2021-2022学年吉林省长春市宽城区九年级（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年吉林省长春市宽城区九年级（上）期末物理试卷

1.     在1840年，最先精确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的英国物理学家是(    )

A. 焦耳 B. 安培
C. 伏特 D. 欧姆

2.     通常情况下，下列物体中属于绝缘体的是(    )

A. 铅笔芯 B. 大地 C. 铜钥匙 D. 橡皮

3.     将、两盏灯串联在电路中，发现灯较暗，较亮，通过的电流为，则通过的电流为(    )

A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法判断

4.     如图是电子体温计，它是通过感温头中电流的大小来反映人的体温。感温头是用半导体材料制成的，这是应用了半导体的(    )
    

A. 单向导电特性 B. 良好的绝缘特性
C. 电阻随压力变化而变化的特性 D. 电阻随温度变化而变化的特性

5.     下列关于生活用电的说法正确的是(    )

A. 我国家庭电路的正常电压是380V B. 建筑物上的避雷针必须与大地相连
C. 有人触电时，保险丝会立即熔断 D. 电能表必须安装在总开关之后

6.     商场中，卖微波炉的售货员和顾客小洋就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。小洋说：微波炉很费电，他家的微波炉一开电能表表盘就转得飞快。上述争论中涉及到的两个概念是(    )

A. 电压和电流 B. 电功率和电流 C. 电能和电功率 D. 电能和电功

7.     如图所示常用智能手机是通过指纹开关或密码开关来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关均会断开而暂停手机解锁功能，将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能，若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是(    )

A.  B.
C.  D.

8.     在冬天，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同(    )

A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程

9.     如图是小洋同学做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定能测出灯泡的(    )

A. 实际电功率 B. 消耗的电能 C. 产生的热量 D. 正常发光时的电阻

10. 如图所示的油量表工作原理图，油量表由电流表改装，当油箱里的油量变化时，电路总功率为，定值电阻的功率为，定值电阻两端的电压为，电路的总电阻为，电路中电流为I，则这些物理量随I变化的图象正确的是(    )

A.  B.
C.  D.

11. 给新能源汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于______选填“用电器”或“电源”；干燥天气用干毛巾擦车玻璃，很容易吸附灰尘，这是因为带电体能吸引______。
12. 很多家庭采用“水地暖”取暖，原理是在地面下埋置如图所示的管道，让热水在管道内循环流动，主要是通过______的方式增加地面内能。以水为媒介是因为水的______较大。

13. 如图是汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为______。若工作效率按此计算，当汽油完全燃烧放出的热量时，汽车获得的机械能是的______ J。

14. 如图所示，电路中电源电压恒定，定值电阻，只闭合开关，电流表示数为，则电源电压为______V；同时闭合开头、，电流表示数为，则的阻值为______。
15. 家庭电路中，用______检查用电器外壳是否带电；控制台灯的开关要安装在______线与灯座之间；台灯中的变阻器是通过改变接入电路中电阻线的______来改变电阻的。小洋发现空调与台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为______选填“材料”、“长度”或“横截面积”对导线电阻有影响。
16. 用如图甲所示电路测量额定电压为的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的图象如图乙所示。
    
    连接电路时，开关应______。
    实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向______移动；
    由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为______；
    当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比______。造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而______。两空均选填“变大”、“变小”或“不变”
17. 在探究并联电路的电流特点的实验中，小洋设计了如图甲所示的电路进行实验：
    
    闭合开关，发现亮，而不亮。则电路故障可能是______。排除故障后继续实验，此时电流表的示数如乙图所示，大小为______ A。
    在甲图的基础上小洋只动一根导线就正确的测出______的电流。
    测出多组A、B、C三处的电流数据后，分析得出初步结论：并联电路中干路电流等于______。
18. 已知导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关。小洋同学“探究影响导体电阻大小的因素”，实验器材有：3V稳压电源、电流表、的定值电阻、开关，刻度尺，钳子用于截断金属丝各一个，横截面积相同的镍铬、康铜和铜三种金属丝足量，导线若干。
    如图是他设计的电路图，其中定值电阻R的作用是______；通过______来反映金属丝电阻的大小的，仅就这一研究方法，下面两个实验与之相同的是______。
    A.通过验电器来检验玻璃棒是否带电
    B.研究电流与电压关系时保持定值电阻不变
    实验中，他将长度和横截面积均相同的三种金属丝分别接入电路，测出的电流分别为、、，它们的关系为。通过分析，由此可以判断出这三种金属中______的导电性最强。
19. 如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
    
    实验中，U形管中液面______的变化来反映密闭空气温度的变化，从而体现电流通过电阻丝产生热量的多少。
    甲装置可探究电流一定时电流产生的热量与______的关系，通电一段时间后，______侧容器中U形管中液面的高度差较大。
    乙装置中电阻的作用主要是使通过电阻丝、的电流______。
    如果利用乙装置实验时发现两个U形管中液面的高度有变化，但变化始终相同，则可能是电阻______选填“”、“”或“”断路。利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在______两个接线柱之间即可。
20. 用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”。两节干电池电压为3V，电流表、电压表、最大阻值为的滑动变阻器和开关各一个，定值电阻五个、、、、和导线若干。
    用笔画线代替导线把实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
    在闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑动触头应位于______选填“A”或“B”端。
    用电阻做完实验后，依次用、、电阻替换，每次保持电压表的示数都为不变，正确操作后在记录数据时，通过比较发现四次实验滑动变阻器接入电路的阻值逐渐______。换用的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到，在保留前三次实验数据，不增加任何器材情况下为了完成实验应该______。
    分析实验数据得出结论：在电压一定的情况下，电流与电阻成______。

21. 用天然气灶给水加热，把质量为2kg，温度为的水加热到，求：
    水吸收了多少热量？
    若不计热量损失，需要燃烧多少的天然气？
22. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S时，灯、正常发光，的阻值，电压表的示数为4V。
    求：此时的电功率；
    的时间内电路消耗的电能。

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出，也就是焦耳定律；为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为热量能量的单位，
故选：A。
在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律。
本题考查了学生对物理学史的掌握和运用，常见题目。
 

2.【答案】D 

【解析】解：在通常情况下，铅笔芯、大地和铜钥匙都具有良好的导电性，属于导体；
橡皮不容易导电，属于绝缘体。
故选：D。
容易导电的物体叫导体，如：人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等；
不容易导电的物体叫绝缘体，常见的绝缘体包括：玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等。
对生活中的常见导体和绝缘体要认识，此题属于基础知识的考查，难度较小。
 

3.【答案】C 

【解析】解：由于两灯串联在电路中，所以通过两灯泡的电流相同，已知通过的电流为，则通过的电流也为；开关闭合后，灯泡较暗，灯泡较亮，是因为前者的实际功率较小。
故选：C。
串联电路中，电流处处相等；而灯泡的亮度由其实际功率决定。
熟练应用串联电路的电流特点即可解题，另外还要知道灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。
 

4.【答案】D 

【解析】

【分析】
半导体的阻值会随着光照或温度的变化而发生变化，电子体温计是利用了半导体的阻值会随着温度的变化而发生变化。
因为半导体的阻值随着光照或温度的变化而发生变化，故在电子产品中应用非常广泛，应注意了解其应用。

【解答】
半导体的阻值随着温度的变化而发生变化，根据欧姆定律，流过感温头的电流也随之发生变化，以此来反映人的体温。
故选：D。  

5.【答案】B 

【解析】解：
A、我国家庭电路的电压是 220V，不是380V，故A错误；
B、高大建筑物顶端带有针状的金属物用很粗的金属线跟大地相连，发生雷电时，可以把闪电的强大电流传导到大地中去，可以避免建筑物遭受雷击，故B正确；
C、有人触电时，不会引起电路中的电流过大，保险丝不会熔断，故C错误；
D、家庭电路中，输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保护设备、用电器和导线等，故D错误。
故选：B。
我国家庭电路的电压是 220V；
预防雷击的主要方法是在建筑物上安装避雷针，避雷针就是一个接地的金属装置，高端比建筑物顶端更高，吸引闪电，把闪电的强大电流传导到大地中去，从而防止闪电电流经过建筑物；
家庭电路中干路中的电流过大时，保险丝会熔断；
输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置、用电器。
本题考查了安全用电的常识，难度不大。
 

6.【答案】C 

【解析】解：售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电能角度说的；
顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，他家的微波炉一开电能表表盘就转得飞快，这说明相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选：C。
根据公式可以解释售货员所说的微波炉很省电、电能表转速飞快的原因。
本题通过实际生活中的一个场景来考查学生对电能和电功率的理解情况，是一道理论与实践相结合的题目。
 

7.【答案】B 

【解析】

【分析】
本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出三个开关的位置和连接方式是关键。
由题意可知，指纹开关或密码开关均可以解锁说明两开关可以独立工作、互不影响即为并联，锁定开关断开时暂停手机解锁功能，说明锁定开关位于干路，然后与灯泡、电源组成电路，据此进行解答。
【解答】
由题意可知，指纹开关或密码开关均可以解锁，锁定开关断开时暂停手机解锁功能，
则指纹开关和密码开关可以独立工作、互不影响即为并联，且锁定开关位于干路，
然后与灯泡、电源组成电路，结合选项电路图可知，选项B符合。
故选：B。  

8.【答案】B 

【解析】解：人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能。
故选：B。
做功可以改变物体的内能；汽油机的压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。
本题考查了做功改变物体内能的利用以及汽油机中的能量转化，难度不大。
 

9.【答案】A 

【解析】解：A、据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，根据公式可以计算出灯泡的实际电功率，故A正确；
B、由可知，要测量小灯泡消耗的实际电能，还需要测量时间，在这里没有涉及到时间，故B错误；
C、由可知，要测量小灯泡产生的热量，还需要测量时间，在这里没有涉及到时间，故C错误；
D、据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，根据欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，且灯的工作状态未知，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不一定相等，故D错误。
故选：A。
根据公式可以计算出灯泡的实际电功率；
由公式分析消耗的电能与哪些因素有关；
由分析产生的热量与什么因素有关；
根据公式欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，且不知灯的工作状态，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不一定相等。
本题考查测量小灯泡电阻、电功率等有关知识，难度不大。
 

10.【答案】C 

【解析】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流；
根据串联电路的电阻关系可知，电路中的总电阻，在电源电压不变时，总电阻随电流的增大而减小；
当油量增大时，滑动变阻器的滑片向下移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；
A、根据可知，电路的总功率与电流I成正比，但总功率不能为0，故A错误；
B、根据可知，定值电阻的功率与电流I成二次函数的关系，但定值电阻的功率不能为0，故B错误；
C、根据可知，定值电阻两端的电压与电流I成正比，不能为0，故C正确；
D、电路中的总电阻越大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小，是反比例函数关系，故D错误。
故选：C。
首先分析电路的连接方式，根据滑片移动时滑动变阻器连入电路中电阻的变化，利用欧姆定律判定电路中电流的变化；根据电功率公式分析功率的变化。
本题考查了学生对欧姆定律、电功率公式的应用以及图象分析能力，是一道难题。
 

11.【答案】用电器  轻小物体 

【解析】解：蓄电池充电时要消耗电能，相当于电路中的用电器；
干燥天气用干毛巾擦车玻璃，车玻璃因为摩擦带了电，因为带电体能吸引轻小物体，所以车玻璃很容易吸附空气中的灰尘。
故答案为：用电器；轻小物体。
电路中提供电能的装置是电源，消耗电能的装置是用电器，根据蓄电池在电路的作用分析作答；
干燥天气用干毛巾擦车玻璃，很容易吸附灰尘，这是摩擦起电现象，根据带电体的性质分析作答。
本题考查了电路组成元件的作用和带电体的性质，属于基础知识的识记考查，难度不大。
 

12.【答案】热传递  比热容 

【解析】解：让热水在管道内循环流动，地面吸收热量，主要是通过热传递的方式增加地面内能；
由于水的比热容较大，在质量相同、降低的温度相同时，由可知，水释放的热量较多，所以“水地暖”要以水为媒介。
故答案为：热传递；比热容。
做功和热传递都可以改变物体的内能；由于水的比热容较大，质量相同的水与其它物质相比，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析回答。
本题考查了改变内能的方法、放热公式以及水的比热容大这一性质的应用，属于基础题目。
 

13.【答案】 

【解析】由图可知，输出的有用功在总能量中所占的比例：，
所以热机的效率为；
汽车获得的机械能：
。
故答案为：；。
由能量流向图得出输出有用功占总能量的比值，得出内燃机的效率；
根据公式可求出汽车获得的机械能。
本题考查了学生对内燃机能流图、效率公式的了解与掌握，是一道基础题。
 

14.【答案】6 ；30 

【解析】解：
电路中电源电压恒定，定值电阻，只闭合开关，为的简单电路，电流表示数为，由欧姆定律，则电源电压为：；
同时闭合开关、，两灯并联，电流表测干路的电流，电流表示数为，由并联电路各支路互不影响，通过的电流不变，由并联电路电流的的规律，的电流为：
，
由欧姆定律，。
故答案为为：6；30。
只闭合开关，为的简单电路，已知电流表示数，由欧姆定律求出电源电压；
同时闭合开关、，两灯并联，电流表测干路的电流，已知电流表示数，由并联电路电流的规律求出的电流，由欧姆定律求出。
本题考查并联电路的规律及特点和欧姆定律的运用，要掌握。
 

15.【答案】试电笔  火  长度  横截面积 

【解析】解：试电笔除了用来辨别火线和零线外，还可以用来检查电气设备的外壳是否带电，用手按住笔尾金属体，笔尖接触用电器的金属外壳，看氖管是否发光，从而得出外壳是否带电；
台灯的开关装在火线与灯座之间；台灯中的变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的，长度越长，电阻越大；
空调与台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，其中空调电源线的横截面积大，电阻小，故这主要是因为横截面积对导线电阻的影响。
故答案为：试电笔；火；长度；横截面积。
试电笔可以用来辨别火线和零线，还能检查电气设备的外壳是否带电。
开关控制用电器时，开关接在用电器和火线之间，开关能控制用电器，而且断开开关能切断火线，使用电器更安全；滑动变阻器通过改变其接入电路中电阻线的长度来改变接入电路电阻的；
电阻是导体本身的一种性质，它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定。
本题考查了试电笔的使用、家庭电路的连接方式、影响电阻大小的因素、变阻器的工作原理，属于基础题。
 

16.【答案】断开  右  10 变大  变大 

【解析】解：为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
电流表接入电路的量程为，每一小格表示，所以电流表的示数为，
由乙图可知，当灯泡两端的电压为时，通过灯泡的电流为，此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流，
由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以滑动变阻器的滑片应右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小；
由乙图可知，当灯泡两端的电压为时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为，
由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻：；
由图可知当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不是成正比的，造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而增大。
故答案为：断开；右；；变大；变大。
为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
根据电流表的量程和分度值读出示数，结合乙图图象可知此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以滑动变阻器的滑片应右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小；
由乙图可知，当灯泡两端的电压为时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为，由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻；
由图可知当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不是成正比的，小灯泡的电阻会随着温度的升高而增大。
本题测量小灯泡的电阻，考查滑动变阻器的使用、电路的连接、故障的分析、电流表的读数、电阻的计算。
 

17.【答案】断路  干路  各支路电流之和 

【解析】解：闭合开关后，发现亮，说明干路和支路是通路，但灯不亮，电路可能存在的故障是断路造成的；
由图乙可知，电流表选用的量程，分度值为，则电流表的示数为；
由图甲可知，只动一根导线的情况下，只能将电流表串联在干路上，即此时电流表测干路电流；
由并联电路的电流特点可知，并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
故答案为：断路；；干路；各支路电流之和。
闭合开关后，发现亮，说明干路和支路是通路，根据灯不亮分析电路可能存在的故障；根据电流表选用的量程确定分度值读数；
由图甲可知，只动一根导线的情况下，只能将电流表串联在干路上；
根据并联电路的电流特点分析。
本题探究并联电路的电流特点，考查故障分析、电流表的使用与读数以及并联电路的电流特点。
 

18.【答案】保护电路  电流表示数的大小  A 铜 

【解析】解：如图是他设计的电路图，其中定值电阻R的作用是保护电路；通过电流表示数的大小来反映金属丝电阻的大小的，此处运用了转换法，通过验电器来检验玻璃棒是否带电，运用了转换法，
研究电流与电压关系时保持定值电阻不变，运用了控制变量法，故仅就这一研究方法，下面两个实验与之相同的是A；
实验中，他将长度和横截面积均相同的三种金属丝分别接入电路，测出的电流分别为、、，它们的关系为。通过分析，由于通过铜的电流最大，故由此可以判断出这三种金属中铜的导电性最强。
故答案为：保护电路；电流表示数的大小；A；铜。
如图是他设计的电路图，其中定值电阻R的作用是保护电路；根据转换法，通过电流表示数的大小来反映金属丝电阻的大小的；
通过验电器来检验玻璃棒是否带电，运用了转换法，研究电流与电压关系时保持定值电阻不变，运用了控制变量法；
通过金属的电流越大，金属的导电性越强。
本题为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验，主要考查转换法应用。
 

19.【答案】高度  电阻  右  不同    B、D 

【解析】解：电流通过导体产生的热量无法直接观察到，因此运用转换法，通过观察U形管中液面高度的变化来反映密闭空气温度的变化，从而体现出电流通过导体产生热量的多少；
在甲装置中，容器中的两个电阻丝串联，则通过它们的电流相同，通电时间也相同，而电阻不同，则甲装置是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，由焦耳定律可知，右侧电阻阻值大，则右侧电阻丝产生热量多，则右侧容器内空气吸收的热量多，因此右侧容器中U形管中液面的高度差大；
图乙的装置中，右侧容器的外部，用一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右侧容器中电阻的电流不同，由此可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；
利用乙装置实验时发现两个U形管中液面的高度有变化，但变化始终相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为，且和产生的热量相同，说明中没有电流，故可能电阻断路了；
利用甲装置探究电压一定时，电流通过导体产生的热量与电阻的关系时，应将两电阻丝并联，所以将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线在B、D两个接线柱之间即可。
故答案为：高度；电阻；右；不同；；B、D。
电流通过导体产生的热量无法直接观察到，因此运用转换法，通过观察U形管中液面高度的变化来反映密闭空气温度的变化，从而体现出电流通过导体产生热量的多少；
电流通过导体产生的热量跟电流大小、电阻大小和通电时间有关，探究时运用了控制变量法；若探究电流通过导体产生的热量与电阻关系时，应控制电流和通电时间不变，改变电阻；由于热量是无法直接观察到的，所以采用转换法，通过观察U形管中液面的高度变化来反映电流产生热量的多少；
探究电流通过导体产生的热量与电流的关系时，应控制电阻和通电时间不变，改变电流，因此需要电阻并联；
根据液面上升高度相同分析出左右两侧产生的热量相同，结合焦耳定律分析左右两侧U形管液面上升高度相同的原因；
要探究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，需要将两电阻丝并联，据此分析甲装置的改动方案。
本题主要考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的方案，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
 

20.【答案】B 变大  串联一个定值电阻  反比 

【解析】解：电源电压为3V，定值电阻的最小阻值为，根据欧姆定律可知电路中的电流最大为，故电流表使用小量程；滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱串联使用，要求滑片P向右移动时电流表示数变小，根据欧姆定律可知电路总电阻变大，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故应将滑动变阻器的左下接线柱与电流表的“”接线柱相连。如图：

为保护电路，在闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑动触头应位于阻值最大处，即B端；
用电阻做完实验后，依次用、、电阻替换，每次保持电压表的示数都为不变，正确操作后在记录数据时，根据串联分压可知：，定值电阻的阻值逐渐变大，故四次实验滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变大。换用的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到，在保留前三次实验数据，不增加任何器材情况下为了完成实验应该串联一个定值电阻；
分析实验数据得出结论：在电压一定的情况下，电流与电阻成反比。
故答案为：如图；；变大；串联一个定值电阻；反比。
电源电压为3V，定值电阻的最小阻值为，根据欧姆定律可知电路中的电流最大值，据此得出电流表使用的量程；滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱串联使用，要求滑片P向右移动时电流表示数变小，根据欧姆定律可知电路总电阻变大，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故应将滑动变阻器的左下接线柱与电流表串联；
在闭合开关进行实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑动触头应位于阻值最大处；
用电阻做完实验后，依次用、、电阻替换，每次保持电压表的示数都为不变，正确操作后在记录数据时，根据串联分压可知四次实验滑动变阻器接入电路的阻值的变化情况。根据串联分压特点分析可采用的方法；
在电压一定的情况下，电流与电阻成反比。
本题为“探究电流与电阻的关系”的实验，考查电路连接、注意事项、实验结论等知识。
 

21.【答案】解：水吸收的热量：
；
不计热量损失，，
由得需要燃烧天然气的体积：
。
答：水吸收了热量；
若不计热量损失，需要燃烧的天然气。 

【解析】知道水的质量，水的比热容、初温和末温，利用求出水吸收的热量；
不计热量损失，，再利用求需要燃烧天然气的体积。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，注意条件：不计热量损失，。
 

22.【答案】解：
由图知，闭合开关，两灯串联，电压表测两端的电压，
根据欧姆定律可知电路中的电流，
根据可知此时的电功率；
的时间内电路消耗的电能。
答：此时的电功率为；
的时间内电路消耗的电能为1440J。 

【解析】由图知，闭合开关，两灯串联，电压表测两端的电压，
根据欧姆定律可知电路中的电流I，根据可知此时的电功率；
根据得出的时间内电路消耗的电能。
本题考查欧姆定律的应用、电功率和电能的计算，难度不大。