重庆市第十一中学教育集团2025—2026学年九年级上册12月月考物理试题【附答案】

这是一份重庆市第十一中学教育集团2025—2026学年九年级上册12月月考物理试题【附答案】，共23页。试卷主要包含了选择题，填空，实验探究题，讨论计算题等内容，欢迎下载使用。
（全卷共四个大题满分80分与化学共用120分钟）
注意：全卷中，，水的比热容是：
一、选择题（共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。）
1. 下面是小文同学学习了电学知识后，记录的笔记，其中不正确的是（ ）
A. 我国家庭用电的电压为220V
B. 人体的安全电压是
C. 教室里使用的日光灯电功率约为40W
D. 教室里一台空调功率约为
【答案】B
【解析】
【详解】A．不同电源提供的电压不同，我国家庭用电的电压为220V，故A正确，不符合题意；
B．人体的安全电压是不高于36V，故B错误，符合题意；
C．教室里一盏日光灯正常工作电流约为0.18A，电功率大是P=UI=220V×0.18A=39.6W
与40W接近，故C正确，不符合题意；
D．空调为大功率用电器，教室里一台空调功率约为2200W，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 小德的如下操作不符合安全用电规则的是（ ）
A. 做清洁时，用湿抹布擦拭未断电的插座
B. 更换灯泡时，先切断电源
C. 使用测电笔时，手接触笔尾的金属体
D. 手机充满电后，及时拔掉充电器
【答案】A
【解析】
【详解】A．生活中的水是导体，不能用湿抹布擦拭未断电的插座，以免触电，故A符合题意；
B．更换灯泡时，要先切断电源，然后再换新灯泡，否则容易发生触电事故，故B不符合题意；
C．使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，故C不符合题意。
D．将手机充电器长期插在电源插座上可能会使充电器因发热而引起火灾，所以充满电后应该及时拔掉充电器，故D不符合题意；
故选A。
3. 下列关于电学知识的描述，其中正确的是（ ）
A. 只有正电荷定向移动，才能形成电流
B. 验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
C. 电路中只要有了电流，就一定有电压
D. 根据欧姆定律的变形公式可知，电阻跟电压成正比，跟电流成反比
【答案】C
【解析】
【详解】A．自由电荷的定向移动形成电流，正电荷、负电荷的定向移动都可以形成电流，故A错误；
B．验电器的原理：同种电荷相互排斥，故B错误；
C．因为电压是形成电流的原因，所以电路中只要有了电流，就一定有电压，故C正确；
D．导体的电阻取决于导体本身的材料、长度、横截面积、以及温度，与导体两端的电压无关，与导体中的电流无关，可以利用公式计算一个导体电阻的大小，但导体的电阻不随电压或电流的变化而变化，故D错误；
故选C。
4. 小文和小德在探究“导体的电流与导体两端电压的关系”实验中，根据实验数据得到了如图所示的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 电阻的电阻值是变化的
B. 的电阻值大于的电阻值
C. 将和并联在3V的电压下，干路电流为0.6A
D. 将和串联在8V的电压下，电路中电流为0.4A
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知，R1图像为过原点的直线，所以R1的阻值是不变的，故A错误；
B．任意取电流相同时，如当时，，，由可知，电流相同时，电压大的电阻，其阻值大，所以R2的电阻值大于R1的电阻值，故B错误；
C．当R1和R2并联在3V的电压下时，由图像可知，R1的电流为0.6A，R2的电流为0.2A，所以干路电流为R1和R2的电流之和为0.8A，故C错误；
D．由图像可知，有且仅有当电流为0.4A时，R1的电压为2V，R2的电压为6V，当R1和R2串联时，电源电压，所以将R1和R2串联在8V的电压下，电路中电流为0.4A，故D正确。
故选D。
5. 如图所示是一种代步工具电动平衡车，它依靠电力驱动低碳环保。当电源开关闭合时指示灯亮起，平衡车处于待机状态，再当人站在平衡车上时开关自动闭合，电动机才能启动，开始运动；断开时，人站在平衡车上，电动机也不能启动。如图所示的电路设计中符合上述要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．由电路图可知，电动机和灯泡L并联，开关S1在干路中，开关S2和电动机在一条支路，当闭合开关S1，指示灯亮起，电动机不工作，当人站在平衡车上时开关自动闭合，电动机工作，断开时，人站在平衡车上，电动机也不能启动，故A符合题意；
B．由电路图可知，电动机和灯泡L并联，开关S1在干路中，开关S2和灯泡在一条支路，当闭合开关S1，电动机工作，再闭合开关S2，灯泡才能发光，故B不符合题意；
C．由电路图可知，电动机和灯泡L并联，开关S1和灯泡在一条支路，开关S2和电动机在另一条支路，当闭合开关S1，指示灯亮起，当闭合开关S2，电动机工作，断开时，人站在平衡车上，电动机能启动，故C不符合题意；
D．由电路图可知，当闭合开关S1，灯泡被短路，电动机工作，当闭合开关S2，电动机被短路，灯泡发光，两个开关都闭合，电源被短路，故D不符合题意。
故选A。
6. 如图所示的电路中，灯泡和的电阻（忽略温度对灯丝电阻的影响）之比是，下列说法正确的是（ ）
A. 若甲为电压表，乙、丙都为电流表，则乙、丙两表的示数之比为
B. 若甲为电压表，乙、丙都为电流表，则和相同时间内消耗电能之比为
C. 若甲为电流表，乙、丙都为电压表，则乙、丙两表的示数之比为
D. 若甲为电流表，乙、丙都为电压表，则和的电功率之比为
【答案】A
【解析】
【详解】A．若甲为电压表，乙、丙都为电流表，此时与并联，乙电流表测干路电流，丙电流表测的电流；并联电路中，电流与电阻成反比，则（为的电流，为的电流）
干路电流
电表乙与丙示数比为，故A正确。
B．若甲为电压表，乙、丙都为电流表，此时与并联，乙电流表测干路电流，丙电流表测的电流。电能关系：并联电路中，根据公式得，电能与电阻成反比，
即，故B错误。
C．若甲为电流表，乙、丙都为电压表，此时与串联，乙电压表测的电压，丙电压表测电源电压。串联电路中，电压与电阻成正比，则（为的电压，为的电压）
则
电源电压
则电表乙丙的示数比为，故C错误。
D．若甲为电流表，乙、丙都为电压表，此时与串联，乙电压表测的电压，丙电压表测电源电压。串联电路中，功率与电阻成正比，则
即和的电功率之比为，故D错误。
故选A。
7. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关，滑片向左移动，电流表的示数变大，电压表的示数变大
B. 闭合开关，滑片向左移动，电压表示数和电流表的示数之比变大
C. 闭合开关、、，滑片向左移动，电压表示数变小，电流表示数不变
D. 若滑片始终保持在中点不动，先只闭合开关，再闭合开关、、，电压表示数变大，电流表的示数变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．闭合开关，小灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。滑片向左移动，R的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据可知，电源电压不变，总电阻减小，电路电流变大，小灯泡两端电压变大。根据串联电路的分压规律可知，R两端的电压减小。所以电流表的示数变大，电压表的示数变小；根据可知，电压表示数和电流表的示数之比与滑动变阻器R的阻值相等，因此其比值变小。故AB错误；
C．闭合开关、、，R0与滑动变阻器R并联，小灯泡短路，电压表测R两端电压，电流表测干路电流，电流表测通过R0的电流。根据并联电路的电压特点可知，滑片向左移动时，电源电压不变，则电压表示数不变；由可知，R0两端电压不变，R0阻值不变，所以通过R0的电流不变，即电流表示数不变，故C错误；
D．若滑片始终保持在中点不动，先只闭合开关，小灯泡L和滑动变阻器R串联，根据串联电路中的分压规律可知，此时R两端的电压，电路电流；再闭合开关、、，R0与滑动变阻器R并联，小灯泡短路，电流表测干路电流，根据并联电路的电压关系可得，，所以R两端的电压变大，即电压表V示数变大；此时干路电流，所以电流表的示数变大，故D正确。
故选D。
8. 如图所示电路，电源两端电压保持不变。电阻，滑动变阻器铭牌上标有“ 1A”的字样，电流表的量程为0∼0.6A，两块电压表的量程均为0∼3V。在保证电路各元件安全的条件下，调节滑动变阻器的滑片，使电压表和电压表的示数范围均为。则下列判断中正确的是（ ）
A. 电源两端电压U为6V
B. 滑动变阻器的阻值取值范围为
C. 电流表A的示数范围为0.15A~0.6A
D. 电路消耗电功率的范围为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路电流，由于电压表V1和电压表V2的示数范围均为1.5V～3V，由串联分压可知，当R2阻值最小值时，R2两端电压最小，此时R1两端电压达到最大值为，根据串联电路的电压关系得，电源电压
故A错误；
B．当R1两端电压为，R2两端电压为时，此时电路中的电流最大为
则滑动变阻器最小电阻
当R1两端电压为，R2两端电压为时，此时电路中的电流最小为
则滑动变阻器最大电阻
所以滑动变阻器的阻值取值范围为，故B正确；
C．电流表测电路电流，电路中的电流最大为，电路中的电流最小为，所以电流表A的示数范围为0.15A~0.3A，故C错误；
D．当电路中的电流为时，电路消耗电功率为
当电路中的电流为时，电路消耗电功率为
所以电路消耗电功率的范围为，故D错误。
故选B。
二、填空、作图题（本题共6个小题，每空1分，第14题作图2分，共12分）
9. 德国物理学家______通过大量的实验探究，得出了通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比的结论，为了纪念他，人们用他的名字命名了______（填物理量）的单位。
【答案】 ①. 欧姆 ②. 电阻
【解析】
【详解】[1]德国物理学家欧姆通过大量的实验，探究通过导体的电流与导体的电阻以及导体两端电压之间的关系，最后得出了通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比的结论，这就是著名的欧姆定律。
[2]很多物理量的单位是以物理学家的名字命名的，为了纪念欧姆，人们用他的名字命名了电阻的单位。
10. 如图是小张在重庆科技馆看到的“怒发冲冠”静电游戏，这是因为人接触静电球时，人体是_________（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）才会发生这种现象。在生产、生活中安全用电的基本原则是：不接触低压带电体，不_________高压带电体。所以以上静电游戏在没有特别防护措施的保护下不要随便尝试。
【答案】 ①. 导体 ②. 靠近
【解析】
【详解】[1][2]人体容易导电，属于导体。在生产、生活中安全用电的基本原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
11. 小德观察家中的电能表如图所示，其示数为___________。当关闭家中其他所有用电器，仅接通一台电热水器时，观察到电能表转盘内转90转，则该电热水器本次使用的电功率为___________W。
【答案】 ①. 226.3 ②. 3600
【解析】
【详解】[1]电能表的最后一位数是小数，图中电能表的示数为226.3kW·h。
[2]当关闭家中其他所有用电器，仅接通一台电热水器时，观察到电能表转盘内转90转，则该电热水器本次使用的电能为
电功率为
12. 一个标有“；”的小灯泡和一个标有“；”的定值电阻的图像如图所示。若将该小灯泡和定值电阻并联在的电路中，则电路的总电功率为___________W；若将该小灯泡和定值电阻串联在电源电压可调的电路中，在电路安全的前提下，通电10s小灯泡消耗的最大电能为___________J。
【答案】 ①. 2.4 ②. 15
【解析】
【详解】[1]当电源电压为3V时，二者并联，由图可知，通过灯泡的电流为0.5A，通过电阻的电流为0.3A；则总电流为
此时总功率为
[2]由题可知，灯泡的额定电流为
根据串联电路电流处处相等的特点，当把它们串联时，通过的电流相等，所以最大电流应等于额定电流较小的电流，电阻的额定电流为0.5A，所以最大电流就等于0.5A，由图示可知，当电流为0.5A时，灯泡两端的电压为3V，则通电10s小灯泡消耗的最大电能为
13. 如图所示的电路中，电源电压可调，灯上标有“24V，6W”的字样，的阻值为，滑动变阻器上标有“，2A”的字样，两表的量程分别是和。闭合、、，调节电源电压使灯正常发光，接着保持电源电压不变，断开、，保证电路安全前提下，移动滑片，则电路中的最大功率为___________。当只闭合开关时，移动滑片，保证电路安全前提下，若至少有一个电表示数不低于量程的，则电源可调的最高电压与最低电压的差值为___________V。
【答案】 ①. 24 ②. 21.5
【解析】
【详解】 [1]闭合S1、S2、S3时，灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，由于灯泡正常发光，则根据灯泡的额定电压可知电源电压为24V。如图可知只闭合S2时R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端电压。根据变阻器的参数可知，电路允许的最大电流为2A，根据分析可知当电流表示数为2A时，R1的功率最大，R1的最大功率
[2]R2的最大电压为电压表的最大量程，如果此时电路中电流达到最大，对应的电源电压最大。此时滑动变阻器接入电路的阻值为
电源最大电压为
当变阻器接入阻值最大，电压表示数为量程的时，
电源电压最小，此时电流为
此时R1两端的电压为
电源最低电压
所以电源可调的最高电压与最低电压的差值为
14. 请你按照安全用电的要求，将图中的电灯和开关，三孔插座接入电路中．

【答案】
【解析】
【详解】家庭电路中，开关要安装在灯泡与火线之间，三孔插座要按照左零右火上接地的原则，作图如下：
三、实验探究题（15题6分，16题8分，17题8分，共22分）
15. 某小组同学利用如图所示的电路“探究影响导体电阻大小的因素”的实验，分别将a、b、c、三段导体接入电路：
（1）连接电路时，开关应该处于_________状态；
（2）实验中通过观察_________来间接比较导体电阻大小，这种研究方法叫_________；
（3）将导体a、b分别接入电路，是为了探电阻大小跟导体的_________关系；若将a导体对折，它的电阻会_________（选填：“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）根据所给器材，该小组同学_________（选填：“能”或“不能”）探究电阻大小跟导体长度的关系。
【答案】 ①. 断开 ②. 电流的示数 ③. 转换法 ④. 材料 ⑤. 变小 ⑥. 能
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时，开关应该处于断开状态。
（2）[2][3]在该实验中，电阻的大小是通过观察电流表的示数大小来体现的，电流越小说明电阻越大，这种方法是转换法。
（3）[4]由表中数据可知，将a、b两根导体接入电路，a、b导体的长度、横截面积均相同，而材料不同，电流表的示数不同，可初步探究出的结论是导体的电阻与材料有关。
[5]将a导体对折，它的横截面积增大，长度变短，所以总电阻会变小。
（5）[6]要探究电阻与长度关系，控制材料和横截面积不变，改变接入长度，选择一个电阻丝，改变接入的长度即可探究，图中器材能够完成。
16. 小文同学用如图甲所示器材测量小灯泡的电功率：已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为。
（1）本实验的测量原理是：___________；
（2）闭合开关，小文发现小灯泡没有发光，但电流表和电压表有示数，接下来应进行的操作是___________（填选项前的字母）
A. 更换小灯泡
B. 检查开关是否闭合
C. 移动滑动变阻器滑片
D. 检查电压表是否断路
（3）当电压表示数为时，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________（选填“”或“B”）端移动，眼睛注视___________表，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.2A，则小灯泡的额定功率是___________；
（4）小文记录了不同电压下的三组数据，并将这三组数据计算出的电功率相加取平均值，得到小灯泡的额定电功率；你认为她的数据处理过程是___________（选填“正确”、“错误”）的，请说明原因：___________；
（5）小德同学只把实验电路中的灯泡换成了另一只小灯泡，来测量小灯泡的电功率；小灯泡的关系图像如图乙所示，当小灯泡的实际电压是额定电压一半时，它的电功率为：当小灯泡的实际电流是额定电流一半时，它的电功率为，则___________（选填“”、“>”或“=”）。
【答案】（1） （2）C
（3） ①. B ②. 电压 ③. 0.76
（4） ①. 错误 ②. 不同电压下灯泡的实际功率不同，求灯泡电功率的平均值没有意义
（5）>
【解析】
【小问1详解】
实验时，用电压表测量出灯的电压，用电流表测出通过灯的电流，根据得出灯的电功率，所以该实验的实验原理公式是。
小问2详解】
闭合开关，电流表和电压表有示数，说明电路为通路。小灯泡有电流通过但没有发光，说明小灯泡的实际功率太小，电路的电流过小，滑动变阻器连入的电阻过大，故接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【小问3详解】
[1][2]当电压表示数为3.5V时，小于灯泡的额定电压3.8V，要测量小灯泡正常发光时的电功率，应增大灯泡的电压到3.8V。根据串联电路电压的规律，要增大灯泡的电压，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理，应将滑动变阻器的滑片向阻值小的方向即B端移动，眼睛要注视着电压表，直到电压表的示数达到3.8V。
[3]灯泡正常发光时，电压为3.8V，此时电流表的示数为0.2A。根据原理公式可算出小灯泡的额定功率是
【小问4详解】
[1][2]由于不同电压下，小灯泡的功率不同，灯泡的实际功率随实际电压增大而增大，所以将三组数据计算出的电功率相加取平均值，得到小灯泡的额定电功率是错误的，而求出灯泡电功率的平均值也没有意义。
【小问5详解】
由图像可知，通过小灯泡的电流随其两端电压增大而增大，且图像向电压轴弯曲；当小灯泡的实际电压是额定电压一半时，通过它的电流大于其额定电流的一半，当小灯泡的实际电流是额定电流一半时，它两端的实际电压小于其额定电压的一半，由可知，。
17. 小文同学利用如图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验。实验器材：电源电压恒为4.5V，电流表、电压表各一只，一个开关，六个定值电阻（阻值分别为、、、、、），一个规格为“，”的滑动变阻器，导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变小；
（2）在“探究电流与电压的关系”时，小文根据实验所测得的数据，描绘成的-图像如图丙所示。由图像可得出此实验的结论为：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与这段导体两端的电压成___________比；同时由图像可知___________（选填“>”、“”或“=”）；
（3）在做“探究电流与电阻的关系”的实验时，每次更换定值电阻后，都要调节滑动变阻器的阻值，使___________（选填“电流表”或“电压表”）的示数保持不变；
（4）五组实验测得的数据如下表所示（未按实际实验顺序排列），小文同学发现阻值为___________这组实验数据是错误的，经回忆是前一次实验完成后一直未移动滑动变阻器的滑片，便直接记录了电流表的读数。那么，在这组实验的前一次实验中，小文同学用的是阻值为___________的定值电阻；
（5）小文同学将定值电阻接入电路，发现无论怎样移动滑片电压表的示数都无法达到，为了重新将6个定值电阻接入电路完成探究“探究电流与电阻的关系”的实验，她想到了两个方案，方案一：保持电压表示数仍为，更换一个阻值更大的滑动变阻器，其最大阻值至少为___________。方案二：保持电路结构不变，仅将电源更换成一个电压能随时连续调节的电源，在完成以上六组实验的过程中，这个可调电源电压能够调到的最大值为___________V。
【答案】（1） （2） ①. 正比 ②.
（3）电压表 （4） ①. 25 ②. 10
（5） ①. 15 ②. 4
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器没有接入电路，连接滑动变阻器选择接线柱，要求“一上一下”，已经连接了上接线柱，需要再连接一个下接线柱。要求滑动变阻器滑片向右移动，电流表示数变小，就是滑片向右移动，变阻器连入电路的阻值变大，所以应该选择变阻器左下接线柱。在变阻器左下接线柱A到开关右端之间连接导线，如图所示：
【小问2详解】
[1] 从图像可以看出，无论对于哪个导体来说，它两端电压越大，通过它的电流越大。并且I−U图像都是过原点的直线，于是可以得出结论，电阻一定通过导体的电流与这段导体两端电压成正比。
[2] 从图像上可以看出，对于a、b这两个导体，当它们两端的电压相同时，通过导体a的电流更大，根据欧姆定律可知，导体a的电阻较小，所以
【小问3详解】
要探究电流与电阻的关系，应该控制定值电阻两端电压一定，所以每次更换定值电阻后都要调节滑片，使电压表的示数保持不变。
【小问4详解】
[1]由表格数据可知，前4次，定值电阻两端的电压都为
当定值电阻的为25Ω时，定值电阻两端电压为
因此阻值为25Ω的定值电阻的数据是错误的。
[2]当定值电阻为25Ω时，电路中电流为0.15A，电路中总电阻为
滑动变阻器接入电路的阻值为
因实验中要保持定值电阻两端的电压为3V不变，则上一组实验中，滑动变阻器承担的电压为
上一组实验中电路中电流为
由表格数据可知，上一组使用的是10Ω的电阻。
【小问5详解】
[1] 将第6个定制电阻接入电路，完成探究电流与电阻关系的实验，定值电阻两端需要调为3V，则滑动变阻器两端的电压等于
根据串联电路分压原理，此时变阻器连入的阻值应该等于定值电阻阻值的一半，所以此时滑动变阻器连入的阻值应该等于
所以，更换的滑动变阻器，其最大阻值至少为.
[2] 如果用第6个定值电阻完成实验，电压表示数调为3V，此时电路中的电流为
当变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压为
这种情况下电源电压最大为
四、讨论计算题（本题共3个小题，第18题6分，第19题8分，第20题8分，共22分）
18. 如图所示电路中，电阻。开关闭合后，电流表、的示数分别为0.5A和0.3A。求：
（1）电源电压。
（2）通电，电阻消耗的电能。
【答案】（1）6V （2）12J
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知，电阻R₁和R₂并联。电流表A₁测量干路总电流I，电流表A₂测量通过电阻R₂的支路电流I₂。根据并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以电源电压。根据欧姆定律可得，R₂两端的电压为，所以，电源电压。
【小问2详解】
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和的特点，通过电阻R₁的电流为
电阻R₁两端的电压等于电源电压，即
通电10s，电阻R₁消耗的电能为
19. 小文制作了一个模拟测定油箱内油量的装置，如图甲所示。其中电源电压保持不变，电流表的量程为，是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，油面下降，浮子随液面落下，带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动。当油箱清空时，滑片滑至电阻片的最上端；当油箱内的油量达到最大值时，滑片滑至电阻片的最下端。小文通过测量绘制出接入电路中的阻值随油箱内油量变化的关系图像如图乙所示。油箱清空时，电流表的示数为0.1A，油箱内的油量达到最大值时，电流表的示数为0.6A。求：
（1）的阻值；
（2）电流表表盘的刻度为时，对应的油量值。
（3）小文发现油量减少时，电流表的示数将___________，但是即使油箱清空，电流表仍然有示数，请你帮小文设计一个方案，让油箱清空时电流表示数为零___________。（简要叙述处理方法）
【答案】（1）
20Ω （2）
1200mL （3） ①.
减小 ②.
在滑动变阻器R的最上端设置一个断路点
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流。根据题意和图乙可知，当油箱清空时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为100Ω，此时电路中的电流最小为0.1A。根据欧姆定律和串联电路的电阻特点，电源电压为
当油箱内的油量达到最大值时，滑动变阻器没有接入电路，此时电路中的电流最大为0.6A。根据欧姆定律和串联电路的电阻特点，电源电压为
由于电源电压U不变，联立①②两式可得
解得
【小问2详解】
将代入②式，可得电源电压
当电流表的示数时，电路的总电阻
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为40Ω时，对应的油量值为1200mL。
【小问3详解】
[1]当油量减少时，浮子下降，滑片向上移动，滑动变阻器R接入电路的电阻增大，电路的总电阻也随之增大。由于电源电压U不变，电路中的电流减小，即电流表的示数将减小。
[2]要使油箱清空时电流表示数为零，需要在此时使电路处于断路状态。当油箱清空时，滑片滑至电阻片的最上端，因此可以在滑动变阻器R的最上端设置一个断路点，当滑片移动到该位置时，电路断开，电流表示数为零。
20. 如图甲所示，电源电压恒为，灯泡上标有“10V 5W”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，滑动变阻器的最大阻值为。当只闭合和，移动滑动变阻器的滑片时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时，定值电阻的电功率变化了，（不计灯丝电阻随温度的变化）求：
（1）灯泡L正常发光时通过的电流？
（2）只闭合和，且滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值的时，求此时灯泡的实际功率？
（3）只闭合和，在保证电路安全的情况下，要使电阻消耗电功率最小，滑动变阻器接入电路的电阻值为？
【答案】（1）0.5A （2）1.8W （3）100Ω
【解析】
【小问1详解】
根据灯泡L的铭牌“10V 5W”可知，灯泡的额定电压为10V，额定功率为5W。由电功率公式可得，灯泡正常发光时通过的电流
【小问2详解】
由可得，灯泡电阻
当只闭合S和S2时，灯泡L与滑动变阻器R串联。
滑动变阻器接入电路的电阻
此时电路的总电阻
根据欧姆定律，电路中的电流
此时灯泡的实际功率
【小问3详解】
当只闭合S和S1时，定值电阻R0与滑动变阻器R串联。根据图乙和题意，当变阻器接入电阻为R1时，其两端电压为U1；当接入电阻为4R1时，其两端电压为2U1。
根据串联电路分压规律和欧姆定律，可得
，……①
，……②
由①②两式联立消去U1可得
解得
当变阻器接入电阻从R1增大到4R1时，R0的电功率变化了5.4W。
由可得，定值电阻R0的变化功率
解得
要使电阻R0消耗的电功率最小，根据，需要使电路中的电流最小。则需要使滑动变阻器接入电路的电阻R最大。所以当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的电阻R最大，此时R0两端电压
电路中的电流
因串联电路中各处的电流相等，所以滑动变阻器的阻值为
因此，要使R0消耗电功率最小，滑动变阻器接入电路的电阻值为100Ω。导体代号
材料
长度/m
横截面积/
a
镍铬合金
1.0
05
b
锰铜合金
1.0
0.5
c
镍铬合金
1.0
1.0
5
10
15
20
25
0.6
0.3
0.2
0.15
0.15