浙江省2020-2021年中考科学试题分类——专题12 电路（含解析）
文档属性
| 名称 | 浙江省2020-2021年中考科学试题分类——专题12 电路（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-06-24 16:01:23 | ||
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文档简介
2020-2021年浙江省中考科学试题分类——专题12电路
一、单选题
1.（2021·宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ???）
A.???????????B.???????????C.???????????D.?
2.（2021·金华）电热蚊香器是一种常用的除蚊工具。当蚊香器接上电源，需要闭合开关S，才能使指示灯L发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是（?? ）
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
3.（2021·温州）用伏安法测电功率时，某电表的指针位置如图所示。其示数为（??? ）
A.?1.30安????????????????????????????????B.?0.26安????????????????????????????????C.?1.30伏????????????????????????????????D.?0.26伏
4.（2021·绍兴）学生发明了一款智能头盔。只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号。当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动。下列电路符合要求的是（??? ）
A.??????B.??????C.??????D.?
5.（2021·嘉兴）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼。下列分析正确的是（ ??）
A.?塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起???????B.?塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
C.?塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电??????????????D.?塑料管得到的电子数等于毛皮两次失去的电子总数
6.（2021·嘉兴）事物总是在变与不变中相统一。下列有关说法错误的是（ ??）
A.?气压改变时，空气的密度一定不变??????????????????????B.?温度改变时，玻璃的导电性会发生变化
C.?位置改变时，物体的质量一定不变??????????????????????D.?介质改变时，声的传播速度会发生变化
7.（2021·丽水）今年“五一”假期、铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜。铁路部门有明确规定：在高铁线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网(高压电路)上，会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是（ ???）
A.?
B.?
C.?
D.?
8.（2020·宁波）某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成，其连接如图所示，其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后，闭合开关，指示灯发光，发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断，发热体不工作，但指示灯仍发光。下列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是（ ?）
A.?????????????????????B.?
C.????????????????????D.?
9.（2020·金华·丽水）高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品《5G高铁轨道螺丝警报器》，设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻不计)连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是(??? )
A.??????B.??????C.??????D.?
10.（2020·温州）电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法不合理的是（ ???）
A.?蚊子是可以导电的??????????????????????????????????????????????B.?电蚊拍电压降低烧毁效果变差
C.?蚊子烧毁是因为电流的热效应?????????????????????????????D.?烧毁时可能没有电流通过蚊子
11.（2020·温州）小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器 发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机 ，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ???）
A.?????????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????D.?
12.（2020·绍兴）将静电球装置放在水平桌面上，未通电时，多只锡碗叠放在静电球上(图甲)，通电后，锡碗依次向上飞起(图乙)，最后落到桌面上，下列说法正确的是(??? )
A.?图甲中，静止的锡碗受到惯性的作用
B.?图乙中，以空中的锡碗为参照物，静电球是运动的
C.?图甲中，锡碗受到自身重力和桌面对它的支持力
D.?图乙中，锡碗能飞起来是由于同种电荷相互吸引
13.（2020·绍兴）某款感应式垃圾桶如图所示，其工作原理如下：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开，下列电路符合要求的是（ ???）
A.??????B.???????C.???????D.?
14.（2020·嘉兴）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员向下踩“油门” 踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（ ?）
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
二、填空题
15.（2021·宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向________(填“左”或“右”)移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是________线。
16.（2021·金华）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2 ， 标有“20Ω ?1A”的字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。
完成下列问题：
（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是________；
（2）若R1=6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为________。
17.（2021·温州）疫情期间只允许体温正常的师生进入校园。为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：
①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机 M 工作（门打开），警示灯不亮；
②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机 M 不工作且警示灯亮起；
③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机 M 不工作且警示灯不亮。
（1）下列电路设计符合要求的是________。（可多选）
（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为________瓦。
18.（2020·衢州）气球常用作科学活动材料。以下是小科用气球完成的两个活动。
（1）悬挂在O点的两个带电气球，静止时位置如图甲所示，若左边大气球表面带正电荷，则右边小气球表面带________电荷。
（2）图乙是用气球充气建立的星系运动模型，能帮助我们理解星系运动的特点：所有的星系都在远离我们而去，离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大。由此可知宇宙在不断地________。
19.（2020·衢州）小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是________。
（2）该小灯泡的额定功率是________。
20.（2020·台州）图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的指针位置如图乙，则被测电阻的阻值为________欧。
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是________。
21.（2020·金华·丽水）在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为8欧姆，灯泡L标有“6V 3W”的字样，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证通过电阻R的最大电流不超过0．5安且灯泡L不损坏，则允许接入的最大电源电压为________伏，闭合开关S，此时通过电流表A1的电流为________安。
22.（2020·温州）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为________瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。________?。
三、实验探究题
23.（2021·宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是________?。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为________?。
24.（2021·金华）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
电流（A）
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
电压（V）
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
R0的电功率（W）
0.10
0.225
0.40
0.625
0.90
（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向________（选填“左”或“右”）移动到适当位置；
（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是：
A.定值电阻的电功率与电流成正比
B.定值电阻的电功率与电流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0V时，滑动变阻器的电功率为________瓦；
（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示）。请分析判断，图中线段AA’表示的含义是________。
25.（2021·温州）据史料记载，欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中，铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中，AB两端存在电压，其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中，接通电路。当电路中有电流通过时，小磁针会发生偏转，转动金属丝上端手柄，扭转金属丝，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验，部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比，粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
实验组别
1
2
3
4
铁丝长度（英寸）
2
4
6
10
手柄转过角度（度）
305
281.5
259
224
（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是________。
（2）小明查阅资料发现：除铁丝外，欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R'，才得出正确的电流与电阻关系。结合表中数据，判断R'的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值？________
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
（3）欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验，发现当手柄转过角度相同时，金丝的长度比铅丝长。据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，哪一金属丝阻更大？简要说明理由。________。
26.（2021·嘉兴）某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们进行如下研究：
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大：
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
【实验方案】
次数
1
2
3
4
5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
①按图连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变：
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中：
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②.
连接电路时，电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是________。
【得出结论】若假设①被否定，则实验中得到的结果是________。
【交流反思】进一步探究发现，灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时，也常会带有一定假象，同学们要善于透过现象看本质。例如，用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠________。
27.（2020·衢州）为探究影响水果电池电压大小的因素，小科利用铜片、锌片作电极的水果电池（图甲）和电压传感器（精密电压测量仪）等器材进行实验，数据记录如下表：
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
哈密瓜
1.0
2.0
0.886
2
哈密瓜
1.0
4.0
0.885
3
哈密瓜
1.0
6.0
0.886
4
苹果
1.0
2.0
1.009
5
苹果
1.5
2.0
1.011
6
苹果
2.0
2.0
1.010
（1）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应选用实验________（填组别）进行对比。
（2）分析实验数据，可以得出的结论是________。
（3）于电池与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据本实验的结论，你的做法是________。
28.（2020·湖州）方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后，欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数始终较大，无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下，设计了如图乙所示的电路图，继续实验。
??
（1）当使用图甲电路进行实验，滑动变阻器阻值调到最大时，电压表示数为4伏，此时电流表示数为________。
（2）方方根据电路图乙，连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线，请你帮她在图中添上这根导线。
（3）方方按图乙正确连接后进行实验，采集数据，绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图，如图丁所示。
①AB段是直线，可得出的探究结论是：在电压较小时，________。
②BC段明显发生弯曲，是因为________。
29.（2020·宁波）在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20?? 1.0A”，还有多个阻值不小于5?的定值电阻可供选择。
（1）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确)，该元件和错误分别是________。
（2）改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。
实验次数
第一次
第二次
第三次
定值电阻/?
5
10
★
电流表示数/A
0.40
0.20
0.10
表中“★”处所选用定值电阻的阻值是________Ω。
（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图像。该图像最接近于下列图像中的________。
30.（2020·温州）在研究“电流与电压的关系”时，小明连接了如图甲的电路，电源电压U为3伏。
（1）闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是________。
（2）改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小△I0与电压变化量大小△U0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小△U0和相应的电流变化量大小△I0 ， 如表二所示，则表二中的a为________。
表一
组别
第1组
第2组
第3组
R0（欧）
5
10
20
U0（伏）
1．0
2．2
2．5
1．2
1．8
2．4
1．6
2．4
2．8
I0(安)
0．20
0．44
0．50
0．12
0．18
0．24
0．08
0．12
0．14
表二
组别
△U0（伏）
△I0(安)
第1组
1．5
a
第2组
0．6
0．06
第3组
0．8
0．04
（3）小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。________。
31.（2020·嘉兴）在学习了并联电路特点和欧姆定律后，科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系，开展了以下探究。
实验次数
电阻R1/Ω
电阻R2/Ω
电压U/V
电流I/A
总电阻R/Ω
1
10
30
3
0.4
7.5
2
30
30
3
0.2
15
3
30
15
3
0.3
10
【实验步骤】
①设计电路，根据电路图连接实物；
②闭合开关，分别读出电压表和电流表的示数并记录；
③计算总电阻并填入表格；
④换用不同规格的电阻重复上述实验。
请你在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。________
【得出结论】并联电路总电阻小于任何一个分电阻。
【思考讨论】
①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。________
②分析表中数据，若增大其中一个分电阻的阻值，则总电阻将________。
32.（2020·杭州）小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3V，定值电阻R0的阻值为3Ω，滑动变阻器R1上标有“2A 5Ω”字样。实验数据如表所示。
（1）用笔画线代替导线，在答题纸上完成图乙的电路连接
（2）表中第6次实验时，电流表示数如图丙所示，则表中数据①是________
（3）根据实验数据可知，此电路中，滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是________
四、解答题
33.（2021·宁波）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W"字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）金属丝OA的电阻Ra=________Ω。
（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB= 23 OB时，电流表示数为0.36A；当PB= 12 OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO= 13 OC时，电压表示数为4.8V；当PO= 14 OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。
34.（2021·杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V? 0.75”。
（1）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少?滑动变阻器接入的电阻为多少?
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少?
35.（2021·温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲)。小明设计了一台只需少量待液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0~0.6安，小桶的容积为10厘米3 ， 粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够)。
电阻丝的长度（厘米）
0
5
10
15
20
电阻丝的阻值（欧姆）
0
10
20
30
40
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是________。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式:ρ=________。
②该密度仪能测量的最大密度为________克/厘米3。
36.（2021·绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压U1=220V,R1=242Ω。控制电路电源电压U2=3V,R2=300Ω,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙, 不计线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于40mA时, 继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触; 当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。求:
（1）闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与________(选填“B”或“C”)静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
37.（2021·嘉兴）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L：
功能：①加热：②保温：
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃(不计热量损失)。
（1）【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1（2）【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆?[Q吸= cm(t-to) ，c水=4.2×103J/(kg℃) ]
（3）【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议________。
【项目制作】……
38.（2021·湖州）小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮)
（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。________
（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少?
（4）图丙阴影部分的面积表示________。
39.（2020·衢州）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
（1）机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像来识别垃圾桶，下列物体成像原理与其相同的是? ?????????
A.平面镜
B.照相机
C.放大镜
D.眼球
（2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？
40.（2020·台州）电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。
（1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是________(选填“绝缘体”或“导体”)。
（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000瓦，求；
①电阻R的阻值是多少?
②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗多少电能?
（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“ ”）,一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“ ”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。
41.（2020·湖州）方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
?
（1）实线表示的是________(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。(写出计算过程)
（3）当电流表示数为0．5安时，求R消耗的功率。(写出计算过程)
42.（2020·宁波）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是________cm。
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少?
（3）每1cm电阻丝的阻值是________?。(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
（4）如图内所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电lmin，电路消耗的电能为W。求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
43.（2020·金华·丽水）为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3伏，R1为热敏电阻，R2阻值为10欧，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0．1安，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后，工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。
请完成下列问题：
（1）通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度；
（2）在图丙所示的1小时内，工作电路中制冷器消耗的总电能是多少？
44.（2020·温州）小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
（1）如图甲，将五个阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天天平衡。打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是________。
（2）为测量篮球受到的浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6伏，定值电阻R0的阻值为10欧，R是力敏电阻，其阻值与所受压力FB的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0．2安；当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变)，电流表示数为0．15安。力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力。
（3）图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。现用此装置测量大于1．29千克/米3的空气密度，指针大致指示在何处？请在图戊的刻度盘中用箭头标出，并写出你的判断依据。
45.（2020·杭州）如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V3W”。闭合开关，灯泡正常工作。求
（1）电阻R的阻值。
（2）灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【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当S闭合后，灯泡L肯定工作，但是风扇不一定工作，即二者不相互影响，应该为并联；
②S断开，指示灯和风扇都不工作，则S控制所有用电器，即它在干路上；当S和S1都闭合时，风扇工作，则开关S1只能控制风扇，即它和风扇串联在同一支路上，如下图所示：
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2.【答案】 D
【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。
【解答】①指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作，可见指示灯和发热体不相互影响，它们为并联；
②闭合开关后，指示灯和发热体都能工作，可见它控制所有用电器，即开关在干路上，如下图所示：
故选D。
3.【答案】 B
【解析】【分析】根据图片确定电流表的量程和分度值，从而读出电流表的示数。
【解答】根据图片可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为：0.2A+0.02A×6=0.26A，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
4.【答案】 A
【解析】【分析】电路设计，是指按照一定规则，使用特定方法设计出符合使用要求的电路系统。
【解答】由题干可知，该电路要满足两个开关都闭合后电路才能正常使用；
A、串联电路，只有两个开关都闭合，电动机才能工作；故A正确；
B、闭合S1电动机就可以工作，闭合S2后电路短路；故B错误；
C、闭合S1电动机即可开始工作，闭合S2后电路短路；故C错误；
D、S1和S2任意闭合一个电动机都能工作；故D错误；
故答案为：A。
5.【答案】 B
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律分析判断。
【解答】塑料丝和塑料管都比毛皮容易失去电子，则它们与毛皮摩擦后都会带正电。根据“同种电荷相互排斥”可知，塑料丝之间相互排斥而形成章鱼状，塑料丝与塑料管之间相互排斥从而使塑料丝悬浮在空中，故A错误，B正确；
塑料管经毛皮摩擦失去电子而带正电，故C错误；
塑料管得到的电子数只等于毛皮与它摩擦时失去的电子数，故D错误。
故选B。
6.【答案】 A
【解析】【分析】（1）根据气压和体积的变化关系分析；
（2）根据导体和绝缘体之间没有严格的界限分析；
（3）根据质量的特性分析；
（4）根据声速的影响因素判断。
【解答】A.当气体的质量不变而气压改变时，气体的体积肯定改变，那么空气的密度一定改变，故A错误符合题意；
B. 常温下的玻璃为绝缘体，当温度达到熔融状态时，玻璃会变成导体，故B正确不合题意；
C. 质量是物质的一种属性，不随物体形状、位置、温度的变化而变化，故C正确不合题意；
D.声音在固体、液体和气体中，传播速度不同，故D正确不合题意。
故选A。
7.【答案】 D
【解析】【分析】根据短路的知识分析判断。
【解答】在正常情况下，动车组接在火线和零线之间，因为有电流通过，所以动车组可以正常运行。如果风筝线搭在火线上，由于风筝线几乎没有电阻，所以电流全部从风筝线流入大地，从而将动车组短路，导致列车停止运行，如下图所示，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
8.【答案】 B
【解析】【分析】对四个选项中的电路进行分析，哪个符合题目的要求，那么它就是正确选项。
【解答】A.如下图所示：当开关闭合后，灯泡和加热体同时被短路，它们都不能正常工作，故A错误；
B.如下图所示：灯泡与分压电阻在一条支路上，熔丝和发热体在一条支路上，二者并联不相互影响，因此熔丝断时发热体停止工作，而灯泡正常发光，故B正确；
C.如下图所示：发热体和分压电阻、灯泡并联，即灯泡单独接在电源上，会由于电压过大被烧毁，故C错误；
D.如下图所示：当开关闭合后，熔丝和发热体所在的支路被短路，它们不能工作，故D错误。
故选B。
9.【答案】 D
【解析】【分析】分析各个电路图，哪个符合题目的要求，哪个就是正确选项。
【解答】A.当螺丝松动时，电路断开，小灯泡熄灭而不是报警，故A不合题意；
B.灯泡与螺丝串联，当螺丝正常时，整个电路会发生短路，可能导致电源烧毁，故B不合题意；
C.定值电阻与螺丝并联，然后与灯泡串联。当螺丝正常时，定值电阻被短路，此时灯泡发光报警，故C不合题意；
D.灯泡与螺丝并联，然后与定值电阻串联。当螺丝正常时，灯泡被短路，由于定值电阻的保护，电路正常；当螺丝松动时，定值电阻和灯泡串联，灯泡发光报警，符合要求，故D符合题意。
故选D。
10.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据“ 蚊子碰到金属网形成闭合电路 ”分析；
（2）根据欧姆定律分析电压降低时电流的变化即可；
（3）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（4）根据（1）中分析确定。
【解答】 电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成闭合电路， 这说明有电流经过蚊子，那么蚊子肯定是导体，故A正确不合题意；
电蚊拍的电压降低后，根据I=UR可知，通过蚊子的电流会减小，发热会减小，那么会降低烧毁效果，故B正确不合题意；
当电流经过蚊子时会发热，故C正确不合题意；
在烧毁时，肯定有电流经过蚊子，故D错误符合题意。
???????故选D。
11.【答案】 A
【解析】【分析】分析各个电路中智能锁的工作情况，哪个与题干描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】A.当开关S1闭合时，发生器 被接通发出声音，由于开关S2还未闭合，所以电动机不能工作，因此不能开锁。当输入指纹开关S2闭合时，电动机被接通，智能锁被打开，故A符合题意；
B.当输入密码开关S1闭合时，发生器 不能被接通，因此不发声，故B不合题意；
C.无论是输入指纹闭合开关S2 ， 还是输入密码闭合开关S1 ， 发生器都能发声，电动机都能同时工作而开锁，故C错误；
D.只要输入密码闭合开关S1 ， 电动机就能工作打开智能锁，故D不合题意。
故选A。
12.【答案】 B
【解析】【分析】参照系，又称参照物，物理学名词，指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系。根据牛顿力学定律在参考系中是否成立这一点，可把参考系分为惯性系和非惯性系两类。
【解答】A、惯性是一种属性，应为锡碗具有惯性；故A错误；
B、图乙中，空中的锡碗是运动的，而静电球是静止的，如果以锡碗为参照物，则静电球是运动的；故B正确；
C、图甲中， 锡碗有多个，所以锡碗还受到上方锡碗的压力；故C错误；
D、图乙中，锡碗能飞起来是由于同种电荷相互排斥；故D错误；
故答案为：B。
13.【答案】 C
【解析】【分析】并联是元件之间的一种连接方式，其特点是将2个同类或不同类的元件、器件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式。通常是用来指电路中电子元件的连接方式，即并联电路。
【解答】 启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，所以启动开关是总开关，控制指示灯和动力装置；启动开关闭合，指示灯亮，而感应开关闭合，动力装置才开始工作，所以指示灯与动力装置并联，且感应开关只控制动力装置；故C符合题意；
故答案为：C。
14.【答案】 A
【解析】【分析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果用电器不相互影响，那么它们并联；
（2）滑片向下滑动时，车速变大，据此确定变阻器的阻值变化，进而确定变阻器的接线情况。
【解答】电动车的车速由电动机的转速决定，而电动机的转速由通过它的电流大小决定，电流的大小依靠变阻器的阻值改变，因此变阻器和电动机相互影响，应该串联，故C、D错误；
当驾驶员向下踩“油门” 踏板时，车速变大，电流变大，变阻器的阻值减小，因此变阻器使用的是下半部分，故A正确，而B错误。
故选A。
二、填空题
15.【答案】 （1）右
（2）相(火)
【解析】【分析】（1）电动机通过电磁铁控制，此时S2没有闭合，说明电磁铁的磁场太弱，根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析电流的变化，推测电阻的变化，最终确定变阻器的滑片移动方向。
（2）根据家庭电路安全用电的接线方法判断即可。
【解答】（1）电动机通过电磁铁控制，此时S2没有闭合，说明电磁铁的磁场太弱，即通过电磁铁的电流太小。为了增大磁场，就必须增大电流而减小电阻，因此变阻器的滑片应该向右移动。
（2）在家庭电路中，开关必须接在火线上，因此进户线a应该接火线。
16.【答案】 （1）R1断路
（2）4Ω
【解析】【分析】（1）根据电路图可知，当电阻R1断路时，电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，因此通过电路的电流很小，电流表的示数几乎为零。因为电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，示数接近电源电压。
（2）电源电压为6V，而电压表的量程为“0~15V”，则电压表肯定不会超过量程；当变阻器的阻值最小时，电流表的示数为0.6A。根据R总=U总I总计算出总电阻，再根据R2=R总-R1计算变阻器的最小阻值。
【解答】（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是R1断路；
（2）根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A；
此时的总电阻R总=U总I总=6V0.6A=10Ω；
变阻器的最小阻值：R2=R总-R1=10Ω-6Ω=4Ω。
17.【答案】 （1）BC
（2）0.9
【解析】【分析】（1）根据四个选项中的电路，分析其工作过程，哪个与题目要求一致，哪个就是正确选项；
（2）根据功率公式P=U2R计算即可。
【解答】（1）A.开关S1断开时，电磁铁不能吸引衔铁，此时已经接通灯泡所在的电路，即无论人脸识别开关S2是否闭合，警示灯都会亮起，故A错误；
BC.体温正常开关S1闭合，电磁铁吸引衔铁，接通电动机的电路；人脸识别成功开关S2闭合，电动机 M 启动（门打开），此时警示灯不亮；若体温异常S1不闭合，此时衔铁不能被吸引，接通灯泡所在的电路，人脸识别成功S2闭合，电动机 M 不工作且警示灯亮起，故B、C正确；
D.体温正常开关S1闭合，电磁铁吸引衔铁，接通电动机的电路，此时无论人脸识别开关S2是否闭合，电动机都会启动，与题目不符，故D错误。
故选BC。
（2）警示灯工作时的功率为：P=U2R=3V210Ω=0.9W。
18.【答案】 （1）正
（2）膨胀
【解析】【分析】1、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
2、用气球建立星系模型，观察气球上的不同的点，当气球膨胀时气球上的点之间的距离会增大。气球表示宇宙，点可表示不同的星系。由宇宙中的星系的运动情况可知宇宙的运动情况。
【解答】（1）由甲图中两气球相互排斥可知，两气球带同种电荷，已知大气球表面带正电荷，所以右边小气球表面也带正电荷；
（2）用气球建立星系模型，观察气球上的不同的点，当气球膨胀时气球上的点之间的距离会增大。气球表示宇宙，点可表示不同的星系。由题中信息“ 所有的星系都在远离我们而去，离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大 ”，就像气球在膨胀一样，宇宙在不断地膨胀。
故答案为：（1）正? （2）膨胀
19.【答案】 （1）灯丝断了（或电压表所测电路开路）
（2）0.4W
【解析】【分析】（1）在测定灯泡额定功率的实验中，如果灯泡部分发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的电流会很小，几乎为零；由于串联电路电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，因此它的示数比较大。
（2）根据乙图确定灯泡电压为2V时滑片移动的距离，然后通过丙图确定此时通过变阻器的电流，即灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是：灯丝断了（或电压表所测电路开路）。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2V时，滑片P移动了12cm；根据丙图可知，此时电流表的示数为0.2A，那么小灯泡的额定功率为：P=UI=2V×0.2A=0.4W。
20.【答案】 （1）
（2）6
（3）移动滑动变阻器的滑片，观察电压表和电流表的示数
【解析】【分析】（1）在“伏安法”测电阻的实验中，除了电压表与电阻并联，其它的元件都是串联，注意电表的量程选择和正负接线柱的连接，还要主要滑动变阻器接线“一上一下”；
（2）根据乙图，分别读出电流表和电压表的示数，然后根据公式R=UI计算被测电阻的阻值；
（3）在多次测量时，需要改变电阻两端电压表的示数，并记录对应的电流表的示数，而这个目的需要通过调节滑动变阻器来实现。
【解答】（1）观察甲图可知，滑动变阻器的左上接线柱与开关连接，根据“一上一下”的原则，必须从下面选择另外一个接线柱与定值电阻的右端接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，那么电压表的示数为1.8V；电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.3A，因此被测电阻的阻值为：R=UI=1.8V0.3A=6Ω；
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察电压表和电流表的示数。
21.【答案】 4；0.9
【解析】【分析】定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源电压，电流表A1测干路电流，A2测通过灯泡的电流。
（1）根据U=IR计算出定值电阻R两端的电压，然后与灯泡的额定电压比较，将其中较小的电压作为电源电压的最大值。
（2）根据乙图确定此时通过灯泡的电流，最后根据I总=I+IL计算电流表A1的示数即可。
【解答】定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源电压，电流表A1测干路电流，A2测通过灯泡的电流。
（1）定值电阻R两端的最大电压为：U=IR=0.5A×8Ω=4V；
灯泡两端的最大电压等于它的额定电压，即UL=6V；
因为并联电路总电压与各支路两端电压相等，4V<6V；
所以允许接入的最大电源电压为：U总=4V；
（2）当灯泡的电压为4V时，通过它的电流是0.4A；
那么此时通过电流表A1的示数为：I总=I+IL=0.5A+0.4A=0.9A。
22.【答案】 （1）0．8
（2）滑动变阻器滑片向上移动
【解析】【分析】（1）首先根据公式I总=U总R总计算出通过电路的电流，再根据公式PL=IL2RL计算指示灯的功率；
（2）栏杆不能抬起，可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小，可从增大控制电路的电流的角度思考解决方法。
【解答】（1）变阻器和指示灯串联，
电路的总电流为：I总=U总R总=6V5Ω+10Ω=0.4A；
此时指示灯的功率为：PL=IL2RL=(0.4A)2×5Ω=0.8W。
（2）栏杆不能抬起，可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小，也就是通过线圈的电流太小，解决方法；
①当电阻不变时，根据U=IR可知，要增大电流就必须增大电池的电压；
②根据U=IR可知，当电压不变时，要增大电流必须减小电阻，即变阻器的滑片向上移动。
三、实验探究题
23.【答案】 （1）接线时使电流表A1短路
（2）5Ω、20Ω
【解析】【分析】（1）根据电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1的电流，A2测R2的电流，A3测总电流。如果A1断路，那么A2和A3的示数应该相等，实际上二者不相等，说明R1的工作正常，那么只能是电流表A1短路。
（2）根据I=UR分别计算出通过各个电阻的电流，选择对应量程，并确定是否大于量程的一半即可。
【解答】（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是：接线时使电流表A1短路 。
（2）根据公式I=UR得到：
I1=UR1=8V5Ω=1.6A ， 选择量程0~3A，大于量程的一半；
I2=UR2=8V10Ω=0.8A ， 选择量程0~3A，小于量程的一半；
I3=UR3=8V20Ω=0.4A ， 选择量程0~0.6A，大于量程的一半；
I4=UR4=8V50Ω=0.16A ， 选择量程0~0.6A，小于量程的一半。
那么应该选用的两个电阻为5Ω和20Ω。
24.【答案】 （1）左
（2）B
（3）0.3
（4）滑动变阻器的电功率
【解析】【分析】（1）根据表格确定电流的大小变化，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。
（2）将表格中第1、3组数据比较，确定定值电阻的电功率与电流的变化关系。
（3）首先根据U2=U总-U1计算变阻器两端的电压，再根据P2=U2I2计算变阻器的功率；
（4）根据P总=P1+P2分析。
【解答】（1）根据表格可知，从第3次到第4次时，电流从0.2A到0.25A，此时电流变大，那么变阻器的阻值变小，则滑片P向左移动到适当位置。
（2）比较第1和3组数据可知，电流增大到原来的：0.2A÷0.1A=2倍，而定值电阻的电功率增大到原来的：0.4W÷0.1W=4=22倍，因此定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。
（3）当定值电阻两端的电压为1.0V时，
变阻器两端的电压U2=U总-U1=4V-1V=3V；
此时变阻器的电功率为：P2=U2I2=3V×0.1A=0.3W；
（4）A点的横坐标代表总功率，A'点的横坐标代表R1的电功率，根据P总=P1+P2可知，AA'就是滑动变阻器的电功率。
25.【答案】 （1）控制电源电压相同
（2）D
（3）铅丝阻值更大。实验中长金丝与短铅丝阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体长度越长阻值越大，当金丝与铅丝长度相同时，铅丝阻值更大。
【解析】【分析】（1）温差电源的电压与温度差有关，即温度差越大，电源电压越大；
（2）在实验中，铁丝和电阻R’串联，根据U总=I总R总列出方程，代入表格数据计算即可；
（3）导体的电阻与横截面积成反比，与长度成正比，据此分析判断。
【解答】（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是控制电源电压相同。
（2）在实验中，铁丝和电阻R’串联，设1英寸铁丝的电阻为R铁 ， 手柄转过1°电流为I，
根据表格中第1、2组数据，利用U总=I总R总得到：
U总=（2R铁+R'）×305I? ? ?①；
U总=（4R铁+R'）×281.5I? ? ?②；
①②联立解得：R'≈20R铁；
故选D。
（3）据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，则铅丝阻值更大，理由是：实验中长金丝与短铅丝阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体长度越长阻值越大，当金丝与铅丝长度相同时，铅丝阻值更大。
26.【答案】 读数更精确；所测得的灯丝电阻阻值基本相等；大气压强
【解析】【分析】【实验方案】在电压表上，两个量程共用一排刻度，其中量程越小，分度值越小，测量越精确，因此在可能的情况下，尽量使用小量程；
【得出结论】如果假设①被否定，那么灯丝的电阻与电压无关，即电压改变时灯丝的电阻基本不变，据此分析解答；
【交流反思】用吸管喝奶时，用力吸出吸管内的空气，则吸管内气压减小，于是牛奶在大气压强的作用下将牛奶压入口中，据此分析解答。
【解答】【实验方案】连接电路时，电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是：读数更精确；
【得出结论】若假设①被否定，则实验中得到的结果是：所测得的灯丝电阻阻值基本相等；
【交流反思】用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠大气压强。
27.【答案】 （1）1、2、3
（2）电极材科不变时，水果电池的电压大小与水果种类有关，与电极插入深度和电极之间距离无关
（3）改变化学填充剂的成分
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求进行选择；
（2）根据表格数据对比，分析水果电池电压与水果种类、电极深度和电极之间的距离是否有关；
（3）根据（2）中的结论分析解答。
【解答】（1）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，必须控制水果种类和电极深度相同，故选1、2、3；
（2）对比实验1、2、3可知，当水果种类和电极深度相同时，电池电压与电极之间的距离无关；
对比实验4、5、6可知，当水果种类和电极距离相同时，水果电池电压与电极深度无关；
对比实验1、4可知，当电极深度和电极距离相同时，水果电池电压与水果种类有关。
最终得到结论：电极材科不变时，水果电池的电压大小与水果种类有关，与电极插入深度和电极之间距离无关。
（3）根据（2）结论可知，要改变水果电池的电压，只能改变水果的种类；据此类推，要改变干电池的电压，就要改变干电池内化学填充剂的成分。
28.【答案】 （1）0.5A
（2）
（3）通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比；电阻变大
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，电压表与灯泡串联，电压表测灯泡的电压。首先根据U变=U总-UL计算出变阻器两端的电压，再根据I变=U变R变计算电流表的示数；
（2）将图丙与乙对照，二者的串并联关系要完全一致，且元件的相对位置保持一致，据此确定缺少导线的位置即可；
（3）①如果两个物理量的变化图像为一条直线，那么它们成正比关系；
②当电流较大时，灯丝的温度升高，电阻不断增大，因此电压和电流的比值不断增大。
【解答】（1）根据甲图可知，电压表与灯泡串联，电压表测灯泡的电压。
变阻器两端的电压：U变=U总-UL=9V-4V=5V；
电流表的示数为：I变=U变R变=5V10Ω=0.5A；
（2）将丙图与乙图对照可知，电流从正极出发之后，依次经过灯泡、电流表和变阻器、开关回到负极，电压表与灯泡并联，但是图丙中缺少一根线，即连接灯泡左端的接线柱与变阻器左下角接线柱的线，将其补充如下：
（3）①AB段是直线，可得出的探究结论是：在电压较小时，通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比；
②BC段明显发生弯曲，是因为电阻较大。
29.【答案】 （1）电流表，正负接线柱接反
（2）20
（3）A
【解析】【分析】（1）在探究电流和电阻关系的实验中，除了电压表与电阻并联外，其它元件都是串联，要注意电表的量程选择和正负接线柱的连接方向，还要注意滑动变阻器接线“一上一下”。
（2）在在探究电流和电阻关系的实验中，要改变电阻控制电压相等。根据第一次的数据计算出电压表的示数，然后根据欧姆定律计算出 “★”处 的阻值；
（3）根据公式P=U2R分析变阻器的功率变化规律。
【解答】（1）根据图片可知，电流表的“-”接线柱与电源的正极连接，而“3A”的接线柱与电源负极相连，因此错误为：?电流表，正负接线柱接反 ；
（2）根据第一组数据可知，电压表的示数为：U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V；
那么第三次定值电阻的阻值为：R3=U3I3=2V0.1A=20Ω。
（3）根据实验过程可知，电压表的示数保持不变，根据U变=U总-U可知，变阻器两端的电压也保持不变。根据公式P=U2R???????可知，当变阻器的阻值增大时，它的功率变小，故选A。
30.【答案】 （1）正负接线柱接反
（2）0．30
（3）根据串联电路电压特点U=U0+UR ， 得△UR=△U0；根据串联电路电流特点IR=I0 ， 得△IR=△I0。所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值。据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0 ， 则△UR与△IR的比值等于R0
【解析】【分析】（1）电流表在接线时，必须“正进负出”，否则指针向反向偏转；
（2）根据表二，确定电流变化量和电压变化量之间的数量关系，然后据此计算第一组中的数值a；
（3）首先根据串联电路总电压和各处电压的关系确定定值电阻电压的变化量和变阻器电压变化量的关系，然后根据串联电路的电流规律确定两个电流变化量的关系，最后根据欧姆定律确定电压变化量和电流变化量的比值关系即可。
【解答】（1）根据乙图可知，电流表的指针反向偏转，那么出现这种现象的原因是：正负接线柱接反；
（2）根据表二可知，第2组和第3组中 △U0 与 △I0 的比值分别为10Ω和20Ω，都等于各自对应的电阻，因此第1组中，也符合这个规律，即：△I0=△U0R1=1.5V5Ω=0.3A；
（2） 小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值， 理由是： 根据串联电路电压特点U=U0+UR， 得△UR=△U0；根据串联电路电流特点IR=I0， 得△IR=△I0。所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值。据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0， 则△UR与△IR的比值等于R0 。
31.【答案】 ；并联后相当于增大了导体的横截面积，在导体材料、长度、温度不变时，横截面积越大， 导体电阻越小。；增大
【解析】【分析】 【实验步骤】 根据电路图连接实物图时，要保证各个电器元件的串并联关系一致，元件的相对位置一致，还要注意电表的量程和正负接线柱的连接。
【思考讨论】 ①导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比；
②将第1次和第2次实验数据对比得出结论即可。
【解答】【实验步骤】根据电路图可知，两个电阻并联，电压表与R1并联，电流表在干路上测总电流。观察实物图可知，电流表还没有接好。只需将开关右侧的接线柱与电流表中间的“0.6”接线柱相连，然后再将“-”接线柱与电阻R2右侧的接线柱相连即可，如下图所示：
【思考讨论】①根据导体的电阻和横截面积的关系可知：导体的并联相当于增大了导体的横截面积， 在导体材料、长度、温度不变时，横截面积越大， 导体电阻越小。
②对比第1和2组数据可知，电阻R2的阻值不变，但R1的阻值增大，这时总电阻增大了，那么可以得到结论： 若增大其中一个分电阻的阻值，则总电阻将增大。
32.【答案】 （1）电路如图
（2）1.00
（3）随着滑动变阻器接入电路电阻的增大(或减小)，其电功率先增大后减小。
【解析】【分析】（1）根据电路图甲确定各个电器元件的串并联关系，然后对实物图进行连接，注意元件的位置也要保持一致；
（2）首先根据丙图确定此时电流表使用的量程和分度值，再根据指针位置确定电流表的读数；
（3）根据R1=U1I1计算出每组实验中变阻器的阻值，然后根据表格确定变阻器的功率和电阻的变化规律。
【解答】（1）根据甲图可知，定值电阻R1、电流表和定值电阻R串联，电压表与变阻器并联，测变阻器的电压。根据乙图可知，将开关右端的接线柱与定值电阻R0左端的接线柱相连，再将电流表的“-”接线柱与电压表右边的接线柱相连，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电流表选择的量程是0~3A，分度值是0.1A，那么电流表的读数是1A，因此表中数据①是1；
（3）根据公式R1=U1I1分别计算出每次实验中变阻器的阻值分别为：4.89Ω、3.97Ω、3Ω、2Ω、1Ω，与变阻器的功率对照可知：随着滑动变阻器接入电路电阻的增大(或减小)，其电功率先增大后减小。
四、解答题
33.【答案】 （1）解：灯泡L正常发光时，通过的电流I= PU=2.4W6V =0.4A
答：灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小为0.4A。
（2）0
（3）解：本题的电路可以用下图表示：
根据题意，可得四种电路连接情况：
①图甲中，当PB= 23 OB时，R变1= 23 Rb ， 电路中的电流I1=0.36A
②图甲中，当PB= 12 OB时，R变2= 12 Rb ， 灯L正常发光，电路中的电流l2= 0.4A
③图乙中，当PO= 13 OC时，R变3= 13 Rc，灯L两端电压UL3=4.8V
④图乙中，当PO= 14 OC时，R变4= 14 Rc，灯L两端电压UL4=6.0V，灯L正常发光)
由于②和④时，L都正常发光，即②和④电路是等效的
所以R变2=R变4 ， 即 12 Rb= 14 Rc ,2Rb=Rc
因为U=U变+UL=I变R变+UL
所以由④得：U=I2R变4+UL4=0.4A× 14 Rc+6.0V----(1)式
①中R变1= 23 Rb= 13 Rc ， 与R变3= 13 Rc等大，即①和③电路是等效的
因为U=U变+UL=I变R变+UL
所以由③得：U=I3R变3+UL3=0.36A× 13 Rc+4.8V-----(2)式
由(1)式和(2)式可解得：Rc=60Ω ????U=12V
答：金属丝OC的电阻Rc的大小为60Ω，电源电压为12V
【解析】【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据I=PU计算通过灯泡的电流。
（2）根据甲图可知，当滑片移动时，灯泡亮度不变，即通过电路的电流不变，也就是电路的总电阻不变。OP段的长度发生改变但阻值不变，则金属丝OA的阻值为零。
（3）将题干描述的4中情况罗列出来，首先根据灯泡正常发光确定Rb和Rc的数量关系，然后将这两种情况合并在一起。然后根据Rb和Rc的数量关系分析另外两种情况，确定它们是等效的，可以合并为一种情况。接下来根据公式U=U变+UL=I变R变+UL列出两个方程，联立计算得到金属丝OC的阻值和电源电压的数值。
34.【答案】 （1）解：U1=3V???? U2=U-U1=4.5v-3V=1.5v
灯泡常工作电流I= P1U1=0.75W3V =0.25A
滑动变阻器接人电阻：R= U2I=1.5V0.25A =6Ω
（2）解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J
【解析】【分析】（1）根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测灯泡的电压，V2测变阻器的电压。根据灯泡的规格确定灯泡正常发光时的电压，也就是电压表V1的示数，然后根据U2=U总-U1计算电压表V2的示数。
? ? ? ?首先根据? I=P1U1 计算出灯泡正常工作时通过电路的电流，再根据? R2=U2I 计算出此时变阻器接入的电阻。
（2）根据公式W=UIt计算整个电路消耗的电能。
35.【答案】 （1）Ia（2）解：R总= UI=6伏0.2安 =30欧
R=R总-R0=30欧-12欧=18欧
18欧x=40欧20厘米
得：x=9厘米
F=(20-9)厘米×0.02牛/厘米=0.22牛
G= 12 F= 12 ×0.22牛=0.11牛
m= Gg=0.11牛10牛/千克 =0.011千克=11克
ρ= mV=11克10厘米3 =1.1克/厘米3
答：所测液体密度为1.1克/厘米3
（3）ρ=2.6- 310I (克/厘米3)；2
【解析】【分析】（1）根据“电流与电阻的反比关系”比较两个电流的大小；
（2）首先根据? R总=UI 计算出电路的总电阻，再根据R=R总-R0计算出此时变阻器的阻值，接下来根据“电阻与长度成正比”，借助表格数据计算出此时变阻器接入电路的长度。
? ? ??此时弹簧向下移动的距离等于AB的总长度减去接入的长度，再根据丙图“弹簧的弹力与形变量成正比”计算出此时弹簧受到的压力。
? ? ? ?对定滑轮进行受力分析，确定液体重力与弹簧压力的数量关系，从而计算出液体的重力，再借助重力公式 ?m=Gg 计算出液体的质量，最后根据密度公式 ?ρ=mV 计算出液体的密度即可。
（3）①根据（2）中的计算过程推导密度和电流的数量关系式；
②根据电流表的量程确定电流的最大值，然后代入关系式计算即可。
【解答】（1）闭合开关S，滑片P在A点时，AB与R0串联，总电阻为Ra；滑片在B点时，AB的阻值为零，此时只有R0 ， 总电阻为Rb，那么Ra>Rb。根据“电流与电阻的反比关系”可知，电流Ia （3）①根据密度公式得到：ρ=mV=GgV=12FgV=1220-x缩短×0.02gV? ?①；
因为导体的电阻与长度成正比，那么得到： Rx=40Ω20cm
则x=20R40=0.5R；
则x=0.5R=0.5×（R总-R0）=0.5×UI-12=0.5×6I-12? ?②；
将②代入①得到：
ρ=20-0.5×6I-12×0.0110×10-5=2600-300I（kg/m3）=2.6-310I（g/cm3）。
②电流表的量程为0~0.6A，
则该密度计能测量的最大密度为：ρ=2.6-310I=2.6-310×0.6=2.1（g/cm3）。
36.【答案】 （1）C
（2）W= U2Rt=(220V)2242Ω×5×6s =6×104J
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下，即此时控制电路的电流I=0.04A，故恒温箱内温度达到最高值瞬间R=U2/I=3V/0.04A=75Ω，由乙图可知恒温箱内的最高温度为100℃；
当电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联。当恒温箱温度最低时，控制电路的电流
I'=0.03A。
I2=U2/R2=3V/3000=0.01A，
IR=I'-I2=0.03A-0.01A=0.02A，
R'=U2/IR=3V/0.02A=150Ω，
由乙图可知恒温箱内的最低温度为90℃。
故恒温箱内的温度变化范围为90℃-100℃。
【解析】【分析】（1）闭合开关S1和S2 ， 恒温箱开始工作，那么上面的电阻R1所在的电路必须接通，即此时衔铁的动触点A与静触点C相接触。
（2）根据公式 W=U2Rt 计算出电热丝R1消耗的电能；
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下的瞬间，即此时控制电路的电流I=0.04A，只有热敏电阻R，根据公式R=U2I计算出此时它的电阻，根据图乙确定此时的最高温度；
? ? ??电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联，此时恒温箱温度最低时，控制电路的电流I'=0.03A。首先根据I2=U2R2计算出通过R2的电流，再根据 IR=I'-I2 计算出通过热敏电阻的电流，最后根据R'=U2IR计算出热敏电阻的阻值，根据图像确定恒温箱的最低温度。
?
37.【答案】 （1）
（2）解：m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3 m3=1kg
Q吸= cm(t-to)= 4.2×103J/(kg℃) × 1kg×(100℃-20℃) =3.36× 105J
∵W=Pt=Q?? ∴ P=Qt=3.36×105J7×60s=800W
∵P= U2R ?∴ R=U2P=(220v)2800W=60.5Ω
答：选择的加热电阻阻值最大为60.5Ω
（3）在加热的支路上增加温度控制开关（合理即可）
【解析】【分析】（1）根据功率的公式P=U2R可知，在电压相同时，只有使总电阻变小，才能使总功率变大，据此分析解答。
（2）根据密度公式m=ρV计算出水的质量，根据公式Q吸= cm(t-t0)计算出水吸收的热量，再根据公式P=Wt计算出加热电阻的功率，最后根据 R=U2P 计算出加热电阻的阻值。
（3）如果人大意了没有按时关闭电源，那么加热时间过长，可能会发生火灾，因此可以在电路上安装温控开关，让其到达温度后自动断开，这样会更安全。
【解答】（1）根据功率的公式P=U2R可知，在电压相同时，只有使总电阻变小，才能使总功率变大。
方案一：将两个电阻串联，开关与其中一个电阻并联。当这个开关闭合后，短路电阻，这时总电阻变小，总功率增大，符合要求；
方案二：将两个电阻并联，一个开关与其中一个电阻串联。闭合这个开关后，总电阻变小，总功率增大，符合要求，如下图所示：
38.【答案】 （1）
（2）通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越 小。
（3）解：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
U灯=U-U滑=3V-2.4V=0.6V
（4）滑动变阻器的电功率
【解析】【分析】（1）根据图甲确定电路的串并联关系，主要电表的量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据丙图中a图像的形状，分析通过灯泡电流与电压的关系；
（3）当变阻器的阻值最大时，通过灯泡的电流最小。首先根据U滑=IR滑计算出变阻器两端的电压，再根据U灯=U-U滑计算出电压表的示数。
（4）根据P=UI分析即可。
【解答】（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。
①电压表的“-”接线柱已经与灯泡左端相连，只需将“3”接线柱与灯泡右端接线柱相连即可；
②变阻器与开关串联，只需将它右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）根据图丙可知，图像a总体是上升的，但是上升的速度越来越慢，则得到结论：通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小。
（3）变阻器两端的电压：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V；
灯泡两端的电压：U灯=U-U滑=3V-2.4V=0.6V。
（4）根据图丙可知，图像a上某点的横坐标就是灯泡的电压，则长方形阴影的宽就是电源电压与灯泡电压之差，根据U总=U+U变可知，长方形阴影的宽就是变阻器的电压。长方形阴影的长就是图像a上某点的纵坐标，也就是通过变阻器的电流。根据P=UI结合长方形的面积公式s=长×宽可知，阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。
?
39.【答案】 （1）B,D
（2）解：I=IR= URR=1V10Ω=0.1A
R总=UI=1.5V0.1A=15Ω
R垃圾=R总- R=15Ω- 10Ω=5Ω
查表可知，该垃圾属于金属垃圾,故应放于金属类垃圾桶内
答:应投人金属类垃圾桶。
解:W=UIt=1.5V×0.1A×0. 1s=0.015J
答:检测电路消耗的电能为0. 015J。
（3）解:W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J
答:机器人至少对垃圾做了0.7J的功。
【解析】【分析】（1）根据四种应用中成像的特点进行分析；
（2）①垃圾样品和定值电阻R串联，电压表测R的电压。首先根据? I=IR=URR计算出通过电路的电流，然后根据 R总=UI计算电路的总电阻，接下来根据R垃圾=R总- R?计算垃圾的电阻，最后与表格中的电阻进行比较即可；
②根据W=UIt计算检测电路消耗的电能；
（3）机器人对垃圾的支持力向上，因此它只在竖直方向上对垃圾做功，而在水平方向上不做功，根据W=Fs=Gh计算即可。
【解答】（1）A.物体在平面镜中成正立、等大的虚像，故A不合题意；
B.照相机成倒立、缩小的实像，故B符合题意；
C.放大镜成正立、放大的虚像，故C不合题意；
D.物体在眼球内成倒立、缩小的实像，故D符合题意。
故选BD。
（2）①垃圾样品和定值电阻R串联，电压表测R的电压。
通过电路的电流I=IR=URR=1V10Ω=0.1A?；
电路的总电阻为： R总=UI=1.5V0.1A=15Ω；
垃圾的电阻为：R垃圾=R总- R=15Ω- 10Ω=5Ω；
查表可知，该垃圾属于金属垃圾，故应放于金属类垃圾桶内；
②检测电路消耗的电能为W=UIt=1.5V×0.1A×0. 1s=0.015J；
（3） 该过程中机器人至少对垃圾做功：W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J。
40.【答案】 （1）绝缘体
（2）解：①R1= U?P = (220伏)21000瓦 =48.4欧
②W=Pt=1000瓦×300秒=3×105焦
（3）S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，电路处于保温状态。
【解析】【分析】（1）容易导电的物体叫导体；不容易导电的物体叫绝缘体；
（2）①已知额定功率和额定电压，根据公式 ?R1=U?P计算电阻R的阻值；
②已知电功率和时间，根据W=Pt计算消耗的电能。
（3）根据公式P=U2R可知，电压相等时，电阻大的，电功率小，为保温状态；电阻小的，电功率大，为加热状态，只需用温控开关控制定值电阻R2的工作与否。?
【解答】（1）为防止触电，供电插座的外壳材料必须不容易导电，因此应该选择绝缘体。
（2）①?电阻R的阻值：?R1=U?P=(220V)21000W=48.4Ω；
②正常工作300s消耗的电能：W=Pt=1000W×300s=3×105J。
（3）如下图所示，S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，此时总电阻变大，根据P=U2R可知，此时总电阻变小，那么电路处于保温状态。
?
41.【答案】 （1）R0
（2）解：当I=2A时???? PR0=32W? R0= PI2=32W(2A)2 =8Ω
（3）解：当I'=0．5A时 ?? UR'0 =0．5A×8Ω=4V
电源电压U= PI=32W2A =16V
U'R=12V? PR=12V× 0．5A=6W
【解析】【分析】（1）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流。根据P0=I02R0分析定值电阻的功率与电流的变化关系，进而确定它的图像形状即可；
（2）根据乙图，找到一组有关R0的电流和电功率的值，然后根据P0=I02R0计算它的阻值；
（3）当电流最大2A时，变阻器的阻值最小，此时只有定值电阻R0 ， 它两端的电压等于电源电压。根据P=UI计算出电源电压，根据U'=I'R0计算出电流为0.5A时定值电阻的电压，再根据UR=U总-U0计算出变阻器两端的电压，最后根据PR=URIR计算出变阻器的功率。
【解答】（1）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流。根据公式P0=I02R0可知，当电流增大时，定值电阻R0的电功率随电流的增大而增大，因此图乙中的实线表示的是R0的功率与电流的关系；
（2）根据图乙可知， 当I=2A时，定值电阻R0的电功率PR0=32W；
根据公式P0=I02R0得到，定值电阻阻值?R0=P0I02=32W(2A)2=8Ω?。
（3）当电流表的示数I'=0.5A时，
定值电阻两端的电压：UR0'=I'R0=0.5A×8Ω=4V;
当电流最大2A时，变阻器的阻值最小，此时只有定值电阻R0 ， 它两端的电压等于电源电压。
那么电源电压 ?U总=PI=32W2A=16V；?
此时变阻器两端的电压为：UR=U总-U0=16V-4V=12V；
此时变阻器消耗的功率为：PR=URIR==12V× 0.5A=6W。
?
42.【答案】 （1）10
（2）解：当x=0时：
R变= U变I变=4.5V0.9A =5Ω
当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大：
R总= UI=4.5V0.5A =9Ω
此时触点M、N之间的阻值最大，为RMN=R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω
答：实验过程中，触点M、N之间的最大阻值RMN是4欧姆。
（3）0.4
（4）解：当M、N都未与铜丝接触时，W有最大值：
W=W1+W2= U2R1 t+ U2R2 t= （4.5V）26Ω ×60s+ （4.5V）210Ω ×60s=324J
答：W的最大值为324焦耳。
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，整个金属圆环被NM分为两部分，这两部分并联在这两点之间；在并联电路中，总电阻比任何一个电阻都小，当两个电阻的阻值相同时，总电阻达到最大；
（2）当划过MN的弧长为0时，此时电流最大，电阻最小，极MN之间全部为铜丝，电阻为零，根据公式 R变=U变I变计算出变阻器的阻值；当滑过距离为20cm时，电流最小为0.5A，此时电阻最大，首先根据 ?R总=UI计算出总电阻，再根据 RMN=R总-R变计算出MN之间的最大阻值；
（3） ?根据乙图可知，当x=50cm时，电流恢复原值，即圆环的周长就是50cm，那么根据周长-铜丝长度计算出电阻丝的长度。当MN之间最大阻值为4Ω时，肯定是MN将整段电阻丝平均分为两部分，即每段的电阻相等，根据R总=12R计算出每段电阻丝的电阻，乘以2计算出整段电阻丝的电阻，最后用电阻丝的总电阻与长度作比即可；
（4）MN两点在圆环的直径上，将整个圆环平均分为25cm，因此只要两点都不与铜丝接触，那么肯定一边电阻丝的长度为：25cm-10cm=15cm，而另一边电阻丝的长度为：40cm-15cm=25cm。根据电阻与长度成正比，分别计算出两段电阻丝的电阻，然后根据W=U2Rt分别计算出它们消耗的电功，最后相加即可。
【解答】（1）根据甲图可知，整个金属圆环被NM分为两部分，这两部分并联在这两点之间。根据乙图可知，当滑过20cm时阻值达到最大，那么肯定是这两点之间电阻丝的电阻相等，也就是长度相等，因此整段电阻丝的长度应该是：20cm×2=40cm，而铜丝的长度应该是：50cm-40cm=10cm；
（2） 当x=0时：
变阻器的阻值：R变=U变I变=4.5V0.9A?；
当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大：
变阻器的阻值?R总=UI=4.5V0.5A=9Ω；?
此时触点M、N之间的阻值最大，为RMN=R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω。
（3）根据乙图可知，当x=50cm时，电流恢复原值，即圆环的周长就是50cm，
当MN之间最大阻值为4Ω时，根据并联电路R总=12R可知，
此时每段电阻丝的阻值：R=2R总=2×4Ω=8Ω；
那么整段电阻丝的阻值：8Ω×2=16Ω；
因此每1cm电阻丝的阻值：16Ω40cm=0.4Ω/cm。
（4）MN两点在圆环的直径上，将整个圆环平均分为25cm，因此只要两点都不与铜丝接触，那么肯定一边电阻丝的长度为：25cm-10cm=15cm，而另一边电阻丝的长度为：40cm-15cm=25cm。
根据电阻与长度成正比，可以这两段电阻丝的阻值分别为：
R1=16Ω×15cm40cm=6Ω；R2=16Ω×25cm40cm=10Ω；
因此电路消耗的电能为:
W=W1+W2=U2R1t+U2R2t=（4.5V）26Ω×60s+（4.5V）210Ω×60s=324J。
43.【答案】 （1）解：R= UI=3伏0.1安 =30欧
R1=R-R2=30欧-10欧=20欧
查乙图可知制冷器的启动温度是5．6℃。
（2）解：t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=0．75小时
W=Pt=2.4千瓦×0.75小时=1.8千瓦时
(或t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=2700秒
W=Pt=2.4×10瓦×2700秒=6.48×106焦
【解析】【分析】（1）电阻R1与电阻R2串联，首先根据R=UI计算出制冷器启动时控制电路的总电阻，然后根据 R1=R-R2?计算R1的阻值，最后根据乙图确定启动温度；
（2）首先根据丙图，将制冷器分段工作的时间相加计算出1h内它工作的总时间，然后根据W=Pt计算制冷器消耗的总电能。
44.【答案】 （1）随着气球体积变大，排开空气体积变大；根据阿基米德原理，受到空气浮力也变大，篮球对左盘的压力减小。
（2）解：由欧姆定律I1=U/R总得R总=U/I1=6伏/0．2安=30欧，
则R1=R总-R0=30欧-10欧=20欧，由图丙得FB1=309牛，
根据图丁可知FB是FA的50倍，故FB1=309牛对应的FA1=6．18牛；
I2=U/R'总得R'总=U/I2=6伏/0．15安=40欧
则R2=R'总一R0=40欧一10欧=30欧，
由图丙得FB2=300牛，由图丁得FA2=6．00牛；
根据阿基米德原理，及对篮球和气球整体受力分析：A盘前后2次受到的压力差等于篮球所受浮力的2倍，即：
FA1-FA2=2F浮
F浮=(FA1-FA2)/2=(6．18牛-6．00牛)/2=0．09牛
答：篮球所受的浮力为0．09牛。
（3）指针如图；与密度为1．29千克/米3的空气相比，装置在密度大于1．29千克/米3的空气中，受到浮力较大，则篮球对盘的压力较小，力敏电阻所受压力也较小，电阻较大，电路中的电流较小，则电压表示数较小。
【解析】【分析】（1）天平的示数其实就是托盘受到的压力，而托盘受到的压力等于篮球的重力与它受到浮力的差。根据气球体积的变化，利用阿基米德原理分析浮力的变化，再确定篮球对托盘压力的大小变化即可；
（2）首先根据欧姆定律计算出电流为0.2A时的总电阻，然后根据 R1=R总-R0计算出此时压敏电阻的阻值，再根据丁图确定FB和FC的数量关系，进而计算出此时托盘A受到的拉力 FA1 ， 这其实就是篮球的重力；同理，计算出电流为0.15A时托盘A受到的压力 FA2?，二者之差就是现在篮球和气球受到的浮力之和。由于现在的体积是篮球的2倍，所以现在的浮力也是篮球浮力的2倍，那么根据 FA1-FA2=2F浮 计算篮球受到的浮力即可；
（3）首先根据阿基米德原理分析空气密度增大时篮球所受浮力的变化，再确定篮球对托盘压力的变化，进而确定压敏电阻的阻值变化，再根据欧姆定律分析电流变化，最后根据U=IR确定电压表的示数变化即可。
【解答】（1） 打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因： 随着气球体积变大，排开空气体积变大；根据阿基米德原理，受到空气浮力也变大，篮球对左盘的压力减小。
（2）当电流为0.2A时
由欧姆定律得到：此时的总电阻R总=U/I1=6V/0．2A=30Ω，
则R1=R总-R0=30Ω-10Ω=20Ω ， 由图丙得FB1=309N，
根据图丁可知FB是FA的50倍，
故FB1=309N对应的FA1=6.18N；
当电流为0.15A时，
此时的总电阻R'总=U/I2=6V/0．15A=40Ω；
则R2=R'总一R0=40Ω一10Ω=30Ω；
由图丙得FB2=300N，由图丁得FA2=6.00N；
根据阿基米德原理，及对篮球和气球整体受力分析：A盘前后2次受到的压力差等于篮球所受浮力的2倍，即：FA1-FA2=2F浮；
那么篮球受到的浮力F浮=(FA1-FA2)/2=(6．18N-6．00N)/2=0．09N；
（3） 现用此装置测量大于1．29千克/米3的空气密度，指针大致再1.29的左边，如下图所示：
判断依据是： 与密度为1.29kg/m3的空气相比，装置在密度大于1.29kg/m3的空气中，受到浮力较大，则篮球对盘的压力较小，力敏电阻所受压力也较小，电阻较大，电路中的电流较小，则电压表示数较小。
45.【答案】 （1）灯泡与定值电阻R串联，电压表测灯泡的电压。
灯泡正常工作电流是：I1= P1U1=3W6V=0.5A；
电阻两端的电压：U2=U-U1=9V-6V=3V；电阻阻值：?R=U2I2=U2I1=3V0.5A=6Ω。
（2）5分钟内灯泡消耗的电能是：W1=P1t=3W×300s=900J；
电阻R产生的热量是：?Q2=I22Rt=I12Rt=（0.5A）2×6Ω×300s=450J 。
【解析】【分析】（1）灯泡与定值电阻R串联，电压表测灯泡的电压。首先根据 ?I1=P1U1计算通过灯泡的电流，然后根据 U2=U-U1=计算出定值电阻R两端的电压，最后根据 ?R=U2I2计算电阻R的阻值；
（2）利用公式 W1=P1t 计算灯泡消耗的电能，根据公式 ?Q2=I22Rt计算电阻R产生的热量。
一、单选题
1.（2021·宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ???）
A.???????????B.???????????C.???????????D.?
2.（2021·金华）电热蚊香器是一种常用的除蚊工具。当蚊香器接上电源，需要闭合开关S，才能使指示灯L发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是（?? ）
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
3.（2021·温州）用伏安法测电功率时，某电表的指针位置如图所示。其示数为（??? ）
A.?1.30安????????????????????????????????B.?0.26安????????????????????????????????C.?1.30伏????????????????????????????????D.?0.26伏
4.（2021·绍兴）学生发明了一款智能头盔。只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号。当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动。下列电路符合要求的是（??? ）
A.??????B.??????C.??????D.?
5.（2021·嘉兴）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼。下列分析正确的是（ ??）
A.?塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起???????B.?塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
C.?塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电??????????????D.?塑料管得到的电子数等于毛皮两次失去的电子总数
6.（2021·嘉兴）事物总是在变与不变中相统一。下列有关说法错误的是（ ??）
A.?气压改变时，空气的密度一定不变??????????????????????B.?温度改变时，玻璃的导电性会发生变化
C.?位置改变时，物体的质量一定不变??????????????????????D.?介质改变时，声的传播速度会发生变化
7.（2021·丽水）今年“五一”假期、铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜。铁路部门有明确规定：在高铁线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网(高压电路)上，会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是（ ???）
A.?
B.?
C.?
D.?
8.（2020·宁波）某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成，其连接如图所示，其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后，闭合开关，指示灯发光，发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断，发热体不工作，但指示灯仍发光。下列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是（ ?）
A.?????????????????????B.?
C.????????????????????D.?
9.（2020·金华·丽水）高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品《5G高铁轨道螺丝警报器》，设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻不计)连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是(??? )
A.??????B.??????C.??????D.?
10.（2020·温州）电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法不合理的是（ ???）
A.?蚊子是可以导电的??????????????????????????????????????????????B.?电蚊拍电压降低烧毁效果变差
C.?蚊子烧毁是因为电流的热效应?????????????????????????????D.?烧毁时可能没有电流通过蚊子
11.（2020·温州）小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器 发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机 ，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ???）
A.?????????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????D.?
12.（2020·绍兴）将静电球装置放在水平桌面上，未通电时，多只锡碗叠放在静电球上(图甲)，通电后，锡碗依次向上飞起(图乙)，最后落到桌面上，下列说法正确的是(??? )
A.?图甲中，静止的锡碗受到惯性的作用
B.?图乙中，以空中的锡碗为参照物，静电球是运动的
C.?图甲中，锡碗受到自身重力和桌面对它的支持力
D.?图乙中，锡碗能飞起来是由于同种电荷相互吸引
13.（2020·绍兴）某款感应式垃圾桶如图所示，其工作原理如下：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开，下列电路符合要求的是（ ???）
A.??????B.???????C.???????D.?
14.（2020·嘉兴）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员向下踩“油门” 踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（ ?）
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
二、填空题
15.（2021·宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向________(填“左”或“右”)移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是________线。
16.（2021·金华）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2 ， 标有“20Ω ?1A”的字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。
完成下列问题：
（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是________；
（2）若R1=6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为________。
17.（2021·温州）疫情期间只允许体温正常的师生进入校园。为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：
①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机 M 工作（门打开），警示灯不亮；
②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机 M 不工作且警示灯亮起；
③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机 M 不工作且警示灯不亮。
（1）下列电路设计符合要求的是________。（可多选）
（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为________瓦。
18.（2020·衢州）气球常用作科学活动材料。以下是小科用气球完成的两个活动。
（1）悬挂在O点的两个带电气球，静止时位置如图甲所示，若左边大气球表面带正电荷，则右边小气球表面带________电荷。
（2）图乙是用气球充气建立的星系运动模型，能帮助我们理解星系运动的特点：所有的星系都在远离我们而去，离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大。由此可知宇宙在不断地________。
19.（2020·衢州）小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是________。
（2）该小灯泡的额定功率是________。
20.（2020·台州）图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的指针位置如图乙，则被测电阻的阻值为________欧。
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是________。
21.（2020·金华·丽水）在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为8欧姆，灯泡L标有“6V 3W”的字样，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证通过电阻R的最大电流不超过0．5安且灯泡L不损坏，则允许接入的最大电源电压为________伏，闭合开关S，此时通过电流表A1的电流为________安。
22.（2020·温州）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为________瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。________?。
三、实验探究题
23.（2021·宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是________?。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为________?。
24.（2021·金华）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
电流（A）
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
电压（V）
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
R0的电功率（W）
0.10
0.225
0.40
0.625
0.90
（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向________（选填“左”或“右”）移动到适当位置；
（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是：
A.定值电阻的电功率与电流成正比
B.定值电阻的电功率与电流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0V时，滑动变阻器的电功率为________瓦；
（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示）。请分析判断，图中线段AA’表示的含义是________。
25.（2021·温州）据史料记载，欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中，铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中，AB两端存在电压，其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中，接通电路。当电路中有电流通过时，小磁针会发生偏转，转动金属丝上端手柄，扭转金属丝，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验，部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比，粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
实验组别
1
2
3
4
铁丝长度（英寸）
2
4
6
10
手柄转过角度（度）
305
281.5
259
224
（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是________。
（2）小明查阅资料发现：除铁丝外，欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R'，才得出正确的电流与电阻关系。结合表中数据，判断R'的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值？________
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
（3）欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验，发现当手柄转过角度相同时，金丝的长度比铅丝长。据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，哪一金属丝阻更大？简要说明理由。________。
26.（2021·嘉兴）某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们进行如下研究：
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大：
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
【实验方案】
次数
1
2
3
4
5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
①按图连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变：
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中：
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②.
连接电路时，电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是________。
【得出结论】若假设①被否定，则实验中得到的结果是________。
【交流反思】进一步探究发现，灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时，也常会带有一定假象，同学们要善于透过现象看本质。例如，用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠________。
27.（2020·衢州）为探究影响水果电池电压大小的因素，小科利用铜片、锌片作电极的水果电池（图甲）和电压传感器（精密电压测量仪）等器材进行实验，数据记录如下表：
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
哈密瓜
1.0
2.0
0.886
2
哈密瓜
1.0
4.0
0.885
3
哈密瓜
1.0
6.0
0.886
4
苹果
1.0
2.0
1.009
5
苹果
1.5
2.0
1.011
6
苹果
2.0
2.0
1.010
（1）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应选用实验________（填组别）进行对比。
（2）分析实验数据，可以得出的结论是________。
（3）于电池与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据本实验的结论，你的做法是________。
28.（2020·湖州）方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后，欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数始终较大，无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下，设计了如图乙所示的电路图，继续实验。
??
（1）当使用图甲电路进行实验，滑动变阻器阻值调到最大时，电压表示数为4伏，此时电流表示数为________。
（2）方方根据电路图乙，连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线，请你帮她在图中添上这根导线。
（3）方方按图乙正确连接后进行实验，采集数据，绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图，如图丁所示。
①AB段是直线，可得出的探究结论是：在电压较小时，________。
②BC段明显发生弯曲，是因为________。
29.（2020·宁波）在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20?? 1.0A”，还有多个阻值不小于5?的定值电阻可供选择。
（1）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确)，该元件和错误分别是________。
（2）改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。
实验次数
第一次
第二次
第三次
定值电阻/?
5
10
★
电流表示数/A
0.40
0.20
0.10
表中“★”处所选用定值电阻的阻值是________Ω。
（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图像。该图像最接近于下列图像中的________。
30.（2020·温州）在研究“电流与电压的关系”时，小明连接了如图甲的电路，电源电压U为3伏。
（1）闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是________。
（2）改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小△I0与电压变化量大小△U0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小△U0和相应的电流变化量大小△I0 ， 如表二所示，则表二中的a为________。
表一
组别
第1组
第2组
第3组
R0（欧）
5
10
20
U0（伏）
1．0
2．2
2．5
1．2
1．8
2．4
1．6
2．4
2．8
I0(安)
0．20
0．44
0．50
0．12
0．18
0．24
0．08
0．12
0．14
表二
组别
△U0（伏）
△I0(安)
第1组
1．5
a
第2组
0．6
0．06
第3组
0．8
0．04
（3）小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。________。
31.（2020·嘉兴）在学习了并联电路特点和欧姆定律后，科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系，开展了以下探究。
实验次数
电阻R1/Ω
电阻R2/Ω
电压U/V
电流I/A
总电阻R/Ω
1
10
30
3
0.4
7.5
2
30
30
3
0.2
15
3
30
15
3
0.3
10
【实验步骤】
①设计电路，根据电路图连接实物；
②闭合开关，分别读出电压表和电流表的示数并记录；
③计算总电阻并填入表格；
④换用不同规格的电阻重复上述实验。
请你在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。________
【得出结论】并联电路总电阻小于任何一个分电阻。
【思考讨论】
①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。________
②分析表中数据，若增大其中一个分电阻的阻值，则总电阻将________。
32.（2020·杭州）小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3V，定值电阻R0的阻值为3Ω，滑动变阻器R1上标有“2A 5Ω”字样。实验数据如表所示。
（1）用笔画线代替导线，在答题纸上完成图乙的电路连接
（2）表中第6次实验时，电流表示数如图丙所示，则表中数据①是________
（3）根据实验数据可知，此电路中，滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是________
四、解答题
33.（2021·宁波）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W"字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）金属丝OA的电阻Ra=________Ω。
（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB= 23 OB时，电流表示数为0.36A；当PB= 12 OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO= 13 OC时，电压表示数为4.8V；当PO= 14 OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。
34.（2021·杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V? 0.75”。
（1）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少?滑动变阻器接入的电阻为多少?
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少?
35.（2021·温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲)。小明设计了一台只需少量待液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0~0.6安，小桶的容积为10厘米3 ， 粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够)。
电阻丝的长度（厘米）
0
5
10
15
20
电阻丝的阻值（欧姆）
0
10
20
30
40
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是________。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式:ρ=________。
②该密度仪能测量的最大密度为________克/厘米3。
36.（2021·绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压U1=220V,R1=242Ω。控制电路电源电压U2=3V,R2=300Ω,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙, 不计线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于40mA时, 继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触; 当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。求:
（1）闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与________(选填“B”或“C”)静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
37.（2021·嘉兴）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L：
功能：①加热：②保温：
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃(不计热量损失)。
（1）【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1
（3）【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议________。
【项目制作】……
38.（2021·湖州）小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮)
（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。________
（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少?
（4）图丙阴影部分的面积表示________。
39.（2020·衢州）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
（1）机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像来识别垃圾桶，下列物体成像原理与其相同的是? ?????????
A.平面镜
B.照相机
C.放大镜
D.眼球
（2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？
40.（2020·台州）电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。
（1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是________(选填“绝缘体”或“导体”)。
（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000瓦，求；
①电阻R的阻值是多少?
②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗多少电能?
（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“ ”）,一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“ ”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。
41.（2020·湖州）方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
?
（1）实线表示的是________(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。(写出计算过程)
（3）当电流表示数为0．5安时，求R消耗的功率。(写出计算过程)
42.（2020·宁波）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是________cm。
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少?
（3）每1cm电阻丝的阻值是________?。(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
（4）如图内所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电lmin，电路消耗的电能为W。求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
43.（2020·金华·丽水）为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3伏，R1为热敏电阻，R2阻值为10欧，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0．1安，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后，工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。
请完成下列问题：
（1）通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度；
（2）在图丙所示的1小时内，工作电路中制冷器消耗的总电能是多少？
44.（2020·温州）小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
（1）如图甲，将五个阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天天平衡。打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是________。
（2）为测量篮球受到的浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6伏，定值电阻R0的阻值为10欧，R是力敏电阻，其阻值与所受压力FB的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0．2安；当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变)，电流表示数为0．15安。力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力。
（3）图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。现用此装置测量大于1．29千克/米3的空气密度，指针大致指示在何处？请在图戊的刻度盘中用箭头标出，并写出你的判断依据。
45.（2020·杭州）如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V3W”。闭合开关，灯泡正常工作。求
（1）电阻R的阻值。
（2）灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【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当S闭合后，灯泡L肯定工作，但是风扇不一定工作，即二者不相互影响，应该为并联；
②S断开，指示灯和风扇都不工作，则S控制所有用电器，即它在干路上；当S和S1都闭合时，风扇工作，则开关S1只能控制风扇，即它和风扇串联在同一支路上，如下图所示：
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2.【答案】 D
【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。
【解答】①指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作，可见指示灯和发热体不相互影响，它们为并联；
②闭合开关后，指示灯和发热体都能工作，可见它控制所有用电器，即开关在干路上，如下图所示：
故选D。
3.【答案】 B
【解析】【分析】根据图片确定电流表的量程和分度值，从而读出电流表的示数。
【解答】根据图片可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为：0.2A+0.02A×6=0.26A，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
4.【答案】 A
【解析】【分析】电路设计，是指按照一定规则，使用特定方法设计出符合使用要求的电路系统。
【解答】由题干可知，该电路要满足两个开关都闭合后电路才能正常使用；
A、串联电路，只有两个开关都闭合，电动机才能工作；故A正确；
B、闭合S1电动机就可以工作，闭合S2后电路短路；故B错误；
C、闭合S1电动机即可开始工作，闭合S2后电路短路；故C错误；
D、S1和S2任意闭合一个电动机都能工作；故D错误；
故答案为：A。
5.【答案】 B
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律分析判断。
【解答】塑料丝和塑料管都比毛皮容易失去电子，则它们与毛皮摩擦后都会带正电。根据“同种电荷相互排斥”可知，塑料丝之间相互排斥而形成章鱼状，塑料丝与塑料管之间相互排斥从而使塑料丝悬浮在空中，故A错误，B正确；
塑料管经毛皮摩擦失去电子而带正电，故C错误；
塑料管得到的电子数只等于毛皮与它摩擦时失去的电子数，故D错误。
故选B。
6.【答案】 A
【解析】【分析】（1）根据气压和体积的变化关系分析；
（2）根据导体和绝缘体之间没有严格的界限分析；
（3）根据质量的特性分析；
（4）根据声速的影响因素判断。
【解答】A.当气体的质量不变而气压改变时，气体的体积肯定改变，那么空气的密度一定改变，故A错误符合题意；
B. 常温下的玻璃为绝缘体，当温度达到熔融状态时，玻璃会变成导体，故B正确不合题意；
C. 质量是物质的一种属性，不随物体形状、位置、温度的变化而变化，故C正确不合题意；
D.声音在固体、液体和气体中，传播速度不同，故D正确不合题意。
故选A。
7.【答案】 D
【解析】【分析】根据短路的知识分析判断。
【解答】在正常情况下，动车组接在火线和零线之间，因为有电流通过，所以动车组可以正常运行。如果风筝线搭在火线上，由于风筝线几乎没有电阻，所以电流全部从风筝线流入大地，从而将动车组短路，导致列车停止运行，如下图所示，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
8.【答案】 B
【解析】【分析】对四个选项中的电路进行分析，哪个符合题目的要求，那么它就是正确选项。
【解答】A.如下图所示：当开关闭合后，灯泡和加热体同时被短路，它们都不能正常工作，故A错误；
B.如下图所示：灯泡与分压电阻在一条支路上，熔丝和发热体在一条支路上，二者并联不相互影响，因此熔丝断时发热体停止工作，而灯泡正常发光，故B正确；
C.如下图所示：发热体和分压电阻、灯泡并联，即灯泡单独接在电源上，会由于电压过大被烧毁，故C错误；
D.如下图所示：当开关闭合后，熔丝和发热体所在的支路被短路，它们不能工作，故D错误。
故选B。
9.【答案】 D
【解析】【分析】分析各个电路图，哪个符合题目的要求，哪个就是正确选项。
【解答】A.当螺丝松动时，电路断开，小灯泡熄灭而不是报警，故A不合题意；
B.灯泡与螺丝串联，当螺丝正常时，整个电路会发生短路，可能导致电源烧毁，故B不合题意；
C.定值电阻与螺丝并联，然后与灯泡串联。当螺丝正常时，定值电阻被短路，此时灯泡发光报警，故C不合题意；
D.灯泡与螺丝并联，然后与定值电阻串联。当螺丝正常时，灯泡被短路，由于定值电阻的保护，电路正常；当螺丝松动时，定值电阻和灯泡串联，灯泡发光报警，符合要求，故D符合题意。
故选D。
10.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据“ 蚊子碰到金属网形成闭合电路 ”分析；
（2）根据欧姆定律分析电压降低时电流的变化即可；
（3）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（4）根据（1）中分析确定。
【解答】 电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成闭合电路， 这说明有电流经过蚊子，那么蚊子肯定是导体，故A正确不合题意；
电蚊拍的电压降低后，根据I=UR可知，通过蚊子的电流会减小，发热会减小，那么会降低烧毁效果，故B正确不合题意；
当电流经过蚊子时会发热，故C正确不合题意；
在烧毁时，肯定有电流经过蚊子，故D错误符合题意。
???????故选D。
11.【答案】 A
【解析】【分析】分析各个电路中智能锁的工作情况，哪个与题干描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】A.当开关S1闭合时，发生器 被接通发出声音，由于开关S2还未闭合，所以电动机不能工作，因此不能开锁。当输入指纹开关S2闭合时，电动机被接通，智能锁被打开，故A符合题意；
B.当输入密码开关S1闭合时，发生器 不能被接通，因此不发声，故B不合题意；
C.无论是输入指纹闭合开关S2 ， 还是输入密码闭合开关S1 ， 发生器都能发声，电动机都能同时工作而开锁，故C错误；
D.只要输入密码闭合开关S1 ， 电动机就能工作打开智能锁，故D不合题意。
故选A。
12.【答案】 B
【解析】【分析】参照系，又称参照物，物理学名词，指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系。根据牛顿力学定律在参考系中是否成立这一点，可把参考系分为惯性系和非惯性系两类。
【解答】A、惯性是一种属性，应为锡碗具有惯性；故A错误；
B、图乙中，空中的锡碗是运动的，而静电球是静止的，如果以锡碗为参照物，则静电球是运动的；故B正确；
C、图甲中， 锡碗有多个，所以锡碗还受到上方锡碗的压力；故C错误；
D、图乙中，锡碗能飞起来是由于同种电荷相互排斥；故D错误；
故答案为：B。
13.【答案】 C
【解析】【分析】并联是元件之间的一种连接方式，其特点是将2个同类或不同类的元件、器件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式。通常是用来指电路中电子元件的连接方式，即并联电路。
【解答】 启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，所以启动开关是总开关，控制指示灯和动力装置；启动开关闭合，指示灯亮，而感应开关闭合，动力装置才开始工作，所以指示灯与动力装置并联，且感应开关只控制动力装置；故C符合题意；
故答案为：C。
14.【答案】 A
【解析】【分析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果用电器不相互影响，那么它们并联；
（2）滑片向下滑动时，车速变大，据此确定变阻器的阻值变化，进而确定变阻器的接线情况。
【解答】电动车的车速由电动机的转速决定，而电动机的转速由通过它的电流大小决定，电流的大小依靠变阻器的阻值改变，因此变阻器和电动机相互影响，应该串联，故C、D错误；
当驾驶员向下踩“油门” 踏板时，车速变大，电流变大，变阻器的阻值减小，因此变阻器使用的是下半部分，故A正确，而B错误。
故选A。
二、填空题
15.【答案】 （1）右
（2）相(火)
【解析】【分析】（1）电动机通过电磁铁控制，此时S2没有闭合，说明电磁铁的磁场太弱，根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析电流的变化，推测电阻的变化，最终确定变阻器的滑片移动方向。
（2）根据家庭电路安全用电的接线方法判断即可。
【解答】（1）电动机通过电磁铁控制，此时S2没有闭合，说明电磁铁的磁场太弱，即通过电磁铁的电流太小。为了增大磁场，就必须增大电流而减小电阻，因此变阻器的滑片应该向右移动。
（2）在家庭电路中，开关必须接在火线上，因此进户线a应该接火线。
16.【答案】 （1）R1断路
（2）4Ω
【解析】【分析】（1）根据电路图可知，当电阻R1断路时，电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，因此通过电路的电流很小，电流表的示数几乎为零。因为电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，示数接近电源电压。
（2）电源电压为6V，而电压表的量程为“0~15V”，则电压表肯定不会超过量程；当变阻器的阻值最小时，电流表的示数为0.6A。根据R总=U总I总计算出总电阻，再根据R2=R总-R1计算变阻器的最小阻值。
【解答】（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是R1断路；
（2）根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A；
此时的总电阻R总=U总I总=6V0.6A=10Ω；
变阻器的最小阻值：R2=R总-R1=10Ω-6Ω=4Ω。
17.【答案】 （1）BC
（2）0.9
【解析】【分析】（1）根据四个选项中的电路，分析其工作过程，哪个与题目要求一致，哪个就是正确选项；
（2）根据功率公式P=U2R计算即可。
【解答】（1）A.开关S1断开时，电磁铁不能吸引衔铁，此时已经接通灯泡所在的电路，即无论人脸识别开关S2是否闭合，警示灯都会亮起，故A错误；
BC.体温正常开关S1闭合，电磁铁吸引衔铁，接通电动机的电路；人脸识别成功开关S2闭合，电动机 M 启动（门打开），此时警示灯不亮；若体温异常S1不闭合，此时衔铁不能被吸引，接通灯泡所在的电路，人脸识别成功S2闭合，电动机 M 不工作且警示灯亮起，故B、C正确；
D.体温正常开关S1闭合，电磁铁吸引衔铁，接通电动机的电路，此时无论人脸识别开关S2是否闭合，电动机都会启动，与题目不符，故D错误。
故选BC。
（2）警示灯工作时的功率为：P=U2R=3V210Ω=0.9W。
18.【答案】 （1）正
（2）膨胀
【解析】【分析】1、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
2、用气球建立星系模型，观察气球上的不同的点，当气球膨胀时气球上的点之间的距离会增大。气球表示宇宙，点可表示不同的星系。由宇宙中的星系的运动情况可知宇宙的运动情况。
【解答】（1）由甲图中两气球相互排斥可知，两气球带同种电荷，已知大气球表面带正电荷，所以右边小气球表面也带正电荷；
（2）用气球建立星系模型，观察气球上的不同的点，当气球膨胀时气球上的点之间的距离会增大。气球表示宇宙，点可表示不同的星系。由题中信息“ 所有的星系都在远离我们而去，离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大 ”，就像气球在膨胀一样，宇宙在不断地膨胀。
故答案为：（1）正? （2）膨胀
19.【答案】 （1）灯丝断了（或电压表所测电路开路）
（2）0.4W
【解析】【分析】（1）在测定灯泡额定功率的实验中，如果灯泡部分发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的电流会很小，几乎为零；由于串联电路电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，因此它的示数比较大。
（2）根据乙图确定灯泡电压为2V时滑片移动的距离，然后通过丙图确定此时通过变阻器的电流，即灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是：灯丝断了（或电压表所测电路开路）。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2V时，滑片P移动了12cm；根据丙图可知，此时电流表的示数为0.2A，那么小灯泡的额定功率为：P=UI=2V×0.2A=0.4W。
20.【答案】 （1）
（2）6
（3）移动滑动变阻器的滑片，观察电压表和电流表的示数
【解析】【分析】（1）在“伏安法”测电阻的实验中，除了电压表与电阻并联，其它的元件都是串联，注意电表的量程选择和正负接线柱的连接，还要主要滑动变阻器接线“一上一下”；
（2）根据乙图，分别读出电流表和电压表的示数，然后根据公式R=UI计算被测电阻的阻值；
（3）在多次测量时，需要改变电阻两端电压表的示数，并记录对应的电流表的示数，而这个目的需要通过调节滑动变阻器来实现。
【解答】（1）观察甲图可知，滑动变阻器的左上接线柱与开关连接，根据“一上一下”的原则，必须从下面选择另外一个接线柱与定值电阻的右端接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，那么电压表的示数为1.8V；电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.3A，因此被测电阻的阻值为：R=UI=1.8V0.3A=6Ω；
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察电压表和电流表的示数。
21.【答案】 4；0.9
【解析】【分析】定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源电压，电流表A1测干路电流，A2测通过灯泡的电流。
（1）根据U=IR计算出定值电阻R两端的电压，然后与灯泡的额定电压比较，将其中较小的电压作为电源电压的最大值。
（2）根据乙图确定此时通过灯泡的电流，最后根据I总=I+IL计算电流表A1的示数即可。
【解答】定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源电压，电流表A1测干路电流，A2测通过灯泡的电流。
（1）定值电阻R两端的最大电压为：U=IR=0.5A×8Ω=4V；
灯泡两端的最大电压等于它的额定电压，即UL=6V；
因为并联电路总电压与各支路两端电压相等，4V<6V；
所以允许接入的最大电源电压为：U总=4V；
（2）当灯泡的电压为4V时，通过它的电流是0.4A；
那么此时通过电流表A1的示数为：I总=I+IL=0.5A+0.4A=0.9A。
22.【答案】 （1）0．8
（2）滑动变阻器滑片向上移动
【解析】【分析】（1）首先根据公式I总=U总R总计算出通过电路的电流，再根据公式PL=IL2RL计算指示灯的功率；
（2）栏杆不能抬起，可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小，可从增大控制电路的电流的角度思考解决方法。
【解答】（1）变阻器和指示灯串联，
电路的总电流为：I总=U总R总=6V5Ω+10Ω=0.4A；
此时指示灯的功率为：PL=IL2RL=(0.4A)2×5Ω=0.8W。
（2）栏杆不能抬起，可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小，也就是通过线圈的电流太小，解决方法；
①当电阻不变时，根据U=IR可知，要增大电流就必须增大电池的电压；
②根据U=IR可知，当电压不变时，要增大电流必须减小电阻，即变阻器的滑片向上移动。
三、实验探究题
23.【答案】 （1）接线时使电流表A1短路
（2）5Ω、20Ω
【解析】【分析】（1）根据电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1的电流，A2测R2的电流，A3测总电流。如果A1断路，那么A2和A3的示数应该相等，实际上二者不相等，说明R1的工作正常，那么只能是电流表A1短路。
（2）根据I=UR分别计算出通过各个电阻的电流，选择对应量程，并确定是否大于量程的一半即可。
【解答】（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是：接线时使电流表A1短路 。
（2）根据公式I=UR得到：
I1=UR1=8V5Ω=1.6A ， 选择量程0~3A，大于量程的一半；
I2=UR2=8V10Ω=0.8A ， 选择量程0~3A，小于量程的一半；
I3=UR3=8V20Ω=0.4A ， 选择量程0~0.6A，大于量程的一半；
I4=UR4=8V50Ω=0.16A ， 选择量程0~0.6A，小于量程的一半。
那么应该选用的两个电阻为5Ω和20Ω。
24.【答案】 （1）左
（2）B
（3）0.3
（4）滑动变阻器的电功率
【解析】【分析】（1）根据表格确定电流的大小变化，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。
（2）将表格中第1、3组数据比较，确定定值电阻的电功率与电流的变化关系。
（3）首先根据U2=U总-U1计算变阻器两端的电压，再根据P2=U2I2计算变阻器的功率；
（4）根据P总=P1+P2分析。
【解答】（1）根据表格可知，从第3次到第4次时，电流从0.2A到0.25A，此时电流变大，那么变阻器的阻值变小，则滑片P向左移动到适当位置。
（2）比较第1和3组数据可知，电流增大到原来的：0.2A÷0.1A=2倍，而定值电阻的电功率增大到原来的：0.4W÷0.1W=4=22倍，因此定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。
（3）当定值电阻两端的电压为1.0V时，
变阻器两端的电压U2=U总-U1=4V-1V=3V；
此时变阻器的电功率为：P2=U2I2=3V×0.1A=0.3W；
（4）A点的横坐标代表总功率，A'点的横坐标代表R1的电功率，根据P总=P1+P2可知，AA'就是滑动变阻器的电功率。
25.【答案】 （1）控制电源电压相同
（2）D
（3）铅丝阻值更大。实验中长金丝与短铅丝阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体长度越长阻值越大，当金丝与铅丝长度相同时，铅丝阻值更大。
【解析】【分析】（1）温差电源的电压与温度差有关，即温度差越大，电源电压越大；
（2）在实验中，铁丝和电阻R’串联，根据U总=I总R总列出方程，代入表格数据计算即可；
（3）导体的电阻与横截面积成反比，与长度成正比，据此分析判断。
【解答】（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是控制电源电压相同。
（2）在实验中，铁丝和电阻R’串联，设1英寸铁丝的电阻为R铁 ， 手柄转过1°电流为I，
根据表格中第1、2组数据，利用U总=I总R总得到：
U总=（2R铁+R'）×305I? ? ?①；
U总=（4R铁+R'）×281.5I? ? ?②；
①②联立解得：R'≈20R铁；
故选D。
（3）据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，则铅丝阻值更大，理由是：实验中长金丝与短铅丝阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体长度越长阻值越大，当金丝与铅丝长度相同时，铅丝阻值更大。
26.【答案】 读数更精确；所测得的灯丝电阻阻值基本相等；大气压强
【解析】【分析】【实验方案】在电压表上，两个量程共用一排刻度，其中量程越小，分度值越小，测量越精确，因此在可能的情况下，尽量使用小量程；
【得出结论】如果假设①被否定，那么灯丝的电阻与电压无关，即电压改变时灯丝的电阻基本不变，据此分析解答；
【交流反思】用吸管喝奶时，用力吸出吸管内的空气，则吸管内气压减小，于是牛奶在大气压强的作用下将牛奶压入口中，据此分析解答。
【解答】【实验方案】连接电路时，电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是：读数更精确；
【得出结论】若假设①被否定，则实验中得到的结果是：所测得的灯丝电阻阻值基本相等；
【交流反思】用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠大气压强。
27.【答案】 （1）1、2、3
（2）电极材科不变时，水果电池的电压大小与水果种类有关，与电极插入深度和电极之间距离无关
（3）改变化学填充剂的成分
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求进行选择；
（2）根据表格数据对比，分析水果电池电压与水果种类、电极深度和电极之间的距离是否有关；
（3）根据（2）中的结论分析解答。
【解答】（1）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，必须控制水果种类和电极深度相同，故选1、2、3；
（2）对比实验1、2、3可知，当水果种类和电极深度相同时，电池电压与电极之间的距离无关；
对比实验4、5、6可知，当水果种类和电极距离相同时，水果电池电压与电极深度无关；
对比实验1、4可知，当电极深度和电极距离相同时，水果电池电压与水果种类有关。
最终得到结论：电极材科不变时，水果电池的电压大小与水果种类有关，与电极插入深度和电极之间距离无关。
（3）根据（2）结论可知，要改变水果电池的电压，只能改变水果的种类；据此类推，要改变干电池的电压，就要改变干电池内化学填充剂的成分。
28.【答案】 （1）0.5A
（2）
（3）通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比；电阻变大
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，电压表与灯泡串联，电压表测灯泡的电压。首先根据U变=U总-UL计算出变阻器两端的电压，再根据I变=U变R变计算电流表的示数；
（2）将图丙与乙对照，二者的串并联关系要完全一致，且元件的相对位置保持一致，据此确定缺少导线的位置即可；
（3）①如果两个物理量的变化图像为一条直线，那么它们成正比关系；
②当电流较大时，灯丝的温度升高，电阻不断增大，因此电压和电流的比值不断增大。
【解答】（1）根据甲图可知，电压表与灯泡串联，电压表测灯泡的电压。
变阻器两端的电压：U变=U总-UL=9V-4V=5V；
电流表的示数为：I变=U变R变=5V10Ω=0.5A；
（2）将丙图与乙图对照可知，电流从正极出发之后，依次经过灯泡、电流表和变阻器、开关回到负极，电压表与灯泡并联，但是图丙中缺少一根线，即连接灯泡左端的接线柱与变阻器左下角接线柱的线，将其补充如下：
（3）①AB段是直线，可得出的探究结论是：在电压较小时，通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比；
②BC段明显发生弯曲，是因为电阻较大。
29.【答案】 （1）电流表，正负接线柱接反
（2）20
（3）A
【解析】【分析】（1）在探究电流和电阻关系的实验中，除了电压表与电阻并联外，其它元件都是串联，要注意电表的量程选择和正负接线柱的连接方向，还要注意滑动变阻器接线“一上一下”。
（2）在在探究电流和电阻关系的实验中，要改变电阻控制电压相等。根据第一次的数据计算出电压表的示数，然后根据欧姆定律计算出 “★”处 的阻值；
（3）根据公式P=U2R分析变阻器的功率变化规律。
【解答】（1）根据图片可知，电流表的“-”接线柱与电源的正极连接，而“3A”的接线柱与电源负极相连，因此错误为：?电流表，正负接线柱接反 ；
（2）根据第一组数据可知，电压表的示数为：U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V；
那么第三次定值电阻的阻值为：R3=U3I3=2V0.1A=20Ω。
（3）根据实验过程可知，电压表的示数保持不变，根据U变=U总-U可知，变阻器两端的电压也保持不变。根据公式P=U2R???????可知，当变阻器的阻值增大时，它的功率变小，故选A。
30.【答案】 （1）正负接线柱接反
（2）0．30
（3）根据串联电路电压特点U=U0+UR ， 得△UR=△U0；根据串联电路电流特点IR=I0 ， 得△IR=△I0。所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值。据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0 ， 则△UR与△IR的比值等于R0
【解析】【分析】（1）电流表在接线时，必须“正进负出”，否则指针向反向偏转；
（2）根据表二，确定电流变化量和电压变化量之间的数量关系，然后据此计算第一组中的数值a；
（3）首先根据串联电路总电压和各处电压的关系确定定值电阻电压的变化量和变阻器电压变化量的关系，然后根据串联电路的电流规律确定两个电流变化量的关系，最后根据欧姆定律确定电压变化量和电流变化量的比值关系即可。
【解答】（1）根据乙图可知，电流表的指针反向偏转，那么出现这种现象的原因是：正负接线柱接反；
（2）根据表二可知，第2组和第3组中 △U0 与 △I0 的比值分别为10Ω和20Ω，都等于各自对应的电阻，因此第1组中，也符合这个规律，即：△I0=△U0R1=1.5V5Ω=0.3A；
（2） 小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值， 理由是： 根据串联电路电压特点U=U0+UR， 得△UR=△U0；根据串联电路电流特点IR=I0， 得△IR=△I0。所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值。据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0， 则△UR与△IR的比值等于R0 。
31.【答案】 ；并联后相当于增大了导体的横截面积，在导体材料、长度、温度不变时，横截面积越大， 导体电阻越小。；增大
【解析】【分析】 【实验步骤】 根据电路图连接实物图时，要保证各个电器元件的串并联关系一致，元件的相对位置一致，还要注意电表的量程和正负接线柱的连接。
【思考讨论】 ①导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比；
②将第1次和第2次实验数据对比得出结论即可。
【解答】【实验步骤】根据电路图可知，两个电阻并联，电压表与R1并联，电流表在干路上测总电流。观察实物图可知，电流表还没有接好。只需将开关右侧的接线柱与电流表中间的“0.6”接线柱相连，然后再将“-”接线柱与电阻R2右侧的接线柱相连即可，如下图所示：
【思考讨论】①根据导体的电阻和横截面积的关系可知：导体的并联相当于增大了导体的横截面积， 在导体材料、长度、温度不变时，横截面积越大， 导体电阻越小。
②对比第1和2组数据可知，电阻R2的阻值不变，但R1的阻值增大，这时总电阻增大了，那么可以得到结论： 若增大其中一个分电阻的阻值，则总电阻将增大。
32.【答案】 （1）电路如图
（2）1.00
（3）随着滑动变阻器接入电路电阻的增大(或减小)，其电功率先增大后减小。
【解析】【分析】（1）根据电路图甲确定各个电器元件的串并联关系，然后对实物图进行连接，注意元件的位置也要保持一致；
（2）首先根据丙图确定此时电流表使用的量程和分度值，再根据指针位置确定电流表的读数；
（3）根据R1=U1I1计算出每组实验中变阻器的阻值，然后根据表格确定变阻器的功率和电阻的变化规律。
【解答】（1）根据甲图可知，定值电阻R1、电流表和定值电阻R串联，电压表与变阻器并联，测变阻器的电压。根据乙图可知，将开关右端的接线柱与定值电阻R0左端的接线柱相连，再将电流表的“-”接线柱与电压表右边的接线柱相连，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电流表选择的量程是0~3A，分度值是0.1A，那么电流表的读数是1A，因此表中数据①是1；
（3）根据公式R1=U1I1分别计算出每次实验中变阻器的阻值分别为：4.89Ω、3.97Ω、3Ω、2Ω、1Ω，与变阻器的功率对照可知：随着滑动变阻器接入电路电阻的增大(或减小)，其电功率先增大后减小。
四、解答题
33.【答案】 （1）解：灯泡L正常发光时，通过的电流I= PU=2.4W6V =0.4A
答：灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小为0.4A。
（2）0
（3）解：本题的电路可以用下图表示：
根据题意，可得四种电路连接情况：
①图甲中，当PB= 23 OB时，R变1= 23 Rb ， 电路中的电流I1=0.36A
②图甲中，当PB= 12 OB时，R变2= 12 Rb ， 灯L正常发光，电路中的电流l2= 0.4A
③图乙中，当PO= 13 OC时，R变3= 13 Rc，灯L两端电压UL3=4.8V
④图乙中，当PO= 14 OC时，R变4= 14 Rc，灯L两端电压UL4=6.0V，灯L正常发光)
由于②和④时，L都正常发光，即②和④电路是等效的
所以R变2=R变4 ， 即 12 Rb= 14 Rc ,2Rb=Rc
因为U=U变+UL=I变R变+UL
所以由④得：U=I2R变4+UL4=0.4A× 14 Rc+6.0V----(1)式
①中R变1= 23 Rb= 13 Rc ， 与R变3= 13 Rc等大，即①和③电路是等效的
因为U=U变+UL=I变R变+UL
所以由③得：U=I3R变3+UL3=0.36A× 13 Rc+4.8V-----(2)式
由(1)式和(2)式可解得：Rc=60Ω ????U=12V
答：金属丝OC的电阻Rc的大小为60Ω，电源电压为12V
【解析】【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据I=PU计算通过灯泡的电流。
（2）根据甲图可知，当滑片移动时，灯泡亮度不变，即通过电路的电流不变，也就是电路的总电阻不变。OP段的长度发生改变但阻值不变，则金属丝OA的阻值为零。
（3）将题干描述的4中情况罗列出来，首先根据灯泡正常发光确定Rb和Rc的数量关系，然后将这两种情况合并在一起。然后根据Rb和Rc的数量关系分析另外两种情况，确定它们是等效的，可以合并为一种情况。接下来根据公式U=U变+UL=I变R变+UL列出两个方程，联立计算得到金属丝OC的阻值和电源电压的数值。
34.【答案】 （1）解：U1=3V???? U2=U-U1=4.5v-3V=1.5v
灯泡常工作电流I= P1U1=0.75W3V =0.25A
滑动变阻器接人电阻：R= U2I=1.5V0.25A =6Ω
（2）解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J
【解析】【分析】（1）根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测灯泡的电压，V2测变阻器的电压。根据灯泡的规格确定灯泡正常发光时的电压，也就是电压表V1的示数，然后根据U2=U总-U1计算电压表V2的示数。
? ? ? ?首先根据? I=P1U1 计算出灯泡正常工作时通过电路的电流，再根据? R2=U2I 计算出此时变阻器接入的电阻。
（2）根据公式W=UIt计算整个电路消耗的电能。
35.【答案】 （1）Ia
R=R总-R0=30欧-12欧=18欧
18欧x=40欧20厘米
得：x=9厘米
F=(20-9)厘米×0.02牛/厘米=0.22牛
G= 12 F= 12 ×0.22牛=0.11牛
m= Gg=0.11牛10牛/千克 =0.011千克=11克
ρ= mV=11克10厘米3 =1.1克/厘米3
答：所测液体密度为1.1克/厘米3
（3）ρ=2.6- 310I (克/厘米3)；2
【解析】【分析】（1）根据“电流与电阻的反比关系”比较两个电流的大小；
（2）首先根据? R总=UI 计算出电路的总电阻，再根据R=R总-R0计算出此时变阻器的阻值，接下来根据“电阻与长度成正比”，借助表格数据计算出此时变阻器接入电路的长度。
? ? ??此时弹簧向下移动的距离等于AB的总长度减去接入的长度，再根据丙图“弹簧的弹力与形变量成正比”计算出此时弹簧受到的压力。
? ? ? ?对定滑轮进行受力分析，确定液体重力与弹簧压力的数量关系，从而计算出液体的重力，再借助重力公式 ?m=Gg 计算出液体的质量，最后根据密度公式 ?ρ=mV 计算出液体的密度即可。
（3）①根据（2）中的计算过程推导密度和电流的数量关系式；
②根据电流表的量程确定电流的最大值，然后代入关系式计算即可。
【解答】（1）闭合开关S，滑片P在A点时，AB与R0串联，总电阻为Ra；滑片在B点时，AB的阻值为零，此时只有R0 ， 总电阻为Rb，那么Ra>Rb。根据“电流与电阻的反比关系”可知，电流Ia
因为导体的电阻与长度成正比，那么得到： Rx=40Ω20cm
则x=20R40=0.5R；
则x=0.5R=0.5×（R总-R0）=0.5×UI-12=0.5×6I-12? ?②；
将②代入①得到：
ρ=20-0.5×6I-12×0.0110×10-5=2600-300I（kg/m3）=2.6-310I（g/cm3）。
②电流表的量程为0~0.6A，
则该密度计能测量的最大密度为：ρ=2.6-310I=2.6-310×0.6=2.1（g/cm3）。
36.【答案】 （1）C
（2）W= U2Rt=(220V)2242Ω×5×6s =6×104J
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下，即此时控制电路的电流I=0.04A，故恒温箱内温度达到最高值瞬间R=U2/I=3V/0.04A=75Ω，由乙图可知恒温箱内的最高温度为100℃；
当电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联。当恒温箱温度最低时，控制电路的电流
I'=0.03A。
I2=U2/R2=3V/3000=0.01A，
IR=I'-I2=0.03A-0.01A=0.02A，
R'=U2/IR=3V/0.02A=150Ω，
由乙图可知恒温箱内的最低温度为90℃。
故恒温箱内的温度变化范围为90℃-100℃。
【解析】【分析】（1）闭合开关S1和S2 ， 恒温箱开始工作，那么上面的电阻R1所在的电路必须接通，即此时衔铁的动触点A与静触点C相接触。
（2）根据公式 W=U2Rt 计算出电热丝R1消耗的电能；
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下的瞬间，即此时控制电路的电流I=0.04A，只有热敏电阻R，根据公式R=U2I计算出此时它的电阻，根据图乙确定此时的最高温度；
? ? ??电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联，此时恒温箱温度最低时，控制电路的电流I'=0.03A。首先根据I2=U2R2计算出通过R2的电流，再根据 IR=I'-I2 计算出通过热敏电阻的电流，最后根据R'=U2IR计算出热敏电阻的阻值，根据图像确定恒温箱的最低温度。
?
37.【答案】 （1）
（2）解：m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3 m3=1kg
Q吸= cm(t-to)= 4.2×103J/(kg℃) × 1kg×(100℃-20℃) =3.36× 105J
∵W=Pt=Q?? ∴ P=Qt=3.36×105J7×60s=800W
∵P= U2R ?∴ R=U2P=(220v)2800W=60.5Ω
答：选择的加热电阻阻值最大为60.5Ω
（3）在加热的支路上增加温度控制开关（合理即可）
【解析】【分析】（1）根据功率的公式P=U2R可知，在电压相同时，只有使总电阻变小，才能使总功率变大，据此分析解答。
（2）根据密度公式m=ρV计算出水的质量，根据公式Q吸= cm(t-t0)计算出水吸收的热量，再根据公式P=Wt计算出加热电阻的功率，最后根据 R=U2P 计算出加热电阻的阻值。
（3）如果人大意了没有按时关闭电源，那么加热时间过长，可能会发生火灾，因此可以在电路上安装温控开关，让其到达温度后自动断开，这样会更安全。
【解答】（1）根据功率的公式P=U2R可知，在电压相同时，只有使总电阻变小，才能使总功率变大。
方案一：将两个电阻串联，开关与其中一个电阻并联。当这个开关闭合后，短路电阻，这时总电阻变小，总功率增大，符合要求；
方案二：将两个电阻并联，一个开关与其中一个电阻串联。闭合这个开关后，总电阻变小，总功率增大，符合要求，如下图所示：
38.【答案】 （1）
（2）通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越 小。
（3）解：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
U灯=U-U滑=3V-2.4V=0.6V
（4）滑动变阻器的电功率
【解析】【分析】（1）根据图甲确定电路的串并联关系，主要电表的量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据丙图中a图像的形状，分析通过灯泡电流与电压的关系；
（3）当变阻器的阻值最大时，通过灯泡的电流最小。首先根据U滑=IR滑计算出变阻器两端的电压，再根据U灯=U-U滑计算出电压表的示数。
（4）根据P=UI分析即可。
【解答】（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。
①电压表的“-”接线柱已经与灯泡左端相连，只需将“3”接线柱与灯泡右端接线柱相连即可；
②变阻器与开关串联，只需将它右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）根据图丙可知，图像a总体是上升的，但是上升的速度越来越慢，则得到结论：通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小。
（3）变阻器两端的电压：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V；
灯泡两端的电压：U灯=U-U滑=3V-2.4V=0.6V。
（4）根据图丙可知，图像a上某点的横坐标就是灯泡的电压，则长方形阴影的宽就是电源电压与灯泡电压之差，根据U总=U+U变可知，长方形阴影的宽就是变阻器的电压。长方形阴影的长就是图像a上某点的纵坐标，也就是通过变阻器的电流。根据P=UI结合长方形的面积公式s=长×宽可知，阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。
?
39.【答案】 （1）B,D
（2）解：I=IR= URR=1V10Ω=0.1A
R总=UI=1.5V0.1A=15Ω
R垃圾=R总- R=15Ω- 10Ω=5Ω
查表可知，该垃圾属于金属垃圾,故应放于金属类垃圾桶内
答:应投人金属类垃圾桶。
解:W=UIt=1.5V×0.1A×0. 1s=0.015J
答:检测电路消耗的电能为0. 015J。
（3）解:W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J
答:机器人至少对垃圾做了0.7J的功。
【解析】【分析】（1）根据四种应用中成像的特点进行分析；
（2）①垃圾样品和定值电阻R串联，电压表测R的电压。首先根据? I=IR=URR计算出通过电路的电流，然后根据 R总=UI计算电路的总电阻，接下来根据R垃圾=R总- R?计算垃圾的电阻，最后与表格中的电阻进行比较即可；
②根据W=UIt计算检测电路消耗的电能；
（3）机器人对垃圾的支持力向上，因此它只在竖直方向上对垃圾做功，而在水平方向上不做功，根据W=Fs=Gh计算即可。
【解答】（1）A.物体在平面镜中成正立、等大的虚像，故A不合题意；
B.照相机成倒立、缩小的实像，故B符合题意；
C.放大镜成正立、放大的虚像，故C不合题意；
D.物体在眼球内成倒立、缩小的实像，故D符合题意。
故选BD。
（2）①垃圾样品和定值电阻R串联，电压表测R的电压。
通过电路的电流I=IR=URR=1V10Ω=0.1A?；
电路的总电阻为： R总=UI=1.5V0.1A=15Ω；
垃圾的电阻为：R垃圾=R总- R=15Ω- 10Ω=5Ω；
查表可知，该垃圾属于金属垃圾，故应放于金属类垃圾桶内；
②检测电路消耗的电能为W=UIt=1.5V×0.1A×0. 1s=0.015J；
（3） 该过程中机器人至少对垃圾做功：W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J。
40.【答案】 （1）绝缘体
（2）解：①R1= U?P = (220伏)21000瓦 =48.4欧
②W=Pt=1000瓦×300秒=3×105焦
（3）S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，电路处于保温状态。
【解析】【分析】（1）容易导电的物体叫导体；不容易导电的物体叫绝缘体；
（2）①已知额定功率和额定电压，根据公式 ?R1=U?P计算电阻R的阻值；
②已知电功率和时间，根据W=Pt计算消耗的电能。
（3）根据公式P=U2R可知，电压相等时，电阻大的，电功率小，为保温状态；电阻小的，电功率大，为加热状态，只需用温控开关控制定值电阻R2的工作与否。?
【解答】（1）为防止触电，供电插座的外壳材料必须不容易导电，因此应该选择绝缘体。
（2）①?电阻R的阻值：?R1=U?P=(220V)21000W=48.4Ω；
②正常工作300s消耗的电能：W=Pt=1000W×300s=3×105J。
（3）如下图所示，S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，此时总电阻变大，根据P=U2R可知，此时总电阻变小，那么电路处于保温状态。
?
41.【答案】 （1）R0
（2）解：当I=2A时???? PR0=32W? R0= PI2=32W(2A)2 =8Ω
（3）解：当I'=0．5A时 ?? UR'0 =0．5A×8Ω=4V
电源电压U= PI=32W2A =16V
U'R=12V? PR=12V× 0．5A=6W
【解析】【分析】（1）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流。根据P0=I02R0分析定值电阻的功率与电流的变化关系，进而确定它的图像形状即可；
（2）根据乙图，找到一组有关R0的电流和电功率的值，然后根据P0=I02R0计算它的阻值；
（3）当电流最大2A时，变阻器的阻值最小，此时只有定值电阻R0 ， 它两端的电压等于电源电压。根据P=UI计算出电源电压，根据U'=I'R0计算出电流为0.5A时定值电阻的电压，再根据UR=U总-U0计算出变阻器两端的电压，最后根据PR=URIR计算出变阻器的功率。
【解答】（1）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流。根据公式P0=I02R0可知，当电流增大时，定值电阻R0的电功率随电流的增大而增大，因此图乙中的实线表示的是R0的功率与电流的关系；
（2）根据图乙可知， 当I=2A时，定值电阻R0的电功率PR0=32W；
根据公式P0=I02R0得到，定值电阻阻值?R0=P0I02=32W(2A)2=8Ω?。
（3）当电流表的示数I'=0.5A时，
定值电阻两端的电压：UR0'=I'R0=0.5A×8Ω=4V;
当电流最大2A时，变阻器的阻值最小，此时只有定值电阻R0 ， 它两端的电压等于电源电压。
那么电源电压 ?U总=PI=32W2A=16V；?
此时变阻器两端的电压为：UR=U总-U0=16V-4V=12V；
此时变阻器消耗的功率为：PR=URIR==12V× 0.5A=6W。
?
42.【答案】 （1）10
（2）解：当x=0时：
R变= U变I变=4.5V0.9A =5Ω
当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大：
R总= UI=4.5V0.5A =9Ω
此时触点M、N之间的阻值最大，为RMN=R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω
答：实验过程中，触点M、N之间的最大阻值RMN是4欧姆。
（3）0.4
（4）解：当M、N都未与铜丝接触时，W有最大值：
W=W1+W2= U2R1 t+ U2R2 t= （4.5V）26Ω ×60s+ （4.5V）210Ω ×60s=324J
答：W的最大值为324焦耳。
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，整个金属圆环被NM分为两部分，这两部分并联在这两点之间；在并联电路中，总电阻比任何一个电阻都小，当两个电阻的阻值相同时，总电阻达到最大；
（2）当划过MN的弧长为0时，此时电流最大，电阻最小，极MN之间全部为铜丝，电阻为零，根据公式 R变=U变I变计算出变阻器的阻值；当滑过距离为20cm时，电流最小为0.5A，此时电阻最大，首先根据 ?R总=UI计算出总电阻，再根据 RMN=R总-R变计算出MN之间的最大阻值；
（3） ?根据乙图可知，当x=50cm时，电流恢复原值，即圆环的周长就是50cm，那么根据周长-铜丝长度计算出电阻丝的长度。当MN之间最大阻值为4Ω时，肯定是MN将整段电阻丝平均分为两部分，即每段的电阻相等，根据R总=12R计算出每段电阻丝的电阻，乘以2计算出整段电阻丝的电阻，最后用电阻丝的总电阻与长度作比即可；
（4）MN两点在圆环的直径上，将整个圆环平均分为25cm，因此只要两点都不与铜丝接触，那么肯定一边电阻丝的长度为：25cm-10cm=15cm，而另一边电阻丝的长度为：40cm-15cm=25cm。根据电阻与长度成正比，分别计算出两段电阻丝的电阻，然后根据W=U2Rt分别计算出它们消耗的电功，最后相加即可。
【解答】（1）根据甲图可知，整个金属圆环被NM分为两部分，这两部分并联在这两点之间。根据乙图可知，当滑过20cm时阻值达到最大，那么肯定是这两点之间电阻丝的电阻相等，也就是长度相等，因此整段电阻丝的长度应该是：20cm×2=40cm，而铜丝的长度应该是：50cm-40cm=10cm；
（2） 当x=0时：
变阻器的阻值：R变=U变I变=4.5V0.9A?；
当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大：
变阻器的阻值?R总=UI=4.5V0.5A=9Ω；?
此时触点M、N之间的阻值最大，为RMN=R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω。
（3）根据乙图可知，当x=50cm时，电流恢复原值，即圆环的周长就是50cm，
当MN之间最大阻值为4Ω时，根据并联电路R总=12R可知，
此时每段电阻丝的阻值：R=2R总=2×4Ω=8Ω；
那么整段电阻丝的阻值：8Ω×2=16Ω；
因此每1cm电阻丝的阻值：16Ω40cm=0.4Ω/cm。
（4）MN两点在圆环的直径上，将整个圆环平均分为25cm，因此只要两点都不与铜丝接触，那么肯定一边电阻丝的长度为：25cm-10cm=15cm，而另一边电阻丝的长度为：40cm-15cm=25cm。
根据电阻与长度成正比，可以这两段电阻丝的阻值分别为：
R1=16Ω×15cm40cm=6Ω；R2=16Ω×25cm40cm=10Ω；
因此电路消耗的电能为:
W=W1+W2=U2R1t+U2R2t=（4.5V）26Ω×60s+（4.5V）210Ω×60s=324J。
43.【答案】 （1）解：R= UI=3伏0.1安 =30欧
R1=R-R2=30欧-10欧=20欧
查乙图可知制冷器的启动温度是5．6℃。
（2）解：t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=0．75小时
W=Pt=2.4千瓦×0.75小时=1.8千瓦时
(或t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=2700秒
W=Pt=2.4×10瓦×2700秒=6.48×106焦
【解析】【分析】（1）电阻R1与电阻R2串联，首先根据R=UI计算出制冷器启动时控制电路的总电阻，然后根据 R1=R-R2?计算R1的阻值，最后根据乙图确定启动温度；
（2）首先根据丙图，将制冷器分段工作的时间相加计算出1h内它工作的总时间，然后根据W=Pt计算制冷器消耗的总电能。
44.【答案】 （1）随着气球体积变大，排开空气体积变大；根据阿基米德原理，受到空气浮力也变大，篮球对左盘的压力减小。
（2）解：由欧姆定律I1=U/R总得R总=U/I1=6伏/0．2安=30欧，
则R1=R总-R0=30欧-10欧=20欧，由图丙得FB1=309牛，
根据图丁可知FB是FA的50倍，故FB1=309牛对应的FA1=6．18牛；
I2=U/R'总得R'总=U/I2=6伏/0．15安=40欧
则R2=R'总一R0=40欧一10欧=30欧，
由图丙得FB2=300牛，由图丁得FA2=6．00牛；
根据阿基米德原理，及对篮球和气球整体受力分析：A盘前后2次受到的压力差等于篮球所受浮力的2倍，即：
FA1-FA2=2F浮
F浮=(FA1-FA2)/2=(6．18牛-6．00牛)/2=0．09牛
答：篮球所受的浮力为0．09牛。
（3）指针如图；与密度为1．29千克/米3的空气相比，装置在密度大于1．29千克/米3的空气中，受到浮力较大，则篮球对盘的压力较小，力敏电阻所受压力也较小，电阻较大，电路中的电流较小，则电压表示数较小。
【解析】【分析】（1）天平的示数其实就是托盘受到的压力，而托盘受到的压力等于篮球的重力与它受到浮力的差。根据气球体积的变化，利用阿基米德原理分析浮力的变化，再确定篮球对托盘压力的大小变化即可；
（2）首先根据欧姆定律计算出电流为0.2A时的总电阻，然后根据 R1=R总-R0计算出此时压敏电阻的阻值，再根据丁图确定FB和FC的数量关系，进而计算出此时托盘A受到的拉力 FA1 ， 这其实就是篮球的重力；同理，计算出电流为0.15A时托盘A受到的压力 FA2?，二者之差就是现在篮球和气球受到的浮力之和。由于现在的体积是篮球的2倍，所以现在的浮力也是篮球浮力的2倍，那么根据 FA1-FA2=2F浮 计算篮球受到的浮力即可；
（3）首先根据阿基米德原理分析空气密度增大时篮球所受浮力的变化，再确定篮球对托盘压力的变化，进而确定压敏电阻的阻值变化，再根据欧姆定律分析电流变化，最后根据U=IR确定电压表的示数变化即可。
【解答】（1） 打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因： 随着气球体积变大，排开空气体积变大；根据阿基米德原理，受到空气浮力也变大，篮球对左盘的压力减小。
（2）当电流为0.2A时
由欧姆定律得到：此时的总电阻R总=U/I1=6V/0．2A=30Ω，
则R1=R总-R0=30Ω-10Ω=20Ω ， 由图丙得FB1=309N，
根据图丁可知FB是FA的50倍，
故FB1=309N对应的FA1=6.18N；
当电流为0.15A时，
此时的总电阻R'总=U/I2=6V/0．15A=40Ω；
则R2=R'总一R0=40Ω一10Ω=30Ω；
由图丙得FB2=300N，由图丁得FA2=6.00N；
根据阿基米德原理，及对篮球和气球整体受力分析：A盘前后2次受到的压力差等于篮球所受浮力的2倍，即：FA1-FA2=2F浮；
那么篮球受到的浮力F浮=(FA1-FA2)/2=(6．18N-6．00N)/2=0．09N；
（3） 现用此装置测量大于1．29千克/米3的空气密度，指针大致再1.29的左边，如下图所示：
判断依据是： 与密度为1.29kg/m3的空气相比，装置在密度大于1.29kg/m3的空气中，受到浮力较大，则篮球对盘的压力较小，力敏电阻所受压力也较小，电阻较大，电路中的电流较小，则电压表示数较小。
45.【答案】 （1）灯泡与定值电阻R串联，电压表测灯泡的电压。
灯泡正常工作电流是：I1= P1U1=3W6V=0.5A；
电阻两端的电压：U2=U-U1=9V-6V=3V；电阻阻值：?R=U2I2=U2I1=3V0.5A=6Ω。
（2）5分钟内灯泡消耗的电能是：W1=P1t=3W×300s=900J；
电阻R产生的热量是：?Q2=I22Rt=I12Rt=（0.5A）2×6Ω×300s=450J 。
【解析】【分析】（1）灯泡与定值电阻R串联，电压表测灯泡的电压。首先根据 ?I1=P1U1计算通过灯泡的电流，然后根据 U2=U-U1=计算出定值电阻R两端的电压，最后根据 ?R=U2I2计算电阻R的阻值；
（2）利用公式 W1=P1t 计算灯泡消耗的电能，根据公式 ?Q2=I22Rt计算电阻R产生的热量。
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