苏科版初中物理九年级下册第十五章《电功和电热》单元测试卷（困难）（含答案解析）

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苏科版初中物理九年级下册第十五章《电功和电热》单元测试卷
考试范围：第十五章；考试时间：75分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片从点滑到点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列叙述正确的是( )
电源电压为
图乙中是表示电压表的示数随电流表示数变化的图线
滑片在点时，电阻中的电流是
滑片在点时，内电阻消耗的电能为
A. 只有 B. 只有 C. 只有 D. 只有
小明家上次查看电能表示数为本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 他家在这段时间内消耗的电能为
B. 电能表是测量电功率的仪表
C. 若只让一个标有“”的电热水器正常工作，则电能表圆盘转了转
D. 这个电能表的额定功率为
如图所示，导体、是由同种材料做成的，和等长，但比的横截面积大。当闭合后，在相同的时间内，下列叙述正确的是( )
A. 电流通过，所做的功是
B. 电流通过，所做的功是
C. 电流通过，所做的功是
D. 无法比较电流通过，时所做的电功的大小
“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“，”的红灯、“，”的绿灯及“，”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关、、，且滑动变阻器的滑片移至的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为
B. 该电路最大工作电流是
C. 该电路最小电功率是
D. 该电路最大电功率与最小电功率之比为
如图所示，当只闭合、，滑片在最右端时，电压表示数为，电流表示数为；当只闭合，且滑片在最右端时，电压表示数为；当只闭合，且滑片在最左端时，电阻消耗的电功率为；当、、均闭合，滑片移至中点时，电流表示数为，示数为。已知：：，：：。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为
B. 当只闭合 、，电路总功率为
C. 当只闭合 时，电路总功率最大为
D. 电阻 的最大阻值为
如图甲所示电路，电源电压不变，电流表的量程为“”，小灯泡的规格为“”，忽略温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关，当滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，滑动变阻器的电功率跟电路的总功率之比与的关系如图乙所示，且当滑片滑到端时，滑动变阻器的阻值为，电流表的示数为；只闭合开关，小灯泡正常发光。在保证电路安全的情况下，小明同学算出了以下数据，都正确的一组是
电源电压；开关均闭合，的变化范围为；的阻值为；
A. B. C. D.
如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“”。闭合开关，当浮球最低时滑片滑到端，电流表示数为，当浮球最高时，滑片滑到端，电流表示数为下列说法错误的是( )
A. 电阻的阻值为
B. 电源电压为
C. 在加满油后，内电阻产生的热量为
D. 电阻最小功率为
如图所示，电源电压保持不变。闭合开关，当滑片置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为；当滑片置于滑动变阻器的端时，电压表的示数变化了，此后内定值电阻产生的热量为。下列结果正确的是( )
A. 电源电压为 B. 的阻值为
C. 滑动变阻器的最大阻值为 D. 先后两次消耗的电功率之比：
在如图所示的实物电路中，电源电压恒为，滑动变阻器的规格为”“，灯泡上标有“”的字样，闭合开关后调节滑动变阻器的滑片，在保证各元件安全的情况下，下列说法正确的是( )
A. 小灯泡正常发光时的电阻为
B. 向右移动滑片时，电压表的示数变小，小灯泡亮度变暗
C. 向右移动滑片时，电压表与电流表的示数之比不变
D. 让小灯泡正常发光，滑动变阻器产生的电热为
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，下列说法正确的是( )
A. 发光呈暗红色，说明该支路正常
B. 正常发光，说明该支路断路
C. 不发光，说明该支路短路
D. 电路没有故障时，闭合任一开关，会正常发光
如图所示是某同学家的部分电路，开始时各部分正常工作，当电饭煲的插头插入插座后，正常烧水的电热壶突然不工作了，灯泡也熄灭了，拔出电饭煲的插头后，电热壶和灯泡仍不能工作，把试电笔分别插入插座的左、右两孔中，氖管均能发光，下列说法正确的是( )
A. 和灯泡连接的开关接法正确
B. 故障可能是电热壶所在电路的、两点间短路
C. 故障可能是电路的、两点间导线断路
D. 故障可能是零线至点间导线断路
为了确保用电安全，家中都会安装配电盘。配电盘中除了装有分别控制厨房、客厅和卧室等用电的开关外，还装有漏电保护器。小明装完新房后，将插排插入客厅墙上的电源插孔中，然后将电视机的电源插头插入插排的电源插孔，但打开电视机后，配电盘中漏电保护器就“跳闸”了。小明拔下电视机电源插头，把漏电保护器的开关复原重新闭合，然后将能正常使用的台灯插入该插排的电源插孔，闭合台灯开关后，漏电保护器再次“跳闸”。关于发生上述现象的原因，下列猜想正确的是( )
A. 墙上的电源插座中的火线和零线间短路了
B. 插排中插座处的零线和地线接反了
C. 插排中插座处的零线和火线接反了
D. 插排中插座处的火线和地线接反了
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
如今已是电气化时代，小芳同学回到家中会同时使用多种家用电器当她每多接通一个家用电器，家庭电路的总电阻_______。选填“变大”、“变小”或“不变”
如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示，则电源电压为______，滑片移至最左端时内电流通过产生的热量为______。
如图所示，电源电压恒定，小灯泡标有“”字样不计温度对灯丝电阻的影响。当、闭合，滑动变阻器滑片在最右端时，小灯泡正常发光，则电源电压为______当闭合，断开，滑动变阻器滑片在中点，电流表的示数为则滑动变阻器的最大阻值是______此电路消耗的最大功率与最小功率之比为______。
如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关，在滑动变阻器的滑片从点向左移动到某点的过程中，两个电压表的示数随电流表的示数变化的图像如图乙所示。当滑动变阻器的电阻丝接入电路的长度为总长度的时，通电，该电路消耗的电能为______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
一间教室要安装盏“ ”“”的意思是：当加在该电灯两端的电压为时，灯就正常发光的电灯和有关插座，要求开关控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。
如图所示，插座和电灯带开关是组成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将各器件正确连入电路中
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
实验装置如图所示，、两个相同的烧瓶中装有等质量、等温度煤油。烧瓶内装有同材质、同长度的电热丝，。
瓶中电热丝比瓶中电热丝的横截面积______。
闭合开关，通过的电流______通过的电流，通电一段时间后，______瓶的温度更高，电热丝产生热量更多。
与上述实验过程采用的两种物理研究方法不同的是______。
A.探究物体受到几个力作用，引入了合力的概念
B.探究压力的作用效果，可通过观察海绵的凹陷程度
C.探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定
小华做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材齐全且完好。其中电源电压有、、、和伏五挡可选，待测小灯标有“”字样。他按如图串联电路，然后将电压表接入电路，将滑动变阻器的滑片置于一端。闭合开关，将电压表和电流表示数记录在如表的序号中，然后将滑片先后移到变阻器中间某处和另一端，并将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号、中。
物理量序号 电压表示数伏 电流表示数安 小灯功率瓦
实验中小华将电压表接在______ 选填“小灯”或“滑动变阻器”两端，所用滑动变阻器的最大阻值 ______ 欧。
判断实验过程中小灯能否正常发光，并写出依据。______ 。
经过思考，小华断开开关，调整电源电压，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大。继续实验，闭合开关，电压表示数为伏。请根据相关信息，求小灯的额定电流。______ 本小题需写出计算过程。
小灯的额定功率 ______ 瓦。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲所示．图中和均为电热丝，是自动控制开关．煮饭时，将该电路接入电源，在内，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示．求：
内通过的电流；
内电路消耗的电能；
内的电功率．
如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“”的字样，电阻的阻值为，滑动变阻器标有“ ”。当的滑片置于最左端时，只闭合，灯泡正常发光。
求小灯泡的额定电流．
滑片置于最左端，闭合、，求内电路消耗的总电能．
滑片置于最右端，只闭合，移动滑片，使的电功率占电路总功率的比值最小，则的电功率为多大？
如图甲是小平家的养生壶，其加热功率为，保温功率为，水壶容积，有加热和保温两种工作状态，其内部简化电路如图乙、为加热电阻。将养生壶接入电路，养生壶工作时，闭全开关、养生壶处于加热状态，当水温达到设定值时，自动断开，养生壶变为保温状态。【；】求：
的阻值；
养生壶“加热”时，用时将水由加热到，水吸收多少热量；
这段时间内养生壶的加热效率。
一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变。
额定电压 电炖锅档位 额定功率
低温
中温
高温
求电炖锅在高温挡正常工作时的电流计算结果保留一位小数；
在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“”的电能表转盘在内转了圈，求此时的实际电压；
电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：由图甲知，、、串联，电压表测两端电压，电压表测两端电压，电流表测电路中电流。
由图知，滑动变器的滑片在点时，总电阻最大，电路中的电流最小，此时两个电压表的示数分别为、，则两个电压表的示数之和为；由于电路中、、串联，电阻会分得一部分电压，所以，电源电压一定大于此时两个电压表的示数之和，故错误；
滑动变器的滑片从点滑到点的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大；变阻器连入电路的电阻变小，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，则两端的电压变大；所以，图乙中是表示电压表的示数随电流表示数变化的图线，是表示电压表的示数随电流表示数变化的图线，故正确；
滑片在点时，总电阻最小，电路中的电流最大，从“”关系图象可知，此时的电流，、；故错误；
根据欧姆定律可得，电阻的阻值：；
滑片在点时，总电阻最大，电路中的电流最小，从“”关系图象可知，滑片在点时的电流，
滑片在点时，内电阻消耗的电能：，故正确。
综上分析可知，正确的只有。
故选：。
滑动变器的滑片在点时，电路中的电流最小，滑动变阻器两端的电压最大，由于滑动变阻器、电阻、串联，此时两个电压表的示数之和一定小于电源电压，据此可判断；
滑动变器的滑片从点滑到点的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，根据欧姆定律可知两端的电压变大；据此可判断出图乙中，分别是哪一个电压表的示数随电流表示数变化的图线；
从“”关系图象可以看出，滑片在点的电压表示数与电流值，根据欧姆定律求出的阻值；
从“”关系图象可以看出，滑片在点的电流值，再利用即可求出滑片在点时，消耗的电能。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“”关系图象。在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和图象中的信息。
2.【答案】
【解析】解：
A、他家在这段时间内消耗的电能，故A错误；
B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；
C、表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转过，
只让一个标有“”的电热水器正常工作，其消耗的电能为；
则电能表的圆盘转过的圈数：，故C正确。
D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。
故选：。
本题考查了电能表的作用和消耗电能的计算，关键是电能表参数含义的理解与掌握。
3.【答案】
【解析】
【分析】
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，在其他条件相同时，导体的横截面积越大，其电阻越小；
两电阻串联时通过它们的电流相等，根据可知，相同时间内电阻大的导体电流做的功较多。
本题考查了电功的大小比较，利用好串联电路的电流特点和影响电阻大小的因素是关键。
【解答】
解：
因导体、的材料、长度相同，但比的横截面积大，所以，导体的电阻小于导体的电阻，
由因串联电路中各处的电流相等，所以，由可知，相同时间内，的电阻大，电流做的功较多，即。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：当闭合开关、、，且滑动变阻器的滑片移至的最右端时，两灯并联，两灯都正常发光，说明灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电路电压的规律知电源电压为，故A错误；
当闭合开关、、，且滑动变阻器的滑片移至的最右端时，两灯并联，两灯都正常发光
根据知，
红灯中的电流：，
绿灯中的电流：，
因为两灯并联，所以电路中的总电流：
，
所该电路最大工作电流是，故B错误；
由知，电压一定，当电阻最小且两灯并联时，电路中的电流最大，电路中的功率最大，
两灯泡并联且滑片在最右端时电路的总电阻最小，此时两灯并联且都正常发光，
所以电路中的最大功率为：；
当的阻值最大，且和两灯中电阻较大的串联时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，消耗的总功率最小，
由可知，两灯的额定电压相同，红灯的功率较小，所以红灯电阻较大，
，
电路中的总电阻：，
由题意知，电源电压为，
电路消耗的最小功率：
，故C正确；
该电路最大电功率与最小电功率之比为：：：，故D错误。
故选：。
闭合开关、、，两灯并联且都正常发光，判断出电源电压；
根据求出两灯的电流，根据求出最大电流；
根据可知，当电路中的电阻最小，电流最大时，电路中的功率最大；电阻最大，即电流最小时，总功率最小，并求出最大和最小功率之比。
此题主要考查的是学生对电功率、欧姆定律、并联电路电流规律公式的理解和掌握，注意变形公式的熟练运用，弄清楚什么时候电功率最大和最小是解决此题的关键。
5.【答案】
【解析】解：、当只闭合、，滑片在最右端时，只有接入电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，此时电压表示数为即为电源电压，电路中的电流：，
当、、均闭合，滑片移至中点时，、、并联，电流表测、支路的总电流，由并联电路的电流特点和欧姆定律可知，电流表示数：，
由：：可得：，
解得：
当只闭合，且滑片在最右端时，、、串联，电压表测、两端的总电压，因此、两端的总电压为，
由：：和串联电路的电压特点可得：，
由串联电路的电阻特点和分压原理可得：
由可得：，，
当只闭合，且滑片在最左端时，、串联，
由串联电路的电阻特点和分压原理可得：，
解得此时两端的电压：，
由可知，此时电阻消耗的电功率：，
整理可得：
当、、均闭合，滑片移至中点时，、、并联，电流表测干路电流，
由并联电路的电流特点和欧姆定律可得：，
解得：
由解得：，，
则，，故AD错误；
B、当只闭合 、，只有接入电路，电路总功率：，故B正确；
C、当只闭合时，、、串联，由可知，电源电压一定，电路中的总电阻越小，电路中的总功率越大，
因此当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大为：，故C错误。
故选：。
当只闭合、，滑片在最右端时，只有接入电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，此时电压表示数为即为电源电压，根据欧姆定律表示出电路中的电流，
当、、均闭合，滑片移至中点时，、、并联，电流表测、支路的总电流，根据并联电路的电流特点和欧姆定律表示出电流表示数，根据：：求出、的阻值关系；
当只闭合，且滑片在最右端时，、、串联，电压表测、两端的总电压，因此、两端的总电压为，根据：：和串联电路的特点特点求出、的阻值关系和、的阻值关系；
当只闭合，且滑片在最左端时，、串联，根据串联电路的电阻特点和分压原理求出此时两端的电压与电源电压的关系，根据和“电阻消耗的电功率为”求出的值；
当、、均闭合，滑片移至中点时，、、并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点和欧姆定律表示出干路电流，结合的值可求电源电压和的阻值，进而求出、的阻值；
当只闭合 、，只有接入电路，根据求电路总功率；
当只闭合时，、、串联，由可知，电源电压一定，电路中的总电阻越小，电路中的总功率越大，由串联电路的电阻特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的总电阻最小，根据求电路的最大功率。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率公式的应用，明确开关闭合和断开时的电路连接情况是解题的关键。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及图像法的应用，难度较大。
通过求出灯泡电阻；只闭合开关，灯与滑动变阻器串联，通过图乙图象可知：当滑动变阻器的滑片在端时，滑动变阻器的电功率跟电路的总功率之比，结合，可求出的最大阻值，从而得到灯泡与的阻值之比；根据此时电流，利用欧姆定律求出电源电压；
只闭合开关，灯泡与串联，根据小灯泡正常发光可求出此时电流，通过欧姆定律求出总电阻，利用串联电路的电阻关系求出的阻值；
当三个开关都闭合时，灯泡被短路，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表达到满偏，通过欧姆定律求出定值电阻的电流，根据并联电路电流关系得到滑动变阻器通过的最大电流，可利用欧姆定律求出滑动变阻器允许接入的最小阻值。
【解答】
灯泡电阻：；
只闭合开关，灯与滑动变阻器串联，通过图乙图象可知：当滑动变阻器的滑片在端时，滑动变阻器的电功率跟电路的总功率之比是，则：
，
解得：，
所以；
电源电压：；
只闭合开关，灯泡与串联，小灯泡正常发光，此时电流：
，
总电阻：，
则；
当三个开关都闭合时，灯泡被短路，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表达到满偏，总电流为，
定值电阻的电流，
滑动变阻器通过的最大电流，
所以滑动变阻器允许接入的最小阻值，的变化范围为；
综上所述，错误，正确，故选A。
7.【答案】
【解析】解：由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流。
当滑片位于端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由可得，电源的电压：
，
当滑片位于端时，电路为的简单电路，则电源的电压：
，
因电源的电压不变，
所以，，
解得：，故A正确；
电源的电压，故B正确；
在加满油后，滑片位于端，则内电阻产生的热量：
，故C正确；
当滑片位于端时，电阻的功率最小，则
，故D错误。
故选：。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，分清加满油后滑片的位置和对应的电流是关键。
8.【答案】
【解析】解：
、由电路图可知和串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
设滑动变阻器的最大阻值为，即当滑片置于滑动变阻器的端时，其阻值为；
当滑片置于滑动变阻器的中点时，其阻值为；
由题意可知，当滑片置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为，即，
由欧姆定律可得此时电流为：，
当滑片置于滑动变阻器的端时，电压表的示数变化了，即，
由欧姆定律可得此时电流为：，
则前后两次的电流之比为：：：-----，
滑片置于滑动变阻器的中点时，由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压为：----，
滑片置于滑动变阻器的端时，同理可得电源电压为：----，
因电源电压不变，联立解得即变阻器的最大阻值与的阻值相等；
当滑片置于滑动变阻器的端时，变阻器的最大电阻和串联，且二者的阻值相等，，
由串联分压的规律可知，此时的电压，
则电源电压，故A错误；
此时内定值电阻产生的热量为，
由可得的阻值：，则滑动变阻器的最大阻值也为，故B正确，C错误；
D、当滑片置于滑动变阻器的中点时，消耗的电功率为：，
当滑片置于滑动变阻器的端时，消耗的电功率为：，
则先后两次消耗的电功率之比为：，故D错误。
故选：。
分析电路图可知和串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；假设滑片置于滑动变阻器的端时，其最大阻值为，当滑片置于滑动变阻器的中点时，其阻值为；
当滑片置于滑动变阻器的中点时，电压表示数即两端电压，根据欧姆定律得出此时电流的表达式，再根据串联电路电压的规律写出有关电源电压的表达式；依据此理得出当滑片置于滑动变阻器的端时，电路中的电流的表达式和电源电压的表达式，求出两种情况下的电流之比，根据电源电压不变找出和的关系；再利用串联分压的规律可知此时的电压并求出电源电压；
滑片置于滑动变阻器的端时，知道两端的电压，且内定值电阻产生的热量为，由可得的阻值，结合和的关系可知滑动变阻器最大阻值；
利用分别写出当滑片置于滑动变阻器的中点和端时消耗的电功率，二者相比即可得到答案。
本题考查了学生对欧姆定律、焦耳定律以及电功率计算公式的运用，通过列出电源电压的表达式，借助方程组将电源电压和滑动变阻器最大阻值求出来，是解决此题的关键。
9.【答案】
【解析】解：、小灯泡正常发光时的电阻：，故A错误；
B、滑动变阻器向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串联分压的原理，滑动变阻器分配的电压减小，即电压表示数减小，小灯泡两端电压变大，即示数变大，小灯泡变亮，故B错误；
C、滑动变阻器向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，即电压表与电流表的示数之比等于滑动变阻器的阻值，故C错误；
D、小灯泡正常发光时的电流：
，
串联电路的总电压等于各部分电压之和，
，
小灯泡正常发光，滑动变阻器产生的电热：
故D正确；
故选：。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡电压，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流。
灯泡上标有“”，根据变形可求小灯泡正常发光时的电阻；
根据串联电路的电流特点可知，滑动变阻器向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串联分压的原理，滑动变阻器分配的电压减小，即电压表示数减小，小灯泡两端电压变大，小灯泡变亮；
电压表与电流表的示数之比等于滑动变阻器的阻值，据此分析；
由灯泡上标有“”，根据可求小灯泡的额定电流，再根据串联电路电压的特点，求出滑动变阻器两端的电压，根据求出小灯泡正常发光，滑动变阻器产生的电热。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的灵活应用，关键是要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查利用检验灯判断家庭电路故障，解题的关键有两点：一是检验灯和支路灯是串联的；二是家庭电路电压是，检验灯和支路灯的额定电压也都是，灯泡只有在额定电压下才会正常发光。
额定电压为的检验灯泡取代保险丝接入电路中时，是与这条支路的灯泡串联在家庭电路两端的，一般会出现以下三种情况：检验灯泡恰能正常发光，说明开关闭合的那条支路短路，检验灯直接接在了的家庭电路中；检验灯比正常发光暗，说明开关闭合的那条支路，检验灯与支路的灯串联在家庭电路中，达不到额定电压而发光较暗，说明这条支路正常；检验灯不发光，说明开关闭合的那条支路是断路的。
【解答】
A.检验灯泡与支路的灯泡串联，若发光呈暗红色，是因为达不到额定电压而发光较暗，则说明这条支路正常，故A正确；
B.正常发光，说明支路灯泡两端没有电压，则该支路短路，故B错误；
C.不发光，说明电路中没有电流通过，则该支路断路，故C错误；
D.如果电路没有故障时，检验灯泡与支路的灯泡各分得一部分电压都小于额定电压，则闭合任一开关，会发光但是较暗，故D错误。
故选A。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了家庭电路故障的检修。试电笔分别插入插座的左、右两孔中，氖管均能发光，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是零线开路了。
开关与火线相连，然后再接用电器。
正在烧水的电热壶和灯泡突然不能工作，说明有地方开路了或短路了，但是用试电笔分别插入插座的左、右两孔中，氖管均能发光，说明是零线开路了。
【解答】
A.开关应接在火线上，而图中是接在零线上的，故A错误；
B.试电笔分别插入插座的左、右两孔中，氖管均能发光，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是零线开路了，故B错误；
C.如果是电路间断路，则灯泡要发光，故C错误；
D.故障可能是入户零线至点间导线断路，则电热水壶和灯泡不亮，且把试电笔分别插入插座的左、右两孔中，氖管均能发光，故D正确。
故选D。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了家庭电路故障的分析。正确把握题目的关键信息，是分析故障的关键所在。
家庭电路中电流过大的原因：一是发生短路，二是功率过大，三是发生漏电；将电视机的电源插头插入插排的电源插孔，但打开电视机后，使用时也发生“掉闸”，说明不是功率过大，将能正常使用的台灯插入该插排的电源插孔，闭合台灯开关后，漏电保护器再次“跳闸”说明不是发生了短路，故只能是电路存在漏电；
当和的差异达到一定值，开关就会立即断开，即切断电路，由安全用电常识可知，此时切断的是火线；零线接地，流出电流为零，和的差异很大，根据漏电保护器的原理进行解答。
【解答】
“跳闸”的原因有三个，发生短路或功率过大或发生漏电。题目中将能正常使用的台灯插入该插排的电源插孔，闭合台灯开关后，漏电保护器再次“跳闸”，说明不是功率过大，在其它插座上能用，说明不是短路，故只能是发生了漏电。
漏电保护器的原理图如下图所示：当和的差异达到一定值，开关就会立即断开，即切断火线，
零线接地，流出电流为零，和的差异很大，开关立即断开。
A.若墙上的电源插座中的火线和零线间短路了，不插插排也跳闸，故A错误；
B.插排中插座处的零线和地线接反了，零线接地，流出电流为零，和的差异很大，开关立即断开。导致发生漏电而“跳闸”，故B正确；
C.若插排中插座处的零线和火线接反了，火线和零线上的电流仍然相等，漏电保护器不会断开，故C错误；
D.插排中插座处的火线和地线接反了，电路中无电流用电器不工作，引不起漏电，故D错误。
故选B。
13.【答案】变小
【解析】
【分析】
知道家庭电路中各用电器的连接方式为并联连接及并联电路的电流、电压、电阻的规律。
家庭电路中各用电器可以单独工作，且同时工作时又互不影响，据此判断各用电器的连接方式。
两个电阻并联相当于增加了电阻的横截面积，所以并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都小
【解答】
家庭电路中各用电器可以单独工作，且同时工作时又互不影响，所以家庭电路中各用电器的连接方式为并联
家庭电路中并联的用电器越多，相当于并联电阻的横截面积越大，电阻越小，所以，多接通一个家用电器，家庭电路的总电阻变小。
故答案为：变小。
14.【答案】
【解析】解：由电路图可知，电阻、电阻、滑动变阻器串联在电路中，电压表测量两端的电压，电压表测量和变阻器两端的总电压，电流表测量电路中的电流。
当滑片向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由可知，电路中的电流变大，
由可知，和两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表的示数变小，
结合图乙可知，图象中上半部分为电压表示数变化图线，下半部分为电压表示数变化图线；
当滑片移至最右端时，两电压表均测两端的电压，电路中的电流最大为，，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
-------
当滑片位于左端时，电压表的示数和变阻器两端的电压时，电路中的电流，
则电源的电压：
----
因电源的电压不变，
所以，由可得：，，
滑片移至最左端时内电流通过产生的热量：
。
故答案为：；。
由电路图可知，电阻、电阻、滑动变阻器串联在电路中，电压表测量两端的电压，电压表测量和变阻器两端的总电压，电流表测量电路中的电流。
当滑片向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，和两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，和变阻器两端的总电压变小，由此可知图象中上半部分为电压表示数变化图线，下半部分为电压表示数变化图线；
由图象可知，当滑片移至最右端，滑动变阻器连入电阻为，此时电路中的总电阻最小，电路中的电流最大为，此时两电压表的示数都为，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压；当电压表的示数和变阻器两端的电压为时，电压表的示数两端的电压为，电路中的电流为，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出的阻值和电源的电压，根据求出滑片移至最左端时内电流通过产生的热量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是两电压表的示数与电流表示数变化的关系的判断。
15.【答案】 ：。
【解析】解：
当、闭合，滑动变阻器滑片在最右端时，灯泡与滑动变阻器并联，由于灯泡正常发光，则电源电压；
根据得：
灯的电阻；
当闭合，断开，滑动变阻器滑片在中点时，滑动变阻器与灯串联，电流表测电路的电流，电流表的示数为，
由可知灯的电压为：
，
根据串联电路的规律可知：
滑动变阻器两端的电压为，
根据可得变阻器连入电路的电阻大小为：
；
故滑动变阻器的最大阻值为：
；
当开关、都闭合，滑动变阻器滑片在最左端时，根据电阻的并联，此时电路中的总电阻最小：
，
故电路的最大功率为：
；
根据可知：当电路的电阻最大时功率最小，根据电阻的串联，电阻的最大电阻：
，
故最小功率为：
；
电路的最小功率与最大功率之比为：：：。
故答案为：；；：。
当、闭合，滑动变阻器滑片在最右端时，灯泡与滑动变阻器并联，由于灯泡正常发光，根据灯泡的额定电压可知电源电压；
根据得出灯的电阻：
当闭合，断开，滑动变阻器滑片在中点，滑动变阻器与灯串联，电流表测电路的电流，由欧姆定律求出灯的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律求出变阻器连入电阻的大小，从而得出滑动变阻器的最大阻值；
根据得出灯的额定电流即电路中的最大电流，根据求出电路的最大功率；
根据可知：当电路的电阻最大时功率最小，根据电阻的串联得出电阻的最大电阻，从而得出最小功率，最后求出电路的最小功率与最大功率之比。
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，关键是电路的分析。
16.【答案】
【解析】解：由电路图知，滑动变阻器和电阻串联，电压表测两端电压，测两端电压，电流表测电路中电流。
当滑动变阻器的滑片从点向左滑到某点的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，
根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，两端的电压变大；所以图乙中是表示电压表的示数随电流表示数变化的图线，是表示电压表的示数随电流表示数变化的图线；
由电路图知，在点时，电路中电阻最大，电流最小，
由图象可以看出，滑片在点时电流，、，所以电源电压：，
由欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值：，电阻的阻值：，
当滑动变阻器的电阻丝接入电路的长度为总长度的时，滑动变阻器接入电路的电阻：，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时通过电路的电流：，
通电，电路消耗的电能：。
故答案为：。
由电路图知，滑动变阻器和电阻串联，电压表测两端电压，测两端电压，电流表测电路中电流。
当滑动变阻器的滑片从点滑到某点的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，
根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，两端的电压变大；所以图乙中是表示电压表的示数随电流表示数变化的图线，是表示电压表的示数随电流表示数变化的图线；
由电路图知，在点时，电路中电阻最大，电流最小，由乙图可以看出，滑片在点时通过电路的电流和两个电压表的示数，根据串联电路电压规律计算电源电压；根据欧姆定律计算滑动变阻器和定值电阻的阻值，进一步计算当滑动变阻器的电阻丝接入电路的长度为总长度的时，滑动变阻器接入电路的电阻，根据欧姆定律和串联电路电阻规律计算此时通过电路的电流，根据电功公式计算通电，该电路消耗的电能。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及欧姆定律和电功公式的应用，要明白电路各个用电器的连接情况。在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，要能将电路图与图象结合起来并从中获取有用信息。
17.【答案】解：教室内要安装盏“ ”的照明灯，开关控制两盏灯，则说明开关在干路上，两灯泡并联，开关接火线，然后分别进入两灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
两孔插座的接法，左边接零线，右边接火线。如图所示：

【解析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。两孔插座的接法，左边接零线，右边接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
18.【答案】
【解析】
【分析】
灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套；
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】
在家庭电路中开关闭火线接灯尾，插座是左零线、右火线，中间接地线，如图所示：
。
故答案为：
。

19.【答案】小 等于
【解析】解：电热丝的材质、长度相同，，知瓶中电热丝比瓶中电热丝横截面积小；
探究“电热和电阻的关系”，应控制电流和通电时间相等，使用阻值不等的电阻进行实验，即阻值越大产生热量越多。
在该实验中用到的物理研究方法有控制变量法和转换法；
A、探究物体受到几个力作用，引入了合力的概念，用到了等效替代法；
B.探究压力的作用效果，可通过观察海绵的凹陷程度，用到了转换法；
C.探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定，用到了控制变量法。
故答案为：小；等于；；。
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积都有关；
本题利用控制变量法来进行研究电流产生的热量与什么因素有关的实验，应控制吸热液体的材料相同，质量相等，通过观察液体的温度的变化来比较吸热的多少。并反映电热的多少，本题探究“电热和电阻的关系”，应控制电流相等，使用阻值不等的电阻进行实验，即阻值越大产生热量越多。
本题利用了控制变量法来研究电流产生的电热的影响因素。由于电流产生的热量不容易观察，故用相同材料的等质量的液体来吸收电热，通过温度计来观察液体的温度的变化来反映电热的多少。
20.【答案】小灯 不能 当灯泡两端电压为时，电流为，所以灯泡正常发光时的电流应大于；
当电源电压为，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，电流为，符合要求；
同理可求出电源电压分别为、、时的电流都小于，故小灯泡的额定电流为
【解析】解：由表中数据分析可知，当电压表示数变大时，电流表示数也随之变大，所以电压表接在小灯两端；
实验、滑动变阻器的滑片分别位于滑动变阻器的两端，而实验电流最大，说明此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为，电压表直接接在电源两端，所以电源电压为，故实验时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，最大值为：；
额定电压是指灯泡正常发光时的电压，而实验过程中电源电压为小于小灯的额定电压，所以小灯不能正常发光；
当灯泡两端电压为时，电流为，所以灯泡正常发光时的电流应大于；
当电源电压为，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，电流为，符合要求；
同理可求出电源电压分别为、、时的电流都小于，故小灯泡的额定电流为；
小灯的额定功率。
故答案为：小灯；；不能；计算过程见解析；。
分析电压表与电流表示数变化的规律，可判断电压表应接在小灯两端；
实验、滑动变阻器的滑片分别位于滑动变阻器的两端，分析表中数据可判断出电源电压，从而求出滑动变阻器的最大值；
额定电压是指灯泡正常发光时的电压；
当灯泡两端电压为时，电流为，所以灯泡正常发光时的电流应大于，分别讨论即可求出；
根据可求出小灯的额定功率。
本题测定小灯泡的电功率，考查串联电路的规律及欧姆定律的运用、对器材的要求、实验注意事项、电功率的计算，关键是从题中挖掘隐含的条件，难度较大。
21.【答案】解依题意内，对应的功率为，为加热状态；
根据；
电路中电阻较小，故处于闭合状态内，对应的功率为，电路中电阻较大，处于断开状态，此时的电功率；
由得，通过通过的电流；
内加热时间为，保温时间为；
由，得；
电路消耗的电能；；
依题意内，处于断开状态，与串联，此时电路总功率为，由根据欧姆定律；
电阻；
根据，此时电路中的电流：；
根据串联电路电流的规律，通过的电流；
由得：内的电功率：
。
答：内通过的电流为；
内电路消耗的电能为；
内的电功率为。

【解析】本题考查电功率公式、电功公式和欧姆定律的灵活运用，关键是明确电路在不同状态下电路连接。
根据图乙不同时间段对应的功率大小不同，根据，判断电路两种状态下电路的连接；
由变形公式求内通过的电流；
分别求出内加热时间和保温时间，根据求电流做功和；
由根据欧姆定律可求大小，根据可求此时电路的电流，根据串联电路电流的规律和求出的电功率。
22.【答案】小灯泡正常发光的电流
当的滑片置于最左端时，只闭合，电路为只有小灯泡工作的电路，小灯泡正常发光，说明小灯泡两端的电压为电源电压，故；滑片置于最左端，闭合、，电路为小灯泡和电阻并联的电路，通过电阻的电流，干路的电流，内电路消耗的总电能 滑片置于最右端，只闭合，电路为电阻和串联的电路，滑动变阻器消耗的电功率，电路消耗的总功率为，的电功率与电路总功率的比值，要想使这个比值最小，则要最大，滑动变阻器接入电路的电阻最小，同时电流不能超过，即，此时电路的总电阻，的最小电阻；当为时的电功率占电路总功率的比值最小，则的电功率
【解析】略
23.【答案】解：
由电路图可知，当开关、闭合时，单独接入电路，电路的电阻较小，由可知此时电热水壶的功率较大，；
电阻的阻值：
；
水的体积：
，
由可知，水的质量：
，
水加热到，则水吸收的热量：
；
由可得，烧开这壶水消耗的电能：
，
电热水壶的效率：
。
答：电阻的阻值分别是；
此过程中水所吸收的热量是；
在这次烧水中，电热水壶的效率是。
【解析】由电路图可知，当开关、闭合时，单独接入电路，电路的电阻较小，由可知此时电热水壶的功率较大，为加热档利用求；
在标准大气压下水的沸点是，根据密度公式求出水的质量，根据求出水吸收的热量；
根据求出烧开这壶水消耗的电能，吸收的热量与消耗的电能的比值就是电热水壶的效率。
本题考查电功率、吸收热量、消耗电能、转化效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道开关断开与闭合时电路的连接情况，解题过程中要注意单位的换算。
24.【答案】解：由表中数据可知，高温的功率，
由可得，在高温档工作时，电路中的电流，
由可得，电炖锅的电阻：，
电炖锅在高档工作时，电能表转盘在在内转了，则电炖锅消耗的电能：
，
实际功率：，
由可得，电路的实际电压：
。
高温档消耗的电能，
则水升高消耗的电能，
低温档消耗的电能，
则水升高消耗的电能为，
因为，且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高，高温档比低温档消耗电能少，用高温档节能。
答：求电炖锅在高温挡正常工作时的电流是；
在用电高峰期，此时的实际电压是；
电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，由可知用高温挡更节能。
【解析】由功率公式可求得高温档时的电流；
由公式变形可求得电炖锅的电阻，已知电能表每消耗的电能转盘就转动，据此求出电能表转盘在内转了消耗的电能，利用求出其实际功率，再根据公式的变形求出他家电路的实际电压。
计算出低温档和高温档每分钟消耗电能的多少比较即可解答。
本题是一道电学与热学的综合应用题，考查了学生对吸热公式、电功公式、电功率公式以及效率公式的灵活运用，关键是从题目图片中找出有用的信息，与生活实际相连，使学生觉得学了物理有用，注意计算时的单位统一。
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