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人教版中考物理二轮复习学案——精讲精练（7.4 动态电路分析）
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这是一份人教版中考物理二轮复习学案——精讲精练（7.4 动态电路分析），共48页。试卷主要包含了4 动态电路分析， 知道电压、电流和电阻， 会看、会画简单的电路图，会使用电流表和电压表，结合实例理解电功和电功率，04×105J；，5Ω，4×105J，等内容，欢迎下载使用。
【中考精粹】2022中考物理二轮学案
7.4 动态电路分析
课标要求
1. 知道电压、电流和电阻。通过实验，探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律。
2. 会看、会画简单的电路图。能连接简单的串联电路和并联电路。能说出生活、生产中采用简单串联或并联的实例。了解串、并联电路电流和电压的特点。
3.会使用电流表和电压表。
4.结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
考点梳理
题型解析
类型一、【选择题】
1.（2021•通辽）如图所示电路，闭合开关，灯泡L正常发光，当滑片P向上移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L变亮，电流表A1示数变大
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电流表A1与A2的示数之差变大
D．电压表与电流表A2的示数之比变大
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R支路的电流，电压表测电源两端的电压，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过灯泡的电流变化和灯泡亮暗的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，根据并联电路的电流特点结合通过灯泡的电流判断电流表A1与A2的示数之差的变化，再电压表和电流表A2示数变化判断电压表与电流表A2的示数之比变化。
【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测变阻器R支路的电流，电压表测电源两端的电压，因电源的电压不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过灯泡的电流变化不变，灯泡的亮暗不变，故A错误；当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由I=UR可知，通过R的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B错误；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表示数的差值等于通过L的电流，所以，电流表A1与A2的示数之差不变，故C错误；由电压表的示数不变和电流表A2的示数变小可知，电压表与电流表A2的示数之比变大，故D正确。
【答案】D。
类型二、【填空题】
2.（2021•扬州）2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为 （填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示。污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中 表，此过程中电路总功率 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】气敏电阻是由半导体材料制成的；由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知当污染物浓度增大时气敏电阻R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，由串联电路的分压规律可知电压表示数的变化，据此结合题意判断监测仪表是电流表还是电压表；根据P=UI判定总功率的变化。
【解析】气敏电阻R是由半导体材料制成的；由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当污染物浓度增大时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由串联电路的分压规律可知，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小；由题知，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，所以监测仪表应为电流表；电源电压不变，电路中的电流变大，根据P=UI可知，总功率变大。
【答案】半导体；电流；变大。
类型三、【计算题】
3.（2021•阜新）如图，为某电水壶加热器的简化电路图。若R1阻值58Ω，当开关S接到1位置时，电路总功率为605W。水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）开关S接1位置时，电路中电流是多少？
（2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量是多少？
（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是多少？
【分析】（1）开关S接1位置时，R1、R2串联，已知电路总功率，由P=UI公式变形可求得电路中电流；（2）由Q吸=c水m水△t可求得水吸收的热量；（3）开关S接1位置时，R1、R2串联，由I=UR可求得总电阻，已知R1阻值，可求得R2阻值，当开关S接到2位置时，电路为R2的简单电路，由P=U2R可求得电水壶实际功率。
【解析】
【答案】（1）开关S接1位置时，电路中电流是2.75A；
（2）水吸收的热量是5.04×105J；
（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是2200W。
真题在线
1．（2021•镇江）如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻，闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行，则（ ）
A．①是V1示数和R1的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变
C．电路中电流随R1的增大而减小 D．电路总功率随R1的增大而增大
2．（2021•德州）如图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
3．（2021•凉山州）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时（ ）
A．电流表示数减小，电压表示数增大
B．电流表示数增大，电压表示数减小
C．电流表示数减小，电压表示数不变
D．电流表示数不变，电压表示数不变
4．（2021•铁岭）如图所示电路，电源电压恒定，只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡的亮度将会变亮
B．电压表V1与电压表V2的示数差变小
C．电压表V1与电流表A的示数比值变大
D．再闭合S2，调节变阻器的滑片，灯泡亮度不变
5．（2021•齐齐哈尔）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表示数减小，电压表示数增大
B．电流表示数减小，电压表示数不变
C．电路总电阻减小，电路总功率增大
D．电流表示数不变，电压表示数不变
6．（2021•荆州）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，当滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变亮
B．电压表示数变小
C．电路的总电阻变小
D．电压表示数与电流表示数的比值变大
7．（2021•海南）如图所示的电路，电源电压和灯泡L的电阻不变，闭合开关S，将滑片P向右移动时（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变大，电流表示数变小
8．（2021•宜昌）如图所示，电源电压恒定，闭合S1，小灯泡发光，再闭合S2时，观察到的现象是（ ）
A．电压表示数增大 B．电流表示数变小
C．小灯泡变亮 D．小灯泡亮度不变
9．（2021•鞍山）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，将滑片P向右移动的过程中（忽略灯丝电阻的变化），下列说法中正确的是（ ）
A．电流表A1示数变小，电压表V示数不变
B．电流表A示数变大，灯泡亮度变亮
C．电压表V示数与电流表A1示数的比值不变
D．电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值不变
10．（2021•滨州）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时（ ）
A．电流表A示数不变 B．电压表V示数变小
C．电路消耗的总功率不变 D．电路的总电阻变小
11．（2021•自贡）如图甲是身高测量仪，体检者站在绝缘平台上，能自动显示身高，电路原理如图乙，R0为定值电阻，下列有关分析中正确的是（ ）
A．电流表示数显示身高，身高越高示数越大
B．电压表示数显示身高，身高越高示数越大
C．身高越高，R消耗的电功率越小
D．身高越高，电路消耗的总功率越大
12．（2021•兴安盟）如图所示是一种烟雾报警器的电路图，开关S处于闭合状态，R0是定值电阻，R为感光电阻，光照越强，阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的示数变大
B．电压表的示数变小
C．电压表与电流表的示数之比不变
D．电压表与电流表的示数之比变大
13．（2021•西宁）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数不变，电流表示数变大
D．电压表示数不变，电流表示数变小
14．（2021•湘西州）如图所示的电路中，当闭合开关后滑动变阻器滑片向右滑动时电压表读数会（ ）
A．变大 B．变小
C．不变 D．先变小后变大
15．（2021•烟台）如图所示某压力传感器的原理图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连，导线位于弹簧内部，当闭合开关S，压力F增大时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数变大
B．电压表V2的示数变小
C．电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D．电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
16．（2021•兰州）如图所示的电路，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑片P从a端向b端移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变暗，电压表示数变小，电流表示数变小
B．灯泡L变亮，电压表示数变大，电流表示数变大
C．灯泡L变亮，电压表示数变小，电流表示数变大
D．灯泡L变暗，电压表示数变大，电流表示数变小
17．（2021•泰州）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变大
B．电压表V的示数变小
C．电压表V与电流表A1的示数之比不变
D．电压表V与电流表A的示数之比变小
18．（2021•怀化）在新型冠状病毒疫情防治期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图，R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后，对该电路分析正确的是（ ）
A．体温越高，R的阻值越大
B．体温越高，电压表的示数越大
C．体温越低，R两端的电压越小
D．体温越低，通过R0的电流越大
19．（2021•通辽）如图所示电路，闭合开关，灯泡L正常发光，当滑片P向上移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L变亮，电流表A1示数变大
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电流表A1与A2的示数之差变大
D．电压表与电流表A2的示数之比变大
（多选）20．（2021•深圳）某创客小组自制肺活量比较装置，吹气时，气球胀大，隔板向上运动，下列说法正确的是（ ）
A．总电阻变大 B．电流表示数变大
C．电压表示数变大 D．电路总功率变大
21．（2021•扬州）2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为 （填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示。污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中 表，此过程中电路总功率 （填“变大”“变小”或“不变”）。
22．（2021•百色）如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，电流表A1的示数将 ，电压表V的示数与电流表A2的示数之比将 。（均填“变大”、“变小”或“不变”）
23．（2021•江西）如图所示，当开关S、S1闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动，灯泡L的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表V的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
24．（2021•盘锦）如图甲所示，是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热挡位，正常工作电压为220V，高温挡功率为1200W。其内部电路如图乙所示，电热丝R1＝60.5Ω。[c＝4.2×103J/（kg•℃）]请计算：
（1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量；
（2）R2阻值；
（3）若用高温挡加热这些水，所需时间为1min10s，挂烫机的加热效率。
25．（2021•邵阳）如表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：
额定电压
220V
额定功率
加热
500W
保温
蓄水箱的容积
1L
（1）蓄水箱中水的质量是多少？（ρ＝1.0×103kg/m3）
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1＝988Ω，求饮水机的保温功率。
26．（2021•枣庄）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如表，图甲是其内部电路的工作原理简图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。（水的比热容：4.2×103J/（kg•℃））
额定电压
220V
高温挡
1100W
低温挡
880W
保温挡
×××W
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
27．（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）。
【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＜R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。
【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﹣t0），c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【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】……
28．（2021•天水）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；
（2）求R1、R2的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
参考答案与试题解析
1．【解答】
A、根据电路图可知，当电阻R1的阻值为0时，其两端的电压也为0，根据图2可知，②是V1示数和R1的关系图线，故A错误；
B、图2中的①是电压表V2示数和R1的关系图线，根据图线可知，当R1增大时，电压表V2示数也是增大的，由于电压表V2测量的是电源电压，所以供电设备两端的电压是改变的，故B错误；
C、根据串联电路的电压关系可知，R2两端电压等于V2示数与V1示数的差值，由于图线①和②相互平行，则V2示数与V1示数的差值保持不变，即R2两端电压保持不变，根据I＝可知，电路中的电流保持不变，故C错误；
D、R1增大时，电源电压变大，电路中的电流不变，根据P＝UI可知，电路总功率变大，故D正确。
故选：D。
2．【解答】
已知显示仪由电压表改装而成，根据电路图可知，R与R0串联，显示仪（电压表）测R0两端的电压；
AB、因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，所以，被测者体温越高，R的阻值越小，电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大；根据U＝IR可知，定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；
C、与之相反，被测者体温越低，则电路中的电流越小，由P＝UI可知，整个电路消耗的功率也越小，故C错误；
D、温度相同时，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路的分压特点可知，R0两端分得的电压变大，即显示仪示数会变大，故D错误。
故选：B。
3．【解答】
由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电压表测并联电路两端的电压，电流表测通过R1的电流；
因为并联电路中各支路互不影响，所以当滑片向右移动时，通过定值电阻R1的电流不变，即电流表示数不变；
由于电压表测量并联电路两端的电压（等于电源电压），因此电压表的示数始终不变，故D正确。
故选：D。
4．【解答】
ABC、只闭合开关S1，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器右部分两端的电压；
由于电压表在电路中相当于断路，移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻不变，总电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，即电流表示数不变，灯泡的实际功率不变，灯泡的亮度不变，故A错误；
根据U＝IR可知，滑动变阻器两端的电压不变，即V1示数不变；滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，与电压表V2并联部分的电阻变大，根据U＝IR可知，电压表V2示数变大，所以电压表V1与电压表V2的示数差变小，故B正确；
电压表V1示数不变，电流表A的示数不变，其比值不变，故C错误；
D、再闭合S2，变阻器左边部分被短路，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表V1和V2测量滑动变阻器两端的电压，调节变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻发生变化，总电阻改变，根据欧姆定律可知，电路中的电流改变，通过灯泡的电流改变，则灯泡的亮度改变，故D错误。
故选：B。
5．【解答】由图可知，R1和R2并联，电压表测量电源的电压；电流表测量R1的电流；
滑片向右移动时，由于电源电压不变，则电压表示数不变；因并联电路中各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，即电流表示数不变，故D正确，AB错误；
当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，并联电路的总电阻变大；根据P＝可知，总功率变小，故C错误。
故选：D。
6．【解答】由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；
滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大；电源电压U不变，由I＝可知，电路电流变小，电流表示数变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，根据P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗；
电压表示数与电流表示数的比值为灯泡的电阻，灯泡的实际功率变小，灯丝的温度降低，灯泡的电阻变小，电压表示数与电流表示数的比值比值变小；
综上所述，B正确。
故选：B。
7．【解答】由图可知，开关闭合后，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；
将滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表示数变大；
滑动变阻器阻值变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小。
故选：D。
8．【解答】由电路图可知，闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源两端的电压；
A、再闭合开关S2后，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，电压表仍测电源两端的电压，由电源两端的电压恒定可知，电压表的示数不变，故A错误；
BCD、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表的示数变大，故BC错误，D正确。
故选：D。
9．【解答】
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测滑动变阻器支路的电流；
AB、因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过灯泡支路的电流不变，灯泡的亮度不变；
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，由I＝可知，通过滑动变阻器的电流变大，即电流表A1示数变大；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表A的示数变大，故AB错误；
C、根据R＝可知，电压表V示数与电流表A1示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻，因变阻器接入电路的电阻变小，则该比值变小，故C错误；
D、根据并联电路的电流关系可知，电流表A和A1示数之差为通过灯泡的电流；根据R＝可知，电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值为灯泡的电阻（忽略灯丝电阻的变化），则该比值保持不变，故D正确。
故选：D。
10．【解答】由图可知，当开关S断开时，该电路为串联电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，R2被短路，该电路为只有R1的电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；电源电压不变，电路的总电阻减小，根据I＝可知，电路中的电流会变大，即电流表示数变大，故A错误，D正确；
由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故B错误；
根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故C错误。
故选：D。
11．【解答】
由电路图可知，R与R0串联在电路中，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、因电压表在电路中相当于断路，则当滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻不变；
身高越高时，滑片会向上移动，由于滑动变阻器接入电路的电阻不变，电路的总电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，所以电流表示数不能显示身高的变化，故A错误；
B、电压表测滑片下方电阻丝两端的电压，身高越高时，滑片下方电阻丝的阻值越大，由U＝IR可知电压表示数越大，所以应该用电压表示数显示身高，且身高越高示数越大，故B正确；
C、身高越高时，由于电路中的电流不变、R的阻值不变，则根据P＝I2R可知R消耗的电功率不变，故C错误；
D、身高越高时，总电压不变，电路中电流不变，由P＝UI可知，电路消耗的总功率不变，故D错误。
故选：B。
12．【解答】
AB．由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当烟雾浓度增大时，光照变小，感光电阻R阻值变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由串联分压规律可知R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故AB错误；
CD．电压表的示数变大，电流表的示数变小，电压表与电流表的示数之比变大，故C错误、D正确。
故选：D。
13．【解答】由实物电路图可知，闭合开关S，定值电阻R与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，电压表测电源两端的电压。
因电源电压保持不变，
所以，滑片移动时电压表的示数不变，故AB错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过定值电阻R的电流不变，
将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过滑动变阻器的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故C错误、D正确。
故选：D。
14．【解答】由电路图可知，闭合开关，灯泡与滑动变阻器串联，电压表也串联接入电路；
滑动变阻器滑片向右滑动的过程，由于电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，故电压表示数不变。
故选：C。
15．【解答】由电路图可知，闭合开关S，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表A测电路中的电流。
ABC．当压力F增大时，滑片P下移，变阻器R2接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，
由U＝IR可知，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故B错误；
则电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大，故C正确；
D．由R＝可知，电压表V1的示数与电流表A的示数比值等于R1的阻值，其比值不变，故D错误。
故选：C。
16．【解答】由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
将滑片P从a端向b端移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故AD错误；
由U＝IR可知，灯泡L和定值电阻R1两端的电压均变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压恒定不变，
所以，滑动变阻器R2两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故C正确。
故选：C。
17．【解答】由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路的电流；
因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AB错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R2的电流不变，即电流表A1的示数不变，所以电压表V与电流表A1的示数之比不变，故C正确；
当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，该支路的电流变小，
根据并联电路电流的规律可知，干路中电流减小，即电流表A的示数变小，所以电压表V与电流表A的示数之比变大，故D错误。
故选：C。
18．【解答】由图可知，两个电阻串联，电压表测定电阻R0两端的电压；
A、体温越高，由图丙知，热敏电阻R的阻值越小，故A错误；
BCD、体温越高，热敏电阻R的阻值减小，由串联分压原理可知，热敏电阻R分得的电压越小，根据串联电路电压的规律，定值电阻R0两端的电压越大，即电压表示数越大；故B正确；
相反，体温越低，热敏电阻R的阻值越大，总电阻越大，根据欧姆定律I＝可知，电路中的电流越小，即通过R0的电流越小；由串联分压原理可知，热敏电阻R的电压越大，故CD错误。
故选：B。
19．【解答】
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测变阻器R支路的电流，电压表测电源两端的电压，
因电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过灯泡的电流变化不变，灯泡的亮暗不变，故A错误；
当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表示数的差值等于通过L的电流，
所以，电流表A1与A2的示数之差不变，故C错误；
由电压表的示数不变和电流表A2的示数变小可知，电压表与电流表A2的示数之比变大，故D正确。
故选：D。
20．【解答】由图可知，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；吹气时，气球胀大，隔板向上运动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变小，即电压表示数变小；
根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大；
综上所述，BD正确。
故选：BD。
21．【解答】气敏电阻R是由半导体材料制成的；
由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
当污染物浓度增大时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由串联电路的分压规律可知，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小；
由题知，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，所以监测仪表应为电流表；
电源电压不变，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，总功率变大。
故答案为：半导体；电流；变大。
22．【解答】（1）两电阻并联，A1测R1的电流，A2测R2的电流，电压表测电源电压，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响，故电流表A1的示数不变；
（2）当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的电阻变大，根据欧姆定律I＝，电压表V的示数与电流表A2的示数之比即变阻器连入电路的电阻，故这个比值变大。
故答案为：不变；变大。
23．【解答】（1）当开关S、S1闭合时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测电源两端的电压，
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，
由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端分得的电压变小，灯泡两端分得的电压变大，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；
（2）当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器和灯泡L串联，电压表测滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变，
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片右侧电阻丝的阻值变小，
由U＝IR可知，滑片右侧电阻丝两端的电压变小，灯泡两端的电压不变，
则滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和变小，即电压表的示数变小。
故答案为：变亮；变小。
24．【解答】（1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量：
Q＝cmΔt＝4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（100℃﹣10℃）＝75600J。
（2）当开关旋至2位置时只有R1连进电路，处于低温挡，可求得此时的功率：，
当开关旋至3位置时，R1和R2并联，处于高温挡，则R2单独的功率：P2＝P﹣P1＝1200W﹣800W＝400W，
根据公式，可推导出，则可求得电阻：。
（3）高温挡加热水所需的总电能：W＝Pt＝1200W×70s＝84000J
根据加热效率公式：η＝
答：（1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量为75600J；
（2）R2阻值为121Ω；
（3）若用高温挡加热这些水，所需时间为1min10s，挂烫机的加热效率为90%。
25．【解答】（1）根据ρ＝可知，水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
（2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣75℃）＝8.4×104J；
消耗的电能为：W＝P加t＝500W×210s＝1.05×105J；
饮水机的加热效率为：η＝＝＝80%；
（3）根据电路图可知，当开关S闭合，S0断开时，只有R1工作，此时为保温状态，保温的功率为：
P保＝＝≈49W。
答：（1）蓄水箱中水的质量是1kg；
（2）饮水机的加热效率为80%；
（3）饮水机的保温功率约为49W。
26．【解答】（1）若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，吸收的热量为：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（60℃﹣50℃）＝1.68×105J，
由图乙可知，用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，所用时间为t1＝3min＝180s，
消耗的电能为：W1＝P高t1＝1100W×180s＝1.98×105J，
所以电火锅的热效率为：η1＝＝×100%≈84.8%；
（2）若用低温挡给（1）问中的水加热，由图乙可知，所用时间为t2＝5min＝300s，
消耗的电能为：W2＝P低t2＝880W×300s＝2.64×105J，
所以W1＜W2，故使用高温挡更节能；
（3）由公式P＝可知，在电压不变时，电阻越小，电功率越大；
在图甲中，当闭合S、S1时，只有电阻R1工作，为低温挡，
由P＝可知，R1的电阻为：
R1＝＝＝55Ω，
当闭合S、S1，S2接a，电阻R1和R2并联，为高温挡，则电阻R2的电功率为：
P2＝P高﹣P低＝1100W﹣880W＝220W，
所以R2的电阻为：
R2＝＝＝220Ω，
当S闭合，S1断开，S2接b，电阻R1和R2串联，电火锅处于“保温挡”，则电火锅正常工作时保温挡的电功率为：
P保＝＝＝176W。
答：（1）用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，水吸收的热量为1.68×105J，电火锅的热效率为84.8%；
（2）用高温挡和低温挡给质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，使用高温挡更节能；
（3）电火锅正常工作时保温挡的电功率为176W。
27．【解答】【方案设计】
方案一，电路中两电阻串联，闭合开关S后，当开关S1闭合时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小，电功率较大，为加热状态；当开关S1断开时，两电阻串联，电路的电阻较大，电功率较小，为保温状态；
开关转换达到改变电路中电阻的大小，从而改变电热水壶的电功率，以实现加热和保温功能；
为了实现上述功能，还可以将两电阻并联，通过开关转换实现，电路图如图所示：
当闭合开关S时，为保温状态，再闭合S1为加热状态；
【器材选择】
由题知，方案一中能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃，
水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
不计热量损失，电热水壶消耗的电能：W＝Q吸，
电热水壶的加热率：P＝＝＝＝800W，
由P＝UI＝可得，R＝＝＝60.5Ω，
即选择的加热电阻阻值最大为60.5Ω；
【方案反思】
为了保证使用的安全，可以在加热的支路上增加一个温度控制开关，避免水加热至沸腾后仍持续加热。
故答案为：【方案设计】见上图；
【器材选择】方案一，选择的加热电阻阻值最大60.5Ω；
【方案反思】在加热的支路上增加一个温度控制开关。
28．【解答】（1）由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡；当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡。
（2）由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，此时为低温挡；
当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，电炖锅处于中温挡。
由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流：
I1＝＝＝A，
由I＝得，R1的阻值：
R1＝＝＝121Ω；
高温挡时，R2消耗的电功率为：P2＝P高﹣P中＝1100W﹣400W＝700W；
则R2的电阻为：R2＝＝≈69Ω；
（3）由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
消耗的电能：W＝＝＝4.62×105J，
由P＝得，烧开一壶水需要的时间：
t＝＝＝420s。
答：（1）当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡；
（2）电阻R1的阻值是121Ω；R2的电阻为69Ω；
（3）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。
模拟演练
一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分）
1．（2分）如图所示，电源电压保持不变，变阻器滑片Р向右移动过程中：①电压表示数；②电流表示数；③电压表示数和电流表示数比值；④电路的总电阻；⑤电路的总功率。上述五个量中保持不变的有_____个。（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
2．（2分）为保障安全运行，高铁列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是某校科技小组设计的列车烟雾报警仪的简化原理图，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当输出信号端的电压达到某一数值时，报警器开始报警。当列车上有烟雾遮挡了射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数不变，输出信号端电压变大
B．电流表示数变小，输出信号端电压变大
C．电流表示数变大，输出信号端电压变小
D．电流表示数变小，输出信号端电压不变
3．（2分）如图所示是某火灾报警装置的部分电路，其中R1是半导体热敏电阻（传感器），它的电阻R1随温度t变化的关系如图乙所示，R2为定值电阻闭合开关后，当传感器（R1）所在处出现火情温度升高时，电流表的示数I和电压表的示数U的变化情况为（ ）
A．I变大，U变大 B．I变小，U变小
C．I变小，U变大 D．I变大，U变小
4．（2分）如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R为15Ω，R0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值范围为10Ω～20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境湿度可控且逐渐增加时，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表示数变大，R0两端的电压变大
B．电压表示数与电流表示数的比值改变
C．通过R0的最大电流为0.2A
D．R0在电路中的最小电阻值为12Ω
5．（2分）如图是某非接触式红外线测温枪的工作原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为红外线热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。闭合开关测量时，若被测量人的体温越高，则（ ）
A．电压表的示数越大 B．电压表的示数越小
C．通过R的电流越小 D．通过R0的电流越小
6．（2分）在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前电压表和电流表均无示数
B．闭合开关后，滑片P向右移动的过程中电压表与电流表的比值不变
C．闭合开关后，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数变大
D．闭合开关后，滑片P向右移动的过程中，电流表的示数变大
7．（2分）如图所示，电源电压为6V，R1＝1.5Ω，R2的最大阻值为6Ω，闭合开关S，在变阻器滑片P从A端滑到B端的过程中，电路中的诸多物理量发生了变化。图A、B、C、D所示的四组物理量关系的图象中，正确的是（ ）
A．A图横轴表示电流表示数，纵轴表示电压表示数
B．B图横轴表示电流表示数，纵轴表示定值电阻R1的电功率
C．C图横轴表示电阻器接入电路的电阻，纵轴表示变阻器的功率与电路总功率的比值
D．D图横轴表示电压表示数，纵轴表示变阻器的电功率
8．（2分）如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值是20Ω，灯丝电阻为10Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响），闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在a端时，电流表示数为0.3A，则下列说法正确的是（ ）
A．滑片向b端移动，小灯泡变亮
B．滑片向b端移动，电流表的示数逐渐减小
C．电源电压为9V
D．滑片在b端时，小灯泡的电功率为2.7W
9．（2分）如图所示，电源电压不变，闭合开关滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大 B．灯泡亮度变暗
C．电压表示数变小 D．电路总功率变小
10．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大 B．电路消耗的总功率不变
C．小灯泡变亮 D．电压表示数变小
二．填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
11．（3分）如图是小梅同学设计的风力传感器的原理图，其中弹簧左端固定，右端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，A、B间有可收缩的导线，R1为定值电阻当风吹来时，使B向左移动，风力减小时，弹簧又把B推向右端。当闭合开关S，风力增大时，电阻R2的阻值将 ，电流表示数将 ，电压表示数将 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
12．（3分）如图1所示，闭合开关时，电压表示数如图2所示为 V；将滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数将 ，电压表示数将 （后两空选填“变大”、“变小或“不变”）。
13．（3分）如图所示的电路。电源电压恒定不变，开关闭合后。变阻器的滑片从中点向右移动时，电压表V2的示数将 ，电流表的示数将 。电压表V3与V1示数的差与电流表的示数之比将 。（以上各空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
14．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S后，滑片P从最右端移动到A点过程中，电流表A的示数将 ，电压表V1的示数将 ，电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比将 （以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
15．（3分）如图所示是测量风力大小的风力计的原理图，其中R′为定值电阻，金属杆OC可绕O点摆动，不计金属杆OC与金属片AB间的摩擦，且两者接触良好。风力计是用 （选填“电流表”或“电压表”）改装成的。当风力增大时，风力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．（3分）如图所示的电路，电源电压为6V，定值电阻的阻值均为10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片调至最右侧，双掷开关S1、S2均向左闭合，此时电压表的示数为 V，将开关S1、S2同时向右闭合，滑动变阻器滑片移至最左端，电流表的示数为 A，电压表示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．（3分）下图是一个压力传感器的原理图，其中R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当压力F增大时
A．电流表示数减小，电压表示数增大
B．电流表示数减小，电压表示数减小
C．电流表示数增大，电压表示数增大
D．电流表示数增大，电压表示数减小
理由：
三．实验探究题（共2小题，满分8分，每小题4分）
18．（4分）晓明设计了一个体重计，给出了原理电路图，如图所示，R0是定值电阻，R是滑动变阻器。能够实现体重越大，滑动变阻器接入电路电阻 （选填“越大”或“越小”或“不变”），电流表示数 （选填“变大”或“变小”）。
19．（4分）读题并回答问题
如图所示是某同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。请你回答下列问题：当油箱内油面上升时，金属滑片向b端移动。电流表的示数会 。
A．变大B．变小C．不变。
若将一块电压表连入电路，要求油箱内油面上升时，电压表示数变大，应将电压表接在 。
A．定值电阻R0两端 B．变阻器R两端 C．电源两端。
四．解答题（共4小题，满分20分，每小题5分）
20．（5分）调光台灯上有一个相当于一个滑动变阻器的旋钮，调节旋钮可改变台灯的明暗。为了研究台灯亮度变暗时整个电路耗电的变化规律，小张同学设计了如图所示的电路，用标有“3V、1W”的电灯L接在电源电压为4.5伏的电路中进行实验研究，并将收集到的信息依次填入如表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
接入电路的变阻器阻值（Ω）
1
3
5
7
9
11
13
15
电压表的示数（V）
0.45
1.14
1.60
1.96
2.25
2.48
2.66
2.81
电流表的示数（A）
0.45
0.38
0.32
0.28
0.25
0.23
0.20
0.19
电路的总功率（W）
2.03
1.71
1.44
1.26
1.13
1.01
0.92
0.84
变阻器的功率（W）
0.20
0.43
0.51
0.55
0.57
0.55
0.53
0.52
问：（1）根据表中的信息可知，小张实验时变阻器滑片P的滑动方向是 （填“从a移到b”或“从b移到a”），电灯L的灯丝电阻为 欧。（设灯丝的电阻保持不变）
（2）研究发现当变阻器的电阻调大时整个电路消耗的电能在 。（填“增大”“减小”）。
（3）小张将变阻器消耗的功率与变阻器阻值的变化画成如图曲线。据此你认为下面说法正确的是
（A）变阻器消耗的电功率随变阻器阻值的增大而增大
（B）变阻器消耗的电功率随变阻器阻值的增大而减小
（C）变阻器的阻值逐渐增大时，消耗的电功率先变大后变小
（D）变阻器消耗的电功率与变阻器的阻值无关。
21．（5分）小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路。他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用﹣﹣压力传感器。压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重。某压力传感器输出电压与压力的关系如表：
磁体与纸片之间放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
吸引回形针数量/个
4
1
1
3
3
3
3
小明利用该压力传感器和电阻箱R'（最大电阻999.9Ω）及部分其它器材设计了图甲所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。（假设U不受继电器电路影响）
（1）根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象；
（2）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在 （选填“A、B”或“C、D”）两端；
（3）小明希望压力大于或等于2.4×105N时，启动报警系统，则电阻箱R'的电阻应调节到多大？
（4）要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？
22．（5分）如图甲所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R为滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端。
（1）若油量表是由电流表改装而成，现将它串在图甲位置，则当油面升高时，油量表的示数将 。若油量表是电压表改装而成的，现将它与R′并联，则当油面升高时，油量表的示数将 。
（2）如图乙请用电压表代替电流表做油量表，图乙中的已画出部分电路，请在图乙中完成电路的设计。要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零。
23．（5分）如图所示电路中，电源电压恒定。断开S1、S3，闭合S2，两电表均有示数；再断开S2，闭合S1、S3，则电压表的示数 ，电流表的示数 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
五．计算题（共5小题，满分31分）
24．（6分）如表是李烨家饮水机铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图，如图所示，当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：
（1）蓄水箱中水的质量是多少？（ρ＝1.0×103kg/m3）
额定电压
220V
额定功率
加热
500W
保温
蓄水箱的容积
1L
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1＝968Ω，求饮水机的保温功率？
25．（6分）如图甲所示，是一款可折叠热水壶，其壶体由食品级硅胶制成，有多挡调温功能，并且可以在100V～240V电压下工作，特别适合旅行使用。如图乙所示是该热水壶内部的简化电路，该热水壶的部分数据如表。求：
项目
参数
电压/V
220
低温挡功率/W
275
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
？
容积/L
0.55
（1）R1的阻值；
（2）在220V电压的电路中，用中温挡加热满壶20℃的水至沸腾需要7min，求该电热水壶中温挡时的加热效率。（当时气压为一个标准大气压）
（3）在电压为220V的电路中，电热水壶的高温挡功率是多少？
26．（6分）电饭锅大多具有自动焖制米饭且保温的功能，某电饭锅工作电路的简图如图所示。其中，S1为磁钢式限温开关，其工作特点是：电饭锅开始工作时，需要人为下压使其闭合，并被磁铁吸住而保持闭合状态；当锅底的温度达到103℃时，会因磁铁的磁性减弱而自动断开，且在无外力作用不会再自动闭合。S2为双金属片保温开关，工作特性是当锅底温度达到约70℃以下时自动闭合，温度达到约80℃时自动断开。R为电热盘。
（1）请说明该电饭锅在自动焖制米饭并实现保温的过程中，各元件的工作情况。
（2）若在一个标准大气压下用这种电饭锅烧水，请说明各元件的工作情况。
27．（6分）火锅、烧烤是冬天里人们的最爱，最近小华家购买了一款集涮烤于一体的电火锅，如图甲所示。该锅的额定电压220V，额定频率50Hz，额定加热功率2800W（烧烤、汤锅两边各1400W）。其部分简化电路如图乙所示，开关S1控制汤锅，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态，R1、R2为电加热丝，R0在加热板外侧，为调温电阻。
（1）分析电路图可知，要使烧烤盘处于加热状态，开关S2接通，温控开关应该处于 （选填“断开”或闭合”）状态；火锅、烧烤的两个电路以并联的方式接入电路，且分别用两个开关控制，这样的连接方式在实际使用中的好处是 。
（2）某次吃火锅时，在汤锅中加入了2kg的水，把火锅调到加热状态，用了10分钟的时间把水由20℃加热到沸腾（一个标准大气压下），求该汤锅加热状态时的效率？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）若R0的电阻为R1电阻的1.8倍，则汤锅保温挡时1s消耗的电能是多少？
28．（7分）某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器，其内部简化电路如图甲所示，它由控制电路和工作电路两部分组成、其中R为热敏电阻，阻值随温度的变化图像如图乙所示，控制电路的电源电压U＝6V，电磁铁线圈电阻R0＝20Ω，工作电路中R1＝44Ω，R2＝956Ω。当开关S1和S均闭合时，电热水器开始加热。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）当电磁铁线圈中的电流大于等于100mA时，衔铁会被吸下，电热水器停止加热，此时电热水器中水的温度是多少？
（2）电热水器将水箱中2kg的水从17℃加热到50℃，用时5min，求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率。
（3）若控制电路的电源电压略微升高，电热水器中水的最高温度将 （选填“升高”或“降低”）。
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分）
1．【解答】由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。
①因电源电压保持不变，
所以，变阻器滑片Р向右移动过程中，电压表的示数不变，故①符合要求；
②因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，变阻器滑片Р向右移动过程中，通过R1支路的电流不变，即电流表示数不变，故②符合要求；
③由①②可知，滑片移动时电压表和电流表的示数均不变，则电压表示数和电流表示数比值不变，故③符合要求；
④变阻器滑片Р向右移动过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R2支路的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且通过R1支路的电流不变，
所以，干路电流变小，
因电路的总电阻等于电源的电压和总电流的比值，
所以，电路的总电阻变大，故④不符合要求；
⑤因电源的电压不变，电路的总电流变小，
所以，由P＝UI可知，电路的总功率变小，故⑤不符合要求。
综上可知，上述五个量中保持不变的有3个。
故选：C。
2．【解答】由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，输出信号端并联在R两端。
因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，
所以，当列车上有烟雾遮挡了射向光敏电阻R的激光时，R的阻值变大，电路的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故AC错误；
由U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变大，即输出信号端的电压变大，故B正确、D错误。
故选：B。
3．【解答】由电路图可知，R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
当传感器（R1）所在处出现火情温度升高时，由图乙可知，R1的阻值变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数I变大，故BC错误；
由U＝IR可知，定值电阻R2两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压变小，即电压表的示数U变小，故A错误、D正确。
故选：D。
4．【解答】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当电流表示数变大时，根据U＝IR知定值电阻R两端的电压变大，因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以，在电源电压不变时，R0两端电压U0会变小，故A错误；
B．由图可知，R0与R串联，电压表测R两端电压，电流表测R电流，由欧姆定律的变形公式R＝可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故B错误；
CD．当R0＝10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
电路中的最大电流：I大＝＝＝0.24A，
但此时定值电阻两端的电压为：UR＝IR＝0.24A×15Ω＝3.6V，超出电压表量程；
由此可知电压表比电流表先满偏，当电压表满偏时，湿敏电阻的阻值最小，此时电流最大，
则最大电流：I＝＝＝0.2A，故C正确；
湿敏电阻的最小阻值为：R0＝＝＝15Ω，故D错误。
故选：C。
5．【解答】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测量电路中的电流。
已知R为红外线热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，所以被测量人的体温越高，R阻值越小，R0保持不变，R越小，电路总电阻越小；电源电压不变，电路总电阻越小，由公式I＝知，电路总电流越大，所以通过R的电流越大；由于串联电路电流处处相等，所以通过R0的电流越大。故CD错误；
R0保持不变，通过的电流越大，由公式U＝IR知，两端电压越大，也就是电压表示数越大。故A正确，B错误。
故选：A。
6．【解答】A、开关闭合前，电流表没有接入电路，则电流表无示数；而电压表通过变阻器与电源的正负极相连，此时电压表测电源电压，即电压表有示数。故A错误；
BC、开关闭合后，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R1两端的电压。
电压表测定值电阻R1两端的电压，电流表A测电路中的电流，由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值，而定值电阻的阻值不变，则该比值不变。故B正确；
滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，根据I＝可知电路的电流减小，由U＝IR可知定值电阻R1两端的电压减小，即电压表示数变小。故C错误；
D、开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，则电路的电流变小，即电流表的示数变小。故D错误。
故选：B。
7．【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电压表的示数：
U2＝U﹣IR1＝6V﹣1.5Ω×I，
所以，U2与电流是一次函数关系，其图象是一条倾斜直线，且电流增大时，U2减小，故A不正确；
（2）定值电阻R1的电功率：
P1＝I2R1，显然R1的功率是电流I的二次函数，开口应向上，
且最小电流I最小＝＝＝0.8A，
当电路中的电流I＝2.4A时，定值电阻R1的电功率：
P1＝I2R1＝（2.4A）2×1.5Ω＝8.64W，故B不正确；
（3）电路的总功率P＝I2（R1+R2），电阻器的功率P2＝I2R2，
则电阻器的功率与电路总功率的比值：
η＝＝＝＝，不是正比例函数，故C不正确；
（4）电路中的电流I＝，变阻器的电功率：
P2＝I2R2＝（）2R2＝＝＝＝，
若变阻器的最大阻值大于定值电阻的阻值，
当变阻器接入电路的阻值等于定值电阻时，变阻器消耗的功率最大，
变阻器的功率先随其接入阻值的增大而增大，后随其接入阻值的增大而减小。
而变阻器阻值增大时，其两端电压也增大，
当R2＝R1＝1.5Ω时，变阻器的电功率最大，最大为：
P2大＝＝＝6W，
此时电压表的示数：
U2＝IR2＝R2＝×1.5Ω＝3V，故D正确。
故选：D。
8．【解答】（1）当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P滑至a端时，灯泡L被短路，只有滑动变阻器的最大电阻接入电路，电流表测量电路的电流，
根据欧姆定律I＝知，
电源电压为：U＝IR＝0.3A×20Ω＝6V，故C错误；
（2）滑片向b端移动时，滑动变阻器的上半部分与灯泡并联然后再与滑动变阻器的下半部分串联，滑片向下移动，下半部分的电阻减小，分压减少，小灯泡和上半部分分压增大，小灯泡两端的电压变大，根据P＝知小灯泡变亮，故A正确；
根据并联电路总电阻比任何一个分电阻都小，所以滑片向下移动，下半部分的电阻减小，总电阻减小，根据I＝知电流表的示数逐渐增大，故B错误；
（3）滑片P滑至b端时，灯泡L与R的最大阻值并联，电流表测干路电流，
小灯泡的电功率为：P＝＝＝3.6W，故D错误。
故选：A。
9．【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑片P右侧电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，则电路的总电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故A错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率，
所以，由P＝UI＝I2R可知，灯泡的实际功率不变，即灯泡的亮暗不变，故B错误；
由P＝UI可知，电路消耗的总功率不变，故D错误；
闭合开关滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，滑片P右侧电阻丝的阻值变小，
由U＝IR可知，滑片右侧电阻丝两端的电压变小，即电压表的示数变小，故C正确。
故选：C。
10．【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡和滑片左侧电阻丝两端的电压之和，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，则电路的总电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故A错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率，
所以，由P＝UI＝I2R可知，灯泡的实际功率不变，即灯泡的亮暗不变，故C错误；
由P＝UI可知，电路消耗的总功率不变，故B正确；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片P左侧电阻丝的阻值变大，
由U＝IR可知，灯泡和滑片左侧电阻丝两端的电压之和变大，即电压表的示数变大，故D错误。
故选：B。
二．填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
11．【解答】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
当闭合开关S，风力增大时，滑片左移，R2接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，
根据串联电路分压特点可知，滑动变阻器R2分得的电压变小，即电压表的示数变小。
故答案为：变小；变大；变小。
12．【解答】
（1）由图2可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V；
（2）由电路图可知，电路为R的简单电路，电压表测滑片左侧部分电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变；
将滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片左侧电阻丝的阻值变大，
由U＝IR可知，滑片左侧电阻丝两端的电压变大，即电压表示数变大。
故答案为：2.2；不变；变大。
13．【解答】由电路图可知，开关闭合后，定值电阻R1、定值电阻R2、滑动变阻器R串联，电压表V1测R1和R两端的电压之和，电压表V2测R2和R两端的电压之和，电压表V3测电源两端的电压，电流表A测电路中的电流。
当变阻器的滑片从中点向右移动时，变阻器R接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
由U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压恒定不变，
所以，电压表V2的示数等于电源的电压减去R1两端的电压，则电压表V2的示数变大；
因电压表V3与V1示数的差等于R2两端的电压，
所以，电压表V3与V1示数的差与电流表的示数之比等于R2的阻值，则其比值不变。
故答案为：变大；变小；不变。
14．【解答】由图知，闭合开关，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测定值电阻R1的电压，V2测滑动变阻器两端R2的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器的滑片P从最右端移动到A点过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由I＝知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
（2）电阻R1的阻值不变，通过的电流增大，由U＝IR知，R1两端电压增大，即电压表V1示数变大；
（3）设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则△I＝I2﹣I1，滑片移动前后电压表V2示数的变化量：△U2＝U2﹣U2′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝△I•R1，即＝R1，故电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比不变。
故答案为：变大；变大；不变。
15．【解答】（1）由电路图可知，风力计串联在电路中，是由电流表改装成的；
（2）当风力增大时，金属杆OC向左摆动，AB电阻丝接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即风力计的示数变大。
故答案为：电流表；变大。
16．【解答】
（1）根据电路图可知，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片调至最右侧，双掷开关S1、S2均向左闭合，电阻R1、R2和变阻器R的最大阻值串联，电压表测量R1两端电压；
此时电路中的电流：I＝＝＝0.12A；
由I＝可得，电压表的示数：U1＝IR1＝0.12A×10Ω＝1.2V；
（2）闭合开关S后，将开关S1、S2同时向右闭合，滑动变阻器滑片移至最左端，电阻R1、R2串联，电压表测量R2两端电压，电流表测量电路电流；
此时电流表的示数：I′＝＝＝0.3A；
由I＝可得，电压表的示数：U2′＝I′R2＝0.3A×10Ω＝3V＞1.2V，因此电压表的示数变大。
故答案为：1.2；0.3；变大。
17．【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
当压力F增大时，滑片下移，接入电路中的电阻增大，电路的总电阻增大，
由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故CD错误；
由U＝IR可知，R2两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A正确、B错误。
故答案为：
A；当压力F增大时，滑片下移，接入电路中的电阻增大，电路的总电阻增大，由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小；由U＝IR可知，R2两端的电压减小，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R1两端的电压增大，即电压表的示数增大。
三．实验探究题（共2小题，满分8分，每小题4分）
18．【解答】由电路图可知，R与R1串联，电流表测电路中的电流，
当体重越大时，滑片下移，接入电路中电阻丝的长度变短，其阻值越小，电路中的总电阻越小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。
故答案为：越小；变大。
19．【解答】由电路图可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流。
（1）当油箱内油面上升时，浮标上移，在杠杆的作用下滑片下移，R接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故B正确、AC错误；
（2）由（1）可知，当油箱内油面上升时，电路中的电流变小，
由U＝IR可知，R0两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变大，
因要求油箱内油面上升时，电压表示数变大，
所以，电压表应接在变阻器R两端，故B正确、AC错误。
故答案为：B；B。
四．解答题（共4小题，满分20分，每小题5分）
20．【解答】（1）根据表中数据可知，滑片移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变大，因此滑片从a端向b端移动；
∵P＝，
∴R＝＝＝9Ω；
（2）根据表中数据可知，滑动变阻器接入电路的电阻不断增大，电路的总功率不断减小，由W＝Pt可知，电路消耗的电能不断减小；
（3）根据图象可知，滑动变阻器的电阻不断增大，变阻器消耗的功率先增大后减小，故选C。
故答案为：（1）从a移到b；9；（2）减小；（3）C。
21．【解答】（1）横坐标表示压力，纵坐标表示输出电压，对应表中数据，绘制图象如下：
（2）当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，C、D间的电路就会被接通，因此电铃应接在C、D之间；
（3）由图象可知，当压力为2.4×105N时，输出电压U＝2V，使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I＝20mA＝0.02A，
此时电路的总电阻R总＝＝＝100Ω
又因为继电器线圈的电阻R线＝25Ω，所以电阻箱接入电路的阻值R′＝R总﹣R线＝100Ω﹣25Ω＝75Ω
（4）因为使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I＝20mA＝0.02A，继电器线圈的电阻R线＝25Ω，所以要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值为
U最小＝IR线＝0.02A×25Ω＝0.5V；
由图象可知，输出电压为0.5V时，对应的压力为6×104N。
答：（2）C、D；
（3）电阻箱R'的电阻应调节到75Ω；
（4）汽车的最小重力为6×104N。
22．【解答】（1）由图甲可知，当油面升高时，浮标上升，滑片下移，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即油量表是由电流表改装而成时，示数变大；
由U＝IR可知，R′两端的电压变大，
则油量表是电压表改装而成，且与R′并联时，示数变大；
（2）当油面下降时，滑片P向上运动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据欧姆定律可知，电流将增大，
由U＝IR可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻两端电压的增大会导致滑动变阻器两端的电压减小，
要将电压表与滑动变阻器并联，才能出现当油面下降时，电压表的示数也减小的情况，且油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零。电路图如下：
故答案为：（1）变大；变大；（2）如上图所示。
23．【解答】由电路图可知，当断开S1、S3，闭合S2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
当断开S2，闭合S1、S3时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表测R1支路的电流，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表由测串联电路中R1两端的电压变为测电源的电压时示数会变大；
因R1两端的电压由串联时分得的电压变为电源的电压时会变大，
所以，由I＝可知，通过R1的电流变大，即电流表的示数变大。
故答案为：变大；变大。
五．计算题（共5小题，满分31分）
24．【解答】（1）已知蓄水箱的容积为1L，当蓄水箱中装满水时，水的体积V＝1L＝1×10﹣3m3，
根据ρ＝可知，水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
（2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣75℃）＝8.4×104J；
由P＝可得，消耗的电能为：W＝P加t＝500W×210s＝1.05×105J；
饮水机的加热效率为：η＝×100%＝×100%＝80%；
（3）由图知，当开关S闭合，S0断开时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大；当开关S、S0都闭合时，两电阻并联，电路中电阻最小；
由P＝UI＝可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越小，故当开关S闭合，S0断开时，饮水机的功率最小，处于保温状态，保温的功率为：
P保＝＝＝50W。
答：（1）蓄水箱中水的质量是1kg；
（2）饮水机的加热效率为80%；
（3）饮水机的保温功率为50W。
25．【解答】（1）当S2断开，S1闭合时，只有电阻R1接入电路，电热水壶处于中温挡，
由P＝得，R1的阻值：
R1＝＝＝88Ω；
（2）由ρ＝可知0.55L水的质量为：
m＝ρV＝1×103kg/m3×0.55×10﹣3m3＝0.55kg，
在标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.55kg×（100℃﹣20℃）＝1.848×105J，
由P＝可得，使用中温挡正常加热7min消耗的电能：
W＝P中t′＝550W×7×60s＝2.31×105J，
电热水壶的加热效率：
η＝×100%＝×100%＝80%；
（3）当S1断开，S2接A时，R1与R2串联，此时总电阻最大，总功率最小，电热水壶在低温挡工作，
电路中的总电阻：R＝＝＝176Ω，
由电阻的串联可得R2的阻值：
R2＝R﹣R1＝176Ω﹣88Ω＝88Ω，
电热水壶处于高温挡工作时，R1与R2并联，
因为R1＝R2，所以并联总电阻：R并＝R1＝×88Ω＝44Ω，
电热水壶处于高温挡工作时的功率：
P高＝＝＝1100W。
答：（1）R1的阻值为88Ω；
（2）该电热水壶中温挡时的加热效率为80%；
（3）在电压为220V的电路中，电热水壶的高温挡功率为1100W。
26．【解答】答：（1）该电饭锅在自动焖制米饭的过程中，磁钢式限温开关S1闭合，双金属片保温开关S2闭合，电热盘加热米饭；随着温度的升高，当锅底温度达到约80℃时，双金属片保温开关S2断开，电热盘继续加热，直至锅内的水蒸干且温度达到103℃时，磁钢式限温开关S1断开，进入保温状态；当锅底的温度降低到约70℃以下时，双金属片保温开关S2自动闭合，加热盘再次加热，温度达到约80℃时保温开关S2自动断开。
（2）若在一个标准大气压下用这种电饭锅烧水，由于水沸腾后温度保持100℃不变，所以磁钢式限温开关S1不会断开，电热盘一直处于加热状态，直至把水烧干。
27．【解答】
（1）由题知，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态；
由电路图可知，当开关S2接通，温控开关断开时，两电阻串联，此时电路中总电阻较大，由P＝可知，此时电路总功率较小，处于保温状态；
同理可知，当开关S2接通，“温控开关”处于闭合状态时，电路总功率较大，烧烤盘处于加热状态；
因为火锅、烧烤的两个电路既可以同时使用，也可各自独立使用、互不影响，所以火锅、烧烤的两个电路以并联的方式接入电路；
（2）水吸收的热量：
Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J，
把火锅调到加热状态，其加热功率为1400W，
由P＝可得，10分钟消耗的电能：
W＝P加热t＝1400W×10×60s＝8.4×105J，
该汤锅加热状态时的效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
（3）当汤锅处于加热状态时，S1闭合，温控开关闭合，电路只有R1，且P加热＝＝1400W；
当汤锅处于保温挡时，S1闭合，温控开关断开，R1、R0串联，
若R0的电阻为R1电阻的1.8倍，则总电阻R＝R1+R0＝R1+1.8R1＝2.8R1，
则汤锅保温挡的功率：P保温＝＝＝×＝P加热＝×1400W＝500W，
则汤锅保温挡1s消耗的电能：W＝P保温t＝500W×1s＝500J。
答：（1）闭合；可以同时工作，也可以独立工作；
（2）该汤锅加热状态时的效率为80%；
（3）汤锅保温挡时1s消耗的电能是500J。
28．【解答】（1）由串联电阻的规律及欧姆定律可得，此时控制电路中的电流为：I＝，
此时热敏电阻为：R＝﹣R0＝﹣20Ω＝40Ω，
由图乙得到热敏电阻为40Ω对对应的水温为50℃；
（2）2kg的水从17℃加热到50℃，水吸收的热量
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（50℃﹣17℃）＝2.772×105J；
由题知，当开关S0和S均闭合时，电热水器开始加热，此时衔铁没有被吸下，则由图甲可知此时工作电路只有R1工作，
工作电路加热的功率为：P加热＝＝＝1100W；
电热水器加热5min消耗的电能为：
W＝P加热t＝1100W×5×60s＝3.3×105J，
电热水器的加热效率为：
η＝×100%＝×100%＝84%；
（3）由（1）中的关系式可知，继电器工作电流不变的情况下，电源电压升高，达到继电器工作电流时，电路的总电阻比正常情况下要大一些，即热敏电阻的阻值会大一些，由乙图可知，热水器对于的最高水温就会降低。
答：（1）电热水器停止加热，此时电热水器中水的温度是50℃；
（2）此过程水吸收的热量为2.772×105J；电热水器的加热效率为84%；
（3）降低。
【中考精粹】2022中考物理二轮学案
7.4 动态电路分析
课标要求
1. 知道电压、电流和电阻。通过实验，探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律。
2. 会看、会画简单的电路图。能连接简单的串联电路和并联电路。能说出生活、生产中采用简单串联或并联的实例。了解串、并联电路电流和电压的特点。
3.会使用电流表和电压表。
4.结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
考点梳理
题型解析
类型一、【选择题】
1.（2021•通辽）如图所示电路，闭合开关，灯泡L正常发光，当滑片P向上移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L变亮，电流表A1示数变大
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电流表A1与A2的示数之差变大
D．电压表与电流表A2的示数之比变大
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R支路的电流，电压表测电源两端的电压，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过灯泡的电流变化和灯泡亮暗的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，根据并联电路的电流特点结合通过灯泡的电流判断电流表A1与A2的示数之差的变化，再电压表和电流表A2示数变化判断电压表与电流表A2的示数之比变化。
【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测变阻器R支路的电流，电压表测电源两端的电压，因电源的电压不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过灯泡的电流变化不变，灯泡的亮暗不变，故A错误；当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由I=UR可知，通过R的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B错误；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表示数的差值等于通过L的电流，所以，电流表A1与A2的示数之差不变，故C错误；由电压表的示数不变和电流表A2的示数变小可知，电压表与电流表A2的示数之比变大，故D正确。
【答案】D。
类型二、【填空题】
2.（2021•扬州）2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为 （填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示。污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中 表，此过程中电路总功率 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】气敏电阻是由半导体材料制成的；由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知当污染物浓度增大时气敏电阻R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，由串联电路的分压规律可知电压表示数的变化，据此结合题意判断监测仪表是电流表还是电压表；根据P=UI判定总功率的变化。
【解析】气敏电阻R是由半导体材料制成的；由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当污染物浓度增大时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由串联电路的分压规律可知，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小；由题知，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，所以监测仪表应为电流表；电源电压不变，电路中的电流变大，根据P=UI可知，总功率变大。
【答案】半导体；电流；变大。
类型三、【计算题】
3.（2021•阜新）如图，为某电水壶加热器的简化电路图。若R1阻值58Ω，当开关S接到1位置时，电路总功率为605W。水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）开关S接1位置时，电路中电流是多少？
（2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量是多少？
（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是多少？
【分析】（1）开关S接1位置时，R1、R2串联，已知电路总功率，由P=UI公式变形可求得电路中电流；（2）由Q吸=c水m水△t可求得水吸收的热量；（3）开关S接1位置时，R1、R2串联，由I=UR可求得总电阻，已知R1阻值，可求得R2阻值，当开关S接到2位置时，电路为R2的简单电路，由P=U2R可求得电水壶实际功率。
【解析】
【答案】（1）开关S接1位置时，电路中电流是2.75A；
（2）水吸收的热量是5.04×105J；
（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是2200W。
真题在线
1．（2021•镇江）如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻，闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行，则（ ）
A．①是V1示数和R1的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变
C．电路中电流随R1的增大而减小 D．电路总功率随R1的增大而增大
2．（2021•德州）如图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
3．（2021•凉山州）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时（ ）
A．电流表示数减小，电压表示数增大
B．电流表示数增大，电压表示数减小
C．电流表示数减小，电压表示数不变
D．电流表示数不变，电压表示数不变
4．（2021•铁岭）如图所示电路，电源电压恒定，只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡的亮度将会变亮
B．电压表V1与电压表V2的示数差变小
C．电压表V1与电流表A的示数比值变大
D．再闭合S2，调节变阻器的滑片，灯泡亮度不变
5．（2021•齐齐哈尔）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表示数减小，电压表示数增大
B．电流表示数减小，电压表示数不变
C．电路总电阻减小，电路总功率增大
D．电流表示数不变，电压表示数不变
6．（2021•荆州）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，当滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变亮
B．电压表示数变小
C．电路的总电阻变小
D．电压表示数与电流表示数的比值变大
7．（2021•海南）如图所示的电路，电源电压和灯泡L的电阻不变，闭合开关S，将滑片P向右移动时（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变大，电流表示数变小
8．（2021•宜昌）如图所示，电源电压恒定，闭合S1，小灯泡发光，再闭合S2时，观察到的现象是（ ）
A．电压表示数增大 B．电流表示数变小
C．小灯泡变亮 D．小灯泡亮度不变
9．（2021•鞍山）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，将滑片P向右移动的过程中（忽略灯丝电阻的变化），下列说法中正确的是（ ）
A．电流表A1示数变小，电压表V示数不变
B．电流表A示数变大，灯泡亮度变亮
C．电压表V示数与电流表A1示数的比值不变
D．电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值不变
10．（2021•滨州）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时（ ）
A．电流表A示数不变 B．电压表V示数变小
C．电路消耗的总功率不变 D．电路的总电阻变小
11．（2021•自贡）如图甲是身高测量仪，体检者站在绝缘平台上，能自动显示身高，电路原理如图乙，R0为定值电阻，下列有关分析中正确的是（ ）
A．电流表示数显示身高，身高越高示数越大
B．电压表示数显示身高，身高越高示数越大
C．身高越高，R消耗的电功率越小
D．身高越高，电路消耗的总功率越大
12．（2021•兴安盟）如图所示是一种烟雾报警器的电路图，开关S处于闭合状态，R0是定值电阻，R为感光电阻，光照越强，阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的示数变大
B．电压表的示数变小
C．电压表与电流表的示数之比不变
D．电压表与电流表的示数之比变大
13．（2021•西宁）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数不变，电流表示数变大
D．电压表示数不变，电流表示数变小
14．（2021•湘西州）如图所示的电路中，当闭合开关后滑动变阻器滑片向右滑动时电压表读数会（ ）
A．变大 B．变小
C．不变 D．先变小后变大
15．（2021•烟台）如图所示某压力传感器的原理图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连，导线位于弹簧内部，当闭合开关S，压力F增大时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数变大
B．电压表V2的示数变小
C．电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D．电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
16．（2021•兰州）如图所示的电路，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑片P从a端向b端移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变暗，电压表示数变小，电流表示数变小
B．灯泡L变亮，电压表示数变大，电流表示数变大
C．灯泡L变亮，电压表示数变小，电流表示数变大
D．灯泡L变暗，电压表示数变大，电流表示数变小
17．（2021•泰州）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变大
B．电压表V的示数变小
C．电压表V与电流表A1的示数之比不变
D．电压表V与电流表A的示数之比变小
18．（2021•怀化）在新型冠状病毒疫情防治期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图，R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后，对该电路分析正确的是（ ）
A．体温越高，R的阻值越大
B．体温越高，电压表的示数越大
C．体温越低，R两端的电压越小
D．体温越低，通过R0的电流越大
19．（2021•通辽）如图所示电路，闭合开关，灯泡L正常发光，当滑片P向上移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L变亮，电流表A1示数变大
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电流表A1与A2的示数之差变大
D．电压表与电流表A2的示数之比变大
（多选）20．（2021•深圳）某创客小组自制肺活量比较装置，吹气时，气球胀大，隔板向上运动，下列说法正确的是（ ）
A．总电阻变大 B．电流表示数变大
C．电压表示数变大 D．电路总功率变大
21．（2021•扬州）2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为 （填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示。污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中 表，此过程中电路总功率 （填“变大”“变小”或“不变”）。
22．（2021•百色）如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，电流表A1的示数将 ，电压表V的示数与电流表A2的示数之比将 。（均填“变大”、“变小”或“不变”）
23．（2021•江西）如图所示，当开关S、S1闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动，灯泡L的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表V的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
24．（2021•盘锦）如图甲所示，是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热挡位，正常工作电压为220V，高温挡功率为1200W。其内部电路如图乙所示，电热丝R1＝60.5Ω。[c＝4.2×103J/（kg•℃）]请计算：
（1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量；
（2）R2阻值；
（3）若用高温挡加热这些水，所需时间为1min10s，挂烫机的加热效率。
25．（2021•邵阳）如表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：
额定电压
220V
额定功率
加热
500W
保温
蓄水箱的容积
1L
（1）蓄水箱中水的质量是多少？（ρ＝1.0×103kg/m3）
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1＝988Ω，求饮水机的保温功率。
26．（2021•枣庄）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如表，图甲是其内部电路的工作原理简图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。（水的比热容：4.2×103J/（kg•℃））
额定电压
220V
高温挡
1100W
低温挡
880W
保温挡
×××W
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
27．（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）。
【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＜R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。
【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﹣t0），c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【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】……
28．（2021•天水）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；
（2）求R1、R2的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
参考答案与试题解析
1．【解答】
A、根据电路图可知，当电阻R1的阻值为0时，其两端的电压也为0，根据图2可知，②是V1示数和R1的关系图线，故A错误；
B、图2中的①是电压表V2示数和R1的关系图线，根据图线可知，当R1增大时，电压表V2示数也是增大的，由于电压表V2测量的是电源电压，所以供电设备两端的电压是改变的，故B错误；
C、根据串联电路的电压关系可知，R2两端电压等于V2示数与V1示数的差值，由于图线①和②相互平行，则V2示数与V1示数的差值保持不变，即R2两端电压保持不变，根据I＝可知，电路中的电流保持不变，故C错误；
D、R1增大时，电源电压变大，电路中的电流不变，根据P＝UI可知，电路总功率变大，故D正确。
故选：D。
2．【解答】
已知显示仪由电压表改装而成，根据电路图可知，R与R0串联，显示仪（电压表）测R0两端的电压；
AB、因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，所以，被测者体温越高，R的阻值越小，电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大；根据U＝IR可知，定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；
C、与之相反，被测者体温越低，则电路中的电流越小，由P＝UI可知，整个电路消耗的功率也越小，故C错误；
D、温度相同时，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路的分压特点可知，R0两端分得的电压变大，即显示仪示数会变大，故D错误。
故选：B。
3．【解答】
由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电压表测并联电路两端的电压，电流表测通过R1的电流；
因为并联电路中各支路互不影响，所以当滑片向右移动时，通过定值电阻R1的电流不变，即电流表示数不变；
由于电压表测量并联电路两端的电压（等于电源电压），因此电压表的示数始终不变，故D正确。
故选：D。
4．【解答】
ABC、只闭合开关S1，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器右部分两端的电压；
由于电压表在电路中相当于断路，移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻不变，总电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，即电流表示数不变，灯泡的实际功率不变，灯泡的亮度不变，故A错误；
根据U＝IR可知，滑动变阻器两端的电压不变，即V1示数不变；滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，与电压表V2并联部分的电阻变大，根据U＝IR可知，电压表V2示数变大，所以电压表V1与电压表V2的示数差变小，故B正确；
电压表V1示数不变，电流表A的示数不变，其比值不变，故C错误；
D、再闭合S2，变阻器左边部分被短路，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表V1和V2测量滑动变阻器两端的电压，调节变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻发生变化，总电阻改变，根据欧姆定律可知，电路中的电流改变，通过灯泡的电流改变，则灯泡的亮度改变，故D错误。
故选：B。
5．【解答】由图可知，R1和R2并联，电压表测量电源的电压；电流表测量R1的电流；
滑片向右移动时，由于电源电压不变，则电压表示数不变；因并联电路中各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，即电流表示数不变，故D正确，AB错误；
当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，并联电路的总电阻变大；根据P＝可知，总功率变小，故C错误。
故选：D。
6．【解答】由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；
滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大；电源电压U不变，由I＝可知，电路电流变小，电流表示数变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，根据P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗；
电压表示数与电流表示数的比值为灯泡的电阻，灯泡的实际功率变小，灯丝的温度降低，灯泡的电阻变小，电压表示数与电流表示数的比值比值变小；
综上所述，B正确。
故选：B。
7．【解答】由图可知，开关闭合后，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；
将滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表示数变大；
滑动变阻器阻值变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小。
故选：D。
8．【解答】由电路图可知，闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源两端的电压；
A、再闭合开关S2后，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，电压表仍测电源两端的电压，由电源两端的电压恒定可知，电压表的示数不变，故A错误；
BCD、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表的示数变大，故BC错误，D正确。
故选：D。
9．【解答】
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测滑动变阻器支路的电流；
AB、因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过灯泡支路的电流不变，灯泡的亮度不变；
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，由I＝可知，通过滑动变阻器的电流变大，即电流表A1示数变大；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表A的示数变大，故AB错误；
C、根据R＝可知，电压表V示数与电流表A1示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻，因变阻器接入电路的电阻变小，则该比值变小，故C错误；
D、根据并联电路的电流关系可知，电流表A和A1示数之差为通过灯泡的电流；根据R＝可知，电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值为灯泡的电阻（忽略灯丝电阻的变化），则该比值保持不变，故D正确。
故选：D。
10．【解答】由图可知，当开关S断开时，该电路为串联电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，R2被短路，该电路为只有R1的电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；电源电压不变，电路的总电阻减小，根据I＝可知，电路中的电流会变大，即电流表示数变大，故A错误，D正确；
由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故B错误；
根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故C错误。
故选：D。
11．【解答】
由电路图可知，R与R0串联在电路中，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、因电压表在电路中相当于断路，则当滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻不变；
身高越高时，滑片会向上移动，由于滑动变阻器接入电路的电阻不变，电路的总电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，所以电流表示数不能显示身高的变化，故A错误；
B、电压表测滑片下方电阻丝两端的电压，身高越高时，滑片下方电阻丝的阻值越大，由U＝IR可知电压表示数越大，所以应该用电压表示数显示身高，且身高越高示数越大，故B正确；
C、身高越高时，由于电路中的电流不变、R的阻值不变，则根据P＝I2R可知R消耗的电功率不变，故C错误；
D、身高越高时，总电压不变，电路中电流不变，由P＝UI可知，电路消耗的总功率不变，故D错误。
故选：B。
12．【解答】
AB．由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当烟雾浓度增大时，光照变小，感光电阻R阻值变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由串联分压规律可知R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故AB错误；
CD．电压表的示数变大，电流表的示数变小，电压表与电流表的示数之比变大，故C错误、D正确。
故选：D。
13．【解答】由实物电路图可知，闭合开关S，定值电阻R与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，电压表测电源两端的电压。
因电源电压保持不变，
所以，滑片移动时电压表的示数不变，故AB错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过定值电阻R的电流不变，
将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过滑动变阻器的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故C错误、D正确。
故选：D。
14．【解答】由电路图可知，闭合开关，灯泡与滑动变阻器串联，电压表也串联接入电路；
滑动变阻器滑片向右滑动的过程，由于电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，故电压表示数不变。
故选：C。
15．【解答】由电路图可知，闭合开关S，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表A测电路中的电流。
ABC．当压力F增大时，滑片P下移，变阻器R2接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，
由U＝IR可知，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故B错误；
则电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大，故C正确；
D．由R＝可知，电压表V1的示数与电流表A的示数比值等于R1的阻值，其比值不变，故D错误。
故选：C。
16．【解答】由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
将滑片P从a端向b端移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故AD错误；
由U＝IR可知，灯泡L和定值电阻R1两端的电压均变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压恒定不变，
所以，滑动变阻器R2两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故C正确。
故选：C。
17．【解答】由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路的电流；
因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AB错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R2的电流不变，即电流表A1的示数不变，所以电压表V与电流表A1的示数之比不变，故C正确；
当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，该支路的电流变小，
根据并联电路电流的规律可知，干路中电流减小，即电流表A的示数变小，所以电压表V与电流表A的示数之比变大，故D错误。
故选：C。
18．【解答】由图可知，两个电阻串联，电压表测定电阻R0两端的电压；
A、体温越高，由图丙知，热敏电阻R的阻值越小，故A错误；
BCD、体温越高，热敏电阻R的阻值减小，由串联分压原理可知，热敏电阻R分得的电压越小，根据串联电路电压的规律，定值电阻R0两端的电压越大，即电压表示数越大；故B正确；
相反，体温越低，热敏电阻R的阻值越大，总电阻越大，根据欧姆定律I＝可知，电路中的电流越小，即通过R0的电流越小；由串联分压原理可知，热敏电阻R的电压越大，故CD错误。
故选：B。
19．【解答】
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测变阻器R支路的电流，电压表测电源两端的电压，
因电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过灯泡的电流变化不变，灯泡的亮暗不变，故A错误；
当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表示数的差值等于通过L的电流，
所以，电流表A1与A2的示数之差不变，故C错误；
由电压表的示数不变和电流表A2的示数变小可知，电压表与电流表A2的示数之比变大，故D正确。
故选：D。
20．【解答】由图可知，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；吹气时，气球胀大，隔板向上运动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变小，即电压表示数变小；
根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大；
综上所述，BD正确。
故选：BD。
21．【解答】气敏电阻R是由半导体材料制成的；
由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
当污染物浓度增大时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由串联电路的分压规律可知，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小；
由题知，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，所以监测仪表应为电流表；
电源电压不变，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，总功率变大。
故答案为：半导体；电流；变大。
22．【解答】（1）两电阻并联，A1测R1的电流，A2测R2的电流，电压表测电源电压，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响，故电流表A1的示数不变；
（2）当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的电阻变大，根据欧姆定律I＝，电压表V的示数与电流表A2的示数之比即变阻器连入电路的电阻，故这个比值变大。
故答案为：不变；变大。
23．【解答】（1）当开关S、S1闭合时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测电源两端的电压，
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，
由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端分得的电压变小，灯泡两端分得的电压变大，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；
（2）当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器和灯泡L串联，电压表测滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变，
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片右侧电阻丝的阻值变小，
由U＝IR可知，滑片右侧电阻丝两端的电压变小，灯泡两端的电压不变，
则滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和变小，即电压表的示数变小。
故答案为：变亮；变小。
24．【解答】（1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量：
Q＝cmΔt＝4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（100℃﹣10℃）＝75600J。
（2）当开关旋至2位置时只有R1连进电路，处于低温挡，可求得此时的功率：，
当开关旋至3位置时，R1和R2并联，处于高温挡，则R2单独的功率：P2＝P﹣P1＝1200W﹣800W＝400W，
根据公式，可推导出，则可求得电阻：。
（3）高温挡加热水所需的总电能：W＝Pt＝1200W×70s＝84000J
根据加热效率公式：η＝
答：（1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量为75600J；
（2）R2阻值为121Ω；
（3）若用高温挡加热这些水，所需时间为1min10s，挂烫机的加热效率为90%。
25．【解答】（1）根据ρ＝可知，水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
（2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣75℃）＝8.4×104J；
消耗的电能为：W＝P加t＝500W×210s＝1.05×105J；
饮水机的加热效率为：η＝＝＝80%；
（3）根据电路图可知，当开关S闭合，S0断开时，只有R1工作，此时为保温状态，保温的功率为：
P保＝＝≈49W。
答：（1）蓄水箱中水的质量是1kg；
（2）饮水机的加热效率为80%；
（3）饮水机的保温功率约为49W。
26．【解答】（1）若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，吸收的热量为：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（60℃﹣50℃）＝1.68×105J，
由图乙可知，用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，所用时间为t1＝3min＝180s，
消耗的电能为：W1＝P高t1＝1100W×180s＝1.98×105J，
所以电火锅的热效率为：η1＝＝×100%≈84.8%；
（2）若用低温挡给（1）问中的水加热，由图乙可知，所用时间为t2＝5min＝300s，
消耗的电能为：W2＝P低t2＝880W×300s＝2.64×105J，
所以W1＜W2，故使用高温挡更节能；
（3）由公式P＝可知，在电压不变时，电阻越小，电功率越大；
在图甲中，当闭合S、S1时，只有电阻R1工作，为低温挡，
由P＝可知，R1的电阻为：
R1＝＝＝55Ω，
当闭合S、S1，S2接a，电阻R1和R2并联，为高温挡，则电阻R2的电功率为：
P2＝P高﹣P低＝1100W﹣880W＝220W，
所以R2的电阻为：
R2＝＝＝220Ω，
当S闭合，S1断开，S2接b，电阻R1和R2串联，电火锅处于“保温挡”，则电火锅正常工作时保温挡的电功率为：
P保＝＝＝176W。
答：（1）用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，水吸收的热量为1.68×105J，电火锅的热效率为84.8%；
（2）用高温挡和低温挡给质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，使用高温挡更节能；
（3）电火锅正常工作时保温挡的电功率为176W。
27．【解答】【方案设计】
方案一，电路中两电阻串联，闭合开关S后，当开关S1闭合时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小，电功率较大，为加热状态；当开关S1断开时，两电阻串联，电路的电阻较大，电功率较小，为保温状态；
开关转换达到改变电路中电阻的大小，从而改变电热水壶的电功率，以实现加热和保温功能；
为了实现上述功能，还可以将两电阻并联，通过开关转换实现，电路图如图所示：
当闭合开关S时，为保温状态，再闭合S1为加热状态；
【器材选择】
由题知，方案一中能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃，
水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
不计热量损失，电热水壶消耗的电能：W＝Q吸，
电热水壶的加热率：P＝＝＝＝800W，
由P＝UI＝可得，R＝＝＝60.5Ω，
即选择的加热电阻阻值最大为60.5Ω；
【方案反思】
为了保证使用的安全，可以在加热的支路上增加一个温度控制开关，避免水加热至沸腾后仍持续加热。
故答案为：【方案设计】见上图；
【器材选择】方案一，选择的加热电阻阻值最大60.5Ω；
【方案反思】在加热的支路上增加一个温度控制开关。
28．【解答】（1）由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡；当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡。
（2）由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，此时为低温挡；
当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，电炖锅处于中温挡。
由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流：
I1＝＝＝A，
由I＝得，R1的阻值：
R1＝＝＝121Ω；
高温挡时，R2消耗的电功率为：P2＝P高﹣P中＝1100W﹣400W＝700W；
则R2的电阻为：R2＝＝≈69Ω；
（3）由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
消耗的电能：W＝＝＝4.62×105J，
由P＝得，烧开一壶水需要的时间：
t＝＝＝420s。
答：（1）当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡；
（2）电阻R1的阻值是121Ω；R2的电阻为69Ω；
（3）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。
模拟演练
一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分）
1．（2分）如图所示，电源电压保持不变，变阻器滑片Р向右移动过程中：①电压表示数；②电流表示数；③电压表示数和电流表示数比值；④电路的总电阻；⑤电路的总功率。上述五个量中保持不变的有_____个。（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
2．（2分）为保障安全运行，高铁列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是某校科技小组设计的列车烟雾报警仪的简化原理图，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当输出信号端的电压达到某一数值时，报警器开始报警。当列车上有烟雾遮挡了射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数不变，输出信号端电压变大
B．电流表示数变小，输出信号端电压变大
C．电流表示数变大，输出信号端电压变小
D．电流表示数变小，输出信号端电压不变
3．（2分）如图所示是某火灾报警装置的部分电路，其中R1是半导体热敏电阻（传感器），它的电阻R1随温度t变化的关系如图乙所示，R2为定值电阻闭合开关后，当传感器（R1）所在处出现火情温度升高时，电流表的示数I和电压表的示数U的变化情况为（ ）
A．I变大，U变大 B．I变小，U变小
C．I变小，U变大 D．I变大，U变小
4．（2分）如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R为15Ω，R0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值范围为10Ω～20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境湿度可控且逐渐增加时，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表示数变大，R0两端的电压变大
B．电压表示数与电流表示数的比值改变
C．通过R0的最大电流为0.2A
D．R0在电路中的最小电阻值为12Ω
5．（2分）如图是某非接触式红外线测温枪的工作原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为红外线热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。闭合开关测量时，若被测量人的体温越高，则（ ）
A．电压表的示数越大 B．电压表的示数越小
C．通过R的电流越小 D．通过R0的电流越小
6．（2分）在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前电压表和电流表均无示数
B．闭合开关后，滑片P向右移动的过程中电压表与电流表的比值不变
C．闭合开关后，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数变大
D．闭合开关后，滑片P向右移动的过程中，电流表的示数变大
7．（2分）如图所示，电源电压为6V，R1＝1.5Ω，R2的最大阻值为6Ω，闭合开关S，在变阻器滑片P从A端滑到B端的过程中，电路中的诸多物理量发生了变化。图A、B、C、D所示的四组物理量关系的图象中，正确的是（ ）
A．A图横轴表示电流表示数，纵轴表示电压表示数
B．B图横轴表示电流表示数，纵轴表示定值电阻R1的电功率
C．C图横轴表示电阻器接入电路的电阻，纵轴表示变阻器的功率与电路总功率的比值
D．D图横轴表示电压表示数，纵轴表示变阻器的电功率
8．（2分）如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值是20Ω，灯丝电阻为10Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响），闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在a端时，电流表示数为0.3A，则下列说法正确的是（ ）
A．滑片向b端移动，小灯泡变亮
B．滑片向b端移动，电流表的示数逐渐减小
C．电源电压为9V
D．滑片在b端时，小灯泡的电功率为2.7W
9．（2分）如图所示，电源电压不变，闭合开关滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大 B．灯泡亮度变暗
C．电压表示数变小 D．电路总功率变小
10．（2分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大 B．电路消耗的总功率不变
C．小灯泡变亮 D．电压表示数变小
二．填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
11．（3分）如图是小梅同学设计的风力传感器的原理图，其中弹簧左端固定，右端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，A、B间有可收缩的导线，R1为定值电阻当风吹来时，使B向左移动，风力减小时，弹簧又把B推向右端。当闭合开关S，风力增大时，电阻R2的阻值将 ，电流表示数将 ，电压表示数将 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
12．（3分）如图1所示，闭合开关时，电压表示数如图2所示为 V；将滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数将 ，电压表示数将 （后两空选填“变大”、“变小或“不变”）。
13．（3分）如图所示的电路。电源电压恒定不变，开关闭合后。变阻器的滑片从中点向右移动时，电压表V2的示数将 ，电流表的示数将 。电压表V3与V1示数的差与电流表的示数之比将 。（以上各空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
14．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S后，滑片P从最右端移动到A点过程中，电流表A的示数将 ，电压表V1的示数将 ，电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比将 （以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
15．（3分）如图所示是测量风力大小的风力计的原理图，其中R′为定值电阻，金属杆OC可绕O点摆动，不计金属杆OC与金属片AB间的摩擦，且两者接触良好。风力计是用 （选填“电流表”或“电压表”）改装成的。当风力增大时，风力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．（3分）如图所示的电路，电源电压为6V，定值电阻的阻值均为10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片调至最右侧，双掷开关S1、S2均向左闭合，此时电压表的示数为 V，将开关S1、S2同时向右闭合，滑动变阻器滑片移至最左端，电流表的示数为 A，电压表示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．（3分）下图是一个压力传感器的原理图，其中R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当压力F增大时
A．电流表示数减小，电压表示数增大
B．电流表示数减小，电压表示数减小
C．电流表示数增大，电压表示数增大
D．电流表示数增大，电压表示数减小
理由：
三．实验探究题（共2小题，满分8分，每小题4分）
18．（4分）晓明设计了一个体重计，给出了原理电路图，如图所示，R0是定值电阻，R是滑动变阻器。能够实现体重越大，滑动变阻器接入电路电阻 （选填“越大”或“越小”或“不变”），电流表示数 （选填“变大”或“变小”）。
19．（4分）读题并回答问题
如图所示是某同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。请你回答下列问题：当油箱内油面上升时，金属滑片向b端移动。电流表的示数会 。
A．变大B．变小C．不变。
若将一块电压表连入电路，要求油箱内油面上升时，电压表示数变大，应将电压表接在 。
A．定值电阻R0两端 B．变阻器R两端 C．电源两端。
四．解答题（共4小题，满分20分，每小题5分）
20．（5分）调光台灯上有一个相当于一个滑动变阻器的旋钮，调节旋钮可改变台灯的明暗。为了研究台灯亮度变暗时整个电路耗电的变化规律，小张同学设计了如图所示的电路，用标有“3V、1W”的电灯L接在电源电压为4.5伏的电路中进行实验研究，并将收集到的信息依次填入如表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
接入电路的变阻器阻值（Ω）
1
3
5
7
9
11
13
15
电压表的示数（V）
0.45
1.14
1.60
1.96
2.25
2.48
2.66
2.81
电流表的示数（A）
0.45
0.38
0.32
0.28
0.25
0.23
0.20
0.19
电路的总功率（W）
2.03
1.71
1.44
1.26
1.13
1.01
0.92
0.84
变阻器的功率（W）
0.20
0.43
0.51
0.55
0.57
0.55
0.53
0.52
问：（1）根据表中的信息可知，小张实验时变阻器滑片P的滑动方向是 （填“从a移到b”或“从b移到a”），电灯L的灯丝电阻为 欧。（设灯丝的电阻保持不变）
（2）研究发现当变阻器的电阻调大时整个电路消耗的电能在 。（填“增大”“减小”）。
（3）小张将变阻器消耗的功率与变阻器阻值的变化画成如图曲线。据此你认为下面说法正确的是
（A）变阻器消耗的电功率随变阻器阻值的增大而增大
（B）变阻器消耗的电功率随变阻器阻值的增大而减小
（C）变阻器的阻值逐渐增大时，消耗的电功率先变大后变小
（D）变阻器消耗的电功率与变阻器的阻值无关。
21．（5分）小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路。他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用﹣﹣压力传感器。压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重。某压力传感器输出电压与压力的关系如表：
磁体与纸片之间放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
吸引回形针数量/个
4
1
1
3
3
3
3
小明利用该压力传感器和电阻箱R'（最大电阻999.9Ω）及部分其它器材设计了图甲所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。（假设U不受继电器电路影响）
（1）根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象；
（2）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在 （选填“A、B”或“C、D”）两端；
（3）小明希望压力大于或等于2.4×105N时，启动报警系统，则电阻箱R'的电阻应调节到多大？
（4）要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？
22．（5分）如图甲所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R为滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端。
（1）若油量表是由电流表改装而成，现将它串在图甲位置，则当油面升高时，油量表的示数将 。若油量表是电压表改装而成的，现将它与R′并联，则当油面升高时，油量表的示数将 。
（2）如图乙请用电压表代替电流表做油量表，图乙中的已画出部分电路，请在图乙中完成电路的设计。要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零。
23．（5分）如图所示电路中，电源电压恒定。断开S1、S3，闭合S2，两电表均有示数；再断开S2，闭合S1、S3，则电压表的示数 ，电流表的示数 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
五．计算题（共5小题，满分31分）
24．（6分）如表是李烨家饮水机铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图，如图所示，当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：
（1）蓄水箱中水的质量是多少？（ρ＝1.0×103kg/m3）
额定电压
220V
额定功率
加热
500W
保温
蓄水箱的容积
1L
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1＝968Ω，求饮水机的保温功率？
25．（6分）如图甲所示，是一款可折叠热水壶，其壶体由食品级硅胶制成，有多挡调温功能，并且可以在100V～240V电压下工作，特别适合旅行使用。如图乙所示是该热水壶内部的简化电路，该热水壶的部分数据如表。求：
项目
参数
电压/V
220
低温挡功率/W
275
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
？
容积/L
0.55
（1）R1的阻值；
（2）在220V电压的电路中，用中温挡加热满壶20℃的水至沸腾需要7min，求该电热水壶中温挡时的加热效率。（当时气压为一个标准大气压）
（3）在电压为220V的电路中，电热水壶的高温挡功率是多少？
26．（6分）电饭锅大多具有自动焖制米饭且保温的功能，某电饭锅工作电路的简图如图所示。其中，S1为磁钢式限温开关，其工作特点是：电饭锅开始工作时，需要人为下压使其闭合，并被磁铁吸住而保持闭合状态；当锅底的温度达到103℃时，会因磁铁的磁性减弱而自动断开，且在无外力作用不会再自动闭合。S2为双金属片保温开关，工作特性是当锅底温度达到约70℃以下时自动闭合，温度达到约80℃时自动断开。R为电热盘。
（1）请说明该电饭锅在自动焖制米饭并实现保温的过程中，各元件的工作情况。
（2）若在一个标准大气压下用这种电饭锅烧水，请说明各元件的工作情况。
27．（6分）火锅、烧烤是冬天里人们的最爱，最近小华家购买了一款集涮烤于一体的电火锅，如图甲所示。该锅的额定电压220V，额定频率50Hz，额定加热功率2800W（烧烤、汤锅两边各1400W）。其部分简化电路如图乙所示，开关S1控制汤锅，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态，R1、R2为电加热丝，R0在加热板外侧，为调温电阻。
（1）分析电路图可知，要使烧烤盘处于加热状态，开关S2接通，温控开关应该处于 （选填“断开”或闭合”）状态；火锅、烧烤的两个电路以并联的方式接入电路，且分别用两个开关控制，这样的连接方式在实际使用中的好处是 。
（2）某次吃火锅时，在汤锅中加入了2kg的水，把火锅调到加热状态，用了10分钟的时间把水由20℃加热到沸腾（一个标准大气压下），求该汤锅加热状态时的效率？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）若R0的电阻为R1电阻的1.8倍，则汤锅保温挡时1s消耗的电能是多少？
28．（7分）某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器，其内部简化电路如图甲所示，它由控制电路和工作电路两部分组成、其中R为热敏电阻，阻值随温度的变化图像如图乙所示，控制电路的电源电压U＝6V，电磁铁线圈电阻R0＝20Ω，工作电路中R1＝44Ω，R2＝956Ω。当开关S1和S均闭合时，电热水器开始加热。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）当电磁铁线圈中的电流大于等于100mA时，衔铁会被吸下，电热水器停止加热，此时电热水器中水的温度是多少？
（2）电热水器将水箱中2kg的水从17℃加热到50℃，用时5min，求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率。
（3）若控制电路的电源电压略微升高，电热水器中水的最高温度将 （选填“升高”或“降低”）。
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分）
1．【解答】由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。
①因电源电压保持不变，
所以，变阻器滑片Р向右移动过程中，电压表的示数不变，故①符合要求；
②因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，变阻器滑片Р向右移动过程中，通过R1支路的电流不变，即电流表示数不变，故②符合要求；
③由①②可知，滑片移动时电压表和电流表的示数均不变，则电压表示数和电流表示数比值不变，故③符合要求；
④变阻器滑片Р向右移动过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R2支路的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且通过R1支路的电流不变，
所以，干路电流变小，
因电路的总电阻等于电源的电压和总电流的比值，
所以，电路的总电阻变大，故④不符合要求；
⑤因电源的电压不变，电路的总电流变小，
所以，由P＝UI可知，电路的总功率变小，故⑤不符合要求。
综上可知，上述五个量中保持不变的有3个。
故选：C。
2．【解答】由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，输出信号端并联在R两端。
因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，
所以，当列车上有烟雾遮挡了射向光敏电阻R的激光时，R的阻值变大，电路的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故AC错误；
由U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变大，即输出信号端的电压变大，故B正确、D错误。
故选：B。
3．【解答】由电路图可知，R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
当传感器（R1）所在处出现火情温度升高时，由图乙可知，R1的阻值变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数I变大，故BC错误；
由U＝IR可知，定值电阻R2两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压变小，即电压表的示数U变小，故A错误、D正确。
故选：D。
4．【解答】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当电流表示数变大时，根据U＝IR知定值电阻R两端的电压变大，因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以，在电源电压不变时，R0两端电压U0会变小，故A错误；
B．由图可知，R0与R串联，电压表测R两端电压，电流表测R电流，由欧姆定律的变形公式R＝可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故B错误；
CD．当R0＝10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
电路中的最大电流：I大＝＝＝0.24A，
但此时定值电阻两端的电压为：UR＝IR＝0.24A×15Ω＝3.6V，超出电压表量程；
由此可知电压表比电流表先满偏，当电压表满偏时，湿敏电阻的阻值最小，此时电流最大，
则最大电流：I＝＝＝0.2A，故C正确；
湿敏电阻的最小阻值为：R0＝＝＝15Ω，故D错误。
故选：C。
5．【解答】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测量电路中的电流。
已知R为红外线热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，所以被测量人的体温越高，R阻值越小，R0保持不变，R越小，电路总电阻越小；电源电压不变，电路总电阻越小，由公式I＝知，电路总电流越大，所以通过R的电流越大；由于串联电路电流处处相等，所以通过R0的电流越大。故CD错误；
R0保持不变，通过的电流越大，由公式U＝IR知，两端电压越大，也就是电压表示数越大。故A正确，B错误。
故选：A。
6．【解答】A、开关闭合前，电流表没有接入电路，则电流表无示数；而电压表通过变阻器与电源的正负极相连，此时电压表测电源电压，即电压表有示数。故A错误；
BC、开关闭合后，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R1两端的电压。
电压表测定值电阻R1两端的电压，电流表A测电路中的电流，由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值，而定值电阻的阻值不变，则该比值不变。故B正确；
滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，根据I＝可知电路的电流减小，由U＝IR可知定值电阻R1两端的电压减小，即电压表示数变小。故C错误；
D、开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，则电路的电流变小，即电流表的示数变小。故D错误。
故选：B。
7．【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电压表的示数：
U2＝U﹣IR1＝6V﹣1.5Ω×I，
所以，U2与电流是一次函数关系，其图象是一条倾斜直线，且电流增大时，U2减小，故A不正确；
（2）定值电阻R1的电功率：
P1＝I2R1，显然R1的功率是电流I的二次函数，开口应向上，
且最小电流I最小＝＝＝0.8A，
当电路中的电流I＝2.4A时，定值电阻R1的电功率：
P1＝I2R1＝（2.4A）2×1.5Ω＝8.64W，故B不正确；
（3）电路的总功率P＝I2（R1+R2），电阻器的功率P2＝I2R2，
则电阻器的功率与电路总功率的比值：
η＝＝＝＝，不是正比例函数，故C不正确；
（4）电路中的电流I＝，变阻器的电功率：
P2＝I2R2＝（）2R2＝＝＝＝，
若变阻器的最大阻值大于定值电阻的阻值，
当变阻器接入电路的阻值等于定值电阻时，变阻器消耗的功率最大，
变阻器的功率先随其接入阻值的增大而增大，后随其接入阻值的增大而减小。
而变阻器阻值增大时，其两端电压也增大，
当R2＝R1＝1.5Ω时，变阻器的电功率最大，最大为：
P2大＝＝＝6W，
此时电压表的示数：
U2＝IR2＝R2＝×1.5Ω＝3V，故D正确。
故选：D。
8．【解答】（1）当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P滑至a端时，灯泡L被短路，只有滑动变阻器的最大电阻接入电路，电流表测量电路的电流，
根据欧姆定律I＝知，
电源电压为：U＝IR＝0.3A×20Ω＝6V，故C错误；
（2）滑片向b端移动时，滑动变阻器的上半部分与灯泡并联然后再与滑动变阻器的下半部分串联，滑片向下移动，下半部分的电阻减小，分压减少，小灯泡和上半部分分压增大，小灯泡两端的电压变大，根据P＝知小灯泡变亮，故A正确；
根据并联电路总电阻比任何一个分电阻都小，所以滑片向下移动，下半部分的电阻减小，总电阻减小，根据I＝知电流表的示数逐渐增大，故B错误；
（3）滑片P滑至b端时，灯泡L与R的最大阻值并联，电流表测干路电流，
小灯泡的电功率为：P＝＝＝3.6W，故D错误。
故选：A。
9．【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑片P右侧电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，则电路的总电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故A错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率，
所以，由P＝UI＝I2R可知，灯泡的实际功率不变，即灯泡的亮暗不变，故B错误；
由P＝UI可知，电路消耗的总功率不变，故D错误；
闭合开关滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，滑片P右侧电阻丝的阻值变小，
由U＝IR可知，滑片右侧电阻丝两端的电压变小，即电压表的示数变小，故C正确。
故选：C。
10．【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡和滑片左侧电阻丝两端的电压之和，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，则电路的总电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故A错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率，
所以，由P＝UI＝I2R可知，灯泡的实际功率不变，即灯泡的亮暗不变，故C错误；
由P＝UI可知，电路消耗的总功率不变，故B正确；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片P左侧电阻丝的阻值变大，
由U＝IR可知，灯泡和滑片左侧电阻丝两端的电压之和变大，即电压表的示数变大，故D错误。
故选：B。
二．填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
11．【解答】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
当闭合开关S，风力增大时，滑片左移，R2接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，
根据串联电路分压特点可知，滑动变阻器R2分得的电压变小，即电压表的示数变小。
故答案为：变小；变大；变小。
12．【解答】
（1）由图2可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V；
（2）由电路图可知，电路为R的简单电路，电压表测滑片左侧部分电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变；
将滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片左侧电阻丝的阻值变大，
由U＝IR可知，滑片左侧电阻丝两端的电压变大，即电压表示数变大。
故答案为：2.2；不变；变大。
13．【解答】由电路图可知，开关闭合后，定值电阻R1、定值电阻R2、滑动变阻器R串联，电压表V1测R1和R两端的电压之和，电压表V2测R2和R两端的电压之和，电压表V3测电源两端的电压，电流表A测电路中的电流。
当变阻器的滑片从中点向右移动时，变阻器R接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
由U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压恒定不变，
所以，电压表V2的示数等于电源的电压减去R1两端的电压，则电压表V2的示数变大；
因电压表V3与V1示数的差等于R2两端的电压，
所以，电压表V3与V1示数的差与电流表的示数之比等于R2的阻值，则其比值不变。
故答案为：变大；变小；不变。
14．【解答】由图知，闭合开关，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测定值电阻R1的电压，V2测滑动变阻器两端R2的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器的滑片P从最右端移动到A点过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由I＝知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
（2）电阻R1的阻值不变，通过的电流增大，由U＝IR知，R1两端电压增大，即电压表V1示数变大；
（3）设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则△I＝I2﹣I1，滑片移动前后电压表V2示数的变化量：△U2＝U2﹣U2′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝△I•R1，即＝R1，故电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比不变。
故答案为：变大；变大；不变。
15．【解答】（1）由电路图可知，风力计串联在电路中，是由电流表改装成的；
（2）当风力增大时，金属杆OC向左摆动，AB电阻丝接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即风力计的示数变大。
故答案为：电流表；变大。
16．【解答】
（1）根据电路图可知，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片调至最右侧，双掷开关S1、S2均向左闭合，电阻R1、R2和变阻器R的最大阻值串联，电压表测量R1两端电压；
此时电路中的电流：I＝＝＝0.12A；
由I＝可得，电压表的示数：U1＝IR1＝0.12A×10Ω＝1.2V；
（2）闭合开关S后，将开关S1、S2同时向右闭合，滑动变阻器滑片移至最左端，电阻R1、R2串联，电压表测量R2两端电压，电流表测量电路电流；
此时电流表的示数：I′＝＝＝0.3A；
由I＝可得，电压表的示数：U2′＝I′R2＝0.3A×10Ω＝3V＞1.2V，因此电压表的示数变大。
故答案为：1.2；0.3；变大。
17．【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
当压力F增大时，滑片下移，接入电路中的电阻增大，电路的总电阻增大，
由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故CD错误；
由U＝IR可知，R2两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A正确、B错误。
故答案为：
A；当压力F增大时，滑片下移，接入电路中的电阻增大，电路的总电阻增大，由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小；由U＝IR可知，R2两端的电压减小，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R1两端的电压增大，即电压表的示数增大。
三．实验探究题（共2小题，满分8分，每小题4分）
18．【解答】由电路图可知，R与R1串联，电流表测电路中的电流，
当体重越大时，滑片下移，接入电路中电阻丝的长度变短，其阻值越小，电路中的总电阻越小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。
故答案为：越小；变大。
19．【解答】由电路图可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流。
（1）当油箱内油面上升时，浮标上移，在杠杆的作用下滑片下移，R接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故B正确、AC错误；
（2）由（1）可知，当油箱内油面上升时，电路中的电流变小，
由U＝IR可知，R0两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变大，
因要求油箱内油面上升时，电压表示数变大，
所以，电压表应接在变阻器R两端，故B正确、AC错误。
故答案为：B；B。
四．解答题（共4小题，满分20分，每小题5分）
20．【解答】（1）根据表中数据可知，滑片移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变大，因此滑片从a端向b端移动；
∵P＝，
∴R＝＝＝9Ω；
（2）根据表中数据可知，滑动变阻器接入电路的电阻不断增大，电路的总功率不断减小，由W＝Pt可知，电路消耗的电能不断减小；
（3）根据图象可知，滑动变阻器的电阻不断增大，变阻器消耗的功率先增大后减小，故选C。
故答案为：（1）从a移到b；9；（2）减小；（3）C。
21．【解答】（1）横坐标表示压力，纵坐标表示输出电压，对应表中数据，绘制图象如下：
（2）当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，C、D间的电路就会被接通，因此电铃应接在C、D之间；
（3）由图象可知，当压力为2.4×105N时，输出电压U＝2V，使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I＝20mA＝0.02A，
此时电路的总电阻R总＝＝＝100Ω
又因为继电器线圈的电阻R线＝25Ω，所以电阻箱接入电路的阻值R′＝R总﹣R线＝100Ω﹣25Ω＝75Ω
（4）因为使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I＝20mA＝0.02A，继电器线圈的电阻R线＝25Ω，所以要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值为
U最小＝IR线＝0.02A×25Ω＝0.5V；
由图象可知，输出电压为0.5V时，对应的压力为6×104N。
答：（2）C、D；
（3）电阻箱R'的电阻应调节到75Ω；
（4）汽车的最小重力为6×104N。
22．【解答】（1）由图甲可知，当油面升高时，浮标上升，滑片下移，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即油量表是由电流表改装而成时，示数变大；
由U＝IR可知，R′两端的电压变大，
则油量表是电压表改装而成，且与R′并联时，示数变大；
（2）当油面下降时，滑片P向上运动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据欧姆定律可知，电流将增大，
由U＝IR可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻两端电压的增大会导致滑动变阻器两端的电压减小，
要将电压表与滑动变阻器并联，才能出现当油面下降时，电压表的示数也减小的情况，且油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零。电路图如下：
故答案为：（1）变大；变大；（2）如上图所示。
23．【解答】由电路图可知，当断开S1、S3，闭合S2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
当断开S2，闭合S1、S3时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表测R1支路的电流，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表由测串联电路中R1两端的电压变为测电源的电压时示数会变大；
因R1两端的电压由串联时分得的电压变为电源的电压时会变大，
所以，由I＝可知，通过R1的电流变大，即电流表的示数变大。
故答案为：变大；变大。
五．计算题（共5小题，满分31分）
24．【解答】（1）已知蓄水箱的容积为1L，当蓄水箱中装满水时，水的体积V＝1L＝1×10﹣3m3，
根据ρ＝可知，水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
（2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣75℃）＝8.4×104J；
由P＝可得，消耗的电能为：W＝P加t＝500W×210s＝1.05×105J；
饮水机的加热效率为：η＝×100%＝×100%＝80%；
（3）由图知，当开关S闭合，S0断开时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大；当开关S、S0都闭合时，两电阻并联，电路中电阻最小；
由P＝UI＝可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越小，故当开关S闭合，S0断开时，饮水机的功率最小，处于保温状态，保温的功率为：
P保＝＝＝50W。
答：（1）蓄水箱中水的质量是1kg；
（2）饮水机的加热效率为80%；
（3）饮水机的保温功率为50W。
25．【解答】（1）当S2断开，S1闭合时，只有电阻R1接入电路，电热水壶处于中温挡，
由P＝得，R1的阻值：
R1＝＝＝88Ω；
（2）由ρ＝可知0.55L水的质量为：
m＝ρV＝1×103kg/m3×0.55×10﹣3m3＝0.55kg，
在标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.55kg×（100℃﹣20℃）＝1.848×105J，
由P＝可得，使用中温挡正常加热7min消耗的电能：
W＝P中t′＝550W×7×60s＝2.31×105J，
电热水壶的加热效率：
η＝×100%＝×100%＝80%；
（3）当S1断开，S2接A时，R1与R2串联，此时总电阻最大，总功率最小，电热水壶在低温挡工作，
电路中的总电阻：R＝＝＝176Ω，
由电阻的串联可得R2的阻值：
R2＝R﹣R1＝176Ω﹣88Ω＝88Ω，
电热水壶处于高温挡工作时，R1与R2并联，
因为R1＝R2，所以并联总电阻：R并＝R1＝×88Ω＝44Ω，
电热水壶处于高温挡工作时的功率：
P高＝＝＝1100W。
答：（1）R1的阻值为88Ω；
（2）该电热水壶中温挡时的加热效率为80%；
（3）在电压为220V的电路中，电热水壶的高温挡功率为1100W。
26．【解答】答：（1）该电饭锅在自动焖制米饭的过程中，磁钢式限温开关S1闭合，双金属片保温开关S2闭合，电热盘加热米饭；随着温度的升高，当锅底温度达到约80℃时，双金属片保温开关S2断开，电热盘继续加热，直至锅内的水蒸干且温度达到103℃时，磁钢式限温开关S1断开，进入保温状态；当锅底的温度降低到约70℃以下时，双金属片保温开关S2自动闭合，加热盘再次加热，温度达到约80℃时保温开关S2自动断开。
（2）若在一个标准大气压下用这种电饭锅烧水，由于水沸腾后温度保持100℃不变，所以磁钢式限温开关S1不会断开，电热盘一直处于加热状态，直至把水烧干。
27．【解答】
（1）由题知，S2控制烧烤盘，温控开关控制加热或保温状态；
由电路图可知，当开关S2接通，温控开关断开时，两电阻串联，此时电路中总电阻较大，由P＝可知，此时电路总功率较小，处于保温状态；
同理可知，当开关S2接通，“温控开关”处于闭合状态时，电路总功率较大，烧烤盘处于加热状态；
因为火锅、烧烤的两个电路既可以同时使用，也可各自独立使用、互不影响，所以火锅、烧烤的两个电路以并联的方式接入电路；
（2）水吸收的热量：
Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J，
把火锅调到加热状态，其加热功率为1400W，
由P＝可得，10分钟消耗的电能：
W＝P加热t＝1400W×10×60s＝8.4×105J，
该汤锅加热状态时的效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
（3）当汤锅处于加热状态时，S1闭合，温控开关闭合，电路只有R1，且P加热＝＝1400W；
当汤锅处于保温挡时，S1闭合，温控开关断开，R1、R0串联，
若R0的电阻为R1电阻的1.8倍，则总电阻R＝R1+R0＝R1+1.8R1＝2.8R1，
则汤锅保温挡的功率：P保温＝＝＝×＝P加热＝×1400W＝500W，
则汤锅保温挡1s消耗的电能：W＝P保温t＝500W×1s＝500J。
答：（1）闭合；可以同时工作，也可以独立工作；
（2）该汤锅加热状态时的效率为80%；
（3）汤锅保温挡时1s消耗的电能是500J。
28．【解答】（1）由串联电阻的规律及欧姆定律可得，此时控制电路中的电流为：I＝，
此时热敏电阻为：R＝﹣R0＝﹣20Ω＝40Ω，
由图乙得到热敏电阻为40Ω对对应的水温为50℃；
（2）2kg的水从17℃加热到50℃，水吸收的热量
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（50℃﹣17℃）＝2.772×105J；
由题知，当开关S0和S均闭合时，电热水器开始加热，此时衔铁没有被吸下，则由图甲可知此时工作电路只有R1工作，
工作电路加热的功率为：P加热＝＝＝1100W；
电热水器加热5min消耗的电能为：
W＝P加热t＝1100W×5×60s＝3.3×105J，
电热水器的加热效率为：
η＝×100%＝×100%＝84%；
（3）由（1）中的关系式可知，继电器工作电流不变的情况下，电源电压升高，达到继电器工作电流时，电路的总电阻比正常情况下要大一些，即热敏电阻的阻值会大一些，由乙图可知，热水器对于的最高水温就会降低。
答：（1）电热水器停止加热，此时电热水器中水的温度是50℃；
（2）此过程水吸收的热量为2.772×105J；电热水器的加热效率为84%；
（3）降低。
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