第第頁九年級物理學霸賽考卷03（解析版）初中物理（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．測試范圍：人教版九年級全一冊第18-20章。2．本卷平均難度系數(shù)0.24。第Ⅰ卷選擇題一、選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。其中1-10題只有一個選項符合題目要求，11、12題有多個選項符合題目要求）1．甲、乙兩只白熾燈上分別標著“220V，25W”和“220V，100W”（不考慮溫度對燈絲電阻的影響），下列分析正確的是（）A．兩燈均正常發(fā)光時，乙燈消耗的電能較多 B．若燈絲的材料、長度相同，則乙燈的燈絲比甲燈的燈絲粗 C．將乙燈接入110V的電路中，它的實際功率為50W D．將甲、乙兩燈串聯(lián)接在220V的電路中，兩燈一定都能正常發(fā)光【答案】B【分析】（1）根據(jù)W＝Pt可知，消耗的電能跟通電時間和功率同時有關；（2）已知白熾燈的額定電壓和額定功率，根據(jù)變形公式R＝可知兩燈泡電阻的大小關系，再根據(jù)影響電阻大小的因素分析甲、乙燈絲的粗細；（3）先根據(jù)R＝求出乙的電阻，然后根據(jù)P＝求出乙的實際功率；（4）燈泡兩端的電壓為額定電壓時，實驗功率等于額定功率，燈泡正常發(fā)光?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)W＝Pt可知，正常發(fā)光時燈泡消耗的電能與通電時間有關，因此無法確定它們的大小關系，故A錯誤；B、已知兩燈泡的額定電壓相等，額定功率P甲＜P乙，由R＝可知，R甲＞R乙；在燈絲的長度和材料相同的情況下，橫截面積越大，電阻越小，所以乙燈的燈絲比甲燈的燈絲粗，故B正確；C、乙燈的電阻：R乙＝＝＝484Ω；將乙燈接入110V電路中，它的實際功率：P乙實＝＝＝25W，故C錯誤；D、將甲、乙兩燈串聯(lián)接在220V的電路中，根據(jù)串聯(lián)電路的特點，甲、乙兩燈兩端的電壓之和為220V，甲、乙兩燈兩端的電壓均不能達到額定電壓，因此兩燈都不能正常發(fā)光，故D錯誤。故選：B。2．如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，R1為定值電阻。電流表的量程為“0～0.6A”，電壓表的量程為“0～15V”，滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω。在保證電路元件安全的情況下，緩慢移動滑片，R2消耗的電功率P與電壓表示數(shù)U的關系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．定值電阻R1的阻值為50Ω B．電壓表的最小示數(shù)為9V C．電路消耗總功率的最大值為9W D．滑動變阻器R2消耗功率的最大值為7.2W【答案】D【分析】由圖甲可知，定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；（1）根據(jù)圖乙利用P＝UI求出兩次電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源電壓，解方程求出定值電阻R1的阻值和電源電壓；（2）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動變阻器接入電路的電阻最小時，電壓表的示數(shù)最小，由歐姆定律可知，此時電路中的電流最大，由電流表的量程確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點求出電壓表的最小示數(shù)；（3）根據(jù)P＝UI求出電路消耗總功率的最大值；（4）根據(jù)滑動變阻器接入電路的電阻最小時，電路中的電流最大，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小阻值，根據(jù)滑動變阻器接入電路的電阻最大時，滑動變阻器兩端的電壓最大，結合電壓表的量程確定滑動變阻器兩端的最大電壓，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電阻特點求出滑動變阻器接入電路的最大阻值；根據(jù)P＝I2R2＝（）2R表示出滑動變阻器消耗R2的電功率，利用數(shù)學知識求出滑動變阻器的最大功率時滑動變阻器接入電路的電阻，結合滑動變阻器允許接入電路的最小阻值和最大阻值利用P＝UI＝I2R求出滑動變阻器消耗的最大電功率?！窘獯稹拷猓河蓤D甲可知，定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；A、由圖乙可知，當R2兩端的電壓為13V時，R2消耗的電功率為6.5W，由P＝UI可知，此時電路中的電流：I＝＝＝0.5A，由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知，電源電壓：U＝U1+U2＝IR1+U2＝0.5A×R+13V……①當R2兩端的電壓為15V時，R2消耗的電功率為4.5W，由P＝UI可知，此時電路中的電流：I'＝＝＝0.3A，由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知，電源電壓：U＝U1'+U2'＝I'R1+U2'＝0.3A×R+15V……②由①②解得：R1＝10Ω，U＝18V，故A錯誤；B、由串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動變阻器接入電路的電阻最小時，電壓表的示數(shù)最小，由歐姆定律可知，此時電路中的電流最大，因為電流表的量程為0～0.6A，所以電路中的最大電流I大＝0.6A，此時電壓表的示數(shù)，即定值電阻R2兩端的電壓：U2小＝U﹣U1大＝U﹣I大R1＝18V﹣0.6A×10Ω＝12V，故B錯誤；C、由B可知，電路中的最大電流I大＝0.6A，則電路消耗總功率的最大值：P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W，故C錯誤；D、由B可知，滑動變阻器接入電路的電阻最小時，電路中的電流最大為I大＝0.6A，由歐姆定律可知，此時電路中的總電阻：R＝＝＝30Ω，由串聯(lián)電路的電阻特點可知，滑動變阻器接入電路的最小阻值：R2?。絉﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動變阻器接入電路的電阻最大時，滑動變阻器兩端的電壓最大，因為電壓表的量程為0～15V，因此滑動變阻器兩端的最大電壓U2大＝15V，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，此時定值電阻R1兩端的電壓：U1?。経﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，此時電路中的電流：I?。剑剑?.3A，由歐姆定律可知，此時電路中的總電阻：R'＝＝＝60Ω，由串聯(lián)電路的電阻特點可知，滑動變阻器接入電路的最大阻值：R2大＝R'﹣R1＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，滑動變阻器消耗的電功率：P＝I2R2＝（）2R＝＝＝，所以，當R2＝R1＝10Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大，而滑動變阻器的允許接入電路的最小電阻R2?。?0Ω＞10Ω，所以當滑動變阻器接入電路的電阻為R2?。?0Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大，此時電路中的電流最大為I大＝0.6A，P大＝I大2R2小＝（0.6A）2×20Ω＝7.2W，故D正確。故選：D。3．如圖甲為某家庭電路的部分電路，下列說法正確的是（）A．控制照明燈的開關應接在圖中的b處 B．保險絲熔斷后，可以臨時用一段銅線代替 C．用電器的功率越大，電能表記錄的數(shù)字一定越大 D．使用驗電筆檢測的正確方式如圖乙所示【答案】A【分析】（1）家庭電路中，為了安全，開關應接在火線上；（2）家庭電路中，各用電器之間是并聯(lián)的，同時使用的用電器越多，干路中的電流越大，保險絲就越容易熔斷（3）電功率是描述用電器消耗電能快慢的物理量。電能表測量用電器消耗電能的多少；（4）使筆尖接觸導線，手按住筆尾金屬體，觀察氖管是否發(fā)光?！窘獯稹拷猓篈、兩孔插座的正確接法是“左零右火”，則圖中上面的電線為火線、下面的電線為零線，為了保證用電安全，控制照明燈的開關應接在火線上，所以開關應接在圖中的b處，故A正確；B、保險絲是用熔點低電阻率大的材料制成的，而銅的熔點高電阻率小，不能及時熔斷，所以不可以用銅絲代替，故B錯誤；C、電能表的轉盤轉動快慢顯示用電器消耗電能的快慢，所以轉動的越快，說明用電器功率越大，用電器的使用時間未知，故電能表記錄的數(shù)字不一定越大，故C錯誤；D、使筆尖接觸導線，手按住筆尾金屬體，觀察氖管是否發(fā)光，所以圖中的電筆使用不正確，故D錯誤。故選：A。4．如圖甲所示，電源電壓恒定，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從B端移至A端的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的U﹣I圖像如圖乙所示，則（）A．電源電壓為20V B．EF是電壓表V1的示數(shù)隨電流表A的示數(shù)變化的圖像 C．滑動變阻器的最大功率為4.5W D．整個電路的最大功率為14.4W【答案】D【分析】（1）由甲圖可知，滑片P從B點滑到A點的過程中，變阻器連入電路的電阻變小，電路中的電流變大；根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，滑動變阻器R2兩端的電壓變??；由于電源電壓不變，則R1兩端的電壓變大；由此可知，對于R2：通過的電流隨兩端電壓的減小而增大；對于R1：通過的電流隨兩端電壓的增大而增大；據(jù)此判斷乙圖象中兩圖線各是哪個電阻的電流與電壓圖線；（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點得出滑片P在B或A點的電壓之和即為電源電壓；（3）根據(jù)P＝I2R結合數(shù)學知識二次函數(shù)的最值問題分析解答；（4）由P＝UI計算電路中的最大總功率。【解答】解：AB、由甲圖可知，兩個電阻串聯(lián)，電流表測電路中電流，電壓V1測R1兩端電壓，電壓表V2測R2兩端電壓。滑片P從B點滑到A點的過程中，變阻器連入電路的電阻變小，電路中的電流變大；根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，滑動變阻器R2兩端的電壓變小；由于電源電壓不變，則R1兩端的電壓變大；所以，通過R2的電流隨其兩端電壓的減小而增大，通過R1的電流隨其兩端電壓的增大而增大；由此可知，乙圖中MN是R1的U﹣I圖象，EF是R2的U﹣I圖象（即EF是V2表示數(shù)隨A表示數(shù)變化的圖象，由乙圖可知，滑片在B點時滑動變阻器的電阻最大，電流最小為：IB＝0.4A，此時U1B＝4V，U2B＝8V，則串聯(lián)電路的電壓特點可得，電源電壓：U＝U1B+U2B＝4V+8V＝12V，故AB錯誤；由乙圖可知，滑片在B點時滑動變阻器的電阻最大，電流最小為IB＝0.4A，變阻器的電壓U2B＝8V，則滑動變阻器的最大電阻為：R2大＝＝＝20Ω，U1B＝4V，則R1的阻值為：R1＝＝＝10Ω，在滑片移動過程中，滑動變阻器的最大功率為：P＝I2R滑＝（）2R滑＝＝＝當R滑＝R1時，滑動變阻器的功率最大，最大功率為：P大＝＝＝＝3.6W，故C錯誤；D、由圖乙可知，電路的最大電流為1.2A，電源電壓為12V．，所以，整個電路的最大功率：P總大＝UI＝12V×1.2A＝14.4W，故D正確。故選：D。5．在如圖甲所示的電路中，電源的電壓恒定，滑動變阻器的最大阻值為R1＝8Ω，R2為定值電阻但看不清標識?；瑒幼冏杵骰瑥淖蠖薓滑到右端N的過程中，滑動變阻器的電功率P隨PN間電阻R變化的關系如圖乙所示，其中滑動變阻器阻值取2Ω和8Ω時電功率相同，則以下說法正確的有：（）①定值電阻R2＝4Ω②電源的電壓為6V③電壓表的最大示數(shù)為4.5V④定值電阻R2的最小電功率為1WA．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④【答案】C【分析】由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測變阻器R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）根據(jù)圖乙讀出R1的阻值為2Ω和8Ω時滑動變阻器的電功率，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P＝UI＝I2R求出電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓恒定得出等式即可求出R2的阻值，進一步求出電源的電壓；（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數(shù)最大，根據(jù)歐姆定律求出電壓表的最大示數(shù)；（3）根據(jù)歐姆定律表示出電路中的最小電流，然后求出定值電阻R2的最小電功率?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測變阻器R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）由圖乙可知，當R1＝2Ω和R1′＝8Ω時，滑動變阻器的電功率均為P1＝2W，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI＝I2R可得，兩次電路中的電流分別為：I＝＝＝1A，I′＝＝＝0.5A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且電源的電壓恒定，所以，由I＝可得，電源的電壓：U＝I（R1+R2）＝I′（R1′+R2），即：1A×（2Ω+R2）＝0.5A×（8Ω+R2），解得：R2＝4Ω，故①正確；電源的電壓：U＝I（R1+R2）＝1A×（2Ω+4Ω）＝6V，故②正確；（2）由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，當變阻器R1接入電路中的電阻最大為8Ω時，電壓表的示數(shù)最大，此時電路中的電流I′＝0.5A，則電壓表的最大示數(shù)：U1大＝I′R1′＝0.5A×8Ω＝4V，故③錯誤；（3）結合（2）可知，定值電阻R2的最小電功率P2小＝I′2R2＝（0.5A）2×4Ω＝1W，故④正確。故選：C。6．小紅家的家庭電路進戶開關上安裝著漏電保護器，上面寫著下表中的一些數(shù)據(jù)，在以下幾種說法中，正確的是（）20A220V額定漏電電流30mA額定不漏電電流15mA漏電分斷時間小于0.1sA．漏電電流大于30mA，保護器會在0.1秒之內(nèi)切斷電源 B．漏電持續(xù)時間超過0.1秒時保護器才能動作 C．當漏電電流達到15mA時就能起到可靠的保護作用 D．只有當進戶電壓大于220V或用電電流大于20A時，才能起保護作用【答案】A【分析】正確理解漏電保護器上簡明的幾組數(shù)據(jù)的物理意義，就能得出哪種說法是正確的。①20A、220V是說漏電保護器的額定電流是20安，額定電壓是220伏，當與它控制的電路中的電流和電壓超過其額定值時，漏電保護器會自動切斷電源起保護作用，但在進戶電壓和電流小于它的額定值時，如果漏電流大于其額定值，也會自動切斷電源起保護作用；②額定漏電動作電流30mA，漏電分斷時間＜0.1s，是說當漏電電流大于30毫安時，保護器會在0.1秒之內(nèi)自動切斷電源起保護作用；③額定漏電不動作電流15mA，是說電路中漏電電流小于15毫安時，保護器不會自動切斷電源起保護作用?！窘獯稹拷猓篈、漏電電流大于30mA，保護器會在0.1s之內(nèi)切斷電源，故該選項正確；B、據(jù)上面的數(shù)據(jù)可知，只要在漏電電流大于30mA，保護器會在0.1s之內(nèi)切斷電源，故該選項錯誤；C、題目中的額定不動作電流為15mA，其表示：電路中漏電電流小于15毫安時，保護器不會自動切斷電源起保護作用。故該選項錯誤；D、題目中的220V20A表示：20A、220V是說漏電保護器的額定電流是20安，額定電壓是220伏，當與它控制的電路中的電流和電壓超過其額定值時，漏電保護器會自動切斷電源起保護作用，但在進戶電壓和電流小于它的額定值時，如果漏電流大于其額定值，也會自動切斷電源起保護作用。故該選項錯誤。故選：A。7．有一種輪子會發(fā)光的溜冰鞋，輪子是透明的，磁環(huán)固定在輪周上，由金屬線圈和發(fā)光二極管LED組成的電路固定在輪的軸上。溜冰時，輪子發(fā)光，下列分析不正確的是（）A．由金屬線圈和發(fā)光二極管組成的電路一定是閉合電路 B．利用的原理是磁場對電流的作用 C．發(fā)光二極管LED是一種半導體材料 D．這個過程中能量的轉化：先機械能轉化為電能，再把電能轉化為光能【答案】B【分析】要解答本題需掌握：電磁感應現(xiàn)象的條件，以及電磁感應現(xiàn)象中是消耗了機械能，得到了電能?！窘獯稹拷猓篈BD、產(chǎn)生感應電流的條件是：閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線運動，就會產(chǎn)生感應電流；產(chǎn)生感應電流的導體相當于電源；溜冰時磁環(huán)隨輪周轉動，相當于金屬線圈做切割磁感線運動，電路中產(chǎn)生感應電流；在此過程中能量的轉化情況是：機械能轉化為電能，電能再轉化為光能，故B錯誤，AD正確；C、發(fā)光二極管LED是由半導體做成的器件，它具有單向導電性，故C正確。本題選錯誤的，故選：B。8．如圖所示的電路中，電源兩端電壓為3V，且保持不變，甲、乙是電表（電壓表或電流表），燈泡L1標有“3V3W”、燈泡L2標有“6V6W”。閉合開關S，兩燈均發(fā)光。若不計燈絲電阻變化，則下列說法正確的是（）A．甲表為電壓表，且示數(shù)為3V B．乙表為電流表，且示數(shù)為1A C．通電1min，該電路消耗的電能為270J D．該電路的實際功率為兩燈額定功率之和【答案】C【分析】（1）電壓表并聯(lián)在電路中，在電路中可以看作開路；電流表必須串聯(lián)在電路中，在電路中相當于導線；根據(jù)儀表的連接方式以及在電路中的作用，結合已知閉合開關S，由兩燈均發(fā)光可以辨別甲、乙兩電表的名稱，推斷兩燈的連接方式；（2）辨別甲、乙兩電表的名稱前提下，兩個燈泡并聯(lián)接入電路，電源兩端電壓為3V，根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)可知燈泡Ll正常發(fā)光，其電壓為額定電壓3V，其實際功率等于額定功率為3W，燈泡L2不能正常發(fā)光，其電壓等于燈泡Ll兩端電壓為3V；（3）根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)，由歐姆定律求出L1、L2的電阻；由于燈泡L2兩端電壓等于燈泡L1兩端電壓為U＝3V，根據(jù)P＝求出實際功率；（4）該電路總功率應為兩燈實際功率之和求出電路總功率，進一步根據(jù)W＝P總t，求出通電1min，求出該電路消耗的電能?！窘獯稹拷猓篈B、由題意知閉合開關S，兩燈均發(fā)光，若兩表均為電壓表，則燈泡L2不會發(fā)光；若兩表均為電流表，則燈泡L1、L2均會被短路；若甲為電壓表，乙為電流表，則燈泡L2會被短路；只有甲為電流表，乙為電壓表，滿足兩燈均可發(fā)光，且兩燈并聯(lián)，故A、B均錯誤；CD、在已辨別甲、乙兩電表的名稱前提下，兩個燈泡并聯(lián)接入電路，電源兩端電壓為3V，結合銘牌數(shù)據(jù)可知燈泡Ll正常發(fā)光，其電壓為額定電壓U1額＝3V，其實際功率為P1′＝P1額＝3W；燈泡L2不能正常發(fā)光，其電壓等于燈泡Ll兩端電壓為U2＝U1額＝3V；根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)，L2的電阻為：R2＝＝＝6Ω，其實際功率為P2′＝＝；則電路總功率為P總＝P1′+P2′＝3W+1.5W＝4.5W；該電路總功率應為兩燈實際功率之和，故D錯誤；通電1min，該電路消耗的電能為W＝P總t＝4.5W×60s＝270J，故C正確。故選：C。9．如圖是簡易“電動火車”的示意圖，把一個干電池兩端吸有短小圓柱形強磁鐵的“結合體”，放入很長的固定在水平桌面的螺旋線圈內(nèi)，干電池和強磁鐵的“結合體”就會在螺旋線圈內(nèi)運動。關于簡易“電動火車”的說法有：①線圈可以用漆包線繞成，確保各處絕緣；②強磁鐵與線圈在任何位置都應保持良好接觸；③“結合體”受到磁場力的作用；④“結合體”受到電源產(chǎn)生的電力。其中正確的是（）A．①② B．②③ C．①③ D．①④【答案】B【分析】分析給出的原理圖，明確小火車原理：通電導體在磁場中受力而運動?！窘獯稹拷猓河蓤D和題意可知，螺旋線圈和結合體構成一個閉合回路，強磁鐵與線圈在任何位置都應保持良好接觸；當吸附著磁鐵的電池進入線圈后，線圈中有電流通過，通電線圈會產(chǎn)生磁場，“結合體”在線圈所形成的磁場中會受到磁場力的作用，“結合體”與通電線圈之間相吸、相斥，這樣“結合體”就會在螺旋線圈內(nèi)運動，故②③正確。故選：B。10．如圖所示的電路中，電源電壓恒為15V，小燈泡L標有“3V1.8W”的字樣，滑動變阻器R1的規(guī)格為“60Ω1A”，電流表的量程為0～3A，電壓表的量程為0～15V、當只閉合S0、S2、S3，將滑動變阻器R1的滑片P調(diào)到中點時，電流表示數(shù)為1A。不考慮燈絲電阻的變化，在保證電路中各元件安全的情況下，則下列說法正確的是（）A．定值電阻R2的阻值為20Ω B．只閉合S1、S2，斷開S0、S3，R1的最大功率是11.25W C．只閉合S1、S2，斷開S0、S3，小燈泡L的電功率的取值范圍是0.324W～1.8W D．閉合開關S0、S2、S3，斷開S1，整個電路消耗的電功率的取值范圍是11.25W～22.5W【答案】D【分析】（1）根據(jù)電路圖可知，當只閉合S0、S2和S3時，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路電流，并且滑動變阻器R1的滑片P在中點；先根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流，然后根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律以及歐姆定律的應用求出R2的阻值；（2）只閉合S1、S2，斷開S0、S3時，燈泡與滑動變阻器R1串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓；由P＝可得燈泡的阻值，當滑動變阻器的電阻等于小燈泡電阻時滑動變阻器的功率最大，但當小燈泡兩端的電壓與滑動變阻器兩端的電壓相同時，小燈泡兩端的電壓為7.5V，大于小燈泡的額定電壓，所以小燈泡會被燒壞，故滑動變阻器的電阻不能與小燈泡的電阻相等，為了保證小燈泡正常發(fā)光，當電流為小燈泡的額定電流時，電阻R1的功率最大，由P＝UI算出燈泡的額定電流，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律算出滑動變阻器兩端的電壓，由P＝UI算出滑動變阻器的最大的功率；根據(jù)燈泡的額定電流，然后結合電流表量程確定電路最大電流，再根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小電阻；根據(jù)歐姆定律的應用求出燈絲的阻值，再根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律以及電壓表量程可知當電壓表示數(shù)最大時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，并根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點和歐姆定律的應用求出電路電流和滑動變阻器接入電路的最大阻值；并根據(jù)電路的最小電流和最大電流以及P＝I2R求出燈泡的最小功率和最大功率；（3）閉合開關S0、S2、S3，斷開S1，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路電流，根據(jù)電流表量程和P＝UI求出電路消耗的最大功率，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，干路電流最小，根據(jù)并聯(lián)電路特點和歐姆定律求出電路電流，最后根據(jù)P＝UI求出電路消耗的最小功率?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)電路圖可知，當只閉合S0、S2和S3時，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路電流，并且滑動變阻器R1的滑片P在中點；通過R1的電流：I1＝＝＝0.5A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過R2的電流：I2＝I﹣I1＝1A﹣0.5A＝0.5A，由I＝可得，R2的阻值：R2＝＝＝30Ω；故A錯誤；B、閉合S1、S2，斷開S0、S3時，燈泡與滑動變阻器R1串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器R1兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；小燈泡L標有“3V1.8W”的字樣，由P＝可得，燈泡的阻值：RL＝＝＝5Ω，當滑動變阻器的電阻等于小燈泡電阻時滑動變阻器的功率最大，但當小燈泡兩端的電壓與滑動變阻器兩端的電壓相同時，小燈泡兩端的電壓為7.5V，大于小燈泡的額定電壓，所以小燈泡會被燒壞，故滑動變阻器的電阻不能與小燈泡的電阻相等，為了保證小燈泡正常發(fā)光，當電流為小燈泡的額定電流時，電阻R1的功率最大，由P＝UI可得，燈泡的額定電流：IL＝＝＝0.6A，滑動變阻器兩端的電壓為：U滑＝U﹣UL＝15V﹣3V＝12V，滑動變阻器的最大的功率為：P滑＝U滑IL＝12V×0.6A＝7.2W，故B錯誤；C、因串聯(lián)電路中各處的電流相等，電流表量程為0～3A，所以為保證電路安全，電路中的最大電流為0.6A，即小燈泡的最大電流為0.6A，最大功率為1.8W；因串聯(lián)電路中各處的電流相等，電流表量程為0～3A，所以為保證電路安全，電路中的最大電流為0.6A，當電壓表示數(shù)為15V時，與電源電壓相等，因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，所以滑動變阻器的阻值可以全部連入電路，此時電路中電流最小，則電路中的最小電流：Imin＝＝＝A，此時燈泡消耗的最小功率：Pmin＝RL＝（A）2×5Ω≈0.27W；因此小燈泡L的電功率的取值范圍是0.27W～1.8W，故C錯誤；D、閉合開關S0、S2、S3，斷開S1，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路電流；因為滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，而并聯(lián)電路中，各支路互不影響，因此通過R2的電流仍然是0.5A，又因為并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，再結合電流表量程可知，所以干路最大電流為Imax′＝I滑大+I2＝1A+0.5A＝1.5A，則電路消耗的最大功率：Pmax＝UImax′＝15V×1.5A＝22.5W，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路電流最小，則Imin′＝+I2＝+0.5A＝0.75A，電路消耗的最小功率：Pmin＝UImin′＝15V×0.75A＝11.25W，故閉合開關S0、S2、S3，斷開S1時，整個電路消耗的電功率的取值范圍是11.25W～22.5W，故D正確。故選：D。11．如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程為“0～3V”電流表量程為“0～0.6A”，滑動變阻器規(guī)格為“15Ω2A”，小燈泡L標有“3.0V1.5W”的字樣（燈絲電阻不變）。在電路安全的情況下，下列說法正確的是（）①電流表示數(shù)的最小值為0.25A②滑動變阻器阻值的變化范圍為3Ω～20Ω③小燈泡電功率的變化范圍為0.375W～1.5W④滑動變阻器消耗電功率的最大值為0.75WA．①④ B．②④ C．③④ D．①③【答案】D【分析】由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）電流表的示數(shù)最小時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)分壓可知滑動變阻器兩端電壓最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可以知道小燈泡兩端的電壓，再通過銘牌求出小燈泡的電阻，最后利用公式I＝即可得到最小電流；（2）當電路中電流最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出此時電路的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值；當電路中的電流最小時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)歐姆定律求出其大小，然后得出滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍；（3）小燈泡的最大功率等于其額定功率，利用公式P＝I2R可求得小燈泡的最小功率；（4）根據(jù)公式P＝UI＝I2R表示出滑動變阻器的電功率，然后根據(jù)表達式變形判斷滑動變阻器的功率最大時接入電路中的電阻，即可求得其最大功率。【解答】解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。①電流表的示數(shù)最小時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)分壓可知滑動變阻器兩端電壓最大，電壓表量程為“0～3V”，所以URmax＝3V，小燈泡兩端的電壓：UL′＝U﹣URmax＝4.5V﹣3V＝1.5V，小燈泡的電阻：RL＝＝＝6Ω，電路中的最小電流為：Imin＝＝＝0.25A，故①正確；②滑動變阻器接入電路的最大阻值：Rmax＝＝＝12Ω，燈泡正常發(fā)光時的電壓為3V，功率為1.5W，由P＝UI可得，燈泡正常發(fā)光時電路中的電流：I＝IL＝＝＝0.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為0～0.6A，變阻器允許通過的最大電流為2A，所以電路中的最大電流Imax＝0.5A，此時變阻器接入電路中的電阻最小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，此時電壓表的示數(shù)：URmin＝U﹣UL＝4.5V﹣3V＝1.5V，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：Rmin＝＝＝3Ω，則滑動變阻器阻值的變化范圍為3Ω～12Ω，故②錯誤；③小燈泡的最大功率等于其額定功率1.5W，燈泡的最小功率：Pmin＝Imin2RL＝（0.25A）2×6Ω＝0.375W，則燈泡的功率變化范圍是0.375W～1.5W，故③正確；④滑動變阻器消耗的電功率：P滑＝I2R滑＝（）2R滑＝＝＝＝，所以，當R滑＝RL＝6Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大；滑動變阻器消耗電功率的最大值：P滑max＝＝＝0.84375W，故④錯誤。故選：D。12．如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓不變。閉合開關S后，滑片P從a端移動到b端，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關系如圖乙所示，則下列判斷錯誤的是（）A．電源的電壓為6V B．圖乙中C點表示滑片位于中點時的狀態(tài) C．R2消耗的電功率先變大后變小 D．電路的最大總功率為3.6W【答案】B【分析】由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）當滑片位于a端時，接入電路的電阻為0Ω，電路為R1的簡單電路，電路中的電流最大，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓；當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最大，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變求出R1的阻值和電源的電壓，根據(jù)P＝UI求出電路的最大總功率；（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻一半時電路中的電流，然后結合圖象判斷對應的點；（3）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流，根據(jù)P＝I2R表示出滑動變阻器消耗的電功率，進一步判斷R2消耗的電功率變化?！窘獯稹拷猓河蓤D甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）當滑片位于a端時，接入電路的電阻為0Ω，電路為R1的簡單電路，電路中的電流最大，由圖象可知，Ia＝0.6A，由I＝可得，電源的電壓U＝IaR1＝0.6A×R1，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最大，由圖象可知，Ib＝0.2A，Ub＝4V，則滑動變阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓U＝IbR1+Ub＝0.2A×R1+4V，因電源的電壓不變，所以，0.6A×R1＝0.2A×R1+4V，解得：R1＝10Ω，電源的電壓U＝IaR1＝0.6A×10Ω＝6V，故A正確，不符合題意；電路的最大總功率：P最大＝UIa＝6V×0.6A＝3.6W，故D正確，不符合題意；（2）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器接入電路中的電阻一半時，電路中的電流：I中＝＝＝0.3A，由圖象可知，對應與D點，故B不正確，符合題意；（3）電路中的電流：I＝＝，滑動變阻器消耗的電功率：P2＝I2R2＝（）2×R2＝＝，當R2＝10Ω時，P2max＝＝0.9W，當R2＝0Ω時，Pa＝0W，當R2＝20Ω時，Pb＝（）2×20Ω＝0.8W，綜上可知，滑片P從a端移動到b端，R2消耗的電功率先變大后變小，故C正確，不符合題意。故選：B。第Ⅱ卷非選擇題二．填空題（本題共6小題，每題3分，共18分）13．如圖所示，電源兩端電壓不變，電阻R2的阻值為5Ω，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P位于A點時，電壓表V1的示數(shù)為15V，電壓表V2的示數(shù)為6V。當滑動變阻器的滑片P位于B點時（B點位于滑動變阻器的最右端），電壓表V1的示數(shù)為16.5V，電壓表V2的示數(shù)為12V。則電源電壓為18V，電路滑耗功率的最小值為5.4V。【答案】18；5.4?！痉治觥浚?）分析電路圖可知這是一個串聯(lián)電路，電壓表V2測滑動變阻器和電阻R2的電壓，電壓表V1測滑動變阻器和電阻R1的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結合歐姆定律可計算電阻R1的阻值、電源的電壓和電路中的最小電流；（2）根據(jù)P＝UI求出電路滑耗功率的最小值。【解答】解：根據(jù)總電壓不變，電壓表V2的示數(shù)與R1兩端的電壓應為電源電壓，電壓表V1的示數(shù)與電阻R2兩端的電壓也為電源電壓；當滑動變阻器的滑片P位于A點時，電壓表V1的示數(shù)為15V，電壓表V2的示數(shù)為6V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知，U＝6V+I1R1＝15V+I1R2……①當滑動變阻器的滑片P位于B點時，電壓表V1的示數(shù)為16.5V，電壓表V2的示數(shù)為12V根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知，U＝12V+I2R1＝16.5V+I2R2……②由①②得：R1（I1﹣I2）＝6V……③U﹣15V＝I1R2……④R2（I1﹣I2）＝1.5V……⑤U﹣6V＝I1R1……⑥由③⑤兩式相比可得：＝，則R1的阻值：R1＝4R2＝4×5Ω＝20Ω；由④⑥兩式相比可得：＝＝，解得：U＝18V；當滑動變阻器的滑片P位于B點時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，根據(jù)歐姆定律可知，此時電路中的電流I2最小，把U＝18V代入②式可得，18V＝12V+I2×20Ω，解得：I2＝0.3A，電路滑耗功率的最小值：P＝UI2＝18V×0.3A＝5.4W。故答案為：18；5.4。14．如圖甲所示，小燈泡的額定電壓為6V，R2的滑片P2移至最左端，閉合開關S，先將R1的滑片P1由最右端移至最左端，圖乙是這一過程中電流表與電壓表示數(shù)的關系圖象。然后保持滑片P1位置不動，將滑片P2向右移動，直至小燈泡正常發(fā)光，圖丙是這一過程中電壓表示數(shù)與R2連入阻值的關系圖象。則小燈泡的額定功率為3W；圖丙中a點對應的阻值為2Ω；整個過程中電路在10s內(nèi)消耗的最小電能為36J。【答案】3；2；36。【分析】由電路圖可知，R1、R2、L串聯(lián)，電壓表V測R1滑片左邊的電阻、燈泡和R2滑片右邊電阻的電壓之和，電流表測電路中的電流；（1）R2的滑片P2移至最左端，R1的滑片P1在最右端時，電壓表測量電源電壓，據(jù)此可知電源電壓為12V；此時R1、R2、L串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律即可求出電路中最小電流和R1的電阻值；（2）圖丙中a點是燈泡正常發(fā)光時R2連入電路的電阻值；根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律即可求出此時電路中的最大電流；根據(jù)P＝UI求出燈泡的額定功率；然后根據(jù)歐姆定律求出R2連入電路的電阻值；（3）根據(jù)W＝UIt求出整個過程中電路在10s內(nèi)消耗的最小電能。【解答】解：由電路圖可知，R1、R2、L串聯(lián)，電壓表V測R1滑片左邊的電阻、燈泡和R2滑片右邊電阻的電壓之和，電流表測電路中的電流；R1的滑片P1在最右端時，電壓表測量電源電壓，據(jù)此可知電源電壓為12V，圖甲中：R2的滑片P2移至最左端，R1的滑片P1在最右端時，R1、R2、L串聯(lián)，電路中電流I＝0.3A，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和可知，R1兩端的電壓：U1＝U﹣U2L＝12V﹣9V＝3V，根據(jù)I＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，圖丙中：根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和可知，R1兩端的電壓：U1最大＝U﹣U最?。?2V﹣7V＝5V，則電路中電流I最大＝＝＝0.5A，此時燈泡正常發(fā)光，由于燈泡正常發(fā)光則UL＝U額＝6V，則燈泡的額定功率：PL＝ULI最大＝6V×0.5A＝3W；根據(jù)圖丙可知：電壓表的最小示數(shù)為7V，由于此時電壓表測量的是R2滑片右邊的電阻和燈泡的電壓之和，即：UL+U2小＝U最?。?V，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和可知，R2兩端電壓：U2小＝U最小﹣UL＝7V﹣6V＝1V，根據(jù)II＝可知，圖丙中a點對應的阻值：Ra＝＝＝2Ω；根據(jù)以上分析可知，電路中的最小電流為I＝0.3A，則整個過程中電路在10s內(nèi)消耗的最小電能：W＝UIt＝12V×0.3A×10s＝36J。故答案為：3；2；36。15．如圖所示是正確連接的家庭電路的一部分，根據(jù)電路圖可判斷：a導線是火線，判斷的依據(jù)是開關要連接在火線和所控制的用電器之間。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】照明燈的連接：火線首先進入開關，然后進入燈泡；零線直接進入燈泡。根據(jù)這種安裝原則進行判斷?！窘獯稹拷猓毫憔€直接進入燈泡，所以b導線是零線?；鹁€首先進入開關，然后進入燈泡，這樣開關既能控制燈泡，又能在燈泡損壞時，斷開開關，切斷火線，操作更安全，所以a導線是火線。故答案為：火；開關要連接在火線和所控制的用電器之間。16．如圖所示裝置，“×”表示垂直于紙面向里的磁場的磁感線。在彈簧秤下掛一個重為G的軟鐵塊。軟鐵塊下方有一螺線管，螺線管兩端導線與金屬導軌ab、cd相連。導體棒ef平放在導軌上，當它向右滑動時，彈簧秤示數(shù)將大于G（填“大于”“小于““等于”）。請寫出本實驗涉及的一個科學知識：電磁感應現(xiàn)象和電流的磁效應。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】導體棒靜止時，彈簧測力計的示數(shù)等于軟鐵塊的重力，當導體棒在磁場中向右運動時，會帶來什么變化。此題要從導體棒的運動引起的變化入手分析。【解答】解：當它向右滑動時，導體棒在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就產(chǎn)生了感應電流。電磁鐵就有了磁性，從而吸引軟鐵塊。彈簧測力計的示數(shù)原來等于鐵塊的重力，現(xiàn)在，測力計的示數(shù)等于鐵塊的重力加上通電螺線管對軟鐵塊的吸引力，所以測力計的示數(shù)變大。軟鐵塊位于電磁鐵的磁場中，被磁化形成了軟磁體，為磁化現(xiàn)象。則本實驗涉及到電磁感應現(xiàn)象和電流的磁效應。故答案為：大于；電磁感應現(xiàn)象和電流的磁效應。17．如圖甲所示的模擬調(diào)光燈電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻。閉合開關S后，將滑動變阻器R2的滑片P由最右端向左移動，直至燈泡L正常發(fā)光。此過程中，電流表A的示數(shù)隨兩電壓表V1、V2（電壓表V2未畫出）示數(shù)變化關系圖像如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電功率為0.625W，電源電壓為4.5V；若R2的滑片可自由移動，燈泡能正常發(fā)光且安全，需再串聯(lián)一個阻值為3Ω的電阻。【答案】0.625；4.5；3。【分析】由電路圖可知，閉合開關S后，燈泡、R1、R2串聯(lián)，電壓表V1測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由題意可知，電壓表V2未畫出。（1）根據(jù)燈泡兩端的電壓越大時通過的電流越大判斷出小燈泡的I﹣U圖像，根據(jù)圖乙可知電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化關系，然后結合電流相等時兩電壓表的示數(shù)之和不相等判斷出電壓表V2并聯(lián)的位置；當滑動變阻器的滑片處于最右端時，變阻器接入電路中的電阻最大，此時電路中的電流最小，根據(jù)圖乙讀出電表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓；當燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流最大，根據(jù)圖乙讀出電表的示數(shù)，同理表示出電源的電壓，然后聯(lián)立等式即可求出R1的阻值和電源的電壓，燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大，分析圖像得出此時燈泡兩端的電壓，根據(jù)P＝UI計算小燈泡的額定功率；（2）根據(jù)歐姆定律算出小燈泡正常發(fā)光的電阻，要使R2的滑片可自由移動，且燈泡能正常發(fā)光，所以R2的電阻可以是0，即R2＝0時，電路的電流為0.25A，根據(jù)歐姆定律算出此時電路的總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律算出串聯(lián)電阻的阻值。【解答】解：由電路圖可知，閉合開關S后，燈泡、R1、R2串聯(lián)，電壓表V1測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由題意可知，電壓表V2未畫出。（1）因燈泡兩端的電壓越大時通過的電流越大，所以圖乙中圖線①是小燈泡的I﹣U圖像，由圖線②可知，電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的增大而減小，所以電壓表V2測滑動變阻器兩端的電壓或測定值電阻和滑動變阻器兩端的電壓之和，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，所以，由電流相等時兩電壓表的示數(shù)之和不相等可知，電壓表V2測滑動變阻器R2兩端的電壓，即并聯(lián)在滑動變阻器R2兩端，因此圖像②表示R2的電流隨電壓變化關系；當滑動變阻器的滑片處于最右端時，變阻器接入電路中的電阻最大，此時電路中的電流最小，由圖乙可知，燈泡兩端的電壓UL＝0.5V，變阻器R2兩端的電壓U2＝3.5V，電路中的電流I＝0.1A，則電源的電壓：U＝UL+U2+IR1＝0.5V+3.5V+0.1A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流最大，由圖乙可知，燈泡兩端的電壓UL′＝2.5V，變阻器R2兩端的電壓U2′＝0.75V，電路中的電流I′＝0.25A，則小燈泡的額定功率P額＝UL′×I′＝2.5V×0.25A＝0.625W；則電源的電壓：U＝UL′+U2′+I′R1＝2.5V+0.75V+0.25A×R1﹣﹣﹣﹣②由①②可得：R1＝5Ω，U＝4.5V；（2）因為R2的滑片可自由移動，且燈泡能正常發(fā)光，所以R2的電阻可以為0，即R2＝0時，電路的電流為0.25A，由I＝可得，此時電路的總電阻為：R總＝＝＝18Ω，燈泡正常發(fā)光的電阻：RL＝＝＝10Ω，因串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，所以需要串聯(lián)電阻的阻值：R串聯(lián)＝R總﹣RL﹣R1＝18Ω﹣10Ω﹣5Ω＝3Ω，所以再串聯(lián)一個3Ω的電阻后，R2的滑片可自由移動，燈泡能正常發(fā)光且安全。故答案為：0.625；4.5；3。18．額定電壓均為6V的甲、乙兩燈泡，通過甲乙燈泡的電流隨兩端電壓變化關系如圖所示，由此可知甲燈泡的額定功率為1.5W．若將甲、乙兩燈泡串聯(lián)接在電壓為6V的電源上時，甲、乙兩燈泡消耗的功率之比為2：1。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，根據(jù)圖象讀出6V時甲燈泡的電流，利用P＝UI求出甲燈泡的額定功率；（2）兩燈泡并聯(lián)時通過兩燈泡的電流相等，總電壓等于各分電壓之和，由圖象讀出符合題意的電流和電壓，然后根據(jù)P＝UI求出兩燈泡消耗的電功率之比?！窘獯稹拷猓海?）甲燈泡正常發(fā)光時的電壓為6V，由圖象可知通過的電流為0.25A，甲燈泡的額定功率：P甲額＝U甲額I甲額＝6V×0.25A＝1.5W；（2）將甲、乙兩燈泡串聯(lián)接在電壓為6V的電源上時，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，所以，由圖象可知，當I＝0.2A，U甲＝4V，U乙＝2V，由P＝UI可得：＝＝＝＝。故答案為：1.5；2：1。三．解答題（本題共6小題，共46分）19．如圖，將電熱水壺與插頭正確相連。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】要掌握家庭電路中的安全用電知識，掌握三孔插座（或三腳插頭）的作用，其中兩個孔分別接火線和零線，另一個孔將用電器的外殼與大地相連?！窘獯稹拷猓簽榱税踩瑧獙в斜ｋU絲和開關的線與火線相連，將壺的外殼與大地相連，則剩下的一根線與零線相連。故答案為：20．給你一個帶鐵芯的螺線管、蓄電池、開關、滑動變阻器，如圖所示，（1）用筆畫線代替導線，把它們連接起來（連線不要交叉），要求滿足以下兩點要求：①組成一個可以改變電磁鐵磁性強弱的電路。②當滑動變阻器的滑片向左滑動時，電磁鐵的磁性增強。（2）標出通電電磁鐵的N、S極?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】改變電磁鐵的磁性強弱，就要從改變電磁鐵的線圈匝數(shù)或者改變通過電磁鐵的電流大小入手。而電磁鐵固定，則其匝數(shù)固定。只能從電流入手。改變滑動變阻器接入的阻值可以改變電路中的電流。【解答】解：在電磁鐵匝數(shù)一定情況下，要改變電磁鐵的磁性強弱，就只能改變其電流大小。就要求電路中接入滑動變阻器?；瑒幼冏杵鞯幕蜃蠡瑒訒r，電磁鐵的磁性增強。就要使P向左移動時，電路中的電流變大，滑動變阻器接入電路的電阻減小。從而決定了滑動變阻器接線柱的選取。由此可畫出下圖。21．實驗桌上有滿足實驗要求的如下實驗器材：電源、已調(diào)零的電壓表、滑動變阻器、已知阻值為R0的定值電阻和額定電壓為6V的小燈泡各一個，開關和導線若干。小明設計了如圖所示的測量額定電壓為6V的小燈泡額定電功率的電路圖。（1）他進行實驗的步驟如下：①按圖1連接實驗電路，將滑動變阻器的滑片P移動到接入電路中阻值的最大處；②斷開開關S2、閉合開關S1，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為6V；保持滑動變阻器的滑片P位置不變，閉合開關S2，記錄電壓表的示數(shù)為U（此過程中，電路各元件均完好）；③小明根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，計算出小燈泡的額定功率為P額＝。老師指出小明設計的電路圖存在錯誤，按照這個錯誤方案，在小明操作無誤，正確讀數(shù)的情況下，測得的小燈泡的電功率小于小燈泡的額定電功率。（選填“大于”或“小于”）。（2）小明在老師的幫助下，改正了實驗設計中的錯誤，正確連接了如圖2所示的實驗電路，請把小明的實驗步驟補充完整：①斷開開關S2、閉合開關S1、S3，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為6V；②保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關S3、閉合開關S1、S2，記錄電壓表的示數(shù)為U；③小明根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，計算出了小燈泡的額定功率。他又利用R0及實驗數(shù)據(jù)計算出小燈泡正常工作的電阻RL＝×R0。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）Ⅰ明確能測量出額定功率的測量方案：對比圖1和圖2的電路結構，找出不同之處。根據(jù)P＝UI，測燈額定功率，若電路中沒有電流表，電壓表和定值電阻應起到測量電流的作用：在圖1中，要測燈的額定功率，首先使燈正常發(fā)光，先將電壓表與燈并聯(lián)，通過移動滑片的位置，使燈的電壓為額定電壓；保持滑片位置不動，根據(jù)圖2和圖1結構的不同，如能使電壓表測燈與定值電阻R0的電壓，在保持各電阻的大小和電壓不變的情況下，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，可求出此時定值電阻的電壓，由歐姆定律可求出通過R0的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律即燈的額定電流，根據(jù)P＝UI可求出燈的額定功率；Ⅱ分析②操作中的問題：而在②操作中，保持滑動變阻器的滑片P位置不變，閉合開關S2，此時電路的連接和電壓表測量的電壓，根據(jù)分壓原理，比較此時測量出燈的電壓U比Ⅰ中測出的燈與R0的電壓UL0大小，從而確定答案；（2）要測燈的額定功率，首先使燈正常發(fā)光，先將電壓表與燈并聯(lián)，通過移動滑片的位置，使燈的電壓為額定電壓；保持滑片位置不動，通過開關的轉換，使電壓表測燈與定值電阻的電壓，因此時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，可求出此時定值電阻的電壓，由歐姆定律可求出燈的額定電流，根據(jù)P＝UI可求出燈的額定功率，根據(jù)歐姆定律I＝可求出燈正常工作的電阻。【解答】解：（1）Ⅰ對比圖1和圖2的電路結構，發(fā)現(xiàn)圖2比圖1多一開關S3。斷開開關S2、閉合開關S1，燈、定值電阻R0和變阻器串聯(lián)，電壓表測燈的電壓，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為6V，燈正常發(fā)光；保持滑動變阻器的滑片P位置不變，如果能像圖2中一樣，斷開S3，閉合開關S1、S2，因電路的連接關系沒有改變，各電阻和電壓大小不變，燈仍正常發(fā)光，電壓表測出燈與R0的電壓UL0，根據(jù)串聯(lián)電壓的規(guī)律，可求出R0的電壓為：U0＝UL0﹣6V，由歐姆定律可求出通過R0的電流：I0＝＝，即燈的額定電流，故燈的額定功率：P額＝U額I0＝6V×，Ⅱ而在（1）②根據(jù)圖1的實際操作中，保持滑動變阻器的滑片P位置不變，閉合開關S2，此時R0短路，燈與變阻器串聯(lián)，記錄電壓表的示數(shù)為U，此時，電壓表示數(shù)U為燈的電壓，而不是燈與R0的電壓UL0，因變阻器連入電路中的電阻不變，根據(jù)分壓原理，此時測量出燈的電壓U比燈與R0的電壓UL0小，即U＜UL0，故P額＝小于燈的額定功率6V×；（2）①斷開開關S2、閉合開關S1、S3，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為6V；②保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關S3、閉合開關S1、S2，記錄電壓表的示數(shù)為U；③在①中，電壓表測燈的電壓，在②中，電壓表測燈與R0的電壓，在開關轉換過程中，電路的連接關系沒有改變，各電阻和電壓大小不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，R0的電壓為：UR0＝U﹣6V，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電流的規(guī)律，R0的電流即燈的額定電流為：IL＝＝，由歐姆定律，小燈泡正常工作的電阻：RL＝＝＝×R0。故答案為：（1）小于；（2）斷開開關S3、閉合開關S1、S2；×R0。22．如圖是探究“電流通過導體時產(chǎn)生熱量與哪些因素有關”的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣。（1）實驗中，要比較電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少，只需比較與之相連的U形管中液面的高度差。（2）甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系，通電一段時間后，右（填“左”或“右”）側容器中U形管中液面的高度差大。（3）乙裝置中的電阻R3的作用主要是使通過R1和R2的電流不相等。（4）如果乙裝置中R3發(fā)生了斷路，保證通電時間相同，與步驟（3）相比較，則左側U形管中液面的高度差將變小（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（5）利用甲裝置還可以研究電壓一定時，電流通過導體時產(chǎn)生熱量與電阻的關系?？蓪⒓籽b置做如下改動：將接在B接線柱上的導線改接在A處，再取一根導線在BD兩個接線柱之間即可。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（2）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，探究時運用了控制變量法；探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；（3）探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關系時，控制通電時間和電阻不變，改變電流，因此需要電阻并聯(lián)；（4）當乙裝置中R3發(fā)生了斷路時，電路中只有R1和R2串聯(lián)，此時電路中的總電阻變大，電路中電流變小，根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt在相同時間內(nèi)，電阻絲產(chǎn)生熱量的變化，得出結論；（5）要探究電壓一定時，電流通過導體時產(chǎn)生熱量與電阻的關系，需要將兩電阻絲并聯(lián)，據(jù)此分析甲裝置的改動方案?！窘獯稹拷猓海?）在甲裝置中，將容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過它們的電流I與通電時間t相同，探究導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系；甲實驗兩電阻絲串聯(lián)，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，右側電阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右側電阻絲產(chǎn)生熱量多；則右側容器內(nèi)空氣吸收的熱量多，右側容器中U形管中液面的高度差大；（3）圖乙的裝置在實驗中，右側容器的外部，將一個完全相同的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，再接入原電路，使通過左邊容器中電阻的電流與通過右邊容器中電阻的電流不同，可以探究電流產(chǎn)生的熱量與通過導體的電流大小的關系；（4）當乙裝置中R3發(fā)生了斷路時，電路中只有R1和R2串聯(lián)，此時電路中的總電阻變大，電路中電流變小，根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt在相同時間內(nèi)，電阻絲R1產(chǎn)生熱量變小，與步驟（3）相比較，則左側U形管中液面的高度差將變小；（5）利用甲裝置還可以研究電壓一定時，電流通過導體時產(chǎn)生熱量與電阻的關系，應將兩電阻絲并聯(lián)，所以將接在B接線柱上的導線改接在A處，再取一根導線在BD兩個接線柱之間即可。故答案為：（2）電阻；右；（3）使通過R1和R2的電流不相等；（4）變?。唬?）BD。23．如圖甲所示。柱體A與B經(jīng)細線繞過定滑輪（不計繩重及摩擦）相連，A放置于力敏電阻Rx上，力敏電阻其電阻值Rx隨壓力F的變化關系如表，電源電壓恒為6V．逐漸向容器中注水至滿，得到了電流表的示數(shù)I與注水體積V之間的關系，如圖乙所示。已知GA＝30N，GB＝10N，柱形容器底面積為500cm2，高10cm，求：F/N15202225283035Rx/Ω201413111098（1）水深5cm時，水對容器底部的壓強；（2）定值電阻R0的阻值；（3）若電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，在注水過程中，為確保電路安全，求電路消耗的功率范圍?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）水深5cm時，根據(jù)