79，山东省威海市文登区重点中学联考2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试卷

这是一份79，山东省威海市文登区重点中学联考2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试卷，共38页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）同学们看看考场里的日光灯，下面是对其中一盏日光灯正常工作时相关物理量的估测，最接近实际情况的是（ ）
A．它两端的电压约为380V
B．通过它的电流约为5A
C．它的实际功率约为40W
D．它正常工作1h消耗的电能约1kW•h
2．（2分）关于如图所示的四个情境，下列说法中正确的是（ ）
A．用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时，会相互吸引
B．图中自由电子的定向移动方向为电流方向
C．开关闭合后，用导线触接L2两端时，L1发光，L2不发光
D．用橡胶棒把验电器A和B连接起来，B的金属箔会张开
3．（2分）某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起，感应开关自动闭合，动力装置工作；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是（ ）
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C．D．
4．（2分）标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，灯泡的电阻及实际功率约为（ ）
A．24Ω 0.67WB．20Ω 0.8WC．24Ω 0.96WD．20Ω 0.67W
5．（2分）在中考体育测试中，不少省市都有握力测试项目。如图所示为一种电子式握力计，当握力增大时（ ）
A．变大B．变小C．不变D．无法确定
6．（2分）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
7．（2分）一只标有“220V 100W”字样的照明用灯泡，把它用导线接到远处工地上。电源电压220V．由于导线电阻较大，所以在导线上消耗了6W的电功率（灯丝电阻不随温度的变化而变化）（ ）
A．大于94WB．等于94WC．小于94WD．仍为100W
8．（2分）已知两电阻的阻值大小关系为R1＞R2。如图ABCD所示的四个电路中，电源电压U相同，相同时间内整个电路消耗的总电能最小的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2分）如图所示，闭合开关，灯L1、L2均不亮，小华用电压表去判断电路故障，当他将电压表接在L1两端时，电压表无示数；当他将电压表接在L2两端时，电压表有示数，由此可以判断（ ）
A．灯L1断路B．灯L2断路C．灯L1短路D．灯L2短路
10．（2分）几位同学学习了欧姆定律后，根据I＝，导出了R＝，你认为正确的是（ ）
A．导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B．导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C．导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关
D．导体两端不加电压时，导体的电阻为零
（多选）11．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．图线B是电阻R1的I﹣U关系图象
B．电源电压为16V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
（多选）12．（3分）如图甲所示是小灯泡L的I﹣U图象，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．为保证各元件安全，电路中消耗的最大功率为2.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
二、填空题（每题1分，共20分）
13．（2分）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦丝状塑料和PVC塑料管，然后将丝状塑料放在PVC管上方 而呈现章鱼状；摩擦后的毛皮带 （选填“正”或“负”）电荷。
14．（2分）如图所示的实验装置，闭合两开关后，看到的现象是：电流表 无示数（甲或乙）；然后点燃酒精灯，在加热过程中发现 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
15．（2分）量程为1A的电流表，本身的电阻为0.1Ω，要把它改装成6A的电流表 联一个阻值为 Ω的定值电阻。
16．（2分）有一块手机用的锂电池，上面标注电压为3V，容量为1500mA•h，大约储存了 J的电能，这些电能能让100W的灯正常工作 s。
17．（2分）两个标有“8V 0.8A”和“10Ω 1A”定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为 Ω，将它们并联在电路中，为各元件完全干路最大电流为 A。
18．（2分）某同学利用如图电路，探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，乙、丙粗细相同。实验中，根据 判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是 。
19．（2分）如图所示，电源电压保持12V不变，R1＝30Ω，变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω。开关S闭合，当变阻器滑片P由b端滑至a端过程中电流表的示数 （选填“变大”、“不变”或“变小”），P在a端时，电压表的示数为 V。
20．（2分）如图甲所示，当开关S从点2转到1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，电源电压是 V，电阻R2的I﹣U图象是丙图中的 。（填“a”或“b”）
21．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合，S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙＝3：7，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝ ，R1、R2消耗的电功率之比为P1：P2＝ 。
22．（2分）如图是配电室内的供电设备向居民楼用户输电的示意图。为了保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V．当整栋居民楼同时工作的用电器总功率为22kW时，通过输电线的电流为 A．若输电线的总电阻为0.1Ω，供电设备的输出电压是 V。
三、实验探究题（23题6分，24题6分，25题7分，共19分）
23．（6分）小明在探究“串联电路电压的规律”实验中：
（1）按如图甲所示连接电路，闭合开关后，发现电压表出现了如图乙所示的现象 ；
（2）改正电路后，闭合开关进行实验，分别测出L1两端电压、L2两端电压和L1、L2两端的总电压记录在表格中，其中L2两端的电压如图丙所示，则L2两端的电压为 V；
（3）小明分析实验数据得出结论：
①串联电路两端的电压 ；
②串联电路中，各部分电路两端电压相等；
交流评估：结合实验数据及小明获得结论，你认为本实验在设计方案上存在的两个不足之处是 、 。由此对实验结论带来的影响是 。
24．（6分）小明用如图甲所示实验器材，连接电路，探究“电流与电压的关系”。
（1）闭合开关前，通过检查电路，小明发现电路连接有误。如不改正 。（写出其中一种可能即可）
（2）进一步思考后，小明发现在原电路的基础上，只要改接一根导线就可以了。请把接错的那根导线找出来，再画线把它改到正确的位置上。
（3）电路接线正确后，小明继续实验，并将实验数据记录在下表中。其中第3次实验中，此时的电流值为 A，分析表中数据可知，实验中所选用的定值电阻的阻值约为 Ω。
（4）为分析电流与电压的定量关系，请根据表中的实验数据：
①在图丙的方格中建立有关坐标轴并制定其标度。
②把表中的数据在坐标系中描点，绘出电流随电压变化的图像。
（5）由表中实验数据和图像，可以得到的实验结论是： 。
25．（7分）在“测量电阻的阻值”实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时；
（2）连接完电路后，闭合开关S，发现电流表、电压表有示数均很小 ；
（3）解决问题后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数如图乙所示，则电阻R的阻值为 ；
（4）若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻R的阻值，实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R，电源电压未知且不变）
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ （用已知量和测量量符号表示）；
（5）把图甲的电阻R换成小灯泡L，重复上述实验，测量小灯泡的电阻。图丁是根据两次实验数据绘制的I﹣U图象 （选填“a”或“b”），判断的依据是 。
四、计算题（26题3+2+2＝7分，27题：2+2+2+3＝9分，28题2+2+2+3分共25分）
26．（7分）如图所示电路，滑动变阻器R2的阻值范围为0﹣15Ω，当滑片P分别移动到a、b两端时，R1消耗的功率之比为9：4，滑片P移动到a端时电流表示数为0.3A。求：
（1）R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）滑片P移动到b端时电压表的示数。
27．（9分）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，R1＝12Ω，小灯泡标有“6V 12W”，忽略灯丝电阻随温度变化。求：
（1）只闭合S1时，电流表的示数为多少？
（2）当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.3A，电流通过R1做的功是多少？
（3）只闭合S2，移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器消耗的电功率为是多少？
28．（9分）某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置，其原理如图1。电源电压恒定，电阻R0的阻值为30Ω；R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，电压表示数与电流表示数的U﹣I图像如图2所示。
（1）求滑动变阻器的最大阻值。
（2）求电源电压和电路的最小功率。
（3）滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，记录下几组水位和对应的电流表示数，水位达到警戒值，求警戒水位。
2023-2024学年山东省威海市文登区重点中学联考九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，共26分，1-10小题为单选题，每小题2分，11-12小题为多选题，每小题2分，选对但选不全得2分）
1．（2分）同学们看看考场里的日光灯，下面是对其中一盏日光灯正常工作时相关物理量的估测，最接近实际情况的是（ ）
A．它两端的电压约为380V
B．通过它的电流约为5A
C．它的实际功率约为40W
D．它正常工作1h消耗的电能约1kW•h
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、日光灯两端的电压约为220V。
B、通过日光灯的电流约为0.2A。
C、日光灯的实际功率约为40W，故C正确。
D、日光灯正常工作4h消耗的电能约0.04kW•h。
故选：C。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2．（2分）关于如图所示的四个情境，下列说法中正确的是（ ）
A．用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时，会相互吸引
B．图中自由电子的定向移动方向为电流方向
C．开关闭合后，用导线触接L2两端时，L1发光，L2不发光
D．用橡胶棒把验电器A和B连接起来，B的金属箔会张开
【分析】（1）根据实验现象即可知道电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（2）正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向和电流方向相反；
（3）导线与用电器并联是短路现象；
（4）验电器金属箔带有同种电荷，由于同种电荷相互排斥，则会张开。
【解答】解：A、用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时，故A错误；
B、自由电子的定向移动方向与电流方向相反；
C、开关闭合后2两端时，L2发生短路，L7发光，L2不发光，故C正确；
D、用金属棒连接后；B验电器金属箔带有同种电荷，则会张开，橡胶棒是绝缘体没有电流通过，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查电荷间的作用规律、电流的方向的分析和理解；解答此题的关键是知道自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
3．（2分）某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起，感应开关自动闭合，动力装置工作；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；当感应开关闭合后，垃圾桶打开，这表明该电路为并联电路，据此分析。
【解答】解：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，动力装置工作，这表明灯泡和动力装置能各自独立工作，启动开关接在干路中；感应开关控制动力装置，故C符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的设计，能判定出电路的连接方式是解题的关键。
4．（2分）标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，灯泡的电阻及实际功率约为（ ）
A．24Ω 0.67WB．20Ω 0.8WC．24Ω 0.96WD．20Ω 0.67W
【分析】在串联电路中，当各电阻的阻值都相同时，则各电阻两端分得的电压也相等，根据这个规律，我们就可以算出这三只灯泡串联时每只灯泡两端的电压；
知道了灯泡两端的电压以后，我们就可以根据图像找出灯泡两端实际电压对应的实际电流，然后就可以根据公式R＝和公式P＝UI算出灯泡的电阻和灯泡的实际功率。
【解答】解：因为三只灯泡串联且规格相同，则它们的电流和电阻都相同，根据串联电路电压规律可知；
由图像可知，当U＝4V时，
则小灯泡的电阻：R＝＝＝20Ω，
小灯泡的电功率：P＝UI＝4V×5.2A＝0.5W。
故选：B。
【点评】小灯泡的电阻随温度的变化而变化，在解答本题时一定要注意题中所给示的图像，要围绕这个图像去进行计算。
在解答本题时，如果不注意这个图像（灯泡的电阻是随温度变化的），就直接用小灯泡的额定功率、额定电压和公式R＝进行计算，那就会出现错误，因为用这个公式算得的电阻是小灯泡在额定电压下正常发光时的电阻，并不是三只小灯泡串联时的电阻。
当然我们并不是说公式R＝是错误的，只是在这道题中不能用它来直接进行计算，因为该题中的图像就明确的告诉我们小灯泡的电阻是在变化的。当一道题中不考虑灯丝温度对电阻的影响，那我们就可以利用小灯泡的额定功率、额定电压和公式R＝进行小灯泡电阻的计算。
5．（2分）在中考体育测试中，不少省市都有握力测试项目。如图所示为一种电子式握力计，当握力增大时（ ）
A．变大B．变小C．不变D．无法确定
【分析】由电路图可知，滑动变阻器与R0串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；当握力增大时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化。
【解答】解：闭合开关，两电阻串联接入电路，当握力增大时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，滑动变阻器分担的电压变大。
故选：A。
【点评】本题考查了电路的动态分析、串联电路的分压规律的应用，属于基础题。
6．（2分）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
【分析】（1）利用电能表两次示数差求出消耗的电能，注意电能表最后一位是小数；
（2）电能表是测量消耗电能的仪表；
（3）知道电热水器的额定功率和通电时间，求出只有热水器正常工作10min时消耗的电能W，进一步求出电能表转的圈数。
（4）电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率。
【解答】解：
A、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW•h﹣8543.2kW•h＝90.3kW•h；
B、电能表是测量消耗电能的仪表，故B错误；
C、3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，
只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝lkW×kW•h；
则电能表的圆盘转过的圈数：N＝kW•h×3600r/（kW•h）＝600r。
D、根据该电能表的铭牌可知；但电能表属于测量仪表，没有额定功率。
故选：C。
【点评】本题考查了电能表的作用和消耗电能的计算，关键是电能表参数含义的理解与掌握。
7．（2分）一只标有“220V 100W”字样的照明用灯泡，把它用导线接到远处工地上。电源电压220V．由于导线电阻较大，所以在导线上消耗了6W的电功率（灯丝电阻不随温度的变化而变化）（ ）
A．大于94WB．等于94WC．小于94WD．仍为100W
【分析】已知导线和灯泡串联，导线电阻较大，说明电路电阻变大，根据公式P＝可知，电路的总功率变小，已知导线消耗的功率从而可以求出灯泡消耗的功率。
【解答】解：如果导线电阻忽略时，即220V的电压全部接在“220V ，灯泡正常发光；
因为导线和灯泡串联，当导线上电阻较大时，由P＝，即小于100W，所以灯泡的实际功率只能小于94W。
故选：C。
【点评】本题考查电功率计算公式的应用，特别注意实际功率与额定功率的区别，此题较难分析，属于难题。
8．（2分）已知两电阻的阻值大小关系为R1＞R2。如图ABCD所示的四个电路中，电源电压U相同，相同时间内整个电路消耗的总电能最小的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据控制变量法和欧姆定律分析电流与电压的关系图得出两电阻的关系，要判断电路消耗的总电能最小，需要先分析四个电路的总电阻大小。两个电阻串联时，总电阻比任何一个电阻都大；两个电阻并联时，总电阻比任何一个电阻都小。因为电源电压都相同，根据电功公式W＝UIt＝t可得相同时间内，电阻越大消耗的电能越少。
【解答】解：已知R1＞R2，
串联电路的总电阻比任何一个电阻都大，则R6＜R1＜R串，
并联的总电阻比任何一个电阻都小，则R并＜R2＜R8，
所以R并＜R2＜R1＜R串，
因为电源电压相同，根据电功公式W＝UIt＝，电阻越大消耗的电能越少。
故选：C。
【点评】本题主要考查电阻的串联和并联以及电功公式、欧姆定律的灵活运用，解答时要先分析电路总电阻的大小关系。
9．（2分）如图所示，闭合开关，灯L1、L2均不亮，小华用电压表去判断电路故障，当他将电压表接在L1两端时，电压表无示数；当他将电压表接在L2两端时，电压表有示数，由此可以判断（ ）
A．灯L1断路B．灯L2断路C．灯L1短路D．灯L2短路
【分析】闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路，已知两灯都不亮，所以不可能是灯短路，只能是断路。
【解答】解：A、如果灯L1断路，L2不能发光，电压表接在L3两端时，所以有示数为电源电压；
B、如果灯L2断路，L1不能发光，电压表接在L5两端时。此选项符合题意；
C、如果灯L1短路，L2会发光。此选项不符合题意；
D、如果灯L3短路，L1会发光。此选项不符合题意。
故选：B。
【点评】用电压表检验电路故障时，将电压表与用电器并联，如果电压表无示数，可能是并联的用电器短路或其它部分断路；如果电压表有示数且较大（接近电源电压），可能是并联的用电器断路或其它部分短路。
10．（2分）几位同学学习了欧姆定律后，根据I＝，导出了R＝，你认为正确的是（ ）
A．导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B．导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C．导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关
D．导体两端不加电压时，导体的电阻为零
【分析】导体的电阻是由导体自身决定的，与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，而与外部的电流、电压大小无关。
【解答】解：
导体的电阻与导体的材料、长度，并不随电流。所以A、B，C正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对导体电阻的理解和运用，导体的电阻是不变的。学习物理公式时，要注意不能像数学公式一样来分析，因为物理公式中的每个字母都代表一个特定的物理量，有其本身的物理意义，如此题中的电阻就不能说与电压成正比，与电流成反比。
（多选）11．（3分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．图线B是电阻R1的I﹣U关系图象
B．电源电压为16V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零；
（2）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，电阻R1的功率最小，根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V5测R1两端的电压，V2测R8两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R6两端的电压为0，
由图象可知，图线A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，图线B为电阻R2的I﹣U图象，故A正确；
（2）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，
由I﹣U图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A8两端的电压U1＝4V，R6两端的电压U2＝14V，
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+U4＝14V+4V＝18V，故B错误；
由I＝可得1的阻值和滑动变阻器的最大阻值分别为：
R2＝＝＝20Ω，
R2＝＝＝70Ω、D错误．
故选：AC．
【点评】本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“I﹣U”关系图象．在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和U﹣I图象中的信息．
（多选）12．（3分）如图甲所示是小灯泡L的I﹣U图象，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．为保证各元件安全，电路中消耗的最大功率为2.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
【分析】由图乙可知，灯泡L和滑动变阻器串联，电压表测灯泡L两端的电压；
（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，根据图甲读出电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）由图甲可知电压表的示数为3V时对应的电流，根据P＝UI求出灯泡的额定功率，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据P＝UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率；
（3）根据灯泡的额定电流、变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，由P＝UI计算为保证各元件安全，电路中消耗的最大功率。
【解答】解：由图乙可知，灯泡L和滑动变阻器串联；
A、当滑动变阻器的滑片P移至B端时，
由图甲可知，当电压表示数为1.5V时，
由I＝可得
U滑＝IR滑＝8.3A×10Ω＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UL+U滑＝7.5V+3V＝2.5V，故A正确；
B、由图甲可知，电路中的电流I′＝0.7A，
因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，灯泡的额定功率：
PL额＝UL额I′＝3V×0.3A＝1.5W，故B正确；
C、根据灯泡的额定电流2.5A，为保证各元件安全大＝0.6A，
由P＝UI可得，为保证各元件安全大＝UI大＝4.5V×3.5A＝2.25W，故C正确；
D、由图甲可知，电路中的电流I′＝4.5A，
滑动变阻器两端的电压：
U滑′＝U﹣UL额＝4.8V﹣3V＝1.7V，
滑动变阻器消耗的电功率：
P滑′＝U滑′I′＝1.5V×3.5A＝0.75W，故D错误。
故选：ABC。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据图像得出电压对应的电流。
二、填空题（每题1分，共20分）
13．（2分）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦丝状塑料和PVC塑料管，然后将丝状塑料放在PVC管上方 排斥 而呈现章鱼状；摩擦后的毛皮带 正 （选填“正”或“负”）电荷。
【分析】（1）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（2）摩擦起电的实质是电荷（电子）的转移，失去电子带正电。
【解答】解：丝状塑料和PVC管分别带上同种电荷相互排斥而呈现章鱼状；摩擦后的毛皮因失去电子而带正电荷。
故答案为：排斥；正。
【点评】理解电荷间的作用规律、摩擦起电的实质，可解答此题。
14．（2分）如图所示的实验装置，闭合两开关后，看到的现象是：电流表 甲 无示数（甲或乙）；然后点燃酒精灯，在加热过程中发现 变小 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导体与绝缘体没有绝对的界限，在一定的条件下，比如加热，绝缘体也可变为导体。
【解答】解：
（1）玻璃本来是绝缘体，当玻璃接入电路时，由于玻璃是绝缘体，即电流表甲无示数，所以；
（2）当对玻璃加热后，玻璃的导电性能会发生改变，也就是说此时左边电路中会有通过电流；当对灯丝加热时，灯丝的电阻增大，即电流表乙的示数变小。
故答案为：甲；变小。
【点评】本题考查了导体和绝缘体的概念及电阻与温度的关系，属于基本内容，比较简单。要注意课本上的这些小实验，知道这些实验是在验证什么。
15．（2分）量程为1A的电流表，本身的电阻为0.1Ω，要把它改装成6A的电流表 并 联一个阻值为 0.02 Ω的定值电阻。
【分析】把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值。
【解答】解：把量程为1A的电流表改装成6A的电流表需要并联分流电阻。
电流表两端的电压：Ug＝IgRg＝5A×0.1Ω＝3.1V，
由并联电路电压规律可得，并联的电阻两端的电压：UR＝Ug＝0.2V，
由并联电路电流规律可得，通的电阻的电流：IR＝I﹣Ig＝6A﹣1A＝5A，
根据欧姆定律可得，并联电阻阻值：R＝＝。
故答案为：并；0.02。
【点评】本题考查了电流表的改装，知道电流表的改装原理是解题的前提与关键，应用并联电路特点与欧姆定律可以解题。
16．（2分）有一块手机用的锂电池，上面标注电压为3V，容量为1500mA•h，大约储存了 1.62×104 J的电能，这些电能能让100W的灯正常工作 162 s。
【分析】（1）1A＝1000mA；1h＝3600s；知道电池的容量，根据I＝求出电池储存的电荷量，根据W＝UIt＝UQ求出电流做的功即为储存的电能。
（2）已知电流做的功即为储存的电能，利用P＝可求得灯正常工作时间。
【解答】解：（1）由I＝，可得手机锂电池充满电后
Q＝It＝1.5A×3600s＝5400C，
充电电流所做的功：
W＝UIt＝UQ＝2V×5400C＝1.62×104J，
即大约储存了6.62×104J的电能。
（2）由P＝可得＝＝162s。
故答案为：4.62×104；162。
【点评】本题考查了手机电池充满电后储存电能的计算，关键是明白手机电池容量的含义。
17．（2分）两个标有“8V 0.8A”和“10Ω 1A”定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为 20 Ω，将它们并联在电路中，为各元件完全干路最大电流为 1.6 A。
【分析】（1）根据欧姆定律得出“8V 0.8A”的定值电阻的阻值；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，据此得出两定值电阻串联起来使用时等效电阻；
（2）根据欧姆定律求出两者两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两者并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，然后由欧姆定律求出通过两者的电流，再根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流。
【解答】解：（1）“8V 0.8A”的定值电阻的阻值R1＝＝＝10Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以
R＝R1+R2＝10Ω+10Ω＝20Ω；
（2）两电阻两端允许所加的最大电压分别为：
U3＝8V，U2＝I7R2＝1A×10Ω＝10V，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两只电阻并联时2＝8V，
此时通过R1的电流为5.8A，通过R2的电流：I4′＝＝＝8.8A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路的最大电流：I＝I1+I5′＝0.8A+2.8A＝1.5A。
故答案为：20；1.6。
【点评】本题考查电压、电流的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个，两只电阻并联时，电压也选最小。
18．（2分）某同学利用如图电路，探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，乙、丙粗细相同。实验中，根据 电流表的示数 判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是 甲和乙 。
【分析】（1）电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流的阻碍作用大小；在电压相同的条件下，电阻越大则电流就越小；可见电流的大小间接反映了电阻的大小；
（2）根据控制变量的思想，要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，就应让材料相同、长度相同，让横截面积不同。
【解答】解：（1）将电阻的大小转换成电流表的示数，电流表示数越大则电阻就越小；
（2）要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，就应选材料相同，横截面积不同的导体甲和乙；
故答案为：（1）电流表示数；（2）甲和乙。
【点评】此题渗透了物理上常用的两种探究问题的方法：即转换法和控制变量法；还要深刻理解电阻的含义、影响电阻大小的因素。
19．（2分）如图所示，电源电压保持12V不变，R1＝30Ω，变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω。开关S闭合，当变阻器滑片P由b端滑至a端过程中电流表的示数 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”），P在a端时，电压表的示数为 4.8 V。
【分析】从图中可以看出，两个电阻串联，并且电压表串在滑动变阻器的滑片上，因此滑片不能改变电路中电阻的大小，只改变了电压表测量的电阻值，所以电流表示数不变，电压表示数会发生改变，因此先利用欧姆定律求出电路中的电流，然后根据滑片的位置，利用U＝IR计算P在a端时，电压表的示数。
【解答】解：从图中可以看出，两个电阻串联，因此滑片不能改变电路中电阻的大小，所以电流表示数不变，
由串联电路电阻规律可得，电路的总电阻：
R＝R1+R2＝30Ω+20Ω＝50Ω
根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I＝＝＝2.24A
当变阻器滑片P由a端时，电压表的示数：U＝IR2＝0.24A×20Ω＝8.8V。
故答案为：不变；4.2V。
【点评】本题考查了滑动变阻器对电路中的电流和电压表示数的影响，以及串联电路中电阻和电压的特点，并会熟练应用欧姆定律。
20．（2分）如图甲所示，当开关S从点2转到1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，电源电压是 6 V，电阻R2的I﹣U图象是丙图中的 a 。（填“a”或“b”）
【分析】（1）由电路图可知，当开关S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压；当开关S接2时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，综上可知当开关S接1时电表的示数最大，根据图乙读出电源的电压；
（2）当开关S接2时，电压表和电流表的示数较小，根据图乙读出R1两端的电压和电路中的电流，根据串联电路电压特点求出R2两端的电压，然后结合图丙判断电阻R2的I﹣U图象。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S接1时1的简单电路，电压表测电源两端的电压；
当开关S接5时，R1与R2串联，电压表测R5两端的电压，
综上可知，当开关S接1时，电流表的示数也最大，
由乙图可知，电源的电压U＝6V；
（2）当开关S接7时，电压表和电流表的示数较小，
由图乙可知，R1两端的电压U1＝3V，电路中的电流I＝0.2A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时R2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由图丙可知，a图线经过（8.2A，即a表示电阻R2的I﹣U图象。
故答案为：2；a。
【点评】本题重点考查了学生分析图象的能力，涉及到串联电路特点的应用，会比较开关接不同触点时电压表的示数关系是关键。
21．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合，S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙＝3：7，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝ 7：4 ，R1、R2消耗的电功率之比为P1：P2＝ 3：4 。
【分析】（1）当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R1和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；根据并联电路的电流特点求出两支路的电流之比，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比；
（2）当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，R1和R2串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压；根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比，根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比，根据P＝UI求出R1、R2消耗的电功率之比。
【解答】解：
（1）当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R5和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且I甲：I乙＝3：7，
所以，通过两电阻的电流之比：
I1：I4＝（I乙﹣I甲）：I甲＝（7﹣3）：2＝4：3；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝，两电阻的阻值之比：
R7：R2＝：＝I2：I1＝2：4；
（2）当开关S1、S2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5两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，两电阻两端的电压之比：
U1：U2＝IR4：IR2＝R1：R6＝3：4，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两电压表的示数之比：
U甲：U乙＝（U5+U2）：U2＝（8+4）：4＝2：4；
R1、R3消耗的电功率之比：
P1：P2＝IU4：IU2＝U1：U4＝3：4。
故答案为：4：4；3：8。
【点评】本题通过改变开关的连接方法和电表的更换，改变了电路的连接方法，电路先并联后串联，通过电阻的不变量来沟通两个过程。
22．（2分）如图是配电室内的供电设备向居民楼用户输电的示意图。为了保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V．当整栋居民楼同时工作的用电器总功率为22kW时，通过输电线的电流为 100 A．若输电线的总电阻为0.1Ω，供电设备的输出电压是 230 V。
【分析】（1）已知电压和消耗的功率，根据I＝求出电流。
（2）已知输电线电阻，先求输电线分担的电压，再加上用户的电压，就是供电设备的输出电压。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，通过输电线的电流为：
I1＝＝＝100A；
（2）输电线分担的电压：
U线＝I1R线＝100A×0.5Ω＝10V，
供电设备的输出电压：
U＝U1+U线＝220V+10V＝230V；
故答案为：100；230。
【点评】本题考查电功率的计算，串联电路的电压规律，欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，解题过程中要注意单位的换算。
三、实验探究题（23题6分，24题6分，25题7分，共19分）
23．（6分）小明在探究“串联电路电压的规律”实验中：
（1）按如图甲所示连接电路，闭合开关后，发现电压表出现了如图乙所示的现象 断开开关，将电压表换用0﹣3V的量程 ；
（2）改正电路后，闭合开关进行实验，分别测出L1两端电压、L2两端电压和L1、L2两端的总电压记录在表格中，其中L2两端的电压如图丙所示，则L2两端的电压为 1.2 V；
（3）小明分析实验数据得出结论：
①串联电路两端的电压 等于各部分电路两端电压之和 ；
②串联电路中，各部分电路两端电压相等；
交流评估：结合实验数据及小明获得结论，你认为本实验在设计方案上存在的两个不足之处是 选用了相同规格的灯泡做实验 、 只测出了一组实验数据，实验次数太少 。由此对实验结论带来的影响是 实验结论不具有普遍性 。
【分析】（1）电压表使用时要选择合适的量程，否则指针偏转角度过小或过大；
（2）两灯串联，电压表测L2的电压，根据电压表选用小量程确定分度值为0.1V确定电压表的示数；
（3）通过实验获得结论，一般都要多做几次实验，多做几次实验，就可以多获几组数据，从而可以对数据进行归纳分析，以此获得结论。
【解答】解：（1）由图乙可知，电流表指针偏转角度过小，故他下一步应该进行的操作是：断开开关；
（2）由（1）可知，电压表选用0～3V的量程，电压表的示数为3.2V。
（3）串联电路中电流处处相等，而灯L1和L6两端电压也相等，说明选择了规格相同的灯泡进行实验；
只测量了一组实验数据就得出结论，容易使结论不具有普遍性，应该换用不同规格的灯泡多次实验；
故本实验在设计方案上存在的两个不足之处是：选用了相同规格的灯泡做实验；测出了一组实验数据；
故答案为：（1）断开开关，将电压表换为0﹣3V的小量程；（3）等于各部分电路两端电压之和；测出了一组实验数据；实验结论不具有普遍性。
【点评】本题考查了电压表的使用，注意对串联电路电压规律进行探究，应采用不同规格的灯泡多次实验，从而避免出现“串联电路中各部分电压相等”这样的错误结论。
24．（6分）小明用如图甲所示实验器材，连接电路，探究“电流与电压的关系”。
（1）闭合开关前，通过检查电路，小明发现电路连接有误。如不改正 电流表无示数 。（写出其中一种可能即可）
（2）进一步思考后，小明发现在原电路的基础上，只要改接一根导线就可以了。请把接错的那根导线找出来，再画线把它改到正确的位置上。
（3）电路接线正确后，小明继续实验，并将实验数据记录在下表中。其中第3次实验中，此时的电流值为 0.3 A，分析表中数据可知，实验中所选用的定值电阻的阻值约为 5 Ω。
（4）为分析电流与电压的定量关系，请根据表中的实验数据：
①在图丙的方格中建立有关坐标轴并制定其标度。
②把表中的数据在坐标系中描点，绘出电流随电压变化的图像。
（5）由表中实验数据和图像，可以得到的实验结论是： 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
【分析】（1）根据电压表的电阻很大分析解答；
（2）电流表应串联接入电路中，电压表并联在定值电阻两端；
（3）根据电流表的量程和分度值读出电流，由欧姆定律求出待测电阻的阻值；
（4）根据表格数据描点，画出图像；
（5）根据电压与电流比值为一定值分析得出结论。
【解答】解：（1）由图可知，此时的电流表与电阻并联在了电路中，因为电压表的电阻很大，电路中没有电流，电压表与电源的两端相连，为电源电压；
（2）由图可知，此时的电流表与电阻并联在了电路中；电压表应并联到定值电阻的两端；
（3）图乙中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A；
由欧姆定律，待测电阻的阻值为：
R＝＝＝4Ω；
（4）为分析电流与电压的定量关系，两坐标轴为电压U/V和电流I/A，
根据表格数据描点画出图像，如下图：
（5）根据图像可以得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）电流表无示数；（2）如图所示；5；（4）如图所示，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【点评】本题是探究电流与电压关系的实验，考查了电路故障的判断，常见题目。
25．（7分）在“测量电阻的阻值”实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时；
（2）连接完电路后，闭合开关S，发现电流表、电压表有示数均很小 滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱 ；
（3）解决问题后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数如图乙所示，则电阻R的阻值为 10Ω ；
（4）若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻R的阻值，实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R，电源电压未知且不变）
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 b端 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx＝ •R0 （用已知量和测量量符号表示）；
（5）把图甲的电阻R换成小灯泡L，重复上述实验，测量小灯泡的电阻。图丁是根据两次实验数据绘制的I﹣U图象 a （选填“a”或“b”），判断的依据是 灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
【分析】（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）闭合开关，电流表、电压表示数均很小，说明电路为通路且定值电阻两端的电压和通过的电流很小，电路中的电阻较大，怎样移动滑片都不起作用，据此分析导致该故障的原因；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用R＝求出电阻R的阻值；
（4）闭合开关S，将滑片滑倒a端，两电阻并联；将滑片滑倒b端，Rx被短路，只有R0工作，根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值；
（5）小灯泡的电阻受温度的影响，随着温度的升高而增大，不是一个定值，据此判断小灯泡的I﹣U图象。
【解答】解：（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；滑动变阻器的滑片P向右移动时，说明滑动变阻器阻值变小，如下图所示：
；
（2）连接完电路后，闭合开关、电压表示数均很小，且定值电阻两端的电压和通过的电流很小，无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数，所以导致该故障的原因是：将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路；
（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2V时，电流表选用小量程，其示数为0.7A＝＝10Ω；
（4）实验步骤：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端2；
③在步骤①中，闭合开关S，两电阻并联4；
在步骤②中，闭合开关S，Rx被短路，只有滑动变阻器工作2；
两次实验中，滑动变阻器两端电压均等于电源电压，所以通过滑动变阻器的电流均为I2，
根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流Ix＝I6﹣I2，
根据并联电路电压规律可得待测电阻两端的电压：Ux＝U＝I2R7，
所以待测电阻的表达式：R＝＝•R0；
（5）小灯泡的电阻受温度的影响，随着温度的升高而增大，如图丁所示。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱；（4）b端；0；（5）灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题用“伏安法”测量未知电阻R的实验，考查了电路连接、电路故障、电流表读数、电阻的计算及设计实验方案测电阻的能力。
四、计算题（26题3+2+2＝7分，27题：2+2+2+3＝9分，28题2+2+2+3分共25分）
26．（7分）如图所示电路，滑动变阻器R2的阻值范围为0﹣15Ω，当滑片P分别移动到a、b两端时，R1消耗的功率之比为9：4，滑片P移动到a端时电流表示数为0.3A。求：
（1）R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）滑片P移动到b端时电压表的示数。
【分析】当滑片P移动到a端时，电路只有R1工作，根据P＝I2R求出此时的R1消耗的功率；
当滑片P移动到b端时，R1、R2串联，根据欧姆定律根据P＝I2R求出此时的R1消耗的功率；
再根据当滑片P分别移动到a、b两端时，R1消耗的功率之比为9：4，求出就可R1的阻值和电源电压；根据欧姆定律，可求R2两端的电压，即滑片P移动到b端时电压表的示数。
【解答】解：（1）当滑片P移动到a端时，电路只有R1工作，电流表示数为：Ia＝0.3A，
R1消耗的功率为Pa＝…………①，
当滑片P移动到b端时，R1、R2串联，变阻器接入电阻最大R5＝15Ω
由欧姆定律可知Ib＝＝＝；
此时R1消耗的功率为Pb＝R6＝（）2R1＝•R1…………②
Pa：Pb＝5：4，由①②得：
＝，可得：R1＝30Ω
（2）当滑片P移动到a端时，电路只有R1工作，
电源电压U＝IR7＝0.3A×R2＝U＝9V，
Ib＝＝＝0.2A
（3）滑片P移动到b端时，R6、R2串联，电压表测量R2的电压；
由欧姆定律可知U3＝IbR2＝0.7A×15Ω＝3V
答：（1）R1的阻值是30Ω；
（2）电源电压为4V；
（3）滑片P移动到b端时电压表的示数是3V。
【点评】本题考查串联电路规律、欧姆定律和电功率公式得应用，解决问题的关键是通过滑片移动的位置，来判断电路的连接情况。
27．（9分）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，R1＝12Ω，小灯泡标有“6V 12W”，忽略灯丝电阻随温度变化。求：
（1）只闭合S1时，电流表的示数为多少？
（2）当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.3A，电流通过R1做的功是多少？
（3）只闭合S2，移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器消耗的电功率为是多少？
【分析】（1）只闭合S1时，定值电阻R1与灯泡串联，电流表测量电路电流，先根据P＝UI＝求出灯泡的阻值，然后根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电流表的示数；
（2）当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，定值电阻R1和滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测量干路电流，先根据欧姆定律求出通过定值电阻的电流，然后根据并电路电流规律求出通过滑动变阻器的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；根据W＝UIt求出通电5分钟，电流通过R1做的功；
（3）只闭合S2，滑动变阻器与灯泡串联，移动滑片P，使小灯泡正常发光，根据P＝UI求出电路电流，根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端电压，再根据P＝UI求出滑动变阻器消耗的电功率。
【解答】解：（1）只闭合S1时，定值电阻R1与灯泡串联，电流表测量电路电流；
由P＝UI＝可知L＝＝＝3Ω，
因串联电路中的电阻等于各部分电阻之和，所以电路电流：I＝＝＝；
（2）当S1、S2、S7都闭合时，将滑片P移动到b端1和滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测量干路电流；
通过定值电阻R1的电流：I8＝＝＝1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流：I3＝I﹣I1＝1.6A﹣1A＝0.2A，
因并联电路中各支路两端电压相等，所以由I＝，滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝40Ω；
通电5分钟，电流通过R3做的功：W＝UI1t＝12V×1A×2×60s＝3600J；
（3）只闭合S2，滑动变阻器与灯泡串联，移动滑片P；
因串联电路处处电流相等，所以由P＝UI可得L＝＝＝5A，
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以滑动变阻两端电压：U滑＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
此时滑动变阻器消耗的电功率：P滑＝U滑I′＝8V×2A＝12W。
答：（1）只闭合S1时，电流表的示数为5.8A；
（2）滑动变阻器的最大阻值是40Ω；通电5分钟6做的功是3600J；
（3）只闭合S2，移动滑片P，使小灯泡正常发光。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
28．（9分）某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置，其原理如图1。电源电压恒定，电阻R0的阻值为30Ω；R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，电压表示数与电流表示数的U﹣I图像如图2所示。
（1）求滑动变阻器的最大阻值。
（2）求电源电压和电路的最小功率。
（3）滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，记录下几组水位和对应的电流表示数，水位达到警戒值，求警戒水位。
【分析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，
当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，电流表示数为0.1A，根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大电阻；
（2）通过电路的最小电流为0.1A时，根据串联电路电压规律结合欧姆定律计算电源电压，根据最小电流计算电路的最小功率；
（3）当电流表的示数分别为0.25 A、0.3A时，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值，滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，分析电阻改变与水位的关系，由此关系得出0.25 A时的水位高度。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，
当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，则电压表示数为6V：此时滑动变阻器的最大值为R＝＝；
（2）根据串联电路的总电压等于各部分电压之和，通过电路的电流为0.5A时P+I′R0＝6V+6.1A×30Ω＝9V；
电路的最小功率P＝UI＝5V×0.1A＝8.9W；
（3）当电路中的电流为0.2A时，u1/V
U2/V
U总/V
1.2
2.4
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.1
0.2
0.4
水位h/cm
10
15
20
30
电流I/A
0.1
0.12
0.15
0.3
u1/V
U2/V
U总/V
1.2
2.4
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.1
0.2
0.4
水位h/cm
10
15
20
30
电流I/A
0.1
0.12
0.15
0.3