重庆市育才中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题

这是一份重庆市育才中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题，共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，课内填空，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

重庆市育才中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列数据符合实际的是（　　）
A．两节新干电池串联能提供的电压为3V B．家用电冰箱正常工作时的功率约为10W
C．白炽灯正常发光时的额定电流约为20A D．使人体感到舒适的环境温度约为37.5℃
2．下列有关热现象说法正确的是（　　）
A．刚出炉的重庆小面烫嘴是因为小面含有的热量多
B．热量有可能从内能小的物体向内能大的物体转移
C．教室里用久了的白炽灯灯丝因温度太高熔化而变细
D．做辣子鸡主要是通过做功的方式使鸡丁和辣椒的内能增加
3．关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．更换灯泡时，不需要先断开电源开关
B．使用测电笔时，手不能接触笔尾金属体
C．发现有人触电时，应该先立即切断电源，再去救人
D．家庭电路中，电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器也可以接在两孔插座中使用
4．下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
5．小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机M，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图甲是非接触式红外线测温枪，图乙是它的工作原理图。是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是（　　）

A．体温越高，R的阻值越大 B．体温越高，电压表示数越大
C．体温越高，电路中的电流越小 D．体温越低，电路中的总功率越大
7．如图所示，电源电压保持不变，灯L1、L2的电阻之比R1:R2=1:2（灯丝电阻不受温度影响），则开关S分别处于闭合和断开时，下列有关判断正确的是（　　）

A．开关S闭合时，两灯正常工作，则甲是电压表，乙是电流表
B．开关S闭合时，两灯正常工作，则甲、乙表示数比为1:3
C．开关S断开时，两灯正常工作，则甲是电流表，乙是电压表
D．开关S断开时，两灯正常工作，则甲、乙表示数比为3:1
8．如图甲，电源电压恒为3 V ，小灯泡L标有“2.5 V”的字样，滑动变阻器R标有“10 Ω　1 A”的字样，灯L的I-U图线如图乙。闭合开关S，下列判断正确的是（　　）

A．小灯泡正常发光时，电路总功率为3 W
B．滑片P处于b端时，电压表示数可能为1.5 V
C．用另一相同的灯L替换R，此时电路总电阻为20 Ω
D．为确保电路安全，R的变化范围为“2 Ω～10 Ω”

二、填空题
9．德国物理学家______总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他，人们将他的名字命名为电阻的单位。1820年丹麦物理学家______发现了通电导体周围存在磁场，据此人们研制出了电磁继电器。
10．体积为0.1m3、热值为2.1×107J/m3的某气体燃料完全燃烧放出的热量为__J；若这些热量全部被温度为20℃、质量为10kg的水吸收，则水升高的温度是____℃ [c水=4.2×103J/（kg·℃）]。
11．家庭中的电灯、电视和电冰箱等用电器都是______联在电路中的。聪明的小熊想了解电灯的功率，他把一个电灯单独接入该家庭电路，灯正常工作了2min，如图所示的电能表的转盘刚好转过3圈，电灯的功率为______W。

12．毛皮与橡胶棒摩擦，用橡胶棒去接触验电器的金属球，验电器的金属箔片因带同种电荷，相互______而张开；在这个过程中，瞬间电流方向是从______（选填“橡胶棒到验电器”或“验电器到橡胶棒”）。
13．在图甲电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑动变阻器的滑片从最左端向右移动时，电流表示数随滑动变阻器R2的阻值变化图像如图乙所示，则电源电压为______V。当滑动变阻器接入电路的电阻为其总电阻的时，变阻器的功率为P0，而当变阻器滑片移到最右端时，变阻器的功率也为P0，则变阻器R2最大阻值为______Ω。


三、课内填空
14．根据安培定则在如图括号中标出电源的正负极。


四、作图题
15．根据如图的实物图，在方框内画出对应的电路图。


五、实验题
16．小明利用如图甲所示的实验装置探究沙子和水的温度变化与吸热的关系，操作如下：

（1）在两烧杯中分别装入初始温度相同且______相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，实验中酒精燃烧放出的热量，通过______的方式使内能增大（选填“做功”或“热传递”），其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为______℃，根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较______来间接反映沙子和水吸收热量的多少；
（4）分析图像可知，沙子和水吸收相同热量时，温度升高较多的是______，若使两者升高相同的温度，则______吸收的热量较多，由此可见，______的比热容较大。
17．如图甲是小明同学探究“电流与电压、电阻的关系”的电路图，电源电压为3V不变。

（1）请按电路图将实物图连接完整（要求滑片向左滑时接入电阻变大）；______
（2）小明连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应放在最______（选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关后小明发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表指针几乎不动，电压表示数始终接近电源电压，原因可能是______（选填字母）；
A．定值电阻断路        B．电流表坏了        C．滑动变阻器短路 D．定值电阻短路
（4）排除电路故障后，小明探究“电流与电压的关系”实验过程中得到的数据如表所示。第3次测量时，电流表的示数如图丙所示，电流为______．分析表格中的数据，得到结论：当电阻一定时，通过电阻的电流与该电阻两端的电压成______；
实验序号
1
2
3
电压U/V
0.8
1.6
2.4
电流I/A
0.16
0.32


（5）接着小明取来四只阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的电阻，标有“10Ω　0.5A”的滑动变阻器，来探究电流与电阻的关系。
①用5Ω的电阻实验时，当电流表示数为0.4A时，记录数据，他将电阻5Ω换成10Ω，移动滑动变阻器滑片的目的是______；
②当用30Ω的定值电阻进行第四次实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法将电压调到预设值，小明想给滑动变阻器串联一个定值电阻以完成第四次实验，则串联的定值电阻的范围是：______。
18．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知待测小灯泡的额定电压为2.5V，实验中滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表（0~0.6A），电压表（0~3V），电源电压3V，导线若干。

（1）在图1甲中，请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移时电压表示数变小）；______
（2）如果闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数。任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于3V，具体原因是 ______；
（3）移动滑片，当滑片位于某一位置时，电压表的示数如图1乙，其读数为______V，为使小灯泡正常发光，应该将滑片向______调节（选填“A”或“B”）；
（4）图1丙是小晨根据实验数据绘成的I﹣U图像，由图可知小灯泡的额定功率是______W。在多次测量中，细心的小明发现：当电流表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）小晨想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，一旁的小陶看了小明描绘的I-U图像后，告诉他不用实验也可以比较，小陶指出P1应______P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（6）测完小灯泡的电功率之后，小晨同学在原电路中换下灯泡，换上另一种用电器，来测量这种用电器工作时的电功率。小晨同学根据他测量的电流表和电压表的示数绘制出这种用电器工作时的U-I图像如图2，接下来，她还想要绘制出该用电器的P-I2和P-U2图像，下列正确的是______。
A．　B．　C．　D．

六、计算题
19．如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值为20Ω，假定电源电压保持不变。只闭合开关S时电流表的示数为0.15A；开关S和S1均闭合时电流表的示数为0.21A。
（1）求电源电压U的大小；
（2）求电阻R2的阻值。

20．如图甲所示是小媛家新买的新型电热水壶，该电热水壶有加热、保温和干烧断电功能，其简化电路如图乙所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到120℃自动断开，S2是壶壁温控开关，闭合时对水加热，断开时对水保温。已知电热水壶加热功率为1100W，保温功率为55W。求：
（1）电热水壶处于加热状态时，电路中的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，已知发热盘质量为0.44kg，比热容为，若水壶的加热效率为80%，则经过多长时间S1才会断开？

21．如图甲所示，足够高的柱形容器的底面积为100cm2，里面装有24cm深的水，上方用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体，其底面积为50cm2，高为20cm。现将细绳挂在弹簧测力计下，初始状态时，物体的下表面恰好与水面接触。容器底部是一个压敏电阻R（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示）。R所在的电路放在了容器底部，电路图如图乙所示，电流表的量程0~0.6A，电压表的量程0~15V，小灯泡上标有“6V    3W”的字样，且电阻不随温度的变化而变化。若在初始状态下，小灯泡恰好正常发光，求：

(1)初始状态下，压敏电阻的阻值；
(2)手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，稳定后电路中的电流；
(3)在(2)的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入多少kg的水？（弹簧测力计拉力每变化1N，长度变化1cm）。

参考答案：
1．A
【详解】A．一节新干电池的电压是1.5V，两节新干电池串联的电压是3V，故A符合题意；
B．家用电冰箱正常工作时的功率在220W左右，故B不符合题意；
C．白炽灯正常发光时的额定电流约为0.2A，故C不符合题意；
D．使人体感到舒适的环境温度约为23℃，故D不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】A．热量是个过程量，不能说含有，故A错误；
B．热量是个过程量，内能小的物体温度不一定低，内能大的温度不一定高，所以热量有可能从内能小的物体向内能大的物体转移，故B正确；
C．教室里用久了的白炽灯灯丝因温度太高升华而变细，故C错误；
D ．做辣子鸡主要是通过热传递的方式使鸡丁和辣椒的内能增加，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】A．更换灯泡时容易碰到带电部分，切断电源可以保证不会发生触电，故A错误；
B．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体才能正确辨别火线和零线，故B错误；
C．遇到有人触电时应先切断电源，或者用绝缘体挑开电线，再进行施救，故C正确；
D．用电器用三孔插座时，用电器的金属外壳接地，可避免因电器漏电时外壳带电，而发生触电事故，所以带金属外壳的用电器不可以接在两孔插座中使用，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】A．该实验是电磁感应实验，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，它是发电机得工作原理，故A符合题意；
B．该实验是奥斯特实验，研究得是通电直导线周围存在磁场，故B不符合题意；
C．该实验探究的是电磁铁的磁性强弱和什么因素有关，故C不符合题意；
D．该实验中有电源，研究得是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机原理图，故D不符合题意。
故选A。
5．A
【详解】根据题意可知，闭合开关S1，只有发声器工作；两个开关都闭合时，有电流通过电动机，这说明两个开关都闭合时，电动机才会工作。
A．由图可知，闭合开关S1，只有发声器接入电路，发声器工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过电动机，故A符合题意；
B．由图可知，闭合开关S1，发声器没有接入电路，发声器不工作，两个开关都闭合，发声器和电动机都工作，故B不符合题意；
C．由图可知，发声器和电动机并联接入电路中，两个开关并联，只要闭合任意一个开关，发声器和电动机都工作，故C不符合题意；
D．由图可知，闭合开关S1，只有电动机接入电路，电动机工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过发声器，故D不符合题意。
故选A。
6．B
【详解】A．两电阻串联，电压表测电阻R0两端的电压，体温越高，由图丙知，红外线热敏电阻R越小，故A错误；
BC．体温越高，热敏电阻阻值减小，总电阻减小，根据可知，电路中的电流变大；由分压原理，热敏电阻的电压越小，根据串联电路电压的规律，电压表示数越大，故B正确，C错误；
D．体温越低，热敏电阻阻值增大，总电阻增大，由可知，电路中的总功率越小，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】AB．由电路图可知，开关S闭合时，如果甲、乙任何一个为电流表，将会形成短路，因此甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联，电压表甲测量L2两端的电压，电压表乙测量电源电压，因为串联电路中处处电流相等，且灯L1、L2的电阻之比R1:R2=1:2，所以由可知，灯L1、L2两端电压之比

又因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以甲、乙表示数比

故AB错误；
CD．由电路图可知，当开关S断开时，如果甲、乙任一为电压表时，电路为开路，灯泡不能发光，因此甲、乙为电流表，此时灯L1、L2并联，电流表甲测量干路电流，电流表乙测量L2支路电流，
因并联电路中各支路两端电压相等，且灯L1、L2的电阻之比R1:R2=1:2，所以通过灯L1、L2的电流之比

又因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以甲、乙表示数之比

故C错误，D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．开关闭合时，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路的电流，电压表测灯泡的电压。小灯泡L标有“2.5 V”的字样，即小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙知，灯泡正常发光时的电流为0.25A，即此时电路的电流，则电路总功率为
P=U灯额I灯额=3V×0.25A=0.75W
故A错误；
B．滑片P处于b端时，滑动变阻器的最大电阻与灯泡串联，若电压表示数可能为1.5 V，由图乙知，灯泡的电流为0.2A，根据欧姆定律，变阻器的电压为

根据串联电路电压的规律，电源电压为

而电源电压只有3V，故滑片P处于b端时，电压表示数不可能为1.5 V，故B错误；
C．用另一相同的灯L替换R，因两灯的电阻相同，由分压原理，两灯的电压相同，根据串联电路电压的规律，每个灯的电压为

此时灯泡的电流为0.2A，由欧姆定律，此时电路总电阻为

故C错误；
D．滑动变阻器R标有“10 Ω　1 A”的字样，可知滑动变阻器的最大电阻为10 Ω，允许通过的最大电流为1A，由图乙知，灯的额定电流为0.25A，小于变阻器允许通过的最大电流1A，故电路的最大电流为0.25A时（此时灯泡的电压为2.5V，小于电压表的量程），电路的总电阻最小，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的最小电阻为

因滑动变阻器的最大电阻为10 Ω，变阻器连入电路的电阻越大，电路的电流越小，对应的灯泡的电压也越小，故滑动变阻器的最大电阻可连入电路中，故为确保电路安全，R的变化范围为“2 Ω～10 Ω”，故D正确。
故选D。
9．     欧姆     奥斯特
【详解】[1]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即欧姆定律。
[2]奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场。
10．     2.1×106     50
【详解】[1]完全燃烧0.1m3某气体放出的热量
Q放=qV气体=2.1×107J/m3×0.1m3=2.1×106J
[2]水温度升高的温度

11．     并     30
【详解】[1]为了各用电器不相互影响，家庭电路的用电器都是并联的。
[2]3000r/（kW·h），是指电能表转盘每转过3000r，电路中消耗1 kW·h的电能；电能表表盘转过3r消耗的电能为

电灯的电功率为

12．     排斥     验电器到橡胶棒
【详解】[1]由正负电荷的规定可知，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带负电，当接触验电器上端的金属球时，橡胶棒上的电子会转移到验电器的金属箔片上，所以金属箔片也因有多余的电子而带负电，则两片金属箔都带上负电荷会相互排斥而张开。
[2]正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，而电子带负电，所以电流方向与电子定向移动的方向相反；该过程中橡胶棒上的电子转移到验电器的金属箔片上，则瞬间电流的方向是从验电器到橡胶棒。
13．     48     160
【详解】[1]电路中，R1与R2串联，当R2＝0时，I1＝1.2A，根据欧姆定律可得，电源电压为
U＝I1R1＝1.2A×R1  ①
当R2＝120Ω时，I2＝0.3A，电源电压为
U＝I2（R1+R2）＝0.3A×（R1+120Ω）  ②
由①②解得R1＝40Ω；U＝48V。
[2]当滑动变阻器接入电路的电阻为其总电阻的时，变阻器的功率为

变阻器滑片移到最右端时，变阻器的功率为

根据两次电功率相等有

解得R2＝160Ω。
14．
【详解】根据通电螺线管右侧的小磁针的N极指向可以知道：通电螺线管的右侧是N极，根据安培定则可以判断出电源的左侧是正极，右侧是负极，如图所示：

15．
【详解】由实物图可知，两灯并联，开关S1在干路上，S2在L2支路上，电路图如图所示：

16．     质量     热传递     37     加热时间     沙子     水     水
【详解】（1）[1]研究沙子和水的温度变化与吸热的关系，要控制质量相同，故在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的沙子和水。
（2）[2]燃料燃烧放出的热量，物体吸收热量，因此是通过热传递的方式使物体的内能增大。
[3]某时刻的温度如图乙所示，温度计分度值为1℃，其示数为37℃。
（3）[4]根据转换法可知，实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量的，加热时间越长，物体吸收的热量就越多。
（4）[5]如下图所示

对于质量相等的沙子和水，加热相同时间，即吸收热量相同时，升温较快的是沙子。
[6][7]据此推理，若使两者升高相同的温度，则水加热时间长，水吸收的热量较多，根据比较吸热能力的方法，水的吸热能力强，水的比热容较大。
17．          左     A     0.48     正比     控制定值电阻两端电压保持不变     5Ω~15Ω
【详解】（1）[1]要求滑片向左滑时接入电阻变大，即滑片向左移动时，应该远离下接线柱，所以滑动变阻器应该连接接线柱B；电压表并联在定值电阻两端，因为电源电压为3V，所以电压表选择0~3V的小量程。如图所示

（2）[2]连接电路时，为了电路安全，开关应断开，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处，即图中的左端。
（3）[3]闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表指针几乎不动，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表与电源的正负极是连通的，则造成这种现象的原因可能是：与电压表并联的这部分电路发生了断路，使电压表串联进了电路中。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（4）[4]由图丙可知，电流表选择的是分度值为0.02A的小量程，其示数为0.48A。
[5]分析表中的数据可发现，电压与电流的比值是一个定值，当电压增大时，电流随之增大，可得到结论：当电阻一定时，通过电阻的电流与该电阻两端的电压成正比。
（5）[6]在“探究电流与电阻的关系”时，需要确保定值电阻两端的电压保持不变，在替换阻值大小不同的定值电阻后，需要通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压，控制其不变。
[7]由①中的数据可知，根据可得定值电阻两端的电压为

电源电压为3V，根据串联分压可知与电阻R串联的电阻两端分得的电压

当电阻R换为30Ω时，此时通过电阻R的电流

则根据可得与电阻R串联的电阻

由滑动变阻器的规格“10Ω　0.5A”可知，与滑动变阻器串联的电阻最大值为

最小值为

所以串联的定值电阻的范围是5Ω~15Ω。
18．          滑动变阻器连在了两个下接线柱上     2.4     B     0.625     变大     大于
     A
【详解】（1）[1]要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数变小，即电流变小，电阻变大，故右下接线柱连入电路中，如下所示

（2）[2]如果闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，则电路为通路，电路的电流较小，电路的电阻较大，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于3V，则变阻器没有了变阻的作用，具体原因是将变阻器下面两个接线柱连入了电路中。
（3）[3][4]灯在额定电压下正常发光，图乙中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，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B调节，直到电压表示数为额定电压。
（4）[5][6]根据实验数据绘成的I﹣U图像知，灯在额定电压下的电流为0.25A，由图可知小灯泡的额定功率是

由图知，当电压分别为0.5V、1.0V、1.5V和2.5V时，对应的电流分别为0.1A、0.15A、0.2A和0.25A，由欧姆定律，对应的电阻分别为5Ω、6.7Ω、7.5Ω和10Ω，故在多次测量中，细心的小明发现：当电流表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比（即灯的电阻）变大。
（5）[7]如果灯泡电阻不随温度变化，即R为一定值，因为

故电功率与电压的平方成正比；则灯泡电压为其额定电压一半时，其实际功率等于额定功率的四分之一；实际上，灯的电压越大，通过的电流越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻越大，所以，灯泡实际电压为其额定电压一半时的电阻小于正常发光时电阻，则由

可知，它的实际功率
  ①
如果灯泡电阻不随温度变化而变化，电流等于额定电流一半时，根据

电功率与电流的平方成正比，即灯泡实际功率等于额定功率的四分之一；实际上通过灯泡的电流越小，灯丝温度越低，灯泡电阻越小，通过灯泡电流为其额定电流一半时，灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻，由

可知，则灯泡实际功率小于额定功率的四分之一，即此时它的实际功率
  ②
由①②得P1大于P2。
（6）[8]BD．由图丙，电流随电压的变大而变大，由

知，若R不变，则P与I2成正比，由于用电器电阻随温度的升高，所以与I2的图像先变大后变小，BD错误；
AC．由

分析知，若R不变，则P与U2成正比，由于电阻先变大后变小，所以比值电阻先变小后变小大，有变小的趋势，C错误，A正确。
故选A。
19．（1）3V；（2）50Ω
【详解】解：（1）设只闭合开关S时电流表的示数为I1，等效电路图如图甲所示

则

（2）开关S和S1均闭合时，两个电阻并联，通过电阻R1的电流仍为I1，等效电路图如图乙所示

则通过电阻R2的电流

所以

答：（1）求电源电压为3V；
（2）电阻R2的阻值是50Ω。
20．（1）5A；（2）；（3）2.5s
【详解】（1）闭合S1、S2时对水加热，处于加热状态，只有R1连入电路中。电路中的电流

（2）R1的电阻

断开S2时对水保温，处于保温状态，R1、R2串联，电路的总电阻

电阻的阻值

（3）由题意可知，当壶底发热盘温度达到120℃时，S2自动断开，发热盘吸收的热量

热水壶消耗的电能

经过的时间

答：（1）电热水壶处于加热状态时，电路中的电流是5A；
（2）电阻的阻值是；
（3）则经过2.5s时，S1才会断开。
21．(1) 24Ω；(2) 0.45A；(3) 2.7
【详解】（1）初始状态下，水深h=24cm=0.24m，容器底的压强
=ρ水gh=1.0103kg/m310N/kg0.24m=2400Pa
压敏电阻受到的压力等于容器底受到的压力
F=pS容=2400Pa10010-4m2=24N
由图丙知道，压敏电阻的阻值与所受压力的数值比为1∶1，故压敏电阻的阻值24Ω。
（2）初始状态下，小灯泡恰好正常发光，故小灯泡两端的电压为6V，小灯泡与压敏电阻串联，通过小灯泡的电流即电路中的电流

小灯泡的电阻

初始状态下，压敏电阻两端的电压
UR=IR=0.5A24Ω=12V
则电源电压
U= UR+UL=12V+6V=18V
手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，即
h浸=8cm=0.08m
物体排开水的体积
V排=S物h浸=5010-4m20.08m=400cm3
容器中水面上升的高度

此时容器底的压强
′=ρ水gh′=ρ水g（h+h）=1.0103kg/m310N/kg（0.24m+0.04m）=2800Pa
压敏电阻受到的压力
F′=p′S容=2800Pa10010-4m2=28N
故此时压敏电阻的阻值32Ω，电路中的电流

电路中的电流为0.45A。
（3）电压表的量程0~15V，为了保证电路的安全，压敏电阻两端的电压最大等于15V，此时小灯泡两端的电压为
UL′=U-UR′=18V-15V=3V
通过小灯泡的电流即电路中的电流

此时压敏电阻的阻值

由图丙知，此时压敏电阻所受的压力F″=60N，此时容器底水的压强

此时容器中水的深度

物体的密度

ρ物ρ水，故水足够多时，物体处于漂浮状态，则F浮=G，即
ρ水gV排=ρ物gV
ρ水gS物h浸′=ρ物gS物h物
代入数据解得

因此在(2)的基础上，物体浸入的深度增加

物体排开水的体积

往容器中加入水的体积为

加入水的质量为
m加=ρ水V加=1.0103kg/m32.710-3m3=2.7kg
最多往容器中加入2.3kg的水。
答：(1)初始状态下，压敏电阻的阻值为24Ω；
(2)手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，稳定后电路中的电流为0.45A；
(3)在(2)的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入2.7kg的水。