第15章 电功和电热 单元测试卷 苏科版九年级物理下册（有解析）

第15章电功和电热单元测试卷 2021-2022学年苏科版九年级物理下册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共7小题，共14分）
为方便了解室温变化情况，张宇同学设计了如图所示的电路。图中电源两端电压保持不变，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度降低而增大。在该电路中，可以通过观察电表示数的变化来判断室温变化情况。室温环境下张宇同学观察到电压表示数在缓慢增大，则室温变化和电路消耗电功率的变化情况为
A. 室温在降低，电路消耗功率在减小
B. 室温在降低，电路消耗功率在增加
C. 室温在升高，电路消耗功率在减小
D. 室温在升高，电路消耗功率在增加
如图所示，甲地的电站以恒定电压给乙地的、两盏灯供电，输电线路的电阻不能忽略，当乙地开灯时，下列说法正确的是
A. 为节约成本，入户处的保险丝也可以用铜丝来代替
B. 同时工作的灯泡数量越多，灯丝两端的电压会越高
C. 开关都闭合，当灯短路时，会烧坏保险丝和灯
D. 同时工作的灯泡数量越多，输电线的发热功率越大
将“”的电风扇和“”的电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，关于两者消耗的电能和产生的热量，下列说法正确的是
A. 消耗的电能和产生的热量都一样多
B. 消耗的电能一样多，但产生的热量不一样多
C. 消耗的电能不一样多，但产生的热量一样多
D. 消耗的电能和产生的热量都不一样多
如图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定能测出灯泡
A. 正常发光时的电阻 B. 实际电功率
C. 消耗的电能 D. 产生的热量
如图所示的电路中，电源电压恒为，灯泡标有“”字样，滑动变阻器的规格为“”，电压表量程和电流表量程。闭合开关后，若要保证电路安全，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是
A. 整个电路的最大功率是
B. 灯泡的最小功率为
C. 电流表示数的变化范围是
D. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是
下列数据符合实际的是
A. 某家用电饭锅的额定功率为
B. 家用台灯工作时的电流约为
C. 小明将一只铅笔从地上捡到课桌面上做的功约为
D. 某新型起重机的机械效率约为
电工师傅常用一只额定电压为的灯泡检验灯泡取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当闭合后，再分别闭合、、每次只闭合其中之一时，试判断下列的选项正确的是
A. 不亮，说明该支路断路
B. 不亮，说明该支路正常
C. 发光呈暗红色，说明该支路短路
D. 不亮，说明该支路短路
二、多选题（本大题共2小题，共6分）
如图所示是同学们做电学实验时使用的电路，对此电路提出以下说法中错误的是
A. 采用此电路可以探究电流跟电压的关系，实验时要在、间接入定值电阻
B. 在、间接入小灯泡，可以探究小灯泡的电阻与温度的关系，实验时可通过改变灯丝的亮度改变灯丝的温度
C. 在、间接入不同规格的小灯泡，可以探究电功率跟电压的关系
D. 在、间接入定值电阻，可测出其电功率，且可调节滑片后，求功率平均值减小误差
小雪同学在调查常见家用电器的铭牌时，发现不同用电器的功率一般不同的。电水壶标有“”字样，一只灯标有“”字样。下列说法中正确的是
A. 电水壶消耗的电能一定是
B. 这只灯正常工作时，其功率是
C. 把电水壶接到电压下工作，其实际功率一定是
D. 电水壶和灯都正常工作时，电流通过电水壶做功更快
三、填空题（本大题共9小题，共18分）
家庭电路触电事故有单线触电和双线触电两种，都是人体直接或间接跟______ 选填“火线”或“零线”接触造成的．对人体的安全电压是______
上海地区家庭电路的电压为______伏；电灯、电视机、电扇等用电器是______的选填“串联”或“并联”。每多使用一个用电器，家庭电路的总电阻将______选填“变小”、“不变”或“变大”。
如图所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“”字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器标有“”字样，的阻值为，电流表的量程为。当闭合，、断开，滑片滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。电路中电源电压______；任意闭合开关和移动滑片，在电路安全前提下，电路消耗最大总功率为______。
如图甲所示，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则电路的电源电压为______，此过程中灯泡的功率变化量为______，电路消耗的总功率最大值为______。
在“测量小灯泡额定功率”的实验中，另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为的定值电阻，同学们设计了如图所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
闭合开关，，断开，调节滑动变阻器的滑片使电压表读数为小灯泡额定电压；
闭合开关，断开，再闭合，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出此时电压表的示数为；
小灯泡额定功率的表达式______。用、、表示
有两个电路元件、，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关，这时电流表的示数为，则此时电路中的总功率为______。
如图甲所示，闭合开关，从最右端向左移动滑片直至小灯泡正常发光，两电压表的示数与电流表示数的关系如图乙所示，则电源电压为______，小灯泡的额定功率为______。
为了减少煤碳燃烧对环境的污染，达州市委要求推广使用天然气，天然气燃烧时，将______ 能转化为内能，小王将质量为、温度为的水烧开在一个标准大气压下，水吸收了______ 的热量；若他家每天需要壶同样的开水，至少需要燃烧______ 的天燃气；如改用电热水壶烧水，则至少需要消耗______ 的电能
电阻、并联在电路中，在相同时间内消耗的电能之比为：，则它们的阻值之比为______；若将它们串联在电路中，消耗的电功率之比为______。
四、实验探究题（本大题共3小题，共18分）
小明用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率部分实验器材的规格已标明。
请用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；
连接电路时，开关应该______；
实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，则接线柱______间填接线柱的数字编号出现了______选填“短路”或“断路”；
故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率是______，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的______选填选项前字母；
A.“，”
B.“，”
C.“，”
D.“，”
在每次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了，小灯泡的阻值变化了，则______，选填“”、“”或“”，你的理由是：______。
在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为。
图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“”，并在图中改正；
排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表示数如图乙所示为______；
如表所示，小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率，你认为这样处理数据是______选填“合理”或“不合理”的；小灯泡正常发光时的电阻为______。结果保留一位小数
实验序号 电压 电流 功率 平均功率
如图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，、两形管内液面相平。
实验中通过观察形管中液面高度的变化来比较导体所产生______的多少；这运用了______填“转换法”或“等效替代法”的物理思想；
实验中测得左侧容器内电阻丝的电流大小为，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为______；左侧形管中液面高度差大于右侧形管中液面高度差，说明在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越______选填“多”或“少”；
本实验是研究电流的______效应，从能量转化的角度分析，是电能转化为______能。
五、计算题（本大题共3小题，共24分）
如图是一个饮水机的工作原理图，其中和是阻值不变的发热电阻，下表是它的部分参数。水的比热容为求：
额定电压
额定加热功率
额定保温功率
、都闭合时，饮水机处于哪种状态？
的水温度从升高到吸收的热量？
饮水机正常工作时，加热效率为，则将的水从加热到需用多长时间？
在如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“”字样。将一电流表串联在电路中，闭合开关，在电路能正常工作的情况下，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数的最大变化范围为。
电流表应接在、、哪条线路上，请说明理由。
求电源电压和电阻的阻值。
在电路能正常工作的情况下，移动滑动变阻器的滑片，变阻器连入电路的电阻消耗最大功率与最小功率之比。
如图所示电路中，电源电压为不变，的阻值为，滑动变阻器的阻值变化范围是，电流表的量程为。当开关、均断开且滑动变阻器的滑片在中点时，电流表的示数为；求：
电阻的阻值；
当开关、均断开且滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器在内消耗的电能；
当开关、均闭合，电流表的示数为时，此时滑动变阻器接入电路的阻值与滑动变阻器消耗的功率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流；
观察到电压表示数在缓慢增大，根据串联电路的分压规律可知，的电阻变大，由于热敏电阻阻值随温度降低而增大，所以室温在降低；
根据串联电路的电阻关系可知，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据可知，电路消耗的总功率变小；
综上所述，A正确。
故选：。
由图可知，该电路为串联电路，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流；电压表的示数变大，根据串联电路的分压规律分析电阻的变化和环境温度的变化；根据串联电路的电阻关系分析总电阻的变化，根据欧姆定律得出电路中电流的变化，根据分析总功率的变化。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，明确串联电路的分压规律是解题的关键。
2.【答案】
【解析】解：
A、保险丝常常用铅锑合金制成的，是因为该材料电阻率大、熔点较低，不能用电阻率小、熔点高铜丝代替，故A错误；
B、家庭电路中的灯泡是并联的，同时工作的灯泡数量越多，则并联部分的电阻越小，输电线路的电阻不能忽略，根据串联电路的分压规律可知，并联部分分担的电压变小，即灯丝两端的电压变小，故B错误；
C、开关都闭合，当灯短路时，灯会被短路，没有电流经过，不会烧坏，由于干路中的电流过大，会烧坏保险丝，故C错误；
D、同时工作的灯泡数量越多，总功率越大，根据可知，干路中的电流变大，根据可知，输电线的发热功率变大，故D正确。
故选：。
保险丝是用电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成的；
根据并联电路电阻的特点和串联电路的分压规律可知；
当当灯短路时，灯同时也被短路；造成电路中电流过大的原因有两个：短路和用电器的总功率过大；
根据分析干路中电流的变化，根据分析发热功率的变化。
本题主要考查了家庭电路中安全用电的相关知识，属于基础知识的考查。
3.【答案】
【解析】解：两个电器都在额定电压下工作，则实际功率相同都是，通电相同时间，由可知，这两个用电器在相同时间内消耗的电能相同；
电风扇工作时，电能转化为内能和机械能；电烙铁工作时，电能全部转化为内能；电器转化为的内能越大，产生的热量越多，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故B正确。
故选：。
这两个电器的规格都是“ ”，其中“”表示用电器的额定电压，即正常工作时的电压；“”表示用电器的额定功率，即正常工作时的功率。
家庭电路的电压是，说明这两个用电器都在额定电压下工作，实际功率等于额定功率，从每个电器的工作性质及能量转化上选出正确的选项。
用电器工作的过程就是电流做功的过程，也是电能转化成其他形式能的过程，电流通过电器做了多少功，就有多少电能转化成其他形式的能。
4.【答案】
【解析】解：、据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，故根据公式欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的，故A错误；
B、据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，根据公式可以计算出灯泡的实际电功率，故B确；
C、由于测量小灯泡消耗的实际电能时，需要测量时间，在这里没有涉及到时间，故C错误；
D、要测小灯泡产生的热量，需要测量时间，在这里没有涉及到时间，故D错误。
故选：。
据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，故根据公式欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的，据此分析；
据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，根据公式可以计算出灯泡的实际电功率，据此分析；
由于测量小灯泡消耗的实际电能时，需要测量时间，在这里没有涉及到时间；
要测小灯泡产生的热量，需要测量时间，在这里没有涉及到时间，据此分析。
本题考查测量小灯泡电阻、电功率等有关知识。
5.【答案】
【解析】解：由电路图可知，闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
、灯泡正常发光时的电压，功率，
由可得，灯泡正常发光时的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程是，滑动变阻器允许通过的最大电流为，
所以，电路中的最大电流，此时电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表的最小示数，
由可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
灯泡的电阻，
当电压表的示数时，灯泡两端的电压，
此时电路中的电流，
此时变阻器接入电路中的电阻，
由可知，电路中的最小电流为，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为，
根据可知灯泡的最小电功率，故B正确；
电流表示数变化范围是，故C错误；
滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是，故D错误；
A、当电路中的电流最大时，电路的电功率最大，则，故A错误。
故选：。
由电路图可知，闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，功率和额定功率相等，根据求出灯泡正常发光时的电流，根据串联电路的电流特点结合电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，此时电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特点求出电压表的最小示数，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数最大时灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时变阻器接入电路中的电阻，根据可知灯泡的最小电功率，然后比较确定电流表示数变化范围、滑动变阻器连入电路的阻值变化范围；
当电路中的电流最大时，电路的电功率最大，根据求出其大小。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确确定电路中的最大和最小电流是关键。
6.【答案】
【解析】解：
A、家用电饭锅的额定功率在左右，故A不符合实际；
B、家用台灯正常工作时的电流约为左右，故B符合实际；
C、课桌的高度在左右，一只铅笔重约，将一只铅笔从地上捡到课桌面上做的功约为，故C不符合实际；
D、起重机虽然能够提起很重的货物，但由于机械结构复杂，起重机重力、摩擦都较大，所以机械效率不高，达不到，故D符合实际。
故选：。
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。
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。
7.【答案】
【解析】解：
、不亮，说明该支路不能形成通路，发生了断路，故A正确，BD错误。
C、发光呈暗红色，说明检验灯得到的电压小于，该支路是正常，故C错误。
故选：。
检验灯安在保险丝处后，当只有一个开关闭合时，若该支路灯正常，则检验灯与支路灯串联，得到的电压小于，实际功率小于额定功率，发暗红色光，若支路灯短路，则检验灯的电压为额定电压，正常发光，若支路断路，则检验灯不亮。
本题考查了用检验灯检查电路的故障。应根据检验灯的三种状态来分析。
8.【答案】
【解析】解：
A、探究电流跟电压的关系，需保持电阻阻值不变，而为定值电阻，故该电路可以探究电流与电压的关系，故A正确；
B、电阻的大小与温度有关，在、间接入小灯泡，通过改变灯丝的亮度改变灯丝的温度，可以探究小灯泡的电阻与温度的关系，故B正确；
C、要探究电功率跟电压的关系，需要使用相同的灯泡不变，改变用灯泡两端的电压，进行比较，故C错误；
D、灯泡在不同电压下的实际功率不同，所以不能取多次测量的平均值来计算灯泡的额定功率，故D错误。
故选：。
根据控制变量法进行分析，探究电流跟电压的关系时，需控制电阻不变；
影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积、温度，根据控制变量法进行探究；
根据控制变量法进行分析，探究电功率跟电压的关系时，需控制用电器不变，改变用电器两端的电压；
灯泡电压不同时功率不同，由此分析即可。
此题主要考查的是学生对控制变量法、电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用方法和作用的理解和掌握，综合性题目，难度较大。
9.【答案】
【解析】解：、电水壶的额定功率为，电水壶正常工作时的电功率为，说明电流通过电水壶做功，故A错误；
B、灯上标有“”字样，说明该灯的额定功率为，即正常工作时的电功率为，故B正确；
C、把电水壶接到电压下工作，电水壶正常工作，实际功率是；当实际电压为时，电水壶的电阻不变时，由可知实际功率将变为额定功率的，变为，故C错误；
D、电水壶和灯都正常工作时，电水壶的实际功率为，灯的实际功率为，电水壶的实际功率大于灯的实际功率，电流通过电水壶做功比通过灯做功快，故D正确。
故选：。
电水壶标有“”字样，是指电水壶的额定功率，即电水壶正常工作时的电功率，说明电流通过电水壶做功；
一只灯标有“”字样，是指该灯的额定功率为，即正常工作时的电功率为；
电水壶的电阻不变时，实际电压为时，由可知实际功率将变为额定功率的；
电水壶和灯都正常工作时，实际功率等于各自的额定功率，电功率是指电流做功快慢的物理量，电功率大表示电流做功快。
本题考查了学生对用电器额定功率的理解，要明确电功率是反映电流做功快慢的物理量。
10.【答案】火线；不高于
【解析】解：根据分析中的定义知，单相触电和双相触电都是直接或间接接触火线，人加在电压下，发生的触电事故．
对人体的安全电压不高于．
故答案为：火线；不高于．
单相触电是站在地上，直接或间接接触火线，属于单相触电．
双相触电是一端接触火线，一端接触零线，属于双相触电．
对人体的安全电压是不高于．
掌握触电类型和触电原因．掌握照明电路电压、人体安全电压等，有时这些电压在题目中是隐含条件，注意挖掘．
正确理解不高于的意思．
11.【答案】 并联 变小
【解析】解：我国家庭电路的电压是；
电灯、电视机、电风扇等用电器正常工作时互不影响，因此是并联连接；
每多使用一件电器，相当于横截面积变大，故家中电路的总电阻变小。
故答案为：；并联；变小。
家庭电路的电压是；
家用电器工作互不影响，应并联使用；
导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关；并联电路增加用电器，相当于总电阻横截面积变大，电阻变小。
记住常见电压值、明确家庭电路电器的连接方式、理解影响电阻的因素，可解答此题。
12.【答案】
【解析】解：由可得，小灯泡正常工作时的电流：；
由可得，灯泡的电阻：，
当闭合，、断开，滑片滑到中点时，与串联，电流表测电路中的电流，
因小灯泡恰好正常发光，故电路的电流为，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压：；
当所有开关都闭合时，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表测量干路电流；
通过的电流：，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，通过其的电流最大，干路电流最大，电路消耗的总功率最大，
滑动变阻器标有“ ”字样，可知变阻器允许通过的最大电流为，则此时滑动变阻器接入电路的阻值：；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流为：，
因电流表量程为，所以干路电流最大电流为；
在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值：。
故答案为：；。
根据求出灯的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
当闭合，、断开，滑片滑到中点时，灯泡与变阻器串联，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的电压；
根据电流表的量程和滑动变阻器的最大电流得出电路的最大电流，由求出电路的最大功率。
本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是电路的分析，确定电路的最大电流是难点。
13.【答案】
【解析】解：由图可知：灯泡与变阻器串联，电压表测灯的电压，测变阻器的电压，电流表测电路的电流。
调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电流变大，根据可知，灯泡两端的电压变大，
故左边图像为电流随的示数的变化关系，右边图像为电流随的示数变化关系，
当电路电流最小为时，由图乙可知两电压表示数，根据串联电路电压的规律可知，两电压表示数之和为电源电压：
；
变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小为，由乙图知，灯泡两端的电压为，灯的最小功率：
；
灯正常发光时，电路的电流为，由乙图可知，变阻器两端的电压为，由串联电路电压的规律可得，灯的额定电压为：
，
灯的额定功率为：
，
故灯的功率变化量为：
；
从图中可知电路电流的最大值为，根据可知电路消耗的总功率最大值。
故答案为：；；。
由图可知：灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡两端的的电压，测滑动变阻器两端的的电压，电流表测电路的电流，
根据已知条件和分别确定左、右边图像为电流随哪个电压表示数的变化关系；当电路电流最小为时，由图中两电压表示数，根据串联电路电压的规律得出电源电压；
变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小为，由图知灯的电压，根据求出灯的最小功率；
灯正常发光时，电路的电流为，由图知变阻器的电压，由串联电路电压的规律得出灯的额定电压，根据得出灯的额定功率，从而得出灯的功率变化量；
从图中可知电路电流的最大值为，根据可知电路消耗的总功率最大值。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是电路结构的分析和从图中获取有效的信息。
14.【答案】
【解析】解：
闭合开关、，断开，调节滑片使电压表读数为，此时小灯泡正常发光；
不改变滑动变阻器滑片的位置，闭合开关、，断开，记录电压表此时读数为；
在中，电压表测灯的电压，灯正常发光，在中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，
根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：，
由欧姆定律可得，灯泡的额定电流：，
所以小灯泡额定功率的表达式：。
故答案为：。
由实验步骤，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据可求出灯的额定功率。
本题考查了特殊方法测量小灯泡的额定功率，利用好串联电路的电压规律和电流规律是解题的关键。
15.【答案】
【解析】解：
由电路图可知，电路元件和串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电流表的示数为时，，
由图象可知，和两端的电压分别为：，，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：，
此时电路中的总功率：。
故答案为：。
由电路图可知，电路元件和串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路中的电流特点结合图象读出它们两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据求出电路中的总功率。
本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，关键是根据图象读出电流对应的电压值。
16.【答案】
【解析】解：由电路图可知，闭合开关后，灯泡、滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
滑动变阻器的滑片从最右端向左移动直至小灯泡正常发光的过程中，电路中的电流逐渐变大，灯泡两端的电压变大，变阻器两端的电压变小，所以图乙中电流越大、电压越小的图线是表示电压表的示数与电流表示数的关系图线；电流越大、电压越大的图线是表示电压表的示数与电流表的关系图线；
由图象可知，变阻器的滑片在最右端时灯泡两端的电压，变阻器两端的电压，
则电源的电压：；
小灯泡正常发光时电路中的电流最大，根据图象可知：最大电流，此时电压表的示数为，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知：
灯泡两端的电压，
灯泡的额定功率：。
故答案为：；。
由电路图可知，闭合开关后，灯泡、滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
滑动变阻器的滑片从最右端向左移动直至小灯泡正常发光的过程中，根据灯泡两端的电压越大时通过的电流越大判断出电压表、的示数随电流表示数的变化关系；然后根据变阻器的滑片在最右端时的电压表的示数，根据串联电路的电压特点即可求出电源的电压；
小灯泡正常发光时电路中的电流最大，根据图象得出电压表的示数，根据串联电路电压的规律算出灯泡的电压，利用即可求出灯泡的额定功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，分清两电压表示数与电流表的示数对应图线是关键。
17.【答案】化学；；；
【解析】解：天然气燃烧时，将化学能转化为内能；
在一标准大气压下水的沸点是，水吸收的热量：
；
加热壶水，水吸收的热量；
由题知，而，
需要天然气的体积：
；
至少需要消耗电能．
故答案为：化学；；；．
燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能；
在一标准大气压下水的沸点是，知道水的质量、比热容和初温，利用求水吸收的热量；
求出加热壶水，水吸收的热量，由题知，利用求需要天然气体积；
至少需要消耗电能，进行单位换算得出答案．
本题综合考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，计算时注意单位换算：J.
18.【答案】： ：
【解析】解：
因并联电路中各支路两端电压相等，即，所以由可得，电阻、的电阻之比：；
因串联电路处处电流相等，即，所以由可得，电阻、消耗的电功率之比：。
故答案为：：；：。
根据并联电路电压规律和求出电阻、的电阻之比；
根据串联电路电流规律和求出电阻、消耗的电功率之比。
本题考查串、并联电路的特点和电功、电功率计算公式的应用，熟记规律和公式是解题的关键。
19.【答案】断开 断路 总电阻变小，故变阻器减小的电阻大于灯增大的电阻
【解析】解：
测量小灯泡的电功率的实验中，滑动变阻器应串联入电路中，由图甲知，为使变阻器连入阻值最大，应将左下接线柱接入电路中，如图所示：
连接电路时，为保护电路，开关应该断开；
由图知，电流表的示数为零，电压表的示数约等于电源电压，说明与电压表并联的灯泡发生了断路现象，即之间发生了断路；
由图甲知，灯泡的额定电压为，由图丙知，当时，，则灯泡的实际功率：
；
灯泡正常发光时，变阻器两端的电压：
；
由图象知，当灯泡两端电压最小时，变阻器的阻值最大，由串联电路电压的规律，可知此时变阻器的电压：；
此时电路中的电流为，由欧姆定律，则滑动变阻器的阻值：
，所以可选用滑动变阻器的规格是“，”，选C；
当滑动变阻器电阻变小时，根据分压原理，变阻器的电压变小，由串联电路电压的规律，灯泡两端电压增大；由图丙知，通过灯的电流也增大，根据可知，灯的实际功率增大，灯丝温度升高，灯泡电阻变大；
因通过灯的电流即电路中电流变大，说明电路中的总电流变大，由欧姆定律，电路的总电阻变小；
根据可知，只有当的减小量大于的增加量才会让总电阻变小，即。
故答案为：见上图；断开；间某处断路；；；；总电阻变小，故变阻器减小的电阻大于灯增大的电阻。
滑动变阻器串联在电路中，且要接一上一下；
连接电路时，开关要断开；
电流表无示数，则电路断路，电压表等于电源电压，则与电压表并联的电路断路；
根据图确定灯泡的额定电压，由图丙确定额定电流，根据计算出额定功率；
根据图象确定变阻器最大时，其两端的电压和电路中的电流值，根据欧姆定律计算出变阻器的最大阻值；
当滑动变阻器电阻变小时，根据分压原理确定变阻器的电压变化，由串联电路电压的规律确定灯的电压变化，由图得出电流的变化，确定灯的电阻的变化，根据串联电路电流的规律判断电路总电阻的变化，根据电阻的串联规律得出电阻变化的大小关系。
本题是测量小灯泡电功率的实验，考查了变阻器的连接、额定功率的计算、电路故障的分析和影响电阻大小的因素及欧姆定律的运用。
20.【答案】 不合理
【解析】解：原电路中，电压表串联接入电路中，而滑动变阻器与小灯泡并联，这两处是错误的，电压表应与小灯泡并联，滑动变阻器与小灯泡串联，如图所示：
由图乙知，电压表使用量程，分度值为，所以电压表示数为；
灯在不同电压下的功率不同，计算小灯泡的平均功率没有意义，因此这样处理数据是不合理的；
由图知小灯泡正常发光时，小灯泡的功率为，
根据知小灯泡正常发光的电流为：
；
小灯泡正常发光时的电阻为：
。
故答案为：如图所示；；不合理；。
电压表应与小灯泡并联，滑动变阻器应与小灯泡串联；
由图乙明确电压表量程和分度值，再读数；
灯在不同电压下的功率不同，由表格数据和欧姆定律算出小灯泡正常发光时的电阻。
本题考查了“测定小灯泡的电功率”的实验，考查了实物电路图的连接、电表的读数、电功率公式的应用以及欧姆定律的应用。
21.【答案】热量 转换法 多 热 内
【解析】解：实验中是通过观察“”形管中液面的高度差来比较导体所产生热量的多少；像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；
乙容器外部的电阻与乙容器内部的电阻并联后与甲容器中的电阻串联接入电路，三个电阻的阻值相等，并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可知通过右侧两电阻的电流相等，甲容器内部的电阻在干路中，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过甲容器中电阻的电流是通过乙容器中电阻的电流的倍，实验中测得左侧容器内电阻丝的电流大小为，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为；
左侧形管中液面高度差大于右侧形管中液面高度差，说明在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多；
本实验是研究电流的热效应，从能量转化的角度分析，是电能转化为内能。
故答案为：热量；转换法；；多；热；内。
实验中是通过观察“”形管中液面的高度差来比较导体所产生热量的多少，这是转换法；
乙容器外部的电阻与乙容器内部的电阻并联后与甲容器中的电阻串联接入电路，三个电阻的阻值相等，根据串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律可知通过两瓶中电阻的电流的大小关系；分析实验现象得出结论；
本实验是研究电流的热效应，从能量转化的角度分析，是电能转化为内能。
研究电热与哪些因素有关的实验，考查转换法、控制变量法、并联电路特点、串联电路特点、焦耳定律的灵活运用。
22.【答案】解：由图可知，当、都闭合时，电路中只有工作；只闭合时，电阻、串联，串联电阻大于其中任一电阻；根据可知，当电路中的电阻最小，电路中的电功率最大，所以当、都闭合时，饮水机处于加热状态；
水吸收的热量：；
由可知，饮水机正常工作时消耗的电能：；
由可知，需要的加热时间：。
答：、都闭合时，饮水机处于加热状态；
的水温度从升高到吸收的热量为；
饮水机正常工作时，加热效率为，则将的水从加热到需用的时间为。
【解析】由图可知，当、都闭合时，电路中只有工作；只闭合时，电阻、串联，串联电阻大于其中任一电阻；根据可知，当电路中的电阻最小，电路中的电功率最大，此时为加热状态；
利用计算出水吸收的热量；
利用效率公式计算出饮水机正常工作时消耗的电能，利用计算出加热的时间。
本题为多挡电路的电热综合题，主要考查电功率公式、效率公式、吸热公式的运用，为中考的热点问题。
23.【答案】解：由图可知该电路为和的并联电路，已知电流表示数的最大变化范围为，由于并联电路中各个支路之间互不影响，因此若将电流表与串联，移动滑动变阻器的滑片不会使电流表示数有变化，因此电流表不能串联在电阻这条支路上；滑动变阻器的最大电流为，由于，为确保电路元件的安全，电流表不能接在滑动变阻器这条支路上；由上述分析可知电流表应该串联在干路上，即电流表应该接在线路上；
通过的电流最大时，干路的电流最大，由并联电路的电流特点可知此时通过的电流为：；
当接入电路的阻值最大时，由欧姆定律可知通过的电流最小，此时干路的电流最小，
由并联电路的电流特点和欧姆定律可知此时通过的最小电流为：，
由可知两端的电压为：，即电源电压为，
则电阻的阻值为：；
由上述分析可知通过电阻的最大电流为，最小电流为，
则电阻消耗最大功率与最小功率之比为：：：：：：。
答：电流表应接在线路上，理由是并联电路中各个支路之间互不影响且电流表的最大示数大于滑动变阻器的最大电流；
电源电压为，电阻的阻值为；
电阻消耗最大功率与最小功率之比为：。
【解析】由图可知该电路为和的并联电路，并联电路中各个支路之间互不影响，根据电流表的示数范围和滑动变阻器允许通过的最大电流分析电流表的位置为确保电路元件的安全，电流表的示数和通过用电器的电流不能超出其允许的最大值；
当通过的电流最大时，干路的电流最大，由并联电路的电流特点可知通过的电流；当接入电路的阻值最大时，由欧姆定律可知通过的电流最小，此时干路的电流最小，并联电路中各个支路之间互不影响，因此通过的电流不变，利用并联电路的电流特点可得出通过的最小电流；再利用求出两端的电压，即电源电压；最后根据求出电阻的阻值；
由上述分析可知通过的最大电流和最小电流，利用可求出电阻消耗最大功率与最小功率之比。
本题考查了对欧姆定律和电功率计算公式的应用，理解并熟练运用并联电路的电流和电压特点是解题的关键。
24.【答案】解：断开、，且滑动变阻器的滑片在中点时，定值电阻和滑动变阻器一半的电阻串联，电流表测量电路的电流，
根据欧姆定律得电路的总电阻为：
，
由串联电路电阻的规律算出知电阻的阻值为：
；
当开关、均断开且滑动变阻器的滑片在最右端时，定值电阻和滑动变阻器的最大电阻串联，
电路中的电流为：
，
滑动变阻器在内消耗的电能为：
；
当开关、均闭合，定值电阻被短路，与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，
根据欧姆定律知通过定值电阻的电流为：
，
由并联电路电流的规律知通过滑动变阻器的电流为：
，
由欧姆定律得此时滑动变阻器接入电路的阻值为：
；
此时滑动变阻器消耗的功率为：
。
答：电阻的阻值为；
当开关、均断开且滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器在内消耗的电能为；
当开关、均闭合，电流表的示数为时，此时滑动变阻器接入电路的阻值为、滑动变阻器消耗的功率为。
【解析】断开、，且滑动变阻器的滑片在中点时，定值电阻和滑动变阻器一半的电阻串联，电流表测量电路的电流，根据欧姆定律算出电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出电阻的阻值；
当开关、均断开且滑动变阻器的滑片在最右端时，定值电阻和滑动变阻器的最大电阻串联，根据欧姆定律算出电路的电流，根据算出滑动变阻器在内消耗的电能；
当开关、均闭合，定值电阻被短路，与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律算出通过定值电阻阻的电流，由并联电路电流的规律算出通过滑动变阻器的电流，由欧姆定律算出此时滑动变阻器接入电路的阻值；根据求出滑动变阻器消耗的功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，分清电路的连接方式是关键。