2022-2023学年山西省晋中市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年山西省晋中市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，简答题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.如图所示为某校给老师们配备的电热水壶。关于电热水壶的电功率，下列估测最符合实际的是( )
A. 1W
B. 10W
C. 100W
D. 1000W
2.杜甫在《绝句》中，用“迟日江山丽，春风花草香”描绘了春暖花开的景象。闻到“花草香”的原因是( )
A. 分子间有相互作用力B. 分子做无规则运动
C. 分子间引力大于斥力D. 分子之间没有间隙
3.如图所示是将两根导线连接起来的情境，先把导线去皮露出线芯，再把线芯拧到一起，最后用胶带绕接头处缠绕。下列材料中，通常情况下属于导体的是( )
A. 橡胶皮
B. 黑胶带
C. 塑料皮
D. 铜线芯
4.某公共场所入口处安装了电动自动门。扫码为绿码开关S1闭合；测温正常开关S2闭合；只有扫码为绿码，且测温正常时，自动门才会启动电动机打开闸门。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
5.在气候干燥的冬天，化纤外套与毛质内衣由于摩擦而紧贴在一起。对这种现象解释正确的是( )
A. 外套与内衣由于摩擦带有等量同种电荷B. 外套与内衣由于摩擦使电荷发生了转移
C. 两者紧贴的原因与验电器工作原理相同D. 外套与内衣由于摩擦，创造了新的电荷
6.创新小组利用如图所示电路，探究并联电路中电流的关系。L1与L2是两个不同规格的小灯泡，闭合开关后，通过a、b、c、d四处电流的大小关系正确的是( )
A. Ia=Ib
B. Ia=Ic
C. Ic=Id
D. Ib=Ic
7.电给我们的生活带来了极大便利，但错误用电也会带来很大危害。关于安全用电，如图所示的做法正确的是( )
A. 多个大功率用电器同时使用
B. 使用绝缘皮破损的电线
C. 发现有人触电立刻切断电源
D. 在电暖器上烘烤湿毛巾
8.2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射成功，顺利将费俊龙、邓清明和张陆3名航天员送入太空。关于火箭发射过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧过程中，比热容变大
B. 运载火箭选用的是热值较小的燃料
C. 火箭上升过程中温度越高，所含的热量越多
D. 火箭发射过程中将内能转化为机械能
9.在物理实验操作中，小伟把两灯串联，闭合开关后，发现L1亮，L2不亮。为了找出原因，他把电压表连接在如图所示电路中，发现电压表示数为0，则原因可能是( )
A. L1短路
B. L1断路
C. L2短路
D. L2断路
10.新冠肺炎疫情发生以来，测温枪因其使用简单、高效等特点，成为每个公共场所必备的工具之一(图甲)。图乙为某测温枪的工作原理图，已知该测温枪的电源电压为3V保持不变，测温范围34℃∼42℃，R2为定值电阻(阻值为10Ω)，R1为热敏电阻，其阻值随温度变化如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A. R1的阻值随温度的升高而增大
B. 电压表示数变化范围为0.5V∼1.5V
C. 当被测者体温为36℃时，电压表示数为1.0V
D. 当电压表示数为1.5V时，被测者体温正常
二、填空题：本大题共2小题，共10分。
11.如图是一款电动自行车，它可在家庭电路中直接充电，充电时将电能转化为______ 能，此时蓄电池相当于______ (选填“用电器”或“电源”)。意大利物理学家伏特把一块锌板和一块锡板浸没在盐水中，发现导线中有电流通过，从而发明了电池，为了纪念他对物理作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为______ 的单位。
12.小伟学习小组的同学探究“串联电路的电压规律”，设计了如图所示的电路。实验中，小伟先用电压表测出灯L1两端的电压。如图所示，测量L2两端的电压时，保持电压表的B连接点不动，只将电压表接A的一端改接在C点，这种接法______(选填“正确”或“错误”)，理由是______。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
13.学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，同学们发现三孔插座能够防止用电器金属外壳漏电对人带来的伤害。请你用笔画线表示导线，将三孔插座接入家庭电路中。
四、实验探究题：本大题共5小题，共33分。
14.汽车发动机冷却液通过在管道中循环来降低发动机的温度，起到保护发动机的作用。小梦为挑选效果更佳的冷却液进行了如下实验。
(1)在两个相同的试管中分别装入初温、______ 相同的甲、乙液体，同时放入同一烧杯中加热(如图所示)。
(2)多次实验后得到的数据如下表，分析可得：升高相同的温度，甲吸收的热量______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙吸收的热量。
(3)根据实验可知______ (选填“甲”或“乙”)液体冷却效果更佳。
15.小梦学习小组在“探究电流与电阻关系”的实验中，设计的电路如图甲所示。
(1)图甲的连接中有一处错误，只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。
(2)在实验中，当接入R=5Ω的电阻时，电流表示数如图乙所示，则通过电路中的电流为______ A。
(3)在某次实验中，将10Ω电阻代替5Ω电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______ V时，记下电流表的示数I。
(4)请你为实验设计一个记录数据的表格。
16.用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整。
(2)接完最后一根导线时，灯泡立即发光，其原因是______ 。
(3)图乙是根据多次实验数据绘制的U−I图象，根据图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为______ Ω，正常发光时的功率______ W。
17.如图甲所示是项目学习小组设计的自制“电热切割机”。当电路中电压一定时，他们想通过改进电热条的长度、粗细来提高切割器的切割能力。小组同学利用器材进行了实验，并记录了如下表所示的数据。
(1)分析第______ 组数据，你能得到初步结论是______ 。
(2)根据数据分析，图乙中电热条______ (选填“a”、“b”、“c”或“d”)切割能力最强。
18.小伟家有两个外形相同的小灯泡L1、L2，额定电压均为3V，额定功率模糊不清，小伟想知道两灯泡功率哪个大哪个小。请你为小伟设计一个实验，判断两灯泡额定功率的大小。
(1)实验器材：______ 。
(2)实验步骤：______ 。
(3)实验现象及结论：______ 。
五、简答题：本大题共1小题，共4分。
19.如图是某地消防部门公布的近年火灾统计情况，由统计情况可知用电火灾仍是最大的元凶，所以我们必须注意电气设备使用安全。请你用所学的物理知识解释家庭电路发生短路时，容易引起火灾的原因。
六、计算题：本大题共2小题，共13分。
20.如图所示，电阻R1=10Ω，R2=15Ω，闭合开关S后，电流表A示数为0.3A。求：
(1)电源电压。
(2)通过电阻R2的电流。
(3)通过干路的电流。
21.小伟对家中的电饭煲非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：电饭煲具有低温和高温两档加热功能；其内部加热体由两个开关和两个阻值相同的电阻组成，R1=R2=48.4Ω；开关S1闭合，低温挡工作；开关S1、S2都闭合，高温挡工作。请你结合小伟的调查研究，完成下列问题。[水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)，R1、R2的阻值不受温度影响]
(1)请在虚线框内画出电饭煲内部的电路图。
(2)电饭煲将初温为20℃的1kg水加热到100℃过程中水吸收的热量。
(3)电饭煲高温挡工作时的电功率。
七、综合题：本大题共1小题，共8分。
22.阅读短文，回答问题。
空气能热水器空气能热水器因其节能、环保，不受天气影响，成为许多采暖用户新选择。
空气能热水器，也称为“空气源热泵热水器”，其工作原理与空调器极为相似，采用少量的电能驱动压缩机运行，高压的液态工作物质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，并从空气中吸收大量的热；气态的工作物质被压缩机压缩成为高温、高压的液态，然后进入冷凝器放热而把水加热。如此不断地循环加热，可以把水加热至50℃∼65℃，用于洗澡或冬天地暖的循环液体。
在这一过程中，空气能热水器每消耗1度电产生的热量相当于电热水器消耗4度电产生的热量。从节能方面来说，空气能热水器远比电热水器省电；其次，从安全性来说，空气能热水器仅仅是将压缩升温后的热量转移到水箱中进行加热，所以水和电是完全隔离开了的，而电热水器电热棒是直接在水中加热的，很容易发生漏电事故！
(1)空气能热水器的工作原理与______ 极为相似；冷凝器中的水在加热过程中，它的内能______ (选填“增加”、“减少”或“不变”)。
(2)原来使用电热水器每月消耗电能60度，现在使用空气能热水器每月仅需消耗电能______ 度。使用空气能热水器每月节约的电能，可供15W的节能灯正常工作______ h。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：根据生活经验可知，电热水壶属于大功率用电器，功率约为1000W。
故选：D。
根据生活经验和所学的物理知识选择。
估测是一种科学的近似计算，它不仅是一种常用的解题方法和思维方法，而且是一种重要的科学研究方法，在生产和生活中也有着重要作用。
2.【答案】B
【解析】解：人们能够闻到茶香，是因为花香中含有的分子是在不断地运动的，向四周扩散，使人们闻到花香，是分子做无规则运动的结果，与分子间作用力、分子间的间隙无关。
故选：B。
分子动理论的内容：物质是由分子或原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间有相互作用的引力和斥力，分子间有间隙，结合事实进行分析判断即可。
本题难度不大，掌握分子的基本性质及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。
3.【答案】D
【解析】解：ABC.橡胶皮、黑胶带、塑料皮不容易导电，属于绝缘体，故ABC不符合题意；
D.铜线芯容易导电，属于导体，故D符合题意。
故选：D。
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
4.【答案】A
【解析】解：由题知，只有当扫码为绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当扫码不为绿码，或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，故A正确。
故选：A。
由题意可知，只有当绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联，据此进行解答。
本题考查了电路的设计，正确分析两开关的连接方式是关键。
5.【答案】B
【解析】解：在气候干燥的冬天，化纤外套与毛质内衣由于摩擦而紧贴在一起，这是摩擦起电的现象，摩擦过程中转移了电荷，使毛衣和外套带了等量的异种电荷电，异种电荷相互吸引，故ACD错误，B正确。
故选：B。
摩擦起电的实质是电荷发生了转移，验电器工作原理同种电荷相互排斥。
本题考查了摩擦起电的现象，属于基础题。
6.【答案】C
【解析】解：根据电路图可知，两灯并联，Ic、Id为干路电流，Ib、Ia是两条支路的电流；
AB、根据干路电流等于各支路电流之和可得：Ic=Id=Ib+Ia；故AB错误；
C、由于c、d点都在干路上，所以：Ic=Id，故C正确；
D、由于两个小灯泡是不同的规格，根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可得：Ib≠Ic；故D错误。
故选：C。
根据电路图可知，两灯并联，Ic、Id为干路电流，Ib、Ia是两条支路的电流，根据并联电路的电流特点和欧姆定律即可确定三个电流的关系。
本题考查并联电路电流的规律，关键明确电路的连接方式以及各点所在的位置。关键是掌握并联电路的电压特点，注意两个小灯泡是不同的规格。
7.【答案】C
【解析】解：A、多个大功率用电器使用同一插座，通过插座的电流过大而引起火灾，故A错误；
B、使用绝缘皮破损的电线容易漏电和触电，故B错误；
C、发现有人触电立刻切断电源，故C正确；
D、在电暖器上烘烤湿毛巾，易发生触电，故D错误；
故选：C。
(1)使用绝缘皮破损的电线容易漏电和触电；
(2)安全用电原则：不靠近高压带电体，不接触低压带电体；
(3)用电器功率过大会引起火灾；
(4)发现有人触电立刻切断电源；
本题考查了安全用电原则、触电的预防和处理，属于基础题。
8.【答案】D
【解析】解：A、比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量等无关，故燃料燃烧过程中，比热容不变，故A错误；
B、火箭飞行过程中，需要通过燃烧燃料获取大量的内能来转化为机械能，由Q放=mq可知，在燃料质量一定时，燃料的热值越大，放出的热量越多，故火箭选用的是热值大的燃料，故B错误；
C、热量是个过程量，描述热量的术语只能用”吸收”或“放出“，不能用“含有”，故C错误；
D、火箭发射升空时，发动机内燃烧燃料，将燃烧后的内能转化为火箭的机械能，故D正确。
故选：D。
(1)比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量等无关；
(2)火箭飞行过程中，需要通过燃烧燃料获取大量的内能来转化为机械能，由Q放=mq可知，在燃料质量一定时，燃料的热值越大，放出的热量越多；
(3)热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；
(4)火箭是利用内能来做功的机器，工作时将内能转化为机械能。
此题以火箭发射为材料，考查了比热容、热值的特性以及热机等知识点，体现了物理关注社会热点的特点。
9.【答案】C
【解析】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量的是灯泡L2两端的电压；闭合开关后，发现L1亮，说明电路是通路，电路出现了短路现象，电压表示数为0，说明与电压表并联部分电阻为0，所以故障是灯泡L2短路。
故选：C。
由图可知，该电路为串联电路，电压表测量的是灯泡L2两端的电压；其中一个灯泡发光，则电路中有电流，根据电压表示数分析故障原因。
使用电压表检验电路故障时，将电压表与某一用电器并联：
(1)当电压表示数为电源电压时故障原因有两种可能：①与电压表并联的用电器断路；②与电压表串联的所有用电器都短路。
(2)当电压表示数为零时故障原因有两种可能：①与电压表并联的用电器短路；②与电压表串联的其它元件有断路。
10.【答案】B
【解析】解：A、由乙图知，R1的阻值随温度的升高而减小，故A错误；
B、由电路图可知，定值电阻R2与热敏电阻R1串联，电压表测定值电阻R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当被测者体温34℃时，热敏电阻R1=50Ω，
根据串联电阻特点可知，此时电路的总电阻R总=R1+R2=50Ω+10Ω=60Ω；
电路中的电流I=U总R总=3V60Ω=0.05A，
电压表的示数U2=IR2=0.05A×10Ω=0.5V；
当被测者体温42℃时，热敏电阻R′1=10Ω，
根据串联电阻特点可知，此时电路的总电阻R总′=R1′+R2=10Ω+10Ω=20Ω；
电路中的电流I′=U总R总′=3V20Ω=0.15A，
电压表的示数U′2=I′R2=0.15A×10Ω=1.5V；
综上可知，电压表示数变化范围为0.5V∼1.5V，故B正确；
C、当被测者体温为36℃时，热敏电阻R′′1=30Ω，
根据串联电阻特点可知，此时电路的总电阻R ′ ′总=R ′ ′1+R2=30Ω+10Ω=40Ω；
I′=U总R总″=3V40Ω=0.075A，
此时电压表的示数U′′2=I′R2=0.075A×10Ω=0.75V，故C错误；
D、由(2)可知，当电压表示数为1.5V时，被测者体温42℃，处于发热状态，故D错误；
故选：B。
(1)由图像分析R1的阻值随温度的变化；
(2)由电路图可知，定值电阻R2与热敏电阻R1串联，电压表测定值电阻R2两端的电压，电流表测电路中的电流。根据测温范围34℃∼42℃确定，热敏电阻R1的电阻，分别根据串联电路特点和欧姆定律计算电路中的电流，利用U=IR计算定值电阻R2的电压范围；
(3)根据图像确定热敏电阻R1的电阻，根据串联电路特点和欧姆定律计算电路中的电流，利用U=IR计算定值电阻R2的电压；
(4)当电压表示数为1.5V时，根据前面的计算结果可在被测者的体温大小。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律，关键是从图像获得有用的信息。
11.【答案】化学 用电器 电压
【解析】解：(1)充电时蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来；
(2)意大利物理学家伏特发明了电池，为了纪念他，人们将他的名字命名为电压的单位。
故答案为：化学；用电器；电压。
(1)蓄电池对外供电时相当于电源，蓄电池充电时相当于用电器；
(2)意大利物理学家伏特发明了电池。
本题考查了蓄电池不同状态下的作用，以及对物理学史的了解，属基础题，难度不大。
12.【答案】不正确 电压表的正、负接线柱接反了
【解析】解：
用电压表测灯L1两端的电压，电压表的使用方法正确，电流是从B点流入电压表；而只将电压表接A的一端改接C，则电流是从C点流入电压表的，即电压表的正负接线柱就接反了，不符合电压表的正确使用方法。
故答案为：不正确；电压表的正、负接线柱接反了。
根据电流应该从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出的原则进行分析即可。
知道电压表的正确使用方法，注意电流从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出。
13.【答案】解：由图可知，最下面为零线，连接三孔插座时，上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，如图所示：

【解析】三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
本题考查了家庭电路中三孔插座的接法，属于基础题目。
14.【答案】质量 小于 乙
【解析】解：(1)根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，在两个相同的试管中分别装入初温、质量相同的甲、乙液体，同时放入同一烧杯中加热；
(2)分析表中数据可知，从18℃升高到29℃，甲、乙的加热时间分别为2分钟和5分钟，由转换法，甲吸收的热量小于乙吸收的热量；
(3)因升高相同的温度，乙吸热多，根据比较吸热能力的方法，乙的吸热能力强，乙的比热容大，根据Q=cmΔt可知，在质量和升高的温度相同时，B吸热多，故乙液体冷却效果更佳。
故答案为：(1)质量；(2)小于；(3)乙。
(1)我们使用同一热源加热，通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
(2)根据表中数据，比较从18℃升高到29℃甲、乙的加热时间，由转换法回答；
(3)根据比较吸热能力的方法，确定哪种物质的吸热能力强，根据Q=cmΔt分析回答。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
15.【答案】0.31.5
【解析】解：(1)在“伏安法”测电阻的实验中，电压表应并联在待测电阻两端，如下图所示：
；
(2)由图甲知，电流表的量程是0∼0.6A，由图乙知，电流表的分度值是0.02A，电流表示数为0.3A；电压表两端的电压为：U=IR=0.3A×5Ω=1.5V；
(3)本实验“探究电流与电阻关系”，更换电阻进行实验应保证电阻两端的电压不变，将10Ω电阻代替5Ω电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为1.5V时，记下电流表的示数I；
(4)设计记录数据的表格如下：
故答案为：(1)见解析；(2)0.3；(3)1.5；(4)见解析。
(1)在“伏安法”测电阻的实验中，电压表应并联在待测电阻两端；
(2)看清电流表的量程和分度值，即可读出电流表示数；并根据求出U=IR电阻两端的电压；
(3)本实验“探究电流与电阻关系”，更换电阻进行实验应保证电阻两端的电压不变；
(4)根据实验的要求设计记录数据的表格。
本题“伏安法”测电阻的实验，考查了电路连接和故障判断、电流表读数、电压的计算以及设计记录实验数据表格等知识。
16.【答案】连接电路时没有断开开关 100.625
【解析】解：(1)滑动变阻器采用一上一下的接法，如图所示：
；
(2)连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明连接电路时，没有断开开关；
(3)由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.3A，小灯泡正常发光时的电阻R=UI=Ω；小灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
故答案为：(1)见解析图；(2)连接电路时没有断开开关；(3)10；0.625。
(1)滑动变阻器采用一上一下的接法；
(2)连接实物电路时，开关要断开，滑动变阻器滑片要移到阻值最大位置处；
(3)从图象上找到额定电压对应的点，读出对应的电流，利用R=UI计算小灯泡正常发光时的电阻和利用P=UI计算额定功率。
本题通过测量电功率的实验考查实物电路的连接、电路故障的判断、电压表的读数额定功率的计算。
17.【答案】1、3、4 当电源电压一定时，接入电路的电热条长度越短，电热条的越粗，电热丝的切割能力越强 b
【解析】解：(1)本实验探究电热丝的切割能力与什么因素有关，故应控制泡沫板的材质相同；
探究电热条的切割能力需要对比电热条在一定时间内切断泡沫页数的多少，故本实验是通过是通过20s切断泡沫的页数体现出电热条切割能力的；
在电源电压一定时，要想使“电热条切割机”的切割能力强，根据控制变量法，应控制电源电压相同，电热条接入电路的长度、电热条的粗细不同，根据实验数据，满足以上要求的实验只有1、3、4三组，根据这三组数据可以看出，当电源电压一定时，接入电路的电热条长度越短，电热条的越粗，电热丝的切割能力越强；
(2)根据(1)数据分析可知，图乙中电热条b切割能力最强。
故答案为：(1)1、3、4；当电源电压一定时，接入电路的电热条长度越短，电热条的越粗，电热丝的切割能力越强；(2)b。
根据控制变量法进行回答；
探究电热丝的切割能力需要对比电热条在一定时间内切断泡沫页数的多少；
在电源电压一定时，要想使“电热丝切割机”的切割能力强，因此需要让其它因素不同。
本题探究电热丝的切割能力与什么因素有关，主要用到了控制变量的方法，在运用时，应先明确一共有几个变量存在，再确定每次要研究的量是哪一个，须控制的量有哪些，以保证实验结论的可靠性。
18.【答案】三节干电池、开关、滑动变阻器、电压表、两个电流表、两个小灯座、导线若干 ①将小灯泡L1、L2并联接入电路，电流表A1测L1所在支路的电流，电流表A2测L2所在支路的电流，电压表与小灯泡L1、L2并联，开关、滑动变阻器连入电路干路；
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V；
③观察两个电流表示数，做好记录后，断开开关 两个电流表示数不同，示数较大的电流表所在支路的灯泡额定功率较大
【解析】解：(1)实验器材：三节干电池、开关、滑动变阻器、电压表、两个电流表、两个小灯座、导线若干。
(2)实验步骤：①将小灯泡L1、L2并联接入电路，电流表A1测L1所在支路的电流，电流表A2测L2所在支路的电流，电压表与小灯泡L1、L2并联，开关、滑动变阻器连入电路干路；
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V；
③观察两个电流表示数，做好记录后，断开开关。
(3)实验现象及结论：两个电流表示数不同，示数较大的电流表所在支路的灯泡额定功率较大。
用电器在额定电压下正常工作时的功率叫做额定功率，据此设计实验。
此题考查了额定功率的概念、额定功率大小的比较，需对电学知识掌握熟练，方能正确解答此题。
19.【答案】答：因为短路时，火线与零线直接接触，电路中只有导线，导线的电阻很小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流非常大；根据Q=I2Rt可知，在电阻和通电时间一定时，导线上的电流越大，产生的电热越多，使得导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。
【解析】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，根据焦耳定律分析很容易造成火灾”的原因。
本题考查欧姆定律和焦耳定律的灵活运用，属于基础题。
20.【答案】解：由电路图可知，两电阻并联，电流表A测R1支路的电流。
(1)因为并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得，电源的电压：
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V；
(2)通过电阻R2的电流：
I2=UR2=3V15Ω=0.2A；
(3)因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，
所以通过干路的电流：I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A。
答：(1)电源电压为3V；
(2)通过电阻R2的电流为0.2A；
(3)通过干路的电流为0.5A。
【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表A测R1支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
(2)根据欧姆定律求出通过电阻R2的电流。
(3)利用并联电路的电流关系求得干路电流。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目。
21.【答案】解：(1)由题意可知，开关S1闭合，低温挡工作；开关S1、S2都闭合，高温挡工作；
由P=UI=U2R可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，因此低温挡工作电路中的电阻最大，高温挡工作时，电路中的电阻最小，
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以，当两电阻串联时，开关S1闭合，两电阻串联，开关S1、S2都闭合，R2被短路，电路为R1的简单电路，如图甲所示：
当两电阻并联时，开关S1闭合，电路为R1的简单电路，开关S1、S2都闭合，两电阻并联，如图乙所示：
；
(2)水吸收的热量：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J；
(3)当选用图甲电路时，开关S1、S2都闭合，R2被短路，电路为R1的简单电路，电路中的电阻最小，由P=UI=U2R可知，此时电饭煲的电功率最大，为高温挡，
则电饭煲高温挡工作时的电功率：P=U 2R1=(220V)248.4Ω=1000W；
当选用图乙电路时，开关S1、S2都闭合，两电阻并联，电路中的电阻最小，由P=UI=U2R可知，此时电饭煲的电功率最大，为高温挡，
则电饭煲高温挡工作时的电功率：P′=P1+P2=U 2R1+U 2R2=(220V)248.4Ω+(220V)248.4Ω=2000W。
答：(1)见解答图；
(2)水吸收的热量为3.36×105J；
(3)当选用图甲电路时，电饭煲高温挡工作时的电功率为1000W；
当选用图乙电路时，电饭煲高温挡工作时的电功率为2000W。
【解析】(1)由P=UI=U2R可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，结合串并联电路电阻规律和P=UI=U2R设计电路图；
(2)根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量；
(3)根据P=UI=U2R求出电饭煲高温挡工作时的电功率。
本题考查串并联电路的特点、电路设计、热量公式和电功率公式的应用，难度不大。
22.【答案】空调器 增加 15 3000
【解析】解：(1)根据材料内容可知，空气能热水器的工作原理与空调器极为相似；
冷凝器中的水在加热过程中，水吸收热量，内能增加，温度升高；
(2)根据材料内容可知，空气能热水器每消耗1度电产生的热量相当于电热水器消耗4度电产生的热量，
所以原来使用电热水器每月消耗电能60度，现在使用空气能热水器每月仅需消耗电能15度；
使用空气能热水器每月节约的电能：ΔW=W1−W2=60度−15度=45度=45kW⋅h，
由P=Wt可知，节能灯正常工作时间：t=ΔWP=45kW⋅h15×10−3kW=3000h。
故答案为：(1)空调器；增加；(2)15；3000。
(1)根据材料内容分析解答；水吸收热量，内能增加，温度升高；
(2)空气能热水器每消耗1度电产生的热量相当于电热水器消耗4度电产生的热量。电热水器每月消耗的电能减去空气能热水器每月消耗的电能能即为节约的电能，利用P=Wt求出节能灯正常工作时间。
本题通过材料内容考查空气能热水器的原理、内能的改变以及电功公式的应用，能从材料内容中获取信息是解题的关键。加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
甲
18
22
29
37
45
52
乙
18
19
21
23
25
29
实验次数
电热条的长度/cm
电热条的粗细/mm2
20s切断泡沫的张数
1
15
0.5
10
2
15
1.0
12
3
15
1.5
15
4
20
0.5
8
5
30
0.5
5