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2020-2021学年天津市九年级上学期物理期末试题及答案
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这是一份2020-2021学年天津市九年级上学期物理期末试题及答案，共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1. 家用电冰箱正常工作时的电功率最接近（ ）
A. 1WB. 10WC. 300WD. 1000W
【答案】C
【解析】
【详解】家用电冰箱正常工作时的电压为220V，通过的电流约为1A，正常工作时的电功率为
P＝UI＝220V×1A＝220W
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2. 下图所示实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ）
A. 用炉灶烧水，水温度升高
B. 两手互相摩擦，手的温度升高
C. 发烧时用冷毛巾给头部降温
D. 寒冷冬天用暖水袋取暖
【答案】B
【解析】
【详解】A．用炉灶烧水是通过热传递的方式改变物体内能，故A不符合题意；
B．两手互相摩擦，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能，故B符合题意；
C．发烧时用冷毛巾给头部降温是通过热传递的方式改变物体内能，故C不符合题意；
D．寒冷冬天用暖水袋取暖是通过热传递的方式改变物体内能，故D不符合题意。
故选B。
3. 四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能．故选B．
4. 小潭同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。下图所示是小潭设计的四个电路，其中满足条件的电路是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图A符合这一要求。故选A。
5. 要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大，可采用的方法是（ ）
A. 增大导线两端的电压
B. 减小导线中的电流
C. 将导线拉长后接入电路
D. 将导线对折后接入电路
【答案】C
【解析】
【分析】影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积，与导体两端的电压、通过的电流无关；材料和温度不变时，导线越长、横截面积越小电阻越大．
【详解】AB．导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关；故AB错误；
C．将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故C正确；
D．将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小，故D错误．
故选C．
6. 如图所示，对下列甲、乙、丙、丁四幅图的解释中不合理的是
A. 甲：电流能产生磁场
B. 乙：闭合开关，小磁针N极向左偏转
C. 丙：电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强
D. 丁：电动机的工作原理图
【答案】D
【解析】
【详解】A．该实验是奥斯特实验：当导线中通过电流时，小磁针发生偏转，实验现象表明电流周围存在磁场，即电生磁，这个现象叫做电流的磁效应，故A正确；
B．闭合开关，通电螺线管中的电流方向由右侧流入，根据安培定则可知，螺线管的左端是N极，根据磁极间的相互作用知小磁针的N极向左偏转，故B正确；
C．由图可知，两个电磁铁是串联的，则通过两个电磁铁的电流相同．在电流相同的情况下，匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多，表明线圈匝数越多，磁性越强，故C正确；
D．由图可以看出图中没有电源，这是发电机的工作原理图，故D错误．
7. 小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，电路如下图所示，闭合开关，发现灯L1只能微弱发光，灯L2正常发光，下列对于这一现象产生的原因分析合理的是（ ）
A. 灯L1的电阻大于灯L2的电阻B. 灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压
C. 通过灯L1的电流小于通过灯L2的电流D. 灯L1的实际功率小于灯L2的实际功率
【答案】D
【解析】
【详解】灯L1只能微弱发光，说明灯L1的实际功率P较小，串联电路电流I相等，由电功率公式P=I2R可知，灯L1的电阻较小，灯L1的电压较小，故选D。
8. 如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时丁站在地面上用手去拉丙。则（ ）
A. 甲、乙都不会触电B. 甲、丙都会触电
C. 乙、丁都会触电D. 丙、丁都不会触电
【答案】A
【解析】
【分析】家庭电路的触电事故有两种：单相触电和双相触电。单相触电是站在地上和火线接触或间接接触火线；双相触电是人体一端接触火线，一端接触零线。
【详解】甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；乙站在地上一只手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电。
故选A。
9. 如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。则下列说法中正确的是（ ）
A. 只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B. 若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
C. 只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D. 只要机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
【答案】C
【解析】
【详解】结合题意分析电路图可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，故ABD错误，C正确。
故选C。
10. 如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。移动滑片P，ab两端电压U和通过电流I之间的关系图像如图乙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A. 电源电压为10V
B. R1的阻值为50Ω
C. 闭合开关后，电路消耗的最大功率为45W
D. R1消耗的最小功率是5W
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知I1＝3A，由可得，电源的电压
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图2可知，I2＝1A，U2＝10V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为
因电源的电压不变，所以
解得R1＝5Ω；电源的电压
故AB错误，AB符合题意；
CD．当电路中的电流最小时，R1消耗的功率最小，则
电路中的电流最大时，电路消耗的功率最大，则
故CD正确，CD不符合题意。
故选AB。
二、多项选择题
11. 当定值电阻R的电压由U1（U1≠0）增大到U2时，通过它的电流由I1增大到I2。电压增加量ΔU=U2-U1，电流增加量ΔI=I2-I1，电功率增加量为ΔP=P2-P1，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．因定值电阻的阻值不变，所以，由可得，前后两次电压分别为
U1＝I1R，U2＝I2R
则电压增加量
变形可得, ，故A符合题意；
B．由P=UI可得，前后两次电阻消耗功率分别为
P1=U1I1，P2=U2I2
所以，电功率增加量为
由于
所以，，故B不符合题意；
C、根据P=I2R可得，前后两次电阻消耗的功率分别为
P1=I12R，P2=I22R
则
故C符合题意；
D、根据可得，前后两次电阻消耗的功率分别为
，
则
故D符合题意。
故选ACD。
12. 在如图所示的电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中不正确的是（ ）
A. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω
B. 电流表示数的变化范围是0~1A
C. 灯泡的最小功率是1.25W
D. 该电路的最大功率是2.25W
【答案】ABC
【解析】
【详解】B．由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。由PUI可得，灯泡的额定电流
IL额0.5A
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0∼0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为I大0.5A，故B错误；
A．由I可得，灯泡的电阻
RL=5Ω
电流最大时，电路中的总电阻
R9Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑=R−RL9Ω−5Ω4Ω
故A错误；
D．该电路的最大功率
P大UI大
故D正确；
C．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流
I小0.18A
灯泡最小功率
PL=RL（0.18A）25Ω0.162W
故C错误。
13. 某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样[忽略灯丝电阻变化]，在不损坏电路元件的情况下，下列判断不正确的是（ ）
A. 电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A
B. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C. 灯泡的最小功率是0.162W
D. 该电路的最大功率是2.25W
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，由可知，灯泡正常发光时电路的电流为
因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，因此电路的最大电流为；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时电压表的示数
由可得，变阻器接入电路中的最小阻值为
当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由可得，灯泡的电阻
此时灯泡两端的电压为
电路中的最小电流为
则电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A，故A错误，符合题意；
B．滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
又有A分析知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为4Ω；则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω，故B错误，符合题意；
C．灯泡的最小功率为
故C错误，符合题意；
D. 因串联电路中各处的电流相等，且变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总功率最大，电路的最大总功率为
故D正确，不符合题意。
故选ABC。
三、填空题
14. 实际生产和生活中，电磁铁的应用十分广泛。如图磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，通电后相当于电磁铁。将磁悬浮地球仪的球体用手轻轻向下按一下，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，此时金属线圈中的电流 _____（选填“增大”或“减小”），磁性增强，金属线圈对球体的作用力 _____（选填“大于”或“小于”）球体重力，球体到达最低点向上运动返回原悬浮位置。
【答案】 ①. 增大 ②. 大于
【解析】
【详解】[1][2]当用手轻轻向下按一下时，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，在线圈一定时，电磁铁的磁性增强，说明金属线圈内的电流增大，则金属线圈对球体的作用力大于重力，球体到达最低点向上运动返回，当球体远离电磁铁受到的磁力减小，当磁力等于重力时，球体悬浮的空中静止。
15. 入冬以来，各地因为不安全用电引起的火灾事故明显有上升趋势。在家庭电路中除了发生_____和过载（用电器总功率过大）会造成电流过大引发安全事故外，线路连接处因为接触不良，也容易造成该处电阻____（选填“变大”或“变小”），造成局部过热，从而加速导线老化，引起火灾。
【答案】 ①. 短路 ②. 变大
【解析】
【分析】家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大；由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
【详解】[1]引起家庭电路中电流过大的原因是：一是短路，二是过载，即用电器总功率过大；这些可能造成电流过大引发安全事故。
[2]在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，由Q=I2Rt可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
16. 小磁针静止时的指向如图所示，由此可知，a端是通电螺线管的__________极（选填“N”或“S”），c端是电源的__________极（选填“正”或“负”）。
【答案】 ①. S ②. 负
【解析】
【详解】[1]根据图中小磁针可知，通电螺线管的b端为N级，则a端为S级。
[2]根据右手螺旋定则，d端为电源正极，c端为电源负极。
17. 两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来，瞬间电子方向为_____（选填“A到B”或“B到A”）；金属棒中的正电荷_____（选填“会”或“不会”）流动。
【答案】 ①. B到A ②. 不会
【解析】
【详解】[1][2]A带正电缺少电子，B不带电不缺少电子也不多余电子，A夺得电子本领强，B上的电子转移到A上。金属导体中是自由电子定向移动形成的电流，正电荷是不会移动的。
18. 把标有“220V100W"的L1和标有“220V40W"字样的L2两个灯泡串联接在220V的电路中，此时_____；把两灯并联接在220V的电路中，此时______。（注意：两空均选填“L1较亮”、“L2较亮”或“一样亮"）
【答案】 ①. L2较亮 ②. L1较亮
【解析】
【详解】[1]标有“220V100W"的L1和标有“220V40W"字样的L2，则灯泡额定电压220V，根据知
因此R1小于R2，当把两个灯泡串联接在220V的电路中，电流相等根据公式可知R越大，功率越大，小灯泡越亮，故L2较亮；
[2]当把两个灯泡并联接在220V的电路中，两灯泡均正常发光，L1的功率比较大，故L1较亮。
19. （1）如图1所示用来测量电能的仪表，当电路中只有一只电饭煲接入电路，正常工作5h，发现此电能表的转盘转过1500转，则这只电饭煲的额定功率是_____W；
（2）在图2电路中发热电阻丝电阻R1＞R2，电源电压相同且恒定，在相同时间内甲、乙、丙、丁四个电路发热电阻丝放出的热量Q甲、Q乙、Q丙、Q丁，由大到小的顺序是_____。
【答案】 ①. 100 ②. Q丁＞Q乙＞Q甲＞Q丙
【解析】
【详解】（1）[1] “”表示每消耗的电能电能表的转盘转3000转，电能表的转盘转1500转消耗的电能为
则用电器的电功率为
（2） [2]两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；
并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，电阻关系为
R丙＞R甲＞R乙＞R丁
由可知，四个电路的总功率关系为
P丁＞P乙＞P甲＞P丙
由可知，在相同时间内
四、综合题
20. 小华家额定功率为2000W的电热淋浴器，水箱装满30kg水后连续正常加热2100s。水的温度由20℃升高到50℃。已知，求：
(1)加热过程中水吸收的热量；
(2)此过程电热淋浴器的热效率。
【答案】(1) 3.78×106J；(2)
【解析】
【详解】解：(1)加热过程中水吸收热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(50℃-20℃)=3.78×106J
(2)电热淋浴器消耗的电能
W=Pt=2000W×2100s=4.2×106J
此过程电热淋浴器的热效率
答：(1)加热过程中水吸收的热量是3.78×106J；
(2)此过程电热淋浴器的热效率是90%。
21. 在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V．
（1）该实验的实验原理是________．
（2）图甲是小兰测量小灯泡额定功率的实物图，请你在图丁虚线框内画出对应的电路图．
（ ）
（3）闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器的________（选填“左”或“右”）端．
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示．电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时电流为________．
（5）根据上表中数据，请在图丙中画出I﹣U关系图象；
（ ）
同时小兰同学发现实验表格设计得有缺陷，缺陷是________．
【答案】 ①. P＝UI ②. ③. 右 ④. 0.4A ⑤. ⑥. 表中没有电功率一栏
【解析】
【分析】（1）该实验的实验原理是P=UI．
（2）根据实物图画出电路图，注意各元件顺序与实物图一一对应；
（3）闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器阻值最大处；
（4）根据电流表选用小量程确定分度值读数；
（5）根据描点法作图；测量小灯泡额定功率表中应有电功率一栏．
【详解】（1）该实验的实验原理是P=UI，即分别测量电压和电流，根据公式计算电功率．
（2）根据实物图画出电路图，如图所示：
（3）为了保护电路，闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器阻值最大处，由图知，应在右端．
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流为0.5A；
（5）根据表中数据在图中找出对应的点，用平滑的曲线连接，如图所示；
表格中，测量小灯泡额定功率表中缺少电功率一栏，是设计表格的缺陷．
22. 同学们在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验时，做了如下猜想：
猜想一：电磁铁磁性强弱与电磁铁线圈的匝数多少有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱与通过电磁铁的电流大小有关；
为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大小不同的铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁；并利用电池组、滑动变阻器、开关、一堆大头针以及长导线为实验器材进行实验。请你回答下列问题：
(1)如图所示，小明同学使用两个相同的大铁钉绕成匝数不同的电磁铁A和B，由图中的情境可知，电磁铁___________（选填“A”或“B”）的磁性强，并由此得出的实验结论是：____________；
(2)为了验证猜想二，实验时应控制电磁铁________相同，改变____________。
(3)上面的实验结束后，又有同学提出“电磁铁磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关”的猜想。请你设计出探究这一猜想的记录数据表格。（ ）
【答案】 ①. A ②. 通过电磁铁的电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性就越强 ③. 线圈的匝数 ④. 通过电磁铁的电流 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]由图中情况可知，A电磁铁吸引大头针较多，磁性强。
[2]由此得出的实验结论是当通过线圈的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性就越强。
(2)[3]要验证猜想二，就要控制除通过电磁铁的电流外的其他因素相同，所以要控制线圈的匝数相同。
[4]探究与通过电磁铁的电流大小的关系，要改变通过电磁铁的电流的大小。
(3)[5]根据题目要求设计线圈匝数和通过线圈的电流相同的情况下，改变线圈内铁芯的大小，通过观察吸引大头针的数目来判断电磁铁磁性的强弱，设计表格如下
23. 物理课上，老师拿来一个额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率约为1W），让同学们精确测出它的额定功率。除了小灯泡，老师提供的实验器材有：一个电源（电压约为3V）。一块电压表（量程：0～3V，分度值：0.1V和0～15V，分度值：0.5V），2个阻值已知的定值电阻R1＝1Ω，R2＝10Ω，一个滑动变阻器，开关、导线若干。请你合理选用器材帮助同学们设计一个实验方案，精确测出小灯泡的额定功率。要求：
（1）电压表的量程应该选 _____，定值电阻应该选 _____；
（2）在虚线框内画出你所设计的电路图_____；
（3）写出主要实验步骤及要测量的物理量_____；
（4）写出小灯泡额定功率的数学表达式_____（用已知量和测得量表示）。
【答案】 ①. 0～3V ②. R1 ③. 见解析 ④. 连接实物，先闭合开关S、S1，调节滑片使灯泡两端电压等于2.5V；②再闭合开关S、S2，且保持滑片位置不变，读出此时电压表示数U1 ⑤.
【解析】
【详解】（1）（2）[1][2][3]将灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联在电路中，电压表分别测灯泡以及灯泡和定值电阻总电压，利用串联电路特点计算灯泡正常发光时的电流，从而计算灯泡的额定功率，由此设计电路如图所示：
小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择0～3V量程；由可得，灯泡正常发光时的电阻约为
若选择R2＝10Ω的定值电阻，根据串联电路的分压原理可知
则R2两端电压大于2.5V，而电源电压约为3V，则不能完成实验。若选择R1＝1Ω的定值电阻，根据串联电路的分压原理知
即
则U1＝0.4V，灯泡与R1的总电压
因此能完成实验。
（3）[4]实验步骤：①连接实物，先闭合开关S、S1，调节滑片使灯泡两端电压等于2.5V；②再闭合开关S、S2，且保持滑片位置不变，读出此时电压表示数U1。
（4）[5]由步骤①知，灯泡正常发光；由步骤②根据串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光电流为
所以灯泡的额定功率为
24. 小资料
双刀双掷开关
如图所示的双刀双掷开关是两个单刀双掷开关并列而成，其两个刀通过一个绝缘塑料相连，共用一个手柄，一起“联动”但彼此不连通。电路符号如图。
电学实中用的电流表和电压表都是由小量程电流表G（表头）改装而成的，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同遵循欧姆定律。小量程电流表G的电阻叫做电流表内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流。有一个小量程电流表G，已知内阻为Rg，满偏电流为3mA。
（1）若它改装成一个量程为0～0.6A的电流表，要怎样连接一个多大的电阻？
（2）如果要把它改装成量程0～3V的电压表，要怎样连接一个多大的电阻？
（3）请你设计一种两用仪表，利用双刀双掷开关、R1和R2把小量程电流表G改装成大量程电流表或大量程电压表，请你在图中完成电路连接，并做简要的使用说明。（不要求计算R1和R2的电阻大小）
【答案】（1）5.03×10﹣3Rg；（2）1000Ω﹣Rg；（3）见解析
【解析】
【详解】解：（1）由并联电路的分流特点知道，小量程电流表改装成量程为0～0.6A的电流表时，应并联一个电阻R分流，当改装后的电流表满偏时，通过小量程电流表的电流为
Ig＝3mA
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，此时通过R的电流为
IR＝IA﹣Ig＝0.6×1000mA﹣3mA＝597mA
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由知道，电流表两端的电压为
UA＝IRR＝Ig×Rg
则并联电阻的阻值为
（2）由串联电路的分压特点知道，小量程电流表改装成量程0～3V的电压表时，应串联一个电阻R′分压，当改装后的电压表满偏时，通过电压表的电流为
Ig＝3mA
此时电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，串联电阻的阻值为
R′＝R串﹣Rg＝1000Ω﹣Rg
（3）利用双刀双掷开关、R1和R2把小量程电流表改装成大量程电流表（并联一个电阻）或大量程电压表（并联一个电阻），如下图
使用说明：当开关接ab时，R1与小量程电流表并联，为大量程电流表；当开关接cd时，R2与小量程电流表串联，为大量程电压表。
答：（1）若将它改装成一个量程为0～0.6A的电流表，需要并联一个5.03×10﹣3Rg的电阻；
（2）如果要把它改装成量程0～3V的电压表，需要串联一个1000Ω﹣Rg的电阻；
（3）设计的电路连接和使用说明见解答。实验次数
1
2
3
4
发光情况
熄灭
微亮
较亮
明亮
电压U（V）
0.5
1.0
2.0
2.5
电流I（A）
0.2
0.38
0.46
物理量
实验次数
线圈匝数/匝
通过线圈的电流/A
线圈内铁芯的大小
吸引大头针的数目/个
电磁铁磁性强弱
1
相同
相同
2
相同
相同
3
相同
相同
物理量
实验次数
线圈匝数/匝
通过线圈的电流/A
线圈内铁芯的大小
吸引大头针的数目/个
电磁铁磁性强弱
1
相同
相同
2
相同
相同
3
相同
相同
1. 家用电冰箱正常工作时的电功率最接近（ ）
A. 1WB. 10WC. 300WD. 1000W
【答案】C
【解析】
【详解】家用电冰箱正常工作时的电压为220V，通过的电流约为1A，正常工作时的电功率为
P＝UI＝220V×1A＝220W
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2. 下图所示实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ）
A. 用炉灶烧水，水温度升高
B. 两手互相摩擦，手的温度升高
C. 发烧时用冷毛巾给头部降温
D. 寒冷冬天用暖水袋取暖
【答案】B
【解析】
【详解】A．用炉灶烧水是通过热传递的方式改变物体内能，故A不符合题意；
B．两手互相摩擦，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能，故B符合题意；
C．发烧时用冷毛巾给头部降温是通过热传递的方式改变物体内能，故C不符合题意；
D．寒冷冬天用暖水袋取暖是通过热传递的方式改变物体内能，故D不符合题意。
故选B。
3. 四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能．故选B．
4. 小潭同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。下图所示是小潭设计的四个电路，其中满足条件的电路是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图A符合这一要求。故选A。
5. 要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大，可采用的方法是（ ）
A. 增大导线两端的电压
B. 减小导线中的电流
C. 将导线拉长后接入电路
D. 将导线对折后接入电路
【答案】C
【解析】
【分析】影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积，与导体两端的电压、通过的电流无关；材料和温度不变时，导线越长、横截面积越小电阻越大．
【详解】AB．导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关；故AB错误；
C．将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故C正确；
D．将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小，故D错误．
故选C．
6. 如图所示，对下列甲、乙、丙、丁四幅图的解释中不合理的是
A. 甲：电流能产生磁场
B. 乙：闭合开关，小磁针N极向左偏转
C. 丙：电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强
D. 丁：电动机的工作原理图
【答案】D
【解析】
【详解】A．该实验是奥斯特实验：当导线中通过电流时，小磁针发生偏转，实验现象表明电流周围存在磁场，即电生磁，这个现象叫做电流的磁效应，故A正确；
B．闭合开关，通电螺线管中的电流方向由右侧流入，根据安培定则可知，螺线管的左端是N极，根据磁极间的相互作用知小磁针的N极向左偏转，故B正确；
C．由图可知，两个电磁铁是串联的，则通过两个电磁铁的电流相同．在电流相同的情况下，匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多，表明线圈匝数越多，磁性越强，故C正确；
D．由图可以看出图中没有电源，这是发电机的工作原理图，故D错误．
7. 小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，电路如下图所示，闭合开关，发现灯L1只能微弱发光，灯L2正常发光，下列对于这一现象产生的原因分析合理的是（ ）
A. 灯L1的电阻大于灯L2的电阻B. 灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压
C. 通过灯L1的电流小于通过灯L2的电流D. 灯L1的实际功率小于灯L2的实际功率
【答案】D
【解析】
【详解】灯L1只能微弱发光，说明灯L1的实际功率P较小，串联电路电流I相等，由电功率公式P=I2R可知，灯L1的电阻较小，灯L1的电压较小，故选D。
8. 如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时丁站在地面上用手去拉丙。则（ ）
A. 甲、乙都不会触电B. 甲、丙都会触电
C. 乙、丁都会触电D. 丙、丁都不会触电
【答案】A
【解析】
【分析】家庭电路的触电事故有两种：单相触电和双相触电。单相触电是站在地上和火线接触或间接接触火线；双相触电是人体一端接触火线，一端接触零线。
【详解】甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；乙站在地上一只手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电。
故选A。
9. 如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。则下列说法中正确的是（ ）
A. 只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B. 若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
C. 只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D. 只要机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
【答案】C
【解析】
【详解】结合题意分析电路图可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，故ABD错误，C正确。
故选C。
10. 如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。移动滑片P，ab两端电压U和通过电流I之间的关系图像如图乙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A. 电源电压为10V
B. R1的阻值为50Ω
C. 闭合开关后，电路消耗的最大功率为45W
D. R1消耗的最小功率是5W
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知I1＝3A，由可得，电源的电压
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图2可知，I2＝1A，U2＝10V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为
因电源的电压不变，所以
解得R1＝5Ω；电源的电压
故AB错误，AB符合题意；
CD．当电路中的电流最小时，R1消耗的功率最小，则
电路中的电流最大时，电路消耗的功率最大，则
故CD正确，CD不符合题意。
故选AB。
二、多项选择题
11. 当定值电阻R的电压由U1（U1≠0）增大到U2时，通过它的电流由I1增大到I2。电压增加量ΔU=U2-U1，电流增加量ΔI=I2-I1，电功率增加量为ΔP=P2-P1，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．因定值电阻的阻值不变，所以，由可得，前后两次电压分别为
U1＝I1R，U2＝I2R
则电压增加量
变形可得, ，故A符合题意；
B．由P=UI可得，前后两次电阻消耗功率分别为
P1=U1I1，P2=U2I2
所以，电功率增加量为
由于
所以，，故B不符合题意；
C、根据P=I2R可得，前后两次电阻消耗的功率分别为
P1=I12R，P2=I22R
则
故C符合题意；
D、根据可得，前后两次电阻消耗的功率分别为
，
则
故D符合题意。
故选ACD。
12. 在如图所示的电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中不正确的是（ ）
A. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω
B. 电流表示数的变化范围是0~1A
C. 灯泡的最小功率是1.25W
D. 该电路的最大功率是2.25W
【答案】ABC
【解析】
【详解】B．由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。由PUI可得，灯泡的额定电流
IL额0.5A
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0∼0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为I大0.5A，故B错误；
A．由I可得，灯泡的电阻
RL=5Ω
电流最大时，电路中的总电阻
R9Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑=R−RL9Ω−5Ω4Ω
故A错误；
D．该电路的最大功率
P大UI大
故D正确；
C．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流
I小0.18A
灯泡最小功率
PL=RL（0.18A）25Ω0.162W
故C错误。
13. 某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样[忽略灯丝电阻变化]，在不损坏电路元件的情况下，下列判断不正确的是（ ）
A. 电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A
B. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C. 灯泡的最小功率是0.162W
D. 该电路的最大功率是2.25W
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，由可知，灯泡正常发光时电路的电流为
因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，因此电路的最大电流为；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时电压表的示数
由可得，变阻器接入电路中的最小阻值为
当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由可得，灯泡的电阻
此时灯泡两端的电压为
电路中的最小电流为
则电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A，故A错误，符合题意；
B．滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
又有A分析知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为4Ω；则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω，故B错误，符合题意；
C．灯泡的最小功率为
故C错误，符合题意；
D. 因串联电路中各处的电流相等，且变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总功率最大，电路的最大总功率为
故D正确，不符合题意。
故选ABC。
三、填空题
14. 实际生产和生活中，电磁铁的应用十分广泛。如图磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，通电后相当于电磁铁。将磁悬浮地球仪的球体用手轻轻向下按一下，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，此时金属线圈中的电流 _____（选填“增大”或“减小”），磁性增强，金属线圈对球体的作用力 _____（选填“大于”或“小于”）球体重力，球体到达最低点向上运动返回原悬浮位置。
【答案】 ①. 增大 ②. 大于
【解析】
【详解】[1][2]当用手轻轻向下按一下时，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，在线圈一定时，电磁铁的磁性增强，说明金属线圈内的电流增大，则金属线圈对球体的作用力大于重力，球体到达最低点向上运动返回，当球体远离电磁铁受到的磁力减小，当磁力等于重力时，球体悬浮的空中静止。
15. 入冬以来，各地因为不安全用电引起的火灾事故明显有上升趋势。在家庭电路中除了发生_____和过载（用电器总功率过大）会造成电流过大引发安全事故外，线路连接处因为接触不良，也容易造成该处电阻____（选填“变大”或“变小”），造成局部过热，从而加速导线老化，引起火灾。
【答案】 ①. 短路 ②. 变大
【解析】
【分析】家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大；由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
【详解】[1]引起家庭电路中电流过大的原因是：一是短路，二是过载，即用电器总功率过大；这些可能造成电流过大引发安全事故。
[2]在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，由Q=I2Rt可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
16. 小磁针静止时的指向如图所示，由此可知，a端是通电螺线管的__________极（选填“N”或“S”），c端是电源的__________极（选填“正”或“负”）。
【答案】 ①. S ②. 负
【解析】
【详解】[1]根据图中小磁针可知，通电螺线管的b端为N级，则a端为S级。
[2]根据右手螺旋定则，d端为电源正极，c端为电源负极。
17. 两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来，瞬间电子方向为_____（选填“A到B”或“B到A”）；金属棒中的正电荷_____（选填“会”或“不会”）流动。
【答案】 ①. B到A ②. 不会
【解析】
【详解】[1][2]A带正电缺少电子，B不带电不缺少电子也不多余电子，A夺得电子本领强，B上的电子转移到A上。金属导体中是自由电子定向移动形成的电流，正电荷是不会移动的。
18. 把标有“220V100W"的L1和标有“220V40W"字样的L2两个灯泡串联接在220V的电路中，此时_____；把两灯并联接在220V的电路中，此时______。（注意：两空均选填“L1较亮”、“L2较亮”或“一样亮"）
【答案】 ①. L2较亮 ②. L1较亮
【解析】
【详解】[1]标有“220V100W"的L1和标有“220V40W"字样的L2，则灯泡额定电压220V，根据知
因此R1小于R2，当把两个灯泡串联接在220V的电路中，电流相等根据公式可知R越大，功率越大，小灯泡越亮，故L2较亮；
[2]当把两个灯泡并联接在220V的电路中，两灯泡均正常发光，L1的功率比较大，故L1较亮。
19. （1）如图1所示用来测量电能的仪表，当电路中只有一只电饭煲接入电路，正常工作5h，发现此电能表的转盘转过1500转，则这只电饭煲的额定功率是_____W；
（2）在图2电路中发热电阻丝电阻R1＞R2，电源电压相同且恒定，在相同时间内甲、乙、丙、丁四个电路发热电阻丝放出的热量Q甲、Q乙、Q丙、Q丁，由大到小的顺序是_____。
【答案】 ①. 100 ②. Q丁＞Q乙＞Q甲＞Q丙
【解析】
【详解】（1）[1] “”表示每消耗的电能电能表的转盘转3000转，电能表的转盘转1500转消耗的电能为
则用电器的电功率为
（2） [2]两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；
并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，电阻关系为
R丙＞R甲＞R乙＞R丁
由可知，四个电路的总功率关系为
P丁＞P乙＞P甲＞P丙
由可知，在相同时间内
四、综合题
20. 小华家额定功率为2000W的电热淋浴器，水箱装满30kg水后连续正常加热2100s。水的温度由20℃升高到50℃。已知，求：
(1)加热过程中水吸收的热量；
(2)此过程电热淋浴器的热效率。
【答案】(1) 3.78×106J；(2)
【解析】
【详解】解：(1)加热过程中水吸收热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(50℃-20℃)=3.78×106J
(2)电热淋浴器消耗的电能
W=Pt=2000W×2100s=4.2×106J
此过程电热淋浴器的热效率
答：(1)加热过程中水吸收的热量是3.78×106J；
(2)此过程电热淋浴器的热效率是90%。
21. 在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V．
（1）该实验的实验原理是________．
（2）图甲是小兰测量小灯泡额定功率的实物图，请你在图丁虚线框内画出对应的电路图．
（ ）
（3）闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器的________（选填“左”或“右”）端．
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示．电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时电流为________．
（5）根据上表中数据，请在图丙中画出I﹣U关系图象；
（ ）
同时小兰同学发现实验表格设计得有缺陷，缺陷是________．
【答案】 ①. P＝UI ②. ③. 右 ④. 0.4A ⑤. ⑥. 表中没有电功率一栏
【解析】
【分析】（1）该实验的实验原理是P=UI．
（2）根据实物图画出电路图，注意各元件顺序与实物图一一对应；
（3）闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器阻值最大处；
（4）根据电流表选用小量程确定分度值读数；
（5）根据描点法作图；测量小灯泡额定功率表中应有电功率一栏．
【详解】（1）该实验的实验原理是P=UI，即分别测量电压和电流，根据公式计算电功率．
（2）根据实物图画出电路图，如图所示：
（3）为了保护电路，闭合开关前，滑片P应位于滑动变阻器阻值最大处，由图知，应在右端．
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流为0.5A；
（5）根据表中数据在图中找出对应的点，用平滑的曲线连接，如图所示；
表格中，测量小灯泡额定功率表中缺少电功率一栏，是设计表格的缺陷．
22. 同学们在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验时，做了如下猜想：
猜想一：电磁铁磁性强弱与电磁铁线圈的匝数多少有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱与通过电磁铁的电流大小有关；
为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大小不同的铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁；并利用电池组、滑动变阻器、开关、一堆大头针以及长导线为实验器材进行实验。请你回答下列问题：
(1)如图所示，小明同学使用两个相同的大铁钉绕成匝数不同的电磁铁A和B，由图中的情境可知，电磁铁___________（选填“A”或“B”）的磁性强，并由此得出的实验结论是：____________；
(2)为了验证猜想二，实验时应控制电磁铁________相同，改变____________。
(3)上面的实验结束后，又有同学提出“电磁铁磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关”的猜想。请你设计出探究这一猜想的记录数据表格。（ ）
【答案】 ①. A ②. 通过电磁铁的电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性就越强 ③. 线圈的匝数 ④. 通过电磁铁的电流 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]由图中情况可知，A电磁铁吸引大头针较多，磁性强。
[2]由此得出的实验结论是当通过线圈的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性就越强。
(2)[3]要验证猜想二，就要控制除通过电磁铁的电流外的其他因素相同，所以要控制线圈的匝数相同。
[4]探究与通过电磁铁的电流大小的关系，要改变通过电磁铁的电流的大小。
(3)[5]根据题目要求设计线圈匝数和通过线圈的电流相同的情况下，改变线圈内铁芯的大小，通过观察吸引大头针的数目来判断电磁铁磁性的强弱，设计表格如下
23. 物理课上，老师拿来一个额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率约为1W），让同学们精确测出它的额定功率。除了小灯泡，老师提供的实验器材有：一个电源（电压约为3V）。一块电压表（量程：0～3V，分度值：0.1V和0～15V，分度值：0.5V），2个阻值已知的定值电阻R1＝1Ω，R2＝10Ω，一个滑动变阻器，开关、导线若干。请你合理选用器材帮助同学们设计一个实验方案，精确测出小灯泡的额定功率。要求：
（1）电压表的量程应该选 _____，定值电阻应该选 _____；
（2）在虚线框内画出你所设计的电路图_____；
（3）写出主要实验步骤及要测量的物理量_____；
（4）写出小灯泡额定功率的数学表达式_____（用已知量和测得量表示）。
【答案】 ①. 0～3V ②. R1 ③. 见解析 ④. 连接实物，先闭合开关S、S1，调节滑片使灯泡两端电压等于2.5V；②再闭合开关S、S2，且保持滑片位置不变，读出此时电压表示数U1 ⑤.
【解析】
【详解】（1）（2）[1][2][3]将灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联在电路中，电压表分别测灯泡以及灯泡和定值电阻总电压，利用串联电路特点计算灯泡正常发光时的电流，从而计算灯泡的额定功率，由此设计电路如图所示：
小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择0～3V量程；由可得，灯泡正常发光时的电阻约为
若选择R2＝10Ω的定值电阻，根据串联电路的分压原理可知
则R2两端电压大于2.5V，而电源电压约为3V，则不能完成实验。若选择R1＝1Ω的定值电阻，根据串联电路的分压原理知
即
则U1＝0.4V，灯泡与R1的总电压
因此能完成实验。
（3）[4]实验步骤：①连接实物，先闭合开关S、S1，调节滑片使灯泡两端电压等于2.5V；②再闭合开关S、S2，且保持滑片位置不变，读出此时电压表示数U1。
（4）[5]由步骤①知，灯泡正常发光；由步骤②根据串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光电流为
所以灯泡的额定功率为
24. 小资料
双刀双掷开关
如图所示的双刀双掷开关是两个单刀双掷开关并列而成，其两个刀通过一个绝缘塑料相连，共用一个手柄，一起“联动”但彼此不连通。电路符号如图。
电学实中用的电流表和电压表都是由小量程电流表G（表头）改装而成的，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同遵循欧姆定律。小量程电流表G的电阻叫做电流表内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流。有一个小量程电流表G，已知内阻为Rg，满偏电流为3mA。
（1）若它改装成一个量程为0～0.6A的电流表，要怎样连接一个多大的电阻？
（2）如果要把它改装成量程0～3V的电压表，要怎样连接一个多大的电阻？
（3）请你设计一种两用仪表，利用双刀双掷开关、R1和R2把小量程电流表G改装成大量程电流表或大量程电压表，请你在图中完成电路连接，并做简要的使用说明。（不要求计算R1和R2的电阻大小）
【答案】（1）5.03×10﹣3Rg；（2）1000Ω﹣Rg；（3）见解析
【解析】
【详解】解：（1）由并联电路的分流特点知道，小量程电流表改装成量程为0～0.6A的电流表时，应并联一个电阻R分流，当改装后的电流表满偏时，通过小量程电流表的电流为
Ig＝3mA
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，此时通过R的电流为
IR＝IA﹣Ig＝0.6×1000mA﹣3mA＝597mA
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由知道，电流表两端的电压为
UA＝IRR＝Ig×Rg
则并联电阻的阻值为
（2）由串联电路的分压特点知道，小量程电流表改装成量程0～3V的电压表时，应串联一个电阻R′分压，当改装后的电压表满偏时，通过电压表的电流为
Ig＝3mA
此时电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，串联电阻的阻值为
R′＝R串﹣Rg＝1000Ω﹣Rg
（3）利用双刀双掷开关、R1和R2把小量程电流表改装成大量程电流表（并联一个电阻）或大量程电压表（并联一个电阻），如下图
使用说明：当开关接ab时，R1与小量程电流表并联，为大量程电流表；当开关接cd时，R2与小量程电流表串联，为大量程电压表。
答：（1）若将它改装成一个量程为0～0.6A的电流表，需要并联一个5.03×10﹣3Rg的电阻；
（2）如果要把它改装成量程0～3V的电压表，需要串联一个1000Ω﹣Rg的电阻；
（3）设计的电路连接和使用说明见解答。实验次数
1
2
3
4
发光情况
熄灭
微亮
较亮
明亮
电压U（V）
0.5
1.0
2.0
2.5
电流I（A）
0.2
0.38
0.46
物理量
实验次数
线圈匝数/匝
通过线圈的电流/A
线圈内铁芯的大小
吸引大头针的数目/个
电磁铁磁性强弱
1
相同
相同
2
相同
相同
3
相同
相同
物理量
实验次数
线圈匝数/匝
通过线圈的电流/A
线圈内铁芯的大小
吸引大头针的数目/个
电磁铁磁性强弱
1
相同
相同
2
相同
相同
3
相同
相同
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