2022年最新模拟知识分类卷 9 电路、电磁、电能 实验解答题（含答案）
文档属性
| 名称 | 2022年最新模拟知识分类卷 9 电路、电磁、电能 实验解答题（含答案） |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2022-06-01 00:00:00 | ||
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文档简介
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2022年最新模拟知识分类卷 9 电路、电磁、电能 实验解答题（含答案）
一、实验探究题
1．小宁利用一块电压表和阻值已知的电阻R0来测量电阻Rx的阻值，设计了甲电路图进行实验。
（1）图甲中电路使用了两节新干电池，电压表示数为2V，R0=10欧。则小宁算出Rx为5欧，请判断小宁的做法是否正确，并说明理由， 。
（2）干电池用久后电压降低，使Rx测量不准确。于是，小宁又设计了乙电路图进行实验，请将下面实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1，记录电压表示数为U1。
② ，记录电压表示数为U2。
③计算电阻Rx的表达式为：Rx= 。
2．为了“探究电流与电阻的关系”，小明用阻值为5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻，电压恒为15V的电源，滑动变阻器(“60Ω 1.5A”)等器材按电路图甲连接，进行如下实验：
（1）请用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整(要求滑片在最左端时阻值最大)。
（2）小明连接完最后一条导线后发现电流表有示数，电压表无示数，出现上述现象的原因是 。
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为6V，读出并记下电流值；再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，发现电压表的示数大于6V，为正确完成实验，他下一步操作： ，读出并记下电流值。
（4）实验过程中只要控制定值电阻两端的电压不变即可，则完成该实验定值电阻两端设定的电压值取值范围是 。
3．（2022·温州模拟）小明在实验课上利用图甲所示电路测量小灯泡正常工作时的电阻，由于电路连接失误，错将电压表并联在了滑动变阻器两端。小明将4次实验数据绘制成I-U图像，如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为2.6伏，电源电压恒为4伏。
（1）请你将图甲按小明操作的方法将电路连接完整。
（2）整理实验数据时，小明意识到了实验的失误，经思考确认根据现有数据也能求出小灯泡正常工作时的电阻，则电阻为 欧姆。
（3）请你帮小明对图乙进行适当的补充，并画出小灯泡的I-U大致图像。
4．如图所示，研究“电流跟电压、电阻关系”实验时，记录数据如下：
表一
实验次数 电阻R=10Ω
U/V I/A
1 1 0.1
2 2 0.2
3 3 0.3
表二
实验次数 电压表示数=3V
RQ I/A
4 5 0.6
5 10 0.3
6 15 0.2
（1）分析上述数据可以总结出电学量之间的关系式是： ，依次进行表2中第5、6次实验的过程中，滑片应向 滑动。
（2）将R换作额定电压为3.8V的小灯泡，当小灯泡正常工作时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）将R换成螺线管，则当滑片P向A滑动时，它能够吸起大头针的数量将 (填“增加”或“减少)。
5．（2022·定海模拟）兴趣小组同学利用如图所示的电路完成多个电学实验。已知电源电压恒为6伏，实验所用电阻R的阻值分别为5欧、10欧、20欧，滑动变阻器的规格为“30欧2安”。
【实验一】研究电流与电阻的关系。
（1）正确连接电路，在完成5欧电阻的测量后，换上10欧电阻闭合开关，则接下来的操作是
（2）实验中该小组同学获得的数据记如下表：
次数 R1/Ω I/A
① 5 0.4
② 10 0.2
③ 20 0.1
分析数据可以得出的结论是 。
（3）【实验二】伏安法测电阻。为了记录实验数据和计算结果，该小组同学分别设计了下列两张表格，经过组内讨论后一致认为合理规范的是表I。请写出表II设计不合理的原因 。
表（I）
实验次数 压/V 电流/A 电阻/Ω
1
2
3
平均值
表（II）
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω
1
2
3
电阻平均值
（4）利用如图所示的电路还能完成的实验有 。（选填编号）
①研究电流跟电压的关系 ②研究影响电功率大小的因素
③伏安法测电功率 ④研究电流通过导体时产生的热量多少跟哪些素有关
6．（2022·长兴模拟）小明用图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A" ，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各1个，电流表量程0~0.6A、0~3A，电压表量程0~3V、0~15V。
实验次序 R/Ω I/A
1 10 0.59
2 20 0.30
3 30 0.20
4 40 0.15
（1）根据图甲，将图乙所示的实物图连接完整。
（2）小明将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数，此过程小明探究的问题是 ；
（3）为了探究电流与电阻的关系，同学们继续实验，上表 为某同学提交的实验数据。
①该同学用10Ω的电阻换成20Ω的电阻时，应该将滑动变阻器的滑片向 端移动(选填“a”或“b”)。
②老师指出有一组数据不符合实际，不符合实际的实验次序是 ，理由是 。
7．用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图象如图乙所示。
（1）连接电路时，开关应 。
（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 移动； （填左或右）
（3）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（4）当电压表的示数增大时，发现电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要原因是 。
8．（2022·滨江模拟）某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变。
（1）第一小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片、记下电流表示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。该实验中滑动变阻器除了保护电路 以外的另一个作用是 。；为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少 Ω 的滑动变阻器。
（2）第二小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡，正确连接电路，实验步骤及操作都正确。闭合开关后，调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
9．（2022九上·温州模拟）小温同学根据图甲的电路连接器材来探究“导体电阻与长度的定量关系”，电路中m为长50cm粗细均匀的合金丝。实验中，小温多次移动夹片P来改变合金丝接入电路的长度L，然后通过调节滑动变阻器，使每次电流表示数均为0.5A后，记录电压表示数U (期间未更换量程)，从而通过描点连线作出U-L图像如图乙中图线a所示。
（1）在某次测量中，电压表的指针如图丙所示，则读数为U= V。
（2）通过图乙中图线a能否得出结论“导体电阻与长度成正比”，写出你的判断并说明理由 。
（3）现有另一根合金丝n，与m材料相同，长度相同，横截面积未知。将两根合金丝紧贴在一起如图丁所示，采用同样的步骤得到新的U-L图像如图乙中的图线b (电流仍是0.5A)。已知导体电阻与横截面积成反比，则由图分析可得合金丝n的横截面积 (选填 “大于”、“等于”或“小于”)合金丝m的横截面积。
10．（2022·滨江模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V.
（1）用笔面线代替导线，将电路连接完整。
（2）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W.
（3）该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，不再添加其他器材，则还可探究 ，
A．电流与电阻的关系 B．电流与电压的关系
11．（2022·龙泉模拟）小科测定“小灯泡的电功率”实验时，设计电路图如图甲所示，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）根据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
（2）电路正确连接后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，造成这一现象的原因可能是 （选填字母）；
A．电流表断路 B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路
（3）故障排除后，进行实验，根据实验数据描绘出 I-U 图像如图丙，则小灯泡的额定功率是 瓦；
（4）在整理实验数据时，小科发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，当小灯泡两端电压恰好为额定电压 U0时，此时功率为 P0，若某次实验小灯泡两端电压 U1＝0.5U0，则额定功率 P0与实际功率 P1的数值关系为 P0 4P1（选填“＜”或“＝”或“＞”）。
12．（2022·慈溪模拟）小慈要测定标有“2.5V"字样小灯泡的额定功率，选择了一些器材连接成如图所示电路(电源用两节新的干电池)。
（1）同组的小溪发现小慈的电路连接有误，请你在误接的那根导线上打“×"，并另画一根导线，使电路连接正确。
（2）改正错误后，小慈正确操作实验，测量数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
发光情况 明亮 亮 更明亮 较亮 较暗 微光 熄灭 熄灭
电压U/V 2.5 2.1 3.0 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.30 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
①小灯泡的额定功率是 。
②分析实验数据可知：小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是 。(选填字母代号：
A.0Ω B.1Ω C.2Ω D.8.9Ω
13．图甲是“测量小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏。
（1）闭合开关，发现电压表指针反向偏转，原因是 。
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦。
（3）当把小灯泡两端的电压调到额定电压的一半，发现测得的电功率P1不等于其额定功率P额的1/4，请根据图丙判断P1 P额/4（填“大于”、“小于”或“等于”）。
14．小常用图甲所示器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，额定功率约为1.2W。
（1）请用笔画线表示导线，将图甲连接成完整的实验电路。
（2）正确连接电路闭合开关。小常观察到电压表的示数如图乙所示，他应将滑动变阻器的滑片P向 移动，至电压表示数为3.8伏时为止。
（3）实验时小常发现图甲电路无法准确判断电压表指针是否指向3.8伏，为了确保小灯泡电压恰为3.8伏，利用现有器材，小常采用的措施是 。
15．（2022·慈溪模拟）小宁在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源电压为6V，所用小灯泡的额定电压为2.5V，估计小灯泡的额定功率在1W以内。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，接入的电阻变大。）
（2）当滑动变阻器的滑片P移动到某点时，电压表示数如图所示，此时小灯泡两端的电压为 V；小宁多次实验后作出如图所示的I-U图像，当小灯泡正常发光时，其额定功率为 W。（3）小宁发现：小灯泡两端的电压越大，通过小灯泡的电流就越大，小灯泡两端的电压越小，通过小灯泡的电流就越小，所以小灯泡的亮度是由 决定的。
16．（2022·金华模拟）学习了伏安法测电功率后，同学们利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。
【实验过程】
（1）连接电路时，应该保持开关断开，滑动变阻器的滑片置于 (填“A”或“B”)端：
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5伏，此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为 瓦：
（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验：图丙是小金作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是 。
（4）【继续探究】小灯泡的亮度是由实际功率决定的，若将标有220V 40W 灯泡L1和标有220V 60W灯泡L2串联后接到家庭照明电路中，灯泡 更亮。（填“L1”或“L2”）
17．（2022·杭州模拟）小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有：电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图(甲)是小亮同学没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。
（2）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑片P向 端移动(选填“A”或“B" )。
（3）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图(丙)所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
二、解答题
18．随着生活条件的改善，人们更加注意家居环境的美化，如图所示甲是带有水温调节功能的家庭水族箱。该水族箱的鱼缸水温调节器工作原理如图乙所示：其中R1为阻值可调的电热丝，R2为定值电热丝，R2＝400欧，开关S2为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。试问：
（1）如图乙所示可知：当开关S1闭合，S2接b时，电路处于 状态（填“保温”或“加热”）；
（2）当开关S1闭合，S2接a时，若电路消耗功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
（3）当开关S1闭合，S2接a时，调节滑片得到R1的功率随电路中电流变化的图象如图丙所示，求R1接入电阻最大时R1的功率为多少？
19．（2022·温州模拟）我国有雨热同期的气候特点，在众多的河道口处建有水闸门，通过控制进水量或出水重，起到防旱排涝的作用。小明设计了图甲所示的水闸门自动控电路，钢绳一端连接压片， 并压在力敏电阻R上，钢绳另一端绕过滑轮，连在电动机转轴上，利用电动机实现水闸门以2厘米/秒的速度上升或下降，且电动机转动方向受电流方向控制。N' N是连接铁杆(没有连进电路)，使两个可转动的开关能一起运动，刚开始由于重力作用开关连在3和5两个接线柱上，此时电动机正转将水闸门升起，当水闸门在水中深度稳定不变时，滑动变阻器接入电路的阻值为30欧姆，此时通过电磁铁的电流为0.3安。已知水闸门重11吨，厚0.2米，宽5米，高11米。控制电路电压U2=12伏，力敏电阻R随压力变化关系如图乙所示。压片、钢绳、滑轮的重力忽略不计，电磁铁阻值及摩擦阻力不计。
（1）若要使水闸门下降，则开关应连接的接线柱是 。
（2）请计算水闸门深度稳定时，在水中的深度为多少
（3）小华从能量守恒的角度分析，认为若忽略电动机发热等所有的能量损耗，电动机匀速拉动水闸门过程中，电动机消耗的电能就等于水闸门增加的重力势能，你是否同意小华的观点，并解释理由。
20．综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与 （选填“2”或“3”）连接。
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率是 。
（3）弹簧的伸长量ΔL与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？(写出计算过程)。
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将 (填“提升”、“不变”或“下降”).
21．学校项目化学习小组利用实验室的相关器材设计了一个“测力计”模型，可以测量拉力与压力大小，其原理如图甲所示，“测力计”的表盘由电压表改装而成。弹簧形变长度△L与所受力F 的关系如图乙所示，电源电压恒为6伏，R0为10欧，R为均匀电阻丝，长度为40厘米，阻值为 10欧，弹簧处于原长时，滑片P恰好指在R的中点，电压表量程为0-3伏。手柄的重力与弹簧电阻均不计且弹簧的形变量在弹性限度内，对手柄所施加的力均沿着弹簧的轴线方向。手柄受力大小F与电压表的示数U关系如图丙所示。
（1）闭合开关S后，该“测力计”测量压力时，则电路消耗的总功率将 。（选填“变大”、 “不变”或“变小”）
（2）将电压表表盘改装成“测力计”表盘，则“0N”对应的电压表示数U0为多少？
（3）因R0损坏，将其换成阻值为5欧的电阻，请在图丙的坐标系中画出更换电阻后手柄受力大小与电压表示数关系图，并在坐标轴上标出更换电阻后所能测的拉力的最大值。
22．（2022·定海模拟） 2022年北京冬奥会成功举办，向世界展示了中国绿色低碳的发展理念，高科技场馆引人注目。整个冬奥会体现了奥林匹克精神与“绿色”、“环保”的结合。
（1）开幕式上，本届冬奥会的火炬“飞扬”（甲图）采用的是碳纤维材质，燃烧的是氢能源，在奥运史上首次实现了零排放。
①碳纤维是一种力学性能优异的新材料，被誉为材料中的“黑黄金”。碳纤维每平方毫米可以承受3530牛的拉力，问火炬“飞扬”碳维“外衣”能承受的压强为多少帕？
②开幕式的“微火”创意让我们非常惊奇，手持火炬在雪花中心长明不熄，氢燃料流量约为1.2立方米/小时（氢气密度为0.09Kg/m3）。若按照该流量设计，奥运圣火燃烧15个昼夜，共需要消耗氧气多少kg？
（2）赛事期间大量使用氢燃料电池车，以减少污染排放。氢燃料电池工作原理如图乙所示，电池工作时，电子从电极A经外部电路通过电动机M到达电极B，形成电流，此时，通过电动机的电流方向是 。（选填“A→M→B”或“B→M→A”）
（3）国家速滑馆首次选用世界上最先进的制冷技术-二氧化碳跨临界直接制冰系统。应用此技术， 国家速滑馆全冰面模式下每年仅制冰部分就能节省至少2x106度电，若完全燃烧标准煤释放的热能转化为电能的效率为30％，就相当于节约多少千克煤？（标准煤的热值是3x107J/kg)
23．（2022·定海模拟）如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.3kg，加热功率有大小两个档位。设计师最初设计的内部电路有甲、乙两种接法，其中电热丝R1＝55Ω、R2＝44Ω。［水的比热4.2x103J／（Kg·℃）］
（1）使用挂烫机时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与 相连。
（2）高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速 （填物态变化名称）成小水珠，放出热量将衣服熨平，所以使用时要避免烫伤。
（3）水箱最多装水时，将水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量。
（4）乙电路中，熔断器里的保险丝允许通过的最大电流不得小于多少安？
24．（2022·滨江模拟）如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的规格为“24V 40Ω”，R2为滑动变阻器，闭合开关s，调节滑片P的位置，当R1正常工作时，求：
（1） 电路中的电流
（2）R2的阻值
（3） 育苗箱正常工作5min 产生的热量。
25．（2022·慈溪模拟）冬天气温较低，汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，后挡风玻璃上有加热除霜(雾)装置。小科同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示。它由控制电路和工作电路组成，R0为定值电阻，R1、R2设置在后挡风玻璃内，其中R1为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，R2为加热电阻，阻值为0.8Ω，电源电压U1=12V，U2=16V．开关S闭合时，当后挡风玻璃的温度达到40°C，工作电路会自动断开。
（1）根据电路判断，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而 。用久后，电源电压减小，当工作电路自动断开时玻璃温度比设定控制电路值 (选填“高"或“低”)。
（2）将玻璃从0°C加热至40°C，所需的时间是多少？(玻璃质量10kg，玻璃比热容为0.8×103J/ (kg·°C)，不计热量损耗)
（3）不计电磁铁线圈电阻，当线圈中的电流减小到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R0=250Ω，闭合开关，玻璃的温度为10°C和40°C时，控制电路的电功串相差0.02W，则10°C时热敏电阻R1的阻值为多少？
26．（2022·滨江模拟）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上称有“20欧2安”字样。电源电压为7.5伏且不变。闭合开关S，电流表的示数为0.5安。求：
（1）R2接入电路的电阻值
（2）已知电流表量程为0—0.6A、电压表量程为0—3伏，求R1的最大功率。
27．（2022·杭州模拟）电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器。如图是电饭锅的内部电路结构图，已知 电饭锅的部分参数： 额定电压 220V ，R1=88Ω ，保温功率为 88W ，S1为手动开关，S2为双金属片开关(右端固定)。
（1）求电饭锅的加热功率；
（2）求 R2 的阻值；
（3）考虑到能量的有效利用应该选用 (选填“仅 R1”或“R1 和 R2 都”)与铝制内胆(装米饭的部位)紧贴。
28．（2022·杭州模拟）如图是模拟调光灯的电路图。电源电压恒为6V，小灯泡L的额定功率是6W，滑动变阻器R的最大电阻是20Ω，灯丝的电阻随温度的变化而变化。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡正常发光。试求：
（1）小灯泡正常发光时的电流是多少？
（2）当滑动变阻器连入电路中的电阻是5Ω时，电路中的电流是0.6A，此时小灯泡的电阻是多少？（3）当滑动变阻器的滑片P位于b端时，电压表的示数是1V，通电1min，电流通过滑动变阻器所 做的功是多少？
29．白鹭洲公园常有商家摆放充气城堡供小朋友玩耍，如图甲所示。充气城堡需要持续为它充气， 才能正常使用。为实现自动充气某科研小组设计了工作电路如图乙所示。请回答下列问题： .
（1）为达到自动充气的目的，需要在A处添加一个阻值随气压变化的电阻，使得气压低时充气，气压高时停止充气。根据要求选择图丙中的电阻，并说明理由。
（2）当充气城堡的气压低至P0时充气机开始充气，达到1.8 P0时停止充气，如图丁所示。若充气机的功率为200瓦，请计算1小时充气机消耗的电能。
30．（2022·长兴模拟）如图是某饮水器的原理图，它的铭牌如下表所示。饮水器的容器内有密封绝缘的电阻丝R1和热敏电阻R2，只要水面到达如图所示的位置，接触开关S1就会接通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。请回答下列问题：
热水流量 4. 2-5L/分
额定电压 220伏
加热功率 1.1千瓦
开水温度 97-100°C
（1）热水在加热的过程中，继电器开关中电磁铁的右端为 极，为了使继电器开关S2在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，Rx必须选用阻值随温度升高而 的热敏电阻；
（2）R1的电阻为多少？ (不考 虑温度对阻值的影响) ；
（3）已知该饮水器将10L水从20°C加热到100°C时，消耗了1kW·h的电能。求该饮水器在此加热过程中的热效率。[水的比热容 c=4.2×103J/
(kg·°C) ]
31．冬天气温较低，汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，后挡风玻璃上应安装加热除霜(雾)装置。小宁汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示：它由控制电路和受控电路组成，小宁同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示，它由控制电路和工作电路组成，R0为定值电阻，R1、R2设置在后挡风玻璃内，R2为加热电阻，阻值为0.8 欧。R1为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同。电路，U1=12 V，U2=16 V。开关S闭合时，当后挡风玻璃的温度达到40℃，工作电路会自动断开。
（1）根据电路，判断热敏电阻R的阻值与玻璃温度变化的关系为 。电路用久后，电源电压U会减小，工作电路断开时玻璃温度比设定值_ (填“ 高”或“低”)。
（2）将玻璃从0 ℃加热至40℃，所需的时间是多少 [玻璃质量10 kg，玻璃比热容为0.8×103J/(kg.C) ，不计热量损耗]
（3）不计电磁铁线圈电阻和电源电压的衰减，当线圈中的电流达到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R0=250欧，闭合开关，玻璃的温度为10℃和40℃时，控制电路的电功率相差0.02W，则玻璃的温度为10℃时，热敏电阻R1的阻值为多少
32．某校组织学生到滨海新城的某现代化农场开展了研学活动。经过活动后引发同学们的思考。
（1）小科小组在参观了育种室后，他们认为种子在萌发过程中会发生的生理活动有 。(填字 母)
A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用
（2）如果将整个农场可以看成一个生态系统，若如下图为碳循环示意图，其中“→表示碳的流动方向。该生态系统的生产者为图中的 (用字母表示)；写出图中的一条食物链： (用字母和箭头表示)；如果因为某种原因造成图中D生物数量大量减少，则短期内B生物数量将 (填 “增加”或“减少”)。
（3）通过了解晚上给大棚中的植物增加光照可以提高产量，为此小科小组设计了如下“智能光照”装置如上右图所示，补光灯规格皆为“220V 1000W”，滑动变阻器R2最大阻值为100欧，电磁继电器线圈电阻不计，R1为光敏电阻，光强度符号用E表示，国际单位为坎德拉(cd)。实验测得光敏电阻的阻值R1与光强度E间的关系如下表所示。
光强度E/cd 0 5 10 15 20
光敏电阻R1/Ω 50 100 150 200 250
则：导线A、B端连接电路中火线的是 (填 “A"或“B”)端；当外界光照在10cd时，闭合开关S1，同时将滑动变阻器R2从右向左刚移到中点时，电流表示数为0.3A，S2闭合，补光灯亮起如果每天补光照射10小时计算，那每天补光灯消耗电能是 kW·h。
33．（2022·龙泉模拟）婴幼儿不可以吃过热或者是过冷的食物，很多宝爸宝妈会给婴幼儿准备一个恒温调奶器，使食物保持合适的温度。如图是一种恒温调奶器，铭牌如下表。请回答下列问题：
产品名称 XXX 调奶器
容量 1200ml
额定电压 220V
加热功率 660W
保温功率 2W
尺寸 18cm×18cm×26cm
（1）调奶器工作时将电能转化为 能；
（2）调奶器加热状态时的工作电流；
（3）某次热奶过程中，加热 5 分钟，保温
3 分钟，求消耗的总电能。
34．图甲是某款空气炸锅，它可以不用或少用油炸制食品。其原理是利用风扇将电热管产生的“热吹向食物，让食物热起来并带走里面的水分，相当于用高温的“空气”作为介质来“炸”食物。
额定电压 220伏
电源频率 50赫兹
热风功率 1210瓦
冷风功率 110瓦
（1）热空气通过食物表面，使食物中的水迅速 （填物态变化名称），食物变脆，达到与油炸相当的烹饪效果。
（2）该空气炸锅内部电路原理如图乙，相关参数如表。在某次炸制薯条时，热风加热时间为5分钟。求：
①热风加热5分钟消耗的电能。
②电热管R正常工作时的电阻。
（3）马铃薯富含淀粉，在温度超过120℃后会产生丙烯酰胺（化学式：C3H5NO）。丙烯酰胺属于 （选填“有机物”或“无机物”），其碳元素与氢元素的质量比为 。丙烯酰胺具有一定的致癌性，淀粉类食物温度越高、时间越长、水分越少，产生的丙烯酰胺就越多。如果想减少丙烯酰胺的摄入，那就少吃炸烤的淀粉类食物吧。
35．随着生活条件的改善，人们更加重视家居环境的美化，如图甲是带有水温调节功能的家庭水族箱，其工作原理如图乙所示，R1为阻值可调的电热丝，R2为阻值400Ω的定值电热丝，开关S2 为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答：
（1）当开关S1闭合，S2接 (填“a”或“b")时，电路处于保温状态。
（2）当电路处于加热状态时，通电10分钟消耗的电能是多少焦？
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
36．（2022·慈溪模拟）随着我国经济的迅速发展和人们生活水平的不断提高，按摩椅等保健产品越来越受欢迎。小宁爸爸也跟风入手了一台智能按摩椅，按摩椅有两个模式：普通按摩和加热按摩。
产品名称 智能按摩椅 产品名称 智能按摩椅
电动机功率 110W 额定电压 220V
加热功率 740W 工作时间 15min
占地面积 1.6㎡ 产品重量 130kg
（1）只启动按摩功能时电路中的电流是多少？
（2）已知小宁爸爸体重70kg，求他在按摩时按摩椅对地面的压强。
（3）在一次使用过程中，同时开启按摩和加热功能，则整个过程中消耗了多少电能？
37．（2022·金华模拟）随着智能技术的高速发展与广泛应用，智能家电产品已成为家电行业的主要发力点。智能洗碗机、消毒柜、烘烤箱……各色产品琳琅满目，"智能炒菜机" 也在近几年跃上舞台。如图甲所示，为某品牌智能炒菜机，其发热元件为两个电阻，R1=44Ω，R2=121Ω，额定电压为220V。内部电热部分电路可简化为图乙所示。
（1）"智能炒菜机"在烹制食物时，主要利用了电流的 ；
（2）若要使"智能炒菜机"处于低温档，开关S1 (填“断开”或“闭合”)，开关S接 (填“a”或“b”)；
（3）中温档正常工作时，求通过电阻R2消耗的电功率；
（4）高温档正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。
38．某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2，可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低”三种温档的调节，其中低温档的功率为20瓦，电阻R1为1210欧。
（1）要使电路处于高温档，S1应 (填闭合，断开)， S2与 连接。（填a， b）
（2）1千瓦时的电能可供该座圈高温档工作多少小时？
（3）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？
39．（2022九下·温州模拟）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器,其工作原理:加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数,其发热电路如右图所示,R1、R2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,通过旋转可以实现档位的转换。
额定电压 220V
额定最大发热功率 400W
水箱容积 4L
适用面积 40~60m2
（1）小明在开始加热前测得水温为20℃,电热槽内气压为标准大气压,若从加热到沸腾最短时间为3分钟,则该电热槽中水的质量是多少千克 (不计热损失,c水=4.2×103J/(kg℃),结果保留两位小数)
（2）R1的阻值为多少
（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少
答案解析部分
1．【答案】（1）不正确，没有多次测量求均值，存在误差
（2）闭合开关S、S2； (或 )
2．【答案】（1） （2）连接电路时开关没有断开，定值电阻短路。（3）向左移动滑片使电压表示数为6V（4）3V-7.5V
3．【答案】（1）（2）5.20（3）
4．【答案】（1）I=U/R (或U=IR、R=U/I)；B（2）1.14（3）增加
5．【答案】（1）移动滑片使电压表示数保持不变（2）电压不变时，电流跟电阻成反比
（3）运用欧姆定律时，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻、同一状态时所对应的数值。
（4）①③
6．【答案】（1）（2）在电阻不变时，通过导体的电流与电压的关系；（3）b；4；电源电压15V，当定值电阻40Ω，电流0.15A时，滑动变阻器电阻需要达到60Ω才能完成实验，已有滑动变阻器的规格达不到要求。
7．【答案】（1）断开（2）右（3）10（4）小灯泡的电阻会随着温度的升高而变大
8．【答案】（1）控制定值电阻两端电压不变；35（2）0.6
9．【答案】（1）4.5（2）能；根据图线a可知，a为一条通过坐标原点的斜线，则当电流相等时，电阻两端的电压与长度成正比。根据 可知，当电流相等时，电压与电阻成正比。二者比较可知，导体的电阻与长度成正比（3）等于
10．【答案】（1）（2）0.75（3）B
11．【答案】（1） （2）C（3）0.5（4）<
12．【答案】（1）2）0.7W；B
13．【答案】（1）电压表正负接线柱接反了（2）0.8（3）大于
14．【答案】（1）（2）右
（3）将电压表改用小量程接在滑动变阻器的两端，移动滑片P，至电压表示数为2.2伏时为止
15．【答案】（1）（2）2.2；0.5（3）实际功率
16．【答案】（1）B（2）0.6（3）B（4）L1
17．【答案】（1）解：如图所示： （2）B（3）25
18．【答案】（1）加热
（2）开关S1断开、S2接a时，两电阻串联，电路处于保温状态时，
电路的总电阻：；
则R1连入电路的阻值：R1=R-R2=1000Ω-400Ω=600Ω；
（3）当电路处于保温状态且R1接入电阻最大时，电路中的电流最小，由图丙可知，最小电流为：I最小=0.05A，
则此时总功率为：P总=UI最小=220V×0.05A=11W，
此时R2的功率：P2=I最小2R2=（0.05A）2×400Ω=1W，
所以滑动变阻器消耗的电功率：P滑=P总-P2=11W-1W=10W。
19．【答案】（1）“1”和“3”接线柱
（2）当电流l=0.3A时，总电阻；
此时力敏电阻的阻值：R=R总-R变=40Ω-30Ω=10Ω；
由图乙可知，此时力敏电阻受到的压力4.5×104N；
动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2，
则水闸门受到的拉力F=2F'=2×4.5×104N=9×104N；
水闸门的G=mg=11×103Kg×10N/Kg=11×104N；
根据F=G-F浮得到：11×104N-ρ水gV排=9×104N；
ρ水gV排=2×104N；
103kg/m3×10N/kg×（0.2m×5m×h）=2×104N；
解得：h=2m。
（3）解：不符合，因为还有浮力有做功，电能小于重力势能增加量。
20．【答案】（1）3
（2）0.16W
（3）解：电路中的电流最大是0.6A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为R滑=U/I- R0=6V/0.6A-5Ω=5Ω
此时滑动变阻器接入电路的长度为△L=10cm-10cm/25Ω×5Ω=8cm
由图可知此时的拉力为400N
（4）提升
21．【答案】（1）不变
（2）R0=R=10Ω
I= = =0.3A
R’=0.5R=0.5×10Ω=5Ω
U0=IR’=0.3A×5Ω=1.5V
（3）
22．【答案】（1）① 帕
② 立方米/小时 小时
2H2+O2 2H2O
4 32
38.88kg x
x=311.04kg
（2）B→M→A
（3） 度
23．【答案】（1）大地(或地线)
（2）液化
（3）
（4）
24．【答案】（1）当发热电阻正常工作时，通过电路的电流：；
（2）变阻器两端的电压U2=U总-U1=36V-24V=12V；
则变阻器的阻值：。
（3）育苗箱正常工作5min 产生的热量：W2=U2I2t2=24V×0.6A×300s=4320J。
25．【答案】（1）增大；低
（2）解：Q吸=cm△t=0.8×103J/(kg·℃)×10kg×40℃=3.2×105J，W=Q吸=3.2×105J，P= = =320W，t= =1000s
答：将玻璃从0℃加热至40℃，所需的时间是1000s
（3）解：当玻璃温度为40℃时，P1=U1×I=12V×0.025A=0.3W，
当玻璃温度为10℃时，P2=P1+0.02W=0.32W，
R总= = =450Ω，R1=450Ω-250Ω=200Ω
答：10℃时热敏电阻R1的阻值为200Ω。
26．【答案】（1）根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流。
总电阻；
变阻器接入的阻值：R2=R总-R1=15Ω-10Ω=5Ω。
（2）根据图片可知，当电流表的示数达到最大时，变阻器的阻值最小，此时电压表的示数也最小。
因为电流表的量程为0~0.6A，
所以通过R1的最大电流为0.6A，
则R1的最大功率为：P1=I12R=（0.6A）2×10Ω=3.6W。
27．【答案】（1）根据图片可知，当开关S1和S2都闭合时，此时只有R1工作，电阻最小，而电功率最大，为加热档，
则电饭锅的加热功率： 。
（2）据图片可知，当开关S1闭合、S2断开时，两个电阻串联，此时总电阻最大，总功率最小，为高温状态。
总电阻 ；
则R2的阻值为：R2=R总-R1=550Ω-88Ω=462Ω。
（3）R1和R2
28．【答案】（1）解：滑片置于a端时，只有灯泡接入电路，此时灯泡正常发光，
灯泡额定电压等于电源电压，由P＝UI可知，
灯泡正常发光时的电流：IL＝P额/U额＝ ＝1A
（2）解：R总＝ ＝ ＝10Ω
RL＝R总－R滑＝10Ω－5Ω＝5Ω
（3）解：滑动变阻器两端电压：U滑′＝U－UL′＝6V－1V＝5V，
通电t＝1min＝60s电流做功：W＝U′2滑t/R滑总＝ ×60s＝75J
29．【答案】（1）根据乙图和丙图可知，应该选择电阻R1，理由是：当A点接入电阻R1后，气压较低时，总电阻较小，根据可知，此时电流较大，电磁铁磁性较大，吸引衔铁，充气机开始工作；充气到一定程度，气压较大时，电阻变大，根据可知，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，释放衔铁，充气机停止工作，气压降低后恢复工作状态，达到自动充气的目的。
（2）解：由图知，1 小时内充气机工作20分钟。
t=20min=1200s
W=Pt=200W×1200s=240000 J
30．【答案】（1）N；增大
（2）解：R1= = =44Ω
（3）解：ρ= 可得，
水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.01m3＝10kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×106J，
该饮水器加热过程中的热效率：η＝ ×100%＝ ×100%≈93.3%
31．【答案】（1）R1的阻值随玻璃温度的升高面增大
（2）解：Q吸=m△t=0.8×10-3J(kg·°C)\10kg\40°C=3.2×105J，W=Q吸=3.2×105J
P2= =320W
t= =1000s
答：将坡璃从0°C加热至40°C．所需的时间是1000s
（3）解：当玻璃温度为40°C时．P1=U1×I=12 V×0.025 A=0.3 W，当玻璃温度为10°C时，P'=P+0.02 W=0.32 W
R0= =450Ω，R1=450Ω-250Ω=200Ω
答：玻璃的温度为10°C时热敏电阻R1的阻值为200Ω
32．【答案】（1）B
（2）A；A→B→(D) → (E)；增加
（3）B；20
33．【答案】（1）内（或热）
（2）解：I= =3A
（3）解：W1=P1t1=660W×5×60s=198000J
W2=P2t2=2W×3×60s=360J
W=W1+W2=198360J
34．【答案】（1）汽化或蒸发
（2）解：①
②
（3）有机物；36 ： 5
35．【答案】（1）a
（2）解：当开关S1闭合，S2接b时，电路处于加热状态，为电阻R2的简单电路
W=( )t= ×600s=7.26×106J
（3）解：当开关S1闭合，S2接a时，电路处于保温状态，为电阻R1和R2的串联电路
R总= = =1000Ω
R1=R总－R2=1000Ω－400Ω=600Ω
36．【答案】（1）解：
（2）解：
（3）解：
37．【答案】（1）热效应
（2）断开；a
（3）解：P中= = =400W
（4）解：当开关S接b，S1闭合时，两个电阻并联，此时为高温档；
P1= = =1100W
P2= = =400W
P总=P1+P2=1100W+400W=1500W
38．【答案】（1）闭合；a
（2）解：R= =2420Ω，
R2=2420Ω-1210Ω=1210Ω
P高=P1+P2= =80W
t= =12.5h
（3）解：温档时，电路中只有电阻R1工作
P中= =40W
39．【答案】（1）解：加热时间最短时,电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失
由W=Pt和Q吸=cm(t-t0)可得:Pt=cm(t2-t1),
即400×3×60s=4.2×103J/(kg℃)×m×(100℃-20℃),
解得:m=0.21kg
（2）解：电热加湿器在高档时,R2被短路,电路中只接入R1,
由可得：,
解得R1的阻值121Ω，
所以R2也为121Ω
（3）解：当加湿器在低档时,R1与R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和
所以低档时的发热功率:
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2022年最新模拟知识分类卷 9 电路、电磁、电能 实验解答题（含答案）
一、实验探究题
1．小宁利用一块电压表和阻值已知的电阻R0来测量电阻Rx的阻值，设计了甲电路图进行实验。
（1）图甲中电路使用了两节新干电池，电压表示数为2V，R0=10欧。则小宁算出Rx为5欧，请判断小宁的做法是否正确，并说明理由， 。
（2）干电池用久后电压降低，使Rx测量不准确。于是，小宁又设计了乙电路图进行实验，请将下面实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1，记录电压表示数为U1。
② ，记录电压表示数为U2。
③计算电阻Rx的表达式为：Rx= 。
2．为了“探究电流与电阻的关系”，小明用阻值为5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻，电压恒为15V的电源，滑动变阻器(“60Ω 1.5A”)等器材按电路图甲连接，进行如下实验：
（1）请用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整(要求滑片在最左端时阻值最大)。
（2）小明连接完最后一条导线后发现电流表有示数，电压表无示数，出现上述现象的原因是 。
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为6V，读出并记下电流值；再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，发现电压表的示数大于6V，为正确完成实验，他下一步操作： ，读出并记下电流值。
（4）实验过程中只要控制定值电阻两端的电压不变即可，则完成该实验定值电阻两端设定的电压值取值范围是 。
3．（2022·温州模拟）小明在实验课上利用图甲所示电路测量小灯泡正常工作时的电阻，由于电路连接失误，错将电压表并联在了滑动变阻器两端。小明将4次实验数据绘制成I-U图像，如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为2.6伏，电源电压恒为4伏。
（1）请你将图甲按小明操作的方法将电路连接完整。
（2）整理实验数据时，小明意识到了实验的失误，经思考确认根据现有数据也能求出小灯泡正常工作时的电阻，则电阻为 欧姆。
（3）请你帮小明对图乙进行适当的补充，并画出小灯泡的I-U大致图像。
4．如图所示，研究“电流跟电压、电阻关系”实验时，记录数据如下：
表一
实验次数 电阻R=10Ω
U/V I/A
1 1 0.1
2 2 0.2
3 3 0.3
表二
实验次数 电压表示数=3V
RQ I/A
4 5 0.6
5 10 0.3
6 15 0.2
（1）分析上述数据可以总结出电学量之间的关系式是： ，依次进行表2中第5、6次实验的过程中，滑片应向 滑动。
（2）将R换作额定电压为3.8V的小灯泡，当小灯泡正常工作时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）将R换成螺线管，则当滑片P向A滑动时，它能够吸起大头针的数量将 (填“增加”或“减少)。
5．（2022·定海模拟）兴趣小组同学利用如图所示的电路完成多个电学实验。已知电源电压恒为6伏，实验所用电阻R的阻值分别为5欧、10欧、20欧，滑动变阻器的规格为“30欧2安”。
【实验一】研究电流与电阻的关系。
（1）正确连接电路，在完成5欧电阻的测量后，换上10欧电阻闭合开关，则接下来的操作是
（2）实验中该小组同学获得的数据记如下表：
次数 R1/Ω I/A
① 5 0.4
② 10 0.2
③ 20 0.1
分析数据可以得出的结论是 。
（3）【实验二】伏安法测电阻。为了记录实验数据和计算结果，该小组同学分别设计了下列两张表格，经过组内讨论后一致认为合理规范的是表I。请写出表II设计不合理的原因 。
表（I）
实验次数 压/V 电流/A 电阻/Ω
1
2
3
平均值
表（II）
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω
1
2
3
电阻平均值
（4）利用如图所示的电路还能完成的实验有 。（选填编号）
①研究电流跟电压的关系 ②研究影响电功率大小的因素
③伏安法测电功率 ④研究电流通过导体时产生的热量多少跟哪些素有关
6．（2022·长兴模拟）小明用图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A" ，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各1个，电流表量程0~0.6A、0~3A，电压表量程0~3V、0~15V。
实验次序 R/Ω I/A
1 10 0.59
2 20 0.30
3 30 0.20
4 40 0.15
（1）根据图甲，将图乙所示的实物图连接完整。
（2）小明将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数，此过程小明探究的问题是 ；
（3）为了探究电流与电阻的关系，同学们继续实验，上表 为某同学提交的实验数据。
①该同学用10Ω的电阻换成20Ω的电阻时，应该将滑动变阻器的滑片向 端移动(选填“a”或“b”)。
②老师指出有一组数据不符合实际，不符合实际的实验次序是 ，理由是 。
7．用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图象如图乙所示。
（1）连接电路时，开关应 。
（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 移动； （填左或右）
（3）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（4）当电压表的示数增大时，发现电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要原因是 。
8．（2022·滨江模拟）某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变。
（1）第一小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片、记下电流表示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。该实验中滑动变阻器除了保护电路 以外的另一个作用是 。；为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少 Ω 的滑动变阻器。
（2）第二小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡，正确连接电路，实验步骤及操作都正确。闭合开关后，调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
9．（2022九上·温州模拟）小温同学根据图甲的电路连接器材来探究“导体电阻与长度的定量关系”，电路中m为长50cm粗细均匀的合金丝。实验中，小温多次移动夹片P来改变合金丝接入电路的长度L，然后通过调节滑动变阻器，使每次电流表示数均为0.5A后，记录电压表示数U (期间未更换量程)，从而通过描点连线作出U-L图像如图乙中图线a所示。
（1）在某次测量中，电压表的指针如图丙所示，则读数为U= V。
（2）通过图乙中图线a能否得出结论“导体电阻与长度成正比”，写出你的判断并说明理由 。
（3）现有另一根合金丝n，与m材料相同，长度相同，横截面积未知。将两根合金丝紧贴在一起如图丁所示，采用同样的步骤得到新的U-L图像如图乙中的图线b (电流仍是0.5A)。已知导体电阻与横截面积成反比，则由图分析可得合金丝n的横截面积 (选填 “大于”、“等于”或“小于”)合金丝m的横截面积。
10．（2022·滨江模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V.
（1）用笔面线代替导线，将电路连接完整。
（2）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W.
（3）该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，不再添加其他器材，则还可探究 ，
A．电流与电阻的关系 B．电流与电压的关系
11．（2022·龙泉模拟）小科测定“小灯泡的电功率”实验时，设计电路图如图甲所示，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）根据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
（2）电路正确连接后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，造成这一现象的原因可能是 （选填字母）；
A．电流表断路 B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路
（3）故障排除后，进行实验，根据实验数据描绘出 I-U 图像如图丙，则小灯泡的额定功率是 瓦；
（4）在整理实验数据时，小科发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，当小灯泡两端电压恰好为额定电压 U0时，此时功率为 P0，若某次实验小灯泡两端电压 U1＝0.5U0，则额定功率 P0与实际功率 P1的数值关系为 P0 4P1（选填“＜”或“＝”或“＞”）。
12．（2022·慈溪模拟）小慈要测定标有“2.5V"字样小灯泡的额定功率，选择了一些器材连接成如图所示电路(电源用两节新的干电池)。
（1）同组的小溪发现小慈的电路连接有误，请你在误接的那根导线上打“×"，并另画一根导线，使电路连接正确。
（2）改正错误后，小慈正确操作实验，测量数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
发光情况 明亮 亮 更明亮 较亮 较暗 微光 熄灭 熄灭
电压U/V 2.5 2.1 3.0 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.30 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
①小灯泡的额定功率是 。
②分析实验数据可知：小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是 。(选填字母代号：
A.0Ω B.1Ω C.2Ω D.8.9Ω
13．图甲是“测量小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏。
（1）闭合开关，发现电压表指针反向偏转，原因是 。
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦。
（3）当把小灯泡两端的电压调到额定电压的一半，发现测得的电功率P1不等于其额定功率P额的1/4，请根据图丙判断P1 P额/4（填“大于”、“小于”或“等于”）。
14．小常用图甲所示器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，额定功率约为1.2W。
（1）请用笔画线表示导线，将图甲连接成完整的实验电路。
（2）正确连接电路闭合开关。小常观察到电压表的示数如图乙所示，他应将滑动变阻器的滑片P向 移动，至电压表示数为3.8伏时为止。
（3）实验时小常发现图甲电路无法准确判断电压表指针是否指向3.8伏，为了确保小灯泡电压恰为3.8伏，利用现有器材，小常采用的措施是 。
15．（2022·慈溪模拟）小宁在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源电压为6V，所用小灯泡的额定电压为2.5V，估计小灯泡的额定功率在1W以内。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，接入的电阻变大。）
（2）当滑动变阻器的滑片P移动到某点时，电压表示数如图所示，此时小灯泡两端的电压为 V；小宁多次实验后作出如图所示的I-U图像，当小灯泡正常发光时，其额定功率为 W。（3）小宁发现：小灯泡两端的电压越大，通过小灯泡的电流就越大，小灯泡两端的电压越小，通过小灯泡的电流就越小，所以小灯泡的亮度是由 决定的。
16．（2022·金华模拟）学习了伏安法测电功率后，同学们利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。
【实验过程】
（1）连接电路时，应该保持开关断开，滑动变阻器的滑片置于 (填“A”或“B”)端：
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5伏，此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为 瓦：
（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验：图丙是小金作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是 。
（4）【继续探究】小灯泡的亮度是由实际功率决定的，若将标有220V 40W 灯泡L1和标有220V 60W灯泡L2串联后接到家庭照明电路中，灯泡 更亮。（填“L1”或“L2”）
17．（2022·杭州模拟）小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有：电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图(甲)是小亮同学没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。
（2）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑片P向 端移动(选填“A”或“B" )。
（3）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图(丙)所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
二、解答题
18．随着生活条件的改善，人们更加注意家居环境的美化，如图所示甲是带有水温调节功能的家庭水族箱。该水族箱的鱼缸水温调节器工作原理如图乙所示：其中R1为阻值可调的电热丝，R2为定值电热丝，R2＝400欧，开关S2为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。试问：
（1）如图乙所示可知：当开关S1闭合，S2接b时，电路处于 状态（填“保温”或“加热”）；
（2）当开关S1闭合，S2接a时，若电路消耗功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
（3）当开关S1闭合，S2接a时，调节滑片得到R1的功率随电路中电流变化的图象如图丙所示，求R1接入电阻最大时R1的功率为多少？
19．（2022·温州模拟）我国有雨热同期的气候特点，在众多的河道口处建有水闸门，通过控制进水量或出水重，起到防旱排涝的作用。小明设计了图甲所示的水闸门自动控电路，钢绳一端连接压片， 并压在力敏电阻R上，钢绳另一端绕过滑轮，连在电动机转轴上，利用电动机实现水闸门以2厘米/秒的速度上升或下降，且电动机转动方向受电流方向控制。N' N是连接铁杆(没有连进电路)，使两个可转动的开关能一起运动，刚开始由于重力作用开关连在3和5两个接线柱上，此时电动机正转将水闸门升起，当水闸门在水中深度稳定不变时，滑动变阻器接入电路的阻值为30欧姆，此时通过电磁铁的电流为0.3安。已知水闸门重11吨，厚0.2米，宽5米，高11米。控制电路电压U2=12伏，力敏电阻R随压力变化关系如图乙所示。压片、钢绳、滑轮的重力忽略不计，电磁铁阻值及摩擦阻力不计。
（1）若要使水闸门下降，则开关应连接的接线柱是 。
（2）请计算水闸门深度稳定时，在水中的深度为多少
（3）小华从能量守恒的角度分析，认为若忽略电动机发热等所有的能量损耗，电动机匀速拉动水闸门过程中，电动机消耗的电能就等于水闸门增加的重力势能，你是否同意小华的观点，并解释理由。
20．综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与 （选填“2”或“3”）连接。
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率是 。
（3）弹簧的伸长量ΔL与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？(写出计算过程)。
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将 (填“提升”、“不变”或“下降”).
21．学校项目化学习小组利用实验室的相关器材设计了一个“测力计”模型，可以测量拉力与压力大小，其原理如图甲所示，“测力计”的表盘由电压表改装而成。弹簧形变长度△L与所受力F 的关系如图乙所示，电源电压恒为6伏，R0为10欧，R为均匀电阻丝，长度为40厘米，阻值为 10欧，弹簧处于原长时，滑片P恰好指在R的中点，电压表量程为0-3伏。手柄的重力与弹簧电阻均不计且弹簧的形变量在弹性限度内，对手柄所施加的力均沿着弹簧的轴线方向。手柄受力大小F与电压表的示数U关系如图丙所示。
（1）闭合开关S后，该“测力计”测量压力时，则电路消耗的总功率将 。（选填“变大”、 “不变”或“变小”）
（2）将电压表表盘改装成“测力计”表盘，则“0N”对应的电压表示数U0为多少？
（3）因R0损坏，将其换成阻值为5欧的电阻，请在图丙的坐标系中画出更换电阻后手柄受力大小与电压表示数关系图，并在坐标轴上标出更换电阻后所能测的拉力的最大值。
22．（2022·定海模拟） 2022年北京冬奥会成功举办，向世界展示了中国绿色低碳的发展理念，高科技场馆引人注目。整个冬奥会体现了奥林匹克精神与“绿色”、“环保”的结合。
（1）开幕式上，本届冬奥会的火炬“飞扬”（甲图）采用的是碳纤维材质，燃烧的是氢能源，在奥运史上首次实现了零排放。
①碳纤维是一种力学性能优异的新材料，被誉为材料中的“黑黄金”。碳纤维每平方毫米可以承受3530牛的拉力，问火炬“飞扬”碳维“外衣”能承受的压强为多少帕？
②开幕式的“微火”创意让我们非常惊奇，手持火炬在雪花中心长明不熄，氢燃料流量约为1.2立方米/小时（氢气密度为0.09Kg/m3）。若按照该流量设计，奥运圣火燃烧15个昼夜，共需要消耗氧气多少kg？
（2）赛事期间大量使用氢燃料电池车，以减少污染排放。氢燃料电池工作原理如图乙所示，电池工作时，电子从电极A经外部电路通过电动机M到达电极B，形成电流，此时，通过电动机的电流方向是 。（选填“A→M→B”或“B→M→A”）
（3）国家速滑馆首次选用世界上最先进的制冷技术-二氧化碳跨临界直接制冰系统。应用此技术， 国家速滑馆全冰面模式下每年仅制冰部分就能节省至少2x106度电，若完全燃烧标准煤释放的热能转化为电能的效率为30％，就相当于节约多少千克煤？（标准煤的热值是3x107J/kg)
23．（2022·定海模拟）如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.3kg，加热功率有大小两个档位。设计师最初设计的内部电路有甲、乙两种接法，其中电热丝R1＝55Ω、R2＝44Ω。［水的比热4.2x103J／（Kg·℃）］
（1）使用挂烫机时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与 相连。
（2）高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速 （填物态变化名称）成小水珠，放出热量将衣服熨平，所以使用时要避免烫伤。
（3）水箱最多装水时，将水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量。
（4）乙电路中，熔断器里的保险丝允许通过的最大电流不得小于多少安？
24．（2022·滨江模拟）如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的规格为“24V 40Ω”，R2为滑动变阻器，闭合开关s，调节滑片P的位置，当R1正常工作时，求：
（1） 电路中的电流
（2）R2的阻值
（3） 育苗箱正常工作5min 产生的热量。
25．（2022·慈溪模拟）冬天气温较低，汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，后挡风玻璃上有加热除霜(雾)装置。小科同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示。它由控制电路和工作电路组成，R0为定值电阻，R1、R2设置在后挡风玻璃内，其中R1为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，R2为加热电阻，阻值为0.8Ω，电源电压U1=12V，U2=16V．开关S闭合时，当后挡风玻璃的温度达到40°C，工作电路会自动断开。
（1）根据电路判断，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而 。用久后，电源电压减小，当工作电路自动断开时玻璃温度比设定控制电路值 (选填“高"或“低”)。
（2）将玻璃从0°C加热至40°C，所需的时间是多少？(玻璃质量10kg，玻璃比热容为0.8×103J/ (kg·°C)，不计热量损耗)
（3）不计电磁铁线圈电阻，当线圈中的电流减小到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R0=250Ω，闭合开关，玻璃的温度为10°C和40°C时，控制电路的电功串相差0.02W，则10°C时热敏电阻R1的阻值为多少？
26．（2022·滨江模拟）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上称有“20欧2安”字样。电源电压为7.5伏且不变。闭合开关S，电流表的示数为0.5安。求：
（1）R2接入电路的电阻值
（2）已知电流表量程为0—0.6A、电压表量程为0—3伏，求R1的最大功率。
27．（2022·杭州模拟）电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器。如图是电饭锅的内部电路结构图，已知 电饭锅的部分参数： 额定电压 220V ，R1=88Ω ，保温功率为 88W ，S1为手动开关，S2为双金属片开关(右端固定)。
（1）求电饭锅的加热功率；
（2）求 R2 的阻值；
（3）考虑到能量的有效利用应该选用 (选填“仅 R1”或“R1 和 R2 都”)与铝制内胆(装米饭的部位)紧贴。
28．（2022·杭州模拟）如图是模拟调光灯的电路图。电源电压恒为6V，小灯泡L的额定功率是6W，滑动变阻器R的最大电阻是20Ω，灯丝的电阻随温度的变化而变化。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡正常发光。试求：
（1）小灯泡正常发光时的电流是多少？
（2）当滑动变阻器连入电路中的电阻是5Ω时，电路中的电流是0.6A，此时小灯泡的电阻是多少？（3）当滑动变阻器的滑片P位于b端时，电压表的示数是1V，通电1min，电流通过滑动变阻器所 做的功是多少？
29．白鹭洲公园常有商家摆放充气城堡供小朋友玩耍，如图甲所示。充气城堡需要持续为它充气， 才能正常使用。为实现自动充气某科研小组设计了工作电路如图乙所示。请回答下列问题： .
（1）为达到自动充气的目的，需要在A处添加一个阻值随气压变化的电阻，使得气压低时充气，气压高时停止充气。根据要求选择图丙中的电阻，并说明理由。
（2）当充气城堡的气压低至P0时充气机开始充气，达到1.8 P0时停止充气，如图丁所示。若充气机的功率为200瓦，请计算1小时充气机消耗的电能。
30．（2022·长兴模拟）如图是某饮水器的原理图，它的铭牌如下表所示。饮水器的容器内有密封绝缘的电阻丝R1和热敏电阻R2，只要水面到达如图所示的位置，接触开关S1就会接通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。请回答下列问题：
热水流量 4. 2-5L/分
额定电压 220伏
加热功率 1.1千瓦
开水温度 97-100°C
（1）热水在加热的过程中，继电器开关中电磁铁的右端为 极，为了使继电器开关S2在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，Rx必须选用阻值随温度升高而 的热敏电阻；
（2）R1的电阻为多少？ (不考 虑温度对阻值的影响) ；
（3）已知该饮水器将10L水从20°C加热到100°C时，消耗了1kW·h的电能。求该饮水器在此加热过程中的热效率。[水的比热容 c=4.2×103J/
(kg·°C) ]
31．冬天气温较低，汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，后挡风玻璃上应安装加热除霜(雾)装置。小宁汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示：它由控制电路和受控电路组成，小宁同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示，它由控制电路和工作电路组成，R0为定值电阻，R1、R2设置在后挡风玻璃内，R2为加热电阻，阻值为0.8 欧。R1为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同。电路，U1=12 V，U2=16 V。开关S闭合时，当后挡风玻璃的温度达到40℃，工作电路会自动断开。
（1）根据电路，判断热敏电阻R的阻值与玻璃温度变化的关系为 。电路用久后，电源电压U会减小，工作电路断开时玻璃温度比设定值_ (填“ 高”或“低”)。
（2）将玻璃从0 ℃加热至40℃，所需的时间是多少 [玻璃质量10 kg，玻璃比热容为0.8×103J/(kg.C) ，不计热量损耗]
（3）不计电磁铁线圈电阻和电源电压的衰减，当线圈中的电流达到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R0=250欧，闭合开关，玻璃的温度为10℃和40℃时，控制电路的电功率相差0.02W，则玻璃的温度为10℃时，热敏电阻R1的阻值为多少
32．某校组织学生到滨海新城的某现代化农场开展了研学活动。经过活动后引发同学们的思考。
（1）小科小组在参观了育种室后，他们认为种子在萌发过程中会发生的生理活动有 。(填字 母)
A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用
（2）如果将整个农场可以看成一个生态系统，若如下图为碳循环示意图，其中“→表示碳的流动方向。该生态系统的生产者为图中的 (用字母表示)；写出图中的一条食物链： (用字母和箭头表示)；如果因为某种原因造成图中D生物数量大量减少，则短期内B生物数量将 (填 “增加”或“减少”)。
（3）通过了解晚上给大棚中的植物增加光照可以提高产量，为此小科小组设计了如下“智能光照”装置如上右图所示，补光灯规格皆为“220V 1000W”，滑动变阻器R2最大阻值为100欧，电磁继电器线圈电阻不计，R1为光敏电阻，光强度符号用E表示，国际单位为坎德拉(cd)。实验测得光敏电阻的阻值R1与光强度E间的关系如下表所示。
光强度E/cd 0 5 10 15 20
光敏电阻R1/Ω 50 100 150 200 250
则：导线A、B端连接电路中火线的是 (填 “A"或“B”)端；当外界光照在10cd时，闭合开关S1，同时将滑动变阻器R2从右向左刚移到中点时，电流表示数为0.3A，S2闭合，补光灯亮起如果每天补光照射10小时计算，那每天补光灯消耗电能是 kW·h。
33．（2022·龙泉模拟）婴幼儿不可以吃过热或者是过冷的食物，很多宝爸宝妈会给婴幼儿准备一个恒温调奶器，使食物保持合适的温度。如图是一种恒温调奶器，铭牌如下表。请回答下列问题：
产品名称 XXX 调奶器
容量 1200ml
额定电压 220V
加热功率 660W
保温功率 2W
尺寸 18cm×18cm×26cm
（1）调奶器工作时将电能转化为 能；
（2）调奶器加热状态时的工作电流；
（3）某次热奶过程中，加热 5 分钟，保温
3 分钟，求消耗的总电能。
34．图甲是某款空气炸锅，它可以不用或少用油炸制食品。其原理是利用风扇将电热管产生的“热吹向食物，让食物热起来并带走里面的水分，相当于用高温的“空气”作为介质来“炸”食物。
额定电压 220伏
电源频率 50赫兹
热风功率 1210瓦
冷风功率 110瓦
（1）热空气通过食物表面，使食物中的水迅速 （填物态变化名称），食物变脆，达到与油炸相当的烹饪效果。
（2）该空气炸锅内部电路原理如图乙，相关参数如表。在某次炸制薯条时，热风加热时间为5分钟。求：
①热风加热5分钟消耗的电能。
②电热管R正常工作时的电阻。
（3）马铃薯富含淀粉，在温度超过120℃后会产生丙烯酰胺（化学式：C3H5NO）。丙烯酰胺属于 （选填“有机物”或“无机物”），其碳元素与氢元素的质量比为 。丙烯酰胺具有一定的致癌性，淀粉类食物温度越高、时间越长、水分越少，产生的丙烯酰胺就越多。如果想减少丙烯酰胺的摄入，那就少吃炸烤的淀粉类食物吧。
35．随着生活条件的改善，人们更加重视家居环境的美化，如图甲是带有水温调节功能的家庭水族箱，其工作原理如图乙所示，R1为阻值可调的电热丝，R2为阻值400Ω的定值电热丝，开关S2 为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答：
（1）当开关S1闭合，S2接 (填“a”或“b")时，电路处于保温状态。
（2）当电路处于加热状态时，通电10分钟消耗的电能是多少焦？
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
36．（2022·慈溪模拟）随着我国经济的迅速发展和人们生活水平的不断提高，按摩椅等保健产品越来越受欢迎。小宁爸爸也跟风入手了一台智能按摩椅，按摩椅有两个模式：普通按摩和加热按摩。
产品名称 智能按摩椅 产品名称 智能按摩椅
电动机功率 110W 额定电压 220V
加热功率 740W 工作时间 15min
占地面积 1.6㎡ 产品重量 130kg
（1）只启动按摩功能时电路中的电流是多少？
（2）已知小宁爸爸体重70kg，求他在按摩时按摩椅对地面的压强。
（3）在一次使用过程中，同时开启按摩和加热功能，则整个过程中消耗了多少电能？
37．（2022·金华模拟）随着智能技术的高速发展与广泛应用，智能家电产品已成为家电行业的主要发力点。智能洗碗机、消毒柜、烘烤箱……各色产品琳琅满目，"智能炒菜机" 也在近几年跃上舞台。如图甲所示，为某品牌智能炒菜机，其发热元件为两个电阻，R1=44Ω，R2=121Ω，额定电压为220V。内部电热部分电路可简化为图乙所示。
（1）"智能炒菜机"在烹制食物时，主要利用了电流的 ；
（2）若要使"智能炒菜机"处于低温档，开关S1 (填“断开”或“闭合”)，开关S接 (填“a”或“b”)；
（3）中温档正常工作时，求通过电阻R2消耗的电功率；
（4）高温档正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。
38．某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2，可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低”三种温档的调节，其中低温档的功率为20瓦，电阻R1为1210欧。
（1）要使电路处于高温档，S1应 (填闭合，断开)， S2与 连接。（填a， b）
（2）1千瓦时的电能可供该座圈高温档工作多少小时？
（3）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？
39．（2022九下·温州模拟）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器,其工作原理:加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数,其发热电路如右图所示,R1、R2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,通过旋转可以实现档位的转换。
额定电压 220V
额定最大发热功率 400W
水箱容积 4L
适用面积 40~60m2
（1）小明在开始加热前测得水温为20℃,电热槽内气压为标准大气压,若从加热到沸腾最短时间为3分钟,则该电热槽中水的质量是多少千克 (不计热损失,c水=4.2×103J/(kg℃),结果保留两位小数)
（2）R1的阻值为多少
（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少
答案解析部分
1．【答案】（1）不正确，没有多次测量求均值，存在误差
（2）闭合开关S、S2； (或 )
2．【答案】（1） （2）连接电路时开关没有断开，定值电阻短路。（3）向左移动滑片使电压表示数为6V（4）3V-7.5V
3．【答案】（1）（2）5.20（3）
4．【答案】（1）I=U/R (或U=IR、R=U/I)；B（2）1.14（3）增加
5．【答案】（1）移动滑片使电压表示数保持不变（2）电压不变时，电流跟电阻成反比
（3）运用欧姆定律时，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻、同一状态时所对应的数值。
（4）①③
6．【答案】（1）（2）在电阻不变时，通过导体的电流与电压的关系；（3）b；4；电源电压15V，当定值电阻40Ω，电流0.15A时，滑动变阻器电阻需要达到60Ω才能完成实验，已有滑动变阻器的规格达不到要求。
7．【答案】（1）断开（2）右（3）10（4）小灯泡的电阻会随着温度的升高而变大
8．【答案】（1）控制定值电阻两端电压不变；35（2）0.6
9．【答案】（1）4.5（2）能；根据图线a可知，a为一条通过坐标原点的斜线，则当电流相等时，电阻两端的电压与长度成正比。根据 可知，当电流相等时，电压与电阻成正比。二者比较可知，导体的电阻与长度成正比（3）等于
10．【答案】（1）（2）0.75（3）B
11．【答案】（1） （2）C（3）0.5（4）<
12．【答案】（1）2）0.7W；B
13．【答案】（1）电压表正负接线柱接反了（2）0.8（3）大于
14．【答案】（1）（2）右
（3）将电压表改用小量程接在滑动变阻器的两端，移动滑片P，至电压表示数为2.2伏时为止
15．【答案】（1）（2）2.2；0.5（3）实际功率
16．【答案】（1）B（2）0.6（3）B（4）L1
17．【答案】（1）解：如图所示： （2）B（3）25
18．【答案】（1）加热
（2）开关S1断开、S2接a时，两电阻串联，电路处于保温状态时，
电路的总电阻：；
则R1连入电路的阻值：R1=R-R2=1000Ω-400Ω=600Ω；
（3）当电路处于保温状态且R1接入电阻最大时，电路中的电流最小，由图丙可知，最小电流为：I最小=0.05A，
则此时总功率为：P总=UI最小=220V×0.05A=11W，
此时R2的功率：P2=I最小2R2=（0.05A）2×400Ω=1W，
所以滑动变阻器消耗的电功率：P滑=P总-P2=11W-1W=10W。
19．【答案】（1）“1”和“3”接线柱
（2）当电流l=0.3A时，总电阻；
此时力敏电阻的阻值：R=R总-R变=40Ω-30Ω=10Ω；
由图乙可知，此时力敏电阻受到的压力4.5×104N；
动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2，
则水闸门受到的拉力F=2F'=2×4.5×104N=9×104N；
水闸门的G=mg=11×103Kg×10N/Kg=11×104N；
根据F=G-F浮得到：11×104N-ρ水gV排=9×104N；
ρ水gV排=2×104N；
103kg/m3×10N/kg×（0.2m×5m×h）=2×104N；
解得：h=2m。
（3）解：不符合，因为还有浮力有做功，电能小于重力势能增加量。
20．【答案】（1）3
（2）0.16W
（3）解：电路中的电流最大是0.6A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为R滑=U/I- R0=6V/0.6A-5Ω=5Ω
此时滑动变阻器接入电路的长度为△L=10cm-10cm/25Ω×5Ω=8cm
由图可知此时的拉力为400N
（4）提升
21．【答案】（1）不变
（2）R0=R=10Ω
I= = =0.3A
R’=0.5R=0.5×10Ω=5Ω
U0=IR’=0.3A×5Ω=1.5V
（3）
22．【答案】（1）① 帕
② 立方米/小时 小时
2H2+O2 2H2O
4 32
38.88kg x
x=311.04kg
（2）B→M→A
（3） 度
23．【答案】（1）大地(或地线)
（2）液化
（3）
（4）
24．【答案】（1）当发热电阻正常工作时，通过电路的电流：；
（2）变阻器两端的电压U2=U总-U1=36V-24V=12V；
则变阻器的阻值：。
（3）育苗箱正常工作5min 产生的热量：W2=U2I2t2=24V×0.6A×300s=4320J。
25．【答案】（1）增大；低
（2）解：Q吸=cm△t=0.8×103J/(kg·℃)×10kg×40℃=3.2×105J，W=Q吸=3.2×105J，P= = =320W，t= =1000s
答：将玻璃从0℃加热至40℃，所需的时间是1000s
（3）解：当玻璃温度为40℃时，P1=U1×I=12V×0.025A=0.3W，
当玻璃温度为10℃时，P2=P1+0.02W=0.32W，
R总= = =450Ω，R1=450Ω-250Ω=200Ω
答：10℃时热敏电阻R1的阻值为200Ω。
26．【答案】（1）根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流。
总电阻；
变阻器接入的阻值：R2=R总-R1=15Ω-10Ω=5Ω。
（2）根据图片可知，当电流表的示数达到最大时，变阻器的阻值最小，此时电压表的示数也最小。
因为电流表的量程为0~0.6A，
所以通过R1的最大电流为0.6A，
则R1的最大功率为：P1=I12R=（0.6A）2×10Ω=3.6W。
27．【答案】（1）根据图片可知，当开关S1和S2都闭合时，此时只有R1工作，电阻最小，而电功率最大，为加热档，
则电饭锅的加热功率： 。
（2）据图片可知，当开关S1闭合、S2断开时，两个电阻串联，此时总电阻最大，总功率最小，为高温状态。
总电阻 ；
则R2的阻值为：R2=R总-R1=550Ω-88Ω=462Ω。
（3）R1和R2
28．【答案】（1）解：滑片置于a端时，只有灯泡接入电路，此时灯泡正常发光，
灯泡额定电压等于电源电压，由P＝UI可知，
灯泡正常发光时的电流：IL＝P额/U额＝ ＝1A
（2）解：R总＝ ＝ ＝10Ω
RL＝R总－R滑＝10Ω－5Ω＝5Ω
（3）解：滑动变阻器两端电压：U滑′＝U－UL′＝6V－1V＝5V，
通电t＝1min＝60s电流做功：W＝U′2滑t/R滑总＝ ×60s＝75J
29．【答案】（1）根据乙图和丙图可知，应该选择电阻R1，理由是：当A点接入电阻R1后，气压较低时，总电阻较小，根据可知，此时电流较大，电磁铁磁性较大，吸引衔铁，充气机开始工作；充气到一定程度，气压较大时，电阻变大，根据可知，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，释放衔铁，充气机停止工作，气压降低后恢复工作状态，达到自动充气的目的。
（2）解：由图知，1 小时内充气机工作20分钟。
t=20min=1200s
W=Pt=200W×1200s=240000 J
30．【答案】（1）N；增大
（2）解：R1= = =44Ω
（3）解：ρ= 可得，
水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.01m3＝10kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×106J，
该饮水器加热过程中的热效率：η＝ ×100%＝ ×100%≈93.3%
31．【答案】（1）R1的阻值随玻璃温度的升高面增大
（2）解：Q吸=m△t=0.8×10-3J(kg·°C)\10kg\40°C=3.2×105J，W=Q吸=3.2×105J
P2= =320W
t= =1000s
答：将坡璃从0°C加热至40°C．所需的时间是1000s
（3）解：当玻璃温度为40°C时．P1=U1×I=12 V×0.025 A=0.3 W，当玻璃温度为10°C时，P'=P+0.02 W=0.32 W
R0= =450Ω，R1=450Ω-250Ω=200Ω
答：玻璃的温度为10°C时热敏电阻R1的阻值为200Ω
32．【答案】（1）B
（2）A；A→B→(D) → (E)；增加
（3）B；20
33．【答案】（1）内（或热）
（2）解：I= =3A
（3）解：W1=P1t1=660W×5×60s=198000J
W2=P2t2=2W×3×60s=360J
W=W1+W2=198360J
34．【答案】（1）汽化或蒸发
（2）解：①
②
（3）有机物；36 ： 5
35．【答案】（1）a
（2）解：当开关S1闭合，S2接b时，电路处于加热状态，为电阻R2的简单电路
W=( )t= ×600s=7.26×106J
（3）解：当开关S1闭合，S2接a时，电路处于保温状态，为电阻R1和R2的串联电路
R总= = =1000Ω
R1=R总－R2=1000Ω－400Ω=600Ω
36．【答案】（1）解：
（2）解：
（3）解：
37．【答案】（1）热效应
（2）断开；a
（3）解：P中= = =400W
（4）解：当开关S接b，S1闭合时，两个电阻并联，此时为高温档；
P1= = =1100W
P2= = =400W
P总=P1+P2=1100W+400W=1500W
38．【答案】（1）闭合；a
（2）解：R= =2420Ω，
R2=2420Ω-1210Ω=1210Ω
P高=P1+P2= =80W
t= =12.5h
（3）解：温档时，电路中只有电阻R1工作
P中= =40W
39．【答案】（1）解：加热时间最短时,电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失
由W=Pt和Q吸=cm(t-t0)可得:Pt=cm(t2-t1),
即400×3×60s=4.2×103J/(kg℃)×m×(100℃-20℃),
解得:m=0.21kg
（2）解：电热加湿器在高档时,R2被短路,电路中只接入R1,
由可得：,
解得R1的阻值121Ω，
所以R2也为121Ω
（3）解：当加湿器在低档时,R1与R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和
所以低档时的发热功率:
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