2021-2022学年辽宁省沈阳市铁西区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2021-2022学年辽宁省沈阳市铁西区九年级上学期物理期末试题及答案，共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题，实验，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1. 下列数据中最接近生活实际的是（ ）
A. 家用液晶电视机的额定功率约为2000W
B. 手机的锂电池电压一般为36V左右
C. 家用电热水壶烧水时电阻约为1000Ω
D. 家用电风扇正常工作时的电流约为0.2A
【答案】D
【解析】
【详解】A．液晶电视机的正常工作的电流为1A左右，所以额定功率约为
故A不符合题意；
B．手机锂电池的工作电压约为3.7V，故B不符合题意；
C．家用电水壶额定功率会在1000W左右，正常工作时电阻
故C不符合题意；
D．家用电风扇的功率较小，正常工作时的功率为44W左右，所以电流约为
故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示是在电子显微镜下观察2019新型冠状病毒（2019~nCV）的照片。该病毒一般呈球形，直径在75~160nm之间，主要通过飞沫传播。下列说法正确的是（ ）
A. 病毒分子也可以用肉眼直接看到
B. 新型冠状病毒随飞沫传播是一种分子运动
C. 构成新型冠状病毒的分子永不停息地做无规则运动
D. 戴口罩可防止感染，是因为口罩材料的分子之间没有空隙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．由于病毒分子的体积很小，只有借助电子显微镜才能看到，故A错误；
B．分子很小，直接用肉眼看不到，飞沫是肉眼可以看到的；所以新冠病毒随飞沬传播是机械运动，不是分子的运动，故B错误；
C．组成物质的分子永不停息地做无规则运动，构成新型冠状病毒的分子永不停息地做无规则运动，故C正确；
D．由分子动理论可知分子之间存在间隙，所以口罩材料分子之间也有空隙，故D错误。
故选C。
3. 关于导体、半导体和超导体，下列说法正确的是（ ）
A. 中考实行网上阅卷，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B. 超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高
C. 导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D. 当导体被均匀拉长至原来的两倍时，它的电阻增大为原来的两倍
【答案】A
【解析】
【详解】A．半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料，故A正确；
B．超导材料是指降到一定温度时，电阻会变为0Ω，由于电阻是0Ω，所以电流流经超导体时不发热，故B错误；
C．导体的电阻是导体的一种属性，与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，故C错误；
D．当导体被均匀拉长至原来的两倍时，长度会变为原来的两倍，横截面积会变为原来的二分之一，所以它的电阻增大为原来的四倍，故D错误。
故选A。
4. 防控疫情期间，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,如图所示。系统可以通过电子眼自动识别车辆，若是小区内部车辆，则由自动开关S1控制电动机启动横杆；若是外部车辆，需要工作人员按动按钮开关S2，控制电动机启动横杆。在图中所示的四个电路中，能正确模拟门禁系统内部控制电路的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，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，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联。
故选B。
5. 小明观察家里电烤箱、电饭锅和电磁炉的铭牌，分别标有“额定电压220V，额定功率1500W”、“额定电压220V，额定功率900W”、“额定电压220V，额定功率2100W”，这三个用电器正常工作时，下列判断中正确的是（ ）
A. 电磁炉消耗的电能最多
B. 这三个用电器的电压不一定相同
C. 这三个用电器的电功率可能相等
D. 通过电烤箱的电流大于通过电饭锅的电流
【答案】D
【解析】
【详解】A．由可知，用电器消耗的电能与电功率和通电时间有关，因不知道通电时间，则无法比较消耗电能的多少，故A错误；
B．三个用电器正常工作，实际电压等于额定电压，所以三个用电器的电压一定相等，故B错误；
C．三个用电器正常工作，实际功率等于额定功率，所以三个用电器的功率不可能相等，故C错误；
D．电烤箱和电饭锅正常工作，电烤箱的额定功率大于电饭锅的额定功率，所以由可知，通过电烤箱的电流大于通过电饭锅的电流，故D正确。
故选D。
6. 小明学习完家庭电路的相关知识后，他对如图所示设计的家庭电路的认识正确的是（ ）
A. 图中所有元件的连接都符合安全用电要求
B. A、B两点间电压为0
C. 站在地上的人接触A点，不会发生触电事故
D. 使用洗衣机时应选择插座C
【答案】D
【解析】
【详解】A．灯泡的正确连接方法是：火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，图中开关都控制的是零线，故A错误；
B．图中A、B两点都在火线上，它们之间电压为0，故B正确；
C．A点在火线上，人体直接或间接接触到火线，都会造成触电，所以站在地上的人接触A点，会发生触电事故，故C错误；
D．使用洗衣机时应选择插座C，把洗衣机外壳与大地接通，避免因意外漏电对人身产生伤害，故D正确。
故选BD。
7. 小松用温度计和泡沫做了一个实验，将温度计的玻璃泡立在泡沫上，用手来回搓动温度计，使温度计的玻璃泡与泡沫不断摩擦，他发现温度计的示数明显上升。在此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 温度计的内能增大B. 此现象说明热传递可以改变内能
C. 与钻木取火的原理相同D. 能量转化与内燃机的做功冲程相同
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A．在此过程中，温度计与泡沫摩擦做功转化为内能，温度计的内能增大，故A正确；
B．此现象说明做功可以改变物体的内能，故B不正确；
C．在此过程中与钻木取火的过程相同都是通过做功改变物体的内能的，故C正确；
D．在此过程中，动能转化为内能，内燃机做功冲程是内能转化为动能，故D不正确。
故选AC。
8. 如图所示的电路中，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。闭合开关S，滑片P从最左端向右移动的过程中（保证各元件安全），下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A1示数变大，电流表A2示数不变
B. 电流表A1示数变小，电压表V示数不变
C. 电流表A2示数变大，电压表V示数变大
D. 电压表V示数与电流表A2示数的比值不变
【答案】AD
【解析】
【详解】由电路图可知，R1、R2、R3并联，电流表A1测R1、R3支路的电流之和，电流表A2测R2支路的电流，电压表V测电源两端的电压；因电源电压不变，所以滑片移动时电压表V的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时，R1、R3支路的电流不变，所以电流表A2的示数不变，电压表V示数与电流表A2示数的比值不变；滑片P从最左端向右移动的过程中，接入电路中的电阻变小，由可知，变阻器R3支路的电流变大，所以电流表A1的示数变大。综上所述，故AD正确，BC错误。
故选AD。
9. 如图所示，把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（设灯丝电阻不变）。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关前，滑片应移至滑动变阻器的最右端
B. 电路的总功率最大值为10.8W
C. 小灯泡的电功率最小值为0.75W
D. 滑动变阻器允许调节的范围是24Ω～60Ω
【答案】CD
【解析】
【详解】由实物电路可知：闭合开关，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量串联电路的电流（所选量程为0～0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0～15V）。
AD．由P＝UI可得小灯泡的额定电流
I额＝＝＝0.5A
小灯泡的电阻
RL＝＝＝12Ω
因灯泡的额定电流小于0.6A，所以电路中的最大电流为
I大＝I额＝0.5A
由欧姆定律可得最小总电阻
R总小＝＝＝36Ω
由串联电路的电阻特点可得，滑动变阻器连入电路的最小阻值
R滑小＝R总小﹣RL＝36Ω﹣12Ω＝24Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，电流最小；由串联电路的电压特点可得，灯泡两端的最小电压
UL小＝U﹣U滑大＝18V﹣15V＝3V
则串联电路中的最小电流
I小＝IL小＝＝＝025A
所以滑动变阻器连入的最大阻值
R滑大＝＝＝60Ω﹣﹣﹣﹣﹣②
由上面分析可知，滑动变阻器的阻值变化范围为24Ω﹣60Ω，且闭合开关前，滑片不应移至滑动变阻器的最右端，故A错误、D正确；
B．电路的总功率最大值
P大＝UI大＝18V×0.5A＝9W
故B错误；
C．小灯泡的电功率最小值
PL小＝ RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W
故C正确。
故选CD。
二、填空题（每空1分，共18分）
10. 年三十包饺子是北方地区最重要的习俗。如图所示，包饺子时，用力捏面皮，面皮会粘在一起，说明分子间存在 ______。饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，这是 ______现象。
【答案】 ①. 引力 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1] 分子之间存在相互的引力和斥力，包饺子时，用力捏面皮，面皮在分子引力作用下会粘在一起，故说明分子间存在相互作用的引力。
[2]饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，饺子的芳香分子不停地做无规则运动进入到空气中，是扩散现象。
11. 冬季，小明和爸爸开车去加油，在加油站不宜整理衣服和头发，这是由于容易发生 _____现象；加油前，工作人员往往要先触摸加油机上的静电消除器，若人体带电，可将电导入大地，这是因为人体是 _____（选填“绝缘体”、“半导体”或“导体”）。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 导体
【解析】
【详解】[1]用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电，加油时如果整理头发或衣服，由于容易发生摩擦现象，可能引发火灾。
[2]容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。人体容易导电，是导体。
12. 充电宝有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端连接方式是___联；用“充电宝”为手机充电时，充电宝相当于电路中的__，当充电宝接入家庭电路蓄电时，充电宝相当于电路中的____。
【答案】 ①. 并 ②. 电源 ③. 用电器
【解析】
【详解】[1]由于两个输出端能独立工作，互不影响，故两输出端是并联的。
[2]用“充电宝”为手机充电时，为手机提供电能，故充电宝相当于电路中的电源。
[3]当充电宝接入家庭电路蓄电时，将电能转化为化学能，故充电宝相当于电路中的用电器。
13. 如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=R2=R3=10Ω。要使R2、R3并联，应闭合开关_ _______，此时电流表的示数为I1；若断开开关S1、S2，此时电流表的示数为I2；则I1∶ I2=________。
【答案】 ①. S1S2 ②. 4∶1
【解析】
【详解】[1]如图所示，电流从电源的正极流出经过电流表后，要使电阻R2、R3并联，则电流必须分别流入电阻R2、R3中，所以应闭合开关S1、S2。
[2]R2、R3并联时，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻
R并==5Ω
电流表的示数
I1=
当开关S1、S2断开时，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，电路的总电阻
R串=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω
电流表的示数
I2=
I1∶I2=∶=4∶1
14. 如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为______，______。
【答案】 ①. 4.8V ②. 1.2V
【解析】
【详解】[1] [2]如图所示，电阻R1和R2是串联关系，闭合开关后，电压表V1和电压表V2分别测电源电压和R2的两端电压，根据串联电路电压的规律，所以电压表V1测电源电压应读0 ~15V的量程，即U=6V，电压表V2测R2两端电压，应读0 ~3V的量程，即U2=1.2V。由可得
故电阻R1和R2两端的电压分别4.8V，1.2V。
15. 如图所示，甲、乙两个电路中，开关闭合后，输电线会因为电流过大而燃烧起来。甲图中电流过大是因为_____引起的，乙图中电流过大是因为_____引起的。
【答案】 ①. 用电器总功率过大 ②. 短路
【解析】
【详解】[1]家庭电流中电流过大总共有2个原因：短路和总功率过大，图甲：用电器总功率等于各个用电器功率之和，并联的用电器越多，总功率越大，根据公式，电流会非常大。
[2]图乙：金属线将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。
16. 如图a所示，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表示数随电流变化图像如图b，由图像可知：乙是___________（填“V1”或“V2”）随电流变化的图像；电源电压为___________V，R1阻值为___________Ω。
【答案】 ①. V2 ②. 6 ③. 20
【解析】
【详解】[1]由a电路图可知，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器连入电阻变大，电路中电流变小，R1两端的电压同时变小，电源电压保持不变，R2两端的电压就要变大；结合图b可知，甲是R1的U-I图象即电压表V1示数变化的图象，乙是R2的U-I图象即压表V2示数变化的图象。
[2][3]由图象可知，当
U1=U2=3V
时，I=0.15A，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压
U=U1+U2=3V+3V=6V
由得R1阻值为
17. 严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。每只电热靴的低温档为6W，则中温档的功率为_____W，高温档时应将开关M接到_____（填“a”、“b”或“c”）点。
【答案】 ①. 8 ②. c
【解析】
【详解】[1][2]电源电压一定，由可知，当S2接a时，电路电阻最大，功率最小，为低温档；当S2接c时，电路电阻最小，功率最大，为高温档；则当S2接b时，为中温当，此时R1接入阻值为总阻值一半，设两电阻阻值为R，由于低温档功率为
可求中温档功率为
三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值及单位）
18. 如图甲所示是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙所示。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）。[已知：水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，水的比热容 ]。求：
（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？
（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电20s产生的热量是多少？
（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？
（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时，3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际电功率是多少？
【答案】（1）48.4Ω；（2）10000J；（3）5.25×105J；（4）800W
【解析】
【详解】解：（1）由图乙可知，电热水壶的额定功率P额＝1000W，额定电压U额＝220V；加热器的阻值
（2）对加热器通电20s产生的热量
（3）电热水壶中水的体积
电热水壶中水的质量
水吸收的热量
（4） 表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的铝质圆盘转过600转；电能表中间的铝质圆盘转动了24转，电热水壶消耗的电能
电路消耗的实际电功率
答：（1）加热器的阻值是48.4Ω；
（2）加热器通电20s产生的热量是10000J；
（3）水吸收的热量是5.25×105J；
（4）电路消耗的实际电功率是800W。
19. 如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“3V”字样，其部分关系图象如图乙所示，滑动变阻器的最大电阻值为30Ω，定值电阻，电流表的量程为 ，电压表的量程为。求：
(1)小灯泡的额定功率是多少？
(2)只闭合开关S和，将变阻器的滑片移到中点时，电流表示数为0.1A，则电源电压是多少？
(3)只闭合开关S和，移动变阻器的滑片，在保证各电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许接入电路的阻值变化范围是多少？
【答案】(1)0.75W；(2)4.5V；(3)6Ω~20Ω
【解析】
【详解】解：(1)由图乙知,当小灯泡两端的电压为3V时，通过灯泡的电流为0.25A，故小灯泡的额定功率为
(2)只闭合开关S和S2，将变阻器R1的滑片P移到中点时，与R2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，所以，由可得，电源的电压
(3)只闭合开关S、S1时，R1与L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数为3V时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压
UL =U- U1=4.5V-3V=1.5V
因串联电路中各处的电流相等，所以，由图象可知，此时电路中的电流
I1=IL=0.15A
所以，滑动变阻器接入电路中的最大阻值
当灯泡正常发光即电路中电流最大为I2=0.25A时，由图乙知，小灯泡两端的电压为3V，此时动变阻器接入电路中的阻值最小，即
答：(1)小灯泡的额定功率是0.75W；
(2)电源电压是4.5V；
(3)滑动变阻器允许接入电路的阻值变化范围是6Ω~20Ω。
四、实验、作图题
20. 在学习电流的热效应时，小明想探究“电流产生的热量是否与电阻大小有关”，他应该选用图中 ______ （选填“图甲”或“图乙”）所示的电路进行实验。此实验中小明是根据玻璃管中液柱的高度来判断电流产生热量的多少的，这种研究方法叫做 ______ 。如果乙容器右端升高4格，则左端升高 ______ 格。
【答案】 ①. 乙 ②. 转换法 ③. 2
【解析】
【详解】[1]探究电流产生的热量与电阻的关系时，应该改变电阻并保证电流和通电时间相同，故选乙。
[2]该实验中电流通过导体产生热量的多少是通过玻璃管中液柱的高度来判断的，这种方法称为转换法。
[3]左右两侧产生热量之比为
因为乙容器右端升高4格，则左端升高2格。
21. 小强是一个喜欢思考的同学，他随家人到海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大，于是，他带回一些岸边的沙子，想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异。他设计如图甲所示的实验装置，所使用加热装置的规格也完全相同。请你来帮他完成实验。
（1）测量出体积相同的水和沙子，然后安装器材，并记下沙子和水的初始温度。请你找出上述操作中的错误并改正。
错误：_____；改正：_____。
（2）在实验时只要控制_____相同，就可以确定水与沙子吸收了相同热量；加热相同时间后，只要比较他们_____的多少就可以比较出沙子和水吸热能力的差异。
（3）小强根据实验数据，作出如图乙所示图像，根据图像可知沙子的比热容_____（选填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。
（4）小强进行实验时，发现根据自己所测数据作出的温度﹣时间图像，开始部分并不是直线，这是因为：_____。
【答案】 ①. 测量出体积相同的水和沙子 ②. 测量出质量相同的水和沙子 ③. 加热时间 ④. 升高的温度 ⑤. 小于 ⑥. 加热过程中，石棉网会吸收热量
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，水和沙子密度不同，根据m＝ρV，体积相同的水和沙子质量不同，故应分别给初温相同且质量相等的水和沙子加热上述操作中的错误：测量出体积相同的水和沙子；改正：测量出质量相同的水和沙子。
(2)[3][4]根据转换法，在实验时只要控制加热时间相同，就可以确定水与沙子吸收了相同的热量；由比较吸热能力的方法，加热相同时间后，只要比较他们升高的温度的多少就可以比较出沙子和水吸热能力的差异。
(3)[5]根据如图乙所示图像知，加热相同时间，沙子升温高，可知沙子的比热容小于水的比热容。
(4)[6]根据自己所测数据作出的温度﹣时间图像，开始部分并不是直线，这是因为：加热过程中，石棉网会吸收热量。
22. 学习电学后，小明利用便携电学实验盒，在零碎时间里完成了好几个小实验。
（1）连接简单电路时，小明用实验盒里的一节5号干电池、导线、开关、小灯泡连接一个简单电路，闭合开关后，发现灯泡的灯丝在发光，但不是很亮。于是将两节干电池串联起来，此时灯泡就能发出耀眼的光了。两节新的干电池串联能提供的电压为 ______；
（2）在探究并联电路中干路电流和各支路电流的关系时，小明发现电流表的指针偏转如图甲所示，原因是 _____，在排除故障后，电流表的示数如图乙所示，读取电流为 ______A；
（3）在探究串联电路各用电器两端的电压与电源两端电压的关系实验中，小明想用电压表测量灯L2两端的电压，连接电路如图丙所示，闭合开关后，发现只有一个灯亮，不亮的灯是 ______（选填“L1”或“L2”），于是他对电路连接进行了修改；
（4）修改好电路后，小明继续做实验，测出图丁中AB、BC、AC间的电压，并记录在表中。分析数据得出结论：串联电路各用电器两端电压之和等于电源两端电压，且各用电器两端电压相等。你如何评估他的实验结论 ______（包括问题及改进）。
【答案】 ①. 3V ②. 电流表正负接线柱接反了 ③. 0.24 ④. L1 ⑤. 一次实验得出的结论具有偶然性，更换不同规格的灯泡进行多次实验
【解析】
【详解】解：（1）[1]一节干电池电压1.5V，所以电源由两节新干电池串联组成，所以两节新的干电池串联能提供的电压为3V。
（2）[2]由图甲所示可知，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。
[3]由如图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A。
（3）[4]由电路图丙可知，闭合开关，灯L2与电源构成闭合回路，灯L2亮；电压表与灯L1串联，灯泡L1所在支路被断路，灯L1不亮。
（4）[5]本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出普遍规律，故应更换不同规格的灯泡进行多次实验。
23. 小明同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0～50Ω”。
（1）小明连接实物电路存在错误，如图乙所示。但只要改接一根导线的一端就可以了，请你在接错的那根导线画上“×”，按前面的要求，用笔画线代替导线把它改接到正确位置上（导线不允许交叉）_____；
（2）实验中小明将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后，闭合开关，电压表的示数将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；应将滑动变阻器滑片向_____（选填“左”或“右”）适当滑动，才能使电压表示数恢复到原来的值；
（3）小明每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据绘出电流与电阻关系的图象，如图丙所示，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师检查时发现，五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片来控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，利用阻值为_____Ω的定值电阻实验时未移动滑片。
【答案】 ①. ②. 变大 ③. 右 ④. 20
【解析】
【详解】（1）[1]原电路中，电流表与电阻并联，电压表与电阻串联是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如图所示
（2）[2][3]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，根据串联分压特点可知其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数恢复到原来的值。
（3）[4]根据如图丙画出的电流与电阻关系的图象知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为：
UV=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.12A×25Ω=3V
定值电阻为20Ω，电流与电阻之积为
U0=I0R0=0.18A×20Ω=3.6V
故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片。
24. 在测量额定电压为小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮度变暗；_______
（2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表：
①小灯泡的额定功率为_______；
②表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是_______；
③分析表中数据还发现灯丝电阻跟_______有关。
（3）测量额定电压为的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路（为已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。
①断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为_______时，小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关，断开开关，记下电流表示数为；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式_______（用物理量、和表示）。
【答案】 ①. ②. 0.8 ③. 灯泡电功率的平均值的一栏 ④. 温度 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P，小灯泡亮度变暗，说明接入的电阻阻值需要变大，总电阻需要变大，电流需要变小，故滑动变阻器需要接到下面的接线柱，向右滑时，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故用一根导线将滑动变阻器的左端的下面的接线柱和电流表的负接线柱，故如下图所示：
。
（2）[2][3][4] 小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为0.8W；不合理的是求灯泡电功率的平均值的一栏，因为不同电压下，不同的电功率，求平均功率没有任何意义；分析表中数据还发现灯丝电阻跟温度的关系，因为电压变大，实际功率变大，灯泡变亮，温度变高，电阻变小。
（3）[5][6] 断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，定值电阻和灯泡并联，此时电流表测量定值电阻的电流，为了测量小灯泡的额定电压，故可以用电流表的示数和定值电阻组合成电压表，为了测量额定功率，故需要灯泡为额定电压，故此时的电流为
故此时的电流为；保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关，断开开关，记下电流表示数为，此时灯泡和定值电阻仍然并联，电流表测干路电流，那么通过灯泡的额定电流为
那么小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为。
五、综合应用题
25. 小明在观察小轿车的车窗玻璃时发现，汽车的后挡风玻璃与其他玻璃有一处明显不同，就是后挡风玻璃上有一条条“细线”，如图甲所示。对于这些细线的作用，小明咨询了维修店的工人师傅，工人师傅告诉小明，这些“细线”是用来除霜的，汽车驾驶室有一个按键，当外界气温降低时，它就自动闭合，这时玻璃上的细线就会发热，小明想知道玻璃上的“细线”的除霜能力与哪些因素有关，于是他从维修师傅那里要来了两块厚薄不同带“细线”的玻璃带到实验室，并设计了如图丙所示的电路进行实验。
（1）“细线”在除霜的过程中是利用电流的_________效应工作的；
（2）先把两块玻璃的 A、B 接线柱分别接在电路的 M、N 处，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数相同时，电流表的示数也相同，由此现象分析可知：厚薄不同玻璃中的“细线”对电流的阻碍作用是_____（选填“相同”或“不同”）的；
（3）分别取质量相同的碎冰放在面积相同的玻璃上，闭合开关，调节 MN 两端的电压，记录冰块全部熔化所需的时间，相关数据如下表所示：
①本实验是通过比较___________来判断玻璃除霜能力的强弱的； ②比较 1、2、3 次实验，可以得到结论___________；
（4）小明在完成实验后，一不小心弄断了玻璃中的一根“细线”。小明把这块玻璃接入电路中，发现电流表和电压表都有示数，说明玻璃中的各“细线”的连接方式是________（选填“串联”或“并联”）的。由此分析可知：该玻璃中其他未断“细丝”的除霜能力将_______（选填“保持不变”或“消失”）。
【答案】 ①. 热 ②. 相同 ③. 冰熔化的时间 ④. 玻璃厚度一定时，加在细线的电压越大除霜能力越强 ⑤. 并联 ⑥. 保持不变
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]“细线”在除霜的过程中，消耗电能，产生热量给霜吸收，使霜熔化，是利用电流的热效应工作的。
（2）[2]从图丙中可以看出，将玻璃接入MN，玻璃与滑动变阻器串联，电压表测量玻璃的电压，电流表测量电路的电流，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数相同时，电流表的示数也相同，由欧姆定律得，两玻璃中细线的电阻相同，故厚薄不同玻璃中的“细线”对电流的阻碍作用是相同的。
（3）[3]本实验用除霜的时间判断玻璃除霜能力的强弱。除霜的时间越长，说明玻璃除霜能力越弱。
[4]从表格中可以看出，1、2、3 次实验，玻璃的厚度相同，第1次实验的玻璃两端的电压最小，除霜时间最长；3次实验的玻璃两端的电压最大，除霜时间最短。因此可得结论：玻璃厚度一定时，加在细线的电压越大除霜能力越强。
（4）[5]小明在完成实验后，一不小心弄断了玻璃中的一根“细线”。小明把这块玻璃接入电路中，发现电流表和电压表都有示数，说明玻璃中各细线互不影响，故玻璃中的各“细线”的连接方式是并联的。
[6]该玻璃中其他未断“细丝”，照常工作，故该玻璃中其他未断“细丝”的除霜能力将保持不变。UAB
UBC
UAC
1.4V
1.4V
2.8V
物理量
次数
电压
电流
灯泡亮度
灯泡实际
电功率
灯泡电功率的
平均值
1
0.5
018
不亮
2
1
0.2
发暗光
3
2
0.3
发较亮光
4
2.5
0.32
正常发光
5
2.8
0.34
发光强烈
次数
玻璃
冰块质量/g
电压/V
熔化时间/min
1
薄
100
6
3
2
薄
100
9
2
3
薄
100
12
15
4
厚
100
6
6
5
厚
100
9
4.5
6
厚
100
12
3