2023-2024学年山东省德州市齐河县马集中学九年级（下）开学物理试卷（含解析）

2023-2024学年山东省德州市齐河县马集中学九年级（下）开学
物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.下列的俗语、诗词等反映了人类对自然界的一定认识，其中从物理学的角度分析，说法错误的是( )
A. “胡天八月即飞雪”说明分子在不停地运动
B. “墙内开花墙外香”说明气体存在扩散现象
C. “花气袭人知骤暖”说明分子运动的剧烈程度与温度有关
D. “春江水暖鸭先知”是由于水温升高，鸭子在水中由热传递的方式先感觉到
2.如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒，接触验电器的金属球，下列叙述错误的是( )
A. 验电器金属球带正电荷
B. 验电器上瞬间电流方向是从金属箔片到金属球
C. 验电器的金属箔片带同种电荷互相排斥而张开
D. 橡胶棒带电的过程是机械能转化为电能
3.下列有关能量转化或转移的说法正确的是( )
A. 电动机通过热传递的方式将电能转化为机械能
B. 古人钻木取火是通过做功将机械能转化为内能
C. 内燃机是通过做功的方式将机械能转化为内能
D. 冬天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械能转化为内能
4.如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )
A. 白雪温度低，内能小
B. 岩浆温度高，内能大
C. 白雪温度低，分子热运动停止
D. 岩浆温度高，分子热运动剧烈
5.如图所示电路，以下说法正确的是( )
A. 只接通灯不亮，仅电铃响 B. 只接通灯不亮，电铃不响
C. 只断开灯亮，电铃响 D. 只断开灯不亮，仅电铃响
6.图甲是某四冲程汽油机工作时的能量流向图，图乙是其中一个冲程的示意图，则下说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率是 B. 汽油机的效率越高说明做功越快
C. 该冲程是压缩冲程 D. 该冲程是内能转化为机械能的过程
7.如图甲所示电路，闭合开关，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，则通过灯泡和的电流分别为( )
A. B. C. D.
8.小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中，当、两点间的电阻由更换为后，为了完成探究，他应该采取的措施是( )
A. 将变阻器滑片适当向右移动
B. 保持变阻器滑片不动
C. 将变阻器滑片适当向左移动
D. 适当增加电池的节数
9.给某型号电烤箱设定好工作时间和温度，即闭合定时开关和温控开关，再闭合启动开关，电烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时，定时开关或温控开关断开，电烤箱就停止工作。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10.如图甲所示，电源电压不变，闭合开关，当变阻器的滑片从端滑到端的过程中，电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示。则下列选项正确的是( )
A. 的阻值为
B. 电源电压为
C. 的最大阻值为
D. 电流表示数为时，的接入的阻值为
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
11.如图所示，电源电压不变。闭合开关，灯泡正常发光，电压表和电流表均正常。滑动变阻器的滑片从中点向右移动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 灯泡的亮度变暗
B. 电压表与电流表示数的乘积变小
C. 电压表与电流表示数的比值变小
D. 电流表与电流表示数之差不变
12.如图所示，电源电压保持不变，灯泡与定值电阻串联，灯泡的电阻为，的阻值为，闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表示数为，则电流表可能出现的情况是( )
A. 电流表无示数 B. 电流表示数为
C. 电流表示数为 D. 电流表示数为
三、填空题：本大题共4小题，共10分。
13.在炼钢流程中有一个步骤是在炽热的钢板上喷洒冷水，使钢板快速冷却，以增大其硬度，在这个过程中，水的内能______，钢板的内能______，它们的内能的改变方式是______。
14.用两个完全相同的电加热器，分别给质量相同的、两种液体加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示．根据图象可知：加热相同的时间，液体______的温度升高比较快填“”或“”；两者相比，液体的比热容比较______填“大”或“小”
15.某台四冲程汽油机的转速为，在内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在某段时间内消耗了汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为______。
16.如图为某同学自制的一个电路故障检测仪的电路图，若和之间接一电阻，则电流表有示数，电压表______选填“有”或“无”示数；若和之间接一导线，则电流表有示数，电压表______选填“有”或“无”示数；若和之间为断路，则电流表无示数，电压表______选填“有”或“无”示数。
四、实验探究题：本大题共3小题，共26分。
17.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是，烧杯内的液体质量也相同。假设燃料完全燃烧释放的热量都被液体吸收。
若比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，通过本次实验得到的燃料热值与实际热值相比偏______。
若比较不同物质的吸热本领，应选择______两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过______来反映的。
18.在电阻一定时“探究电流与电压关系”的实验中，小凯所在的兴趣小组用导线将开关、电源、定值电阻、电流表、电压表和规格为“”的滑动变阻器连接成如图所示的电路。
连接电路时，开关应处于______状态。连接好电路闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______选填“”或“”端。
小凯正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙告诉他，电路连接有错，只要改接一根导线就可以了。请你在图中把小凯接错的那根导线找出来，并打上“”符号，再用画线代替导线连接到正确的位置上。
小凯排除故障闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如表所示。
数据序号
电压
电流
实验中，调节滑动变阻器滑片的目的是______。
分析表格中的数据可得出结论：______。
小凯想将定值电阻换成小灯泡完成以上实验，但这种方案其实是不可行的，其原因主要是______。
19.如图甲所示是测量定值电阻阻值的实验电路图，器材可以满足实验要求。
连接实物电路的过程中，开关应处于______状态；
调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为时，电流表的示数如图乙所示，为______，电阻的阻值为______；
小红设计了另一种测电阻的方案，如图丙所示，方案中定值电阻的阻值为，电源电压未知，步骤如下：
断开开关，闭合开关、，电压表的示数为；
______，电压表的示数为；
电阻的表达式为______。用、、表示
五、计算题：本大题共2小题，共18分。
20.某中学锅炉房使用锅炉每天要将水从加热到，西气东输实现后，可用天然气作为燃料来烧水，的天然气燃烧后释放出的热量用于完成上述锅炉房的任务，水在升温过程中也在不断散热，此过程中水吸收热量的同时也对外散失了热量，问在这个烧水过程中：
这些水要吸收多少热量用于升温？
此过程中用天然气作为燃料来烧水的能量转化效率为多少？
21.小明同学设计了如图甲所示的风级测量仪，已知电源电压且保持不变，为保护电阻，弧状均匀电阻丝长为，其总电阻；塑料小球用金属丝悬挂于点，点接入电路，金属丝与弧状电阻丝接触良好。无风时，金属丝刚好竖直接触电阻丝的最右端，金属丝电阻和质量不计，该风级测量仪显示器是由电压表改装的，电压表的量程为，所能显示的最大风级为级，此时金属丝刚好接触电阻丝的最左端点，电压表指针也刚好在最大刻度处，风级与金属丝在上滑动的距离从右端算起之间的关系如图乙所示。
求电阻的阻值。
当电压表的示数是时，对应的风级为多少级？
有同学建议小明将电压表换成电流表串联在电路中，用电流表的示数来反映风级的大小，你认为此方法是否可行，请说明原因。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：
A、“胡天八月即飞雪”，飞雪是能用肉眼直接看到的宏观物体的机械运动，都不属于分子，故A错误；
B、“墙内开花墙外香”是芳香分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中的结果，故B正确；
C、“花气袭人知骤暖”说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故C正确；
D、“春江水暖鸭先知”是由于水温升高，鸭子在水中由热传递的方式先感觉到，故D正确。
故选：。
物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，分子间存在着相互作用的引力和斥力。
本题考查了学生对分子运动论了解情况，比较简单，是一道基础题。
2.【答案】
【解析】解：、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，橡胶棒接触验电器的金属球，电子移动到验电器金属球上，所以金属球带负电，故A错误；
B、由于金属球处的电子被排斥，则电子由金属球流向金属箔，所以电流的方向是从金属箔片到金属球，故B正确；
C、验电器的两个箔片带有同种电荷，相互排斥而使其张开一定角度，故C正确；
D、橡胶棒带电是摩擦起电现象，其实质是机械能转化为电能，故D正确。
故选：。
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷；带电体接触验电器的金属球时，橡胶棒上多余的电子移动到验电器金属球，验电器带电；
电流的方向为正电荷定向移动的方向；
验电器利用了同种电荷相互排斥；
摩擦起电是机械能转化为电能。
解决此类问题要理解验电器的工作原理、摩擦起电现象、电流方向的规定、机械能和电能的转化等知识，有一定综合性，属易错题。
3.【答案】
【解析】解：、电动机工作时，消耗了电能，得到了机械能，是通过做功将电能转化为机械能，故A错误；
B、人钻木取火是消耗了机械能，得到了内能，是通过做功的方式将机械能转化为内能的，故B正确；
C、内燃机工作时是将燃料燃烧释放出的内能通过燃气膨胀对外做功，转化成机械能，故C错误；
D、冷天搓手感到手掌发热，是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能，故D错误。
故选：。
注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
在自然界中，能量转化的现象很多，并且能量的转化也是有规律可循的，例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能。在日常的学习中我们要注意总结归纳。
4.【答案】
【解析】解：、内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，与物体质量、温度、状态等有关，温度高的内能不一定大；温度低的内能不一定小，故AB错误。
、温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大；分子热运动永不停息，白雪温度低，但分子热运动没有停止，故C错误；
岩浆温度高，分子热运动剧烈，故D正确。
故选D。
分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有动能；分子间存在着相互作用力，所以分子之间还具有势能。在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能；一切物质的分子都在不停地做无规则的运动．分子做无规则运动的快慢与温度有关，温度越高，热运动越剧烈，不管温度高低，分子都在无规则运动，只是运动的快慢不同．扩散运动是分子热运动的宏观体现。
本题关键是知道内能、热量、和温度的关系，明确内能与物体的质量、温度和体积有关，是基础题目。
5.【答案】
【解析】解：、只接通，灯泡和电铃串联，因此灯亮且电铃响；故A错误。
B、只接通，为灯泡的基本电路，因此灯亮，电铃不响；故B错误。
C、只断开，为灯泡的基本电路，因此灯亮，电铃不响；故C错误。
D、只断开，为电铃的基本电路，因此灯不亮，电铃响；故D正确。
故选：。
基本的电路分串联电路和并联电路两种，串联电路中电流只有一条流通路径，并联电路中电流有多条流通路径。根据开关的闭合进行分析判断灯泡和电铃的工作情况。
解决此类题目要结合串并联电路的特点和电路的三种状态进行分析解答。
6.【答案】
【解析】解：、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，由图知有用的机械能为，所以该汽油机的效率是，故A错误；
B、热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故B错误；
、根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程，在做功冲程中将内能转化为机械能，故C错误，D正确。
故选：。
根据题中的信息算出汽油机的效率；
功率是表示物体做功快慢的物理量；热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；
汽油机的四个冲程，可根据气阀和活塞的状态判断是哪个冲程；将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的。
本题主要考查了热机的效率以及热机的工作过程因素，并且考查了热机效率与功率的区别，是一道基础题。
7.【答案】
【解析】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表测干路电流，电流表测支路的电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针在同一个位置，
所以，干路电流表的量程为，分度值为，示数，
支路电流表的量程为，分度值为，示数，
则灯中的电流：
。
故选：。
由电路图可知，两灯泡并联，电流表测干路电流，电流表测支路电流，根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程，根据分度值读出示数，进一步求出灯中的电流。
本题考查了并联电路的电流特点和电流表的读数，会确定两电流表的量程是关键。
8.【答案】
【解析】解：、当、两点间的电阻由更换为后，电路中的总电阻变大，
由可知，电路中的电流变小，
由可知，滑片不动时，变阻器两端电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻两端的电压变大，
因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，
所以，应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻，减小电路中的电流，即将变阻器滑片适当向右移动，故A正确，BC错误；
D、在电池节数不变、、两点间的电阻由更换为时，电压表的示数已经增大了，若适当的加电池的节数，滑片不动时，增加电池的节数，会使电阻两端的电压更大，故D错误。
故选：。
探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，当、两点间的电阻由更换为后，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和滑片不动时变阻器两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端电压的变化，然后判断电阻两端电压变化时电路中电流的变化，进一步判断滑片移动的方向。
研究导体中的电流与电阻的关系，需要保证导体两端的电压不变是此题的突破点。
9.【答案】
【解析】解：、电烤箱设定好工作时间和温度，即闭合定时开关和温控开关，再闭合启动开关，控制定时开关和温控开关，电烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时，定时开关或温控开关断开，电烤箱就停止工作，可控制开关，故三个开关应该串联；故A正确；
、三个开关都闭合，电路短路，故BD错误；
C、定时开关或温控开关断开，电烤箱不能停止工作；故C错误；
故选：。
电烤箱设定好工作时间和温度，即闭合定时开关和温控开关，再闭合启动开关，控制定时开关和温控开关，电烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时，定时开关或温控开关断开，电烤箱就停止工作，可控制开关，据此分析。
本题主要考查了串并联电路的设计，题目有一定难度。
10.【答案】
【解析】解：由甲电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
、当滑片位于端时，接入电路中的电阻为零，电路为的简单电路，电压表测电源两端的电压，其示数最大，
由图乙可知，电压表的最大示数为，则电源的电压；
此时电路中的电流，
由可得的阻值：
，故AB错误；
C、当滑片位于端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小，
由图乙可知，电压表的示数，电路中的电流，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两端的电压：
，
则变阻器的最大阻值：
，故C正确；
D、由图乙可知，电流表示数为时，，
则两端的电压，
的接入的阻值，故D错误。
故选：。
由甲电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
、当滑片位于端时，接入电路中的电阻为零，电路为的简单电路，电压表测电源两端的电压，其示数最大，由图乙可知，电压表的最大示数为，则电源的电压，此时电路中的电流，根据欧姆定律的变形公式计算的阻值；
C、当滑片位于端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图乙可知，电压表的示数，电路中的电流，根据串联电路电压规律计算两端的电压，根据欧姆定律的变形公式计算变阻器的最大阻值；
D、由图乙可知，电流表示数为时，，
根据串联电路的电压特点得出两端的电压，根据欧姆定律得出的接入的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，从图像中获取有用的信息是关键。
11.【答案】
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，电流表测变阻器支路的电流，电压表测电源两端的电压。
A.因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以滑片移动时通过灯泡的电流和实际功率不变，则灯泡的亮度不变，故A错误；
B.由电源电压不变可知，滑片移动时电压表的示数不变，
滑动变阻器的滑片从中点向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由可知，通过变阻器的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且通过灯泡的电流不变，
所以干路电流变小，即电流表的示数变小，则电压表与电流表示数的乘积变小，故B正确；
C.滑动变阻器的滑片从中点向右移动的过程中，通过变阻器的电流变小，即电流表的示数变小，
因电压表的示数不变，则电压表与电流表示数的比值变大，故C错误；
D.因电流表与电流表示数之差等于通过灯泡的电流，所以由通过灯泡的电流不变可知，其差值不变，故D正确。
故选：。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，电流表测变阻器支路的电流，电压表测电源两端的电压。
根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，滑片移动时通过灯泡的电流和实际功率变化，然后判断灯泡的亮度变化；
根据电源电压可知滑片移动时电压表的示数变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过变阻器的电流变化，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化，然后判断出电压表与电流表示数的乘积变化；
知道滑动变阻器的滑片从中点向右移动的过程中通过变阻器的电流变化以及电压表示数的变化，据此得出电压表与电流表示数的比值变化；
根据并联电路的电流特点结合通过灯泡的电流得出电流表与电流表示数之差的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
12.【答案】
【解析】解：电压表示数等于电源电压，说明电压表两接线柱与电源两极相连，故故障可能是电阻断路或灯泡短路，
如果断路，则电路中没有电流，电流表示数为零；如果短路，则电路中电流：。
故选：。
电压表示数等于电源电压，说明电压表两接线柱与电源两极相连，故故障可能是电阻断路或灯泡短路，然后根据故障的可能，再结合欧姆定律即可求出电路中的电流。
本题考查故障分析和欧姆定律的应用，关键还是确定故障所在。
13.【答案】增大 减小 热传递
【解析】解：淬火流程是冷水从炽热钢板上吸收热量的过程，冷水会从炽热的钢板上吸收大量的热量，内能增大，由于钢板放出热量，所以其内能会减小；在这个过程中只是一个能量的转移的过程，没有能量的转化。
故答案为：增大；减小；热传递。
往炽热的钢板上喷洒冷水，冷水会从炽热的钢板上吸收大量的热量，这是一个热传递过程，在这个过程中，钢板把热能传递给水，其自身由于放出热量，所以其内能会减小。
以生活情景为载体考查物理知识，非常新颖，能真正体现学以致用的学习理念。
14.【答案】；大
【解析】解：解：
由图示可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，的温度升高的快；
由图象可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，，；
因此由可得，．
故答案为：；大．
选同样的加热时间，和吸热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断．
本题考查学生从图象中获取知识的能力，考查比热容相关知识的应用，属于常考热点，也属于简单题目．
15.【答案】
【解析】解：汽油机飞轮转转，那么飞轮内的转数为转；汽油机飞轮转转就是一个工作循环，所以内的工作循环数：次；汽油机一个工作循环有个冲程，但只有次对外做功，所以内对外做功数：次；
汽油完全燃烧放出的热量：。
故答案为：；。
飞轮转转就是一个工作循环，一个工作循环有个冲程，个冲程里只有一次对外做功，同时注意转化为；
燃料完全燃烧放出热量的计算公式：。
本题考查汽油机飞轮转速与对外做功关系、热量的计算，属于基础题。
16.【答案】有 无 有
【解析】解：若和之间接一电阻，则电路为两电阻的串联电路，电流表测电路中的电流，所以电流表有示数，电压表测新接入电阻两端的电压，所以也有示数；
若和之间接一导线，电路为只有的简单电路，则电流表有示数，则电压表测一段导线两端的电压，所以电压为零，无示数；
若和之间为断路，则电压表与电流表、电阻串联在电路中，则于电压表的内阻很大，相当于断路，所以电流表无示数，电压表测电源电压，有示数。
故答案为：有；无；有。
读图，明确当电路的和之间接入电阻或导线时，电路的性质如何变化，再根据电表的测量对象来确定其示数的变化。
本题通过一个电路故障检测仪，考查了我们对电路的连接情况的分析能力，以及对电压表、电流表的测量情况的判断，属基本能力的考查。
17.【答案】甲、乙 小 甲、丙 加热时间
【解析】解：为了比较不同燃料的热值，应控制被加热液体相同而燃料不同，应选择甲、乙两图进行实验。
燃料燃烧放出的热量被液体吸收，燃料完全燃烧放出热量的多少，可以通过液体升高的温度来反映；
由于燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收，则通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小。
若比较不同物质的吸热本领，应控制燃料相同而被加热的液体不同，应选择甲、丙两图进行实验；
用相同的加热装置对液体加热，相等时间内液体吸收的热量相等，加热时间反映了不同物质吸热的多少；
故答案为：甲、乙；小；甲、丙；加热时间。
燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
比较不同物质的吸热本领，应该在保证吸收热量相同时，选择不同种类的液体；比较不同燃料的热值时，必须是不同的燃料。比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料相同而吸热物质不同；物质吸收热量的多少可以通过加热时间来反应；根据控制变量法的要求分析答题。
本题考查了学生对热值概念、转换法和控制变量法的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键。
18.【答案】断开 改变通过定值电阻的电流和两端的电压 电阻一定时，电流与电压成正比 灯泡的电阻随温度的变化而变化
【解析】解：在连接实物图的时候，要把开关断开，滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，图中下接线在点，故滑片应置于处；
图中电流表和定值电阻并联，要改为串联，如图所示；
；
探究电流和电压关系，滑动变阻器的作用是改变通过定值电阻的电流和两端的电压；
分析表格中的数据可知：电压和电流的比值为定值，故结论为：电阻一定时，电流与电压成正比；
小灯泡的阻值随温度的变化而变化，其电阻不是定值，所以这种方案其实是不可行的。
故答案为：断开；；如图所示；改变通过定值电阻的电流和两端的电压；电阻一定时，电流与电压成正比；灯泡的电阻随温度的变化而变化。
在连接实物图的时候，要把开关断开，滑动变阻器滑片滑到阻值最大处；
图中电流表和定值电阻并联，要改为串联；
探究电流和电压关系，滑动变阻器的作用是改变通过定值电阻的电流和两端的电压；
分析表格中的数据可知：电压和电流的比值为定值；
小灯泡的阻值随温度的变化而变化，不是一定值。
本题考查了探究电流与电压关系的实验，重点掌握滑动变阻器的作用和定值电阻与小灯泡的区别。
19.【答案】断开 断开开关，闭合开关、
【解析】解：为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
图乙知，电流表的量程为，分度值为，示数为，则；
根据电路图知：断开开关，闭合开关、，电压表测量电阻两端的电压，电压表示数为；
断开开关，闭合开关、，电压表测量电源电压，电压表示数为，
流过电路的电流，
由欧姆定律得的阻值：
。
故答案为：断开；；；断开开关，闭合开关、；。
为了保护电路，连接实物电路时，开关应处于断开状态；
根据图乙读出电流表的示数，根据计算电阻值；
根据电路图知：断开开关，闭合开关、，电压表测量电阻两端的电压，电压表示数为；断开开关，闭合开关、，电压表测量电源电压，电压表示数为，定值电阻与待测电阻串联，由定值电阻电压与阻值，可以求出电路电流，再由待测电阻两端的电压及欧姆定律可求出待测电阻的阻值。
本题测量电阻大小，考查实验注意事项、电流表读数、电阻的计算及测量电阻的特殊方法等知识。
20.【答案】解：
依题意：天然气放出的热量一部分用于加热水，一部分散失了：
；
天然气放出的热量：
，
用天然气作为燃料来烧水的能量转化效率：
。
答：这些水要吸收热量用于升温；
此过程中用天然气作为燃料来烧水的能量转化效率为。
【解析】根据可求这些水要吸收多少热量用于升温；
根据可求天然气放出的热量，再根据可求用天然气作为燃料来烧水的能量转化效率。
本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用。
21.【答案】解：
因电压表在电路中相当于断路，则由电路图可知，保护电阻与的最大阻值串联，电压表测金属丝在上的滑动距离部分两端的电压；
由题意可知，当金属丝刚好接触于电阻丝的最左端时，，，
因为串联电路中各处的电流相等，
所以根据欧姆定律可得，电路中的电流：
，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以两端的电压：
，
则的电阻：
；
风力变化时，电路中的电阻不变，电流不变，
当电压表的示数为时，与电压表并联部分的电阻：
，
因为弧状均匀电阻丝长为，其总电阻，
所以金属丝在上的滑动距离：
，
由乙图可知，此时对应的风力是级；
将电压表换成电流表串联在电路中，当风力增大时，小球向左摆动幅度增大，连入电路的电阻减小，根据知，在电源电压一定，电流表示数增大，故可以用电流表的示数来反映风级的大小。
故答案为：电阻的阻值为。
当电压表的示数是时，对应的风级为级；
可行，当风力增大时，小球向左摆动幅度增大，连入电路的电阻减小，电流表示数增大。
【解析】由题意可知，刚好接触于电阻丝的最左端时电压表的示数为，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出两端的电压，利用欧姆定律表示出的阻值；
风力变化时，电路中的电流不变，根据欧姆定律可得电压表的示数为时的阻值，再根据电阻丝是均匀的求出电压表所测电阻丝的长度，再由乙图得出对应的风力；
将电压表换成电流表串联在电路中，当风力增大时，小球向左摆动幅度增大，连入电路的电阻减小，电流表示数增大。
解决本题的关键是知道金属丝的摆动不影响电路的结构，只是改变了与电压表并联部分，即改变了电压表测量的电阻。
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