2022年最新沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率定向测试练习题（无超纲 有解析）

沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率定向测试
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列说法符合实际的是（　　）
A．家用电视机正常工作的功率为20kW
B．手机工作电流约20A
C．只要电压不高于220V，对人体就是安全的
D．教室里日光灯正常工作的电流大约为0.2A
2、如图所示是某同学设计的探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明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。下列说法正确的是（　　）
A．通电一段时间，两个透明容器中空气内能增大是通过做功的方式改变的
B．通电一段时间，两个U 形管中液面高度的变化不同说明电流通过导体产生的热量与电阻有关
C．若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系， 右侧透明容器中应接入阻值是 5Ω的电阻
D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，右侧透明容器中应接入阻值是 10Ω的电阻
3、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“800W”字样，一只LED灯标有“9W”字样。下列说法中正确的是（　　）
A．电水壶消耗的电能一定是800J
B．这只LED灯正常工作时，其功率是9W
C．把电水壶接到110V电压下工作，其实际功率一定是800W
D．电水壶和LED灯都正常工作时，电流通过电水壶做功更快
4、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，R为定值电阻，R1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
5、图甲所示电路中，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从一端移动到另一端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断中不正确的是（　　）
A．R1的电阻为5Ω B．滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C．电路消耗的最大功率为1.8W D．R1消耗的最小功率为0.4W
6、下列物理量中，以科学家焦耳的名字作为单位的是（　　）
A．电功率 B．电阻 C．电压 D．电功
7、超导材料的应用具有十分诱人的前景，假如我们已研制出室温下的超导材料，你认为它可作下列哪种用途（ ）
A．白炽灯的灯丝 B．烤火炉的电阻丝 C．保险丝 D．远距离输电线
8、关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．试电笔用来测试物体是带正电还是带负电的
B．空气开关跳闸可能是电路中用电器总功率过大
C．电能表是测量用电器实际电功率的仪表
D．家庭电路中，一个开关控制多盏照明灯，则照明灯一定是串联的
9、下列数据符合实际的是（　　）
A．一节新蓄电池的电压为3V B．卧室空调的额定电流约为5A
C．人体感到舒适的环境温度约为40℃ D．液晶电视的额定功率约为2000W
10、如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L变暗
B．电压表示数不变
C．电流表A2示数变小
D．电路的总功率变大
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、某品牌电视机的待机功率约为0.5W，如果每天待机20个小时，一个月（按30天计）因为待机浪费的电能约为______度。
2、如图所示的是小亮家的电能表，其示数为_______kW·h。每消耗lkW·h电能，电能表的指示灯闪烁800次，小亮关闭家中其它用电器，让家中的电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作10min指示灯闪烁80次，则电饭锅消耗电能为______ 。
3、如图所示，电源电压为18V且保持不变，S为单刀三掷开关，灯L上标有“6V 3W”字样，则灯L正常发光时的电流IL=___________A；不考虑温度变化对灯丝电阻的影响，电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω，滑动变阻器的铭牌上标有“100Ω 1A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，当开关S接a时，为了保护电路安全，则滑动变阻器的可调节范围为___________Ω；若当开关S分别接b和c时，滑动变阻器的最大电功率之比为___________。
4、如图所示，这是某电饭锅的内部简化电路图，其中R1、R2为电热丝，且R1∶R2=1∶9，通过调节开关可实现加热和保温两种工作状态。则开关S闭合时，电饭锅处于________状态。该电饭锅的加热功率与保温功率之比为________。
5、小明利用手表和电能表测量家中空调的实际功率，电能表的表盘如图所示。此电能表能够保证同时工作的用电器的最大总功率是______W。他只让空调工作，观察到5min内电能表的表盘转过200转，则空调消耗的电能是______kW·h，空调的实际功率为______W。这些电能可以供额定功率200W的电视机正常工作______h。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小明家的电热水壶如图甲所示，其铭牌如图乙所示。将该电热水壶注满水后，让其通电正常工作5min恰好能使壶内初温为20℃的水烧开（已知c水=4.2×103J/(kg ℃)，外界气压为一个标准大气压）。求：
（1）该电热水壶正常工作时其内部发热电阻的阻值大小；
（2）该电热水壶中所装的水被加热到烧开时吸收的热量大小；
（3）在上述情况中，该电热水壶的工作效率大小（用百分数表示并保留一位小数）。
型号 SYL-520
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1210W
容量 1L
乙
2、如图所示是一种类型饮水机的工作电路原理图。图中R1、R2是发热电阻，S1是自动控制开关，S2是电源开关。当饮水机处于加热状态时，电路消耗的功率是500W；当饮水机处于保温状态时，电路消耗的功率是100W。李磊同学对本班的饮水机工作情况作了如下统计：①饮水机平均每天通电10小时；②饮水机平均每天加热和保温的时间之比为1：4；请你根据所学知识帮助李磊同学解决以下问题：
（1）说明开关S1、S2的通、断与饮水机工作状态的关系。
（2）计算R1与R2的比值。
（3）该饮水机每天消耗的电能为多少kW h？
3、如图所示，电源电压恒为12 V，电阻R1为20 Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为8 V。
求：（1）通过R1的电流；
（2）R2消耗的电功率。
4、如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）
5、小新喜欢吃爆米花，学习电加热原理后自己制作了一个简易的爆米花机，图甲是爆米花机的简易电路图．开关S接a时，加热同时电动机搅拌；开关S接b时，单独工作并处于保温状态。图乙是小新设计的相关参数。小新将的玉米粒放入制好的爆米花机中，玉米粒初温为，加热后玉米粒温度升高到并爆成了玉米花，此后小新将爆米花机调至保温状态。求：（）
（1）保温状态时电路中的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）加热过程电路消耗的电能；
（4）电阻给玉米加热的效率。
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小宇想测量额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率，它正常工作时的电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，三个不同规格的滑动变阻器（规格分别为“10Ω 0.5A”“50Ω 0.2A”和“50Ω 0.5A”），导线若干。
（1）小宇设计了图甲所示电路，他应选规格为_________的滑动变阻器才能完成实验；
（2）图乙是小宇根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑行，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线______；
（3）小宇排除故障后，继续实验。实验中、当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是_________W，此时滑动变阻器接入电路的阻值约为_________Ω（计算结果保留一位小数）；
（4）小月同学准备利用图乙中连接好的实物电路，探究电流跟电阻的关系。实验时，她将小灯泡分别换成多个已知阻值的定值电阻R，保持电压表示数始终为如图丁所示，并记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，更换的定值电阻的阻值范围是：_______Ω到_______Ω；若实验中某两次接入的定值电阻之比为1∶2，则滑动变阻器的功率之比是__________；
（5）小月打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，方案1、2是小月设计的两种不同方案的电路图（如图戊）。能否测出小灯泡的额定功率，下列判断正确的是_____________
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．方案1不能，方案2能 D．方案1能，方案2不能
2、在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表，并设计了如图所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下：
（1）闭合S2，断开S1，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I1；
（2）闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额；
（3）保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S2，断开S1，记下电流表的示数为I2；
（4）小灯泡额定功率的表达式为P额=______（用I额、I1、I2和R0等符号表示）
3、探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。
（1）图甲实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的___________的关系；
（2）在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体___________的关系；
（3）在该实验中，我们通过观察U形管中液面的___________来比较各容器中电热丝产生热量的多少；
（4）英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流热效应规律。这个规律叫作焦耳定律，其表达式为___________。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．家用电视机正常工作的功率约为100W，故A不符合题意；
B．手机正常工作时的工作电流约为150mA，故B不符合题意；
C．人体的安全电压是不高于36V，故C不符合题意；
D．教室里的日光灯的功率约为40W，由P=UI可得正常工作时的电流约为
故D符合题意。
故选D。
2、C
【详解】
A．通电一段时间后，透明容器中的电阻丝发热产生热量，热量通过热传递的方式传递给容器内的空气，使得空气内能增大，故A错误；
B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制两电阻丝中电流的大小相同，而由图中可知，左侧电阻丝中的电流为干路电流，右侧容器中的电阻丝中的电流为支路电流，流过两电阻丝的电流不同，通电一段时间后，两个U形管中液面高度的变化不同，无法说明电流通过导体产生的热量与电阻有关，故B错误；
C．若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，应控制电阻大小不变，故右侧透明容器中应接入阻值是5Ω的电阻，此时两容器中的电阻阻值相同，而流过两电阻丝的电流大小不同，故可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故C正确；
D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则应控制两电阻中电流的大小相同，同时使两电阻丝的阻值不同，故右侧透明容器中接入阻值不为5Ω的电阻丝，同时断开右侧阻值为10Ω的电阻丝，与左侧容器中的电阻丝串联即可，不一定非要接入阻值为10Ω的电阻丝，故D错误。
故选C。
3、BD
【详解】
A．依题意得，电水壶的额定功率为800W，电水壶消耗的电能与功率大小和通电时间有关，电热水壶通电时间不知道，电水壶消耗的电能无法求解，故A错误；
B．LED灯标有“9W”字样，说明LED的额定功率为9W，这只LED灯正常工作时，其功率是9W，故B正确；
C．电水壶的额定电压为220V，额定功率为800W，把电水壶接到110V电压下工作，其实际功率小于是800W，故C错误；
D．电功率表示电流做功的快慢，电水壶和LED灯都正常工作时，电热水壶的功率比LED灯的功率大，电流通过电水壶做功更快，故D正确。
故选BD。
4、A
【详解】
由图得，热敏电阻与定值电阻串联，电压表测量热敏电阻的电压，电流表测量电路的电流，室温环境下张宇同学观察到电压表示数在缓慢增大，说明热敏电阻R1增大，依题意得，热敏电阻的阻值随温度降低而增大，说明室温在降低。由串联电路特点得，电路总电阻变大，由得，电路消耗的功率在减小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5、D
【详解】
A．由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路中的电流最大，电路中只有R1，由图乙可知
I1＝0.6A
电源电压为3V，故R1的电阻为
故A正确，不符合题意；
B．当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知
I2＝0.2A，U2＝2V
由欧姆定律，则滑动变阻器的最大阻值
故B正确，不符合题意；
C．电路消耗的最大功率
P大＝UI1＝3V×0.6A＝1.8W
故C正确，不符合题意；
D．R1消耗的最小功率：
P1＝I22R1＝(0.2A)2×5Ω＝0.2W
D不正确，符合题意。
故选D。
6、D
【详解】
A．电功率的单位是瓦特，故A不符合题意；
B．电阻的单位是欧姆，故B不符合题意；
C．电压的单位是伏特，故C不符合题意；
D．电功的单位是焦耳，焦耳还是各种能量的单位，故D符合题意。
故选D。
7、D
【详解】
A．白炽灯灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，电阻为零无法将电能转化为内能，无法放热，故A不符合题意；
B．烤火炉的电阻丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故B不符合题意；
C．保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的。电阻为零无法将电能转化为内能，无法熔断，故C不符合题意；
D．根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线产生的电热为零，便可提高传输效率，故D符合题意。
故选D。
8、B
【详解】
A．试电笔用来检验家庭电路中零、火线的，或者测试物体是否带电，不能测试物体带正电还是负电，故A错误；
B．空气开关跳闸是因为电路总电流过大，原因可能是电路中用电器总功率过大，也可能是短路，故B正确；
C．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故C错误；
D．家庭电路中，一个开关控制多盏照明灯，则照明灯可能是串联的，也可能是并联的，但一般家庭电路中多采用并联接法，故D错误。
故选B。
9、B
【详解】
A．一节新蓄电池的电压约为2V，故A不符合题意；
B．卧室空调的额定功率约为1kW，则其额定电流
故B符合题意；
C．人体感觉舒适的温度约为23摄氏度，故C不符合题意；
D．液晶电视的额定功率约为100W，故D不符合题意。
故选B。
10、B
【详解】
根据图中信息可知，灯泡L和滑动变阻器并联，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是通过灯泡L的电流，电压表测的是灯泡L两端的电压。
D．当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路总电压不变，电阻变大，则干路电流变小，所以根据公式P=UI可知，电路的总功率变小，故D错误；
ABC．由于灯泡L与滑动变阻器并联，灯泡L两端的电压始终等于电源电压（即电压表示数不变），故通过灯泡L的电流不变（即电流表A2示数不变），所以根据公式P=UI可知，灯泡L的功率不变，亮度不变，故AC错误，B正确。
故选B。
二、填空题
1、0.3
【详解】
待机功率约为0.5W，如果每天待机20个小时，一个月（按30天计），因为待机浪费的电能约为
即一个月因为待机浪费的电能约为0.3度。
2、4029.3 0.1kW·h
【详解】
[1]电能表的读数：最后一位是小数，单位kW·h，由图可知，电能表的示数是4029.3kW·h。
[2]电饭锅消耗电能
3、0.5 24~60 16︰9
【详解】
[1]灯L上标有“6V 3W”字样，由得，灯L正常发光时的电流
[2]当开关S接a时，灯泡L与滑动变阻器串联，电阻R1、R2开路，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的铭牌上标有“100Ω 1A”的字样，灯泡L正常工作的电流为0.5A，因此电路最大电流为0.5A，当电路电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，滑动变阻器的电压为
由得，滑动变阻器接入电路中的最小电阻为
电压表的量程为0~15V，当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电压为
由得，灯泡的电阻为
此时电路的电流为
由得，滑动变阻器接入电路中的最大电阻为
所以为了保护电路安全，则滑动变阻器的可调节范围为24~60Ω。
[3]当开关S接b时，滑动变阻器与电阻R1串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器电压。为了电路安全，电路最大电流为0.6A，由得，电路总电阻最小为
滑动变阻器接入电路中的最小电阻为
当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时R1两端电压为
电路中电流最小为
滑动变阻器接入电路的阻值最大，为
滑动变阻器的功率为
由此可见，当滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，滑动变阻器的功率最大，二者阻值相差越大，滑动变阻器的功率越小，所以，当滑动变阻器的阻值为 时，它的功率最大，为
当开关S接c时，滑动变阻器与电阻R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器电压。由上可知，为了电路安全，电路总电阻最大为，滑动变阻器接入电路中的最小电阻为
当滑动变阻器接入电路的阻值为
时，滑动变阻器两端的电压为
此时电路安全，由上可知，当滑动变阻器接入电阻为
时，滑动变阻器的功率最大，为
所以开关S分别接b和c时，滑动变阻器的最大电功率之比为
4、加热
【详解】
[1]当S闭合时电阻R2被短路，电路中电阻较小，电源两端的电压不变，根据可知， 此时电饭锅功率较大，处于加热状态。
[2]电饭锅处于加热状态时，电路中只有R1，电饭锅的功率
开关S断开，电饭锅处于保温状态，此时两电阻串联，因为
可得
电路中的电阻
保温时的功率
该电饭锅的加热功率与保温功率之比
5、6600 0.1 1200 0.5
【详解】
[1]电能表工作时的最大电流为30A，额定电压220V，能够保证同时工作的用电器的最大总功率是
[2]表示的是电路中每消耗的电能电能表转盘转2000转，电能表转盘转动200转消耗的电能
[3]空调工作的时间
空调的电功率
[4]电视机正常工作时的时间
三、计算题
1、（1）40Ω；（2）3.63×10J；（3）92.6%
【详解】
解：（1）由铭牌可知，电热水壶的额定功率为1210W，额定电压为220V，由公式P=UI推导得
所以，电热水壶正常工作时其内部发热电阻的阻值大小
（2）由铭牌可知，该电热水壶注满水后所装水的体积为
V=1L=1×10-3m3
所装水的质量为
m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
则水吸收的热量为
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
（3）5min内电热水壶消耗的电能
W=Pt=1210W×5×60s=3.63×105J
电热水壶的工作效率
答：（1）该电热水壶正常工作时其内部发热电阻的阻值大小为40Ω；
（2）该电热水壶中所装的水被加热到烧开时吸收的热量为3.36×105J；
（3）该电热水壶的工作效率为92.6%。
2、（1）当开关S2闭合，S1断开时，为保温状态；当开关S1、S2都闭合，为加热状态
（2）；（3）
【详解】
解：（1）根据可知，电源电压一定，电阻越大，总功率越小，当开关S1、S2都闭合，只有R1工作，当开关S2闭合，S1断开时，两个电阻串联，总电阻比较大，故总功率比较小，故当开关S2闭合，S1断开时，为保温状态；当开关S1、S2都闭合，为加热状态。
（2）当饮水机处于加热状态时，电路消耗的功率是500W，则电阻R1的阻值为
当饮水机处于保温状态时，电路消耗的功率是100W，总电阻为
则电阻R2的阻值为
R1与R2的比值
（3）饮水机平均每天加热时间为
饮水机每天消耗的电能为
答：（1）当开关S2闭合，S1断开时，为保温状态；当开关S1、S2都闭合，为加热状态。
（2）R1与R2的比值为；
（3）该饮水机每天消耗的电能为。
3、（1）0.2A；（2）1.6W
【详解】
解：（1）由电路图知，两个电阻串联在电路中，电压表测R2两端的电压。闭合开关后，R1两端的电压
U1=U-U2=12V-8V=4V
则电路中的电流，也即通过R1的电流
（2）R2消耗的电功率
P2=U2I=8V×0.2A=1.6W
答：（1）通过R1的电流为0.2A；
（2）R2消耗的电功率为1.6W。
4、（1）2A；（2）40Ω；（3）200V
【详解】
解：（1）低温挡工作时电路中的电流
（2）当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为
根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻R1的阻值
（3）“3000r/(kW h)”表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，电能表转盘转25转消耗的电能
电烤箱的实际功率
根据
可知，电烤箱的实际电压
答：（1）低温挡工作时，电路中的电流是2A；
（2）发热电阻R1的阻值是40Ω；
（3）用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
5、（1）0.1A；（2）242Ω；（3）；（4）56%
【详解】
解：（1）由图乙可知保温状态的功率为
根据得保温状态时电路中的电流
（2）由图乙知的加热功率为，根据得
（3）加热过程电热丝与电机M同时工作，电路的总功率：
电路消耗的总电能：
（4）加热过程中，玉米吸收的热量
加热过程电阻产生的热量
所以电阻给玉米粒加热的效率
答：（1）保温状态时电路中的电流为0.1A；
（2）电阻的阻值为242Ω；
（3）加热过程电路消耗的电能为；
（4）电阻给玉米加热的效率为56%。
四、实验探究
1、 “50Ω 0.5A” 0.75 11.7 4 25 2∶1 B
【详解】
（1）[1]灯泡的额定电压是2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为
变阻器连入电路中的电阻为
他应选规格为50Ω 0.5A的滑动变阻器才能完成实验。
（2）[2]原电路中，电压表串联在电路中，灯与变阻器并联是错误的，电压表与灯并联，变阻器与灯串联，如下图所示：
（3）[3]图丙中，电流表选用0~0.6A的量程，分度值为0.02A，电流大小为0.3A，灯的额定功率
P=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
[4]此时滑动变阻器接入电路的阻值
（4）[5][6]由图丁知，电压表选用0~3V的量程，分度值为0.1V，电压表的示数是2V，电阻两端的电压始终保持2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑=6V-2V=4V
电压表示数为变阻器分得的电压的0.5倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻接入电路中时，定值电阻的最大值为
0.5×50Ω=25Ω
因允许通过变阻器的最大电流为0.5A小于0.6A，故电路中的最大电流为0.5A，由欧姆定律，电路的最小电阻为
由分压原理，变阻器连入电路中电阻为定值电阻阻值为2倍，根据电阻的串联规律
R定小+2R定小=12Ω
可得
R定小=4Ω
更换的定值电阻的阻值范围是4Ω～25Ω。
[7]探究电流跟电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，即定值电阻两端的电压为2V，则滑动变阻器两端的电压保持
6V-2V=4V
不变，两次接入的定值电阻之比为1∶2，根据电压不变时，电流与电阻成反比可知，两次接入定值电阻时的电流之比为2∶1，两次滑动变阻器两端的电压之比是1∶1；由P=UI可知，滑动变阻器的功率之比为2∶1。
（5）[8]方案一中，小灯泡正常发光时的电阻未知，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率。
方案二中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，S接b时测灯和定值电阻的总电压，开关S接“a”“b”各一次，假设调节变阻器的滑片在某一位置，得到两次电压表的示数，两次电压表示数之差等于灯泡两端的电压，不能保证这个差值是2.5V，次数用完了，不能继续实验，不能测定小灯泡的额定电功率。所以，两种方案都不能测出小灯泡的额定功率，故B正确。
2、
【详解】
（1）闭合S2，断开S1，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，此时只有定值电阻接入电路，电源电压
（2）闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，小灯泡和滑动变阻器接入电路的总电阻
（3）保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S2，断开S1，定值电阻和滑动变阻器接入电路的总电阻
滑动变阻器接入电路的电阻
（4）小灯泡正常发光时接入电路的电阻
小灯泡额定功率
3、电阻 电流 高度差 Q=I2Rt
【详解】
（1）[1]由图甲得，容器中的两电阻丝串联，电流相等，两电阻丝的电阻不相等，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系。
（2）[2]由图乙得，右边容器5Ω的电阻丝与5Ω的电阻丝并联后，再与左边容器中5Ω的电阻丝串联，两边容器中的电阻丝电阻大小相等，电流不相等，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电流的关系。
（3）[3]容器中电阻丝放出热量越多，容器中气体受热膨胀程度越大，容器中气压压强越大，U型管两边液面高度差越大，即在该实验中，我们通过观察U形管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少。
（4）[4]英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与导体电阻大小成正比，与通电时间成正比，这个规律叫作焦耳定律，其表达式为。