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2023-2024学年吉林省长春市九台区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2023-2024学年吉林省长春市九台区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列用电器额定功率最大的是( )
A. 电冰箱B. 电视机
C. 家用吹风机D. 电暖气
2.下面是某同学学习了热学知识后归纳总结的四个结论，其中正确的是( )
A. 物体发生物态变化时，内能一定变化，温度也一定变化
B. 做功和热传递都可以使同一物体升高相同的温度
C. 热机的功率大，效率就一定高
D. 1千克某种燃料燃烧放出的热量越少，其热值一定越小
3.关于家庭电路和安全用电，下列说法或做法中正确的是( )
A. 家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
B. 将控制用电器的开关接在用电器与火线之间
C. 使用试电笔时，手千万不要接触笔尾金属体
D. 将电烤炉、电饭锅等多个用电器接在一个插线板上同时使用
4.2022年我国在超导领域取得重大突破。超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质，应用领域非常广泛。常温下的超导体，最适合制作( )
A. 家用保险丝B. 白炽灯泡的灯丝C. 电熨斗发热体D. 高压输电线
5.用久了的白炽灯由于升华后凝华灯丝变细了，接在家庭电路中则( )
A. 电阻变小，通过它的实际电流变大B. 电阻变小，实际功率变小
C. 电阻变大，实际功率变小D. 电阻变大，实际功率变大
6.请你仔细观察并分析电路图，下列说法正确的是( )
A. 两灯串联，两电压表示数相同
B. 两灯并联，两电压表示数不同
C. 两灯串联，两电压表示数不同
D. 两灯并联，两电压表示数相同
7.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图。已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，c水>c液。下列说法中正确的是( )
A. 乙物质是水B. 0∼12min乙温度降低了20℃
C. 0∼12min乙放出了8.4×104J的热量D. 乙物质的比热容为2.1×103J/(kg⋅℃)
8.如图所示的串联电路中，定值电阻R1=3R2，开关闭合后，电阻R1、R2两端电压分别为U1、U2，通过的电流分别为I1、I2电功率分别为P1、P2，相同时间内做的功为W1、W2，以下比值正确的是( )
A. I1：I2=3：1B. U1：U2=1：1
C. W1：W2=3：1D. P1：P2=1：3
9.灯泡，L1、L2分别标有“220V 100W”“220V 40W”的字样，将它们接入220V的电路中，则( )
A. L1、L2串联时，L2比L1亮B. L1、L2并联时，亮度相同
C. L1、L2并联时，L2比L1亮D. L1、L2串联时，亮度相同
10.如图所示，是晓丹设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而减小，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A. R1为压敏电阻
B. 随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大
C. 若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小
D. 若换用电压更大的电源，警戒油量将变小
二、填空题：本大题共6小题，共15分。
11.秋冬季节流感病毒肆虐，晓丹说病毒的传播是扩散现象，她的说法是______ 的，发烧的晓丹用电热宝取暖，电能转化为______ 能，电热宝取暖是______ 方式改变内能。
12.将塑料绳撕成丝带状，用毛巾分别摩擦塑料丝带和PVC管，然后将塑料丝带放在PVC管上方。塑料丝带就会像章鱼一样悬在空中，这说明摩擦过的塑料丝带和PVC管带上了______ 电荷；通常情况下，金属、石墨、塑料三种材料中，______ 属于绝缘体。
13.如图所示为发光二极管(简称LED)，当电流从较长的引脚流入时，发光二极管和小灯泡都发光；当电流从较短的引脚流入时，发光二极管和小灯泡都不发光，根据上述实验现象判断，两种情况下LED的电阻______ (选填“相同”或“不相同”)。其额定电压通常都比较小，在家庭电路中需要与其它用电器______ (选填“串联”或“并联”)才能正常工作。
14.如图，L1“3V 3W”、L2“3V1.5W”。灯丝电阻不变，电源电压3V。开关S闭合后，L1和L2的电阻之比是______ ，L1两端电压是______ V，两灯消耗的总功率是______ W。
15.如图是电阻R1、R2的I−U关系图象，R1、R2并联在6V的电路中，它们的电流之比I1：I2=______ ，总电功率为P1；将它们串联在6V的电路中，总电功率为P2，则P1：P2=______ 。
16.当把一个60W的台灯插头插入插座时，家中原来正常的其它用电器突然都停止工作，发生这种现象的原因可能是插头处______ 。家庭电路中，发生触电事故都是人体直接或间接跟______ 线接触造成的。如果你发现有人触电应立即采取的措施是______ (选填“用手拉开触电者”或“切断电源”)。
三、实验探究题：本大题共5小题，共28分。
17.晓丹利用如图所示电路研究“并联电路干路中的电流与各支路电流的关系”。
(1)连接电路，闭合开关，发现小灯泡L1亮、L2不亮，故障原因可能是______ ；
(2)排除故障后，用电流表分别测出A、B、C三点的电流：IA=0.24A、IB=0.32A、IC=0.56A，于是她得出结论：并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。她的做法是错误的，原因是______ ；
(3)同组的晓东将电流表并联在L1两端，L2将______ 。
A.更亮
B.不发光
C.亮度不变
18.用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，电源电压U=6V。
(1)小莉同学正确连接电路后，闭合开关，小灯泡立即发出耀眼的光，原因是______ ；
(2)实验测量数据如表，他选用的滑动变阻器规格是______ (选填“0∼20Ω”或“0∼50Ω”)；
(3)滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙，示数为______ V。为使小灯泡正常发光，滑片P应向______ 端移动；
(4)小莉发现灯丝电阻是变化的，取平均值才能得出更准确的电阻值，她的想法是______ 的，原因是灯丝电阻受______ 的影响。
19.晓丹在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)，导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小；
(2)当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是：______ ；
(3)将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向______ 端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值；
(4)晓丹在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出晓丹的做法：______ ；
(5)晓丹完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是______ ；
(6)晓丹根据实验数据得出I−R变化的图象，如图丙所示：则晓丹实验时U=______ V，实验的晓丹所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于______ Ω。
20.晓丹学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为10V。
(1)图甲中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画线改到正确的位置；
(2)晓丹在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是______ (选填字母)；
A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B.灯泡的电阻太小
C.滑动变阻器的最大阻值太小
(3)正确连接电路经过多次测量，晓丹绘制了小灯泡的I−U图象，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为______ W；
(4)实验结束后，晓丹设计了如图丙的电路来测量另一个额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压仍为10V，定值电阻R0的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为2V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为6V；
④小灯泡的额定功率P额=______ W。
21.在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用图1甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图1的三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)要探究电热与电阻的关系。应选用______ 组合，并将它们______ 联接到电源两端进行实验，目的是使______ 和通电时间相同。
(2)选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，______ ，产生的热量越多。
(3)另一实验小组乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现两装置U形管中液面高度变化相同，原因是______ 。
(4)北方的居民楼内现流行使用电热炕，利用的是电流的______ 效应，使用时榻榻米上热了而榻榻米与电源连接的导线却不热，因为导线的______ 小。其三脚插头上最上边标着E的导线在插入插座时首先与______ 相连，防止人使用时触电。
四、计算题：本大题共1小题，共7分。
22.夏季汛期来临，某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻；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(最大阻值60Ω)，当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，水位在175m及以下时滑片P在阻值最大处，在电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。
(1)当水位升高时，电压表的示数______ ，该电路的电源电压是______ V；
(2)当水位达到警戒水位190m时，电流表的示数多大？(写出必要的文字说明、表达式及最后的结果)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、电冰箱的额定功率一般在100W∼150W左右；
B、电视机的额定功率约为120W∼200W；
C、电吹风机的功率在500W左右；
D、电暖气属于大功率用电器，一般额定功率在1500W以上；
综上所述，额定功率最大的是电暖气。
故选：D。
结合生活经验，根据对常见家庭用电器的额定功率的了解进行解答。
对一些常见的家用电器的额定功率应该有一个大体的了解，这也体现了我们生活经验的积累，有一定的现实意义
2.【答案】B
【解析】解：A、物质发生物态变化时，有吸热和放热的现象，如晶体熔化吸热时温度不变，但内能一定增加，如晶体凝固放热时温度不变，但内能一定减少，故A错误；
B、做功和热传递都可以使物体的内能增加，做功和热传递也可以使同一物体升高相同的温度，故B正确；
C、功率是物体做功快慢的物理量，而热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，这是两个完全不同的概念，故C错误；
D、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，1千克某种燃料燃烧放出的热量越少，可能是未完全燃烧，其热值未必小，故D错误。
故选：B。
(1)晶体熔化时吸收热量，温度不变，内能增加；
(2)做功和热传递都可以使物体的内能增加；
(3)热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越高，效率越高；功率是物体做功快慢的物理量；
(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
本题主要考查了改变内能的方式、热值、功率以及热机效率的理解，难度不大。
3.【答案】B
【解析】解：A、空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大。故A错误；
B、控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，这样在开关断开时，用电器上没有电，不易发生触电事故，故B正确；
C、使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，试电笔才能区分火线或零线，手千万不要接触笔尖金属体，否则会引起触电事故，故C错误；
D、在一个插线板上长时间同时使用多个大功率用电器，很容易造成电路电流过大，引发火灾，故D错误。
故选：B。
(1)家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是用电器的总功率过大；
(2)家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间；
(3)测电笔的正确使用是：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线；
(4)家庭电路电流过大的原因：短路、用电器总功率过大。
此题考查了常见的安全用电的知识，要将所学的知识应用到日常生活中。
4.【答案】D
【解析】解：A、家用保险丝的材料要求电阻大，故A错误；
B、白炽灯泡的灯丝在使用时将电能转化成内能和光能，故电阻也不能为零，故B错误；
C、电熨斗发热体使用时电能转化成内能，电阻不能为零，故C错误；
D、高压输电线如果用超导体材料，能够无损耗地传输电能，故D正确。
故选：D。
超导体的电阻为零，能够无损耗地传输电能。
本题是生活常识题，属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解：白炽灯用久了，由于升华作用，灯丝会变细，则灯丝的电阻会变大，电源电压不变，由I=UR可知，电流会变小；
根据P=U2R可知，灯泡的实际功率会变小，故ABD错误，C正确。
故选：C。
灯丝变细，灯丝的电阻变大，根据I=UR分析电流变化，P=U2R可分析功率的变化。
本题考查额定功率乙实际功率，电阻的影响因素，能对电功率公式进行灵活运用是解决本题的关键。
6.【答案】C
【解析】解：由图可知，灯L1与L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端的电压，由串联电路电压规律可知，U=U1+U2，电压表V1的示数大于电压表V2的示数。
故选：C。
分析电路图、明确各电路元件的连接方式，确定电压表测哪部分电路电压，根据串联电路电压规律进行分析即可。
本题主要考查串联电路电压规律，分析清楚电路结构是正确解题的关键。
7.【答案】D
【解析】解：A、时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图可以看出，放热12min乙液体的温度降低得多，甲液体温度降低少，由公式Q放=cmΔt可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，甲的温度降低少，甲的比热容大，而两种液体一种液体是水，甲是水，故A错误；
B、由图可知，乙液体的初温是60℃，12分钟后乙液体的末温是20℃，乙液体温度降低了40℃，故B错误；
CD、由图可知，甲液体(水)在12min内由60℃降低到40℃，降低的温度是60℃−40℃=20℃，
所以甲液体(水)放出的热量：Q放=c水mΔt水=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J，
在相同时间内放出的热量相等，在12min内乙液体放出的热量等于甲液体(水)放出的热量，大小为4.2×104J，
由Q放=cmΔt得乙液体的比热容：c乙=Q放mΔt乙=4.2×104J0.5kg×40℃=2.1×103J/(kg⋅℃)，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图可以看出，放热12min乙液体的温度降低得多，甲液体温度降低少，利用公式Q放=cmΔt得出比热容大小关系，进而得出哪种液体是水；
(2)由图可知，乙液体的初温是60℃，12分钟后乙液体的末温是20℃，可求乙液体的温度降低值；
(3)由图可知，甲液体(水)在12min内由60℃降低到40℃，求出温度降低值，利用Q放=cmΔt求甲液体(水)放出的热量；
(4)在相同时间内放出的热量相等，在12min内乙液体放出的热量等于甲液体(水)放出的热量，利用Q放=cmΔt求乙液体的比热容。
本题考查了放热公式Q放=cmΔt的应用，能从温度-时间图象得出相关信息是解题的关键。
8.【答案】C
【解析】解：A、由图可知，闭合开关S后，电阻R1、R2串联，因串联电路中电流处处相等，则I1=I2，故A错误；
B、根据欧姆定律可知，电阻R1、R2两端电压之比：U1：U2=I1R1：I2R2=R1：R2=3R2：R2=3：1，故B错误；
D、根据P=UI可知，电阻R1、R2的电功率之比：P1：P2=U1I1：U2I2=U1：U2=3：1，故D错误；
C、由P=Wt可知，电阻R1、R2在相同时间内做的功之比：W1：W2=P1t：P2t=P1：P2=3：1，故C正确。
故选：C。
由图知，闭合开关S后，两电阻串联，由串联电路的电压特点和欧姆定律分析两电阻的电压、电流关系；进一步根据电功公式和电功率公式分析电功、电功率的关系。
本题考查了串联电路的电流和电压特点、欧姆定律、电功和电功率公式的应用，正确分析电路是前提，难度不大。
9.【答案】A
【解析】解：AD、由P=U2R可知，两灯泡正常发光时的电压均为220V，灯泡L1的额定功率较大，电阻较小；
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，两灯泡串联起来接入220V的电路中，它们的电流相等，根据P=I2R可知，L1的电阻较小，较暗，L2的电阻大，较亮，故A正确，D错误；
BC、两灯并联接入220V的电路中，两灯正常发光，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以两灯泡正常发光时L1的功率大，灯L1更亮，故BC错误；
故选：A。
(1)知道两灯的额定电压、额定功率，利用R=U额2P额比较电阻大小。
(2)灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率，利用P=U2R和P=I2R分别判断并联电路、串联电路两灯泡的亮暗情况。
本题考查了额定功率和实际功率之间的关系、电功率公式的灵活运用和串联电路的分压特点等，关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
10.【答案】B
【解析】解：根据电路图可知，电阻R1、R2串接入电路中，电压表测量电阻R1两端的电压；
AB、压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而减小，当油箱中的油量减少时，压敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，压敏电阻分担电压变小；根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端电压变大，由于电压表示数大于某一值U时，就会触发报警，所以R2是压敏电阻；此时电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故B正确、A错误；
C、电压表的报警电压不变，定值电阻两端电压不变，若换用阻值更大的定值电阻，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据R=UI可知，压敏电阻的阻值变大，警戒油量将变大，故C错误；
D、电压表的报警电压不变，若换用电压更大的电源，定值电阻两端电压变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据R=UI可知，压敏电阻的阻值变大，警戒油量将变大，故D错误。
故选：B。
根据电路图可知，电阻R1、R2串接入电路中，电压表测量电阻R1两端的电压；
压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而减小，当油箱中的油量减少时，压敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律分析压敏电阻分担电压的变化，根据串联电路电压规律分析定值电阻分担的电压的变化，从而判定哪个电阻为压敏电阻；根据电路总电阻的变化，利用欧姆定律分析电路中电流的变化；
电压表的报警电压不变，定值电阻两端电压不变，根据欧姆定律分析电路中电流的变化和与电压表并联部分电阻的变化，从而得出警戒油量的变化；
若换用电压更大的电源，电压表的报警电压不变，定值电阻两端电压不变，根据欧姆定律分析电路中电流的变化和与电压表并联部分电阻的变化，从而得出警戒油量的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用，难度不大。
11.【答案】错误 内 热传递
【解析】解：(1)病毒的直径约为10−7m，大于分子的直径，属于物质颗粒，故病毒传播不属于扩散现象；
(2)使用电热宝取暖，电能转化为内能，手从电热宝上吸热，属于热传递改变物体的内能。
故答案为：错误；内；热传递。
(1)扩散现象：不同的物质在相互接触时，物质的分子进入对方的现象叫扩散。扩散现象是指分子的运动，注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分。
(2)做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
本题考查了内能的改变、扩散现象，所考查内容均为物理中的常见知识点，要求学生熟练掌握。
12.【答案】同种 塑料
【解析】解：将塑料丝带放在PVC管上方，塑料丝带就会像章鱼一样悬在空中，是因为两者带了同种电荷；
金属、石墨容易导电属于导体；塑料不容易导电，属于绝缘体。
故答案为：同种；塑料。
(1)容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
(2)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移，电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本题考查了电荷间的作用规律、导体与绝缘体的辨别，属于基础题目。
13.【答案】不相同 串联
【解析】解：将同一个LED灯分别按两种方式连接时，小灯泡由发光变为不发光，LED由发光变成不发光，在此电路中改变的只是LED的连接方式，其电源大小不变，根据欧姆定律I=UR可分析判断电流表示数变化的原因电阻不同引起的电流变化。
LED的额定电压通常都比较小，由串联分压可知，在家庭电路中需要与其它用电器串联才能正常工作。
故答案为：不相同；串联。
根据小灯泡的发光情况判断LED电阻的变化；
根据串联分压判断LED的连接方式。
本题考查了串并联电路的判断和电阻大小的判断，属于基础题。
14.【答案】1：2 1 1
【解析】解：
由电路图可知，闭合开关，灯泡L1、L2串联；
(1)根据P=U2R可知，
灯泡L1的电阻：R1=U1额2P1额=(3V)23W=3Ω，
灯泡L2的电阻：R2=U2额2P2额=(3V)21.5W=6Ω，
则L1和L2的电阻之比：R1：R2=3Ω：6Ω=1：2；
(2)因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻：R=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω，
电路电流：I=UR=3V9Ω=13A，
由I=UR可得，L1两端电压：U1=IR1=13A×3Ω=1V；
(3)两灯消耗的总功率：P=UI=3V×13A=1W，故D正确。
故答案为：1：2；1；1。
由电路图可知，闭合开关，灯泡L1、L2串联；
(1)根据P=U2R求出L1和L2的电阻，从而得到两灯电阻之比；
(2)根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电路电流，再根据欧姆定律求出L1两端电压；
(4)根据P=UI求出两灯泡消耗的总功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功率计算公式的应用，是一道基础题。
15.【答案】2：1 9：2
【解析】解：由图象可知，当通过电阻R1的电流为0.6A时，R1两端的电压为3V，由欧姆定律可知，R1的阻值：R1=U1′I1′=3V0.6A=5Ω，
当通过电阻R2的电流为0.6A时，R2两端的电压为6V，由欧姆定律可知，R2的阻值：R2=U2′I2′=6V0.6A=10Ω，
由并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，两电阻两端的电压：U1=U2=U=6V，
则此时通过两电阻的电流分别为：I1=U1R1=6V5Ω=1.2A，I2=U2R2=6V10Ω=0.6A，
则它们的电流之比I1：I2=1.2A：0.6A=2：1；
由并联电路的电流特点可知，两电阻并联时，干路电流：I并=I1+I2=1.2A+0.6A=1.8A，
此时电路的总功率：P1=UI并=6V×1.8A=10.8W，
由串联电路的电阻特点可知，两电阻串联时，电路中总电阻：R串=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω，
此时电路的总功率：P2=U 2R串=(6V)215Ω=2.4W，
则P1：P2=10.4W：2.4W=9：2。
故答案为：2：1；9：2。
根据图象利用欧姆定律求出两电阻的阻值，根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流，进而求出电阻的电流之比；根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据P=UI求出两电阻并联时的总功率，根据串联电路的电阻特点求出两电阻串联时的总电阻，根据P=UI=U2R求出此时电路的总功率，进而求出两种情况下的总功率之比。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，难度不大。
16.【答案】短路 火 切断电源
【解析】解：当台灯插头插入插座时，原本正常的其他用电器都停止工作说明空气开关跳闸，由于台灯的功率很小，不可能是总功率过大，因而是发生了短路，则发生这种现象的原因可能是插头处短路；
在家庭电路中发生触电事故，都是人体直接或间接的跟火线接触造成的；
如果发现有人触电，根据安全用电原则，应立即采取的措施是切断电源。
故答案为：短路；火；切断电源。
其它用电器突然都停止工作，一般有两种情况，一是电路总功率过大，而是电路短路；
发生触电事故都是人体直接或间接跟火线接触造成的；
根据安全用电原则，当有人触电时，应立即切断电源。
本题考查了家庭电路电流过大的原因和安全用电原则，是基础题目。
17.【答案】L2断路 实验次数少，结论具有偶然性 B
【解析】解：(1)由图可知，电路中的两灯并联，闭合开关，发现小灯泡L1亮、L2不亮，说明L1支路和干路是连通的，故障可能是L2断路；
(2)为了寻找普遍规律，应该换用不同规格的器材多次实验；错误的原因：实验次数少，结论具有偶然性；
(3)电流表的电阻很小，将电流表并联在L1两端，两灯并联，L2将发生短路现象，不发光，故选：B。
故答案为：(1)L2断路；(2)实验次数少，结论具有偶然性；(3)B。
(1)根据电路连接，发现小灯泡L1亮、L2不亮，说明L1支路和干路是连通的，L2断路或L2所在支路断路；
(2)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多；
(3)电流表的电阻很小，将电流表并联在L1两端，发生短路现象。
本题是探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系的实验，考查了电路故障的分析、实验数据的处理等，属于基础知识，要掌握该实验的相关知识点。
18.【答案】在连接电路时，开关未断开，滑动变阻器的阻值调到最小阻值处了 0∼50Ω2.7左 错误 温度
【解析】解：(1)连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明在连接电路时，开关未断开，滑动变阻器的阻值调到最小阻值处了；
(2)由表中第1组数据可知，当灯泡两端电压为0.5V，通过灯泡的电流为0.16A时，滑动变阻器两端电压为U滑=U−U1=6V−0.5V=5.5V，则滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑=U滑I1=Ω>20Ω，故他选用的滑动变阻器规格是：0∼50Ω；
(3)排除故障后闭合开关，小明缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.7V；
灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，示数为2.7V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；
(4)由于灯丝的电阻随温度的变化而变化，不可求平均值，故小亮说法错误。
故答案为：(1)在连接电路时，开关未断开，滑动变阻器的阻值调到最小阻值处了；(2)0∼50Ω；(3)2.7；左(4)错误；温度。
(1)为保护电路在连接电路过程中开关应断开，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处；
(2)根据第1组数据利用串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器规格；
(3)灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化，不可求平均值。
本实验考查了连接电路图、电路故障分析、电压表读数、滑动变阻器的选择、求灯泡电阻及数据处理等。
19.【答案】电流表正负接线柱接反了 右 把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验 电流表换用大量程 2.430
【解析】解：(1)滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
(2)当闭合开关试触时，发现电流表的指针出现了图乙所示的情况，即电流表反向偏转，是因为电流表正负接线柱接反了；
(3)将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后，定值电阻两端分压变大，大于U0，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向右移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻的分压，直到电压表示数为U0；
(4)根据电阻串联知，当20Ω电阻损坏，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；
(5)电阻两端的电压为：U0=IR=0.48A×5Ω=2.4V，若选用2Ω的电阻，则通过电阻的电流应为：
I′=UVR′=2.4V2Ω=1.2A，超过了电流表的量程，所以实验不能正常进行，电路需做出的调整是电流表换用大量程；
(6)由(5)知U0=2.4V，由图像丙知当定值电阻的阻值为20Ω时，电路电流为0.12A，此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R滑=U−U0I″=6V−Ω，则实验所用的滑动变阻器，其最大阻值不能小于30Ω。
故答案为：(1)见解答图；(2)电流表正负接线柱接反了；(3)右；(4)把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；(5)电流表换用大量程；(6)2.4；30。
(1)根据滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小确定下接线柱；
(2)按电流表的使用方法分析解答；
(3)根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
(4)根据串联电路特点分析答题；
(5)当选用2Ω的电阻时，计算出通过电阻的电流，结合电流表选用的量程进行分析；
(6)分析图中实验数据利用U=IR算出控制电压；利用串联电路中的电压规律、电流规律和欧姆定律求出当把20Ω的电阻电路中时，滑动变阻器需要提供的电阻值。
本题探究“电路中电流与电阻的关系”，考查了电路图的连接、电流表的使用、实验操作、实验数据分析以及欧姆定律的应用等问题。
20.【答案】A3.62.4
【解析】解：(1)原电路图中，灯泡与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡的额定功率实验中，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)晓丹在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，说明滑动变阻器没有变阻的作用，且电路中电阻较大，即出现此现象的原因是滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱，故选：A；
(3)由图乙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的额定电流为0.6A，则小灯泡额定功率为：
PL=ULIL=6V×0.6A=3.6W；
(4)实验步骤：
①开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡串联，电压表测滑动变阻器的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压：UL=U额=6V，
根据串联电路电压的规律可得：U滑=U−UL=10V−6V=4V，所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为4V，则灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左=2V；
由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R0两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U′=6V；
③在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R与定值电阻R0串联，根据串联电路电压的规律可得，R0的两端电压为：
U0=U−U′=10V−6V=4V，
由分压原理可得：
R0R左=U0U左，
所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值：
R左=U左U0⋅R0=2V4V×20Ω=10Ω；
故在步骤①中，灯的额定电流为：
IL=U滑R左=4V10Ω=0.4A，
则小灯泡的额定功率：
P额=ULIL=6V×0.4A=2.4W。
故答案为：(1)见解答图；(2)A；(3)3.6；(4)2.4。
(1)根据电路连接分析回答；
(2)晓丹在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，说明滑动变阻器没有变阻的作用，且电路中电阻较大，据此分析；
(3)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P=UI求出该小灯泡的额定功率；
(4)由图丙可知：电路中只有电压表，没有电流表，则需要根据串并联电路的特点间接测出通过灯泡的电流；所以，首先让灯正常发光，开关S、S1闭合，S2断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为4V，由串联电路电压的规律可知，这时小灯泡正常发光；
若求出此时滑动变阻器连入电路的电阻，由欧姆定律即可得出灯的额定电流；
为得出此时滑动变阻器连入电路的电阻，可保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开开关S1，根据电压表示数，由串联电路电压的规律和分压原理得出滑动变阻器连入电路的电阻，然后根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流，即为灯泡的额定电流，最后利用P=UI即可求出灯泡的额定功率P额。
本题测小灯泡的额定功率实验，考查了电路连接、电路故障、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
21.【答案】甲、乙 串 电流 电流越大 R4断路 热 电阻 地线
【解析】解：(1)要研究电热与电阻的关系，选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。目的是控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同；
(2)选用乙、丙组合，串联在电路中，此时右边两个电阻并联后再与左边的电阻串联(如下图)，由并联电路的电流特点可知通过乙容器中5Ω电阻的电流大于通过丙容器中5Ω电阻的电流，当在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，可以得出的结论是：在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
(3)乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现两装置U形管中液面高度变化相同，原因是可能是R4断路，造成通过乙、丙两电阻的电流相同；(4)电热炕，利用的是电流的热效应，使用时榻榻米中电阻丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等)，通电时间是相同的，与电源连接的导线电阻小，而电阻丝的电阻大，由焦耳定律知道榻榻米上热，而与电源连接的导线却不热。E导线和电饭锅的金属外壳相连，插入插座时，通过地线与大地相连。
故答案为：(1)甲、乙；串；电流；(2)电流越大；(3)R4断路；(4)热；电阻；地线。
(1)要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，据此分析；
(2)(3)探究电热与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，而通过电阻的电流不同，据此分析；
(4)由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比。据焦耳定律分析判断。电饭锅使用三脚插头，E导线和电饭锅的金属外壳相连，插入插座时，与大地连接，当用电器漏电时，人接触用电器，人被接地导线短路，即使接触了漏电的用电器也不会发生触电事故。
本题考查了探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关的实验，要注意控制变量法和转换法的应用。
22.【答案】变小 9
【解析】解：
(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，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知电压表示数变小；
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，
根据欧姆定律可得电源电压：U=IR0=0.3A×R0------①，
由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，因串联电路总电压等于各部分电压之和，
则根据欧姆定律可得电源电压：U=UR+I′R0=6V+0.1A×R0------②，
联立①②可得：R0=30Ω，U=9V；
(2)当水位达到警戒水位190m时，滑动变阻器连入电路阻值为R，
由甲、乙两图可知60ΩR=195m−175m195m−190m，
解得：R=15Ω；
电路中的电流为：
I′=UR总=9V15Ω+30Ω=0.2A，即电流表的示数为0.2A。
故答案为：(1)变小；9；(2)当水位达到警戒水位190m时，电流表的示数0.2A。
(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，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知电压表示数变化；
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，
根据欧姆定律可得电源电压，由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压，解方程可得电源电压；
(2)算出当水位达到警戒水位190m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。
本题考查串联电路特点、欧姆定律公式灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.21
0.24
0.26
1.下列用电器额定功率最大的是( )
A. 电冰箱B. 电视机
C. 家用吹风机D. 电暖气
2.下面是某同学学习了热学知识后归纳总结的四个结论，其中正确的是( )
A. 物体发生物态变化时，内能一定变化，温度也一定变化
B. 做功和热传递都可以使同一物体升高相同的温度
C. 热机的功率大，效率就一定高
D. 1千克某种燃料燃烧放出的热量越少，其热值一定越小
3.关于家庭电路和安全用电，下列说法或做法中正确的是( )
A. 家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
B. 将控制用电器的开关接在用电器与火线之间
C. 使用试电笔时，手千万不要接触笔尾金属体
D. 将电烤炉、电饭锅等多个用电器接在一个插线板上同时使用
4.2022年我国在超导领域取得重大突破。超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质，应用领域非常广泛。常温下的超导体，最适合制作( )
A. 家用保险丝B. 白炽灯泡的灯丝C. 电熨斗发热体D. 高压输电线
5.用久了的白炽灯由于升华后凝华灯丝变细了，接在家庭电路中则( )
A. 电阻变小，通过它的实际电流变大B. 电阻变小，实际功率变小
C. 电阻变大，实际功率变小D. 电阻变大，实际功率变大
6.请你仔细观察并分析电路图，下列说法正确的是( )
A. 两灯串联，两电压表示数相同
B. 两灯并联，两电压表示数不同
C. 两灯串联，两电压表示数不同
D. 两灯并联，两电压表示数相同
7.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图。已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，c水>c液。下列说法中正确的是( )
A. 乙物质是水B. 0∼12min乙温度降低了20℃
C. 0∼12min乙放出了8.4×104J的热量D. 乙物质的比热容为2.1×103J/(kg⋅℃)
8.如图所示的串联电路中，定值电阻R1=3R2，开关闭合后，电阻R1、R2两端电压分别为U1、U2，通过的电流分别为I1、I2电功率分别为P1、P2，相同时间内做的功为W1、W2，以下比值正确的是( )
A. I1：I2=3：1B. U1：U2=1：1
C. W1：W2=3：1D. P1：P2=1：3
9.灯泡，L1、L2分别标有“220V 100W”“220V 40W”的字样，将它们接入220V的电路中，则( )
A. L1、L2串联时，L2比L1亮B. L1、L2并联时，亮度相同
C. L1、L2并联时，L2比L1亮D. L1、L2串联时，亮度相同
10.如图所示，是晓丹设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而减小，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A. R1为压敏电阻
B. 随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大
C. 若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小
D. 若换用电压更大的电源，警戒油量将变小
二、填空题：本大题共6小题，共15分。
11.秋冬季节流感病毒肆虐，晓丹说病毒的传播是扩散现象，她的说法是______ 的，发烧的晓丹用电热宝取暖，电能转化为______ 能，电热宝取暖是______ 方式改变内能。
12.将塑料绳撕成丝带状，用毛巾分别摩擦塑料丝带和PVC管，然后将塑料丝带放在PVC管上方。塑料丝带就会像章鱼一样悬在空中，这说明摩擦过的塑料丝带和PVC管带上了______ 电荷；通常情况下，金属、石墨、塑料三种材料中，______ 属于绝缘体。
13.如图所示为发光二极管(简称LED)，当电流从较长的引脚流入时，发光二极管和小灯泡都发光；当电流从较短的引脚流入时，发光二极管和小灯泡都不发光，根据上述实验现象判断，两种情况下LED的电阻______ (选填“相同”或“不相同”)。其额定电压通常都比较小，在家庭电路中需要与其它用电器______ (选填“串联”或“并联”)才能正常工作。
14.如图，L1“3V 3W”、L2“3V1.5W”。灯丝电阻不变，电源电压3V。开关S闭合后，L1和L2的电阻之比是______ ，L1两端电压是______ V，两灯消耗的总功率是______ W。
15.如图是电阻R1、R2的I−U关系图象，R1、R2并联在6V的电路中，它们的电流之比I1：I2=______ ，总电功率为P1；将它们串联在6V的电路中，总电功率为P2，则P1：P2=______ 。
16.当把一个60W的台灯插头插入插座时，家中原来正常的其它用电器突然都停止工作，发生这种现象的原因可能是插头处______ 。家庭电路中，发生触电事故都是人体直接或间接跟______ 线接触造成的。如果你发现有人触电应立即采取的措施是______ (选填“用手拉开触电者”或“切断电源”)。
三、实验探究题：本大题共5小题，共28分。
17.晓丹利用如图所示电路研究“并联电路干路中的电流与各支路电流的关系”。
(1)连接电路，闭合开关，发现小灯泡L1亮、L2不亮，故障原因可能是______ ；
(2)排除故障后，用电流表分别测出A、B、C三点的电流：IA=0.24A、IB=0.32A、IC=0.56A，于是她得出结论：并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。她的做法是错误的，原因是______ ；
(3)同组的晓东将电流表并联在L1两端，L2将______ 。
A.更亮
B.不发光
C.亮度不变
18.用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，电源电压U=6V。
(1)小莉同学正确连接电路后，闭合开关，小灯泡立即发出耀眼的光，原因是______ ；
(2)实验测量数据如表，他选用的滑动变阻器规格是______ (选填“0∼20Ω”或“0∼50Ω”)；
(3)滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙，示数为______ V。为使小灯泡正常发光，滑片P应向______ 端移动；
(4)小莉发现灯丝电阻是变化的，取平均值才能得出更准确的电阻值，她的想法是______ 的，原因是灯丝电阻受______ 的影响。
19.晓丹在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)，导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小；
(2)当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是：______ ；
(3)将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向______ 端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值；
(4)晓丹在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出晓丹的做法：______ ；
(5)晓丹完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是______ ；
(6)晓丹根据实验数据得出I−R变化的图象，如图丙所示：则晓丹实验时U=______ V，实验的晓丹所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于______ Ω。
20.晓丹学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为10V。
(1)图甲中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画线改到正确的位置；
(2)晓丹在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是______ (选填字母)；
A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B.灯泡的电阻太小
C.滑动变阻器的最大阻值太小
(3)正确连接电路经过多次测量，晓丹绘制了小灯泡的I−U图象，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为______ W；
(4)实验结束后，晓丹设计了如图丙的电路来测量另一个额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压仍为10V，定值电阻R0的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为2V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为6V；
④小灯泡的额定功率P额=______ W。
21.在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用图1甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图1的三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)要探究电热与电阻的关系。应选用______ 组合，并将它们______ 联接到电源两端进行实验，目的是使______ 和通电时间相同。
(2)选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，______ ，产生的热量越多。
(3)另一实验小组乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现两装置U形管中液面高度变化相同，原因是______ 。
(4)北方的居民楼内现流行使用电热炕，利用的是电流的______ 效应，使用时榻榻米上热了而榻榻米与电源连接的导线却不热，因为导线的______ 小。其三脚插头上最上边标着E的导线在插入插座时首先与______ 相连，防止人使用时触电。
四、计算题：本大题共1小题，共7分。
22.夏季汛期来临，某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻；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(最大阻值60Ω)，当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，水位在175m及以下时滑片P在阻值最大处，在电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。
(1)当水位升高时，电压表的示数______ ，该电路的电源电压是______ V；
(2)当水位达到警戒水位190m时，电流表的示数多大？(写出必要的文字说明、表达式及最后的结果)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、电冰箱的额定功率一般在100W∼150W左右；
B、电视机的额定功率约为120W∼200W；
C、电吹风机的功率在500W左右；
D、电暖气属于大功率用电器，一般额定功率在1500W以上；
综上所述，额定功率最大的是电暖气。
故选：D。
结合生活经验，根据对常见家庭用电器的额定功率的了解进行解答。
对一些常见的家用电器的额定功率应该有一个大体的了解，这也体现了我们生活经验的积累，有一定的现实意义
2.【答案】B
【解析】解：A、物质发生物态变化时，有吸热和放热的现象，如晶体熔化吸热时温度不变，但内能一定增加，如晶体凝固放热时温度不变，但内能一定减少，故A错误；
B、做功和热传递都可以使物体的内能增加，做功和热传递也可以使同一物体升高相同的温度，故B正确；
C、功率是物体做功快慢的物理量，而热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，这是两个完全不同的概念，故C错误；
D、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，1千克某种燃料燃烧放出的热量越少，可能是未完全燃烧，其热值未必小，故D错误。
故选：B。
(1)晶体熔化时吸收热量，温度不变，内能增加；
(2)做功和热传递都可以使物体的内能增加；
(3)热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越高，效率越高；功率是物体做功快慢的物理量；
(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
本题主要考查了改变内能的方式、热值、功率以及热机效率的理解，难度不大。
3.【答案】B
【解析】解：A、空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大。故A错误；
B、控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，这样在开关断开时，用电器上没有电，不易发生触电事故，故B正确；
C、使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，试电笔才能区分火线或零线，手千万不要接触笔尖金属体，否则会引起触电事故，故C错误；
D、在一个插线板上长时间同时使用多个大功率用电器，很容易造成电路电流过大，引发火灾，故D错误。
故选：B。
(1)家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是用电器的总功率过大；
(2)家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间；
(3)测电笔的正确使用是：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线；
(4)家庭电路电流过大的原因：短路、用电器总功率过大。
此题考查了常见的安全用电的知识，要将所学的知识应用到日常生活中。
4.【答案】D
【解析】解：A、家用保险丝的材料要求电阻大，故A错误；
B、白炽灯泡的灯丝在使用时将电能转化成内能和光能，故电阻也不能为零，故B错误；
C、电熨斗发热体使用时电能转化成内能，电阻不能为零，故C错误；
D、高压输电线如果用超导体材料，能够无损耗地传输电能，故D正确。
故选：D。
超导体的电阻为零，能够无损耗地传输电能。
本题是生活常识题，属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解：白炽灯用久了，由于升华作用，灯丝会变细，则灯丝的电阻会变大，电源电压不变，由I=UR可知，电流会变小；
根据P=U2R可知，灯泡的实际功率会变小，故ABD错误，C正确。
故选：C。
灯丝变细，灯丝的电阻变大，根据I=UR分析电流变化，P=U2R可分析功率的变化。
本题考查额定功率乙实际功率，电阻的影响因素，能对电功率公式进行灵活运用是解决本题的关键。
6.【答案】C
【解析】解：由图可知，灯L1与L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端的电压，由串联电路电压规律可知，U=U1+U2，电压表V1的示数大于电压表V2的示数。
故选：C。
分析电路图、明确各电路元件的连接方式，确定电压表测哪部分电路电压，根据串联电路电压规律进行分析即可。
本题主要考查串联电路电压规律，分析清楚电路结构是正确解题的关键。
7.【答案】D
【解析】解：A、时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图可以看出，放热12min乙液体的温度降低得多，甲液体温度降低少，由公式Q放=cmΔt可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，甲的温度降低少，甲的比热容大，而两种液体一种液体是水，甲是水，故A错误；
B、由图可知，乙液体的初温是60℃，12分钟后乙液体的末温是20℃，乙液体温度降低了40℃，故B错误；
CD、由图可知，甲液体(水)在12min内由60℃降低到40℃，降低的温度是60℃−40℃=20℃，
所以甲液体(水)放出的热量：Q放=c水mΔt水=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J，
在相同时间内放出的热量相等，在12min内乙液体放出的热量等于甲液体(水)放出的热量，大小为4.2×104J，
由Q放=cmΔt得乙液体的比热容：c乙=Q放mΔt乙=4.2×104J0.5kg×40℃=2.1×103J/(kg⋅℃)，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图可以看出，放热12min乙液体的温度降低得多，甲液体温度降低少，利用公式Q放=cmΔt得出比热容大小关系，进而得出哪种液体是水；
(2)由图可知，乙液体的初温是60℃，12分钟后乙液体的末温是20℃，可求乙液体的温度降低值；
(3)由图可知，甲液体(水)在12min内由60℃降低到40℃，求出温度降低值，利用Q放=cmΔt求甲液体(水)放出的热量；
(4)在相同时间内放出的热量相等，在12min内乙液体放出的热量等于甲液体(水)放出的热量，利用Q放=cmΔt求乙液体的比热容。
本题考查了放热公式Q放=cmΔt的应用，能从温度-时间图象得出相关信息是解题的关键。
8.【答案】C
【解析】解：A、由图可知，闭合开关S后，电阻R1、R2串联，因串联电路中电流处处相等，则I1=I2，故A错误；
B、根据欧姆定律可知，电阻R1、R2两端电压之比：U1：U2=I1R1：I2R2=R1：R2=3R2：R2=3：1，故B错误；
D、根据P=UI可知，电阻R1、R2的电功率之比：P1：P2=U1I1：U2I2=U1：U2=3：1，故D错误；
C、由P=Wt可知，电阻R1、R2在相同时间内做的功之比：W1：W2=P1t：P2t=P1：P2=3：1，故C正确。
故选：C。
由图知，闭合开关S后，两电阻串联，由串联电路的电压特点和欧姆定律分析两电阻的电压、电流关系；进一步根据电功公式和电功率公式分析电功、电功率的关系。
本题考查了串联电路的电流和电压特点、欧姆定律、电功和电功率公式的应用，正确分析电路是前提，难度不大。
9.【答案】A
【解析】解：AD、由P=U2R可知，两灯泡正常发光时的电压均为220V，灯泡L1的额定功率较大，电阻较小；
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，两灯泡串联起来接入220V的电路中，它们的电流相等，根据P=I2R可知，L1的电阻较小，较暗，L2的电阻大，较亮，故A正确，D错误；
BC、两灯并联接入220V的电路中，两灯正常发光，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以两灯泡正常发光时L1的功率大，灯L1更亮，故BC错误；
故选：A。
(1)知道两灯的额定电压、额定功率，利用R=U额2P额比较电阻大小。
(2)灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率，利用P=U2R和P=I2R分别判断并联电路、串联电路两灯泡的亮暗情况。
本题考查了额定功率和实际功率之间的关系、电功率公式的灵活运用和串联电路的分压特点等，关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
10.【答案】B
【解析】解：根据电路图可知，电阻R1、R2串接入电路中，电压表测量电阻R1两端的电压；
AB、压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而减小，当油箱中的油量减少时，压敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，压敏电阻分担电压变小；根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端电压变大，由于电压表示数大于某一值U时，就会触发报警，所以R2是压敏电阻；此时电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故B正确、A错误；
C、电压表的报警电压不变，定值电阻两端电压不变，若换用阻值更大的定值电阻，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据R=UI可知，压敏电阻的阻值变大，警戒油量将变大，故C错误；
D、电压表的报警电压不变，若换用电压更大的电源，定值电阻两端电压变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据R=UI可知，压敏电阻的阻值变大，警戒油量将变大，故D错误。
故选：B。
根据电路图可知，电阻R1、R2串接入电路中，电压表测量电阻R1两端的电压；
压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而减小，当油箱中的油量减少时，压敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律分析压敏电阻分担电压的变化，根据串联电路电压规律分析定值电阻分担的电压的变化，从而判定哪个电阻为压敏电阻；根据电路总电阻的变化，利用欧姆定律分析电路中电流的变化；
电压表的报警电压不变，定值电阻两端电压不变，根据欧姆定律分析电路中电流的变化和与电压表并联部分电阻的变化，从而得出警戒油量的变化；
若换用电压更大的电源，电压表的报警电压不变，定值电阻两端电压不变，根据欧姆定律分析电路中电流的变化和与电压表并联部分电阻的变化，从而得出警戒油量的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用，难度不大。
11.【答案】错误 内 热传递
【解析】解：(1)病毒的直径约为10−7m，大于分子的直径，属于物质颗粒，故病毒传播不属于扩散现象；
(2)使用电热宝取暖，电能转化为内能，手从电热宝上吸热，属于热传递改变物体的内能。
故答案为：错误；内；热传递。
(1)扩散现象：不同的物质在相互接触时，物质的分子进入对方的现象叫扩散。扩散现象是指分子的运动，注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分。
(2)做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
本题考查了内能的改变、扩散现象，所考查内容均为物理中的常见知识点，要求学生熟练掌握。
12.【答案】同种 塑料
【解析】解：将塑料丝带放在PVC管上方，塑料丝带就会像章鱼一样悬在空中，是因为两者带了同种电荷；
金属、石墨容易导电属于导体；塑料不容易导电，属于绝缘体。
故答案为：同种；塑料。
(1)容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
(2)摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移，电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本题考查了电荷间的作用规律、导体与绝缘体的辨别，属于基础题目。
13.【答案】不相同 串联
【解析】解：将同一个LED灯分别按两种方式连接时，小灯泡由发光变为不发光，LED由发光变成不发光，在此电路中改变的只是LED的连接方式，其电源大小不变，根据欧姆定律I=UR可分析判断电流表示数变化的原因电阻不同引起的电流变化。
LED的额定电压通常都比较小，由串联分压可知，在家庭电路中需要与其它用电器串联才能正常工作。
故答案为：不相同；串联。
根据小灯泡的发光情况判断LED电阻的变化；
根据串联分压判断LED的连接方式。
本题考查了串并联电路的判断和电阻大小的判断，属于基础题。
14.【答案】1：2 1 1
【解析】解：
由电路图可知，闭合开关，灯泡L1、L2串联；
(1)根据P=U2R可知，
灯泡L1的电阻：R1=U1额2P1额=(3V)23W=3Ω，
灯泡L2的电阻：R2=U2额2P2额=(3V)21.5W=6Ω，
则L1和L2的电阻之比：R1：R2=3Ω：6Ω=1：2；
(2)因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻：R=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω，
电路电流：I=UR=3V9Ω=13A，
由I=UR可得，L1两端电压：U1=IR1=13A×3Ω=1V；
(3)两灯消耗的总功率：P=UI=3V×13A=1W，故D正确。
故答案为：1：2；1；1。
由电路图可知，闭合开关，灯泡L1、L2串联；
(1)根据P=U2R求出L1和L2的电阻，从而得到两灯电阻之比；
(2)根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电路电流，再根据欧姆定律求出L1两端电压；
(4)根据P=UI求出两灯泡消耗的总功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功率计算公式的应用，是一道基础题。
15.【答案】2：1 9：2
【解析】解：由图象可知，当通过电阻R1的电流为0.6A时，R1两端的电压为3V，由欧姆定律可知，R1的阻值：R1=U1′I1′=3V0.6A=5Ω，
当通过电阻R2的电流为0.6A时，R2两端的电压为6V，由欧姆定律可知，R2的阻值：R2=U2′I2′=6V0.6A=10Ω，
由并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，两电阻两端的电压：U1=U2=U=6V，
则此时通过两电阻的电流分别为：I1=U1R1=6V5Ω=1.2A，I2=U2R2=6V10Ω=0.6A，
则它们的电流之比I1：I2=1.2A：0.6A=2：1；
由并联电路的电流特点可知，两电阻并联时，干路电流：I并=I1+I2=1.2A+0.6A=1.8A，
此时电路的总功率：P1=UI并=6V×1.8A=10.8W，
由串联电路的电阻特点可知，两电阻串联时，电路中总电阻：R串=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω，
此时电路的总功率：P2=U 2R串=(6V)215Ω=2.4W，
则P1：P2=10.4W：2.4W=9：2。
故答案为：2：1；9：2。
根据图象利用欧姆定律求出两电阻的阻值，根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流，进而求出电阻的电流之比；根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据P=UI求出两电阻并联时的总功率，根据串联电路的电阻特点求出两电阻串联时的总电阻，根据P=UI=U2R求出此时电路的总功率，进而求出两种情况下的总功率之比。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，难度不大。
16.【答案】短路 火 切断电源
【解析】解：当台灯插头插入插座时，原本正常的其他用电器都停止工作说明空气开关跳闸，由于台灯的功率很小，不可能是总功率过大，因而是发生了短路，则发生这种现象的原因可能是插头处短路；
在家庭电路中发生触电事故，都是人体直接或间接的跟火线接触造成的；
如果发现有人触电，根据安全用电原则，应立即采取的措施是切断电源。
故答案为：短路；火；切断电源。
其它用电器突然都停止工作，一般有两种情况，一是电路总功率过大，而是电路短路；
发生触电事故都是人体直接或间接跟火线接触造成的；
根据安全用电原则，当有人触电时，应立即切断电源。
本题考查了家庭电路电流过大的原因和安全用电原则，是基础题目。
17.【答案】L2断路 实验次数少，结论具有偶然性 B
【解析】解：(1)由图可知，电路中的两灯并联，闭合开关，发现小灯泡L1亮、L2不亮，说明L1支路和干路是连通的，故障可能是L2断路；
(2)为了寻找普遍规律，应该换用不同规格的器材多次实验；错误的原因：实验次数少，结论具有偶然性；
(3)电流表的电阻很小，将电流表并联在L1两端，两灯并联，L2将发生短路现象，不发光，故选：B。
故答案为：(1)L2断路；(2)实验次数少，结论具有偶然性；(3)B。
(1)根据电路连接，发现小灯泡L1亮、L2不亮，说明L1支路和干路是连通的，L2断路或L2所在支路断路；
(2)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多；
(3)电流表的电阻很小，将电流表并联在L1两端，发生短路现象。
本题是探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系的实验，考查了电路故障的分析、实验数据的处理等，属于基础知识，要掌握该实验的相关知识点。
18.【答案】在连接电路时，开关未断开，滑动变阻器的阻值调到最小阻值处了 0∼50Ω2.7左 错误 温度
【解析】解：(1)连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明在连接电路时，开关未断开，滑动变阻器的阻值调到最小阻值处了；
(2)由表中第1组数据可知，当灯泡两端电压为0.5V，通过灯泡的电流为0.16A时，滑动变阻器两端电压为U滑=U−U1=6V−0.5V=5.5V，则滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑=U滑I1=Ω>20Ω，故他选用的滑动变阻器规格是：0∼50Ω；
(3)排除故障后闭合开关，小明缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.7V；
灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，示数为2.7V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；
(4)由于灯丝的电阻随温度的变化而变化，不可求平均值，故小亮说法错误。
故答案为：(1)在连接电路时，开关未断开，滑动变阻器的阻值调到最小阻值处了；(2)0∼50Ω；(3)2.7；左(4)错误；温度。
(1)为保护电路在连接电路过程中开关应断开，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处；
(2)根据第1组数据利用串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器规格；
(3)灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化，不可求平均值。
本实验考查了连接电路图、电路故障分析、电压表读数、滑动变阻器的选择、求灯泡电阻及数据处理等。
19.【答案】电流表正负接线柱接反了 右 把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验 电流表换用大量程 2.430
【解析】解：(1)滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
(2)当闭合开关试触时，发现电流表的指针出现了图乙所示的情况，即电流表反向偏转，是因为电流表正负接线柱接反了；
(3)将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后，定值电阻两端分压变大，大于U0，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向右移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻的分压，直到电压表示数为U0；
(4)根据电阻串联知，当20Ω电阻损坏，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；
(5)电阻两端的电压为：U0=IR=0.48A×5Ω=2.4V，若选用2Ω的电阻，则通过电阻的电流应为：
I′=UVR′=2.4V2Ω=1.2A，超过了电流表的量程，所以实验不能正常进行，电路需做出的调整是电流表换用大量程；
(6)由(5)知U0=2.4V，由图像丙知当定值电阻的阻值为20Ω时，电路电流为0.12A，此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R滑=U−U0I″=6V−Ω，则实验所用的滑动变阻器，其最大阻值不能小于30Ω。
故答案为：(1)见解答图；(2)电流表正负接线柱接反了；(3)右；(4)把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；(5)电流表换用大量程；(6)2.4；30。
(1)根据滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小确定下接线柱；
(2)按电流表的使用方法分析解答；
(3)根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
(4)根据串联电路特点分析答题；
(5)当选用2Ω的电阻时，计算出通过电阻的电流，结合电流表选用的量程进行分析；
(6)分析图中实验数据利用U=IR算出控制电压；利用串联电路中的电压规律、电流规律和欧姆定律求出当把20Ω的电阻电路中时，滑动变阻器需要提供的电阻值。
本题探究“电路中电流与电阻的关系”，考查了电路图的连接、电流表的使用、实验操作、实验数据分析以及欧姆定律的应用等问题。
20.【答案】A3.62.4
【解析】解：(1)原电路图中，灯泡与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡的额定功率实验中，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)晓丹在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，说明滑动变阻器没有变阻的作用，且电路中电阻较大，即出现此现象的原因是滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱，故选：A；
(3)由图乙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的额定电流为0.6A，则小灯泡额定功率为：
PL=ULIL=6V×0.6A=3.6W；
(4)实验步骤：
①开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡串联，电压表测滑动变阻器的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压：UL=U额=6V，
根据串联电路电压的规律可得：U滑=U−UL=10V−6V=4V，所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为4V，则灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左=2V；
由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R0两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U′=6V；
③在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R与定值电阻R0串联，根据串联电路电压的规律可得，R0的两端电压为：
U0=U−U′=10V−6V=4V，
由分压原理可得：
R0R左=U0U左，
所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值：
R左=U左U0⋅R0=2V4V×20Ω=10Ω；
故在步骤①中，灯的额定电流为：
IL=U滑R左=4V10Ω=0.4A，
则小灯泡的额定功率：
P额=ULIL=6V×0.4A=2.4W。
故答案为：(1)见解答图；(2)A；(3)3.6；(4)2.4。
(1)根据电路连接分析回答；
(2)晓丹在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，说明滑动变阻器没有变阻的作用，且电路中电阻较大，据此分析；
(3)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P=UI求出该小灯泡的额定功率；
(4)由图丙可知：电路中只有电压表，没有电流表，则需要根据串并联电路的特点间接测出通过灯泡的电流；所以，首先让灯正常发光，开关S、S1闭合，S2断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为4V，由串联电路电压的规律可知，这时小灯泡正常发光；
若求出此时滑动变阻器连入电路的电阻，由欧姆定律即可得出灯的额定电流；
为得出此时滑动变阻器连入电路的电阻，可保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开开关S1，根据电压表示数，由串联电路电压的规律和分压原理得出滑动变阻器连入电路的电阻，然后根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流，即为灯泡的额定电流，最后利用P=UI即可求出灯泡的额定功率P额。
本题测小灯泡的额定功率实验，考查了电路连接、电路故障、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
21.【答案】甲、乙 串 电流 电流越大 R4断路 热 电阻 地线
【解析】解：(1)要研究电热与电阻的关系，选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。目的是控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同；
(2)选用乙、丙组合，串联在电路中，此时右边两个电阻并联后再与左边的电阻串联(如下图)，由并联电路的电流特点可知通过乙容器中5Ω电阻的电流大于通过丙容器中5Ω电阻的电流，当在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，可以得出的结论是：在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
(3)乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现两装置U形管中液面高度变化相同，原因是可能是R4断路，造成通过乙、丙两电阻的电流相同；(4)电热炕，利用的是电流的热效应，使用时榻榻米中电阻丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等)，通电时间是相同的，与电源连接的导线电阻小，而电阻丝的电阻大，由焦耳定律知道榻榻米上热，而与电源连接的导线却不热。E导线和电饭锅的金属外壳相连，插入插座时，通过地线与大地相连。
故答案为：(1)甲、乙；串；电流；(2)电流越大；(3)R4断路；(4)热；电阻；地线。
(1)要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，据此分析；
(2)(3)探究电热与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，而通过电阻的电流不同，据此分析；
(4)由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比。据焦耳定律分析判断。电饭锅使用三脚插头，E导线和电饭锅的金属外壳相连，插入插座时，与大地连接，当用电器漏电时，人接触用电器，人被接地导线短路，即使接触了漏电的用电器也不会发生触电事故。
本题考查了探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关的实验，要注意控制变量法和转换法的应用。
22.【答案】变小 9
【解析】解：
(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，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知电压表示数变小；
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，
根据欧姆定律可得电源电压：U=IR0=0.3A×R0------①，
由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，因串联电路总电压等于各部分电压之和，
则根据欧姆定律可得电源电压：U=UR+I′R0=6V+0.1A×R0------②，
联立①②可得：R0=30Ω，U=9V；
(2)当水位达到警戒水位190m时，滑动变阻器连入电路阻值为R，
由甲、乙两图可知60ΩR=195m−175m195m−190m，
解得：R=15Ω；
电路中的电流为：
I′=UR总=9V15Ω+30Ω=0.2A，即电流表的示数为0.2A。
故答案为：(1)变小；9；(2)当水位达到警戒水位190m时，电流表的示数0.2A。
(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，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知电压表示数变化；
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，
根据欧姆定律可得电源电压，由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压，解方程可得电源电压；
(2)算出当水位达到警戒水位190m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。
本题考查串联电路特点、欧姆定律公式灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.21
0.24
0.26
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