重庆市荣昌区2022－2023学年九年级上学期物理期末考试试卷
一、单选题
1．在日常生活中，下列估测符合实际的是（ ）
A．我国家用电压不超过36V
B．一节新干电池的电压是1.5V
C．家用电风扇正常工作时的电流为15A
D．一盏家用日光灯的额定功率为1000W
【答案】B
【知识点】电流的大小；电压和电压的单位换算；电功率
【解析】【解答】A．我国家用电压为220V，A不符合题意；
B．一节未使用的新干电池电压是1.5V，B符合题意；
C．家用电风扇正常工作时的电流比较小，一般小于1A，C不符合题意；
D．一盏家用日光灯的额定功率比较低，一般在几十瓦左右，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据生活中用电器的电压、电流和电功率，结合数据解答。
2．以下四种情况符合安全用电原则的是（ ）
A．甲图中，电灯的开关接在零线上
B．乙图中，雷雨天人站在大树下避雨
C．丙图中，人向落在地面上的“高压线头”靠近
D．丁图中，使用试电笔时，手应接触笔后端的金属部分
【答案】D
【知识点】家庭电路的连接；测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】A．为了用电安全，电灯的开关应接在火线上，A不符合题意；
B．乙图中，雷雨天人站在大树下避雨可能会出现触电现象，B不符合题意；
C．丙图中，人向落在地面上的“高压线头”靠近，会出现高压触电现象，C不符合题意；
D．丁图中，使用试电笔时，为了形成闭合回路，手应接触笔后端的金属部分，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】家庭电路中，灯泡的开关连接在火线一侧；雷雨天在树下，容易触电；高压线落地时，人要远离；使用测电笔时，手要接触金属笔尾。
3．为了保证行车安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当驾驶员坐在座椅上时，座椅下的开关闭合，若未系安全带，则开关断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关闭合，指示灯熄灭。符合上述设计要求的电路图是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭，说明当开关S2闭合后把灯泡短路了，另外此电路还需要一个保护电阻。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据各用电器的工作现象判断电路连接。
4．（2022·河池）在图甲所示的电路中，闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是（ ）
A．灯泡L1与L2并联 B．电压表测L2两端的电压
C．通过L1、L2的电流相等 D．通过L1的电流为0.22A
【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用；串联电路的电流规律
【解析】【解答】AC．由图甲可知，电流从电源正极流出，依次经L1、L2后，再通过电流表、开关，回到电源的负极。因此灯泡L1与L2串联。由串联电路的电流特点可知，通过L1、L2的电流相等。A不符合题意，C符合题意；
B．电压表接在灯泡L1的两端，与灯泡L1并联，因此测灯泡L1两端的电压。B不符合题意；
D．由图乙可知，导线接在“0.6”接线柱上，因此电流表选择小量程，分度值为0.02A，读数为0.24A，所以通过L1的电流为0.24A。D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路，电流处处相等；各用电器顺次连接是串联电路。
5．下列说法中，正确的是（ ）
A．冰在熔化时温度不变内能增加
B．物体温度升高时一定吸收了热量
C．在0℃所有物体的分子都停止了运动
D．由公式说明热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
【答案】A
【知识点】内能的概念；温度、热量与内能的关系；燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】A．冰是晶体，在熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加，A符合题意；
B．物体温度升高时，内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，B不符合题意；
C．分子在永不停息地无规则运动，C不符合题意；
D．热值是燃料的一种属性，与燃料完全燃烧放出的热量多少没有关系，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】冰是晶体，在熔化时，温度保持不变；物体的内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功；一切物体的分子都在运动；燃料的热值是固定的。
6．如图所示的电路，电源电压不变，开关S闭合后，当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表与电流表的示数之比不变
B．电流表示数变小，电压表示数变小
C．电压表示数变大，电路消耗的总功率变小
D．电压表与电流表的示数变化量的绝对值之比不变
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
B．当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，则电路中的总电阻变小，由 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，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小，即电压表的示数变小，B不符合题意；
C．电源电压不变，电路中的电流变大，由P= UI可知，电路消耗的总功率变大，C不符合题意；
A．由 可知，电压表与电流表的示数之比等于滑动变阻器接入电路中的阻值，因变阻器接入电路中的电阻变小，所以，电压表与电流表的示数之比变小，A不符合题意；
D．设滑片移动前后电路中的电流分别为I、I'，则电流表的示数变化量ΔI = I'- I，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的示数分别为U滑=U-U0=U- IR0，U滑′ =U-U0′=U- I'R0，则ΔU滑=U滑′-U滑=U- I'R0-(U- IR0)=(I-I')R0= -ΔIR0，即 ，所以，电压表与电流表的示数变化量的绝对值之比不变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在串联电路中，电阻减小，电流变大，减小的电阻分压减小；电压的变化量和电流变化量的比值，是定值电阻。
7．（2022·荆州）在进行“探究串联电路电压特点”实验时，某同学设计的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（ ）
A．如果只有灯泡L1断路，则开关闭合后电压表示数为零
B．如果只有灯泡L2断路，则开关闭合后电压表示数为零
C．开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2断路
D．开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，一定是灯泡L2短路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A．如果灯泡L1断路，则电压表将串联在电路中，电压表的示数接近于电源电压，A不符合题意；
B．如果只有灯泡L2断路，则电路中没有电流通过，所以开关闭合后电压表示数为零，B符合题意；
C．开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2短路，如果灯泡L2断路，则灯泡L1、L2都不亮，C不符合题意；
D．开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，可能是灯泡L2短路，也可能是灯泡L1断路，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在串联电路中，电压表测量的位置断路，用电器不工作，电压表有示数。
8．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“”，灯泡L上标有“”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为
B．电流表的示数变化范围是
C．电路消耗的最大总功率为
D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】如图所示电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量串联电路中的电流。
A．灯泡标有“2.5V 1.25W”字样，由 可得灯泡的电阻为 ，A不符合题意；
B．灯泡正常工作的电流 ，电流表的量程为 ，滑动变阻器R允许通过的最大电流为 ，在保证电路安全的情况下，电路最大电流只能为0.5A；当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，根据串联电路电阻关系以及欧姆定律表达式可得此时电路中的最小电流为 ，即电流表的示数变化范围是 ，B不符合题意；
C．电源电压不变，电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大，最大功率为 ，C不符合题意。
D ．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，滑动变阻器允许调节的最大阻值为25Ω；电路中电流最大时，滑动变阻器的最小值 ，滑动变阻器允许调节的阻值范围是 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据用电器的电压和电功率，可以计算电阻；根据电压和电阻的比值， 计算电流；利用滑动变阻器接入电路的最大电阻，计算电路的最小电电流；根据电源电压和最大电流的乘积，计算最大电功率；根据滑动变阻器的最大分压和最小分压，结合电流，计算最大和最小电阻的取值。
二、填空题
9．当人触摸“静电球”时，部分头发会一根根竖起，形成“怒发冲冠”的景象。这是因为人触摸“静电球”时，导致这些头发带上了 （选填“同种”或“异种”）电荷，带电后的头发会相互 的缘故。
【答案】同种；排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】人触摸静电球时，静电球上的电荷通过手转移到头发上，于是头发带上了同种电荷，由于同种电荷相互排斥，于是头发竖了起来。
【分析】带电体间同种电荷相互排斥。
10．小明发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来，这一现象与热机工作循环中的 冲程原理相同。他将一瓶净含量为0.35kg的纯净水，放入冰箱冷藏后，温度降低了20℃，则瓶中水放出的热量为 J。[水的比热容]
【答案】做功；2.94×104
【知识点】热量的计算；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来，该过程中蒸气的内能转化为高压锅限压阀的机械能，热机工作循环中的做功冲程将内能转化为机械能，两者原理相同。净含量为0.35kg的纯净水，放入冰箱冷藏后，温度降低了20℃，瓶中水放出的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.35kg×20℃=2.94×104J
【分析】内能对外做功时，将内能转化为机械能，热机工作时做功冲程将内能转化为机械能；根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量。
11．某款手机电池的工作电压为4V，容量为。它充满电后，大约储存了 J的电能，手机在使用过程中，电池将化学能转化为 能。
【答案】5.76×104；电
【知识点】电源及其能量转化；电功的计算
【解析】【解答】电池充满电后储存的电能为W=UIt=4V×4000×10-3A×1×3600s=5.76×104J，手机在使用过程中，消耗内部储存的化学能，将化学能转化为电能，供手机消耗。
【分析】根据物体的电压、电流和时间的乘积计算热量；电池供电时，将化学能转化为电能。
12．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表均为电流表时，R1和R2消耗的功率之比，当开关S和S1都闭合，甲、乙两表均为电压表时，R1和R2中的电流之比 ，两电压表示数之比 。
【答案】1∶1；7∶4
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1与R2并联；因并联电路中各支路两端的电压相等，则由 可得，两电阻的阻值之比 ，当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，R1和R2中的电流之比 ，由 可得，两电阻两端的电压之比 ，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，则有
【分析】在串联电路中，电流处处相等；在并联电路中，电功率的比值，等于电阻的反比；在串联电路中，用电器的分压比等于电阻之比。
13．很多家用电器都有待机功能，比如，电视可以用遥控器关机而不必断开电源。电器在待机状态下仍有能耗，如表是小明家两台家用电器待机的数据统计，这两台用电器每天待机共耗电 度，若能及时断开电源，他家每年可以节约电费 元。（电价为0.5元/度，每月按30天计算）
家用电器 待机功率P/W 每天平均待机时间t/h
彩色电视 8 20
台式电脑 4 20
【答案】0.24；43.2
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】由图表数据可知，彩色电视待机功率为P1=8W=0.008kW，台式电脑待机功率为P2=4W=0.004kW，待机时间都为20h，则这两台用电器每天待机共耗电能为W总=W彩色电视+W台式电脑=P1t+P2t=0.008kW×20h+0.004kW×20h=0.24kW h=0.24度，能及时断开电源，他家每年可以节约电费为n=0.24kW h×30×12× 0.5元/ kW h=43.2元
【分析】根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；结合电费单价，计算电费。
14．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，调节滑动变阻器，发现电流表示数从变为，电压表示数改变了。由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值 （选填“变大”、“变小”或“不变”），定值电阻R的电功率变化了 W。
【答案】变小；1.2
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，电阻R与滑动变阻器R′串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律变形式可知当电流表示数从0.1A变为0.2A时，电路中的总电阻变小，进一步判断滑动变阻器连入电路的阻值变小。当电路中的电流I=0.1A时，电源的电压U=IR+U滑=0.1A×R+U滑，当电路中的电流I′=0.3A时，电源的电压U=I′R+U滑′=0.3A×R+U滑′，因电压表示数改变了3V，则U滑-U滑′=(U-0.1A×R)-(U-0.3A×R)=3V，解得R=15Ω，定值电阻R电功率的变化量ΔP=(I′)2R-I2R=(0.3A)2×15Ω-(0.1A)2×15Ω=1.2W
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压，根据串联电路电压规律，计算总电压；利用电流和电阻，可以计算电功率。
三、实验题
15．在探究“影响电流热效应的因素”实验中（三个烧瓶中均装有质量相等的煤油）：
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小红设计了如甲图所示装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插人一支温度计，该实验通过比较 的变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少；
（2）小红先测量烧瓶内煤油的温度，温度计示数如图丙所示，则此时煤油的温度为 ℃，之后闭合开关，通电30s再测量烧瓶内煤油的温度，将温度的升高量填入表中。然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）。
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由上表实验数据，分析可知电阻和通电时间相等时，电流越 ，其产生的热量越多；
（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中 （填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 （填“串联”或“并联”）。
【答案】（1）温度计示数
（2）21；大
（3）B；串联
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）电流通过导体产生的热量不能用眼睛直接观察，但通过温度计示数变化来反映，这是转换法；故本实验中是通过温度计示数变化来判断电流产生的热量多少。
（2）温度计示数如图丙所示，分度值为1℃，液面20右边一小格处，示数为21℃，即此时煤油的温度为21℃。由表格数据可知，同一导体，电阻相同，通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量越多。
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小；由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
【分析】（1）探究电流产生热量和电流大小的关系时，通过被加热的液体温度变化反应热量的多少；
（2）根据温度计液柱位置，测量温度；当电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；
（3）探究电流产生热量和电阻的关系，需要使电阻不同；电阻串联使电流和时间相同。
16．小明在“测定小灯泡的功率”的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为。
实验器材如下：电源（电压为6V）、电流表（；）、电压表（；）、开关各一只，滑动变阻器：R1（ ），导线若干。
（1）本实验的实验原理是 ；
（2）小明连接的实物图如图甲所示，老师指出该实物图的连接存在明显错误，请帮助小明修改好实物图，要求只能改动其中一条导线；（把需要改动的导线打“×”，然后用笔画线代替导线重新连接）
（3）若改好电路后，闭合开关S，小明看见灯泡发很亮的光后随即熄灭，则故障的原因可能是 ；
（4）排除电路故障后，正确操作，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，灯泡正常发光时的电阻是 。观察如图乙所示的图象不是直线的原因是 ；
（5）在分析实验误差的过程中，考虑到电压表虽然电阻很大，但是在电路中也会分得少许电流。考虑此因素，这样测得的小灯泡的额定功率比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）；
（6）如果还要完成探究电流和电压的关系，还需要添加的器材是 。
【答案】（1）P=UI
（2）
（3）滑动变阻器的滑片处于最小阻值处
（4）0.5；12.5；小灯泡灯丝的阻值随温度的升高而增大
（5）偏大
（6）定值电阻
【知识点】实物的电路连接；探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）“测定小灯泡的功率”实验需要用电流表测量小灯泡通过的电流和用电压表测量小灯泡两端电压，根据P=UI算出小灯泡的功率，即本实验的实验原理是P=UI。
（2）在“测定小灯泡的功率”的实验中，小灯泡、电流表应该串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端。图中的小灯泡被短路了，应将小灯泡右端的接线柱与电压表“-”接线柱连接。如图所示
（3）闭合开关S，看见灯泡发很亮的光后随即熄灭，说明闭合开关后的一瞬间灯泡通过的电流比较大，烧坏了电路中元件，导致了断路，灯泡熄灭。原因可能是闭合开关时，滑动变阻器的滑片放到了最小阻值处。
（4）被测小灯泡的额定电压为2.5V，由图像可知，对应的额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W，由 可得小灯泡正常发光的电阻 ，图乙所示小灯泡的 图像逐渐趋向于电压轴，即可表明小灯泡的阻值在变大，是因为随着通电时间增加，小灯泡灯丝的温度会逐渐升高，从而导致灯丝的阻值升高，所以小灯泡的 图像是一条曲线。
（5）电压表并联在小灯泡两端，准确测量小灯泡两端的电压，但考虑到电压表虽然电阻很大，但是在电路中也会分得少许电流，所以电流表测量的是小灯泡通过的电流和电压表通过的电流之和，即小灯泡实际通过的电流比电流表的测量值要小，根据P=UI可知，测得的小灯泡的额定功率比真实值要大。
（6）若还要完成探究电流和电压的关系，根据控制变量法可知实验中需要控制电阻不变，改变电阻两端电压，所以还需要一个定值电阻。
【分析】（1）测量灯泡电功率的原理是P=UI；
（2）测量灯泡电功率时，电压表和灯泡并联，电流表串联连接；
（3）滑动变阻器电阻较小，电流过大，灯泡电功率超过额定值，损坏灯泡；
（4）根据电压和电流的乘积，计算电功率；根据电压和电流的比值，计算电阻；灯丝电阻随温度的升高而变大；
（5）串测量电功率时，电流偏大时，测量的电功率偏大；
（6）探究电流和电压的关系时，需要保持电阻一定。
17．在研究“导体中的电流与电阻关系”的实验中，已知电源电压为6V且保持不变，定值电阻的阻值分别为、、、，滑动变阻器的规格为“ ”。
（1）小明在连接实验电路的过程中，开关应处于 状态；
（2）小明按如图甲的电路图连好了电路，闭合开关前，发现电流表指针如图乙所示，则应先对电流表进行的操作是 ；
（3）正确连线后，闭合开关时发现，无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，原因可能是电阻 ；（填“短路”，“断路”）
（4）进行操作后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 端（选填“左”或“右”）；
（5）移动滑动变阻器滑片P使定值电阻两端的电压保持为3V不变，当定值电阻由25Ω更换为15Ω时，滑片P应向 （选填“左或右”）移动，观察到电压表示数为3V时，电流表示数如图丙所示，则电流表示数为 A；通过多次实验得到的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；
（6）小明多次改变定值电阻R的阻值，但始终保持其两端的电压为3V不变，这种科学研究方法叫 。他进行多次实验的目的是为了 。
【答案】（1）断开
（2）调零
（3）断路
（4）右
（5）左；0.2；反比
（6）控制变量法；使结论具有普遍性
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）在连接实验电路的过程中，为了电路安全，开关应处于断开状态。
（2）闭合开关前，发现电流表指针如图乙所示，偏向零刻度的左边，则应先对电流表进行调零。
（3）闭合开关时发现，无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，说明电压表与电源是接通的，且与电压表并联的定值电阻不能短路，所以故障可能是电阻断路。
（4）为避免闭合开关时，电路电流过大，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，即图中的右端。
（5）定值电阻两端的电压保持为3V不变，当定值电阻由25Ω更换为15Ω时，根据串联分压的特点可知定值电阻两端的电压将小于3V，根据串联电路电压关系可知，想要保持定值电阻两端电压为3V不变，应减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压的特点可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即应将滑动变阻器的滑片向左移动。电流表示数如图丙所示，选择分度值为0.02A的小量程，指针指在0.2上，则电流表示数为0.2A。通过多次实验得到的实验数据分析，可发现当定值电阻的阻值增大时，通过的电流变小，可得到结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（6）多次改变定值电阻R的阻值，始终保持其两端的电压为3V不变，这种保持其他变量不变，改变要探究的变量的方法叫控制变量法。在研究“导体中的电流与电阻关系”的实验中，该实验属于探究性（得到某种结论）实验，实验进行多次实验的目的是为了使结论具有普遍性。
【分析】（1）连接电路时，开关断开；
（2）电流表使用前，指针要调零；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（4）闭合开关前，滑片在电阻最大处；
（5）探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻变大，为了保持电压一定，滑动变阻器的取值变大；根据电流表的指针位置，测量电流；当电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比；
（6）探究电流和电阻关系时，保持电压一定，是控制变量法的利用；多次实验可以探究规律的普遍性。
四、计算题
18．（2023九上·荣昌期末）如图所示的电路，已知R1=5Ω，R2=10Ω，当开关S闭合时，V1的示数为4V。求：
（1）通过R1的电流；
（2）R2两端的电压；
（3）电源电压。
【答案】（1）解：由图可知，电阻R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，由 可知，通过R1的电流
答：通过R1的电流为0.8A；
（2）解：串联电路电流处处相等，则通过R2的电流也为0.8A，由 可知，R2两端的电压
答：R2两端的电压为8V；
（3）解：串联电路总电压等于各分压之和，则电源电压
答：电源电压为12V。
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据电压和电阻的比值，计算电流；
（2）根据电流和电阻的乘积计算电压；
（3）根据串联电路电压规律，计算总电压。
19．（2023九上·荣昌期末）小明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态，它的简化电路图如图乙所示，R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。
额定电压 220V
额定功率 加热功率 1100W
保温功率 242W
容量 2.5L
（1）求该饮水机加热时的电流；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）某一天，小明断开家中其它用电器，使饮水机处于加热状态，发现家中标着“”字样的电能表转盘在2.5min内转了120转，求此饮水机加热的实际功率。
【答案】（1）解：由表格数据可知，饮水机加热时的额定功率P加=1100W，额定电压U=220V；由P=UI可知，饮水机加热时的电流
答：该饮水机加热时的电流为5A；
（2）解：当开关S接a时，只有R1工作，当开关S接b时，电热丝R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点可知，串联后的总电阻大于各电热丝的电阻，电压一定时，根据 可知，当开关S接a时，只有R1工作，此时电路中的电阻最小，电功率最大，为加热状态；由 可得电热丝R1的阻值
当开关S接b时，电热丝R1、R2串联，此时电路中的电阻最大，电功率最小，为保温状态；由 可得电热丝R1、R2的总电阻
则R2=R-R1=200Ω-44Ω=156Ω
答：电阻R2的阻值为156Ω；
（3）解：3000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000转，则电能表转盘转了120转，饮水机消耗的电能
饮水机加热的实际功率
答：此饮水机加热的实际功率为960W。
【知识点】电功的测量；电功率与电压、电流的关系；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻；结合串联电路电阻规律，计算总电阻；
（3）根据电能表转盘转数计算消耗的电能；根据电能和时间的比值，计算电功率。
20．（2023九上·荣昌期末）如图所示，电源电压为12V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0~3A。
（1）当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，则R1的阻值为多大？在6min内电流通过R1所产生的热量是多少？
（2）在保证电流表安全使用的情况下，两个开关处于何种状态？且变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的电功率最大？求这个最大电功率
【答案】（1）解：根据 可得灯泡正常发光的电阻
Sl、S2断开时，L与R1串联，且L正常发光，由 可得灯泡正常发光时的电流
根据串联电路电压规律可得R1两端的电压
由 可得R1的阻值
在6min内电流通过R1所产生的热量
答：R1的阻值为12Ω，在6min内电流通过R1所产生的热量是1080J；
（2）解：S1、S2均闭合时，L被短路，R1与R2并联U1=U2=12V
此时电路总电阻最小，根据 可知，此时电路消耗的电功率最大。为使电流表安全使用，必须有I总≤3A，由 可得R1此时的电流为
由于电流表的量程为0~3A，则滑动变阻器中的最大电流为2A；由 可得滑动变阻器最少要接入的电阻
故电路消耗的最大功率是
答：在保证电流表安全使用的情况下，两个开关闭合时，且变阻器接入电路的阻值为6Ω时，整个电路消耗的电功率最大，为36W。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【分析】（1）根据用电器的电压和电功率，可以计算电阻；根据电功率和电压的比值， 计算电流；利用电流、电阻和时间，可以计算电流产生的热量；
（2）根据电压和电阻的比值， 计算电流；根据电压和电流的乘积，计算电功率。
重庆市荣昌区2022－2023学年九年级上学期物理期末考试试卷
一、单选题
1．在日常生活中，下列估测符合实际的是（ ）
A．我国家用电压不超过36V
B．一节新干电池的电压是1.5V
C．家用电风扇正常工作时的电流为15A
D．一盏家用日光灯的额定功率为1000W
2．以下四种情况符合安全用电原则的是（ ）
A．甲图中，电灯的开关接在零线上
B．乙图中，雷雨天人站在大树下避雨
C．丙图中，人向落在地面上的“高压线头”靠近
D．丁图中，使用试电笔时，手应接触笔后端的金属部分
3．为了保证行车安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当驾驶员坐在座椅上时，座椅下的开关闭合，若未系安全带，则开关断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关闭合，指示灯熄灭。符合上述设计要求的电路图是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·河池）在图甲所示的电路中，闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是（ ）
A．灯泡L1与L2并联 B．电压表测L2两端的电压
C．通过L1、L2的电流相等 D．通过L1的电流为0.22A
5．下列说法中，正确的是（ ）
A．冰在熔化时温度不变内能增加
B．物体温度升高时一定吸收了热量
C．在0℃所有物体的分子都停止了运动
D．由公式说明热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
6．如图所示的电路，电源电压不变，开关S闭合后，当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表与电流表的示数之比不变
B．电流表示数变小，电压表示数变小
C．电压表示数变大，电路消耗的总功率变小
D．电压表与电流表的示数变化量的绝对值之比不变
7．（2022·荆州）在进行“探究串联电路电压特点”实验时，某同学设计的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（ ）
A．如果只有灯泡L1断路，则开关闭合后电压表示数为零
B．如果只有灯泡L2断路，则开关闭合后电压表示数为零
C．开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2断路
D．开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，一定是灯泡L2短路
8．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“”，灯泡L上标有“”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为
B．电流表的示数变化范围是
C．电路消耗的最大总功率为
D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是
二、填空题
9．当人触摸“静电球”时，部分头发会一根根竖起，形成“怒发冲冠”的景象。这是因为人触摸“静电球”时，导致这些头发带上了 （选填“同种”或“异种”）电荷，带电后的头发会相互 的缘故。
10．小明发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来，这一现象与热机工作循环中的 冲程原理相同。他将一瓶净含量为0.35kg的纯净水，放入冰箱冷藏后，温度降低了20℃，则瓶中水放出的热量为 J。[水的比热容]
11．某款手机电池的工作电压为4V，容量为。它充满电后，大约储存了 J的电能，手机在使用过程中，电池将化学能转化为 能。
12．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表均为电流表时，R1和R2消耗的功率之比，当开关S和S1都闭合，甲、乙两表均为电压表时，R1和R2中的电流之比 ，两电压表示数之比 。
13．很多家用电器都有待机功能，比如，电视可以用遥控器关机而不必断开电源。电器在待机状态下仍有能耗，如表是小明家两台家用电器待机的数据统计，这两台用电器每天待机共耗电 度，若能及时断开电源，他家每年可以节约电费 元。（电价为0.5元/度，每月按30天计算）
家用电器 待机功率P/W 每天平均待机时间t/h
彩色电视 8 20
台式电脑 4 20
14．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，调节滑动变阻器，发现电流表示数从变为，电压表示数改变了。由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值 （选填“变大”、“变小”或“不变”），定值电阻R的电功率变化了 W。
三、实验题
15．在探究“影响电流热效应的因素”实验中（三个烧瓶中均装有质量相等的煤油）：
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小红设计了如甲图所示装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插人一支温度计，该实验通过比较 的变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少；
（2）小红先测量烧瓶内煤油的温度，温度计示数如图丙所示，则此时煤油的温度为 ℃，之后闭合开关，通电30s再测量烧瓶内煤油的温度，将温度的升高量填入表中。然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）。
实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃
1 0.3 30 10 1.5
2 0.6 30 10 6.0
由上表实验数据，分析可知电阻和通电时间相等时，电流越 ，其产生的热量越多；
（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中 （填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 （填“串联”或“并联”）。
16．小明在“测定小灯泡的功率”的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为。
实验器材如下：电源（电压为6V）、电流表（；）、电压表（；）、开关各一只，滑动变阻器：R1（ ），导线若干。
（1）本实验的实验原理是 ；
（2）小明连接的实物图如图甲所示，老师指出该实物图的连接存在明显错误，请帮助小明修改好实物图，要求只能改动其中一条导线；（把需要改动的导线打“×”，然后用笔画线代替导线重新连接）
（3）若改好电路后，闭合开关S，小明看见灯泡发很亮的光后随即熄灭，则故障的原因可能是 ；
（4）排除电路故障后，正确操作，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，灯泡正常发光时的电阻是 。观察如图乙所示的图象不是直线的原因是 ；
（5）在分析实验误差的过程中，考虑到电压表虽然电阻很大，但是在电路中也会分得少许电流。考虑此因素，这样测得的小灯泡的额定功率比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）；
（6）如果还要完成探究电流和电压的关系，还需要添加的器材是 。
17．在研究“导体中的电流与电阻关系”的实验中，已知电源电压为6V且保持不变，定值电阻的阻值分别为、、、，滑动变阻器的规格为“ ”。
（1）小明在连接实验电路的过程中，开关应处于 状态；
（2）小明按如图甲的电路图连好了电路，闭合开关前，发现电流表指针如图乙所示，则应先对电流表进行的操作是 ；
（3）正确连线后，闭合开关时发现，无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，原因可能是电阻 ；（填“短路”，“断路”）
（4）进行操作后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 端（选填“左”或“右”）；
（5）移动滑动变阻器滑片P使定值电阻两端的电压保持为3V不变，当定值电阻由25Ω更换为15Ω时，滑片P应向 （选填“左或右”）移动，观察到电压表示数为3V时，电流表示数如图丙所示，则电流表示数为 A；通过多次实验得到的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；
（6）小明多次改变定值电阻R的阻值，但始终保持其两端的电压为3V不变，这种科学研究方法叫 。他进行多次实验的目的是为了 。
四、计算题
18．（2023九上·荣昌期末）如图所示的电路，已知R1=5Ω，R2=10Ω，当开关S闭合时，V1的示数为4V。求：
（1）通过R1的电流；
（2）R2两端的电压；
（3）电源电压。
19．（2023九上·荣昌期末）小明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态，它的简化电路图如图乙所示，R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。
额定电压 220V
额定功率 加热功率 1100W
保温功率 242W
容量 2.5L
（1）求该饮水机加热时的电流；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）某一天，小明断开家中其它用电器，使饮水机处于加热状态，发现家中标着“”字样的电能表转盘在2.5min内转了120转，求此饮水机加热的实际功率。
20．（2023九上·荣昌期末）如图所示，电源电压为12V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0~3A。
（1）当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，则R1的阻值为多大？在6min内电流通过R1所产生的热量是多少？
（2）在保证电流表安全使用的情况下，两个开关处于何种状态？且变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的电功率最大？求这个最大电功率
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电流的大小；电压和电压的单位换算；电功率
【解析】【解答】A．我国家用电压为220V，A不符合题意；
B．一节未使用的新干电池电压是1.5V，B符合题意；
C．家用电风扇正常工作时的电流比较小，一般小于1A，C不符合题意；
D．一盏家用日光灯的额定功率比较低，一般在几十瓦左右，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据生活中用电器的电压、电流和电功率，结合数据解答。
2．【答案】D
【知识点】家庭电路的连接；测电笔的使用；安全用电原则
【解析】【解答】A．为了用电安全，电灯的开关应接在火线上，A不符合题意；
B．乙图中，雷雨天人站在大树下避雨可能会出现触电现象，B不符合题意；
C．丙图中，人向落在地面上的“高压线头”靠近，会出现高压触电现象，C不符合题意；
D．丁图中，使用试电笔时，为了形成闭合回路，手应接触笔后端的金属部分，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】家庭电路中，灯泡的开关连接在火线一侧；雷雨天在树下，容易触电；高压线落地时，人要远离；使用测电笔时，手要接触金属笔尾。
3．【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭，说明当开关S2闭合后把灯泡短路了，另外此电路还需要一个保护电阻。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据各用电器的工作现象判断电路连接。
4．【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用；串联电路的电流规律
【解析】【解答】AC．由图甲可知，电流从电源正极流出，依次经L1、L2后，再通过电流表、开关，回到电源的负极。因此灯泡L1与L2串联。由串联电路的电流特点可知，通过L1、L2的电流相等。A不符合题意，C符合题意；
B．电压表接在灯泡L1的两端，与灯泡L1并联，因此测灯泡L1两端的电压。B不符合题意；
D．由图乙可知，导线接在“0.6”接线柱上，因此电流表选择小量程，分度值为0.02A，读数为0.24A，所以通过L1的电流为0.24A。D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路，电流处处相等；各用电器顺次连接是串联电路。
5．【答案】A
【知识点】内能的概念；温度、热量与内能的关系；燃料的热值；分子热运动
【解析】【解答】A．冰是晶体，在熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加，A符合题意；
B．物体温度升高时，内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，B不符合题意；
C．分子在永不停息地无规则运动，C不符合题意；
D．热值是燃料的一种属性，与燃料完全燃烧放出的热量多少没有关系，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】冰是晶体，在熔化时，温度保持不变；物体的内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功；一切物体的分子都在运动；燃料的热值是固定的。
6．【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
B．当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，则电路中的总电阻变小，由 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，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小，即电压表的示数变小，B不符合题意；
C．电源电压不变，电路中的电流变大，由P= UI可知，电路消耗的总功率变大，C不符合题意；
A．由 可知，电压表与电流表的示数之比等于滑动变阻器接入电路中的阻值，因变阻器接入电路中的电阻变小，所以，电压表与电流表的示数之比变小，A不符合题意；
D．设滑片移动前后电路中的电流分别为I、I'，则电流表的示数变化量ΔI = I'- I，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的示数分别为U滑=U-U0=U- IR0，U滑′ =U-U0′=U- I'R0，则ΔU滑=U滑′-U滑=U- I'R0-(U- IR0)=(I-I')R0= -ΔIR0，即 ，所以，电压表与电流表的示数变化量的绝对值之比不变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在串联电路中，电阻减小，电流变大，减小的电阻分压减小；电压的变化量和电流变化量的比值，是定值电阻。
7．【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A．如果灯泡L1断路，则电压表将串联在电路中，电压表的示数接近于电源电压，A不符合题意；
B．如果只有灯泡L2断路，则电路中没有电流通过，所以开关闭合后电压表示数为零，B符合题意；
C．开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2短路，如果灯泡L2断路，则灯泡L1、L2都不亮，C不符合题意；
D．开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，可能是灯泡L2短路，也可能是灯泡L1断路，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在串联电路中，电压表测量的位置断路，用电器不工作，电压表有示数。
8．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】如图所示电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量串联电路中的电流。
A．灯泡标有“2.5V 1.25W”字样，由 可得灯泡的电阻为 ，A不符合题意；
B．灯泡正常工作的电流 ，电流表的量程为 ，滑动变阻器R允许通过的最大电流为 ，在保证电路安全的情况下，电路最大电流只能为0.5A；当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，根据串联电路电阻关系以及欧姆定律表达式可得此时电路中的最小电流为 ，即电流表的示数变化范围是 ，B不符合题意；
C．电源电压不变，电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大，最大功率为 ，C不符合题意。
D ．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，滑动变阻器允许调节的最大阻值为25Ω；电路中电流最大时，滑动变阻器的最小值 ，滑动变阻器允许调节的阻值范围是 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据用电器的电压和电功率，可以计算电阻；根据电压和电阻的比值， 计算电流；利用滑动变阻器接入电路的最大电阻，计算电路的最小电电流；根据电源电压和最大电流的乘积，计算最大电功率；根据滑动变阻器的最大分压和最小分压，结合电流，计算最大和最小电阻的取值。
9．【答案】同种；排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】人触摸静电球时，静电球上的电荷通过手转移到头发上，于是头发带上了同种电荷，由于同种电荷相互排斥，于是头发竖了起来。
【分析】带电体间同种电荷相互排斥。
10．【答案】做功；2.94×104
【知识点】热量的计算；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来，该过程中蒸气的内能转化为高压锅限压阀的机械能，热机工作循环中的做功冲程将内能转化为机械能，两者原理相同。净含量为0.35kg的纯净水，放入冰箱冷藏后，温度降低了20℃，瓶中水放出的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.35kg×20℃=2.94×104J
【分析】内能对外做功时，将内能转化为机械能，热机工作时做功冲程将内能转化为机械能；根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量。
11．【答案】5.76×104；电
【知识点】电源及其能量转化；电功的计算
【解析】【解答】电池充满电后储存的电能为W=UIt=4V×4000×10-3A×1×3600s=5.76×104J，手机在使用过程中，消耗内部储存的化学能，将化学能转化为电能，供手机消耗。
【分析】根据物体的电压、电流和时间的乘积计算热量；电池供电时，将化学能转化为电能。
12．【答案】1∶1；7∶4
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1与R2并联；因并联电路中各支路两端的电压相等，则由 可得，两电阻的阻值之比 ，当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，R1和R2中的电流之比 ，由 可得，两电阻两端的电压之比 ，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，则有
【分析】在串联电路中，电流处处相等；在并联电路中，电功率的比值，等于电阻的反比；在串联电路中，用电器的分压比等于电阻之比。
13．【答案】0.24；43.2
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】由图表数据可知，彩色电视待机功率为P1=8W=0.008kW，台式电脑待机功率为P2=4W=0.004kW，待机时间都为20h，则这两台用电器每天待机共耗电能为W总=W彩色电视+W台式电脑=P1t+P2t=0.008kW×20h+0.004kW×20h=0.24kW h=0.24度，能及时断开电源，他家每年可以节约电费为n=0.24kW h×30×12× 0.5元/ kW h=43.2元
【分析】根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；结合电费单价，计算电费。
14．【答案】变小；1.2
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，电阻R与滑动变阻器R′串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律变形式可知当电流表示数从0.1A变为0.2A时，电路中的总电阻变小，进一步判断滑动变阻器连入电路的阻值变小。当电路中的电流I=0.1A时，电源的电压U=IR+U滑=0.1A×R+U滑，当电路中的电流I′=0.3A时，电源的电压U=I′R+U滑′=0.3A×R+U滑′，因电压表示数改变了3V，则U滑-U滑′=(U-0.1A×R)-(U-0.3A×R)=3V，解得R=15Ω，定值电阻R电功率的变化量ΔP=(I′)2R-I2R=(0.3A)2×15Ω-(0.1A)2×15Ω=1.2W
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压，根据串联电路电压规律，计算总电压；利用电流和电阻，可以计算电功率。
15．【答案】（1）温度计示数
（2）21；大
（3）B；串联
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）电流通过导体产生的热量不能用眼睛直接观察，但通过温度计示数变化来反映，这是转换法；故本实验中是通过温度计示数变化来判断电流产生的热量多少。
（2）温度计示数如图丙所示，分度值为1℃，液面20右边一小格处，示数为21℃，即此时煤油的温度为21℃。由表格数据可知，同一导体，电阻相同，通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量越多。
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小；由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
【分析】（1）探究电流产生热量和电流大小的关系时，通过被加热的液体温度变化反应热量的多少；
（2）根据温度计液柱位置，测量温度；当电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；
（3）探究电流产生热量和电阻的关系，需要使电阻不同；电阻串联使电流和时间相同。
16．【答案】（1）P=UI
（2）
（3）滑动变阻器的滑片处于最小阻值处
（4）0.5；12.5；小灯泡灯丝的阻值随温度的升高而增大
（5）偏大
（6）定值电阻
【知识点】实物的电路连接；探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）“测定小灯泡的功率”实验需要用电流表测量小灯泡通过的电流和用电压表测量小灯泡两端电压，根据P=UI算出小灯泡的功率，即本实验的实验原理是P=UI。
（2）在“测定小灯泡的功率”的实验中，小灯泡、电流表应该串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端。图中的小灯泡被短路了，应将小灯泡右端的接线柱与电压表“-”接线柱连接。如图所示
（3）闭合开关S，看见灯泡发很亮的光后随即熄灭，说明闭合开关后的一瞬间灯泡通过的电流比较大，烧坏了电路中元件，导致了断路，灯泡熄灭。原因可能是闭合开关时，滑动变阻器的滑片放到了最小阻值处。
（4）被测小灯泡的额定电压为2.5V，由图像可知，对应的额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W，由 可得小灯泡正常发光的电阻 ，图乙所示小灯泡的 图像逐渐趋向于电压轴，即可表明小灯泡的阻值在变大，是因为随着通电时间增加，小灯泡灯丝的温度会逐渐升高，从而导致灯丝的阻值升高，所以小灯泡的 图像是一条曲线。
（5）电压表并联在小灯泡两端，准确测量小灯泡两端的电压，但考虑到电压表虽然电阻很大，但是在电路中也会分得少许电流，所以电流表测量的是小灯泡通过的电流和电压表通过的电流之和，即小灯泡实际通过的电流比电流表的测量值要小，根据P=UI可知，测得的小灯泡的额定功率比真实值要大。
（6）若还要完成探究电流和电压的关系，根据控制变量法可知实验中需要控制电阻不变，改变电阻两端电压，所以还需要一个定值电阻。
【分析】（1）测量灯泡电功率的原理是P=UI；
（2）测量灯泡电功率时，电压表和灯泡并联，电流表串联连接；
（3）滑动变阻器电阻较小，电流过大，灯泡电功率超过额定值，损坏灯泡；
（4）根据电压和电流的乘积，计算电功率；根据电压和电流的比值，计算电阻；灯丝电阻随温度的升高而变大；
（5）串测量电功率时，电流偏大时，测量的电功率偏大；
（6）探究电流和电压的关系时，需要保持电阻一定。
17．【答案】（1）断开
（2）调零
（3）断路
（4）右
（5）左；0.2；反比
（6）控制变量法；使结论具有普遍性
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）在连接实验电路的过程中，为了电路安全，开关应处于断开状态。
（2）闭合开关前，发现电流表指针如图乙所示，偏向零刻度的左边，则应先对电流表进行调零。
（3）闭合开关时发现，无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，说明电压表与电源是接通的，且与电压表并联的定值电阻不能短路，所以故障可能是电阻断路。
（4）为避免闭合开关时，电路电流过大，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，即图中的右端。
（5）定值电阻两端的电压保持为3V不变，当定值电阻由25Ω更换为15Ω时，根据串联分压的特点可知定值电阻两端的电压将小于3V，根据串联电路电压关系可知，想要保持定值电阻两端电压为3V不变，应减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压的特点可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即应将滑动变阻器的滑片向左移动。电流表示数如图丙所示，选择分度值为0.02A的小量程，指针指在0.2上，则电流表示数为0.2A。通过多次实验得到的实验数据分析，可发现当定值电阻的阻值增大时，通过的电流变小，可得到结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（6）多次改变定值电阻R的阻值，始终保持其两端的电压为3V不变，这种保持其他变量不变，改变要探究的变量的方法叫控制变量法。在研究“导体中的电流与电阻关系”的实验中，该实验属于探究性（得到某种结论）实验，实验进行多次实验的目的是为了使结论具有普遍性。
【分析】（1）连接电路时，开关断开；
（2）电流表使用前，指针要调零；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（4）闭合开关前，滑片在电阻最大处；
（5）探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻变大，为了保持电压一定，滑动变阻器的取值变大；根据电流表的指针位置，测量电流；当电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比；
（6）探究电流和电阻关系时，保持电压一定，是控制变量法的利用；多次实验可以探究规律的普遍性。
18．【答案】（1）解：由图可知，电阻R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，由 可知，通过R1的电流
答：通过R1的电流为0.8A；
（2）解：串联电路电流处处相等，则通过R2的电流也为0.8A，由 可知，R2两端的电压
答：R2两端的电压为8V；
（3）解：串联电路总电压等于各分压之和，则电源电压
答：电源电压为12V。
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据电压和电阻的比值，计算电流；
（2）根据电流和电阻的乘积计算电压；
（3）根据串联电路电压规律，计算总电压。
19．【答案】（1）解：由表格数据可知，饮水机加热时的额定功率P加=1100W，额定电压U=220V；由P=UI可知，饮水机加热时的电流
答：该饮水机加热时的电流为5A；
（2）解：当开关S接a时，只有R1工作，当开关S接b时，电热丝R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点可知，串联后的总电阻大于各电热丝的电阻，电压一定时，根据 可知，当开关S接a时，只有R1工作，此时电路中的电阻最小，电功率最大，为加热状态；由 可得电热丝R1的阻值
当开关S接b时，电热丝R1、R2串联，此时电路中的电阻最大，电功率最小，为保温状态；由 可得电热丝R1、R2的总电阻
则R2=R-R1=200Ω-44Ω=156Ω
答：电阻R2的阻值为156Ω；
（3）解：3000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000转，则电能表转盘转了120转，饮水机消耗的电能
饮水机加热的实际功率
答：此饮水机加热的实际功率为960W。
【知识点】电功的测量；电功率与电压、电流的关系；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻；结合串联电路电阻规律，计算总电阻；
（3）根据电能表转盘转数计算消耗的电能；根据电能和时间的比值，计算电功率。
20．【答案】（1）解：根据 可得灯泡正常发光的电阻
Sl、S2断开时，L与R1串联，且L正常发光，由 可得灯泡正常发光时的电流
根据串联电路电压规律可得R1两端的电压
由 可得R1的阻值
在6min内电流通过R1所产生的热量
答：R1的阻值为12Ω，在6min内电流通过R1所产生的热量是1080J；
（2）解：S1、S2均闭合时，L被短路，R1与R2并联U1=U2=12V
此时电路总电阻最小，根据 可知，此时电路消耗的电功率最大。为使电流表安全使用，必须有I总≤3A，由 可得R1此时的电流为
由于电流表的量程为0~3A，则滑动变阻器中的最大电流为2A；由 可得滑动变阻器最少要接入的电阻
故电路消耗的最大功率是
答：在保证电流表安全使用的情况下，两个开关闭合时，且变阻器接入电路的阻值为6Ω时，整个电路消耗的电功率最大，为36W。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【分析】（1）根据用电器的电压和电功率，可以计算电阻；根据电功率和电压的比值， 计算电流；利用电流、电阻和时间，可以计算电流产生的热量；
（2）根据电压和电阻的比值， 计算电流；根据电压和电流的乘积，计算电功率。
