2021年科学中考真题分类汇编09：电学
一、单选题
1．（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．
2．（2021·湖州）2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（ ）
A． 电热毯 B．电动汽车动力系统
C．电热水壶 D．充电暖手宝
3．（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．
4．（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．
5．（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
6．（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
7．（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
8．（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．
9．（2021·衢州）如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（ ）
A．只有① B．只有② C．只有②③ D．只有②③④
二、填空题
10．（2021·衢州）小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。
（1）图中M、N之间应连入 (填“定值电阻”或“小灯泡")。
（2）图中M、N之间若接人定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压 (填变化情况)。
11．（2021·台州）如图所示，将铁片和铜片插入稀硫酸中，电流表指针发生偏转，此时指针位置如图乙所示，则电流大小为 安。装置中的虚线框部分相当于电路中的电源、铜片是电源的 极。在其它都不变时，将铁换成更活泼的金属X，产生了更大的电流、则金属X可能是 （选填“锌”、“银”或“铜")
12．（2021·台州）某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=484欧。
（1）开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是 。
（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现 功能、它的额定功率是 瓦。
13．（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。
14．（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 。
15．（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。
三、解答题
16．（2021·杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75W”。
（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
17．（2021·衢州）“加氢几分钟，畅行数百里”，这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池(如图所示)。电池工作时在催化剂的作用下，氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机四到达电极B，形成电流。
（1）氨燃料电池工作时是将化学能直接转化为 能。
（2）氢气是氨燃料电池的原料，可以在用电低谷时，利用电网多余电能电解水米制取。已知1.2kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100km，请根据化学方程式计算，制取1.2kg氢气至少需要电解多少质量的水。
（3）氨燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是： 。
（4）世界能源组织提出：在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是 。
A．水力发电制氢 B．太阳能发电制氢
C．火力发电制氢 D．核能发电制氢
18．（2021·衢州）如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
（1）使用燃气的场所都应安装燃气报警器．安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷)，则报警器应安装在厨房(如图丙)的 (填“A"或“B")区域。
（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与 灯并联。
（3）该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值。
（4）当报警器报警时，下列处理方法正确的是 。
A．迅速打开排风扇
B．打开门窗通风换气
C．禁止切断报警器电源
D．熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀
19．（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。
20．（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 。
21．（2021·台州）如图是某兴小组制作的“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥。对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流大小，从而改变斥力大小。使指针始终指在“a”位置。此时，该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系可视为：m=k(k为500克/安)。据此原理、可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。
（1）图中电磁铁和水磁体之间要产生斥力，则永磁体下端应为 极。
（2）当放上物体后，为了使指针仍处在"a”位置，必须将滑动变阻器滑片向 端移动。
（3）图中电源电压为9伏，线圈电阻为10欧、线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为“50Ω 0.2A"，电流表量程为0~0.6安。
①计算该电子秤所能称量物体质量的范围 .
②要增大该电子秤的称量范围，以下方法可行的是 。(假设弹簧等元件均能正常工作)
A．增大电源电压
B．换用"100Ω；1A”的滑动变阻器
C．电流表的量程换用“0~3安”
22．（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= OB时，电流表示数为0.36A；当PB= 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= OC时，电压表示数为4.8V；当PO= 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。
23．（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。
24．（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】……
四、实验探究题
25．（2021·台州）某兴趣小组欲利用如图所示的装置研究"镍铬合金丝电阻大小与温度的关系”。
（1）图中的镍铬合金丝通电后，使烧瓶内煤油的温度升高，这是因为电流具有 效应。
（2）用笔画线代替导线将图中电路连接完整，并写出实验步骤。
26．（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 。
27．（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 。
28．（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。 。
29．（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 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】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。
2．【答案】B
【知识点】半导体和超导体
【解析】【分析】根据各个用电器的工作原理分析判断。
【解答】电热毯、电热水壶和充电暖手宝，都是利用电流的热效应工作的，根据Q=I2Rt可知，如果电阻为零，那么发热为零，则它们都不能工作，故A、C、D不合题意；
电动汽车的动力系统将电能转换为机械能，电阻越小，发热越少，电能的转换效率越高，故B符合题意。
故选B。
3．【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】①用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
②在并联电路中，干路开关控制所有用电器；支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此分析判断即可。
【解答】①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。
4．【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】（1）用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
（2）在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此分析判断。
【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。
5．【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【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。
6．【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【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。
7．【答案】A
【知识点】质量及其特性；密度公式的应用；声音传播的条件；导体、半导体和绝缘体
【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。
8．【答案】D
【知识点】基本电路与电路图
【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。
9．【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，通过开关的组合，结合欧姆定律，确定是否能够测量除Rx的阻值即可。
【解答】①：当开关S接1时，电压表测R0的电压，此时电压表上面的接线柱为“-”接线柱；当开关S接2时，电压表测Rx的电压，但是此时电压表的上面接线柱却与正极相连，接法错误，不能测定Rx的阻值，故A错误；
②：当开关S2闭合时，R0被短路，此时电压表测电源电压U总；当开关S2断开时，电压表测Rx的电压Ux。可根据U0=U总-Ux计算出R0的电压，再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出Rx的阻值，即，故②可以测出Rx；
③：当开关S2闭合时，R0被短路，只有Rx，记下电流表的示数Ix；根据U总=I总R总得到：U总=IxRx；
当开关S2断开时，R0与Rx串联，记下电流表的示数I总；根据U总=I总R总得到：U总=I总（Rx+R0）。两个方程联立可以计算出Rx的阻值，故③可以测出Rx；
④：当开关S接2时，只有R0，记下电流表的示数I0；当开关S接1时，只有Rx，记下电流表的示数Ix。
根据并联电路U0=Ux得到：I0R0=IxRx，故④可以测出Rx。
那么能够测出Rx的电路为②③④。
故D正确，而B、C错误。
故选D。
10．【答案】（1）定值电阻
（2）变小
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）探究通过导体的电流与电压的关系时，必须控制电阻不变而改变电压；灯泡的电阻随温度的升高而变大，据此分析解答；
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此确定变阻器两端的电压变化。
【解答】（1）图中M、N之间应连入定值电阻。
（2）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，根据“在串联电路中，电压的分配与电阻成正比”的规律可知，滑动变阻器两端的电压变小。
11．【答案】0.1；正；锌
【知识点】电流的测量及电流表的使用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据图片确定电流表的量程和分度值，然后根据指针的位置读出示数；
（2）根据电流表的接线方法判断；
（3）在金属活动性顺序表中，位置越靠前，活动性越强，据此分析解答。
【解答】（1）根据右图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；
（2）电流表的“+”接线柱与正极相连。根据甲图可知，电流表的“0.6”接线柱与铜片相连，因此铜片为正极；
（3）在金属活动性顺序表中，锌排在铁的前面，比铁活泼，因此金属X可能是锌。
12．【答案】（1）串联
（2）加热；100
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）如果用电器首尾相接，那么它们串联；如果用电器并排连接在两点间，则它们为并联。
（2）根据公式比较两种状态下电路总功率的大小，从而确定它们的工作状态，并计算出对应的功率。
【解答】（1）开关转至ac位置时，电流依次经过R1和R2，它们首尾相连，因此为串联。
（2）开关转至bd位置时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2。
根据公式可知，因为R串>R2，所以总功率P串则前者为保温状态，后者为加热状态。
那么它的额定功率为：。
13．【答案】（1）右
（2）相(火)
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；家庭电路的组成与连接
【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。
14．【答案】（1）R1断路
（2）4Ω
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用
【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；
变阻器的最小阻值：R2=R总-R1=10Ω-6Ω=4Ω。
15．【答案】（1）BC
（2）0.9
【知识点】串、并联电路的设计；功率计算公式的应用
【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：。
16．【答案】（1）解：U1=3V U2=U-U1=4.5v-3V=1.5v
灯泡常工作电流I= =0.25A
滑动变阻器接人电阻：R= =6Ω
（2）解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片可知，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 计算出灯泡正常工作时通过电路的电流，再根据 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。
17．【答案】（1）电
（2）解：设制取1.2kg氢气至少需要电解水的质量为x
2H2O 2H2↑+O2↑
36 4
x 1.2kg
x=10.8kg
答：制取1.2kg氢气至少需要电解水10.8kg
（3）B→电动机→A或B→A或向左
（4）A；B；D
【知识点】电流和电流的单位换算；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）写出水电解的化学方程式，根据氢气的质量利用水和氢气之间质量的比例关系列式计算即可。
（3）在物理学中，正电荷定向移动的方向规定为电流方向，而电子带正电荷，因此通过电动机的电流方向与电子的移动方向相反；
（4）分析发电过程中是否有碳排放即可。
【解答】（3）根据图片可知，电子的移动方向为A→电动机→电极B，而电流的方向与电子移动方向相反，则通过电动机的电流方向为：B→电动机→A或B→A或向左。
（4）水力发电制氢、太阳能发电制氢、核能发电制氢，发电过程中都有碳排放，故A、B、D符合题意；
火力发电制氢，其实就是燃烧煤，这个过程中会有大量的二氧化碳和二氧化硫产生，故C不合题意。
故选ABD。
18．【答案】（1）A
（2）L2
（3）由题可知，当报警器达到出厂预设值4%时，查图乙可得，气敏电阻阻值为40Ω
已知R1和滑动变阻器R2串联，控制电路电源电压U1=3V，电流I=0.03A
根据欧姆定律R总= =100Ω
所以，滑动变阻器接人电路的阻值R2=R总-R1=100Ω-40Ω=60Ω
（4）B；C；D
【知识点】基本电路与电路图；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）密度小的气体向上运动，密度大的气体向下运动，据此确定报警器的安装位置。
（2）根据两个灯泡的工作状态判断；
（3）通过图乙确定燃气浓度达到4%时气敏电阻的阻值，然后根据 计算出此时电路的总电阻，最后根据 R2=R总-R1 计算出滑动变阻器接入的阻值。
（4）根据有关燃气的使用安全的知识分析判断。
【解答】（1）如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷)，那么天然气主要集中在上面，则报警器应安装在厨房A区域。
（2）当报警器报警时，衔铁被吸下来，此时灯泡L2发光，而L1熄灭，所以蜂鸣器应该与L2并联。
（3）由题可知，当报警器达到出厂预设值4%时，查图乙可得，气敏电阻阻值为40Ω；
已知R1和滑动变阻器R2串联，控制电路电源电压U1=3V，电流I=0.03A；
根据欧姆定律 ；
所以，滑动变阻器接人电路的阻值R2=R总-R1=100Ω-40Ω=60Ω。
（4）如果屋内有燃气泄露，那么一旦遇到明火，很容易发生爆炸。
A.迅速打开排风扇，它的开关闭合时会有火花出现，可能会引燃燃气，故A错误；
B.打开门窗通风换气，可以降低屋内燃气的浓度，避免爆炸的发生，故B正确；
C.禁止切断报警器电源，因为切断电源的瞬间也会产生火花，可能引起爆炸，故C正确；
D.熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀，防止爆炸的发生，故D正确。
故选BCD。
19．【答案】（1）C
（2）W= =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℃。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【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 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，最后根据计算出热敏电阻的阻值，根据图像确定恒温箱的最低温度。
20．【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
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率计算公式的应用
【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。
21．【答案】（1）S
（2）B
（3）0.075kg~03kg；BC
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据安培定则判断电磁铁上端的极性，再根据磁极之间的相互作用规律确定永磁体下端的极性。
（2）放上物体后，弹簧受到的压力增大，要保持指针的位置不动，就要增大永磁体受到的排斥力，据此分析通过电磁铁的电流的大小变化，判断电路的电阻变化，最终确定滑片的移动方向。
（3）①根据电流表的量程确定通过电路的最大电流值，然后代入公式m=kI计算出电子秤的最大称量值；根据计算出通过电路的最小电流，再根据m=kI计算出电子秤的最小称量值，从而确定测量范围。
②对各个选项进行分析，确定电子秤称量范围的变化即可。
【解答】(1) 线圈上电流方向向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电磁铁的下端为N极，上端为S极。根据两者产生的是斥力可知，永磁体下端是S，上端是N。
(2)放置物体后，秤盘要下降，要使得仍然指在a位置、需要有更大的斥力才能维持，即电磁铁需要更大的磁性才可以，所以电流值需要增大，滑变的阻值需要减小。所以P要向B端滑动。
(3)①电流表的量程为0~0.6A，则通过电路的最大电流为0.6A，代入公式m=k得到：m=0.5kg/A×0.6A=0.3kg，即电子秤的最大称量范围为mmax=0.3kg。
电流表最小读数为滑变整个接入时的电流，
此时电流 ，
代入公式得：mmin=0.5kg/A×0.15A=0.075kg。
所以称量范围是0.075kg~0.3kg。
②A．增大电源电压，通过通过电流表的电流会增大，即放上相同质量的物体时，原来没有达到量程，现在可能达到或超过量程，因此电子秤的量程变小，故A不合题意；
B．换用"100Ω；1A”的滑动变阻器，电阻变大，电流变小，即方向相同质量的物体时，原来恰好达到量程，现在却小于量程了，因此电子秤的量程变大，故B符合题意；
C．电流表的量程换用“0~3安”，量程比原来变大，那么电子秤的量程肯定变大，故C符合题意。
故选BC。
22．【答案】（1）解：灯泡L正常发光时，通过的电流I= =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= OB时，R变1= Rb，电路中的电流I1=0.36A
②图甲中，当PB= OB时，R变2= Rb，灯L正常发光，电路中的电流l2= 0.4A
③图乙中，当PO= OC时，R变3= Rc，灯L两端电压UL3=4.8V
④图乙中，当PO= OC时，R变4= 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 Rb= 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× Rc+6.0V----(1)式
①中R变1= Rb= Rc，与R变3= 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× 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
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据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。
23．【答案】（1）Ia（2）解：R总= =30欧
R=R总-R0=30欧-12欧=18欧
得：x=9厘米
F=(20-9)厘米×0.02牛/厘米=0.22牛
G= F= ×0.22牛=0.11牛
m= =0.011千克=11克
ρ= =1.1克/厘米3
答：所测液体密度为1.1克/厘米3
（3）ρ=2.6- (克/厘米3)；2
【知识点】密度公式的应用；欧姆定律及其应用
【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 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 计算出液体的质量，最后根据密度公式 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：①；
因为导体的电阻与长度成正比，那么得到：
则；
则②；
将②代入①得到：
（kg/m3）=（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：=（g/cm3）。
24．【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= ∴
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）
【知识点】串、并联电路的设计；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据功率的公式可知，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，再根据公式计算出加热电阻的功率，最后根据 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：
25．【答案】（1）热
（2）
连线如图实验方案①连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，闭合开关②移动滑片至适当位置观察温度计，间隔相同温度，多次同时读取温度计，电压表和电表的示数，并记录在表格中根据R= ，计算各个温度下电阻值，分析表中数据得出结论.
【知识点】实验方案设计与评价；实物的电路连接
【解析】【分析】（1）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（2）在实验中，除了电压表与合金丝并联外，其他的都是串联，据此补画实物图。在闭合开关前，为了保护电路，变阻器的阻值要调到最大；要探究电阻大小与温度的关系，就要多次记录温度计的示数、电压表和电流表的示数，进而计算出阻值，最后再分析数据得到结论，据此安排实验步骤。
【解答】（1）图中的镍铬合金丝通电后，使烧瓶内煤油的温度升高，这是因为电流具有热效应。
（2）根据图片可知，滑动变阻器应该与合金丝串联。变阻器的左下角的接线柱已经与开关连接，此时只要将它右上角的接线柱与合金丝右端相连即可，如下图所示：
实验步骤为：①连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，闭合开关；
②移动滑片至适当位置观察温度计，间隔相同温度，多次同时读取温度计，电压表和电表的示数，并记录在表格中根据 ，计算各个温度下电阻值，分析表中数据得出结论.
26．【答案】（1）接线时使电流表A1短路
（2）5Ω、20Ω
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用
【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）根据公式得到：
，选择量程0~3A，大于量程的一半；
，选择量程0~3A，小于量程的一半；
，选择量程0~0.6A，大于量程的一半；
，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。
27．【答案】（1）左
（2）B
（3）0.3
（4）滑动变阻器的电功率
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【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。
28．【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。
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【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。
29．【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
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【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。
1 / 12021年科学中考真题分类汇编09：电学
一、单选题
1．（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．
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【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。
2．（2021·湖州）2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（ ）
A． 电热毯 B．电动汽车动力系统
C．电热水壶 D．充电暖手宝
【答案】B
【知识点】半导体和超导体
【解析】【分析】根据各个用电器的工作原理分析判断。
【解答】电热毯、电热水壶和充电暖手宝，都是利用电流的热效应工作的，根据Q=I2Rt可知，如果电阻为零，那么发热为零，则它们都不能工作，故A、C、D不合题意；
电动汽车的动力系统将电能转换为机械能，电阻越小，发热越少，电能的转换效率越高，故B符合题意。
故选B。
3．（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．
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】①用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
②在并联电路中，干路开关控制所有用电器；支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此分析判断即可。
【解答】①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。
4．（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．
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】（1）用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
（2）在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此分析判断。
【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。
5．（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
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【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。
6．（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
【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【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。
7．（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
【答案】A
【知识点】质量及其特性；密度公式的应用；声音传播的条件；导体、半导体和绝缘体
【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。
8．（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．
【答案】D
【知识点】基本电路与电路图
【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。
9．（2021·衢州）如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（ ）
A．只有① B．只有② C．只有②③ D．只有②③④
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，通过开关的组合，结合欧姆定律，确定是否能够测量除Rx的阻值即可。
【解答】①：当开关S接1时，电压表测R0的电压，此时电压表上面的接线柱为“-”接线柱；当开关S接2时，电压表测Rx的电压，但是此时电压表的上面接线柱却与正极相连，接法错误，不能测定Rx的阻值，故A错误；
②：当开关S2闭合时，R0被短路，此时电压表测电源电压U总；当开关S2断开时，电压表测Rx的电压Ux。可根据U0=U总-Ux计算出R0的电压，再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出Rx的阻值，即，故②可以测出Rx；
③：当开关S2闭合时，R0被短路，只有Rx，记下电流表的示数Ix；根据U总=I总R总得到：U总=IxRx；
当开关S2断开时，R0与Rx串联，记下电流表的示数I总；根据U总=I总R总得到：U总=I总（Rx+R0）。两个方程联立可以计算出Rx的阻值，故③可以测出Rx；
④：当开关S接2时，只有R0，记下电流表的示数I0；当开关S接1时，只有Rx，记下电流表的示数Ix。
根据并联电路U0=Ux得到：I0R0=IxRx，故④可以测出Rx。
那么能够测出Rx的电路为②③④。
故D正确，而B、C错误。
故选D。
二、填空题
10．（2021·衢州）小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。
（1）图中M、N之间应连入 (填“定值电阻”或“小灯泡")。
（2）图中M、N之间若接人定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压 (填变化情况)。
【答案】（1）定值电阻
（2）变小
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）探究通过导体的电流与电压的关系时，必须控制电阻不变而改变电压；灯泡的电阻随温度的升高而变大，据此分析解答；
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此确定变阻器两端的电压变化。
【解答】（1）图中M、N之间应连入定值电阻。
（2）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，根据“在串联电路中，电压的分配与电阻成正比”的规律可知，滑动变阻器两端的电压变小。
11．（2021·台州）如图所示，将铁片和铜片插入稀硫酸中，电流表指针发生偏转，此时指针位置如图乙所示，则电流大小为 安。装置中的虚线框部分相当于电路中的电源、铜片是电源的 极。在其它都不变时，将铁换成更活泼的金属X，产生了更大的电流、则金属X可能是 （选填“锌”、“银”或“铜")
【答案】0.1；正；锌
【知识点】电流的测量及电流表的使用；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）根据图片确定电流表的量程和分度值，然后根据指针的位置读出示数；
（2）根据电流表的接线方法判断；
（3）在金属活动性顺序表中，位置越靠前，活动性越强，据此分析解答。
【解答】（1）根据右图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；
（2）电流表的“+”接线柱与正极相连。根据甲图可知，电流表的“0.6”接线柱与铜片相连，因此铜片为正极；
（3）在金属活动性顺序表中，锌排在铁的前面，比铁活泼，因此金属X可能是锌。
12．（2021·台州）某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=484欧。
（1）开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是 。
（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现 功能、它的额定功率是 瓦。
【答案】（1）串联
（2）加热；100
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）如果用电器首尾相接，那么它们串联；如果用电器并排连接在两点间，则它们为并联。
（2）根据公式比较两种状态下电路总功率的大小，从而确定它们的工作状态，并计算出对应的功率。
【解答】（1）开关转至ac位置时，电流依次经过R1和R2，它们首尾相连，因此为串联。
（2）开关转至bd位置时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2。
根据公式可知，因为R串>R2，所以总功率P串则前者为保温状态，后者为加热状态。
那么它的额定功率为：。
13．（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。
【答案】（1）右
（2）相(火)
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；家庭电路的组成与连接
【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。
14．（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 。
【答案】（1）R1断路
（2）4Ω
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用
【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；
变阻器的最小阻值：R2=R总-R1=10Ω-6Ω=4Ω。
15．（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。
【答案】（1）BC
（2）0.9
【知识点】串、并联电路的设计；功率计算公式的应用
【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：。
三、解答题
16．（2021·杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75W”。
（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
【答案】（1）解：U1=3V U2=U-U1=4.5v-3V=1.5v
灯泡常工作电流I= =0.25A
滑动变阻器接人电阻：R= =6Ω
（2）解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片可知，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 计算出灯泡正常工作时通过电路的电流，再根据 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。
17．（2021·衢州）“加氢几分钟，畅行数百里”，这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池(如图所示)。电池工作时在催化剂的作用下，氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机四到达电极B，形成电流。
（1）氨燃料电池工作时是将化学能直接转化为 能。
（2）氢气是氨燃料电池的原料，可以在用电低谷时，利用电网多余电能电解水米制取。已知1.2kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100km，请根据化学方程式计算，制取1.2kg氢气至少需要电解多少质量的水。
（3）氨燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是： 。
（4）世界能源组织提出：在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是 。
A．水力发电制氢 B．太阳能发电制氢
C．火力发电制氢 D．核能发电制氢
【答案】（1）电
（2）解：设制取1.2kg氢气至少需要电解水的质量为x
2H2O 2H2↑+O2↑
36 4
x 1.2kg
x=10.8kg
答：制取1.2kg氢气至少需要电解水10.8kg
（3）B→电动机→A或B→A或向左
（4）A；B；D
【知识点】电流和电流的单位换算；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）写出水电解的化学方程式，根据氢气的质量利用水和氢气之间质量的比例关系列式计算即可。
（3）在物理学中，正电荷定向移动的方向规定为电流方向，而电子带正电荷，因此通过电动机的电流方向与电子的移动方向相反；
（4）分析发电过程中是否有碳排放即可。
【解答】（3）根据图片可知，电子的移动方向为A→电动机→电极B，而电流的方向与电子移动方向相反，则通过电动机的电流方向为：B→电动机→A或B→A或向左。
（4）水力发电制氢、太阳能发电制氢、核能发电制氢，发电过程中都有碳排放，故A、B、D符合题意；
火力发电制氢，其实就是燃烧煤，这个过程中会有大量的二氧化碳和二氧化硫产生，故C不合题意。
故选ABD。
18．（2021·衢州）如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
（1）使用燃气的场所都应安装燃气报警器．安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷)，则报警器应安装在厨房(如图丙)的 (填“A"或“B")区域。
（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与 灯并联。
（3）该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值。
（4）当报警器报警时，下列处理方法正确的是 。
A．迅速打开排风扇
B．打开门窗通风换气
C．禁止切断报警器电源
D．熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀
【答案】（1）A
（2）L2
（3）由题可知，当报警器达到出厂预设值4%时，查图乙可得，气敏电阻阻值为40Ω
已知R1和滑动变阻器R2串联，控制电路电源电压U1=3V，电流I=0.03A
根据欧姆定律R总= =100Ω
所以，滑动变阻器接人电路的阻值R2=R总-R1=100Ω-40Ω=60Ω
（4）B；C；D
【知识点】基本电路与电路图；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）密度小的气体向上运动，密度大的气体向下运动，据此确定报警器的安装位置。
（2）根据两个灯泡的工作状态判断；
（3）通过图乙确定燃气浓度达到4%时气敏电阻的阻值，然后根据 计算出此时电路的总电阻，最后根据 R2=R总-R1 计算出滑动变阻器接入的阻值。
（4）根据有关燃气的使用安全的知识分析判断。
【解答】（1）如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷)，那么天然气主要集中在上面，则报警器应安装在厨房A区域。
（2）当报警器报警时，衔铁被吸下来，此时灯泡L2发光，而L1熄灭，所以蜂鸣器应该与L2并联。
（3）由题可知，当报警器达到出厂预设值4%时，查图乙可得，气敏电阻阻值为40Ω；
已知R1和滑动变阻器R2串联，控制电路电源电压U1=3V，电流I=0.03A；
根据欧姆定律 ；
所以，滑动变阻器接人电路的阻值R2=R总-R1=100Ω-40Ω=60Ω。
（4）如果屋内有燃气泄露，那么一旦遇到明火，很容易发生爆炸。
A.迅速打开排风扇，它的开关闭合时会有火花出现，可能会引燃燃气，故A错误；
B.打开门窗通风换气，可以降低屋内燃气的浓度，避免爆炸的发生，故B正确；
C.禁止切断报警器电源，因为切断电源的瞬间也会产生火花，可能引起爆炸，故C正确；
D.熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀，防止爆炸的发生，故D正确。
故选BCD。
19．（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。
【答案】（1）C
（2）W= =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℃。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【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 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，最后根据计算出热敏电阻的阻值，根据图像确定恒温箱的最低温度。
20．（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 。
【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
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率计算公式的应用
【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。
21．（2021·台州）如图是某兴小组制作的“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥。对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流大小，从而改变斥力大小。使指针始终指在“a”位置。此时，该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系可视为：m=k(k为500克/安)。据此原理、可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。
（1）图中电磁铁和水磁体之间要产生斥力，则永磁体下端应为 极。
（2）当放上物体后，为了使指针仍处在"a”位置，必须将滑动变阻器滑片向 端移动。
（3）图中电源电压为9伏，线圈电阻为10欧、线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为“50Ω 0.2A"，电流表量程为0~0.6安。
①计算该电子秤所能称量物体质量的范围 .
②要增大该电子秤的称量范围，以下方法可行的是 。(假设弹簧等元件均能正常工作)
A．增大电源电压
B．换用"100Ω；1A”的滑动变阻器
C．电流表的量程换用“0~3安”
【答案】（1）S
（2）B
（3）0.075kg~03kg；BC
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据安培定则判断电磁铁上端的极性，再根据磁极之间的相互作用规律确定永磁体下端的极性。
（2）放上物体后，弹簧受到的压力增大，要保持指针的位置不动，就要增大永磁体受到的排斥力，据此分析通过电磁铁的电流的大小变化，判断电路的电阻变化，最终确定滑片的移动方向。
（3）①根据电流表的量程确定通过电路的最大电流值，然后代入公式m=kI计算出电子秤的最大称量值；根据计算出通过电路的最小电流，再根据m=kI计算出电子秤的最小称量值，从而确定测量范围。
②对各个选项进行分析，确定电子秤称量范围的变化即可。
【解答】(1) 线圈上电流方向向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电磁铁的下端为N极，上端为S极。根据两者产生的是斥力可知，永磁体下端是S，上端是N。
(2)放置物体后，秤盘要下降，要使得仍然指在a位置、需要有更大的斥力才能维持，即电磁铁需要更大的磁性才可以，所以电流值需要增大，滑变的阻值需要减小。所以P要向B端滑动。
(3)①电流表的量程为0~0.6A，则通过电路的最大电流为0.6A，代入公式m=k得到：m=0.5kg/A×0.6A=0.3kg，即电子秤的最大称量范围为mmax=0.3kg。
电流表最小读数为滑变整个接入时的电流，
此时电流 ，
代入公式得：mmin=0.5kg/A×0.15A=0.075kg。
所以称量范围是0.075kg~0.3kg。
②A．增大电源电压，通过通过电流表的电流会增大，即放上相同质量的物体时，原来没有达到量程，现在可能达到或超过量程，因此电子秤的量程变小，故A不合题意；
B．换用"100Ω；1A”的滑动变阻器，电阻变大，电流变小，即方向相同质量的物体时，原来恰好达到量程，现在却小于量程了，因此电子秤的量程变大，故B符合题意；
C．电流表的量程换用“0~3安”，量程比原来变大，那么电子秤的量程肯定变大，故C符合题意。
故选BC。
22．（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= OB时，电流表示数为0.36A；当PB= 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= OC时，电压表示数为4.8V；当PO= 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。
【答案】（1）解：灯泡L正常发光时，通过的电流I= =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= OB时，R变1= Rb，电路中的电流I1=0.36A
②图甲中，当PB= OB时，R变2= Rb，灯L正常发光，电路中的电流l2= 0.4A
③图乙中，当PO= OC时，R变3= Rc，灯L两端电压UL3=4.8V
④图乙中，当PO= OC时，R变4= 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 Rb= 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× Rc+6.0V----(1)式
①中R变1= Rb= Rc，与R变3= 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× 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
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据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。
23．（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。
【答案】（1）Ia（2）解：R总= =30欧
R=R总-R0=30欧-12欧=18欧
得：x=9厘米
F=(20-9)厘米×0.02牛/厘米=0.22牛
G= F= ×0.22牛=0.11牛
m= =0.011千克=11克
ρ= =1.1克/厘米3
答：所测液体密度为1.1克/厘米3
（3）ρ=2.6- (克/厘米3)；2
【知识点】密度公式的应用；欧姆定律及其应用
【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 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 计算出液体的质量，最后根据密度公式 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：①；
因为导体的电阻与长度成正比，那么得到：
则；
则②；
将②代入①得到：
（kg/m3）=（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：=（g/cm3）。
24．（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】……
【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= ∴
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）
【知识点】串、并联电路的设计；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据功率的公式可知，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，再根据公式计算出加热电阻的功率，最后根据 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：
四、实验探究题
25．（2021·台州）某兴趣小组欲利用如图所示的装置研究"镍铬合金丝电阻大小与温度的关系”。
（1）图中的镍铬合金丝通电后，使烧瓶内煤油的温度升高，这是因为电流具有 效应。
（2）用笔画线代替导线将图中电路连接完整，并写出实验步骤。
【答案】（1）热
（2）
连线如图实验方案①连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，闭合开关②移动滑片至适当位置观察温度计，间隔相同温度，多次同时读取温度计，电压表和电表的示数，并记录在表格中根据R= ，计算各个温度下电阻值，分析表中数据得出结论.
【知识点】实验方案设计与评价；实物的电路连接
【解析】【分析】（1）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（2）在实验中，除了电压表与合金丝并联外，其他的都是串联，据此补画实物图。在闭合开关前，为了保护电路，变阻器的阻值要调到最大；要探究电阻大小与温度的关系，就要多次记录温度计的示数、电压表和电流表的示数，进而计算出阻值，最后再分析数据得到结论，据此安排实验步骤。
【解答】（1）图中的镍铬合金丝通电后，使烧瓶内煤油的温度升高，这是因为电流具有热效应。
（2）根据图片可知，滑动变阻器应该与合金丝串联。变阻器的左下角的接线柱已经与开关连接，此时只要将它右上角的接线柱与合金丝右端相连即可，如下图所示：
实验步骤为：①连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，闭合开关；
②移动滑片至适当位置观察温度计，间隔相同温度，多次同时读取温度计，电压表和电表的示数，并记录在表格中根据 ，计算各个温度下电阻值，分析表中数据得出结论.
26．（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 。
【答案】（1）接线时使电流表A1短路
（2）5Ω、20Ω
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用
【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）根据公式得到：
，选择量程0~3A，大于量程的一半；
，选择量程0~3A，小于量程的一半；
，选择量程0~0.6A，大于量程的一半；
，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。
27．（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 。
【答案】（1）左
（2）B
（3）0.3
（4）滑动变阻器的电功率
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【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。
28．（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。 。
【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。
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【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。
29．（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 。
【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
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【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。
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