功率：P2＝P加热﹣P1＝1210W﹣110W＝1100W， 由P＝可得： R2＝＝＝44Ω； （3）S闭合、S2接左边接线柱a时，电阻R1和R2并联，处于加热挡位，P加热＝1210W， 由P＝可得： R并＝＝＝40Ω； 电能表上“3000r/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r， 电能表转盘转了50r，电烤箱消耗的电能： W＝kW•h＝kW•h， 工作时间t＝1min＝h， 电烤箱的实际功率： P实＝＝＝1kW＝1000W， 由P＝可得，电路的实际电压： U实＝＝＝200V。 答：（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A； （2）电热丝R2的阻值为44Ω； （3）电烤箱两端的实际电压是200V。 55．（2023•辽宁）作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。[c中药取4.0×103J/（kg•℃）]求： （1）中药壶在文火状态下的电流； （2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量； （3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。 【答案】（1）中药壶在文火状态下的电流1A。 （2）中药吸收的热量9.6×105J。 （3）加热过程所用时间1920s。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，中药壶在文火状态下的电流： I文火＝＝＝1A； （2）中药吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.0×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣20℃）＝9.6×105J； （3）当S1接b时，R1与R2串联在电路中，电路的总电阻最大，由P＝可知，中药壶消耗的电功率最小，为文火状态， 由P＝可得，总电阻：R总＝＝＝220Ω， 则R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝220Ω﹣123.2Ω＝96.8Ω； 当S1接a时，只有R1在电路中，电路的电阻最小，由P＝可知，中药壶消耗的电功率最大，为急火状态，此时功率： P急火＝＝＝500W， 不计热量损失，W＝Q吸＝9.6×105J， 由P＝可得，加热过程所用的时间： t＝＝＝1920s。 答：（1）中药壶在文火状态下的电流1A。 （2）中药吸收的热量9.6×105J。 （3）加热过程所用时间1920s。 56．（2022•大连）如图是某电热锅内部简化电路图，电源电压恒为220V，R1、R2是电热丝，R1的阻值为55Ω。开关S、S1同时闭合时是高温挡；只闭合开关S时是低温挡，低温挡功率为440W。试求： （1）低温挡工作时的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）高温挡工作5min，消耗的电能是多少？ 【答案】（1）低温挡工作时的电流是2A； （2）R2的阻值是110Ω； （3）高温挡工作5min，消耗的电能是3.96×105J 【解答】解：（1）只闭合开关S时是低温挡，电路中只有R2，低温挡功率为440W，根据P＝UI可知，低温挡工作时的电流是：I＝＝＝2A； （2）根据I＝可知，R2的阻值为：R2＝＝＝110Ω； （3）R1的电功率为：P1＝＝＝880W； 电路的总功率即高温挡的功率为：P＝P低+P1＝440W+880W＝1320W； 高温挡工作5min，消耗的电能为：W＝Pt＝1320W×5×60s＝3.96×105J。 答：（1）低温挡工作时的电流是2A； （2）R2的阻值是110Ω； （3）高温挡工作5min，消耗的电能是3.96×105J。 57．（2021•沈阳）如图所示电路，电源电压保持不变。灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2标有“18Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求： （1）灯泡L的电阻。 （2）当开关S1、S2都闭合，且滑片P移到a端时，灯泡L恰好正常发光，此时电流表的示数。 （3）当开关S1闭合、S2断开，且滑片P移到b端时，通电10s，电流通过滑动变阻器R2产生的热量。 【答案】（1）灯泡L的电阻为12Ω； （2）此时电流表的示数为0.6A； （3）通电10s，电流通过滑动变阻器R2产生的热量为7.2J。 【解答】解：（1）由P＝可知，灯泡L的电阻：RL＝＝＝12Ω； （2）当开关S1、S2都闭合，且滑片P移到a端时，滑动变阻器R2被短路，灯泡L与定值电阻R1并联； 灯泡正常发光，根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U＝UL＝6V； 通过R1的电流：I1＝＝＝0.6A，即电流表的示数为0.6A； （3）当开关S1闭合、S2断开，且滑片P移到b端时，滑动变阻器R2和灯泡L串联； 根据串联的电路的电阻可知，电路的总电阻：R＝R2+RL＝18Ω+12Ω＝30Ω； 通过电路中的电流：I＝＝＝0.2A； 由串联电路的电流特点可知，通过R2的电流I2＝I＝0.2A； 通电10s，电流通过滑动变阻器R2产生的热量：Q＝R2t＝（0.2A ）2×18Ω×10s＝7.2J。 答：（1）灯泡L的电阻为12Ω； （2）此时电流表的示数为0.6A； （3）通电10s，电流通过滑动变阻器R2产生的热量为7.2J。 七．综合能力题（共3小题） 58．（2024•辽宁）生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。 请结合上述信息完成下面的问题： （1）无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、　缩小　的实像，监控画面信号通过 　电磁　波传回控制中心。 （2）振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 　杠杆　（填简单机械名称）。 （3）垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 　逆　（填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。 （4）浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是15cm2。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器RP接入电路的阻值应为 　22　Ω（电源电压恒为9V，ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不考虑水流的影响）。 （5）为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议：　多乘坐公共交通　。 【答案】（1）缩小；电磁；（2）杠杆；（3）逆；（4）22；（5）多乘坐公共交通。 【解答】解：（1）无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，通过镜头能实时记录垃圾收集情况，此时物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像；监控画面信号是通过电磁波传回控制中心； （2）在图（b）中，OA部分绕O点转动，O为支点，A端受到的海水向上的推力为动力，B点连杆向下的力为阻力，符合杠杆的特征，所以OA部分相当于一个杠杆； （3）在图（c）中，当棘轮要逆时针旋转时，杠杆ab两端受到的压力会使杠杆处于平衡状态，从而阻止棘轮逆时针旋转； （4）由图（e），设压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式为R＝kF+b， 当F＝0时，R＝20Ω，当F＝5N时，R＝16Ω， 代入可得： 解得：k＝﹣，b＝20， 所以关系式为R＝﹣F+20； 当吃水深度为1m时，压力传感器受到的压力为： F＝pS＝ρ海水ghS＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m×15×10﹣4m2＝15N， 此时压力传感器接入电路的阻值为： R＝﹣F+20＝﹣×15N+20＝8Ω， 分析图（d）电路，压力传感器和滑动变阻器串联，电流表测电路电流，此时总电阻为： R总＝＝＝30Ω， 则滑动变阻器接入电路的阻值应为： RP＝R总﹣R＝30Ω﹣8Ω＝22Ω； （5）日常生活中，为了践行绿色出行，可以多乘坐公共交通，这样能够减少个人交通工具的使用，降低能源消耗和尾气排放，有利于环境保护。 故答案为：（1）缩小；电磁；（2）杠杆；（3）逆；（4）22；（5）多乘坐公共交通。 59．（2023•大连）在“探究导体中的电流与电压的关系”的实验中，所用的器材有：定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、干电池、开关、导线等。 （1）甲小组同学连接的电路如图所示。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至 　b　（选填“a”或“b”）端，并检查电流表、电压表的指针是否 　在零刻度线处　。 （2）他们设计的实验表格如表： 电阻R＝10Ω 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I 请指出表格设计的不规范之处：　物理量后面没有单位　。 （3）乙小组同学不用滑动变阻器，通过改变干电池节数来改变电阻两端电压（每节干电池的电压为1.5V），他们选用的电阻上标有“5Ω 1.5A”字样。当串联六节干电池进行实验时，竟闻到焦糊味，发现是电阻温度过高了。请你用初中物理知识分析说明电阻温度过高的原因。 　当串联六节干电池时，电阻两端电压为9V，通过电阻的电流为1.8A，超过电阻的额定电流，根据Q＝I2Rt，单位时间内产生热量较多，导致温度过高。　。 【答案】（1）b；在零刻度线处； （2）物理量后面没有单位； （3）当串联六节干电池时，电阻两端电压为9V，通过电阻的电流为1.8A，超过电阻的额定电流，根据Q＝I2Rt，单位时间内产生热量较多，导致温度过高。 【解答】解：（1）甲小组同学连接的电路如图所示。闭合开关前，变阻器连入电路的电阻最大，应将滑动变阻器的滑片移至b端，并检查电流表、电压表的指针是否在零刻度线处。 （2）表格设计的不规范之处：物理量后面没有单位； （3）当串联六节干电池时，电阻两端电压为9V，根据欧姆定律可知，通过电阻的电流为： I＝＝1.8A，超过电阻的额定电流1.5A，根据Q＝I2Rt，单位时间内产生热量较多，导致温度过高。 故答案为：（1）b；在零刻度线处； （2）物理量后面没有单位； （3）当串联六节干电池时，电阻两端电压为9V，通过电阻的电流为1.8A，超过电阻的额定电流，根据Q＝I2Rt，单位时间内产生热量较多，导致温度过高。 60．（2022•沈阳）小雨家买了一台储水式电热水器。外观如图甲所示，图乙是热水器剖视图。热水器的内胆是密封的，里面有两个通到外部的水管，a是热水出水管，b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管。 （1）关于电热水器下列说法中正确的是 　B　； A．电源指示灯发出的红光是红外线 B．电加热管通电时电能转化为内能 C．电加热管里电阻丝用电阻小、熔点低的材料制成 （2）电热水器要使用三脚插头，是为了使电热水器的金属外壳与 　大地　相连； （3）如图甲所示，在热水管和冷水管交会处安有一个水龙头。水龙头的手柄做的较长，这个水龙头的手柄相当于一个 　省力　（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆； （4）电热水器内胆充满水后才能通电加热。电加热管周围的水吸收热量温度升高，水的体积膨胀，密度变 　小　； （5）为了防止电热水器漏电，电热水器生产厂家利用自来水导电能力差的特性，发明了一种“防电墙”技术。即用一段空心绝缘管替换一段热水出水管。通过改变此管的内径和长度来改变管内水的电阻的大小。如图丙所示，四个用同种材料制成的空心绝缘管，A和B内径相同，C和D内径相同，A、B的内径大于C、D的内径。为了增大流经空心绝缘管内水的电阻，减小漏电电流，如果你是设计师，会选用图丙中的 　D　绝缘管； （6）电热水器面板上有两个控制开关S1、S2，两个电加热管分别用R1、R2表示，要求S1单独控制R1，S2单独控制R2，两个开关同时闭合时R1与R2同时加热。请你在图丁中，用笔画线代替导线，补全开关控制电加热管的电路，且符合安全用电的原则。 【答案】（1）B；（2）大地；（3）省力；（4）小；（5）D；（6）见解析 【解答】解：（1）电源指示灯发出的红光是可见光，不是红外线；电加热管里电阻丝用电阻大、熔点高的材料制成；电加热管通电时电能转化为内能，故B正确。 （2）电热水器要使用三脚插头，是为了使电热水器的金属外壳能够接地，防止漏电造成事故。 （3）水龙头的手柄做的较长，使用开关时，动力臂较长能够省力，所以是省力杠杆。 （4）电加热管周围的水吸收热量温度升高，水的体积膨胀，水的质量不变，所以密度变小。 （5）厂家利用自来水导电能力差的特性，发明了一种“防电墙”技术，所以需要电阻大，同种材料，横截面积越小，长度越长，电阻越大，所以选择D绝缘管。 （6）由题意可知R1与R2并联，两个开关分别控制两个电阻，为了用电安全，必须把开关与火线相连，如下图所示： 故答案为：（1）B；（2）大地；（3）省力；（4）小；（5）D；（6）见解析。 1．某学习小组连接了如图所示的实物电路，闭合开关，移动滑片P的过程中，关于电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2以及灯泡的亮度，可能出现的现象是（　　） A．I1变大，I2变小，灯泡亮度不变 B．I1变小，I2变大，灯泡亮度变暗 C．I1变小，I2变小，灯泡亮度不变 D．I1变大，I2变大，灯泡亮度变亮 【答案】C 【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A1测变阻器支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源的电压； 当滑动变阻器R的滑片P移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻改变，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流改变，即I1示数会变大或变小； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片向右移动时，通过灯泡的电流不变，灯泡的实际功率不变，亮度不变； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，若I1示数变大，则电流表A2示数I2变大，若I1示数变小，则电流表A2示数I2变小； 综上所述，C可能出现。 故选：C。 2．“践行低碳环保，倡导绿色出行”，某地引进一批纯电动公共汽车。纯电动公共汽车的前后两门（电路开关）中任意一个门没有关闭好，电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：由题知，电动机要由前、后两门（电路开关）关闭同时控制，任意一个门没有关闭好电动机都不能工作，则电动公交车无法行驶，说明只要其中一个开关没有闭合，驱动车行驶的电动机所在电路就是断路，所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机，符合要求的电路只有A图。 故选：A。 3．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．U形管液面高度变化是因为U形管中液体的热胀冷缩 B．图甲所示的装置只能用来探究电流通过电阻产生的热量跟电阻大小的关系 C．图乙装置实验时若右侧U形管中液面的高度没有变化，一定是右侧盒内电阻短路 D．通电后，乙图中左右容器中电阻产生的热量之比是4：1 【答案】D 【解答】解：A、电流通过导体产生的热量被容器中空气吸收，气体受热膨胀，体积变大，因此会使U形管中液面出现高度差，并不是因为U形管中液体的温度发生了变化，故A错误； B、在甲装置中，左右两容器中的电阻丝串联，通过他们的电流与通电时间相同，而左右两容器中的电阻丝的阻值不同，因此是探究电流产生的热量与电阻大小的关系，但电流不变，观察同一个电阻丝产生的热量随时间的变化，也可探究与通电时间关系，故B错误； C、在乙装置中，右侧U形管中液面的高度没有变化，说明没有产生热量，可能是盒内的电阻断路，也可能是该电阻被短路，故C错误； D、乙装置中，B和C两电阻并联，再与A电阻串联，由并联电路的电流特点可知：IA＝IB+IC，三个电阻的阻值相同，因此由欧姆定律可知，IB＝IC＝I， 则IA＝2I，乙图中A、B电阻产生的热量之比为：，故D正确。 故选：D。 4．如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时，下列说法正确的是（　　） A．光敏电阻R的阻值减小 B．电流表的示数增大 C．电压表的示数增大 D．电压表与电流表示数之比变小 【答案】C 【解答】解：图甲中，闭合开关，R、R0串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量光敏电阻R两端的电压； 当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光照强度减小，由图乙可知，光敏电阻R的阻值变大，故A错误； 由串联电路电阻的规律可知电路的总电阻变大，由I＝知电路中电流变小，即电流表示数变小，故B错误； 电路中电流变小，由U＝IR知定值电阻R0两端的电压变小，由串联电路的电压规律知光敏电阻R两端的电压变大，即电压表的示数变大；因电压表的示数变大、电流表示数变小，所以电压表与电流表示数之比变大，故C正确，D错误。 故选：C。 5．小辉用如下器材测量小灯泡的电阻：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、稳压电源3V、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。实验电路如图甲所示，根据实验数据描点连线绘制的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成实验电路的连接（要求滑片向左滑动时，电压表示数变小，导线不交叉）； （2）连接电路时，开关处于 　断开　状态；为保证实验顺利进行，应选用规格为 　A　（填选项字母）的滑动变阻器； A．“10Ω，0.5A” B．“50Ω，0.5A” C．“100Ω，0.2A” （3）若电路连接完整后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是小灯泡 　短路　（选填“断路”或“短路”）； （4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电压表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 　右　（选填“左”或“右”）移动； （5）本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 　C　（填选项字母）； A．测量定值电阻的阻值 B．用刻度尺测量铅笔的长度 C．探究电流与电压和电阻之间关系 （6）由图乙可知，当滑动变阻器接入不同阻值时，若灯泡的功率之比为1：2，滑动变阻器接入电路的电阻之比为 　16：9　； （7）小辉还发现，灯泡两端电压不变的情况下，用久了的小灯泡，发光亮度比新的小灯泡暗，请用所学知识加以解释？　灯泡使用久了，‌灯丝（‌钨丝）‌在高温下会升华成钨蒸气，‌导致灯丝变细。‌根据物理学原理，‌导体的电阻与其横截面积成反比，‌因此灯丝变细会导致电阻变大。‌由于家庭电路的电压保持不变，‌根据电功率公式P＝UI，‌电阻变大意味着实际功率变小，‌因此灯泡的亮度随之降低　。 【答案】（1）；（2）断开；A；（3）短路；（4）右；（5）C；（6）16：9；（7）灯泡使用久了，‌灯丝（‌钨丝）‌在高温下会升华成钨蒸气，‌导致灯丝变细。‌根据物理学原理，‌导体的电阻与其横截面积成反比，‌因此灯丝变细会导致电阻变大。‌由于家庭电路的电压保持不变，‌根据电功率公式P＝UI，‌电阻变大意味着实际功率变小，‌因此灯泡的亮度随之降低。 【解答】解：（1）电压表并联在灯泡两端，滑片向左移动电压表示数变小，说明电路中的电流变小，总电阻变大，故滑动变阻器接右下端接线柱。如图： （2）连接电路时，开关必须断开，防止形成电源短路而损坏电源； 灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V，故滑动变阻器应该分掉0.5V的电压，由图象可知灯在2.5V的电压下，通过的电流为0.25A，所以滑动变阻器允许通过的最大电流要大于0.25A，才能保证安全，又滑动变阻器的最小电阻：； 所以为保证实验顺利进行，滑动变阻器的阻值应大于2Ω，但不能太大，即应选用规格为“10Ω，0.5A”的滑动变阻器。故选A。 （3）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，故电路故障原因可能是小灯泡短路。 （4）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时。电压表的示数为2.4V，小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向右端移动。 （5）本实验进行多次测量的目的是寻找普遍规律。 A．测量定值电阻的阻值行多次测量的目的是求平均值，减小误差，故A不合符题意； B．用刻度尺测量铅笔的长度行多次测量的目的是求平均值，减小误差，故B不合符题意； C．探究电流与电压和电阻之间关系多次测量的目的是找出普遍规律。故C符合题意。 故选C。 （6）灯泡的功率之比为P1：P2＝1：2，由图乙可知当灯泡电压U1＝1V时，电流I1＝0.15A；当灯泡电压U2＝1.5V时，电流I2＝0.2A，则有：U滑1＝3 V﹣1V＝2V、U滑2＝3 V﹣1.5V＝1.5V； 滑动变阻器的电压：、 电阻之比： （7）灯泡使用久了，‌灯丝（‌钨丝）‌在高温下会升华成钨蒸气，‌导致灯丝变细。‌根据物理学原理，‌导体的电阻与其横截面积成反比，‌因此灯丝变细会导致电阻变大。‌由于家庭电路的电压保持不变，‌根据电功率公式P＝，‌电阻变大意味着实际功率变小，‌因此灯泡的亮度随之降低。 故答案为：（1）；（2）断开；A；（3）短路；（4）右；（5）C；（6）16：9；（7）灯泡使用久了，‌灯丝（‌钨丝）‌在高温下会升华成钨蒸气，‌导致灯丝变细。‌根据物理学原理，‌导体的电阻与其横截面积成反比，‌因此灯丝变细会导致电阻变大。‌由于家庭电路的电压保持不变，‌根据电功率公式P＝UI，‌电阻变大意味着实际功率变小，‌因此灯泡的亮度随之降低。 6．如图是小明设计的探究焦耳定律的实验装置图： （1）如图所示实验装置，通过观察 　U形管内的液面高度差　来比较电流通过电阻产生电热的多少。这种探究问题的方法叫 　转换　法。 （2）若观察甲、乙两实验装置，可以得出的结论是：　在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多　。 （3）若观察乙、丙两实验装置，通过电阻R2的电流 　大于　（填“大于”、“小于”或“等于”）通过电阻R3的电流。这是在探究电流通过导体产生热量多少与 　电流　的关系。 （4）若观察甲、丙两实验装置，会发现 　R1　（填“R1”或“R3”）电阻丝产生的热量更多，由这一现象可知 　电流　（填“电流”或“电阻”）对电热的影响更大。 【答案】（1）U形管内的液面高度差；转换；（2）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（3）大于；电流；（4）R1；电流。 【解答】解：（1）如图所示实验装置，容器内密封等质量的空气，电热丝产生热量越多，U形管内的液面高度差越大，故通过观察U形管液面高度差来比较电流通过电阻产生电热的多少。这种探究问题的方法叫转换法； （2）甲、乙两实验装置，两电阻丝串联在电路中，通电时间和电流相同，而R1＜R2，乙中U形管液面的高度差大，则根据转换法，故结论为：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多； （3）若观察乙、丙两实验装置可知，R3和R4并联后再与R2串联，根据串联和并联电路电流的规律，通过电阻R2的电流大于通过电阻R3的电流，而通电时间相同，R2＝R3，根据控制变量法，这是在探究电流通过导体产生热量多少与电流的关系； （4）观察甲、丙两实验装置可知，甲图容器内R1的电阻阻值是丙图容器中电阻R3阻值的一半；根据并联电路各支路电压相等及欧姆定律可知，通过R3和R4的电流相等，根据串联和并联电路电流的规律，通过R1的电流是通过R3电流的2倍，而甲中U形管液面的高度差要大于丙中U形管的液面的高度差，则R1电阻丝产生的热量更多，这表明电流对电热的影响更大。 故答案为：（1）U形管内的液面高度差；转换；（2）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（3）大于；电流；（4）R1；电流。 7．景萱在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω，1A”，连接电路如图甲所示。 （1）电路连接时，景萱需要 　断开　开关； （2）为了使滑片右移时灯的亮度变亮，请你帮景萱用笔画代替导线连接好图甲中的电路； （3）连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，同时发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 　灯泡短路　； （4）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数如图乙所示，想使小灯泡正常发光，则应将滑片向 　右　（选填“左”或“右”）移动一些； （5）完成了上述的实验后，景萱还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率，但发现电流表损坏。景萱利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，并操作如下： ①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关 　S、S2　，读出电压表示数为U2； ③小灯泡的额定功率P额＝　U1×　。（用U1、U2和R0表示） 【答案】（1）断开；（2）见解答图；（3）灯泡短路；（4）右；（5）②S、S2；③U1×。 【解答】解：（1）电路连接时，为保护电路，需要断开开关； （2）滑片右移时灯的亮度变亮，说明滑片右移时滑动变阻器的电阻减小，所以需将滑动变阻器右下接线柱接入电路，如下图所示：； （3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的灯泡短路； （4）由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，想使小灯泡正常发光，需将小灯泡两端的电压增大为额定电压2.5V，根据串联分压原理可知，需减小滑动变阻器的电阻，所以应将滑片向右移动一些； （5）实验步骤： ①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U2； ③在步骤①中，灯泡、R0和R串联，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1，此时灯泡正常发光； 在步骤②中，灯泡、R0和R仍串联，电压表测灯泡和R0两端的总电压，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作， 根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为：U0＝U2﹣U1， 根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，灯的额定电流：IL＝I0＝＝， 灯的额定功率：P额＝ULIL＝U1×。 故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）灯泡短路；（4）右；（5）②S、S2；③U1×。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$