2020-2021学年河南省信阳市罗山县九年级（上）期末物理试卷

这是一份2020-2021学年河南省信阳市罗山县九年级（上）期末物理试卷，共20页。试卷主要包含了1A，【答案】导体  正，【答案】热值  4，2×l08；2500，【答案】B；110，【答案】A，【答案】B等内容，欢迎下载使用。
 2020-2021学年河南省信阳市罗山县九年级（上）期末物理试卷城市中到处可见的违章“小广告”，严重影响着城市市容市貌，被称为“城市牛皮癣”，已成为城市管理中的一大“顽症”。在创建“文明城市”活动中，小华和同学们一起到街头巷尾用砂纸清除哪些违章“小广告”；过了一会儿，小华感觉砂纸发热，是因为______能转化为______能，这是通过______方式改变的。油罐车的后面经常拖着一条触地的铁链，这是因为铁是______填“导体”或“绝缘体”，能够防止静电带来的危害。丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一轻质小球时，小球被排斥，说明小球带______填“正”或“负”电荷。“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的______很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为______J，可以使______Kg的水从加热至。如图所示是电阻甲和乙的图象，由图可知：电阻乙的阻值为______，若将电阻甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端时，则干路的总电阻为______，总功率为______W。小明家的电能表如图所示，家中用电器的总功率不能超过______ 当小明家只有一盏电灯工作时，150s内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是______ J，它的电功率为______ W。

  电吹风是现代家庭常用的一种电器，如图所示是额定电压为220V格力牌电吹风的典型电路．其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，已知电动机的额定功率为
要送冷风，开关应该放在图中的______ 位置选填“A”、“B”或“C”
送热风时，电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为______ 下列描述中最符合实际的是A. 节能灯正常工作时的电流大约
B. 对人体来讲，安全电压只能是36V
C. 冰箱正常工作时的消耗的功率大约20kW
D. 空调机正常工作时的电流大约关于温度、热量和内能，以下说法中正确的是A. 冰熔化时温度和内能都保持不变
B. 热传递可以改变物体的内能
C. 热量总是自发地从温度低的物体向温度高的物体传递
D. 水的温度越高，所含的热量越多图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是A. 电饼铛 B. 计算器
C. 电视机 D. 蓝牙音箱新型冠状病毒疫情防控期间，为了严格控制外来车辆出入小区，很多小区安装了门禁系统。内部车辆可以启动自动识别横杆，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看作一个自动开关，按钮看作一个手动开关，内部电路最接近图中的A.  B.  C.  D. 如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻设计了四种测未知电阻的电路，其中不可行的是A.  B.
C.  D. 如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是
A. 为了用电安全，应在甲处安装开关，乙处安装电灯
B. 若保险丝熔断，说明电路中一定存在短路
C. 正常状况下，用试电笔接触A点氖管不会发光
D. 空调插入三孔插座后，它与家中其他用电器串联对下列电学知识理解和认知错误的是A. 滑动变阻器是通过改变电阻丝的材料来改变电阻大小的
B. 电功率是表示电流做功快慢的物理量
C. 导体容易导电是因为其内部有大量自由电荷
D. 由公式可知电阻大小与电压和电流有关如图所示是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图，电源电压不变，是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻阻值会随天然气浓度的升高而变小，为定值电阻．该电路的工作原理是：闭合开关S，若厨房天然气浓度升高到一定程度，电压表超过满量程会触发电压表中的报警装置．则当闭合开关S，在厨房天然气浓度逐渐升高的过程中，下列判断正确的是
 A. 电路中的总电阻逐渐增大 B. 电路中的总电流逐渐减小
C. 气敏电阻两端电压逐渐减小 D. 定值电阻消耗的功率逐渐增大如图，是四开门电冰箱上方保鲜室内照明灯的电路元件符号，保鲜室内的照明灯由上方两个门控开关控制门打开开关闭合，当保鲜室的任何一个门打开或两个门都打开，照明灯都亮：而只有当两个门都关闭后，照明灯才熄灭，请连出此电路图。






 在图中，标出通电螺线管和小磁针的N、S极及磁感线的方向。
 






 在探究影响导体电阻大小的因素时，小强、小丽两位同学的猜想如下：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝规格、材料如表为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。编号材料长度横截面积A镍铬合金B镍铬合金C镍铬合金D锰铜合金为了验证上述猜想①，应该选用编号为______两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想______填序号分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，______。
有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为______。
在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样是为了______输电线的电阻选填“增大”或“减小”。







 学习“焦耳定律”后，小明想到两个问题：如果用两种液体来做实验会怎样？如果将两个电阻并联又会怎样？于是他用一个电压恒定的电源，两个电加热器等相关器材进行探究，其中两个电加热器的电阻分别为、不计热量损失。
请你帮小明完成这两个问题的探究：
①他在两个烧杯中分别放入质量和初温均相等的纯水和煤油，如图是他组成电路的一部分。通电一段时间后，电阻______ 选填“”或“”应放出的热量多。但小明却发现甲杯中温度升高得快。你认为产生这种现象的原因是______ ；
②待两个电加热器冷却后，小明用刚才的实验器材组成了并联电路，他在两个烧杯中都更换成______ 和______ 相等的煤油，同时工作一段时间后，发现所在烧杯中的煤油温度升高得快，这说明当______ 相同时，电阻越______ ，产生的热量越多；
小明想到，生活中的一些大功率用电器。如电炉、空调等，在使用插座时，有时会烧坏插座，有经验的电工只需将原来的钢质插头更换成铜质插头，这样就可以解决问题。这是因为______ 。小丽用伏安法测量小灯泡L的电阻。

请你在方框内画出实验电路图。
如图2为小丽未完成的实物连线图，请你将电压表接入电路。
在开关闭合前，图中滑动变阻器的滑片应置于______ 端填“左”或“右”。
小丽检查电路连接正确无误，闭合开关S，发现灯不发光，且电压表示数、电流表示数均为零。若电路中只有一处故障，且电源、开关S、电流表、电压表均无故障。请你判断电路出现的故障可能是：______ 。
排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，观察到电流表、电压表的示数如图3所示，此时通过小灯泡的电流为______ A；此时小灯泡的电阻为______ 。近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小刚调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因．为此小刚想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性．查阅资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是，煤的热值为，请你帮助他完成下列计算，为小刚的评估提供依据．
如果这些能量的被水吸收，可使多少千克的水从升高到
用集热管每平方米每天接收的太阳能替代煤，可节约煤多少千克？煤完全燃烧
如果用3kW的电热器加热这些水，需要多长时间？不计热损失






 某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为图甲是其电路原理图。为温控开关，，为电热丝阻值不变，某饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示求：

饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
饮水机处于保温挡时，通过的电流；
的阻值。







答案和解析1.【答案】机械  内  做功
 【解析】解：砂纸在摩擦的过程中发热，这是一个摩擦生热的现象，此过程是将机械能转化为内能。是通过做功的方式使物体内能增加的。
故答案为：机械；内；做功。
摩擦过程中，砂纸发热，说明砂纸的内能增大，从能量转化的角度来解决此题。
改变物体内能的方法有两个：做功和热传递。两者的实质不同，做功是内能与机械能的转化；热传递是内能的转移。但两者的效果是相同的，具有等效性。
 2.【答案】导体  正
 【解析】解：油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上，可以把产生的静电导走，这是利用了铁是导体，铁有良好的导电性。
与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用该玻璃棒去靠近细线悬挂的轻质小球，发现小球被排斥，由于同种电荷相互排斥，则小球一定带正电。
故答案为：导体；正。
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上，可以把产生的静电导走，这是利用了铁的良好的导电性；
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体能吸引轻小物体。
本题考查了电荷间的相互作用规律、导体和绝缘体的判断，属于基础题。
 3.【答案】热值 
 【解析】解：
在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；
煤气完全燃烧放出的热量：
，
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：
；
由题知，，
，
水的质量：
。
故答案为：热值；；2500。
某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值，据此回答；
利用求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量；
由题知，，而，知道水的比热容、水的初温和末温，可求水的质量。
本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
 4.【答案】6 ；；。
 【解析】解：由图象可知，当甲、乙两个电阻的电压为3V时，通过甲的电流为，通过乙的电流为。
由得：
；；
若将电阻甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端时，
则总电阻；
总功率。
故答案为：6；；。
首先根据图象得出两电路元件在3V时的电流，然后根据欧姆定律求出电阻甲和乙的阻值；
若将电阻甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端时，根据并联电路的电阻特点求出总电阻，然后求出。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，能从图象中得出电压对应的电流是关键。
 5.【答案】2200 9000 60
 【解析】解：家中同时工作的用电器的总功率不能超过；
转过5圈该电灯消耗的电能是；
灯泡的电功率；
故答案为：2200；9000；60。
从电能表上可以看出电能表的额定电压和额定电流，根据公式可求家中的最大功率；也就是家中同时工作的用电器不能超过的总功率；
已知每消耗转盘转动2000R，可求转动5R消耗的电能；根据公式求出灯泡的电功率。
本题考查电功率、消耗电能等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对电能表参数的正确理解，解题过程中要注意单位的换算。
 6.【答案】B；110
 【解析】解：送冷风时，只有电动机工作，送热风时电动机和电热丝都工作．故要送冷风，开关应该放在图中的B位置；
电热丝发热功率为
电热丝的电阻R由得

故答案为：；
送冷风时，只有电动机工作，送热风时电动机和电热丝都工作．
电动机额定功率已知，还知道送热风时电路消耗的总功率，可求电热丝做功的功率，电热丝电压就是电源电压，根据可得电热丝电阻．
本题考查电功的计算，电功率的计算以及欧姆定律的应用，关键是电路的分析，知道送冷风时只有电动机工作、吹热风时电动机和电热丝同时工作．
 7.【答案】A
 【解析】解：A、节能灯的功率在二十瓦左右，则节能灯的额定电流：，故A符合实际；
B、对人体来讲，不高于36V的电压为安全电压，故B错误，不符合实际；
C、冰箱正常工作时的消耗的功率大约120W，故C不符合实际；
D、空调机正常工作时的电流大约2A，故D不符合实际．
故选
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个．
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．
 8.【答案】B
 【解析】解：A、冰熔化时，吸收热量，温度保持不变，但它的内能增加，故A错误；
B、做功和热传递都可以改变物体的内能，故B正确；
C、热量总是自发地从温度高的物体向温度低的物体传递，故C错误；
D、热量是指在热传递过程中物体间内能转移的多少，不能说物体含有多少热量，故D错误；
故选：B。
①当晶体熔化时，吸收热量，但温度不变，内能增加。
②改变内能的方式：做功和热传递。
③热量是指在热传递过程中物体间内能转移的多少，从温度高的物体向温度低的物体传递，不可以说含有多少热量。
①要正确理解温度、热量与内能的关系，以及改变内能的两种方式。
②解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
 9.【答案】A
 【解析】解：
A、电饼铛工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应，故A正确；
B、计算器工作时，主要把电能转化为光和声音，不是利用电流的热效应来工作的，故B错误；
C、电视机工作时主要转化为声能、光能以及少部分内能，不是利用了电流的热效应，故C错误；
D、蓝牙音箱工作时，主要把电能转化为声音，不是利用电流的热效应，故D错误。
故选：A。
电流通过导体时电能转化成内能，把这种现象叫做电流热效应。据此分析选择。
本题考查了电流的热效应的应用，分析时注意看是否把电能主要转化为内能。
 10.【答案】B
 【解析】解：小区内部车辆门禁系统可以启动自动识别横杆，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关能单独控制电动机，即两开关并联后再与电动机串联，只有B正确。
故选：B。
根据题意确定两开关的连接方式；开关控制电动机时，应与电动机串联。
本题结合生活实际考查根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接方式。
 11.【答案】B
 【解析】解：
A.由电路图可知，两开关均闭合时，电路为的简单电路，电压表测电源两端的电压U；
只闭合上面开关时，与串联，电压表测两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流，则，故A可行；
B.由电路图可知，两开关闭合时，与并联，电流表测干路电流，一个开关断开时电路断路，无法测出通过的电流和电压，故B不可行；
C.由电路图可知，两开关均闭合时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流；只闭合上面开关时，与串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，则，故C可行；
D.由电路图可知，两开关均闭合时，与并联，电流表测干路电流I；只闭合上面开关时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过的电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电源的电压，则，故D可行。
故选：B。
串联电路的电流处处相等，并联电路各支路电压相等，用电压表和电流表直接或间接测量电压和电流，根据求出电阻。
本题考查了求电阻阻值电路选择问题，知道测电阻的原理、分析清楚电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
 12.【答案】C
 【解析】解：
A、为了保证用电安全，开关应与被控制用电器串联且连接在火线和用电器之间。由图知，乙处先连接火线，则乙处应安装开关，甲处应安装电灯，故A错误；
B、家庭电路中电流过大会使保险丝熔断，可能是电路出现短路，也可能是用电器的总功率过大造成的，故B错误；
C、由图知，A点在零线上，正常状况下，用试电笔接触A点时氖管不发光，故C正确；
D、家庭电路中各用电器间互不影响，空调连入三孔插座后与其它用电器是并联的，故D错误。
故选：C。
为了保证用电安全，开关应与被控制用电器串联且连接在火线和用电器之间；
家庭电路中电流过大的原因：短路或用电器总功率过大；
试电笔接触火线时氖管发光，正常状况下接触零线时氖管不发光；
家庭电路中各用电器间是并联的。
本题考查了家庭电路的连接、家庭电路中电流过大的原因、试电笔的作用等知识点，注意家庭电路连接中要符合安全用电的要求。
 13.【答案】AD
 【解析】解：A、滑动变阻器是通过改变连入电路电阻丝的长度来改变接入电路的电阻，故A错误；
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大表示电流做功快，故B正确；
C、导体容易导电是因为其内部有大量自由电荷，故C正确；
D、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故D错误。
故选：AD。
滑动变阻器工作原理：移动滑片来改变连入电路电阻丝的长度，改变接入电路的电阻，改变电路中的电流；
电功率是表示电流做功快慢的物理量；
导体容易导电是因为其内部有大量自由电荷，绝缘体不容易导电是因为其内部几乎没有自由电荷；
电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了滑动变阻器的原理、电功率的物理意义、导体导电原因以及电阻的影响因素，属于基础题目。
 14.【答案】CD
 【解析】解：由电路图可知，定值电阻与气敏电阻串联，电压表测两端的电压；
因气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小，
所以，在厨房天然气浓度逐渐升高的过程中，的阻值逐渐减小，电路中的总电阻逐渐减小，故A错误；
由可得，电路中的总电流逐渐增大，故B错误；
由可知，定值电阻两端的电压逐渐增大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，气敏电阻两端电压逐渐减小，故C正确；
由可知，定值电阻消耗的功率逐渐增大，故D正确．
故选
由电路图可知，定值电阻与气敏电阻串联，电压表测两端的电压；根据题意可知天然气浓度升高时气敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知两端的电压变化，根据可知定值电阻消耗功率的变化．
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，利用好“气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小”是关键．
 15.【答案】解：经分析可知，两个门控开关并联后与照明灯串联，如下图所示：

 【解析】由题意可知，任何一个门打开或两个门都打开时照明灯都亮，只有当两个门都关闭后时照明灯才熄灭，说明两开关可以独立工作、互不影响即为并联，且它们共同控制照明灯，据此进行解答。
本题考查了实物电路图的连接，根据题意得出两开关的连接方式以及照明灯的位置是关键。
 16.【答案】解：由图可知电流由左侧流入螺线管，则由右手螺旋定则可知螺线管右侧为N极，左侧为S极；在磁体外部磁感线由N极指向S极；螺线管的S极与小磁针的N极相吸，故小磁针的右端为N极。
如图所示：

 【解析】由电源的正负极可知电流的方向，由电流方向通过右手螺旋定则可得螺线管的磁极方向，由磁感线的特点可画出磁感线的方向，再由磁极间的相互作用可知小磁针的指向。
右手螺旋定则又叫安培定则，其内容为：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为螺线管N极的方向；同时应明确同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
 17.【答案】A、B；②；导体的电阻与导体的材料有关；电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显；减小
 【解析】解：为了验证上述猜想①，电阻与长度的关系，则应使横截面积和材料相同，长度不同，应该选用编号为A、B两根电阻丝进行实验；
A、C两根电阻丝的材料和长度相同，横截面积不同，如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证电阻与横截面积的关系，即猜想②；
A和D两电阻丝长度和横截面积相同，材料不同，接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，说明：长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关；
由于电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显，所以不可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况；改造过程中将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样增大了导线的横截面积，其它条件不变，电阻减小。
故答案为：、B；②；导体的电阻与导体的材料有关；电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显；减小。
影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积、温度，在探究过程中应用控制变量法，若无特殊说明，则认为温度相同；
要探究电阻与长度的关系，则应使横截面积和材料相同，长度不同；要探究电阻和横截面积的关系，则应使材料和长度相同，横截面积不同；若要探究电阻和材料的关系，则应控制长度和横截面积相同，材料不同；
若电阻变化不大时，灯泡的亮暗变化不能，不能通过灯泡的亮暗变化的方法判断出电流的变化；
从横截面积对电阻的影响进行分析，其它条件相同，横截面积越大，电阻越小。
用控制变量法探究影响电阻大小的关系时，注意相同因素和不同因素，此题不仅考查了影响电阻大小的因素，及考查了对影响因素的应用。
 18.【答案】  煤油的比热容比水的比热容小  质量  初温  电压  小  长度和横截面积相同的铜质材料的电阻小，导致在相同时间内产生的热量小
 【解析】解：①从实验装置中可以获悉，小明将两个电阻串联在电路中，通过两个电阻的电流相等，在相同的时间内，电阻大的产生的热量多，故电阻产生的热量多；当煤油和水的初温、质量和吸收的热量相同时，煤油的比热容小，温度上升的快，水的比热容大，温度上升的慢一些；
②将这两个电阻改为并联后，根据控制变量的思想，他在两个烧杯中都更换成质量和初温相等的煤油，
通电时间相同，煤油的温度上升的快，说明煤油吸收的热量多，原因是两个电阻并联后，它们两端的电压相同，电阻小的产生的热量多；
将钢质材料的插头更换成铜质材料的插头后，由于长度和横截面积相同的铜质材料的电阻小，导致在相同时间内产生的热量小。
故答案为：；煤油的比热容比水的比热容小；②质量；初温；电压；小；长度和横截面积相同的铜质材料的电阻小，导致在相同时间内产生的热量小。
①图示中两电阻串联，通过的电流相同，根据焦耳定律可知在相同的时间内，电阻大的产生的热量多；但是因为水的比热容比煤油的大，吸收相同的热量，煤油的温度升高的多。
②若两电阻改为并联，同时工作一段时间后，发现所在烧杯中的煤油温度升高得快，说明放出的热量多；因为通电时间相同、电阻两端电压相同，电阻小的产生的热量多，据此回答。
将原来的钢质插头更换成铜质插头，导致插头的电阻减小，在相同时间内产生的热量少。
此题是一道综合性较强的实验探究题，难度较大一些，在解答时，学生关键明确实验中通过温度计示数的变化来反映物体吸收热量的多少，这种研究问题的方法为转换法，从中也体会控制变量法在此实验中的应用。是中考的热点题。
 19.【答案】左  滑动变阻器断路 
 【解析】解：根据电压表测量小灯泡的电压，电压表和小灯泡并联；电流表测量小灯泡的电流，电流表要和小灯泡串联，滑动变阻器改变小灯泡的电压，滑动变阻器和小灯泡串联；连接电路如图。
电压表要和小灯泡并联在小灯泡的两端，电源电压是3V，电压表选择实物图连接如图。
滑动变阻器在电路中有两种作用，一种是保护电路，滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处，阻值最大，电流最小，电路不会因电流过大烧坏电路。另一种是移动滑片改变小灯泡两端的电压和电流。
电路连接正确无误，闭合开关S，发现灯不发光，且电压表示数、电流表示数均为零。电路中一定有断路，可能是电流表断路；小灯泡断路；开关断路；滑动变阻器断路。答案不唯一。
电压表使用的是的量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表，示数是；电流表使用的时的量程，每一个大格代表，示数的。
小灯泡的电阻是：。

故答案为：
如图
如图
左
滑动变阻器断路
；
伏安法测量电阻的器材：电流表测量电流，电压表测量电压，滑动变阻器保护电路和改变电压和电流，电源提供电压，开关控制电路，待测电灯，若干导线。
原理：。
电压表的正确使用：电压表并联在电路中；电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；不要超过所用的量程。
电压表和电流表的读数：首先确定量程，然后看每一个大格和每一个小格各代表的示数。
滑动变阻器的正确使用：滑动变阻器要串联在电路中，选择上面和下面接线柱各一个，接入电路时阻值处于最大值。
掌握伏安法测电阻的电路图、原理、电压表和电流表的量程选择和读数，滑动变阻器的正确使用。
 20.【答案】解：
水吸收的能量：，
由得：
；
由题知，，
由得：；
如果用3kW的电热器加热这些水，则，
由得：需要的时间
答：使72kg的水从升高到
可节约煤
如果用3kW的电热器加热这些水，需要
 【解析】首先计算一天中接收的太阳能乘以效率就是被水吸收的热量，最后根据热量的变形公式计算水的质量．
根据和来计算节约的煤质量．
根据和来计算需要的时间．
本题考查了太阳能热水器的利用率、吸热公式计算、燃料燃烧放热计算，知识点多、综合性强，要求灵活运用公式求解，属于难题．
 21.【答案】解：
由图乙知，加热挡的功率为，加热时间为，
饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为：；
当开关S、闭合时，与并联，电路中的总电阻最小，根据可知，饮水机的总功率最大，此时为加热状态；
当只闭合开关S时，电路为的简单电路，饮水机处于保温状态；
根据图乙知保温挡的功率为44W，
根据知，保温挡时通过的电流为：
；
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，加热时电阻丝的电功率：
，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
由可得，电阻的阻值：
；
答：饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为；
饮水机处于保温挡时，通过的电流为；
的阻值为。
 【解析】根据图乙判断出加热挡的功率和加热时间，根据算出饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
当开关S、闭合时，与并联，电路中的总电阻最小，根据可知，饮水机的总功率最大，此时为加热状态；
当只闭合开关S时，电路为的简单电路，饮水机处于保温状态；
根据图乙判断出保温挡的功率，根据算出保温挡时通过的电流；
当开关S、闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，根据分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态；饮水机保温时电路为的简单电路，饮水机加热时与并联，饮水机加热功率减去保温功率即为的电功率，根据并联电路的电压特点和求出的阻值。
本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活运用，关键是知道加热功率为两电阻并联；要注意开关闭合时电路中电阻的大小和有用信息的搜集。