河北省石家庄市河北国际学校教育集团2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷

这是一份河北省石家庄市河北国际学校教育集团2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷，共16页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列选项中对常见物理量估计最合理的是( )
A. 人体的安全电压为36VB. 空调的电功率约为1000W
C. 家庭电冰箱正常工作时的电流约为10AD. 学生实验箱小灯泡的电阻约500Ω
2.下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是( )
A. 两只手分别触摸冰和水，与冰接触的手感觉更冷，这是因为冰的内能比水的内能小
B. 热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
C. 青少年不宜大量食用巧克力，是因为巧克力含有的热量较多
D. 因为晶体在熔化过程中温度保持不变，所以其内能也保持不变
3.图甲与图乙是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列判断正确的是( )
A. 甲图为做功冲程，其能量转化情况与图丙中压活塞引燃硝化棉过程相同
B. 乙图为压缩冲程，其能量转化情况是机械能转化为内能
C. 甲图为压缩冲程，其能量转化情况与图丁中向瓶内打气最终瓶塞弹起的过程相同
D. 乙图为做功冲程，其能量转化情况是内能转化为机械能
4.如图是某人连接的家庭电路，各元件及线路完好，下列说法错误的是( )
A. 电路中电流过大时保险丝熔断
B. 开关S1断开时，人接触a点不会触电
C. 开关S2闭合时，灯L2发光，人接触b点会触电
D. 若有人站在地上不小心触电，空气开关不会切断电路
5.“珍爱生命，注意安全”学生生活中安全用电常识，下列说法正确的是( )
A. 家庭电路中的空气开关跳闸了，一定是发生了短路
B. 有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连
C. 发现高压输电线掉落在地面上时，可以走近用木棍挑开
D. 用测电笔检查电路时，手不能接触笔尾金属体
6.关于图中的电现象，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，两轻质小球相互吸引，说明它们一定带异种电荷
B. 图乙中，橡胶棒在毛皮上摩擦后，橡胶棒因为失去电子而带正电
C. 图丙中，女生梳完头发后，头发更蓬松是因为摩擦使头发带上了同种电荷
D. 图丁中，验电器是利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原理工作的
7.近几年来，我国大力推广新能源汽车，利用到了5G、氢能出行、智能车联网、100%清洁电力等高新技术，为经济社会高质量发展发挥积极作用，下列说法正确的是( )
A. 氢能源汽车用氢作为燃料是因为氢的比热容大
B. 给电动汽车充电的过程中，是将化学能转化为电能
C. 5G网络速度比4G更快，但它们的电磁波传播速度是一样
D. 汽车周围有一定空气，所以倒车雷达以及北斗导航定位都是利用超声波传递信息
8.为响应国家严禁在公共场所吸烟的规定，某同学设计了一种烟雾监测装置，其原理电路如图所示R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的减弱而增大，监测装置上的示数由图中的电压表或电流表提供。随着房间内烟雾浓度的增大，监测装置上的示数也会增大，到超过一定数值时，装置报警。S闭合后，则( )
A. 当烟雾浓度增大时，电压表与电流表的示数之比不变
B. 该检测装置的电压表没有示数，则电阻R一定被短路
C. 该检测装置是用电压表来显示示数的
D. 当烟雾浓度增大时，电路消耗的总功率增大
9.如图甲所示的电路中，电源电压不变为9V，两灯的额定电压均为6V，两灯的I−U图像如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器直至其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡不损坏，此时( )
A. L1正常发光B. 电压表示数为12V
C. 两灯的总功率为7.2WD. 滑动变阻器的功率为0.3W
10.如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器RP标有“60Ω 1A”，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程均为0～15V。先闭合开关S1、S2，断开开关S3、S4，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑动到m点，灯泡L恰好正常发光；再断开开关S1、S2，闭合开关S3、S4，将滑动变阻器的滑片P从m点向左移动到最大程度。图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像，则下列说法错误的是( )
A. 电源电压为7.5V
B. 定值电阻R的阻值为8Ω
C. 灯泡正常发光的电阻为20Ω
D. 闭合S1、S3，断开S2、S4，为保证电路安全，滑动变阻器的阻值范围是4.5～60Ω
二、填空题：本大题共5小题，共10分。
11.夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是______现象；清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在______力。
12.上课期间小明为了能喝上开水，带了一只装2kg水的家用保温瓶，经测经过24ℎ，瓶内的水温从95℃降低到65℃，这是通过______方式使瓶内水的内能减少的。
13.自然界存在多种的能源，其中煤、石油、天然气是______能源(选填“可再生”或“不可再生”)；核能是目前被广泛应用的新能源，核电站是利用核______(选填“裂变”或“聚变”)反应所释放的能量来发电的。电能属于______(选填“一次能源”或“二次能源”)。
14.某同学家的电能表如图所示，他关掉家里其他电器只让家里的电水壶单独工作1min，电能表的转盘转过了20转，该电水壶的电功率是______W；产生热量使2kg的冷水温度升高10℃，则该电水壶的烧水效率是______[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]。
15.如图，电源电压不变，R0为定值电阻，灯L1、L2分别标有“6V 6W”、“6V 1.2W”字样。忽略灯丝电阻的变化，当开关S与a接触时，电流表的示数为0.3A，R0消耗的电功率为P1；当开关S与b接触时，R0消耗的电功率为P2；已知P1：P2=9：1，定值电阻R0的阻值为______Ω，S分别与a、b接触时，电路的总功率之比为______。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
16.在图中的括号内标出：磁针左端的磁极和电源左端的极性(用“+”或“−”表示)。
四、实验探究题：本大题共3小题，共16分。
17.(1)什么情况下磁能生电呢？小明进行了如下的探究：如图所示，把导线与灵敏电流计组成闭合电路。小明闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是______(填写字母)。
A.导体ab不动，让磁体左右运动
B.磁体不动，让导体ab上下运动
(2)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，下列措施中可行的是______(填字母)。
A.换用磁性更强的磁体，增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
(3)如果将图中灵敏电流计换成电源，下列设备中，工作原理与其相同的是______(填字母)。
18.乐乐在做“探究电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器标有“40Ω 0.5A”、定值电阻(SΩ,10Ω,15Ω,20Ω)、开关、导线若干。

(1)在如图乙所示的实物图中，滑动变阻器的滑片要移到______(选填“最右端”或“最左端”)。
(2)图乙是乐乐连接好的实验电路，闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)，君君在一旁观察后指出乐乐没有按照电路图正确连接实物，请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×”，并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确。
(3)接下来他们分别接入其它定值电阻对“电流与电阻关系”进行探究，在调节滑动变阻器时，眼睛应注视______(选填“电流表”或“电压表”)，最终乐乐作出了如图丙所示的图象，请你通过图象中所给信息计算出实验过程中，滑动变阻器两端的电压U= ______V。由图丙可知，导体两端的电压一定时，流经导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)在第(3)问的基础上，当分别接入5Ω和20Ω的定值电阻进行正确实验时，两次电路中的电流之比为______。
(5)在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，并保证电路及元件安全。电压表示数的最大不超过______V。
19.小红用伏安法测定值电阻的阻值，实验电路如图甲所示。

(1)该实验的原理是______；
(2)将待测电阻Rₓ接入电路，闭合开关后，电压表无示数，电流表有示数，可能是待测电阻______路；
(3)实验过程中，改变滑片位置并进行多次测量，这样做的目的是为了______；
(4)小红在某次测量中，电压表与电流表的读数如图乙所示，则待测电阻的阻值为______Ω；
(5)实验中，如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为R，电源电压保持不变，但电源电压未知，实验电路图设计如图丙所示，请根据实验过程写出U、Rx表达式。
①先将滑片移至最右端，测出此时的电流I1，则电源电压U=I1Rx；
②再将滑片移至最左端，测出此时的电流I2，则电源电压U= ______(用I2、Rx、R表示)；
③待测电阻的阻值Rx= ______(用I1、I2、R表示)。
五、计算题：本大题共2小题，共12分。
20.如图是某加热座椅简化工作原理图。电源电压恒为12V，电阻R1阻值为12Ω。闭合开关S1和S2，电路处于加热状态，加热功率为18W；只闭合S1，电路处于保温状态。求：
(1)加热时通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
(3)保温10min电路产生的热量。
21.如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω 1A”，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.5A。
(1)求R1两端的电压；
(2)求定值电阻R1消耗的电功率；
(3)若用定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S时，观察到电流表示数为0.4A，电压表示数为4V，接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片，发现电压表示数最大变化量为3V。求R0的阻值及电源电压。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A.人体的安全电压不高于36V，故A不符合实际；
B.空调的电功率约为1000W，故B符合实际；
C.家庭电冰箱正常工作时的电流约为1A，故C不符合实际；
D.学生实验箱小灯泡的电阻约10Ω，故D不符合实际。
故选：B。
2.【答案】B
【解析】解：A.两只手分别触摸冰和水，与冰接触的手感觉更冷，这是因为冰的温度更低，故A错误；
B.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体温度也可能高，所以热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体，故B正确；
C.热量是一个过程量，不能说物体“含有”热量；青少年不宜大量食用巧克力，是因为在质量相同时巧克力提供的能量更多，容易导致肥胖，故C错误；
D.因为晶体在熔化过程中不断吸收热量，其内能不断增大，故D错误。
故选：B。
3.【答案】B
【解析】解：甲图火花塞点燃，活塞下行是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能；乙图为两气门关闭，活塞上行是压缩冲程，将机械能转化为内能；图丙中将活塞下压，与压缩冲程能量转化相同，丁图压缩气体对外做功，内能转化为机械能，与甲图不同，故ACD错误、B正确。
故选：B。
4.【答案】C
【解析】解：A、电路中电流过大时，保险丝产生的热量过多，保险丝熔断，故A正确；
B、据图可知，开关S1断开时，火线被切断，人接触a点不会发生触电事故，故B正确；
C、据图可知，开关S2闭合时，灯泡发光，b点与零线相连，人接触b点不会触电，故C错误；
D、若有人站在地上不小心触电，此时不会引起电路中的电流过大，空气开关不会切断电路，故D正确；
故选：C。
5.【答案】B
【解析】解：A.家庭电路中，空气开关跳闸是电路中的电流过大引起的，而引起电流过大可能是总功率过大，也可能是短路，故A错误；
B.金属外壳的用电器必须接地，可以防止因漏电导致外壳带电而发生触电事故，三脚插头较长的脚与该用电器的外壳相连，故B正确；
C.对于高压带电体，我们应当采取的措施是必须远离高压带电体，如发现有高压输电线落在或靠近地面，不可走近，应立即设立警示牌，并通知电力部门抢修，故C错误；
D.使用测电笔时，人手不能接触笔尖，但必须接触笔尾金属体，故D错误。
故选：B。
6.【答案】C
【解析】解：A、两轻质小球相互吸引，说明它们可能带异种电荷，也可能有一个小球没带电，另一个小球带电，因为带电体会吸引轻小物体，故它，它们会相互吸引，故A错误；
B、橡胶棒在毛皮上摩擦后，橡胶棒得到电子而带负电，故B错误；
C、女生梳完头发后，头发更蓬松是因为摩擦使头发带上了同种电荷，而同种电荷相互排斥，故C正确；
D、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制作的，故D错误。
故选：C。
7.【答案】C
【解析】解：A.热值是燃料的特性，反映了燃料燃烧放热的能力，因此采用氢作为燃料是因为氢的热值大，故A错误；
B.给电动汽车充电的过程中，是将电能转化为化学能，故B错误；
C.5G网络速度比4G更快，原因是5G电磁波的波长比4G更短，但它们电磁波传播速度是一样的，故C正确；
D.倒车雷达是利用超声波传递信息，而北斗导航定位系统是利用电磁波传递信息的，故D错误。
故选：C。
8.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由I=UR知电路中的电流减小，电流表的示数变小；
A、由于电压表的示数增大、电流表的示数减小，电压表与电流表的示数之比增大，故A错误；
B、电压表没有示数，可能是电阻R短路，也有可能是R0断路，故B错误；
C、由U=IR可知，R0两端电压减小，由于总电压不变，那么光敏电阻R两端的电压增大，即电压表的示数增大。监测装置上的示数也增大，所以监测装置是电压表，故C正确；
D、由于电源电压不变，电路中的总电流变小，由P=UI可知，电路消耗的总功率减小，故D错误。
故选：C。
9.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，灯泡L1与L2、变阻器R串联，电压表测两灯泡两端的电压之和；
A、由题意可知，两灯的额定电压均为6V，从图象可知，两灯泡的额定电流分别为I1=0.6A、I2=0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且其中一只灯正常发光，另一只灯不损坏，
所以，电路中的电流I=I2=0.3A，灯泡L2能正常发光，故A错误；
B、由图象可知，此时L1两端的电压U1=2V，L2两端的电压U2=U2额=6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表示数UV=U1+U2=2V+6V=8V，故B错误；
C、两灯的总功率P=UVI=8V×0.3A=2.4W，故C错误；
D、由串联电路电压规律，可知滑动变阻器两端电压为：
U滑=U−UV=9V−8V=1V
滑动变阻器的功率为：
P滑=U滑I=1V×0.3A=0.3W，故D正确。
故选：D。
10.【答案】C
【解析】A.闭合开关S1、S2，断开开关S3、S4，灯泡L和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量灯泡L两端的电压，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到m点，从图乙可知当电路中电流为0.1A时，滑动变阻器接入最大值，此时灯泡L两端的电压为1.5V，所以电源电压U=UL+UP=1.5V+0.1A×RP=1.5V+0.1A×60Ω=7.5V；
故A正确，不符合题意；
B.断开开关S1、S2，闭合开关S3、S4，定值电阻R和滑动变阻器串联，将滑动变阻器的滑片P从m点向左移动到最大程度时，电流表示数为0.6A，由图乙可知此时滑动变阻器两端电压为2.7V，定值电阻两端电压UR=U−U2=7.5V−2.7V=4.8V，
此定值电阻R的阻值R=URI=Ω；
故B正确，不符合题意；
C.当电路中的电流为0.375A时，滑动变阻器的滑片在m点，定值电阻两端的电压UR′=I′×R=0.375A×8Ω=3V，
滑动变阻器两端的电压，即电压表V2的示数U2′=U−UR′=7.5V−3V=4.5V，
滑动变阻器的滑片在m点时，滑动变阻器接入电路中的阻值RP′=U2′I′=Ω，
从图乙可知当灯泡L正常发光时，电压表V1示数等于UR=4.5V，
所以此时滑动变阻器两端的电压UP′=U−UR=7.5V−4.5V=3V，
灯泡正常发光时，电路电流I″=UP′RP′=3V12Ω=0.25A，
灯泡正常发光的电阻，
故C错误，符合题意；
D.闭合S1、S3，断开S2、S4，定值电阻R和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，当电流表示数最大，即为0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻
R总=UI大=Ω，
滑动变阻器接入电路中的最小阻值RP小=R总−R=12.5Ω−8Ω=4.5Ω，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值是60Ω，
滑动变阻器的阻值范围是4.5～60Ω，故D正确，不符合题意。
故选：C。
11.【答案】扩散 引
【解析】解：
荷花盛开飘来阵阵花香，是花香分子发生的扩散现象，说明分子在不停息的做无规则运动；
清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在引力。
故答案为：扩散；引。
12.【答案】热传递
【解析】解：瓶内的水温从95℃降低到65℃，水的温度降低，放出热量，内能减小，通过热传递的方式使瓶内水的内能减少的。
故答案为：热传递。
13.【答案】不可再生 裂变 二次能源
【解析】解：短期内可以从自然界得到补充的能源是可再生能源，短期内不能在自然界得到补充的能源是不可再生能源，所以煤、石油、天然气等化石能源都是不可再生能源。
核电站是利用核裂变反应所释放的能量来发电的。
电能是在一次能源的基础上产生的，所以电能是二次能源。
故答案为：不可再生；裂变；二次能源。
14.【答案】2000 70
【解析】解：600r/(kW⋅ℎ)表示电路中用电器每消耗1kW⋅ℎ的电能，电能表的转盘转600r，
则电能表的转盘转过了20转，该电水壶这段时间内消耗的电能：W=20r600r/kW⋅ℎ=130×3.6×106J=1.2×105J，
该电水壶的电功率：P=Wt=1.2×105J60s=2000W；
水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×10℃=8.4×104J，
该电水壶的烧水效率：η=Q吸W×100%=8.4×104J1.2×105J×100%=70%。
故答案为：2000；70%。
15.【答案】6 3：1
【解析】解：根据P=UI=U2R得灯泡的电阻：R1=U12P1=(6V)26W=6Ω，R2=U22P2=(6V)21.2W=30Ω；
根据P=I2R可得两个状态下的电流之比：I1I2= P1R0 P2R0= P1P2= 91=3：1；
所以，I2=13I1=13×0.3A=0.1A；
由图可知：当S与a接触时，电阻R0与L1串联，根据欧姆定律和串联电路的特点可得：电源电压U=I1(R1+R0)=0.3A×(6Ω+R0)------------①
当S与b接触时，R0与L2串联，则电源电压U=I2(R2+R0)=0.1A×(30Ω+R0)-----------②
解①②可得：R0=6Ω，U=3.6V；
S分别与a、b接触时，电路的总功率之比：P总1：P总2=UI1：UI2=I1：I2=0.3A：0.1A=3：1。
故答案为：6；3：1。
16.【答案】解：根据磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极，可以判断电磁铁的左端是N极，右端是S极，根据安培定则可以判断电流从电磁铁的左端进入，从右端流出，可以判断电源的左端是正极；又因为磁场中小磁针静止时N极指向和该点磁感线的方向一致，可以判断小磁针的右端是N极，左端是N极，如图。

【解析】磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极，可以判断电磁铁的磁极，利用安培定则，根据电磁铁的磁极判断电磁铁电流方向和小磁针的磁极，根据电流方向判断电源的正负极。
对于此类习题，知道电磁铁的磁极、电磁铁的磁感线、小磁针的磁极和电流方向的任意一者，都能把其它几者判断出来。
17.【答案】A A D
【解析】解：(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流产生。A.导体ab不动，让磁体左右运动，导体AB切割磁感线运动，导体中有感应电流产生；B.只让导体AB在竖直方向上下运动，导体AB没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生；故选：A；
(2)电流表指针偏转不明显，是电流太弱，可能是磁场弱或导体(或磁铁)运动慢。可以更换磁性更强的磁体、快速移动导体(或磁体)，A正确；电流表量程更大，所以将灵敏电流计换成电流表不合理，B错误；故选：A；
(3)当灵敏电流计换成电源时，导体ab就成了通电导体，在磁场中会受到力的作用；
ABC.扬声器、电流表和电风扇的原理是通电导体在磁场中受力运动，故ABC不符合题意；D.动圈式话筒的原理是电磁感应，故D符合题意。故选：D。
故答案为：(1)A；(2)A；(3)D。
18.【答案】最左端 不变 电压表 1 4：1 2.5
【解析】解：(1)为了保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的最左端；
(2)由图可知，滑动变阻器与电压表串联后再与电阻并联在一起，根据电压表的特点可知，通过滑动变阻器的电流为0，当移动滑动变阻器器时，电压表测量的是电阻两端的电压，也是电源电压，保持不变，电流也保持不变，故电流表示数不变；
定值电阻与滑动变阻器应串联在电路中，电压表应测量定值电阻两端的电压，故电路的错误之处和改进方法如图：
(3)实验中要控制定值电阻两端的电压不变，故在调节滑动变阻器时，眼睛应注视电压表；由图可知，该图象为反比例函数，当电流为0.4A时，电阻为5Ω，则电压为：U=IR=0.4A×5Ω=2V；
滑动变阻器两端的电压应为：3V−2V=1V；
(4)在第(3)问的基础上，当分别接入5Ω和20Ω的定值电阻进行正确实验时，实验中需控制电阻两端的电压不变，由欧姆定律可得实验中他接入5Ω、20Ω定值电阻时，两次电路的电流之比为：I1I2=UR1UR2=R2R1=20Ω5Ω=41；
(5)电路中最大电流为0.5A.因此最小总电阻为Rmin=UImax=3V0.5A=6Ω，
当定值电阻最小为5Ω时，滑动变阻器阻值为6Ω−5Ω=1Ω，
结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比：URUH=RRH=51，
UR+U滑=3V，可解得UR=2.5V，电压表示数的最大不超过2.5V。
故答案为：(1)最左端；(2)不变；见解析；(3)电压表；1；(4)4：1；(5)2.5。
19.【答案】R=UI 短 减小误差 8 I2Rx+I2R I2RI1−I2
【解析】解：(1)伏安法测电阻的实验原理为R=UI；
(2)将待测电阻Rₓ接入电路，闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即可能定值电阻短路；
(3)实验过程中，改变滑片位置并进行多次测量，这样可以减小误差；
(4)由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，小灯泡两端的电压U=2.4V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，通过小灯泡的电流I=0.3A，由I=UR可得，此时待测电阻的阻值：Rx=UI=Ω；
(5)因电源电压保持不变，所以I1Rx=I2Rx+I2R，
则Rx的表达式为：Rx=I2RI1−I2。
故答案为：(1)R=UI；(2)短；(3)减小误差；(4)8；(5)I2Rx+I2R；I2RI1−I2。
20.【答案】解：(1))由图可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，此时电路处于加热状态；
根据并联电路的电压太低可知，R1、R2两端的电压：I1=U2=U=12V，
加热时通过R1的电流：I1=U1R1=12V12Ω=1A；
(2)由P=UI可知，加热时电路中的总电流：I=P加热U=18W12V=1.5A，
根据并联电路的电流特点可知，加热时通过R2的电流：I2=I−I1=1.5A−1A=0.5A，
由I=UR可知，R2的阻值：R2=U2I1=12V0.5A=24Ω；
(3)由图可知，只闭合S1，只有R1工作，电路处于保温状态，
由Q=I2Rt=U2Rt可知，保温10min电路产生的热量：Q=U2R1t=(12V)212Ω×10×60s=7200J。
答：(1)加热时通过电阻R1的电流为1A；
(2)电阻R2的阻值为24Ω；
(3)保温10min电路产生的热量为7200J。
21.【答案】解：(1)由图可知，R1与R2串联，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.5A，
由I=UR得，U1=IR1=0.5A×10Ω=5V；
(2)定值电阻R1消耗的电功率P=I2R1=(0.5A)2×10Ω=2.5W；
(3)定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω1A”，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.5A。如果此时滑动变阻器的滑片在阻值最大端，电源电压：U=(R1+R2)I=(10Ω+20Ω)0.5A=15V，所以，该电路电源电压最大可能为15V。
若用定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S时，观察到电流表示数为I′=0.4A，电压表示数为4V，就是R0与R2串联，R2′=U2I′=4V0.4A=10Ω，滑片在中点；
接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片，发现电压表示数最大变化量为3V，滑片可能向左，也可能向右滑动。
(假设一)：滑片左滑，当电流表示数为Imax=1A时，电压表示数变化量最大3V，变阻器两端电压减小3V，就是R0两端电压增大△U0=3V，列出方程：
△U0=ImaxR0−I′R0，R0=△U0Imax−I′=3V1A−0.4A=5Ω，
R0替换电阻R1，电流表示数为I′=0.4A，电压表示数为4V，此时R′2=10Ω，所以，电源电压：U=I′(R0+R2′)=0.4A×(5Ω+10Ω)=6V；
(假设二)：滑片右滑，当滑片移到最右端时，电压表示数变化量最大3V，变阻器两端电压增大3V，此时变阻器两端电压U2=7V，R2=20Ω，
此时电流I″=U2R2=7V20Ω=0.35A，
滑片右滑，当滑片移到最右端时，变阻器两端电压增大3V，R0两端电压就减小△U0=3V，列出方程：
I′R0−I″R0=△U0，，
此时电源电压U=I″(R0+R2)=0.35A×(60Ω+20Ω)=28V，
该电路电源电压最大只能为15V，所以，电源电压不可能是28V，所以滑片右滑的假设不符合题意。
R0的阻值只能是5Ω，电源电压是6V。
答：(1)R1两端的电压为5V；
(2)定值电阻R1消耗的电功率为2.5W；
(3)若用定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S时，观察到电流表示数为0.4A，电压表示数为4V，接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片，发现电压表示数最大变化量为3V。R0的阻值为5Ω，电源电压为6V。