2021-2022学年天津市和平区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2021-2022学年天津市和平区九年级上学期物理期末试题及答案，共27页。试卷主要包含了填空题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，请将你选择的答案涂在答题卷相应的位置
1. 关于分子和物体内能，下列说法正确的是（ ）
A. 固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的
B. 杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力
C. 把 0℃ 的冰块加热熔化成 0℃ 的水，其内能不变
D. 用力搓手，手发热表明手的热量增加了手的内能
【答案】A
【解析】
【详解】A．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，固体间能扩散，表明固体物质分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B．杯子里的水可以任意倒出，说明水具有流动性而且分子间作用力较小，不能说明分子间没有引力，故B错误；
C．把0℃的冰块加热熔化成0℃的水，该过程中冰吸收热量，其内能会增加，故C错误；
D．用力搓手，是通过克服摩擦力做功使手的内能增大，温度升高，而不是通过吸收热量来增大手的内能，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是（ ）
A. 丙图所示的是做功冲程，其工作原理如甲图所示的实验
B. 丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验
C. 丁图所示的是压缩冲程，其工作原理如甲图所示的实验
D. 丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验
【答案】D
【解析】
【详解】由甲图知，活塞往下运动，对筒内的空气做功，筒内的空气内能增加，温度升高，活塞的机械能转化为空气的内能；由乙知，水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，橡皮塞由静止变为运动，机械能增加，即水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；由丙图知，两气门关闭，活塞向上运动，对气缸内的气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能，此冲程是汽油机的压缩冲程，其工作原理如甲所示；由图丁知，两气门关闭，火花塞点火，气体对活塞做功，活塞往下运动，此冲程为汽油机的做功冲程，其原理如乙所示的实验。
故选D。
3. 如图所示，取两个相同的验电器A和B，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A，使A带电，B不带电，再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（ ）
A. A中正电荷通过金属棒流向B，金属棒中瞬间电流方向从A到B
B. B中负电荷通过金属棒流向A，金属棒中瞬间电流方向从A到B
C. A中负电荷通过金属棒流向B，金属棒中瞬间电流方向从B到A
D. B中正电荷通过金属棒流向A，金属棒中瞬间电流方向从B到A
【答案】B
【解析】
【详解】丝绸摩擦过的玻璃棒缺少电子，带正电，当玻璃棒与验电器A接触后，验电器A带正电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，B上的部分负电荷（自由电子）会转移到A上，电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因此电流方向是由A到B，故B正确，ACD错误。
故选B。
4. 某同学按照下面的电路把图中的元件连成电路，他所选择的电路图是图中的（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】用电流法分析可知，电路中的电流有分有合，是并联，靠近正极的开关在干路上，下边的开关控制左侧灯泡，将实物图中元件用相应电学符号代替后，按电路图的要求画成方方正正，且元件不能画在拐角处即可，故选D。
故选D。
5. 如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是（ ）
A. L1断路B. L2断路C. L1短路D. L2短路
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．若L1断路不能形成闭合回路，所以电路中无电流，两个灯都不亮，当导线连接L1两端时L2发光L1不发光，故A不符合题意；
B．若L2断路不能形成闭合回路，所以电路中无电流，两个灯都不亮，当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光，故B符合题意；
C．当L1短路时，L1不亮，L2亮，故C不符合题意；
D．当L2短路时，L2不亮，L1亮，故D不符合题意。
故选B。
6. 根据你对生活中物理量的认识，下列数据最符合实际的是（ ）
A. 对人体的安全电压为不高于220 V
B. 学生做实验用的一根铜导线电阻约为500 Ω
C. 教室里一盏日光灯额定电流约为180 mA
D. 智能手机正常使用时的功率约为500 W
【答案】C
【解析】
【详解】A．对人体的安全电压为不高于36 V，故A不符合题意；
B．实验室所用铜导线的电阻非常小，甚至可以忽略不计，故B不符合题意；
C．教室里一盏日光灯的额定电流约为180 mA，故C符合题意；
D．智能手机正常使用时的功率约为几百毫瓦，故D不符合题意。
故选C。
7. 图甲所示是一款雾霾浓度检测仪，其检测原理如图乙所示，R0是定值电阻，传感器 R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数变大，电流表示数变小B. 电压表示数变小，电流表示数变大
C. 电压表示数变大，电流表示数变大D. 电压表示数变小，电流表示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知，R0与R1串联接入电路，电流表测电路中电流，电压表测R0两端电压，由题意可知，当雾霾浓度增大时，R1的阻值减小，故可知电路中的总电阻减小，电源电压不变，故由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由串联电路电阻等比例分压可知，R1两端电压减小，R0两端电压增大，即电压表示数变大。故ABD错误，C正确。
故选C。
8. 某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动， 产生感应电流，并自动输入电网。这既减少了机械磨损又保护了环境。图中与此工作原理相同的是（ ）
A. 司南
B. 电磁起重机
C. 扬声器
D. 话筒
【答案】D
【解析】
【详解】动车在到站前可以利用减速发电，原理为电磁感应。
A．司南原理为地磁的应用，故A不符合题意；
B．电磁起重机原理为通电螺线管周围产生磁场，故B不符合题意；
C．扬声器原理为通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符题意；
D．话筒原理为电磁感应，将声音信号转化为感应电流记录下来，故D符合题意。
故选D。
9. 如图甲所示，高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，小明设计了如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。判断时两人合作，小华将A 、B 连在一起，小明将“测量仪”连接X、Z 两端时，灯泡发光；小华将A、C 连在一起，小明将“测量仪” 连在Y、Z 两端时，灯泡发光。则（ ）
A. A 和 Z 是同一根电线， C 和 Y 是同一根电线
B. B 和 Z 是同一根电线， C 和 Y 是同一根电线
C. A 和 Y 是同一根电线， B 和 X 是同一根电线
D. C 和 Y 是同一根电线， B 和 Z 是同一根电线
【答案】A
【解析】
【详解】（1）小华将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光，如图1所示；图1中上面只剩下C端，下面只剩下的是Y端，则说明C和Y是同一根电线；
（2）小华将A、C 连在一起时，小明将“测量仪”连在Y、Z两端，灯泡发光，如图2所示；图1中上面只剩下B端，下面只剩下的是X端，则说明B和X是同一根电线；综上分析，C和Y是同一根电线，B和X是同一根电线，则剩下的A和Z是同一根电线，故A符合题意， BCD不符合题意。
故选A。
10. 在如图所示的电器中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，①表的示数与②表的示数的比值为m；当①、②都是电流表时，闭合开关S1，断开开关S2，①表的示数与②表的示数的比值为n；下列关于m、n的关系说法正确的是（ ）
B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意，当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，R1与R2串联，①测两电阻总电压，②测R2电压，由串联电阻电流的规律及欧姆定律可得
变形可得
则有
当①、②都是电流表时，闭合开关S1，断开开关S2，R1与R2并联，①测R2的电流，②测两电阻的总电流，则R1的电流为，由并联电阻电压的规律及欧姆定律可得
变形可得
则有
综合上述分析可得
则
故选D。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，均有多个符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得零分。
11. 如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲实验说明利用电流可以产生磁场
B. 乙实验说明电能可以转化为机械能
C. 根据图丙的实验原理，制成了电动机
D. 丁实验说明磁体周围存在着磁场
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．图甲是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A正确；
B．图乙演示的是通电导体在磁场中受到力的作用，是将电能转化为动能，故B正确；
C．图丙演示的是电磁感应现象，利用该原理制成了发电机，故C错误；
D．图丁演示的是蹄形磁体周围撒铁屑显示磁体周围存在着磁场，故D正确。
故选ABD。
12. 如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的U－I关系图象如图所示。则下列判断正确的是 （ ）
A. 电路消耗的最大功率是3.6 W
B. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
C. 电压表V2示数随电流变化的图线对应的是图线乙
D. 定值电阻R1通电1分钟放出的热量是24 J
【答案】A
【解析】
【详解】AB．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，
由U﹣I图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，此时R1两端的电压U1＝2V，R2两端的电压U2＝4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压
U＝U1+U2＝2V+4V＝6V
由可得，定值电阻R1的阻值
滑动变阻器的最大阻值
即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～20Ω； 当电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，由图象可知，电路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的最大功率
P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W
故A正确，B错误；
C．根据电路图知道R1与滑动变阻器串联，当由题知动变阻器阻值从最大变化到最小，电流由小变大，电压表V2测量的是滑动变阻器，因此电压表V2的示数由大变小，滑动变阻器阻值从最大变化到最小时，电路中的电流会逐渐增大，R1两端的电压会逐渐减小，所以甲是滑动变阻器R２的U－I关系图像，乙是电阻R1的U－I关系图像，故C错误；
D．定值电阻R1通电1分钟，只知道电阻值与通电时间，根据焦耳定律，缺乏电流或电压值，无法计算得出R1产生的热量，故D错误。
故选A。
13. 仅将灯L1、L2连接在电压为U0且保持不变的电源上，此时两灯均发光；已知测得通过灯L1的电流为I0，L2电阻为R0，灯L1和L2电阻不随温度变化，则下列判断正确的是（ ）
A. L1的电阻可能为
B. L1和L2的电阻之比可能为
C. L1和L2两端的电压之比可能为
D. 通过L1和L2中的电流之比可能为
【答案】ABD
【解析】
【详解】灯泡L1与灯泡L2可能串联也可能并联，设灯泡L1的电阻为。
若灯泡L1与灯泡L2串联时，根据串联电路电压规律可以列等式
则灯泡L1的电阻的阻值为
L1和L2的电阻之比
L1和L2两端的电压之比可能为
由于串联，通过L1和L2中的电流之比为。
若两灯泡并联，灯泡L1的电阻的阻值为
L1和L2的电阻之比可能为
由于并联，两灯泡的电压之比为。
通过L1和L2中的电流之比可能为
故综上所述，ABD正确；C错误。
故选ABD。
第 Ⅱ 卷非选择题（共2大题共61分）
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14. 图中甲、乙两图是辨别零线与火线时手拿测电笔方法的示意图。两图中拿笔方法正确的是______（填“甲”或“乙”）图。图丙所示是三孔的电源插座，a孔与零线相连，b孔与火线相连，c孔与______相连。
【答案】 ①. 乙 ②. 大地
【解析】
【详解】[1]使用试电笔时，应用手触及试电笔的笔尾金属体，使带电体、试电笔、人体、大地形成回路，图甲没有用手触及笔尾金属体，所以拿笔方法正确的是图乙。
[2]三孔插座的左孔与零线相连，右孔与火线相连，上孔与通过地线与大地相连，所以c孔与大地相连。
15. 如图所示，当闭合开关时，电流表A1 和A 的指针偏转均如右图所示。当开关闭合时，流过干路中的电流是______，流过L 2 的电流是______。

【答案】 ①. 2A ②. 1.6 A
【解析】
【详解】[1][2]分析电路图可知：灯泡L1和L2并联，电流表A串联在干路上，测量两灯泡电流之和；A1和L1串联，测量通过L1的电流。在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A的示数应大于A1的示数，现两电流表指针偏转相同，是因为所接量程不同，A1是小量程0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.4A；A是大量程0～3A，分度值为0.1A，示数为2A，那么L2的电流为
I2=I-I1=2A-0.4A=1.6A
16. 如图所示，将A、B两个金属片插入柠檬制成的水果电池，用电压表测量水果电池的电压，则该电池的正极是______（选填A或B）；若想获得3.6V的电压，需要把______节这样的水果电池串联起来。
【答案】 ①. B ②. 3
【解析】
【详解】[1]由电压表的使用知，水果电池电流由B端流出，A端流入，所以B为该电池的正极。
[2]由图示知，一个水果电池的电压为1.2V，那么要获得3.6V的电压，应将3节这样的水果电池串联起来。
17. 实验桌上有如图所示的实验器材，小云同学在导线夹M、N间连入不同的电阻丝探究 “导体电阻大小与横截面积是否有关”，并将实验数据记录在下面的表格中。本实验中电源电压保持不变。
她应选择代号为 ______的两根电阻丝来研究问题；选用导线A、D和F的数据可以得出结论是________。
【答案】 ①. BE ②. 导体的横截面积和材料相同时，长度越大，电阻越大
【解析】
【详解】[1]要探究“导体电阻大小与横截面积是否有关”，应控制导体的材料与长度相同，改变导体的横截面积，故由表中可知，应选择代号为BE的两根电阻丝来研究问题。
[2]由表中A、D、F数据可知，导体的材料与横截面积相同而导体的长度不同，导体长度越长，导体中的电流越小，故可得出结论：导体的横截面积和材料相同时，长度越大，电阻越大。
18. 如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1 ，S2时，甲、乙两表示数之比为5∶3，两电阻大小之比R1 ∶R2 为 ______ ，电路总功率为 P1；同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1∶P2为______。
【答案】 ①. 2∶3 ②. 6∶25
【解析】
【详解】[1]当闭合S1 ，S2时甲、乙都有示数，则R1、R2是串联关系，甲、乙为电压表，甲测R1、R2两端的总电压，乙测R2两端的电压，根据串联电路的分压原理可得
解得
①
[2]由题意可知，当R1、R2串联时，电路总功率为
②
当将甲、乙更换为电流表，闭合开关S1，断开开关S2，此时R1和R2并联，总功率
③
由①②③式解得
19. 如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L。满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V，已知汽油的密度为ρ，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失。满负荷工作时，这种汽油机t时间内做功的次数是_______，汽油机把内能转化为机械能的效率是________%。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]每一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，此时在t时间曲轴转动N圈，在t时间做功次数。
[2]满负荷工作时做功冲程燃气的平均压力为pS，某单缸四冲程汽油机一次做的功为
t时间内汽油机做的有用功为
汽油机燃料燃烧释放的热量为
汽油机把内能转化为机械能的效率是
四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位．
20. 某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如下表，消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示，R为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比热容为。
（1）求每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量；_____
（2）电加热器正常工作时，将水从20℃加热到工作温度的时间为16min，求电加热器加热的效率；_____
（3）保温电阻是图中的_______。
【答案】 ①. 8.4×106J ②. 87.5% ③. R2
【解析】
【详解】(1)[1]每次消毒时，水温从20℃上升到工作温度120℃，水吸收的热量
(2)[2]将20kg水从20℃加热到工作温度，消耗的电能
电加热器加热的效率
(3)[3]随着消毒柜内温度的升高时，热敏电阻R阻值减小，电磁铁电路的总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电磁铁电路电流增大，电磁铁磁性增强，对衔铁吸力增大，将衔铁吸下，动触点与下面的静触点接通，即电阻R2接入电路，处于保温状态，所以电阻R2为保温电阻。
21. 如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，使电磁铁的右端为N极，并且当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性增强。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关后，使电磁铁的右端为N极，根据安培定则可知，电流从通过螺线管的左端流入，右端流出，故应将电源正极与开关右接线柱相连，开关负极与通电螺线管左接线柱相连，通电螺线管的右接线柱与变阻器C接线柱相连；因滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性增强，则此时滑动变阻器接入电路的阻值减小，整个电路中的电流增大，故应将电源的负极与变阻器的B接线柱相连，如下所示。
22. 请你完成图中家庭电路图的连接。虚线框内的导线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】图中家庭电路各个电路元件的顺序为进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器等，为了安全，开关要接到火线上，在与灯泡串联，如图所示：
23. 小明用两个单刀双掷开关、一个 LED 灯和若干导线，设计一个楼梯灯电路，无论是楼上或楼下都可以 任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，请你根据小明设计的意图， 用笔画线代替导线完成电路图．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】由题知，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，这说明楼上开关和楼下开关是串联的，所以，应将两个开关中与单刀相连的两个触点相互连接；为了保证用电的安全，一只开关应与火线连接；开关控制灯泡时，开关和灯泡是串联的，所以需将另一只开关与LED灯串联，再将LED灯的另一端与零线连接．如图所示：
24. 如图所示电路中，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R2为3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为0.7A，这时小灯泡L正常发光。灯的电阻不变，求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R1的阻值；
（3）当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率。
【答案】（1）6V；（2）30Ω；（3）1.92W
【解析】
【详解】解：（1）当S1、S2都闭合时，R2短路，R1与L并联接入电源两端，因为L正常发光，所以电源电压
U=UL=6 V
（2）由PL=ILUL变形得小灯泡正常发光时的电流
根据并联电路电流特点可知此时定值电阻R1中通过的电流为
I1=I-IL=0.7A-0.5A=0.2A
由欧姆定律变形可得，因此
（3）当S1、S2都断开时，R2与L串联在此电路中，小灯泡的电阻为
此时电路中电流
根据串联电路中电流各处相等的特点可知小灯泡中通过的电流
IL=I=0.4A
由公式P=UI推导可得，因此小灯泡L消耗的功率
答：（1）电源电压U为6 V；
（2）电阻R1的阻值为30 Ω；
（3）当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率是1.92 W。
25. 小虎利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：两节新干电池，电流表、电压表各一只，一个开关，定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），滑动变阻器，导线若干。
（1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接；_______
（2）实验中小虎发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是________；
（3）请你设计记录实验数据的表格；_______
（4）小虎利用实验数据做出了图象如图丙所示。在做实验过程中，小虎先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，接着将10Ω的电阻接入电路，闭合开关发现电压表的示数_________，他接下来的操作应该是________。
【答案】 ①. ②. 定值电阻R处断路 ③.
④. 变大 ⑤. 调节滑动变阻器滑片，使定值电阻两端电压保持不变【解析】
【详解】（1）[1]由于电源电压使两节干电池，不会超过3V，故电压表选用小量程，并联在定值电阻两端测定值电阻两端电压，电流表串联在电路中。如下图所示
（2）[2]电源未两节干电池，电压为3V，由乙图可知，无论如何移动滑片，电压表示数始终等于电源电压值，电流表示数为零，说明电路电路中某处断路了，而电压表串联在了电路中，测电源电压；因此可推断出故障可能是定值电阻发生了断路。
（3）[3]由所给器材可知，电路中先后要接入五个阻值不同的定值电阻，所以有五组电阻和电流值，表格如下图所示
（4）[4]由图像丙根据欧姆定律表达式可知，本实验中改变定值电阻阻值时，始终控制定值电阻两端电压2.5V不变，根据串联电路的分压原理可知，电阻越大分配到的电压越大，因此将5Ω的电阻换成10Ω后，电压会大于2.5V；因此要调节滑动变阻器滑片，使定值电阻两端电压仍为2.5V。
26. 小明在 “测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V 的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），开关和导线若干，另有标有“5Ω 1A ”的滑动变阻器R 1 和标有“30Ω 2A”的滑动变阻器 R 2 。小明做完分组实验后，增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0 ，电源换成电压恒为9V的电源，选用合适的器材，只利用一只电表，来测量小灯泡的额定功率。请你帮助小明：
（1）设计出实验电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）写出小灯泡额定功率的表达式（用已知量和测量量的字母表示）
【答案】（1） ；（2）见解析；（3）
【解析】
【详解】（1）需要只用一个电压表和定值电阻测量小灯泡的额定电压，首先用电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，让小灯泡正常发光，再保持滑动变阻器的滑片位置不同，利用电压表和定值电阻测量额定电流，这样就可以测量小灯泡的额定功率了，故电路图如下图所示
（2）①断开开关，按电路图连接电路，电压表接0~3 V量程，将滑动变阻器的阻值调到最大值；
②只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5 V，记为U1；
③断开开关，电压表改接0~15 V量程，保持滑片的位置不动，只闭合开关S和S2，读出电压表的示数为U2。
（3）通过灯泡的电流为
则小灯泡的额定功率为
27. 如图甲所示，已知电源电压U恒定不变，R0为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a移向b的过程中。
（1）请你在如图坐标系中，分别画出定值电阻R0的功率、电路的总功率与电流的关系的图象；
（2）请你推导出滑动变阻器功率与电流的关系式，并在图坐标系中，画出滑动变阻器的功率与电流的关系的图象；若电路中的最大电流为1A，此时电路的最大功率是6W，滑动变阻器的功率为1.44W时对应的滑片位置有两处，求滑片位于这两处时电流表的示数之和。温馨提示：推导过程中需要的物理量可以提前设定。
【答案】（1）；（2）；1A
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片在b端时，接入电路的阻值为0时，只有R0的简单电路，电路中的总电阻最小，由可知电路中的电流最大，最大电流为
由P=UI可知电路的总功率最大，定值电阻R0的最大功率
此时的总功率最大值是，由P=UI可知，电源电压U不变，P与I成正比，定值电阻R0的电功率表达式是P0=I2R0，R0的电功率与I2成正比，如图
图线1表示总功率与电流的关系，图线2表示定值电阻R0与电流的关系；
（2）滑动变阻器的功率

当R=R0时，变阻器的功率最大，最大值为
滑动变阻器的功率
①
如图所示
图线3为滑动变阻器的功率与电流的关系的图象。电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路中只有R0，由题意可知，I=1A，P0=6W，R0的阻值
PR=1.44W时，带入①的表达式，可得
解得
I1=0.4A，I2=0.6A
滑片位于这两处时电流表的示数之和
答：（1）如上图甲所示；
（2）如上图乙所示；滑片位于这两处时电流表的示数之和是1A。导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度 L /m
05
0.5
1.5
1.0
0.5
1.5
1.5
横截面积 S /mm 2
1.2
1.8
1.8
1.2
0.8
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
康铜
电流 I /A
0.6
0.5
0.2
0.3
0.4
0.2
0.2
电阻的大小
很小
小
很大
大
较小
很大
很大
R（Ω）
I（A）
R（Ω）
I（A）