河南省驻马店市汝南县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（含答案）

这是一份河南省驻马店市汝南县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（含答案），共27页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年河南省驻马店市汝南县九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共13分）
1．（2分）如图所示，这是一款儿童用的驱蚊手环，刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道，这是 　 　现象；温度越高气味越明显，这是因为温度越高，分子的无规则运动越 　 　。

2．（2分）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；活动结束，剩余煤气的热值 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
3．（2分）现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的 　 　能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了 　 　。
4．（2分）如图是今年“3•15”晚会上曝光的劣质导线，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻 　 　（选填“较大”或“较小”），若在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量 　 　（选填“较多”或“较少”）。

5．（3分）如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，电压表V1的示数为2V，则电压表V2的示数为 　 　V，R2的阻值为 　 　Ω，整个电路的电功率为 　 　W。

6．（2分）将两个不同的小灯泡串联在电路中，发现一个较亮，另一个较暗，则通过较亮灯泡的电流 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）通过较暗灯泡的电流，判断依据是 　 　。
二、选择题（每小题2分，共16分.7-12每小题只有一个选项正确，第13-14题有两个正确，全部选对得2分，只选1个且正确得1分，有选错的得0分）
7．（2分）最先发现电流与电压、电阻之间关系的科学家是（　　）
A．欧姆 B．焦耳 C．法拉第 D．奥斯特
8．（2分）如图所示为一种新型“水温感应龙头”，自带水流发电电源。当水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流；当水温达40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是（　　）

A． B．
C． D．
9．（2分）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变大，灯泡变暗
B．电流表示数变小，灯泡变亮
C．电压表示数变大，灯泡变暗
D．电压表示数变小，灯泡变亮
10．（2分）下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（　　）
A． B．
C． D．
11．（2分）在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生故障的是（　　）

A．插座发生短路 B．灯泡发生短路
C．de间断路 D．ef间断路
12．（2分）如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是（　　）

A．电动机 B．电热水壶
C．发电机 D．扬声器
（多选）13．（2分）以下属于电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
（多选）14．（2分）小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　）

A．该电路中的电表是电流表
B．温度升高时R2两端电压变小
C．温度升高时电路中电流变大
D．温度降低时电路的总功率变大
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图，通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整，使其符合安全用电的原则。

16．（2分）如图所示，画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。

四、实验探究题（第17题4分，第18题5分，第19题9分，共18分）
17．（4分）在探究“电流与电阻的关系”的实验中，所选定值电阻的阻值分别为R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝20Ω，滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。连好电路后，按下列步骤进行实验：
①将R1接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记下I1。
②用R2替换R1接入电路，接下来的操作是：　 　。
③用R3替换R2接入电路，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数也大于1.5V，实验无法进行下去，请写出一种解决问题的方法使实验继续进行下去 　 　。
④本实验的结论是：　 　。

18．（5分）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。

（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，　 　，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是 　 　。
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。
闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 　 　，请你提出改进办法：　 　。
19．（9分）在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
（2）当小明同学按要求将图1电路正确连接后，闭合开关，移动变阻器滑片P到某一点时，电压表示数（如图2乙所示）为　 　V．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中变阻器滑片P向　 　端（填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图2乙所示，此时电流表读数为　 　A，由此可以知道灯泡的额定功率为　 　w。
（4）另一组的小红同学在连线时，不小心将线接错了，使开关闭合后，移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，你分析一下产生这个现象的原因是　 　。
（5）小明认为还能用该电路来研究导体中的电流与电压的关系。你认为这种说法　 　（填“对”或“错”），原因是　 　。
五、综合应用题（第20题7分，第21题9分.共16分）
20．（7分）如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，通过R1的电流随它两端电压变化关系如图甲所示，求：
（1）R1的阻值大小是多少？
（2）当S1闭合时，电流表的示数为0.4A，电源电压是多少？
（3）当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A，R2的阻值大小是多少？

21．（9分）如图甲、乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω，当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。
（1）发热电阻R1的阻值是多少？
（2）高温挡的电功率是多少？
（3）小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压，傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了50转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）


2022-2023学年河南省驻马店市汝南县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共13分）
1．（2分）如图所示，这是一款儿童用的驱蚊手环，刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道，这是 　扩散　现象；温度越高气味越明显，这是因为温度越高，分子的无规则运动越 　剧烈　。

【分析】物质是由分子或原子组成的，分子都是不停地做无规则的运动；物体温度越高，分子运动越剧烈；分子间存在相互作用的引力和斥力；两种物质接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散表明一切物质的分子都是不停地做无规则的运动；
【解答】解：刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道，是由于分子在永不停息地做无规则运动，属于扩散现象；温度越高气味越明显，是因为温度越高，分子无规则运动越剧烈。
故答案为：扩散；剧烈。
【点评】本题考查分子动理论内容、力的作用效果，是一道基础题。
2．（2分）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 　热传递　（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；活动结束，剩余煤气的热值 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】改变内能的方法有两个：做功和热传递；热值是燃料的一种特性，与质量、是否完全燃烧等无关。
【解答】解：用煤气炉烹饪食物，食物从锅中吸收热量，用热传递的方式增大食物的内能；燃料的热值与质量无关，所以剩余煤气的热值不变。
故答案为：热传递；不变。
【点评】本题考查内能的改变、对热值特性的理解，属于基础题。
3．（2分）现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的 　机械　能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了 　能量守恒定律　。
【分析】汽车的发电机可以将剩余的机械能转化为化学能储存在蓄电池中；根据能量守恒定律的内容解答。
【解答】解：在汽车刹车时带动发电机，发电机将机械能转化为电能储存起来；
汽车就可以一边行驶，一边发电，在能量的转化过程中，有能量的散失，所以汽车不能永远运动下去，这种观念违背了能量守恒定律。
故答案为：机械；能量守恒定律。
【点评】本题主要考查了能量守恒定律以及能量的转化，是一道基础题，掌握课本知识即可解答。
4．（2分）如图是今年“3•15”晚会上曝光的劣质导线，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻 　较大　（选填“较大”或“较小”），若在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量 　较多　（选填“较多”或“较少”）。

【分析】导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；
由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。
【解答】解：不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小，在长度、材料不变的情况下，横截面积越小，电阻越大，所以劣质导线的电阻较大；
根据焦耳定律公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻较大，产生的热量较多，温度较高，安全隐患较大。
故答案为：较大；较多。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素、焦耳定律的应用，要求会根据焦耳定律进行分析解决问题。
5．（3分）如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，电压表V1的示数为2V，则电压表V2的示数为 　6　V，R2的阻值为 　20　Ω，整个电路的电功率为 　1.2　W。

【分析】由图可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源两端电压，根据串联电路规律和欧姆定律规律求出R2的阻值，根据P＝UI可求出整个电路的电功率。
【解答】解：由图可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源两端电压，所以电压表V2的示数为6V，
所以R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
电路中的电流为：I＝＝＝0.2A，
故R2的阻值为：R2＝＝＝20Ω，
整个电路的电功率为：P＝UI＝6V×0.2A＝1.2W。
故答案为：6；20；1.2。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，综合性强，难度适中。
6．（2分）将两个不同的小灯泡串联在电路中，发现一个较亮，另一个较暗，则通过较亮灯泡的电流 　等于　（选填“大于”“等于”或“小于”）通过较暗灯泡的电流，判断依据是 　串联电路中电流处处相等　。
【分析】串联电路中电流处处相等，由此分析解答。
【解答】解：由题知，两个不同的小灯泡串联在电路中，所以通过两灯的电流是相等的，依据是串联电路中电流处处相等。
故答案为：等于；串联电路中电流处处相等。
【点评】本题考查了串联电路中电流特点的应用，属于一道基础题。
二、选择题（每小题2分，共16分.7-12每小题只有一个选项正确，第13-14题有两个正确，全部选对得2分，只选1个且正确得1分，有选错的得0分）
7．（2分）最先发现电流与电压、电阻之间关系的科学家是（　　）
A．欧姆 B．焦耳 C．法拉第 D．奥斯特
【分析】通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，这是科学家欧姆经过大量实验得到的结论。
【解答】解：欧姆最先研究电流与电压、电阻并得出三者之间关系，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查学生对于物理学史的了解，熟知科学家的研究成果是解题关键。
8．（2分）如图所示为一种新型“水温感应龙头”，自带水流发电电源。当水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流；当水温达40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是（　　）

A． B．
C． D．
【分析】由题意可知，当水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流；当水温达40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，说明红灯和绿灯互不影响、独立工作，据此进行解答。
【解答】解：由题意可知，当水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流，说明感应开关S1只控制绿灯，因此感应开关S1与绿灯串联；
当水温达40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，说明感应开关S2只控制红灯，因此感应开关S2与红灯串联；
因为绿灯和红灯工作时互不影响、独立工作，所以绿灯与红灯并联，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查根据要求设计电路，关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
9．（2分）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变大，灯泡变暗
B．电流表示数变小，灯泡变亮
C．电压表示数变大，灯泡变暗
D．电压表示数变小，灯泡变亮
【分析】滑动变阻器的滑片右移，阻值变大，总电阻变大，则电路中电流变小，灯泡两端的电压变小，滑动变阻器两端的电压变大，据此判断。
【解答】解：由电路可知，灯泡与滑动变阻器串联，当滑片右移时，滑动变阻器的阻值变大，由I＝可知，电路中电流变小，即电流表的示数变小，流过灯泡的电流变小，灯泡变暗；
电压表与滑动变阻器并联，所以电压表测量滑动变阻器两端的电压；
电路中电流变小，灯泡两端的电压U灯变小，结合串联电路的特点有：滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣U灯，所以U滑变大；
即电压表示数变大、电流表示数变小、灯泡变暗，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查电路的动态分析，是电学部分的难点，注意控制变量法的使用是解答本题的关键。
10．（2分）下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】解决此题要知道磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从磁体北极出来，回到磁体的南极，内部是从南极到北极。
【解答】解：A、根据安培定则可知，图中的左端为N极，右端为S极，磁感线在磁体内部由S极出发回到N极，故A错误；
B、图中的左端为N极，右端为S极，磁感线由N极出发回到S极，故B正确；
C、图中的磁感线从N极出发，故C正确；
D、地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极，磁感线该从N极出发，回到磁体的S极，故D正确；
故选：A。
【点评】解决此题要结合磁感线及其特点进行分析解答，属基础性题目。
11．（2分）在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生故障的是（　　）

A．插座发生短路 B．灯泡发生短路
C．de间断路 D．ef间断路
【分析】两孔插座和家庭电路中的用电器是并联的；氖管发光，说明氖管接触的是火线，根据用电器的工作情况、氖管的发光情况分析电路故障。
【解答】解：闭合开关S，灯泡不能发光，这说明电路可能出现了断路故障；
用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光，说明火线上一定“有电”，则保险丝是完好的，所以没有发生短路故障，则一定是某处断路了；
用试电笔检测双孔插座左右两孔时，氖管都发光，也说明插座的两孔与火线接通且d点与进户零线未接通，所以故障是ef之间发生了断路（即进户零线断路）。
故选：D。
【点评】本题考查了用试电笔检测电路的故障。在正常情况下，试电笔测火线应亮，测零线应不亮。
12．（2分）如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是（　　）

A．电动机 B．电热水壶
C．发电机 D．扬声器
【分析】环保型手电筒是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光。
逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理，将两者对应即可得到答案。
【解答】解：由手电筒的结构可知，线圈内有可来回运动的条形磁体，摇动手电筒时，线圈做切割磁感线运动产生感应电流，灯泡发光，其工作原理是电磁感应现象；
A、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而运动的原理制成，是磁场对电流的作用，故A不合题意；
B、电热水器是利用电流的热效应制成的，故B不符合题意；
C、发电机是利用电磁感应现象制成的，与该手电筒工作原理相同，故C符合题意；
D、扬声器工作时，通电线圈会在磁场中受到力的作用，由于线圈中的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音，故D不符合题意；
故选：C。
【点评】此题考查了对电磁感应原理、通电导体在磁场中受力、电流热效应等知识点的理解和掌握；明确手摇电筒的工作原理是解决此题的关键。
（多选）13．（2分）以下属于电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，分析各个选项的原理选择符合题意的答案。
【解答】解：A、由图可知，该装置中有电流通过时，磁场中的线圈会转动，故是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，属于电动机的原理，故A符合题意；
B、由图可知，该装置中若线圈转动，会做切割磁感线而产生感应电流，是发电机原理图，不属于电动机的原理，故B不符合题意；
C、由图可知，电路中有电源，是研究通电导体受到磁场力的作用发生运动的，属于电动机的原理，故C符合题意；
D、由图可知，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，属于发电机的原理，故D不符合题意。
故选：AC。
【点评】电动机是将电能转化为机械能的机械，它在工作时要消耗电能，因此解题时观察图形中有无电源是区分电动机和发电机的关键。
（多选）14．（2分）小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　）

A．该电路中的电表是电流表
B．温度升高时R2两端电压变小
C．温度升高时电路中电流变大
D．温度降低时电路的总功率变大
【分析】（1）根据电表的连接方式可知电表的类型；
（2）电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，串联电路的总电阻变大，根据I＝可知电路中的电流变化，根据U＝IR可知R2的电压变化；同理可知，温度降低时电路中的电流变化，根据P＝UI可知电路总功率的变化。
【解答】解：A、由电路图可知，电阻R1和R2串联接入电路，该电路中的电表并联接入电路，为电压表，故A错误；
BC、电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，串联电路的总电阻变大，根据I＝可知电路中的电流变小，R2是定值电阻，根据U＝IR可知R2两端电压变小，故B正确、C错误；
D、同理可知，温度降低时，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选：BD。
【点评】此类问题能够综合考查串联并联电路的电流、电压、电阻关系、欧姆定律、电功、电功率等知识的掌握和综合运用情况。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图，通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整，使其符合安全用电的原则。

【分析】从安全用电的角度分析，用电器的开关应该接到火线和用电器之间，具体的接法是：火线首先过开关，再过用电器，回到零线上。
【解答】解：由安全用电的原则可知，用电器的开关应该接到火线和用电器之间，如图所示：

【点评】本题考查了家庭电路的连接，属于基础题目。
16．（2分）如图所示，画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。

【分析】根据电源正负极判断螺线管中电流的方向和安培定则判断出磁极方向及磁感线方向，再在图中标出即可。
【解答】解：根据电源正负极判断螺线管中电流的方向，在电源外部，电流方向从电源正极经螺线管回到电源负极；用右手握住螺线管，使四指所指的方向为电流的方向，则大拇指所指的右侧为线圈的N极，左侧为S极；磁体外部的磁感线由N极指向S极，据此标出外部磁感线的方向。如图所示：

故答案为：如图所示。
【点评】对于一个通电螺线管，只要知道电流的方向、线圈的绕法、螺线管的N、S极这三个因素中的任意两个，我们就可以据安培定则判断出另一个。
四、实验探究题（第17题4分，第18题5分，第19题9分，共18分）
17．（4分）在探究“电流与电阻的关系”的实验中，所选定值电阻的阻值分别为R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝20Ω，滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。连好电路后，按下列步骤进行实验：
①将R1接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记下I1。
②用R2替换R1接入电路，接下来的操作是：　调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，记下电流表的示数I2　。
③用R3替换R2接入电路，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数也大于1.5V，实验无法进行下去，请写出一种解决问题的方法使实验继续进行下去 　换用最大阻值较大的滑动变阻器　。
④本实验的结论是：　电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比　。

【分析】①实验中要保证电阻两端电压不变，更换电阻后，要移动滑动变阻器滑片位置，使电压表示数保持不变；
②电阻两端电压达不到1.5V，可从滑动变阻器阻值大小、电源电压大小、电阻本身等方面分析原因；
③根据串联电路的分压原理，换用最大阻值较大的滑动变阻器或换用电压较低的电源；
④运用控制变量法归纳实验结论。
【解答】解：②用R2替换R1接入电路，接下来他应该进行的操作是：移动滑动变阻器滑片使R2两端的电压为1.5V，记下电流表的示数I2；
③用R3替换R2接入电路进行实验，发现无论怎样移动滑动变阻器，R3两端的电压始终无法达到1.5V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻R3两端的电压过大造成的；或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的；或是电源电压太大。
解决的办法：换用最大阻值较大的滑动变阻器；
④实验结论为：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
故答案为：②调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，记下电流表的示数I2；③换用最大阻值较大的滑动变阻器；④电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
【点评】1、本题考查了连接实物电路图、画电路图、实验操作与实验现象分析等问题；
2、先分析清楚实验的原理图，再连接实物电路图；
3、连接实物图时应注意：①电压表、电流表的正负极不要接反。②注意电压表、电流表的量程不要接错。
③滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求。④作图要美观，连线不要交叉。
18．（5分）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。

（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，　电流越大　，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是 　C　。
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。
闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 　电路中电流太小或电源电压太低　，请你提出改进办法：　将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝或增大电源电压　。
【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同；根据控制变量法解答。
【解答】解：（1）如图甲的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后再与左边5Ω的电阻串联；根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I右＝I内+I外，比较可知I左＞I内；两瓶中的电阻值相等（均为5Ω），通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，故通电一段时间左瓶内的电阻丝产生的热量多；
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，需要控制电流、通电时间相同，导体的电阻不同；
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮，根据I＝可知，此时两个灯泡的电流是不同的，故A错误；
B.接线板上接入的用电器越多，导线中的电流越大，没有控制电流相同，故B错误；
C.电熨斗工作时发热明显，此时电熨斗的电流、通电时间相同，电阻不同，符合控制变量法，故C正确；
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，电阻的大小不同，需要控制电流、通电时间相同，所以两个电阻应串联接入电路中，如图所示：
；
较长时间后两个U形管的高度差均不明显，这说明导体产生的热量较少，其原因可能是电流中的电流太小或者是电源电压太低；为了使实验现象更明显，可以减小电阻的阻值或者增大电源电压。
故答案为：（1）电流越大；（2）C；（3）见解析；电路中电流太小或电源电压太低；将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝或增大电源电压。
【点评】本题主要考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的方案，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
19．（9分）在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
（2）当小明同学按要求将图1电路正确连接后，闭合开关，移动变阻器滑片P到某一点时，电压表示数（如图2乙所示）为　2　V．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中变阻器滑片P向　B　端（填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图2乙所示，此时电流表读数为　0.2　A，由此可以知道灯泡的额定功率为　0.5　w。
（4）另一组的小红同学在连线时，不小心将线接错了，使开关闭合后，移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，你分析一下产生这个现象的原因是　电压表并联在滑动变阻器两端　。
（5）小明认为还能用该电路来研究导体中的电流与电压的关系。你认为这种说法　错　（填“对”或“错”），原因是　灯丝电阻随温度的升高而增大　。
【分析】（1）把电流表与灯泡串联接入电路，电压表与灯泡并联，根据灯泡额定电压确定电压表量程。
（2）由图示电表确定电表量程与分度值，读出电表示数；
将电压表的示数与额定电压比较，根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向；
（3）由图乙读出电流表的示数，由P＝UI求出灯泡功率；
（4）电流表示数变大时，根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压进行，据此判断实验现象的原因；
（5）要研究电流和电压的关系需保持电阻的阻值不变，结合灯丝的电阻岁温度的变化而变化进行分析。
【解答】解：（1）将电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，则应选择0～3V的量程；
灯泡正常发光时的电流大约为I＝＝＝0.25A，如图所示：
；
（2）由图2甲知，电压表的示数为2V，此时电压低于灯泡的额定电压，应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向B端移动；
（3）由图乙知，电流表的示数为0.2A，则P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）连线时，不小心将线接错了，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，电流表示数变大，电路中电流变大；
根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压变大；
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压减小，故产生这一现象的原因是电压表并联在滑动变阻器两端；
（5）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以不能用来研究电流和电压的关系。
故答案为：（1）见上图；（2）2；B；（3）0.2；0.5；（4）电压表并联在滑动变阻器两端；（5）错；灯丝电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题考查了实验注意事项、连接实物电路图、电表读数、求灯泡功率、电路故障分析、影响灯泡电阻的因素等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直。
五、综合应用题（第20题7分，第21题9分.共16分）
20．（7分）如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，通过R1的电流随它两端电压变化关系如图甲所示，求：
（1）R1的阻值大小是多少？
（2）当S1闭合时，电流表的示数为0.4A，电源电压是多少？
（3）当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A，R2的阻值大小是多少？

【分析】（1）根据图甲读出R1两端的电压和对应通过的电流，根据欧姆定律求出R1的阻值；
（2）当S1闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，由欧姆定律可得电源的电压；
（3）当S1、S2闭合时，R1与R2并联，电流表测干路中的电流，根据并联电路电路规律计算此时通过R2两端的电流，根据欧姆定律计算R2的阻值。
【解答】解：（1）由图甲可知I﹣U图像为一条倾斜直线，所以R1为定值电阻，
R1两端的电压U1＝10V时通过的电流I1＝0.5A，
由欧姆定律可得，R1的阻值：R1＝＝＝20Ω；
（2）当S1闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，
由欧姆定律可得电源的电压：U＝I1′R1＝0.4A×20Ω＝8V；
（3）当S1、S2闭合时，R1与R2并联，电流表测干路中的电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，此时通过R2两端的电流：I2＝I﹣I1′＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
由欧姆定律可得，R2的阻值：R2＝＝＝40Ω。
答：（1）R1的阻值大小是20Ω；
（2）电源电压是8V；
（3）电阻R2的阻值为40Ω。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
21．（9分）如图甲、乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω，当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。
（1）发热电阻R1的阻值是多少？
（2）高温挡的电功率是多少？
（3）小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压，傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了50转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）

【分析】（1）当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，由P＝可求R1、R2串联后的总电阻，根据串联电路的特点求发热电阻R1的阻值；
（2）当S1、S2都闭合时，电路中只有电阻R1接入电路中，根据P＝可知，此时电路中电阻较小，功率较大，为高温挡；利用P＝求高温挡的电功率；
（3）“3000r/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此可求电能表转盘转50转时，电烤箱消耗的电能，再利用P＝求电烤箱的实际功率，知道高温挡电阻，利用P＝求实际电压。
【解答】解：
（1）当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，由P＝可得：
R串＝＝＝110Ω，
发热电阻R1的阻值：
R1＝R串﹣R2＝110Ω﹣70Ω＝40Ω；
（2）当S1、S2都闭合时，电路中只有电阻R1接入电路中，根据P＝可知，此时电路中电阻较小，功率较大，为高温挡；
高温挡的电功率：
P高温＝＝＝1210W；
（3）“3000r/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，
电能表转盘转50转时，高温挡时电烤箱消耗的电能：
W＝kW•h＝×3.6×106J＝6×104J，
t＝1min＝60s，
电烤箱的实际功率：
P＝＝＝1000W，
高温挡时电阻R1＝40Ω，由P＝得实际电压：
U实＝＝＝200V。
答：（1）发热电阻R1的阻值是40Ω；
（2）高温挡的电功率是1210W；
（3）用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
【点评】本题为电学综合题，考查了电功率公式P＝、P＝及其变形公式的应用，分析电路图得出高低温挡的电路组成、明确电能表相关参数的意义是关键。