2022年科学中考真题分类汇编09：电学
一、单选题
1．（2022·杭州）甲、乙为两个独立的房间，当闭合甲房间的开关时，只有乙房间电铃响：当闭合乙房间开关时，只有甲房间电铃响。符合此要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022·台州）某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是（ ）
A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大
C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小
3．（2022·台州）如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（ ）
A．AB B．CD C．BD D．AD
4．（2022·台州）某次实验时，电表的接线和指针的位置如图所示，其示数为（ ）
A．2.50伏 B．12.5伏 C．2.50安 D．12.5安
5．（2022·湖州）要测未知电阻R的阻值，现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图，并据图连接电路，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示，则R的阻值为（ ）
A．5欧姆 B．10欧姆 C．15欧姆 D．20欧姆
6．（2022·宁波）核酸检测采样时使用的“采样拭子”，其顶端是如图所示的植绒拭子，安全、无毒。有一种植绒方式是：植绒机产生数万伏的高压静电，通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷，然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂，移动喷头靠近被植绒物体，绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面，呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识，下列描述不合理的是（ ）
A．喷头中的绒毛带上负电荷，是由于绒毛得到了电子
B．以移动的喷头为参照物，被植绒物体是运动的
C．绒毛能在高压静电作用下运动，是由于能量可以创生
D．绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于力能改变物体的运动状态
7．（2022·绍兴）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022·金华）某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”。下列简化电路中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2022·舟山）导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是（ ）
A．电流 B．电阻 C．电压 D．电功
10．（2022·丽水）某油烟机具有排气和照明的功能，这两种功能既可单独、也可同时使用。下列电路符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、填空题
11．（2022·宁波）盛夏，室外温度达36℃，小宁将客厅空调的设定温度设置为28℃，发现空调正常工作时的工作周期：工作10min后会停止工作， 5min后再重新工作……周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制冷额定功率为2000W.
（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为 J
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会 填“大于”“等于”或“小于”) 10min。
12．（2022·温州）为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
（1）该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关是 。
（2）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到 作用。
（3）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向 移动。
13．（2022·金华）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I-U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。
回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
三、实验探究题
14．（2022·杭州）小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上，通过调节滑动变阻器R，先后完成了四次实验，测得的电压和电流值如表所示。回答问题：
（1）根据实验要求，用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。
（2）第3次实验时，电流表示数如图乙所示，此时电流为 安。
（3）根据表中数据，在实验过程中，滑动变阻器R，滑片移动的方向是 （选填“A→B”或“B→A”)。
试验次数 U(伏) I(安)
1 0.6 0.12
2 0.8 0.16
3 1.2 待填
4 1.8 0.36
15．（2022·台州）某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中 的散失。
（2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化△T和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验，可以得出结论： 。
（3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A 02 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温度△T/℃ 0.4 0.9 2.5 3.6
请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
16．（2022·宁波）小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实
验时电流表指针位置如图乙所示)：
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 0.37
（1）该小灯泡的额定功率为 W。
（2）用描点法(实验数据对应的点用“×”表示)在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线。
（3）小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是 。
17．（2022·温州）某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后，重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
（1）图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为 安。
（2）分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是 欧。（结果保留一位小数）
（3）小组同学讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值，并说明理由。
18．（2022·绍兴）在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)
（2）实验中滑动变阻器的作用是 。
（3）实验开始时，调节电阻箱使接人阻值为5欧，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为 伏。
（4）小敏多次改变电阻箱的接人阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围为 。
19．（2022·金华）研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池，滑动变阻器（10Ω，1A），电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干（所有器材均完好）。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示，检查后发现有一根导线连接错误。
（1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是 ；
（2）找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确；
（3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是 ；
（4）【问题讨论】为确保电路安全，并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验，定值电阻两端电压最大不能超过 V。
20．（2022·舟山）小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”。小舟探究过程如下
记录表
次数 电阻/Ω 电流/A
1 5 0.30
2 10 0.20
3 20 0.12
[实验步骤]
I.根据设计的方案将阻值为5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动交阻器的滑片，观察并记录相关数据；
II.换用阻值为10欧、20欧的电阻，重复上述过程。
（1）请你用笔画线代替导线，将电压表接入图甲电路中。
（2）[得出结论]小舟对记录的数据进行处理，并绘制成图乙，据此得出的结论是 。
（3）[交流反思]小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如丙，请你帮他分析原因： 。
21．（2022·丽水）为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。
实验次数 一 二 三
电压/V 1.0 1.5 2.0
电流/A 0.2 0.3 0.4
（1）如图甲，若滑片P向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与 相连(填字母)；
（2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是 。
（3）小科排除故障后，通过实验获得数据如表，分析数据可得出结论是 。
（4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U一I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有 。
四、解答题
22．（2022·杭州）密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟。
（1）该取暖器消耗的电能为多少焦耳？
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高了多少摄氏度？[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
23．（2022·台州）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 ，此时处于 档工作状态。
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
（3）按图乙电路制作的眼风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作6000秒，暖风机所消耗的电能是多少？
24．（2022·湖州）我国现在倡导绿色、环保、低碳的生产和生活方式。湖州长兴弁山风力发电场是浙江省首个低风速区域风电项目，已并网发电，一年可发电约5000万千瓦时。
（1）下列装置可以演示风力发电机原理的是 （选填“A”或“B”）。
（2）已知火力发电时，发1度电需煤400克，弁山风力发电场的投入使用，每年可节省煤约多少吨？
（3）现代人居家装修普遍采用无主灯风格，如图所示。小明家今年装修新房，家庭电路中总共安装了20只规格为“220V 10W”的灯泡，若这20只灯泡全部正常工作（其他用电器不工作），求家庭电路中的总电流。
25．（2022·宁波）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N， 它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数Ⅰ随R变化的曲线。由上述信息可知：
（1）电源电压U为 Ⅴ。
（2）RMN为 Ω。
（3）图乙中曲线 (填“A”或“B”)是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。
（4）老师告诉小宁，暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R0(R0值已知)，另一个阻值未知，假设为Rx。求Rx的值。(用R0、RMN表示)
26．（2022·温州）小设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路，能实现“煮饭时保持高温快煮，快煮后自动保温”。
〖电路简介〗
工作电路：S1为电源开关；S2为定时器开关，其闭合后自动开始计时，计时结束后自动断开，不再闭合；R1为可调电阻；R2为电饭堡内的电热丝。
控制电路：电磁继电器A和B完全相同，Ra和Rb是分别安装在电饭堡内的热敏电阻，它们的阻值随温度的变化如图乙所示，当温度达到120℃时，La就吸引弹性衔铁使Sa断开，当温度降到110℃时，La释放弹性衔铁使Sa闭合。
〖快煮模式〗闭合开关S、S1、S2，电饭煲进入快煮模式直至定时开关S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在110℃～120℃，工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换，其功率随时间变化如图丙所示。
〖保温模式〗开关S2断开后，电饭煲进入保温模式，最后温度维持在60℃~80℃。
（1）由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为 分钟。
（2）若R1接入电路的阻值为840欧，R2阻值为40欧，工作电路电源电压为220伏，则电饭煲完成一次快煮，电热R2消耗的电能为多少焦？
（3）请结合图甲、乙说明开关S2断开后，电饭煲实现自动保温的工作原理。
27．（2022·绍兴）图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当钢体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合。R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用。发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是 （选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，V档时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是 。
（4）已知电火锅Ⅳ档加热功率为1000瓦。若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。
28．（2022·金华）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。
完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
29．（2022·舟山）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器。如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖器
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作档位 三档
（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易 的液体，接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高， 变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
（2）取暖器有高、中、低三档，小舟选择中档在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律：取暖器工作85分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中档使用时，取暖器每小时消耗多少电能
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障，接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a~i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是 。
30．（2022·丽水）空气炸锅是种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅；其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示，其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/W 80
发热管额定功率/W 1320
额定电压/V 220
食品加热时间
薯条/分 12~15
鸡翅/分 18~20
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，哪个符合题目描述的要求，哪个就是正确选项。
【解答】A.两个电铃并联，闭合甲的开关，乙的电铃响；闭合乙的开关，甲的电铃响，故A符合题意；
B.两个电铃并联，甲的开关在干路上，则只有甲和乙的开关都闭合时，甲的电铃才会响，故B不合题意；
C.乙的电铃在干路上，当闭合乙的开关时，甲和乙的电铃都响，故C不合题意；
D.无论闭合哪个开关，两个电铃都响，故D不合题意。
故选A。
2．【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯泡的亮度与它的实际电流大小有关，据此结合欧姆定律和电功率的公式分析判断。
【解答】电源电压由电池的节数决定，故A错误；
根据图片可知，铅笔芯与灯泡串联。加热铅笔芯时，灯泡亮度增大，说明通过灯泡的电流变大，故C正确；
通过电路的电流变大，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时铅笔芯的电阻变小了，故B错误；
当电流增大时，灯丝的温度升高，它的电阻增大，根据P=I2R可知，灯泡的功率变大，故D错误。
故选C。
3．【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据滑动变阻器的使用方法判断。
【解答】当滑动变阻器的滑片P向右移动时，PB之间的电阻丝长度变小，即电阻变小，而PA之间的电阻丝长度变大，即电阻变大，因此应该将左下角的A接入，然后再从上面任选一个接线柱即可，即选CA或BA。
故选D。
4．【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】根据图片确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出电压表的示数。
【解答】根据图片可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为：2V+0.1V×5=2.5V。
故选A。
5．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先读出两个电流表的示数，然后根据甲图确定电路的串并联关系，然后结合欧姆定律完成计算即可。
【解答】根据图甲可知，定值电阻R0与Rx并联，电流表A1测R0的电流，A2测总电流。
根据图乙可知，电流表A1选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；
电流表A2选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
则通过Rx的电流：Ix=I总-I1=0.3A-0.1A=0.2A；
电源电压为：U总=U0=Ux=I0R0=0.1A×20Ω=2V；
则待测电阻。
故选B。
6．【答案】C
【知识点】参照物及其选择；力与运动的关系；摩擦起电
【解析】【分析】（1）得到电子后，负电荷数大于正电荷数，则物体带负电；失去电子后，负电荷数小于正电荷数，则物体带正电。
（2）如果物体相对参照物的位置发生改变，那么它是运动的；否则，它是静止的；
（3）根据能量转化和转移定律判断；
（4）根据力与运动的关系判断。
【解答】A.喷头中的绒毛带上负电荷，是由于绒毛得到了电子，故A正确不合题意；
B.以移动的喷头为参照物，被植绒物体相对喷头的位置不断改变，因此它是运动的，故B正确不合题意；
C.能量不能产生也不会消灭，它只会从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式，而总量保持不变，故C错误符合题意；
D.绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于力能改变物体的运动状态，故D正确不合题意。
故选C。
7．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】对各个图片中的电路图进行分析，根据欧姆定律和串并联电路的特点，分析电表的示数与质量的变化是否成正比即可。
【解答】由图可知，物体的质量越大，重力越大，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大。
A.图A中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电压表的示数：，由数学知识可知，UV与R不成正比，故A错误；
B.图B中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R上端的电压，因为电压表内阻很大，在电路中相当于开路，因此滑片移动的过程中，电路中的总电阻不变，电路中的电流不变，因此电压表的示数：UV=IR接入，由数学知识可知，UV与R接入成正比，故B正确；
CD.图CD中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路的电流，电流表的示数：，由数学知识可知，I与R不成正比，故C、D错误。
故选B。
8．【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】①用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
②在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此分析判断即可。
【解答】①根据题目描述可知，彩灯工作时，电动机不一定工作；彩灯损坏时，应该对电动机没有影响，即二者不相互影响，为并联；
②根据“不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃””可在，投币开关应该能够控制彩灯和电动机，即它在干路上；
③根据“用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃””可知，感应开关应该只能控制电动机，二者串联在同一支路上，如下图所示：
故选B。
9．【答案】C
【知识点】电压
【解析】【分析】根据电流产生的条件分析。
【解答】电流产生的条件：①有电源；②有通路。而电源是提供电压的装置，而电压是使电子定向移动形成电流的原因，则高度差表示的是电压，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
10．【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】用电器相互影响为串联，不相互影响为并联，据此分析判断。
【解答】（1）根据题意可知，电动机和灯泡不相互影响，二者为并联；
（2）它们都能单独工作，即每个支路上有一个开关单独控制它们；
（3）为了用电安全，开关必须接在火线上，如下图所示：
故选C。
11．【答案】（1）1.2×106
（2）小于
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算出空调消耗的电能；
（2）门窗的保温性能越好，热量的散失越慢，则工作时间应该越短，据此分析解答。
【解答】（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能：W=Pt=2000W×（60s×10）=1.2×106J；
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会小于10min。
12．【答案】（1）S和S2
（2）大气压
（3）左
【知识点】大气压强的存在；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】（1）根据图乙分析哪个开关能够控制抽气机即可；
（2）根据大气压强的知识解答；
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可。
【解答】（1）根据图乙可知，当闭合开关S和S2时，抽气机的电路接通，它能够开始工作。
（2）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到大气压作用。
（3）电热丝的温度由它单位时间内产生的热量决定，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，要降低电热丝的温度，需要减小通过电路的电流，即增大滑动变阻器的阻值，因此滑片应向左移动。
13．【答案】（1）3.8
（2）变小
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）当灯泡的实际电压等于额定电压时，灯泡才能正常发光。
（2）根据滑片的移动方向确定电流变化，然后根据图乙确定对应的电压，最后求出比值进行比较即可。
【解答】（1）灯泡的额定电压为3.8V，则：当电压表示数为3.8V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）当变阻器的滑片向左移动时，它的阻值减小，根据R总=RL+R变可知，总电阻变小，而总电流变大。当通过灯泡的电流变大时，灯泡两端的电压增大。根据图乙可知，当灯泡电压为1V时，电流约为0.2A；当电压为当灯泡电压为2V时，电流约为0.3A；当电压为3V时，电流约为0.33A。分别计算出三组对应的电流表和电压表的比值可知，这个比值变小了。
14．【答案】（1）如图所示
（2）0.24
（3）B→A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据电压表的使用方法解答；
（2）根据图乙确定电流表选用的量程和分度值，然后根据指针位置读出电流表的示数。
（3）根据表格数据分析电流表的示数变化规律，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化，最终确定滑片的移动方向。
【解答】（1）在测电阻的实验中，电压表应该与待测电阻并联。由于电源电压为3V，所以电压表选择量程0·3V，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.24A。
（3）根据表格可知，电流表的示数逐渐增大，则滑动变阻器的阻值逐渐减小，那么滑片移动的方向是：从B→A。
15．【答案】（1）热量
（2）当电流和通电时间一定时，电阻丝产生的热量与电阻成正比
（3）1.6
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）在实验过程中，如果玻璃盒的保温性能不好，那么会有大量的热量散失，就会使温度计的示数产生较大变化，从而产生较大的实验误差；
（2）根据Q=cm△t可知，当水的质量不变时，吸收的热量与升高的温度成正比。根据图乙可知，水升高的温度与电阻成正比。比较可知，电阻丝产生的热量应该与电阻成正比，据此根据控制变量法的要求描述结论。
（3）根据表格分析升高的温度与电流大小的数量关系，然后对空白处的温度进行计算即可。
【解答】（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量散失。
（2）根据图像可知：当电流和通电时间一定时，电阻丝产生的热量与电阻成正比。
（3）根据表格可知，当电流为0.2A时，升高温度：；
当电流为0.3A时，升高温度：；
当电流为0.5A时，升高温度：；
…………
则升高温度与电流的关系为：△t=I2×10；
则当电流为0.4A时，升高的温度为：（0.4A）2×10=1.6。
16．【答案】（1）0.85
（2）
（3）温度
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据图乙确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（2）根据表格数据，在方格纸上描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可。
（3）电阻两端的电压越大，则通过电阻的电流越大，那么单位时间内产生的热量越多，自然电阻的温度就越高，据此分析解答。
【解答】（1）根据图乙可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.34A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W。
（2）根据表格数据，在方格纸上描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可，如下图所示：
（3）小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是温度。
17．【答案】（1）0.30
（2）4.9
（3）0.4伏。延长abc三点连线，与纵坐标交于0.4伏。（其它合理答案也给分）
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据电流表的量程和分度值读出示数；
（2）分析图乙中的第二次测量数据，根据分别求出三次测得的阻值，从而求出待测电阻的阻值；
（3）延长abc三点的连线即可判断。【解答】（1）图丙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
（2）分析图乙中的第二次测量数据，由可知，
，，，
所以待测电阻的阻值为：；
（3）如图所示：
分析图乙可知，第一次实验时电压表接入电路前指针所指的刻度值为0.4V，理由是：延长abc三点连线，与纵坐标交于0.4伏。
18．【答案】（1）
（2）保护电路，调节滑片使电阻箱两端电压保持不变
（3）2
（4）4Ω~25Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的使用方法解答；
（2）在探究电流与电阻关系的实验中，要控制电阻两端电压相等，而改变导体的电阻，据此分析滑动变阻器的用途；
（3）根据图乙确定选择的量程和分度值，确定电流表的示数，然后根据U=IR计算电压表的示数。
（4） 在探究电流与电阻关系的实验中，定值电阻两端的电压保持不变，则变阻器两端的电压也不变，根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，当滑动变阻器的阻值最大时，定值电阻的阻值也最大，此时电流最小。根据电流的量程可以确定电路的最大电流，根据即可确定定值电阻的最小值。
【解答】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，变阻器应该与开关串联，且接线“一上一下”。滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大，则应该将变阻器左下角的接线柱与开关右端的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）实验中滑动变阻器的作用是：保护电路，调节滑片使电阻箱两端电压保持不变。
（3）根据图乙可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.4A，那么电压表的示数为：U=IR=0.4A×5Ω=2V。
（4）当滑动变阻器的阻值为50Ω时，此时变阻器接入的阻值最大；
根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律得到：；
；
解得：R=25Ω。
根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A，此时变阻器的阻值最小；
则它的最小阻值为：；
那么电阻箱可条件的范围为4Ω~25Ω。
19．【答案】（1）电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V
（2）
（3）把电流表改接小量程
（4）2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据图甲可知，此时电流表与的电阻并联，电压表与电阻串联。由于电压表的内阻很大，根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，此时电压表的示数很大，几乎接近电源电压。由于电压表的内阻很大，因此通过电流表的电流很小。
（2）根据电压表的使用方法分析解答；
（3）每个电流表都有两个量程，对应着两个分度值。当电流值相同时，量程越小，分度值越小，电流表的指针偏转角度越大，则测量误差越小。
（4）当电压表的示数保持不变时，定值电阻的阻值越小，通过电路的电流越大。根据题目条件，确定通过电路的最大电流，然后根据U=IR计算出电压表的最大示数即可。
【解答】（1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是：电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V。
（2）在探究电流与电阻关系的实验中，电流表应该与定值电阻串联，电压表应该与定值电阻并联。根据图甲可知，只需将定值电阻的右端与电流表的接线从电流表上拆下来，然后改接在电压表的“3”接线柱上即可，如下图所示：
（3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是：把电流表改接小量程；
（4）根据题意可知，通过滑动变阻器的最大电流为1A，通过电流表的最大电流为3A；
当电压表的示数为最大3V时，通过定值电阻的电流为：；
比较可知，通过电路的最大电流只能是1A，则电压表的最大示数为：U=I'R=1A×2Ω=2V。
20．【答案】（1）
（2）导体两端的电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比。
（3）没有控制电阻两端的电压相同。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据电压表的使用方法解答；
（2）将图乙中每组数据中的电阻和电流相乘，比较乘积的大小，从而确定电流和电阻的数量关系。
（3）将表格中的电阻与对应的电流相乘，将乘积进行比较可知，它们的乘积并不相等，也就是实验中没有控制电阻两端的电压相等。
【解答】（1）在探究电流和电阻关系的实验中，电压表应该与定值电阻并联，且量程选择0~3V，如下图所示：
（2）根据图乙可知，每组数据中电流与电阻的乘积都相等，都是2V，则得到结论：导体两端的电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比。
（3）[交流反思]小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如丙，原因为：没有控制电阻两端的电压相同。
21．【答案】（1）A
（2）电阻R短路(或电压表断路)
（3）电阻一定时，电流与电压成正比
（4）电流表未调零且指针偏左，电压表未调零且指针偏右，前两种同时存在
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的接线方法解答；
（2）在探究电流与电压规律的实验中，如果定值电阻发生短路，那么与它并联的电压表也被短路，则它的示数为零。而电流表与变阻器正常连接，因此它有示数。
（3）分别计算出每组数据中电压与电流的比值，通过比较比值的的大小确定二者的关系。
（4）根据乙图可知，当电压相同时，图像中的电流值都比表格中对应的电流值偏小，且减小的数值都是0.02A，那么可能是电流表的指针没有调零，开始时就指向-0.02A，据此分析解答。
【解答】（1）如图甲，若滑片P向右移动时，滑片到B之间的电阻丝变长，而滑片到A之间的电阻丝变短，即电阻变小，因此待接导线应该与A相连。
（2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是电阻R短路(或电压表断路)。
（3）分别计算出表格中每组数据中电压和电流的比值，都等于5，那么得到：电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U一I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有：电流表未调零且指针偏左，电压表未调零且指针偏右，前两种同时存在。
22．【答案】（1）解：30分钟取暖器消耗的电能：W=Pt=800W×1800s=1.44×106J
（2）解：取暖器放出热量的15%被空气吸收．Q放×15%=Q吸
取暖器放出的热量：Q放=W=Pt；空气吸收的热量：Q吸=cm△t
Pt×15%=cm△t
△t= =4.8℃
【知识点】电功计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算取暖器消耗的电能。
（2）首先根据 Q放×15%=Q吸 计算出取暖器放出的热量，再根据 Q放=W=Pt 列出方程计算即可。
23．【答案】（1）串联；低温
（2）解：根据P=UI得：
通过R的电流：I1= =120瓦=5安
电阻R3的阻值：R3= =4.8伏
答：选用R3的阻值应为4.8欧。
（3）解：暖风机消耗的电能：
w= Pt= 200瓦×600秒=1.2×105焦
答：暖风机消耗的电能是1.2×105焦。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点间为并联。根据公式比较电功率的大小，从而确定对应的工作状态。
（2）首先根据 计算出通过R3的电流，再根据计算出它的电阻；
（3）根据W=Pt计算出暖风机消耗的电能。
【解答】（1）根据甲图可知，当开关S闭合，S1断开时，两个电阻首尾相连，应为串联。
当开关S闭合，S1闭合时，只有R1工作；
那么电路的总电阻R串>R1；
根据公式可知，此时的总功率P串
则前者为低温状态，后者为高温状态。
24．【答案】（1）B
（2）解： 煤的质量=400克/度×5×107度=2×1010克=2×104吨。
（3）解：家庭电路中的总电流为：。
【知识点】发电机的构造和原理；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据发电机的工作原理分析判断；
（2）节约煤的质量=1度点节约煤的质量×一年发电量；
（3）根据公式计算即可。
【解答】（1）风力发电机的工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故A不合题意；
B.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这就是电磁感应现象，故B符合题意。
故选B。
25．【答案】（1）6
（2）10
（3）B
（4）若R0若R0>RMN， 则R0与Rx并联，
故Rx=
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，当开关S1闭合时，暗箱被短路，此时只有电阻箱R1；当开关S1断开时，暗箱与电阻器R串联。根据U=IR比较电阻箱两端电压的大小，从而确定电源电压即可。
（2）根据图乙确定电阻箱和暗箱串联时的总电阻和R1的阻值，然后根据RMN=R总-R1计算即可；
（3）根据前面的分析解答；
（4）在串联电路中，总电阻大于任何一个组成电阻；在并联电路中，总电阻小于任何一个组成电阻，据此根据串并联电路的电阻规律完成计算即可。
【解答】（1）根据甲图可知，当开关S1闭合时，暗箱被短路，此时只有电阻箱R1；当开关S1断开时，暗箱与电阻器R串联。
根据图乙可知，当电流为0.2A时，A的电压为：U=IR=0.2A×20Ω=4V；
B的电压为：U'=IR'=0.2A×30Ω=6V；
因为4V<6V，
根据U总=U1+UMN可知，A图线应该是S闭合，S1断开，二者串联时的情形；
B图线应该是S闭合和S1都闭合，只有R1时的情形。
那么电源电压U总=U'=6V。
（2）根据前面的分析可知，当电流为0.2A时，总电阻应该为30Ω；
则RMN=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω。
（3）图乙中曲线B根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。
26．【答案】（1）12
（2）解：R总=R1+R2=840欧+40欧=880欧
I= = = 0.25安
由W=UIt得：
W1=I2R2t1=(0.25安)2×40欧×720秒=1800焦
W1= = =8.712×105焦
W总=W1+W2=8.712×105焦+1800焦=8.73×105焦
答：电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能为8.73×105焦。
（3）当S2断开后，R2低功率工作，降温至110℃及以下，Sa始终闭合。继续降温至60℃时，Sb闭合，R1被短路，R2高功率工作，升温至80℃时，Sb断开，R1与R2串联，R2低功率工作，开始降温，如此往复，实现自动保温。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图丙找到电热丝高功率工作的时间段，然后将它们相加即可。
（2）当低功率工作时，两个电阻串联，根据 R总=R1+R2 计算出此时的总电阻，再根据 计算出此时的总电流，接下来根据 W1=I2R2t1 计算出R2消耗的电能。高功率工作时，只有R2自己工作，根据公式 计算出它消耗的电能，最后将两个电能相加即可。
（3）注意分析温度变化时，两个热敏电阻对电路状态的影响，结合电功率的变化分析自动保温原理。
【解答】（1）根据图丙可知，快煮24分钟内电热丝高功率加热的时间：t=6min+（11-9）min+（16-14）min+（21-19）min=12min。
27．【答案】（1）闭合
（2）热传递
（3）b、c
（4）解：根据 Ⅲ档时，连入阻值为96.8欧，此时功率
发热管消耗的电能W=P=500W×5×60s=1.5×103J
【知识点】电路的动态分析；电功计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】(1)根据电路的工作原理分析解答。
(2)改变内能的方式有做功和热传递。
(3)根据功率的改变分析解答。
(4)根据电功率公式和电能公式解答。
【解答】(1)S从0档转到Ⅰ档开始工作，电路是接通的，故温控开关S2的状态是闭合。
(2)加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是热传递。
(3)图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，V档时功率最大。根据可知，电阻越大，功率越小，则接线柱a、b、c中连入电路的应该是b、c。
28．【答案】（1）解：I= =2A
（2）解：加热时开关S、S1闭合，根据P加热=U2/R0
R0= =110Ω
保温时开关S闭合、S1断开，根据P保温=U2/（R0+R1）
R1= -R0= -110Ω=495Ω
（3）解：W=Pt=440W×10min+80W×(30-10)min=0.44kW× h+0.08kW× h=0.1kW·h=0.1kW·h（或360000J）
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）加热状态下的电功率肯定大于保温状态下的功率，据此根据丙图确定加热功率，再根据公式 计算此时的电流。
（2）加热时开关S、S1闭合，此时只有电阻R0工作，为加热档，根据 计算出R0的阻值。开关S闭合、S1断开时，此时两个电阻串联，为保温档，根据 计算出总电阻，再根据R1=R总-R0计算出R1的阻值；
（3）根据丙图确定毛巾架在30分钟内的加热时间和保温时间，然后根据W=Pt分别计算出两种状态下消耗的电能，最后将它们相加即可。
29．【答案】（1）导电；密度
（2）解法一：中温档时，R连入电路，电功率
中温档工作1小时，电阻R的通电时间t= 50min= 3000s消耗的电能w=Pt=1000w ×3000s=3×106J
答：会消耗3×106焦的电能。
解法二：中温档时，R连人电路，电功率
中温档工作1小时，电阻R的通电时间t=50min=0.83h
消耗的电能W=Pt=1kW×0.83h=0.83kW·h
答：会消耗0.83千瓦时的电能。
（3）温控开关断路
【知识点】家庭电路的故障分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）如果导热油能够导电，那么泄露后很可能造成触电事故；
根据“热胀冷缩”的规律分析导热油的密度变化。
（2）根据图片可知，中温档时只有R1自己工作，首先根据 计算出它的电功率，再根据公式W=Pt计算它消耗的电能。
（3）在家庭电路中，为了用电安全，开关必须接在火线上，据此可知，温控开关肯定与火线相连。接触b处测电笔放光，说明b与火线相连；接触c处时测电笔不发光，说明c与b之间与火线断开，据此分析解答。
【解答】（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易导电的液体，接通电路，发热体放热，导热油吸热，
温度升高，导热油膨胀，体积增大，而密度变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
30．【答案】（1）I= =6A
答：通过发热管的电流为6A
（2）Pa=1320W+80W=1400W=1.4kW
W=Pt=1.4W×0.25h=0.35kW·h或W=Pt=1400W×15×60s=1.26x105J
答：炸一锅薯条消耗的电能为1.26×105J.
（3）风扇、发热管、盛放蓝
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算发热管正常工作时的电流；
（2）首先将风扇功率和发热管功率相加得到空气炸锅工作时的电功率，再根据W=Pt计算消耗的电能。
（3）根据空气的循环方向分析解答。
【解答】（3）为了增大空气炸锅的容量，盛放篮子应该放在最下面。发热管对空气进行加热，空气密度减小会上升，为了使空气能够向下运动对食物进行加热，风扇必须从上方向下吹风，因此从上到下依次为：风扇、发热管和盛放篮。
1 / 12022年科学中考真题分类汇编09：电学
一、单选题
1．（2022·杭州）甲、乙为两个独立的房间，当闭合甲房间的开关时，只有乙房间电铃响：当闭合乙房间开关时，只有甲房间电铃响。符合此要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，哪个符合题目描述的要求，哪个就是正确选项。
【解答】A.两个电铃并联，闭合甲的开关，乙的电铃响；闭合乙的开关，甲的电铃响，故A符合题意；
B.两个电铃并联，甲的开关在干路上，则只有甲和乙的开关都闭合时，甲的电铃才会响，故B不合题意；
C.乙的电铃在干路上，当闭合乙的开关时，甲和乙的电铃都响，故C不合题意；
D.无论闭合哪个开关，两个电铃都响，故D不合题意。
故选A。
2．（2022·台州）某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是（ ）
A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大
C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯泡的亮度与它的实际电流大小有关，据此结合欧姆定律和电功率的公式分析判断。
【解答】电源电压由电池的节数决定，故A错误；
根据图片可知，铅笔芯与灯泡串联。加热铅笔芯时，灯泡亮度增大，说明通过灯泡的电流变大，故C正确；
通过电路的电流变大，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时铅笔芯的电阻变小了，故B错误；
当电流增大时，灯丝的温度升高，它的电阻增大，根据P=I2R可知，灯泡的功率变大，故D错误。
故选C。
3．（2022·台州）如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（ ）
A．AB B．CD C．BD D．AD
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据滑动变阻器的使用方法判断。
【解答】当滑动变阻器的滑片P向右移动时，PB之间的电阻丝长度变小，即电阻变小，而PA之间的电阻丝长度变大，即电阻变大，因此应该将左下角的A接入，然后再从上面任选一个接线柱即可，即选CA或BA。
故选D。
4．（2022·台州）某次实验时，电表的接线和指针的位置如图所示，其示数为（ ）
A．2.50伏 B．12.5伏 C．2.50安 D．12.5安
【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】根据图片确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出电压表的示数。
【解答】根据图片可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为：2V+0.1V×5=2.5V。
故选A。
5．（2022·湖州）要测未知电阻R的阻值，现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图，并据图连接电路，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示，则R的阻值为（ ）
A．5欧姆 B．10欧姆 C．15欧姆 D．20欧姆
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先读出两个电流表的示数，然后根据甲图确定电路的串并联关系，然后结合欧姆定律完成计算即可。
【解答】根据图甲可知，定值电阻R0与Rx并联，电流表A1测R0的电流，A2测总电流。
根据图乙可知，电流表A1选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；
电流表A2选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
则通过Rx的电流：Ix=I总-I1=0.3A-0.1A=0.2A；
电源电压为：U总=U0=Ux=I0R0=0.1A×20Ω=2V；
则待测电阻。
故选B。
6．（2022·宁波）核酸检测采样时使用的“采样拭子”，其顶端是如图所示的植绒拭子，安全、无毒。有一种植绒方式是：植绒机产生数万伏的高压静电，通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷，然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂，移动喷头靠近被植绒物体，绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面，呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识，下列描述不合理的是（ ）
A．喷头中的绒毛带上负电荷，是由于绒毛得到了电子
B．以移动的喷头为参照物，被植绒物体是运动的
C．绒毛能在高压静电作用下运动，是由于能量可以创生
D．绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于力能改变物体的运动状态
【答案】C
【知识点】参照物及其选择；力与运动的关系；摩擦起电
【解析】【分析】（1）得到电子后，负电荷数大于正电荷数，则物体带负电；失去电子后，负电荷数小于正电荷数，则物体带正电。
（2）如果物体相对参照物的位置发生改变，那么它是运动的；否则，它是静止的；
（3）根据能量转化和转移定律判断；
（4）根据力与运动的关系判断。
【解答】A.喷头中的绒毛带上负电荷，是由于绒毛得到了电子，故A正确不合题意；
B.以移动的喷头为参照物，被植绒物体相对喷头的位置不断改变，因此它是运动的，故B正确不合题意；
C.能量不能产生也不会消灭，它只会从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式，而总量保持不变，故C错误符合题意；
D.绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于力能改变物体的运动状态，故D正确不合题意。
故选C。
7．（2022·绍兴）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】对各个图片中的电路图进行分析，根据欧姆定律和串并联电路的特点，分析电表的示数与质量的变化是否成正比即可。
【解答】由图可知，物体的质量越大，重力越大，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大。
A.图A中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电压表的示数：，由数学知识可知，UV与R不成正比，故A错误；
B.图B中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R上端的电压，因为电压表内阻很大，在电路中相当于开路，因此滑片移动的过程中，电路中的总电阻不变，电路中的电流不变，因此电压表的示数：UV=IR接入，由数学知识可知，UV与R接入成正比，故B正确；
CD.图CD中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路的电流，电流表的示数：，由数学知识可知，I与R不成正比，故C、D错误。
故选B。
8．（2022·金华）某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”。下列简化电路中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】①用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
②在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此分析判断即可。
【解答】①根据题目描述可知，彩灯工作时，电动机不一定工作；彩灯损坏时，应该对电动机没有影响，即二者不相互影响，为并联；
②根据“不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃””可在，投币开关应该能够控制彩灯和电动机，即它在干路上；
③根据“用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃””可知，感应开关应该只能控制电动机，二者串联在同一支路上，如下图所示：
故选B。
9．（2022·舟山）导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是（ ）
A．电流 B．电阻 C．电压 D．电功
【答案】C
【知识点】电压
【解析】【分析】根据电流产生的条件分析。
【解答】电流产生的条件：①有电源；②有通路。而电源是提供电压的装置，而电压是使电子定向移动形成电流的原因，则高度差表示的是电压，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
10．（2022·丽水）某油烟机具有排气和照明的功能，这两种功能既可单独、也可同时使用。下列电路符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】用电器相互影响为串联，不相互影响为并联，据此分析判断。
【解答】（1）根据题意可知，电动机和灯泡不相互影响，二者为并联；
（2）它们都能单独工作，即每个支路上有一个开关单独控制它们；
（3）为了用电安全，开关必须接在火线上，如下图所示：
故选C。
二、填空题
11．（2022·宁波）盛夏，室外温度达36℃，小宁将客厅空调的设定温度设置为28℃，发现空调正常工作时的工作周期：工作10min后会停止工作， 5min后再重新工作……周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制冷额定功率为2000W.
（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为 J
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会 填“大于”“等于”或“小于”) 10min。
【答案】（1）1.2×106
（2）小于
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算出空调消耗的电能；
（2）门窗的保温性能越好，热量的散失越慢，则工作时间应该越短，据此分析解答。
【解答】（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能：W=Pt=2000W×（60s×10）=1.2×106J；
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会小于10min。
12．（2022·温州）为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
（1）该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关是 。
（2）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到 作用。
（3）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向 移动。
【答案】（1）S和S2
（2）大气压
（3）左
【知识点】大气压强的存在；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】（1）根据图乙分析哪个开关能够控制抽气机即可；
（2）根据大气压强的知识解答；
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可。
【解答】（1）根据图乙可知，当闭合开关S和S2时，抽气机的电路接通，它能够开始工作。
（2）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到大气压作用。
（3）电热丝的温度由它单位时间内产生的热量决定，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，要降低电热丝的温度，需要减小通过电路的电流，即增大滑动变阻器的阻值，因此滑片应向左移动。
13．（2022·金华）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I-U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。
回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】（1）3.8
（2）变小
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）当灯泡的实际电压等于额定电压时，灯泡才能正常发光。
（2）根据滑片的移动方向确定电流变化，然后根据图乙确定对应的电压，最后求出比值进行比较即可。
【解答】（1）灯泡的额定电压为3.8V，则：当电压表示数为3.8V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）当变阻器的滑片向左移动时，它的阻值减小，根据R总=RL+R变可知，总电阻变小，而总电流变大。当通过灯泡的电流变大时，灯泡两端的电压增大。根据图乙可知，当灯泡电压为1V时，电流约为0.2A；当电压为当灯泡电压为2V时，电流约为0.3A；当电压为3V时，电流约为0.33A。分别计算出三组对应的电流表和电压表的比值可知，这个比值变小了。
三、实验探究题
14．（2022·杭州）小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上，通过调节滑动变阻器R，先后完成了四次实验，测得的电压和电流值如表所示。回答问题：
（1）根据实验要求，用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。
（2）第3次实验时，电流表示数如图乙所示，此时电流为 安。
（3）根据表中数据，在实验过程中，滑动变阻器R，滑片移动的方向是 （选填“A→B”或“B→A”)。
试验次数 U(伏) I(安)
1 0.6 0.12
2 0.8 0.16
3 1.2 待填
4 1.8 0.36
【答案】（1）如图所示
（2）0.24
（3）B→A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据电压表的使用方法解答；
（2）根据图乙确定电流表选用的量程和分度值，然后根据指针位置读出电流表的示数。
（3）根据表格数据分析电流表的示数变化规律，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化，最终确定滑片的移动方向。
【解答】（1）在测电阻的实验中，电压表应该与待测电阻并联。由于电源电压为3V，所以电压表选择量程0·3V，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.24A。
（3）根据表格可知，电流表的示数逐渐增大，则滑动变阻器的阻值逐渐减小，那么滑片移动的方向是：从B→A。
15．（2022·台州）某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中 的散失。
（2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化△T和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验，可以得出结论： 。
（3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A 02 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温度△T/℃ 0.4 0.9 2.5 3.6
请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
【答案】（1）热量
（2）当电流和通电时间一定时，电阻丝产生的热量与电阻成正比
（3）1.6
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）在实验过程中，如果玻璃盒的保温性能不好，那么会有大量的热量散失，就会使温度计的示数产生较大变化，从而产生较大的实验误差；
（2）根据Q=cm△t可知，当水的质量不变时，吸收的热量与升高的温度成正比。根据图乙可知，水升高的温度与电阻成正比。比较可知，电阻丝产生的热量应该与电阻成正比，据此根据控制变量法的要求描述结论。
（3）根据表格分析升高的温度与电流大小的数量关系，然后对空白处的温度进行计算即可。
【解答】（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量散失。
（2）根据图像可知：当电流和通电时间一定时，电阻丝产生的热量与电阻成正比。
（3）根据表格可知，当电流为0.2A时，升高温度：；
当电流为0.3A时，升高温度：；
当电流为0.5A时，升高温度：；
…………
则升高温度与电流的关系为：△t=I2×10；
则当电流为0.4A时，升高的温度为：（0.4A）2×10=1.6。
16．（2022·宁波）小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实
验时电流表指针位置如图乙所示)：
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 0.37
（1）该小灯泡的额定功率为 W。
（2）用描点法(实验数据对应的点用“×”表示)在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线。
（3）小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是 。
【答案】（1）0.85
（2）
（3）温度
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据图乙确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（2）根据表格数据，在方格纸上描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可。
（3）电阻两端的电压越大，则通过电阻的电流越大，那么单位时间内产生的热量越多，自然电阻的温度就越高，据此分析解答。
【解答】（1）根据图乙可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.34A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W。
（2）根据表格数据，在方格纸上描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可，如下图所示：
（3）小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是温度。
17．（2022·温州）某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后，重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
（1）图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为 安。
（2）分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是 欧。（结果保留一位小数）
（3）小组同学讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值，并说明理由。
【答案】（1）0.30
（2）4.9
（3）0.4伏。延长abc三点连线，与纵坐标交于0.4伏。（其它合理答案也给分）
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据电流表的量程和分度值读出示数；
（2）分析图乙中的第二次测量数据，根据分别求出三次测得的阻值，从而求出待测电阻的阻值；
（3）延长abc三点的连线即可判断。【解答】（1）图丙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
（2）分析图乙中的第二次测量数据，由可知，
，，，
所以待测电阻的阻值为：；
（3）如图所示：
分析图乙可知，第一次实验时电压表接入电路前指针所指的刻度值为0.4V，理由是：延长abc三点连线，与纵坐标交于0.4伏。
18．（2022·绍兴）在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)
（2）实验中滑动变阻器的作用是 。
（3）实验开始时，调节电阻箱使接人阻值为5欧，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为 伏。
（4）小敏多次改变电阻箱的接人阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围为 。
【答案】（1）
（2）保护电路，调节滑片使电阻箱两端电压保持不变
（3）2
（4）4Ω~25Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的使用方法解答；
（2）在探究电流与电阻关系的实验中，要控制电阻两端电压相等，而改变导体的电阻，据此分析滑动变阻器的用途；
（3）根据图乙确定选择的量程和分度值，确定电流表的示数，然后根据U=IR计算电压表的示数。
（4） 在探究电流与电阻关系的实验中，定值电阻两端的电压保持不变，则变阻器两端的电压也不变，根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，当滑动变阻器的阻值最大时，定值电阻的阻值也最大，此时电流最小。根据电流的量程可以确定电路的最大电流，根据即可确定定值电阻的最小值。
【解答】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，变阻器应该与开关串联，且接线“一上一下”。滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大，则应该将变阻器左下角的接线柱与开关右端的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）实验中滑动变阻器的作用是：保护电路，调节滑片使电阻箱两端电压保持不变。
（3）根据图乙可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.4A，那么电压表的示数为：U=IR=0.4A×5Ω=2V。
（4）当滑动变阻器的阻值为50Ω时，此时变阻器接入的阻值最大；
根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律得到：；
；
解得：R=25Ω。
根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A，此时变阻器的阻值最小；
则它的最小阻值为：；
那么电阻箱可条件的范围为4Ω~25Ω。
19．（2022·金华）研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池，滑动变阻器（10Ω，1A），电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干（所有器材均完好）。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示，检查后发现有一根导线连接错误。
（1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是 ；
（2）找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确；
（3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是 ；
（4）【问题讨论】为确保电路安全，并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验，定值电阻两端电压最大不能超过 V。
【答案】（1）电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V
（2）
（3）把电流表改接小量程
（4）2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据图甲可知，此时电流表与的电阻并联，电压表与电阻串联。由于电压表的内阻很大，根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，此时电压表的示数很大，几乎接近电源电压。由于电压表的内阻很大，因此通过电流表的电流很小。
（2）根据电压表的使用方法分析解答；
（3）每个电流表都有两个量程，对应着两个分度值。当电流值相同时，量程越小，分度值越小，电流表的指针偏转角度越大，则测量误差越小。
（4）当电压表的示数保持不变时，定值电阻的阻值越小，通过电路的电流越大。根据题目条件，确定通过电路的最大电流，然后根据U=IR计算出电压表的最大示数即可。
【解答】（1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是：电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V。
（2）在探究电流与电阻关系的实验中，电流表应该与定值电阻串联，电压表应该与定值电阻并联。根据图甲可知，只需将定值电阻的右端与电流表的接线从电流表上拆下来，然后改接在电压表的“3”接线柱上即可，如下图所示：
（3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是：把电流表改接小量程；
（4）根据题意可知，通过滑动变阻器的最大电流为1A，通过电流表的最大电流为3A；
当电压表的示数为最大3V时，通过定值电阻的电流为：；
比较可知，通过电路的最大电流只能是1A，则电压表的最大示数为：U=I'R=1A×2Ω=2V。
20．（2022·舟山）小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”。小舟探究过程如下
记录表
次数 电阻/Ω 电流/A
1 5 0.30
2 10 0.20
3 20 0.12
[实验步骤]
I.根据设计的方案将阻值为5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动交阻器的滑片，观察并记录相关数据；
II.换用阻值为10欧、20欧的电阻，重复上述过程。
（1）请你用笔画线代替导线，将电压表接入图甲电路中。
（2）[得出结论]小舟对记录的数据进行处理，并绘制成图乙，据此得出的结论是 。
（3）[交流反思]小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如丙，请你帮他分析原因： 。
【答案】（1）
（2）导体两端的电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比。
（3）没有控制电阻两端的电压相同。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据电压表的使用方法解答；
（2）将图乙中每组数据中的电阻和电流相乘，比较乘积的大小，从而确定电流和电阻的数量关系。
（3）将表格中的电阻与对应的电流相乘，将乘积进行比较可知，它们的乘积并不相等，也就是实验中没有控制电阻两端的电压相等。
【解答】（1）在探究电流和电阻关系的实验中，电压表应该与定值电阻并联，且量程选择0~3V，如下图所示：
（2）根据图乙可知，每组数据中电流与电阻的乘积都相等，都是2V，则得到结论：导体两端的电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比。
（3）[交流反思]小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如丙，原因为：没有控制电阻两端的电压相同。
21．（2022·丽水）为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。
实验次数 一 二 三
电压/V 1.0 1.5 2.0
电流/A 0.2 0.3 0.4
（1）如图甲，若滑片P向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与 相连(填字母)；
（2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是 。
（3）小科排除故障后，通过实验获得数据如表，分析数据可得出结论是 。
（4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U一I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有 。
【答案】（1）A
（2）电阻R短路(或电压表断路)
（3）电阻一定时，电流与电压成正比
（4）电流表未调零且指针偏左，电压表未调零且指针偏右，前两种同时存在
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的接线方法解答；
（2）在探究电流与电压规律的实验中，如果定值电阻发生短路，那么与它并联的电压表也被短路，则它的示数为零。而电流表与变阻器正常连接，因此它有示数。
（3）分别计算出每组数据中电压与电流的比值，通过比较比值的的大小确定二者的关系。
（4）根据乙图可知，当电压相同时，图像中的电流值都比表格中对应的电流值偏小，且减小的数值都是0.02A，那么可能是电流表的指针没有调零，开始时就指向-0.02A，据此分析解答。
【解答】（1）如图甲，若滑片P向右移动时，滑片到B之间的电阻丝变长，而滑片到A之间的电阻丝变短，即电阻变小，因此待接导线应该与A相连。
（2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是电阻R短路(或电压表断路)。
（3）分别计算出表格中每组数据中电压和电流的比值，都等于5，那么得到：电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U一I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有：电流表未调零且指针偏左，电压表未调零且指针偏右，前两种同时存在。
四、解答题
22．（2022·杭州）密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟。
（1）该取暖器消耗的电能为多少焦耳？
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高了多少摄氏度？[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
【答案】（1）解：30分钟取暖器消耗的电能：W=Pt=800W×1800s=1.44×106J
（2）解：取暖器放出热量的15%被空气吸收．Q放×15%=Q吸
取暖器放出的热量：Q放=W=Pt；空气吸收的热量：Q吸=cm△t
Pt×15%=cm△t
△t= =4.8℃
【知识点】电功计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算取暖器消耗的电能。
（2）首先根据 Q放×15%=Q吸 计算出取暖器放出的热量，再根据 Q放=W=Pt 列出方程计算即可。
23．（2022·台州）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。
（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是 ，此时处于 档工作状态。
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
（3）按图乙电路制作的眼风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作6000秒，暖风机所消耗的电能是多少？
【答案】（1）串联；低温
（2）解：根据P=UI得：
通过R的电流：I1= =120瓦=5安
电阻R3的阻值：R3= =4.8伏
答：选用R3的阻值应为4.8欧。
（3）解：暖风机消耗的电能：
w= Pt= 200瓦×600秒=1.2×105焦
答：暖风机消耗的电能是1.2×105焦。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点间为并联。根据公式比较电功率的大小，从而确定对应的工作状态。
（2）首先根据 计算出通过R3的电流，再根据计算出它的电阻；
（3）根据W=Pt计算出暖风机消耗的电能。
【解答】（1）根据甲图可知，当开关S闭合，S1断开时，两个电阻首尾相连，应为串联。
当开关S闭合，S1闭合时，只有R1工作；
那么电路的总电阻R串>R1；
根据公式可知，此时的总功率P串则前者为低温状态，后者为高温状态。
24．（2022·湖州）我国现在倡导绿色、环保、低碳的生产和生活方式。湖州长兴弁山风力发电场是浙江省首个低风速区域风电项目，已并网发电，一年可发电约5000万千瓦时。
（1）下列装置可以演示风力发电机原理的是 （选填“A”或“B”）。
（2）已知火力发电时，发1度电需煤400克，弁山风力发电场的投入使用，每年可节省煤约多少吨？
（3）现代人居家装修普遍采用无主灯风格，如图所示。小明家今年装修新房，家庭电路中总共安装了20只规格为“220V 10W”的灯泡，若这20只灯泡全部正常工作（其他用电器不工作），求家庭电路中的总电流。
【答案】（1）B
（2）解： 煤的质量=400克/度×5×107度=2×1010克=2×104吨。
（3）解：家庭电路中的总电流为：。
【知识点】发电机的构造和原理；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据发电机的工作原理分析判断；
（2）节约煤的质量=1度点节约煤的质量×一年发电量；
（3）根据公式计算即可。
【解答】（1）风力发电机的工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故A不合题意；
B.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这就是电磁感应现象，故B符合题意。
故选B。
25．（2022·宁波）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N， 它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数Ⅰ随R变化的曲线。由上述信息可知：
（1）电源电压U为 Ⅴ。
（2）RMN为 Ω。
（3）图乙中曲线 (填“A”或“B”)是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。
（4）老师告诉小宁，暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R0(R0值已知)，另一个阻值未知，假设为Rx。求Rx的值。(用R0、RMN表示)
【答案】（1）6
（2）10
（3）B
（4）若R0若R0>RMN， 则R0与Rx并联，
故Rx=
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，当开关S1闭合时，暗箱被短路，此时只有电阻箱R1；当开关S1断开时，暗箱与电阻器R串联。根据U=IR比较电阻箱两端电压的大小，从而确定电源电压即可。
（2）根据图乙确定电阻箱和暗箱串联时的总电阻和R1的阻值，然后根据RMN=R总-R1计算即可；
（3）根据前面的分析解答；
（4）在串联电路中，总电阻大于任何一个组成电阻；在并联电路中，总电阻小于任何一个组成电阻，据此根据串并联电路的电阻规律完成计算即可。
【解答】（1）根据甲图可知，当开关S1闭合时，暗箱被短路，此时只有电阻箱R1；当开关S1断开时，暗箱与电阻器R串联。
根据图乙可知，当电流为0.2A时，A的电压为：U=IR=0.2A×20Ω=4V；
B的电压为：U'=IR'=0.2A×30Ω=6V；
因为4V<6V，
根据U总=U1+UMN可知，A图线应该是S闭合，S1断开，二者串联时的情形；
B图线应该是S闭合和S1都闭合，只有R1时的情形。
那么电源电压U总=U'=6V。
（2）根据前面的分析可知，当电流为0.2A时，总电阻应该为30Ω；
则RMN=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω。
（3）图乙中曲线B根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。
26．（2022·温州）小设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路，能实现“煮饭时保持高温快煮，快煮后自动保温”。
〖电路简介〗
工作电路：S1为电源开关；S2为定时器开关，其闭合后自动开始计时，计时结束后自动断开，不再闭合；R1为可调电阻；R2为电饭堡内的电热丝。
控制电路：电磁继电器A和B完全相同，Ra和Rb是分别安装在电饭堡内的热敏电阻，它们的阻值随温度的变化如图乙所示，当温度达到120℃时，La就吸引弹性衔铁使Sa断开，当温度降到110℃时，La释放弹性衔铁使Sa闭合。
〖快煮模式〗闭合开关S、S1、S2，电饭煲进入快煮模式直至定时开关S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在110℃～120℃，工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换，其功率随时间变化如图丙所示。
〖保温模式〗开关S2断开后，电饭煲进入保温模式，最后温度维持在60℃~80℃。
（1）由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为 分钟。
（2）若R1接入电路的阻值为840欧，R2阻值为40欧，工作电路电源电压为220伏，则电饭煲完成一次快煮，电热R2消耗的电能为多少焦？
（3）请结合图甲、乙说明开关S2断开后，电饭煲实现自动保温的工作原理。
【答案】（1）12
（2）解：R总=R1+R2=840欧+40欧=880欧
I= = = 0.25安
由W=UIt得：
W1=I2R2t1=(0.25安)2×40欧×720秒=1800焦
W1= = =8.712×105焦
W总=W1+W2=8.712×105焦+1800焦=8.73×105焦
答：电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能为8.73×105焦。
（3）当S2断开后，R2低功率工作，降温至110℃及以下，Sa始终闭合。继续降温至60℃时，Sb闭合，R1被短路，R2高功率工作，升温至80℃时，Sb断开，R1与R2串联，R2低功率工作，开始降温，如此往复，实现自动保温。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图丙找到电热丝高功率工作的时间段，然后将它们相加即可。
（2）当低功率工作时，两个电阻串联，根据 R总=R1+R2 计算出此时的总电阻，再根据 计算出此时的总电流，接下来根据 W1=I2R2t1 计算出R2消耗的电能。高功率工作时，只有R2自己工作，根据公式 计算出它消耗的电能，最后将两个电能相加即可。
（3）注意分析温度变化时，两个热敏电阻对电路状态的影响，结合电功率的变化分析自动保温原理。
【解答】（1）根据图丙可知，快煮24分钟内电热丝高功率加热的时间：t=6min+（11-9）min+（16-14）min+（21-19）min=12min。
27．（2022·绍兴）图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当钢体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合。R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用。发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是 （选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，V档时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是 。
（4）已知电火锅Ⅳ档加热功率为1000瓦。若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。
【答案】（1）闭合
（2）热传递
（3）b、c
（4）解：根据 Ⅲ档时，连入阻值为96.8欧，此时功率
发热管消耗的电能W=P=500W×5×60s=1.5×103J
【知识点】电路的动态分析；电功计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】(1)根据电路的工作原理分析解答。
(2)改变内能的方式有做功和热传递。
(3)根据功率的改变分析解答。
(4)根据电功率公式和电能公式解答。
【解答】(1)S从0档转到Ⅰ档开始工作，电路是接通的，故温控开关S2的状态是闭合。
(2)加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是热传递。
(3)图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，V档时功率最大。根据可知，电阻越大，功率越小，则接线柱a、b、c中连入电路的应该是b、c。
28．（2022·金华）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。
完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
【答案】（1）解：I= =2A
（2）解：加热时开关S、S1闭合，根据P加热=U2/R0
R0= =110Ω
保温时开关S闭合、S1断开，根据P保温=U2/（R0+R1）
R1= -R0= -110Ω=495Ω
（3）解：W=Pt=440W×10min+80W×(30-10)min=0.44kW× h+0.08kW× h=0.1kW·h=0.1kW·h（或360000J）
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）加热状态下的电功率肯定大于保温状态下的功率，据此根据丙图确定加热功率，再根据公式 计算此时的电流。
（2）加热时开关S、S1闭合，此时只有电阻R0工作，为加热档，根据 计算出R0的阻值。开关S闭合、S1断开时，此时两个电阻串联，为保温档，根据 计算出总电阻，再根据R1=R总-R0计算出R1的阻值；
（3）根据丙图确定毛巾架在30分钟内的加热时间和保温时间，然后根据W=Pt分别计算出两种状态下消耗的电能，最后将它们相加即可。
29．（2022·舟山）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器。如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖器
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作档位 三档
（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易 的液体，接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高， 变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
（2）取暖器有高、中、低三档，小舟选择中档在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律：取暖器工作85分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中档使用时，取暖器每小时消耗多少电能
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障，接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a~i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是 。
【答案】（1）导电；密度
（2）解法一：中温档时，R连入电路，电功率
中温档工作1小时，电阻R的通电时间t= 50min= 3000s消耗的电能w=Pt=1000w ×3000s=3×106J
答：会消耗3×106焦的电能。
解法二：中温档时，R连人电路，电功率
中温档工作1小时，电阻R的通电时间t=50min=0.83h
消耗的电能W=Pt=1kW×0.83h=0.83kW·h
答：会消耗0.83千瓦时的电能。
（3）温控开关断路
【知识点】家庭电路的故障分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）如果导热油能够导电，那么泄露后很可能造成触电事故；
根据“热胀冷缩”的规律分析导热油的密度变化。
（2）根据图片可知，中温档时只有R1自己工作，首先根据 计算出它的电功率，再根据公式W=Pt计算它消耗的电能。
（3）在家庭电路中，为了用电安全，开关必须接在火线上，据此可知，温控开关肯定与火线相连。接触b处测电笔放光，说明b与火线相连；接触c处时测电笔不发光，说明c与b之间与火线断开，据此分析解答。
【解答】（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易导电的液体，接通电路，发热体放热，导热油吸热，
温度升高，导热油膨胀，体积增大，而密度变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
30．（2022·丽水）空气炸锅是种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅；其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示，其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/W 80
发热管额定功率/W 1320
额定电压/V 220
食品加热时间
薯条/分 12~15
鸡翅/分 18~20
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 。
【答案】（1）I= =6A
答：通过发热管的电流为6A
（2）Pa=1320W+80W=1400W=1.4kW
W=Pt=1.4W×0.25h=0.35kW·h或W=Pt=1400W×15×60s=1.26x105J
答：炸一锅薯条消耗的电能为1.26×105J.
（3）风扇、发热管、盛放蓝
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算发热管正常工作时的电流；
（2）首先将风扇功率和发热管功率相加得到空气炸锅工作时的电功率，再根据W=Pt计算消耗的电能。
（3）根据空气的循环方向分析解答。
【解答】（3）为了增大空气炸锅的容量，盛放篮子应该放在最下面。发热管对空气进行加热，空气密度减小会上升，为了使空气能够向下运动对食物进行加热，风扇必须从上方向下吹风，因此从上到下依次为：风扇、发热管和盛放篮。
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