2023-2024学年河南省信阳市固始县九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年河南省信阳市固始县九年级（上）期末物理试卷（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列现象中不会出现的现象是( )
A. 夏天打开冰箱门时，从冰箱里面拿出来的饮料罐外壁会“出汗”
B. 夏天，冷气开的很强的出租车车窗外侧玻璃上“出汗”
C. 水的温度达到102℃仍不能沸腾
D. 冬天，小明从温暖的室内走到寒冷的室外，眼镜出现水雾
2.社会的发展离不开能源、信息和材料。下列说法中错误的是( )
A. 风能、水能、太阳能是可再生能源
B. 手机芯片采用超导体制成
C. 太阳能来源于太阳内部氢核的聚变
D. “北斗”卫星导航系统是靠电磁波传递信息
3.如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法正确的是( )
A. 灯L1与灯L2串联B. 开关只能控制灯L2
C. 电流表测灯L1的电流D. 电流方向：从电流表经a流向开关
4.如图所示电路，当开关S断开时，电压表示数为6V，当开关S闭合时，电压表示数为2V，则灯泡L1和L2两端的电压分别为( )
A. 4V、2V
B. 2V、6V
C. 2V、4V
D. 6V、4V
5.如图所示的电路中，闭合开关后一灯亮，另一灯不亮，电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是( )
A. L1短路
B. L1断路
C. L2短路
D. L2断路
二、多选题：本大题共2小题，共4分。
6.小明家上次查看电能表示数
本次查看电能表示数如图，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. 电能表是测量电功的仪表
C. 若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，消耗的电能为6×105J
D. 这个电能表的额定功率为2200W
7.利用图示的电路可以检测司机是否酒驾。图中的R0为定值电阻，R是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。检测时，喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气，则下列说法正确的是( )
A. 电路的总电阻减小，电压表的示数减小B. 电路的总电阻增大，电流表的示数减小
C. 电压表和电流表示数的比值不变D. 电路消耗的总功率变大
三、填空题：本大题共6小题，共14分。
8.如图，是我国古代的一种取暖用具———黑漆描金手炉。在手炉中装满热水后抱在怀中，便可取暖，这是利用了______的方式改变内能，手炉中装热水，是利用了水的______较大。
9.如图所示的“静电章鱼实验”中，与羊毛摩擦过的塑料细丝像章鱼脚一样分开，是由于细丝带上了______(选填“同种”或“异种”)电荷而相互______(选填“吸引”或“排斥”)。
10.如图所示电路，要使灯泡L1、L2组成串联电路，应闭合开关______；要使L1、L2组成并联电路，应闭合开关_______；若开关都闭合会出现______(填“通路”“短路”“断路”)。
11.如图所示，为某可调高度台灯及用于调光的电位器结构图，b与金属滑片P相连，则电位器应该与灯泡______(填“串联”或“并联”)，欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮，应将接线柱b与______(填“a”或“c”)接入电路。
12.冰箱、热水器等家用电器应______(选填“串”或“并”)联接入家庭电路中。控制用电器的开关要连接在______(选填“火”或“零”)线和用电器之间。
13.如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的______效应实现高温封口，3s内产生的热量为______J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以______(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
14.如图所示，根据实物图画出电路图。
15.闭合开关后；小磁针静止时的指向如图所示，请标出电源的“+”“−”极和通电螺线管的N、S极，并画出螺线管外部通过小磁针中心的磁感线。
五、实验探究题：本大题共3小题，共19分。
16.如图所示，小悦用完全相同的甲、乙、丙三个装置研究不同物质的热学性质。三图中燃料的质量相同，烧杯内液体的质量和初温均相同。燃料a、b全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min，且液体都未沸腾。

(1)甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调整固定______(选填“A”或“B”)的位置。
(2)为了比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，实验中通过比较______(选填“加热时间”或“液体升高的温度”)来比较燃料燃烧放出热量的多少。若同时加热，则记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是______。
A.5min时；
B.8min时；
C.10min时；
D.各自刚燃烧完时。
(3)为了比较两种液体的比热容，需让它们升高相同的温度，通过比较______知道两种液体吸收热量的多少。
17.如图所示，在探究电流与电压关系的实验中，下面是在实验过程中的部分情景。

(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片P向左移动时电流表的示数变大。
(2)实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，造成此现象的原因是______。
(3)当闭合开关后，他们发现电流表无示数，电压表有示数，原因可能是______(双选)。
A.滑动变阻器短路；
B.电阻R断路；
C.电流表断路；
D.电流表短路。
(4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，目的是______。
(5)将电路连接正确后，小明测得的实验数据如表：
其中第6次实验的电压表、电流表的示数如图丙所示，电压表的示数为______；从而得出多组实验数据，最终他得出的实验结论是______。
18.小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。

(2)小丽同学正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数较大。接下来正确的操作是______。
A.检查电路是否短路
B.更换电流表
C.检查小灯泡是否接触良好或损坏
D.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
(3)若另一组小红连电路时，刚连好最后一根导线，灯泡就发出了明亮的光，则她存在的问题有：① ______；② ______。
(4)电路故障排除后，小丽闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定功率，应向______(选填“左”或“右”)端移动滑片，直至电压表的示数为______V。
(5)小丽根据测量的多组电压、电流值画出的小灯泡的I−U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
(6)用该实验装置能否探究电流与电压的关系并说明理由______。
六、计算题：本大题共2小题，共17分。
19.如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为12V，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R1标有“15Ω1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2=20Ω。求：
(1)刚开始不接电压表，当滑片P位于最左端时，求电流表的示数；
(2)某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时电压表的示数；
(3)当电压表示数为3V时，R1的阻值是多少？(保留一位小数)
20.养生壶的电路如图所示，它有加热和保温两挡，R1与R2均为电热丝。当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温挡。养生壶的部分参数如表所示。求：试分析，
(1)当S1闭合，S2断开时，养生壶处于哪个状态挡位；
(2)在保温挡正常工作时，电路中的电流；
(3)R2的阻值；
(4)高温挡加热30分钟，消耗多少度电能。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、夏天空气中的高温水蒸气遇到从冰箱中取出的温度较低的饮料罐，放热液化成小水滴附着在饮料罐外侧，出现饮料罐“出汗”的现象，故A不符合题意；
B.夏天车内温度比车外温度低，车外热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃液化形成水雾附着在车外侧，故B不符合题意；
C.水的温度达到 102℃仍不能沸腾，因为水的沸点与气压有关，气压增大，沸点升高，故C不符合题意；
D.冬天戴眼镜的人从温暖的室内走出室外，眼镜片的温度比较高，室外的水蒸气不能放热液化，故D符合题意。
故选：D。
(1)物质从气态变成液态称为液化，当温度较高的水蒸气遇到温度较低的物体时会发生液化现象；
(2)液体的沸点与大气压有关，气压越大，沸点越高。
本题要求学生能用物态变化的知识解释生活中的一些现象，是中考的热点。
2.【答案】B
【解析】解：A、风能、水能、太阳能可以在自然界里短期内源源不断地得到补充，它们属于可再生能源，故A正确；
B、手机芯片的主要材料是半导体，不是超导体材料制成的，故B错误；
C、太阳能来源于太阳内部氢核的聚变，故C正确；
D、“北斗”卫星导航系统是靠电磁波传递信息，故D正确。
故选：B。
(1)能够短期内从自然界中得到补充的一次能源叫可再生能源。
(2)手机芯片是由半导体材料制成的。
(3)太阳能来源于太阳内部氢核的聚变。
(4)电磁波可以传递信息。
本题考查的是能源的分类；知道半导体的特点及应用；知道电磁波的特点及应用；知道目前人类获取核能的方式。
3.【答案】C
【解析】解：A、由图知，闭合开关时，两灯泡并列连接，故两灯泡并联，故A错误；
BC、如图所示的电路中，开关在干路中，控制整个电路；电流表和灯泡L1串联，因此电流表测的是L1的电流，故B错误，C正确；
D、电流方向：从开关经a流向电流表，故D错误。
故选：C。
(1)两灯泡首尾顺次连接的电路为串联电路，并列连接的电路为并联电路；
(2)(3)电流表应该和被测电路串联，电流从“+”接线柱流入电表，从“−”接线柱流出电表；
(4)在电源外部，电流的方向从电源正极流出，流入负极。
此题主要考查了对串并联电路连接方式的分析，同时还考查了电流表的连接和使用情况，比较简单。
4.【答案】C
【解析】解：当开关S断开时，电压表串联在电路中，测量电源电压，电压表示数为6V，电源电压U=6V，当开关S闭合时，电压表测量灯泡L1两端的电压，即L1两端的电压U1=2V，
因串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，
所以此时L2两端的电压U2=U−U1=6V−2V=4V。
故选：C。
当开关S断开时，电压表串联在电路中，测量电源电压，当开关S闭合时，电压表测量灯泡L1两端的电压，根据串联电路的电压规律计算灯泡L2两端的电压。
本题主要考查了串联电路电压的规律，以及开关的断开与闭合造成电压表测量电压改变的判断。
5.【答案】A
【解析】解：A.若L1短路，则L1不亮，L2亮，电流表有示数，电压表无示数，故A正确；
BD.闭合开关后一灯亮，另一灯不亮，电流表有示数，说明电路是通路，又因为电路是串联电路，所以故障不能是灯断路，故BD不正确；
C.若L2短路，则L2不亮，L1亮，电流表有示数，电压表有示数，故C不正确。
故选：A。
电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表相连的部分短路，据此分析。
此题考查了电路故障的分析，属于中等难度的题目。
6.【答案】BC
【解析】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，故A错误；
B、电能表是测量消耗电能的仪表，故B正确；
C、让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W=Pt=1000W×10×60s=6×105J；故C正确；
D、由参数知，这个电能表的标定电流为10A，平时工作时允许通过的最大电流为20A，允许的最大功率P=UI=220V×20s=4400W，故D错误。
故选：BC。
(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，其单位为kW⋅ℎ；
(3)知道电热水器的额定功率和通电时间，用W=Pt求出只有热水器正常工作10min时消耗的电能W；
(4)10(20)A的含义：这个电能表的标定电流为10A，平时工作时允许通过的最大电流为20A，利用P=UI计算允许最大功率。
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.【答案】CD
【解析】解：由图示电路图可知，两电阻串联，电压表测定值电阻R0两端电压，电流表测通过电路的电流，
喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气，酒精气体浓度增大，气敏电阻阻值减小，定值电阻阻值不变，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻减小，根据欧姆定律可知通过电路的电流增大，根据U=IR可知定值电阻两端的电压变大，即电流表示数增大，电压表示数增大，故AB错误；
根据R=UI可知电压表和电流表示数的比值即定值电阻的阻值，所以电压表和电流表示数的比值不变，故C正确；
根据P=UI可知电路总功率变大，故D正确。
故选：CD。
由图示电路图可知，两电阻串联，电压表测定值电阻R0两端电压，电流表测通过电路的电流，
喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气，酒精气体浓度增大，气敏电阻阻值减小，定值电阻阻值不变，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变化，根据欧姆定律可知通过电路的电流变化，根据U=IR可知定值电阻两端的电压变化，根据R=UI可知电压表和电流表示数的比值即定值电阻的阻值，根据P=UI可知电路总功率的变化。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。
8.【答案】热传递 比热容
【解析】解：用热水袋暖手是把暖水袋的热量转移到手上，即通过热传递的方式改变手的内能；
在冬天，人们常在热水袋中装入热水来取暖，这是利用了水比热容大的特点。
故答案为：热传递；比热容。
(1)改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程；做功过程是能量的转化过程，即机械能与内能之间相互转化；
(2)水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题考查了水的比热容大的特点及改变物体内能方式，考查学生灵活运用知识的能力。
9.【答案】同种 排斥
【解析】解：由实验现象可知，与羊毛摩擦过的塑料细丝像章鱼脚一样分开，这是由于细丝带上了同种电荷而相互排斥造成的。
故答案为：同种；排斥。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，据此判断。
本题考查了对摩擦起电现象和电荷间相互作用的认识，属基础题。
10.【答案】S2 S1、S3 短路
【解析】解：(1)当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，电流从电源正极出发后依次经过灯泡L2、L1、开关S2回负极，则灯泡L1、L2组成串联电路；
(2)当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，两盏灯泡的两端分别连在一起，电流分别经过两盏灯泡后回到电源的负极，它们这种连接方式是并联；
(3)当开关都闭合时，电流不经用电器直接回负极，形成电源短路。
故答案为：S2；S1、S3；短路。
各电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联，串联电路只有一条电流路径；
各电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联，并联电路有多条电流路径；
用导线把电源两极连起来，会造成电路短路，会造成电源短路，会损坏电源。
本题考查了确定灯泡的连接方式问题，知道串并联与短路的概念，认真分析电路结构即可正确解题。
11.【答案】串 c
【解析】解：(1)电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联；
(2)电位器是通过改变接入电路中电阻片的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的；欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮，电路中电流变大，电位器接入电路的电阻变小，故接b、c两个接线柱。
故答案为：串；c。
(1)电位器的实质是滑动变阻器；电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小；
(2)顺时针转动旋钮时，灯泡变亮，电路中电流变大，电位器接入电路的电阻变小，接b、c两个接线柱。
此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握，熟知使用和接线原则是解题关键。
12.【答案】并 火
【解析】解：冰箱、热水器等家用电器工作时互不影响，所以应并联接入家庭电路中；
控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间，这样在断开开关时，用电器才不会带电。
故答案为：并；火。
家庭电路中，各用电器互不影响，是并联的；控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间。
本题考查了对家庭电路连接情况的理解，属基础题。
13.【答案】热 75 增大
【解析】解：电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口；
电阻产生的热量为：
Q=I2Rt=U2Rt=(5V)21Ω×3s=75J；
由公式Q=I2Rt=U2Rt可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。
故答案为：热；75；增大。
当电流通过电阻时，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；纯电阻电路产生的热量Q=I2Rt=U2Rt；若电压不变，则R越大产生的热量越少。
本题考查了电流的热效应及焦耳定律的计算公式的应用，属于基础考查，难度不大。
14.【答案】解：由实物图知，两灯并联，开关S1在干路上，开关S2在L2支路上，电路图如下图所示：
。
【解析】分析实物图，确定两灯的连接方式及开关的位置，据此画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，关键是正确分析电路的连接方式以及开关的位置。
15.【答案】解：小磁针静止时N极向右，则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为N极，右侧为S极；
由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管，即电源右侧为正极；故答案如图所示：

【解析】由小磁针静止时的指向和磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，由右手螺旋定则可知电流的方向及电源的正负极。根据磁体外部磁感线从N极出发进入S极画图。
本题考查安培定则的应用，属于基础题。
16.【答案】B 甲、丙 液体升高的温度 D 加热时间
【解析】解：(1)在安装、调整如图(甲)的实验器材时，应先固定B，再调整固定A，因为底部的距离应是固定的，而上部可以根据下部的情况进行灵活调节；
(2)甲、丙两图，被加热的物质相同，燃料的种类不同，通过液体升高的温度可以比较不同燃料的热值；
要能够比较两种燃料的热值，需燃烧质量相同的两种燃料，所以应将两种燃料均烧完，即D正确。
(3)为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系；
实验中通过加热时间的长短来反应不同物质吸收热量的多少；通过温度的变化来判定物质的吸热能力。
故答案为：(1)B；(2)甲、丙；液体升高的温度；D；(3)加热时间。
(1)为了保证用酒精灯外焰给烧杯加热，同时为了保证温度计能完全浸在水中，且不能碰到容器壁，应先固定下边装置，再固定上边；
(2)要比较不同燃料的热值，根据控制变量法，必须选择相同质量的不同燃料加热相同种类的液体；
(3)用相同的热源对液体加热，液体在相等时间内吸收的热量相等；
本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，用好控制变量法和转换法是本题的关键。
17.【答案】电流表没有调零 BD 改变定值电阻两端的电压 2.4V 当电阻一定时，通过导体中的电流与导体两端的电压成正比
【解析】解：(1)因为有两节电池，电源电压为3V，所以电压表选用0−3V的量程与电阻并联，滑片P向左移动时电流表示数增大说明电阻减小，故变阻器下端应接A，如下图所示：
(2)实验前，电流表指针没有在零刻度，说明电流表没有调零；
(3)电流表无示数，说明电流表短路或者电路可能断路，电压表指针明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的电阻断路了，故选BD；
(4)探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，因此调节滑动变阻器的目的是改变定值电阻两端的电压；
(5)由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.48A；
分析数据可知，当电阻一定时，通过导体中的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：(1)如图所示；(2)电流表没有调零；(3)BD；(4)改变定值电阻两端的电压；(5)2.4V；当电阻一定时，通过导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(1)根据电源电压确定电压表的量程，电压表与电阻并联，根据滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表示数增大确定滑动变阻器的下接线柱；
(2)实验前，要看电表的指针是否指零刻度，不在零刻度要进行调零；
(3)根据小灯泡不亮，电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，或者电流表短路，然后根据电压表指针明显偏转确定出断路的位置；
(4)探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，据此分析调节滑动变阻器的目的；
(5)根据图丙电表所选量程确定分度值读数。
本题探究电阻一定时电流与电压的关系，考查电路连接、电表读数、数据分析。
18.【答案】C 连接电路时，开关没有断开 闭合开关前，滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处 右 2.5 0.625 不能，小灯泡的电阻不是定值
【解析】解：(1)原电路图中，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡的电功率”实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路是断路，但电压表示数较大，电压表与电源相通，说明与电压表并联的小灯泡断路，接下来应检查小灯泡是否接触良好或损坏，故C正确；
故选：C；
(3)刚连好最后一根导线，小灯泡就发出了明亮的光，则他在连接电路中出现的错误可能是：①连接电路时，开关没有断开；②闭合开关前，滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处；
(4)电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定电功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故这时应该向右端移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5V为止；
(5)由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
(6)仅用图电路和元件，不能探究电流与电压的关系，理由为：小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。
故答案为：(1)见解答图；(2)C；(3)①连接电路时，开关没有断开；②闭合开关前，滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处；(4)右；2.5；(5)0.625；(6)不能，小灯泡的电阻不是定值。
(1)在“测量小灯泡的电功率”实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；
(2)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了或接触不良；
(3)连接电路时，开关要断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处；
(4)比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
(5)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P=UI求出灯泡的额定功率；
(6)根据控制变量法，探究电流与电压的关系时，必须控制电阻相同而改变电压，但是灯泡的电阻随温度的升高而增大，无法控制电阻相同。
本题测量小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数、实验操作、功率的计算和控制变量法的应用等知识。
19.【答案】解：由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
(1)当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
I=UR2=12V20Ω=0.6A，即电流表示数为0.6A；
(2)滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R1=0.5Ω/cm×10cm=5Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
I′=UR1+R2=12V5Ω+20Ω=0.48A，
此时滑动变阻器两端的电压：U1=I′R1=0.48A×5Ω=2.4V，即电压表示数为2.4V；
(3)根据串联电路电压规律，当电压表示数为3V时，定值电阻两端的电压：U2=U−U1′=12V−3V=9V，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
I′′=U2R2=9V20Ω=0.45A，
此时滑动变阻器接入电路的电阻：
。
答：(1)当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A；
(2)某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时电压表的示数为2.4V；
(3)当电压表示数为3V时，R1的阻值为6.7Ω。
【解析】根据电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
(1)当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流；
(2)滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，据此计算此时滑动变阻器接入电路的电阻，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算滑动变阻器两端的电压；
(3)根据串联电路电压规律计算当电压表示数为3V时定值电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，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电阻。
本题主要考查了串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
20.【答案】解：
(1)当S1、S2闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，此时电路中电阻最小，根据P=U2R可知，养生壶的电功率最大，处于加热状态；
当S1闭合，S2断开时，电热丝R1与R2串联，根据串联电路的电阻规律，此时总电阻最大，根据P=U2R可知，养生壶的电功率最小，处于保温状态。
(2)根据P=UI可知在保温挡正常工作时，电路中的电流I=P保温U=44W220V=0.2A；
(2)由P=U2R得，保温时电路的总电阻：
R总=U2P保温=(220V)244W=1100Ω，
加热时，电路为R1的简单电路，则R1的阻值：
R1=U2P加热=(220V)21000W=48.4Ω；
由串联电路的电阻规律可得，R2的阻值：
R2=R总−R1=1100Ω−48.4Ω=1051.6Ω；
(4)高温挡加热30min消耗的电能：
W=P加热t=1000×10−3kW×0.5ℎ=0.5度。
答：(1)当S1闭合，S2断开时，养生壶处于保温状态。
(2)在保温挡正常工作时，电路中的电流为0.2A。
(3)R2的阻值为1051.6Ω。
(4)高温挡加热30分钟，消耗0.5度电能。
【解析】(1)分析开关转换时电路的连接情况，根据串联电路的电阻规律和公式P=U2R可确定养生壶处于哪个工作状态；
(2)根据P=UI可知在保温挡正常工作时，电路中的电流；
(3)已知两挡位的电功率，根据P=U2R求出串联电路的总电阻和R1的阻值，根据串联电路的电阻规律求出R2的阻值；
(4)根据W=Pt计算出高温挡加热30分钟消耗多少度电能。
本题考查了电能和电功率的计算，是一道综合题。实验次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.4
0.8
1.2
1.5
2.
电流/A
0.08
0.16
0.24
0.30
0.40
壶的容积
1.5L
额定电压
220V
加热功率
1000W
保温功率
44W