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天津市南开区2024-2025学年九年级上学期阶段性质量监测物理学科
一、单项选择题
1．（2024九上·南开期末）有关分子运动及热现象，下列说法正确的是（　　）
A．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力
B．扩散现象只能发生在气体与液体中
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．0℃的冰块没有内能
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系；分子热运动
【解析】【解答】解：A、固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故A正确；
B、一切气体、液体和固体都能发生扩散现象，故B错误；
C、晶体熔化过程中，吸热但温度不变，故C错误；
D、一切物体在任何情况下都有内能，所以0℃的冰块也有内能，故D错误；
故选A．
【分析】（1）分子间存在相互的引力和斥力；（2）一切气体、液体和固体都能发生扩散现象；（3）晶体熔化过程中，吸热但温度不变．（4）一切物体在任何情况下都有内能．
2．（2024九上·南开期末）根据表中提供的信息，下列判断正确的是（　　）
物质 比热容/[J/（）] 热值/（J/kg）
酒精
煤油
A．酒精不完全燃烧时，热值将变小
B．完全燃烧放出相同热量，所需煤油的质量比酒精大
C．酒精和煤油吸收相同的热量，升高的温度可能相同
D．质量相同的酒精和煤油，升高相同的温度，酒精吸收的热量少
【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值
【解析】【解答】A．酒精不完全燃烧时，燃料的种类不变，则它的热值不变，故A错误；
B．根据表格数据可知，煤油的热值大于酒精的热值，根据Q=mq可知，当放出相同热量时，所需煤油的质量比酒精小，故B错误；
C．根据可知，当酒精和煤油吸收相同的热量时，升高的温度与比热容和质量大小有关。虽然酒精的比热容大于煤油的热值，但因两液体的质量不知，故升高的温度可能相同，故C正确；
D．根据表格数据可知，酒精的比热容大于煤油的比热容，由可知，质量相同的酒精和煤油，升高相同的温度，酒精吸收的热量多，故D错误。
故选C。
【分析】A.热值是燃料的特性，与燃烧情况无关；
B.根据煤油和酒精的热值分析；
C.由吸收的热量Q吸=cmΔt进行判断；
D.根据Q吸=cmΔt分析。
3．（2024九上·南开期末）下列数据中符合实际的是（　　）
A．汽油机的效率约为90%
B．.家用空调的额定功率约为1000W
C．通常情况下，人的电阻约为10~100
D．教室里电风扇的正常工作电压是380V
【答案】B
【知识点】热机的效率；电压和电压的单位换算；电功率
【解析】【解答】根据生活经验和已有的科学知识可知，汽油机的效率目前小于50%；家用空调的额定功率约为1000~1500W；通常情况下人体的电阻约为1000~2000Ω；教室里电风扇的正常工作电压是220V，故B正确，而ACD错误。
故选B。
【分析】根据对机械效率、用电器功率、电阻和电压的知识判断。
4．（2024九上·南开期末）下列物理量不是用“比值法”定义的是（　　）
A．电功率 B．电功 C．比热容 D．热值
【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；电功及电功的实质；电功率
【解析】【解答】A．根据公式可知，电功率是电功与时间的比值，故A不符合题意；
B．根据公式W=UIt可知，电功等于电压、电流和时间的乘积，不是采用比值法定义的，故B符合题意；
C．根据公式可知，比热容是指单位质量的某种物质，在温度升高（降低）时吸收（放出）的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，是采用比值定义法，故C不符合题意；
D．根据可知，热值等于完全燃烧时放出的热量与其质量之比，是采用比值定义法，故D不符合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中物理量的定义方法即可。
5．（2024九上·南开期末）在“怎样使两个小灯泡亮起来”实验中，如图是小明连接的实物电路图，闭合开关后发现灯L1不亮，灯L2亮，针对实验和实验现象的说法中正确的是（　　）
A．两灯泡是串联连接
B．选用的两个灯泡规格尽量相同
C．灯L1发生了短路故障
D．更换L1后使其工作，灯L2的亮度基本不变
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电路故障的判断
【解析】【解答】A．根据图片可知，两个灯泡并排连接在电源负极和开关之间，则二者并联，故A错误；
B．如果灯泡规格相同，那么通过它们的电流大小相同，容易得到错误结论，则实验中为了得到普遍规律，应选用规格不同的灯泡进行实验，故B错误；
C．如果灯泡L1发生短路，则两个灯泡都被短路，二者都不发光，故C错误；
D．更换L1后使其工作，灯L2的亮度基本不变，因为并联电路中各用电器互不影响，故D正确。
故选D。
【分析】A.用电器首尾相连为串联，用电器并排连接为并联；
B.科学探究中样本要具有普通性；
C.电流不经过用电器，从正极直接流回负极叫短路；
D.并联电路用电器不相互影响。
6．（2024九上·南开期末）关于安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．控制家用电器的开关应与该用电器并联
B．用试电笔检查电路时，手可以不接触笔尾金属体
C．家庭电路中的空气开关跳闸了，一定是发生了短路
D．有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接；测电笔的使用；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A．在串联电路中，用电器相互影响，因此控制家用电器的开关应与该用电器串联，故A错误；
B．使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则测电笔不能正常工作，故B错误；
C．空气开关跳闸肯定是电流过大所致，可能短路或负荷过重（总功率过大），故C错误；
D． 有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连，以防用电器外壳带电，危及人身安全，故D正确。
故选D。
【分析】A.控制用电器的开关和用电器之间是串联的。
B.使用测电笔辨别火线时，有一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时，不能用手触及测电笔前端的金属探头，这样会造成人身触电事故；
C.电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是接入电路中用电器的总功率过大；
D.大功率或带有金属外壳的用电器，必须使用三脚插头，其中较长的脚是接地的。
7．（2024九上·南开期末）央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池口香糖锡纸取火工具”的实验：取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中ab、bc和cd段等长。戴好防护手套，将锡纸条两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列说法正确的是（　　）
A．应用锡纸条的纸面连接电池的正负极
B．ab、bc和cd两端的电压均相等
C．ab，bc和cd三段消耗的电功率相等
D．正常情况下，ab段会先着火
【答案】D
【知识点】导体与绝缘体；影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】 A.将锡纸条带锡的一面连接电池的正负极，形成短路，电流过大，当电流通过导体时，由于电流的热效应发热，当温度达到锡纸的着火点时，锡纸条开始冒烟、着火，故A错误；
B.根据题意可知，ab、bc和cd段横截面积不同，电阻不同。根据串联电路的电流规律可知，ab、bc和cd段电流相等。由U=IR可知，ab、bc和cd两端的电压不相等，故B错误；
C.综上所述，ab、bc和cd两端的电压不相等，但是电流相等。由公式P=UI可知，ab，bc和cd三段消耗的电功率不相等，故C错误；
D.根据题意可知，ab段横截面积较小，电阻较大，由公式Q=I2Rt可知，相同时间内ab段电阻 产生的热量最多，则ab段会先着火，故D正确。
故选D。
【分析】 A.锡纸条带锡的一面是导体，通过这部分的电流过大；
B.串联电路的电流规律，根据电阻大小的影响因素分析电阻的大小，根据欧姆定律分析电压的关系；
C.根据P=UI分析ab、bc和cd三段的电功率的关系；
D.根据Q=I2Rt分析哪段段会先着火。
8．（2024九上·南开期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，分别用电阻、进行实验，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的关系图像，由图可知（　　）
A．
B．当两端电压为0时，其电阻为0
C．通过导体的电流与导体两端的电压成反比
D．将它们串联接到同一电路中，通过的电流较大
【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB.根据图片可知，二者电压相等时，通过R1的电流大于通过R2的电流，由可知，二者的电阻R1＜R2，故B错误，A正确；C.根据图像可知，二者都是通过坐标原点的斜线，则电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故C错误；
D.根据串联电路中电流相等可知，将它们串联接到同一电路中，通过R1、R2的电流一样大，故D错误。
故选A。
【分析】 由图象可知，两电阻两端的电压相等时通过他们的电流关系，根据欧姆定律可知：电压一定时，电流与电阻成反比即可判断两电阻的大小关系；串联电路中电流处处相等。
9．（2024九上·南开期末）小明在家中拍到一张电能表的照片，如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．此电能表的实际功率为2200W
B．此电能表应接在220V的电路中使用
C．拍照片时，小明家已消耗的电能为2829.6kW·h
D．电能表的转盘转过3000转，表示小明家中消耗了1度电
【答案】A
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A．根据铭牌上的“220V 10A”可知，电能表的额定电压为220V，运行通过的额定电流为10A，则该电能表的额定功率为，
故A错误符合题意；
B．根据“220V”可知，电能表的工作电压为220V，故B正确不符合题意；
C．该表盘上显示数字的最后一位是小数位，所以显示已用电，故C正确不符合题意；
D．根据铭牌上可知，用电器每消耗1的电能，该电能表上的转盘转过3000圈，故D正确不符合题意。
故选A。
【分析】根据电能表铭牌上标注数值的含义，对各个选项分析判断即可。
10．（2024九上·南开期末）在图（a）、（b）所示的电路中，电源电压相等且保持不变．闭合电键S1、S2 ， 电流表A1、A2的示数相同；断开电键S1、S2 ， 两电流表示数仍相同．下列关于电阻R1、R2和R3的大小关系正确的是（　　）
A．R1＞R2＞R3 B．R3＞R1＞R2 C．R3＞R2＞R1 D．R2＞R1＞R3
【答案】C
【知识点】电阻的串联；电阻的并联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】ABD.由(a)图可知，闭合电键S1、S2后，电路为R1的简单电路，电流表A1测电路中的电流。由(b)图可知，电阻R2与R3并联，电流表A2测干路电流，
电源电压相等且保持不变，且电流表A1、A2的示数相同，
由公式R可知，图(a)中的总电阻等于图(b)中的总电阻，
根据并联电路中总电阻小于任何一个分电阻可知，电阻R2>R1，R3>R1，
故ABD错误；C.由(a)电路图可知，断开电键S1、S2后，电阻R1与R2串联，电流表A1测电路中的电流，
由(b)电路图可知，电路为R3的简单电路，电流表A2测干路电流，
电源电压相等，且两电流表示数仍相同，
由公式R可知，图(a)中的总电阻等于图(b)中的总电阻，
即R3＝R1+R2，那么R3>R2，
综上可知，R3>R2>R1，故C正确。
故选C。
【分析】 ABC.闭合电键S1、S2后，由（a）电路图可知，电路为R1的简单电路，电流表A1测电路中的电流；由（b）电路图可知，R2与R3并联，电流表A2测干路电流；电流表A1、A2的示数相同，且电源电压相等且保持不变，根据欧姆定律可知它们的电阻关系，根据并联电路的电阻特点可知R3与R1、R2之间的关系；
C.断开电键S1、S2后，由（a）电路图可知，R1与R2串联，电流表A1测电路中的电流；由（b）电路图可知，电路为R3的简单电路，电流表A2测干路电流；再根据欧姆定律可知它们的电阻关系，根据电阻的串联可知三电阻的关系，然后得出答案。
二、多项选择题
11．（2024九上·南开期末）如图所示的实验中，对其描述正确的是（　　）
A．图甲中的实验说明通电导体周围存在磁场
B．图乙中电磁铁A的磁性比电磁铁B的磁性更强
C．图丙中的实验换用磁性更强的U形磁体，导体ab受到的作用力更大
D．图丁中闭合开关，导体ab由水平向左变为水平向右运动，感应电流方向不变
【答案】A,C
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.图中放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B.图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，铁钉B吸引大头针较多，表明电磁铁B的磁性比电磁铁A的磁性更强，故B错误；
C.图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，换用磁性更强的U形磁体，金属棒ab受到的磁力更大，故C正确；
D.图中的导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，改变导体运动的方向，感应电流的方向会发生改变，故D错误。
故选AC。
【分析】 题目给出了四个有关电和磁的实验，首先要弄清各实验所揭示的原理，再结合题设要求来进行选择。
12．（2024九上·南开期末）如图电路，已知灯泡电阻(不变)，电源电压为，变阻器的最大阻值为，开关闭合后，下列判断正确的是
A．滑片移至最左端时，电路中电流
B．滑片移至最右端时.两端的电压的求解思路是：
C．滑片移至最右端时，两端的电压是：
D．滑片右移电压表示数减小
【答案】A,B,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A.根据图片可知，滑片移至最左端时，只有R1接入电路，由欧姆定律可得电路中电流为，故A正确；B.根据图片可知，滑片移至最右端时，R1与R2串联，R2连入阻值最大，电压表测R1两端的电压，
由串联电路的电阻特点可得总电阻R=R1+R2，
由可得电路中的电流，
串联电路中电流处处相等，所以I=I1；
由欧姆定律可得R1两端的电压：U1=R1I1，
而求解思路与正向解题恰好相反，
即：R1两端的电压U1的求解思路是：U1=R1I1→I1=I→→R=R1+R2，故B正确；
C.滑片移至最右端时，R1与R2的最大阻值串联，
由串联电路的电流和电阻特点结合欧姆定律可得，电路中的电流：，
则此时R2两端的电压： ，故C正确；
D.由图知，滑片P右移，变阻器R2连入阻值变大，由R=R1+R2可知串联电路的总电阻R变大，电源电压不变，由可知，电路中电流变小（即通过R1的电流减小）；
由U1=IR1可知R1两端电压变小，
根据串联电路的电压特点可知：U2=U-U1。则R2两端电压变大
即电压表示数变大，
即：滑片P右移→R2↑→R↑=R1+R2→I↓=→I1↓=I→U1↓=IR1→U2↑=U-U1→电压表示数变大，故D错误。
故选ABC。
【分析】 A.滑片移至最左端时，只有R1接入电路，由欧姆定律可表示出电路中电流；
B.滑片移至最右端时，R2连入阻值最大，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，由串联电路的特点和欧姆定律分析判断；
C.滑片移至最右端时，R1与R2的最大阻值串联，由串联电路的电流和电阻特点结合欧姆定律可得，通过电阻R1的电流（电路中的电流），再由U=IR表示出R2两端的电压；
D.滑片P右移，分析变阻器R2连入阻值变化，由串联电路的特点和欧姆定律分析电压表示数变化。
13．（2024九上·南开期末）如图甲所示，电源电压为，灯泡规格为“6V　3W”，电压表、的量程均为，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关，调节滑动变阻器直到小灯泡正常发光，图乙为电压表示数、与滑动变阻器连入电路阻值的关系图象，下列选项正确的是（　　）
A．定值电阻的阻值为
B．整个电路的最大功率为
C．滑动变阻器连入电路的最小阻值为
D．滑动变阻器阻值最大时小灯泡的功率为
【答案】B,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】ABC．根据图片可知，灯泡 L、定值电阻R1、变阻器R2串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测 R2两端的电压。
当变阻器的阻值R2增大时，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，电压表V2的示数也在不断增大，
则下面的图线是电压表与的关系图象，上面的图线是电压表与的关系图象，且两端的电压
此时电路中的电流；
两端的电压；
定值电阻的阻值，
故A错误；
根据公式P=UI可知，整个电路的最大功率，
故B正确；
此时电流最大，而变阻器的阻值最小，
即滑动变阻器连入电路的最小阻值，
故C正确；
D．根据图像可知，滑动变阻器阻值最大即时，此时灯泡L两端的电压，
两端的电压
此时电路中的电流，
此时小灯泡的功率，
故D正确。
故选BCD。
【分析】由电路图可知，L、R1、R2串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。
ABC.根据灯泡L规格可知其正常发光时的电压，此时电路的电流最大，电路的总功率最大，变阻器接入电路中的电阻最小，据此判断两电压表示数与R2的关系图象并读出R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值，利用P=UI求出整个电路的最大功率，再根据欧姆定律求出滑动变阻器R2连入电路的最小阻值；
D.根据图象读出滑动变阻器阻值最大时灯泡L两端的电压和R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=UI求出此时小灯泡的功率。
三、填空题
14．（2024九上·南开期末）小刚去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。该电梯的电路如图所示（R是一个压敏电阻），当人站在电梯上，压敏电阻阻值减小，则电磁铁磁性变　 　（选填“强”或“弱”），衔铁与触点　 　（选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变快。
【答案】强；2
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 当人站在电梯上时，R的阻值减小，电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电机上的电压增大，电动机转速变快。
【分析】 左侧为压敏电压与电磁铁串联，右侧为电机控制电路，当衔铁与触点1接触时，R2与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻断路，电机中电压增大。
15．（2024九上·南开期末）如图所示，扬声器的工作原理是　 　；动圈式话筒的工作原理是　 　现象。
【答案】通电导体在磁场中受力的作用；电磁感应
【知识点】扬声器和耳机的构造和原理；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】（1）根据图片可知，当强弱不同的电流经过线圈时，它在磁场受到力作用发生振动，将电信号转化为声信号，则 扬声器的工作原理 是通电导体在磁场中受力的作用。
（2）当我们对着话筒说话时，引起线圈的振动，于是线圈在磁场中做切割磁感运动时产生感应电流，将声信号转化为电信号，则 动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。
【分析】 （1）扬声器的工作原理是电流的磁效应；
（2）动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。
16．（2024九上·南开期末）在如图所示的电路中，电源电压U=9V，且恒定不变，R1=5Ω，R2=10Ω开关闭合后，R2两端的电压为　 　V；若R1、R2并联后仍接在该电源两端，则通过R1、R2的电流之比I1∶I2　 　。
【答案】6；2∶1
【知识点】并联电路的电流规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据图片可知，电阻R1和R2串联，
则电路中的总电阻；
通过R2的电流
R2两端的电压。
（2）若R1、R2并联后仍接在该电源两端，
根据并联电路电流与电阻成反比的规律可知，通过R1、R2的电流之比。
【分析】（1）根据计算总电阻，根据计算总电流，根据计算R2两端电压；
（2）根据并联电路电流与电阻成反比的规律计算。
17．（2024九上·南开期末）某同学连接的电路如图所示，已知电源电压恒为3V，两灯泡L1、L2的规格均为“4V；0.8W”（灯泡电阻阻值不变），开关S闭合，电压表示数是　 　V，电流表示数是　 　A。
【答案】3；0.15
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据“4V 0.8W”可知，该灯泡的电阻，开关S闭合，电路为灯泡L1的简单电路，L2被短路，电压表测电源电压，电流表测通过电路的电流，所以电压表示数为3V，
电流表示数即通过电路的电流。
【分析】 根据计算灯泡的电阻，开关S闭合，电路为灯泡L1的简单电路，L2被短路，电压表测电源电压，电流表测通过电路的电流，据此确定电压表示数，根据欧姆定律计算电流表示数。
18．（2024九上·南开期末）如图所示，是通过额定电压为6V小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V电源两端，则每只灯泡的电阻为　 　Ω，电路实际总功率为　 　W。
【答案】20；2.4
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】将三只相同的灯泡串联起来接在12V的电源两端，
则三个灯泡的电阻相等，
由串联电路电压与电阻成正比的规律可知，每只灯泡两端的电压相等，
根据U总=3U可知，每只灯泡两端的电压；
根据图片可知，当U=4V时，I=0.2A，
所以此时每只灯泡的电阻；
此时电路的总功率。
【分析】 根据串联电路的电压特点可得到三个这种灯泡串联时各灯的电压，由图象找到此时灯泡的电流，从而计算电阻和实际功率。
19．（2024九上·南开期末）如图所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当闭合开关　 　（选填“S1”“S2”或“S1和S2”）时为低温挡，此时电路电功率为440W；调节开关，变成高温挡，此时电路电功率是　 　W。
【答案】S1；1210
【知识点】电阻的串联；电功率的计算
【解析】【解答】（1） 根据图片可知，当同时闭合S1和S2时，此时只有电阻R1接入电路；当只闭合S1时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据可知，此时总功率最小，所以电烤箱处于低温挡；
（2） 当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡， 低温挡时，此时电功率为440W，
此时电路的总电阻为；
则R1的阻值为；
当同时闭合S1和S2时，此时只有电阻R1，此时为高温档；
那么高温挡时电路电功率是。
【分析】（1）当只闭合S1时，R1、R2串联，当同时闭合S1和S2时，此时只有电阻R1接入电路，利用知两种情况下电功率大小；
（2）利用求出R1、R2串联时的总电阻，然后根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值；高温挡时只有电阻R1接入电路，根据可计算高温挡电功率。
四、综合题
20．（2024九上·南开期末）某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示．该电热水壶正常工作时，把1kg水从20℃加热到100℃用时7min．已知c水/（kg·℃），求：
型号 XX
额定电压 220V
额定功率 1000W
频率 50Hz
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的热效率．
【答案】解：（1）根据题意可知， 把1kg水从20℃加热到100℃ 时，
水吸收的热量Q=mc(t-t0)=1kg×4.2×103J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=；
答：水吸收的热量为。
（2）根据表格可知，电热水壶的功率为1000W，加热时间为7min，
则W总=P0t=1000W×7min×60s/min=4.2×105J，
则电水壶的热效率η===80%。
答：电热水壶的热效率为80%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热机的效率
【解析】【分析】 （1）知道水的比热容、质量、初温和末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水所吸收的热量；
（2）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能，再根据求出该电热水壶的热效率。
21．（2024九上·南开期末）薛悟理同学在实验室进行“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验。（小磁针黑色端为N极）
（1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的　 　（选填“南极”或“北极”），说明地球周围存在磁场；
（2）某次实验中通电螺线管周围的小磁针N极的指向如图所示，则电源的左端为　 　（选填“正”或“负”）极；
（3）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向发生改变，说明通电螺线管的磁场方向与　 　方向有关。
【答案】（1）北极
（2）正
（3）电流
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）根据磁极的定义可知，小磁针静止时，N极指向地理的北极。
（2）如图所示，左端小磁针的N极向右，根据“异名磁极相互吸引”可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极。右手握住螺线管，大拇指所指方向为螺线管的N极，此时四指指尖向下，则线圈上电流方向向下，因此电源的左端为正极。
（3）将连接电源正、负极的导线对调，则电流方向改变，小磁针的指向发生改变，说明磁场方向改变，因此得到：通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
【分析】（1）在正常情况下，指南的一端为S极，指北的一端为N极；
（2）首先根据磁极之间的相互作用规律确定螺线管的磁极方向，然后根据安培定则判断线圈上的电流方向，最后确定电源正负极方向；
（3）根据描述分析哪个因素发生改变即可。
（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的北极，说明地球周围存在磁场。
（2）某次实验中通电螺线管周围的小磁针N极的指向如图所示，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向为螺线管的N极，因此电源的左端为正极。
（3）根据控制变量法可知，将连接电源正、负极的导线对调，电流方向改变，小磁针的指向发生改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
22．（2024九上·南开期末）物理小组利用如图甲的电路探究“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“50Ω；1A”
（1）如图乙的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打叉，再画线把它改到正确位置上，导线不允许交叉　 　；
（2）电路改正后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最　 　（选填“左”或“右”）端；
（3）实验中将5的定值电阻更换成10的定值电阻后，闭合开关，应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）适当滑动；
（4）根据实验所得数据画出定值电阻电流与电阻关系的图像如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为　 　的定值电阻连入电路时未移动滑片；
（5）将上述错误调整后，重新得到电流I随电阻R变化的图像，并总结得到实验结论：　 　；
（6）同学们用串联分压的知识很快推理出了保持定值电阻两端电压不变的最低值，这个值是　 　V。
【答案】（1）
（2）右
（3）右
（4）20
（5）当导体的电压不变时，导体的电流与电阻成反比
（6）1.5
【知识点】串联电路的电压规律；探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）在探究“电流与电阻的关系”的实验中，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联，变阻器接线一上一下。根据甲图可知，此时可以将定值电阻与变阻器相连的导线从变阻器上拆下，改接在电压表的“-”接线柱上即可，如下图所示：
（2）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器滑片调至阻值最大的一端，也就是最右端；
（3）实验中，将5的定值电阻更换成10的定值电阻后，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，此时电压表的示数变大。为了控制定值电阻的电压不变，此时电压表的示数需要减小。根据U总=U1+U2可知，此时变阻器的电压要增大，那么需要增大变阻器的阻值，即应将滑片向右适当滑动。
（4）根据丙图可知，当定值电阻的阻值为20Ω时，电路电流为0.18A，
则定值电阻的电压为
当定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω时，定值电阻的电压均为3V，
则阻值为20的定值电阻连入电路时未移动滑片。
（5）根据题意可知，定值电阻的电流与电阻的乘积为定值，由此可得的实验结论为：当导体的电压不变时，导体的电流与电阻成反比。
（6）当定值电阻接入电路中的电阻为25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为50Ω时，定值电阻的电压最小，
根据串联电路的分压特点得到：；
；
；
由解得：UR=1.5V；
则定值电阻两端电压不变的最低值为。
【分析】 （1）原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联；
（2）为了保护电路，电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（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，电流与电阻之积为一定值，由串联电路的规律和欧姆定律结合分压原理分析；
（5）在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（6）由串联电路的规律及分压原理得出电阻的最小电压。
（1）由图甲得，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。图乙的实物图更改如下图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大的最右端。
（3）实验中控制定值电阻的电压不变，电源电压不变，由串联电路电压特点得，滑动变阻器的电压不变，由串联电路电流处处相等与欧姆定律得，电路中定值电阻的阻值与滑动变阻器接入电路中的电阻的比值为定值，则实验中将5的定值电阻更换成10的定值电阻后，为了控制定值电阻的电压不变，闭合开关后应将滑片向右适当滑动，使滑动变阻器接入电路中的电阻变大。
（4）由图丙得，当定值电阻的阻值为20Ω时，定值电阻的电压为
当定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω时，由图中数据与欧姆定律得，定值电阻的电压均为3V，则阻值为20的定值电阻连入电路时未移动滑片。
（5）由电流I随电阻R变化的图像得，当定值电阻的电压不变时，定值电阻的电流与电阻的乘积为定值，由此可得的实验结论为当导体的电压不变时，导体的电流与电阻成反比。
（6）当定值电阻接入电路中的电阻为25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为50Ω时，定值电阻的电压最小，由串联电路电流特点与欧姆定律得
┄┄①
由串联电路分压特点得
┄┄②
由①②得，定值电阻两端电压不变的最低值为
23．（2024九上·南开期末）如图所示，灯泡L标有“6V；3W”的字样，定值电阻R=10，滑动变阻器R1的最大阻值为20。闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡L正常发光。要求：画出每一问的等效电路图，求：
（1）灯泡L正常发光时的电流；
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，定值电阻R工作10min产生的热量。
【答案】（1）解：根据图片可知，闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电阻R被短路，此时只有灯泡L自己单独工作，等效电路如下图：
根据“6V；3W”可知，灯泡正常发光时的电流；
此时电源电压等于灯泡的额定电压，即。
（2）解：根据图片可知，滑片P移至b端，开关S1拨至1，此时灯泡L被短路，滑动变阻器接入电路的阻值20Ω，与电阻R串联，等效电路如下图：
此时通过电路的电流：；
则定值电阻R工作10min产生的热量
。
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【分析】（1）已知灯泡L的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流；
（2）闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，由灯泡正常发光，可知电源电压；
滑片P移至b端，开关S1拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡L被短路，电阻R与滑动变阻器R1串联，根据欧姆定律和Q=I2Rt求出定值电阻R工作10min产生的热量。
（1）闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，等效电路如下图
由P=UI知道，灯泡正常发光时的电流
由灯泡正常发光，可知电源电压
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡L被短路，电阻R与滑动变阻器R1串联，等效电路如下图
由焦耳定律知道，定值电阻R工作10min产生的热量
24．（2024九上·南开期末）小明要测出一个电压约为30V的电源电压（电压保持不变），手边可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0~15V）；一块电流表（量程0~0.6A）；两个阻值已知的电阻，分别为R1（20Ω）和R2（40Ω）；一个开关及若干导线。请你合理选择器材，设计实验测出该电源的电压。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1） ；
（2）①按照电路图连接电路；②闭合开关S，读出电压表的示数；
（3）
【知识点】串、并联电路的设计；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）在串联电路中，电压与电阻成正比，只要用电压表测出其中一个电阻两端的电压，据此计算出电源电压即可，如下图所示：
（2）综上所述，实验步骤如下：①按照电路图连接电路；
②闭合开关S，读出电压表的示数。
（3）在串联电路中，电压与电阻呈正比，即：；
；
解得：。
【分析】让两个电阻串联，电压表测其中一个电阻两端的电压，然后利用“串联电路电压与电阻成正比”的规律可计算出电源电压，据此设计电路，计算出电源电压即可。
25．（2024九上·南开期末）若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（图中L、N两条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒：检测时将盒外的两根导线分别与L、N模拟输电线的接线柱相连，用导线将短路处输电线连接，计算可得短路处到检测处的距离（短路处导线和检测盒内导线电阻忽略不计）。
（1）短路位置距检测装置盒越远，电流表示数　 　，电压表示数　 　；（均选填“越大”“越小”或“不变”）
（2）当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，则短路处距离检测处　 　米；
（3）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（2）中数据　 　V；
（4）不用电流表，且其他元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，并推导出短路处到检测处距离s与电压表示数U示的关系式：s＝　 　（请用物理量符号表示，电源电压用U表示，保护电阻阻值用R表示，结果可不用带单位）。
【答案】（1）越小；变大
（2）6
（3）5
（4）或
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）短路位置距甲地越远，电路总电阻越大，电源电压不变根据欧姆定律可知通过电路的电流越小，电压表示数越大。
综上 第1空、越小， 第2空、变大。
（2） 电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，根据可得：输电线的电阻，电阻丝单位长度的电阻为0.2Ω，且输电线是双股的，所以，短路处距离检测处的距离；
综上 第1空、 6；
（3） 保护电阻的阻值为4Ω ，所以总电阻，电流为0.5A，根据可得，电源电压
（4）不用电流表，将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B，电压表的两种连接方式可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压
图1中，电源电压不变，电线电阻和定值电阻串联，所以保护电阻R两端的电压UR＝U﹣U示； 电压表示数U示 输电线的电阻两端的电压 ，根据串联分压可知AB之间的电阻为，所以短路处到检测处距离；
图2中，电压表示数U示为保护电阻R两端的电压，根据串联电路电压规律可得，输电线的电阻两端的电压UAB＝U﹣U示；根据串联分压可得，，所以短路处到检测处距离
。
综上 第1空、或。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、欧姆定律：公式为U=IR，题目中电阻为10Ω，电流为0.5A，据此计算电源电压。
3、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
4、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
（1）[1][2]当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，短路位置距甲地越远，电路总电阻越大，根据欧姆定律可知通过电路的电流越小，电压表示数越大。
（2）根据可得：输电线的电阻
因电阻丝每米阻值为0.2Ω，且输电线是双股的，所以，短路处距离检测处的距离
（3）由图可知，检测电路时，则总电阻
根据可得，电源电压
（4）不用电流表，且其它元件不变的情况下，则将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B，电压表可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压，故如下的两种连接方式：
图1中，电压表示数U示为输电线的电阻两端的电压；由于电源电压不变，则根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：保护电阻R两端的电压UR＝U﹣U示；则电流
根据可得AB之间的电阻为
所以短路处到检测处距离
图2中，电压表示数U示为保护电阻R两端的电压；则电流，由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得，输电线的电阻两端的电压UAB＝U﹣U示；根据可得AB之间的电阻为
所以短路处到检测处距离
1 / 1天津市南开区2024-2025学年九年级上学期阶段性质量监测物理学科
一、单项选择题
1．（2024九上·南开期末）有关分子运动及热现象，下列说法正确的是（　　）
A．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力
B．扩散现象只能发生在气体与液体中
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．0℃的冰块没有内能
2．（2024九上·南开期末）根据表中提供的信息，下列判断正确的是（　　）
物质 比热容/[J/（）] 热值/（J/kg）
酒精
煤油
A．酒精不完全燃烧时，热值将变小
B．完全燃烧放出相同热量，所需煤油的质量比酒精大
C．酒精和煤油吸收相同的热量，升高的温度可能相同
D．质量相同的酒精和煤油，升高相同的温度，酒精吸收的热量少
3．（2024九上·南开期末）下列数据中符合实际的是（　　）
A．汽油机的效率约为90%
B．.家用空调的额定功率约为1000W
C．通常情况下，人的电阻约为10~100
D．教室里电风扇的正常工作电压是380V
4．（2024九上·南开期末）下列物理量不是用“比值法”定义的是（　　）
A．电功率 B．电功 C．比热容 D．热值
5．（2024九上·南开期末）在“怎样使两个小灯泡亮起来”实验中，如图是小明连接的实物电路图，闭合开关后发现灯L1不亮，灯L2亮，针对实验和实验现象的说法中正确的是（　　）
A．两灯泡是串联连接
B．选用的两个灯泡规格尽量相同
C．灯L1发生了短路故障
D．更换L1后使其工作，灯L2的亮度基本不变
6．（2024九上·南开期末）关于安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．控制家用电器的开关应与该用电器并联
B．用试电笔检查电路时，手可以不接触笔尾金属体
C．家庭电路中的空气开关跳闸了，一定是发生了短路
D．有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连
7．（2024九上·南开期末）央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池口香糖锡纸取火工具”的实验：取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中ab、bc和cd段等长。戴好防护手套，将锡纸条两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列说法正确的是（　　）
A．应用锡纸条的纸面连接电池的正负极
B．ab、bc和cd两端的电压均相等
C．ab，bc和cd三段消耗的电功率相等
D．正常情况下，ab段会先着火
8．（2024九上·南开期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，分别用电阻、进行实验，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的关系图像，由图可知（　　）
A．
B．当两端电压为0时，其电阻为0
C．通过导体的电流与导体两端的电压成反比
D．将它们串联接到同一电路中，通过的电流较大
9．（2024九上·南开期末）小明在家中拍到一张电能表的照片，如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．此电能表的实际功率为2200W
B．此电能表应接在220V的电路中使用
C．拍照片时，小明家已消耗的电能为2829.6kW·h
D．电能表的转盘转过3000转，表示小明家中消耗了1度电
10．（2024九上·南开期末）在图（a）、（b）所示的电路中，电源电压相等且保持不变．闭合电键S1、S2 ， 电流表A1、A2的示数相同；断开电键S1、S2 ， 两电流表示数仍相同．下列关于电阻R1、R2和R3的大小关系正确的是（　　）
A．R1＞R2＞R3 B．R3＞R1＞R2 C．R3＞R2＞R1 D．R2＞R1＞R3
二、多项选择题
11．（2024九上·南开期末）如图所示的实验中，对其描述正确的是（　　）
A．图甲中的实验说明通电导体周围存在磁场
B．图乙中电磁铁A的磁性比电磁铁B的磁性更强
C．图丙中的实验换用磁性更强的U形磁体，导体ab受到的作用力更大
D．图丁中闭合开关，导体ab由水平向左变为水平向右运动，感应电流方向不变
12．（2024九上·南开期末）如图电路，已知灯泡电阻(不变)，电源电压为，变阻器的最大阻值为，开关闭合后，下列判断正确的是
A．滑片移至最左端时，电路中电流
B．滑片移至最右端时.两端的电压的求解思路是：
C．滑片移至最右端时，两端的电压是：
D．滑片右移电压表示数减小
13．（2024九上·南开期末）如图甲所示，电源电压为，灯泡规格为“6V　3W”，电压表、的量程均为，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关，调节滑动变阻器直到小灯泡正常发光，图乙为电压表示数、与滑动变阻器连入电路阻值的关系图象，下列选项正确的是（　　）
A．定值电阻的阻值为
B．整个电路的最大功率为
C．滑动变阻器连入电路的最小阻值为
D．滑动变阻器阻值最大时小灯泡的功率为
三、填空题
14．（2024九上·南开期末）小刚去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。该电梯的电路如图所示（R是一个压敏电阻），当人站在电梯上，压敏电阻阻值减小，则电磁铁磁性变　 　（选填“强”或“弱”），衔铁与触点　 　（选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变快。
15．（2024九上·南开期末）如图所示，扬声器的工作原理是　 　；动圈式话筒的工作原理是　 　现象。
16．（2024九上·南开期末）在如图所示的电路中，电源电压U=9V，且恒定不变，R1=5Ω，R2=10Ω开关闭合后，R2两端的电压为　 　V；若R1、R2并联后仍接在该电源两端，则通过R1、R2的电流之比I1∶I2　 　。
17．（2024九上·南开期末）某同学连接的电路如图所示，已知电源电压恒为3V，两灯泡L1、L2的规格均为“4V；0.8W”（灯泡电阻阻值不变），开关S闭合，电压表示数是　 　V，电流表示数是　 　A。
18．（2024九上·南开期末）如图所示，是通过额定电压为6V小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V电源两端，则每只灯泡的电阻为　 　Ω，电路实际总功率为　 　W。
19．（2024九上·南开期末）如图所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当闭合开关　 　（选填“S1”“S2”或“S1和S2”）时为低温挡，此时电路电功率为440W；调节开关，变成高温挡，此时电路电功率是　 　W。
四、综合题
20．（2024九上·南开期末）某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示．该电热水壶正常工作时，把1kg水从20℃加热到100℃用时7min．已知c水/（kg·℃），求：
型号 XX
额定电压 220V
额定功率 1000W
频率 50Hz
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的热效率．
21．（2024九上·南开期末）薛悟理同学在实验室进行“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验。（小磁针黑色端为N极）
（1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的　 　（选填“南极”或“北极”），说明地球周围存在磁场；
（2）某次实验中通电螺线管周围的小磁针N极的指向如图所示，则电源的左端为　 　（选填“正”或“负”）极；
（3）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向发生改变，说明通电螺线管的磁场方向与　 　方向有关。
22．（2024九上·南开期末）物理小组利用如图甲的电路探究“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“50Ω；1A”
（1）如图乙的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打叉，再画线把它改到正确位置上，导线不允许交叉　 　；
（2）电路改正后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最　 　（选填“左”或“右”）端；
（3）实验中将5的定值电阻更换成10的定值电阻后，闭合开关，应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）适当滑动；
（4）根据实验所得数据画出定值电阻电流与电阻关系的图像如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为　 　的定值电阻连入电路时未移动滑片；
（5）将上述错误调整后，重新得到电流I随电阻R变化的图像，并总结得到实验结论：　 　；
（6）同学们用串联分压的知识很快推理出了保持定值电阻两端电压不变的最低值，这个值是　 　V。
23．（2024九上·南开期末）如图所示，灯泡L标有“6V；3W”的字样，定值电阻R=10，滑动变阻器R1的最大阻值为20。闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡L正常发光。要求：画出每一问的等效电路图，求：
（1）灯泡L正常发光时的电流；
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，定值电阻R工作10min产生的热量。
24．（2024九上·南开期末）小明要测出一个电压约为30V的电源电压（电压保持不变），手边可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0~15V）；一块电流表（量程0~0.6A）；两个阻值已知的电阻，分别为R1（20Ω）和R2（40Ω）；一个开关及若干导线。请你合理选择器材，设计实验测出该电源的电压。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。
25．（2024九上·南开期末）若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（图中L、N两条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒：检测时将盒外的两根导线分别与L、N模拟输电线的接线柱相连，用导线将短路处输电线连接，计算可得短路处到检测处的距离（短路处导线和检测盒内导线电阻忽略不计）。
（1）短路位置距检测装置盒越远，电流表示数　 　，电压表示数　 　；（均选填“越大”“越小”或“不变”）
（2）当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，则短路处距离检测处　 　米；
（3）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（2）中数据　 　V；
（4）不用电流表，且其他元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，并推导出短路处到检测处距离s与电压表示数U示的关系式：s＝　 　（请用物理量符号表示，电源电压用U表示，保护电阻阻值用R表示，结果可不用带单位）。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系；分子热运动
【解析】【解答】解：A、固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故A正确；
B、一切气体、液体和固体都能发生扩散现象，故B错误；
C、晶体熔化过程中，吸热但温度不变，故C错误；
D、一切物体在任何情况下都有内能，所以0℃的冰块也有内能，故D错误；
故选A．
【分析】（1）分子间存在相互的引力和斥力；（2）一切气体、液体和固体都能发生扩散现象；（3）晶体熔化过程中，吸热但温度不变．（4）一切物体在任何情况下都有内能．
2．【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值
【解析】【解答】A．酒精不完全燃烧时，燃料的种类不变，则它的热值不变，故A错误；
B．根据表格数据可知，煤油的热值大于酒精的热值，根据Q=mq可知，当放出相同热量时，所需煤油的质量比酒精小，故B错误；
C．根据可知，当酒精和煤油吸收相同的热量时，升高的温度与比热容和质量大小有关。虽然酒精的比热容大于煤油的热值，但因两液体的质量不知，故升高的温度可能相同，故C正确；
D．根据表格数据可知，酒精的比热容大于煤油的比热容，由可知，质量相同的酒精和煤油，升高相同的温度，酒精吸收的热量多，故D错误。
故选C。
【分析】A.热值是燃料的特性，与燃烧情况无关；
B.根据煤油和酒精的热值分析；
C.由吸收的热量Q吸=cmΔt进行判断；
D.根据Q吸=cmΔt分析。
3．【答案】B
【知识点】热机的效率；电压和电压的单位换算；电功率
【解析】【解答】根据生活经验和已有的科学知识可知，汽油机的效率目前小于50%；家用空调的额定功率约为1000~1500W；通常情况下人体的电阻约为1000~2000Ω；教室里电风扇的正常工作电压是220V，故B正确，而ACD错误。
故选B。
【分析】根据对机械效率、用电器功率、电阻和电压的知识判断。
4．【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；电功及电功的实质；电功率
【解析】【解答】A．根据公式可知，电功率是电功与时间的比值，故A不符合题意；
B．根据公式W=UIt可知，电功等于电压、电流和时间的乘积，不是采用比值法定义的，故B符合题意；
C．根据公式可知，比热容是指单位质量的某种物质，在温度升高（降低）时吸收（放出）的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，是采用比值定义法，故C不符合题意；
D．根据可知，热值等于完全燃烧时放出的热量与其质量之比，是采用比值定义法，故D不符合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中物理量的定义方法即可。
5．【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电路故障的判断
【解析】【解答】A．根据图片可知，两个灯泡并排连接在电源负极和开关之间，则二者并联，故A错误；
B．如果灯泡规格相同，那么通过它们的电流大小相同，容易得到错误结论，则实验中为了得到普遍规律，应选用规格不同的灯泡进行实验，故B错误；
C．如果灯泡L1发生短路，则两个灯泡都被短路，二者都不发光，故C错误；
D．更换L1后使其工作，灯L2的亮度基本不变，因为并联电路中各用电器互不影响，故D正确。
故选D。
【分析】A.用电器首尾相连为串联，用电器并排连接为并联；
B.科学探究中样本要具有普通性；
C.电流不经过用电器，从正极直接流回负极叫短路；
D.并联电路用电器不相互影响。
6．【答案】D
【知识点】家庭电路的组成；家庭电路的连接；测电笔的使用；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】A．在串联电路中，用电器相互影响，因此控制家用电器的开关应与该用电器串联，故A错误；
B．使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则测电笔不能正常工作，故B错误；
C．空气开关跳闸肯定是电流过大所致，可能短路或负荷过重（总功率过大），故C错误；
D． 有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连，以防用电器外壳带电，危及人身安全，故D正确。
故选D。
【分析】A.控制用电器的开关和用电器之间是串联的。
B.使用测电笔辨别火线时，有一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时，不能用手触及测电笔前端的金属探头，这样会造成人身触电事故；
C.电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是接入电路中用电器的总功率过大；
D.大功率或带有金属外壳的用电器，必须使用三脚插头，其中较长的脚是接地的。
7．【答案】D
【知识点】导体与绝缘体；影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】 A.将锡纸条带锡的一面连接电池的正负极，形成短路，电流过大，当电流通过导体时，由于电流的热效应发热，当温度达到锡纸的着火点时，锡纸条开始冒烟、着火，故A错误；
B.根据题意可知，ab、bc和cd段横截面积不同，电阻不同。根据串联电路的电流规律可知，ab、bc和cd段电流相等。由U=IR可知，ab、bc和cd两端的电压不相等，故B错误；
C.综上所述，ab、bc和cd两端的电压不相等，但是电流相等。由公式P=UI可知，ab，bc和cd三段消耗的电功率不相等，故C错误；
D.根据题意可知，ab段横截面积较小，电阻较大，由公式Q=I2Rt可知，相同时间内ab段电阻 产生的热量最多，则ab段会先着火，故D正确。
故选D。
【分析】 A.锡纸条带锡的一面是导体，通过这部分的电流过大；
B.串联电路的电流规律，根据电阻大小的影响因素分析电阻的大小，根据欧姆定律分析电压的关系；
C.根据P=UI分析ab、bc和cd三段的电功率的关系；
D.根据Q=I2Rt分析哪段段会先着火。
8．【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB.根据图片可知，二者电压相等时，通过R1的电流大于通过R2的电流，由可知，二者的电阻R1＜R2，故B错误，A正确；C.根据图像可知，二者都是通过坐标原点的斜线，则电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故C错误；
D.根据串联电路中电流相等可知，将它们串联接到同一电路中，通过R1、R2的电流一样大，故D错误。
故选A。
【分析】 由图象可知，两电阻两端的电压相等时通过他们的电流关系，根据欧姆定律可知：电压一定时，电流与电阻成反比即可判断两电阻的大小关系；串联电路中电流处处相等。
9．【答案】A
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】A．根据铭牌上的“220V 10A”可知，电能表的额定电压为220V，运行通过的额定电流为10A，则该电能表的额定功率为，
故A错误符合题意；
B．根据“220V”可知，电能表的工作电压为220V，故B正确不符合题意；
C．该表盘上显示数字的最后一位是小数位，所以显示已用电，故C正确不符合题意；
D．根据铭牌上可知，用电器每消耗1的电能，该电能表上的转盘转过3000圈，故D正确不符合题意。
故选A。
【分析】根据电能表铭牌上标注数值的含义，对各个选项分析判断即可。
10．【答案】C
【知识点】电阻的串联；电阻的并联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】ABD.由(a)图可知，闭合电键S1、S2后，电路为R1的简单电路，电流表A1测电路中的电流。由(b)图可知，电阻R2与R3并联，电流表A2测干路电流，
电源电压相等且保持不变，且电流表A1、A2的示数相同，
由公式R可知，图(a)中的总电阻等于图(b)中的总电阻，
根据并联电路中总电阻小于任何一个分电阻可知，电阻R2>R1，R3>R1，
故ABD错误；C.由(a)电路图可知，断开电键S1、S2后，电阻R1与R2串联，电流表A1测电路中的电流，
由(b)电路图可知，电路为R3的简单电路，电流表A2测干路电流，
电源电压相等，且两电流表示数仍相同，
由公式R可知，图(a)中的总电阻等于图(b)中的总电阻，
即R3＝R1+R2，那么R3>R2，
综上可知，R3>R2>R1，故C正确。
故选C。
【分析】 ABC.闭合电键S1、S2后，由（a）电路图可知，电路为R1的简单电路，电流表A1测电路中的电流；由（b）电路图可知，R2与R3并联，电流表A2测干路电流；电流表A1、A2的示数相同，且电源电压相等且保持不变，根据欧姆定律可知它们的电阻关系，根据并联电路的电阻特点可知R3与R1、R2之间的关系；
C.断开电键S1、S2后，由（a）电路图可知，R1与R2串联，电流表A1测电路中的电流；由（b）电路图可知，电路为R3的简单电路，电流表A2测干路电流；再根据欧姆定律可知它们的电阻关系，根据电阻的串联可知三电阻的关系，然后得出答案。
11．【答案】A,C
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.图中放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B.图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，铁钉B吸引大头针较多，表明电磁铁B的磁性比电磁铁A的磁性更强，故B错误；
C.图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，换用磁性更强的U形磁体，金属棒ab受到的磁力更大，故C正确；
D.图中的导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，改变导体运动的方向，感应电流的方向会发生改变，故D错误。
故选AC。
【分析】 题目给出了四个有关电和磁的实验，首先要弄清各实验所揭示的原理，再结合题设要求来进行选择。
12．【答案】A,B,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A.根据图片可知，滑片移至最左端时，只有R1接入电路，由欧姆定律可得电路中电流为，故A正确；B.根据图片可知，滑片移至最右端时，R1与R2串联，R2连入阻值最大，电压表测R1两端的电压，
由串联电路的电阻特点可得总电阻R=R1+R2，
由可得电路中的电流，
串联电路中电流处处相等，所以I=I1；
由欧姆定律可得R1两端的电压：U1=R1I1，
而求解思路与正向解题恰好相反，
即：R1两端的电压U1的求解思路是：U1=R1I1→I1=I→→R=R1+R2，故B正确；
C.滑片移至最右端时，R1与R2的最大阻值串联，
由串联电路的电流和电阻特点结合欧姆定律可得，电路中的电流：，
则此时R2两端的电压： ，故C正确；
D.由图知，滑片P右移，变阻器R2连入阻值变大，由R=R1+R2可知串联电路的总电阻R变大，电源电压不变，由可知，电路中电流变小（即通过R1的电流减小）；
由U1=IR1可知R1两端电压变小，
根据串联电路的电压特点可知：U2=U-U1。则R2两端电压变大
即电压表示数变大，
即：滑片P右移→R2↑→R↑=R1+R2→I↓=→I1↓=I→U1↓=IR1→U2↑=U-U1→电压表示数变大，故D错误。
故选ABC。
【分析】 A.滑片移至最左端时，只有R1接入电路，由欧姆定律可表示出电路中电流；
B.滑片移至最右端时，R2连入阻值最大，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，由串联电路的特点和欧姆定律分析判断；
C.滑片移至最右端时，R1与R2的最大阻值串联，由串联电路的电流和电阻特点结合欧姆定律可得，通过电阻R1的电流（电路中的电流），再由U=IR表示出R2两端的电压；
D.滑片P右移，分析变阻器R2连入阻值变化，由串联电路的特点和欧姆定律分析电压表示数变化。
13．【答案】B,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】ABC．根据图片可知，灯泡 L、定值电阻R1、变阻器R2串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测 R2两端的电压。
当变阻器的阻值R2增大时，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，电压表V2的示数也在不断增大，
则下面的图线是电压表与的关系图象，上面的图线是电压表与的关系图象，且两端的电压
此时电路中的电流；
两端的电压；
定值电阻的阻值，
故A错误；
根据公式P=UI可知，整个电路的最大功率，
故B正确；
此时电流最大，而变阻器的阻值最小，
即滑动变阻器连入电路的最小阻值，
故C正确；
D．根据图像可知，滑动变阻器阻值最大即时，此时灯泡L两端的电压，
两端的电压
此时电路中的电流，
此时小灯泡的功率，
故D正确。
故选BCD。
【分析】由电路图可知，L、R1、R2串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。
ABC.根据灯泡L规格可知其正常发光时的电压，此时电路的电流最大，电路的总功率最大，变阻器接入电路中的电阻最小，据此判断两电压表示数与R2的关系图象并读出R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值，利用P=UI求出整个电路的最大功率，再根据欧姆定律求出滑动变阻器R2连入电路的最小阻值；
D.根据图象读出滑动变阻器阻值最大时灯泡L两端的电压和R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=UI求出此时小灯泡的功率。
14．【答案】强；2
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 当人站在电梯上时，R的阻值减小，电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电机上的电压增大，电动机转速变快。
【分析】 左侧为压敏电压与电磁铁串联，右侧为电机控制电路，当衔铁与触点1接触时，R2与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻断路，电机中电压增大。
15．【答案】通电导体在磁场中受力的作用；电磁感应
【知识点】扬声器和耳机的构造和原理；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】（1）根据图片可知，当强弱不同的电流经过线圈时，它在磁场受到力作用发生振动，将电信号转化为声信号，则 扬声器的工作原理 是通电导体在磁场中受力的作用。
（2）当我们对着话筒说话时，引起线圈的振动，于是线圈在磁场中做切割磁感运动时产生感应电流，将声信号转化为电信号，则 动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。
【分析】 （1）扬声器的工作原理是电流的磁效应；
（2）动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。
16．【答案】6；2∶1
【知识点】并联电路的电流规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据图片可知，电阻R1和R2串联，
则电路中的总电阻；
通过R2的电流
R2两端的电压。
（2）若R1、R2并联后仍接在该电源两端，
根据并联电路电流与电阻成反比的规律可知，通过R1、R2的电流之比。
【分析】（1）根据计算总电阻，根据计算总电流，根据计算R2两端电压；
（2）根据并联电路电流与电阻成反比的规律计算。
17．【答案】3；0.15
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据“4V 0.8W”可知，该灯泡的电阻，开关S闭合，电路为灯泡L1的简单电路，L2被短路，电压表测电源电压，电流表测通过电路的电流，所以电压表示数为3V，
电流表示数即通过电路的电流。
【分析】 根据计算灯泡的电阻，开关S闭合，电路为灯泡L1的简单电路，L2被短路，电压表测电源电压，电流表测通过电路的电流，据此确定电压表示数，根据欧姆定律计算电流表示数。
18．【答案】20；2.4
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】将三只相同的灯泡串联起来接在12V的电源两端，
则三个灯泡的电阻相等，
由串联电路电压与电阻成正比的规律可知，每只灯泡两端的电压相等，
根据U总=3U可知，每只灯泡两端的电压；
根据图片可知，当U=4V时，I=0.2A，
所以此时每只灯泡的电阻；
此时电路的总功率。
【分析】 根据串联电路的电压特点可得到三个这种灯泡串联时各灯的电压，由图象找到此时灯泡的电流，从而计算电阻和实际功率。
19．【答案】S1；1210
【知识点】电阻的串联；电功率的计算
【解析】【解答】（1） 根据图片可知，当同时闭合S1和S2时，此时只有电阻R1接入电路；当只闭合S1时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据可知，此时总功率最小，所以电烤箱处于低温挡；
（2） 当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡， 低温挡时，此时电功率为440W，
此时电路的总电阻为；
则R1的阻值为；
当同时闭合S1和S2时，此时只有电阻R1，此时为高温档；
那么高温挡时电路电功率是。
【分析】（1）当只闭合S1时，R1、R2串联，当同时闭合S1和S2时，此时只有电阻R1接入电路，利用知两种情况下电功率大小；
（2）利用求出R1、R2串联时的总电阻，然后根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值；高温挡时只有电阻R1接入电路，根据可计算高温挡电功率。
20．【答案】解：（1）根据题意可知， 把1kg水从20℃加热到100℃ 时，
水吸收的热量Q=mc(t-t0)=1kg×4.2×103J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=；
答：水吸收的热量为。
（2）根据表格可知，电热水壶的功率为1000W，加热时间为7min，
则W总=P0t=1000W×7min×60s/min=4.2×105J，
则电水壶的热效率η===80%。
答：电热水壶的热效率为80%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热机的效率
【解析】【分析】 （1）知道水的比热容、质量、初温和末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水所吸收的热量；
（2）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能，再根据求出该电热水壶的热效率。
21．【答案】（1）北极
（2）正
（3）电流
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）根据磁极的定义可知，小磁针静止时，N极指向地理的北极。
（2）如图所示，左端小磁针的N极向右，根据“异名磁极相互吸引”可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极。右手握住螺线管，大拇指所指方向为螺线管的N极，此时四指指尖向下，则线圈上电流方向向下，因此电源的左端为正极。
（3）将连接电源正、负极的导线对调，则电流方向改变，小磁针的指向发生改变，说明磁场方向改变，因此得到：通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
【分析】（1）在正常情况下，指南的一端为S极，指北的一端为N极；
（2）首先根据磁极之间的相互作用规律确定螺线管的磁极方向，然后根据安培定则判断线圈上的电流方向，最后确定电源正负极方向；
（3）根据描述分析哪个因素发生改变即可。
（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的北极，说明地球周围存在磁场。
（2）某次实验中通电螺线管周围的小磁针N极的指向如图所示，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向为螺线管的N极，因此电源的左端为正极。
（3）根据控制变量法可知，将连接电源正、负极的导线对调，电流方向改变，小磁针的指向发生改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
22．【答案】（1）
（2）右
（3）右
（4）20
（5）当导体的电压不变时，导体的电流与电阻成反比
（6）1.5
【知识点】串联电路的电压规律；探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）在探究“电流与电阻的关系”的实验中，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联，变阻器接线一上一下。根据甲图可知，此时可以将定值电阻与变阻器相连的导线从变阻器上拆下，改接在电压表的“-”接线柱上即可，如下图所示：
（2）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器滑片调至阻值最大的一端，也就是最右端；
（3）实验中，将5的定值电阻更换成10的定值电阻后，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，此时电压表的示数变大。为了控制定值电阻的电压不变，此时电压表的示数需要减小。根据U总=U1+U2可知，此时变阻器的电压要增大，那么需要增大变阻器的阻值，即应将滑片向右适当滑动。
（4）根据丙图可知，当定值电阻的阻值为20Ω时，电路电流为0.18A，
则定值电阻的电压为
当定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω时，定值电阻的电压均为3V，
则阻值为20的定值电阻连入电路时未移动滑片。
（5）根据题意可知，定值电阻的电流与电阻的乘积为定值，由此可得的实验结论为：当导体的电压不变时，导体的电流与电阻成反比。
（6）当定值电阻接入电路中的电阻为25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为50Ω时，定值电阻的电压最小，
根据串联电路的分压特点得到：；
；
；
由解得：UR=1.5V；
则定值电阻两端电压不变的最低值为。
【分析】 （1）原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联；
（2）为了保护电路，电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（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，电流与电阻之积为一定值，由串联电路的规律和欧姆定律结合分压原理分析；
（5）在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（6）由串联电路的规律及分压原理得出电阻的最小电压。
（1）由图甲得，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。图乙的实物图更改如下图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大的最右端。
（3）实验中控制定值电阻的电压不变，电源电压不变，由串联电路电压特点得，滑动变阻器的电压不变，由串联电路电流处处相等与欧姆定律得，电路中定值电阻的阻值与滑动变阻器接入电路中的电阻的比值为定值，则实验中将5的定值电阻更换成10的定值电阻后，为了控制定值电阻的电压不变，闭合开关后应将滑片向右适当滑动，使滑动变阻器接入电路中的电阻变大。
（4）由图丙得，当定值电阻的阻值为20Ω时，定值电阻的电压为
当定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω时，由图中数据与欧姆定律得，定值电阻的电压均为3V，则阻值为20的定值电阻连入电路时未移动滑片。
（5）由电流I随电阻R变化的图像得，当定值电阻的电压不变时，定值电阻的电流与电阻的乘积为定值，由此可得的实验结论为当导体的电压不变时，导体的电流与电阻成反比。
（6）当定值电阻接入电路中的电阻为25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为50Ω时，定值电阻的电压最小，由串联电路电流特点与欧姆定律得
┄┄①
由串联电路分压特点得
┄┄②
由①②得，定值电阻两端电压不变的最低值为
23．【答案】（1）解：根据图片可知，闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电阻R被短路，此时只有灯泡L自己单独工作，等效电路如下图：
根据“6V；3W”可知，灯泡正常发光时的电流；
此时电源电压等于灯泡的额定电压，即。
（2）解：根据图片可知，滑片P移至b端，开关S1拨至1，此时灯泡L被短路，滑动变阻器接入电路的阻值20Ω，与电阻R串联，等效电路如下图：
此时通过电路的电流：；
则定值电阻R工作10min产生的热量
。
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【分析】（1）已知灯泡L的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流；
（2）闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，由灯泡正常发光，可知电源电压；
滑片P移至b端，开关S1拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡L被短路，电阻R与滑动变阻器R1串联，根据欧姆定律和Q=I2Rt求出定值电阻R工作10min产生的热量。
（1）闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，等效电路如下图
由P=UI知道，灯泡正常发光时的电流
由灯泡正常发光，可知电源电压
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡L被短路，电阻R与滑动变阻器R1串联，等效电路如下图
由焦耳定律知道，定值电阻R工作10min产生的热量
24．【答案】（1） ；
（2）①按照电路图连接电路；②闭合开关S，读出电压表的示数；
（3）
【知识点】串、并联电路的设计；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）在串联电路中，电压与电阻成正比，只要用电压表测出其中一个电阻两端的电压，据此计算出电源电压即可，如下图所示：
（2）综上所述，实验步骤如下：①按照电路图连接电路；
②闭合开关S，读出电压表的示数。
（3）在串联电路中，电压与电阻呈正比，即：；
；
解得：。
【分析】让两个电阻串联，电压表测其中一个电阻两端的电压，然后利用“串联电路电压与电阻成正比”的规律可计算出电源电压，据此设计电路，计算出电源电压即可。
25．【答案】（1）越小；变大
（2）6
（3）5
（4）或
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）短路位置距甲地越远，电路总电阻越大，电源电压不变根据欧姆定律可知通过电路的电流越小，电压表示数越大。
综上 第1空、越小， 第2空、变大。
（2） 电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，根据可得：输电线的电阻，电阻丝单位长度的电阻为0.2Ω，且输电线是双股的，所以，短路处距离检测处的距离；
综上 第1空、 6；
（3） 保护电阻的阻值为4Ω ，所以总电阻，电流为0.5A，根据可得，电源电压
（4）不用电流表，将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B，电压表的两种连接方式可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压
图1中，电源电压不变，电线电阻和定值电阻串联，所以保护电阻R两端的电压UR＝U﹣U示； 电压表示数U示 输电线的电阻两端的电压 ，根据串联分压可知AB之间的电阻为，所以短路处到检测处距离；
图2中，电压表示数U示为保护电阻R两端的电压，根据串联电路电压规律可得，输电线的电阻两端的电压UAB＝U﹣U示；根据串联分压可得，，所以短路处到检测处距离
。
综上 第1空、或。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、欧姆定律：公式为U=IR，题目中电阻为10Ω，电流为0.5A，据此计算电源电压。
3、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
4、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
（1）[1][2]当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，短路位置距甲地越远，电路总电阻越大，根据欧姆定律可知通过电路的电流越小，电压表示数越大。
（2）根据可得：输电线的电阻
因电阻丝每米阻值为0.2Ω，且输电线是双股的，所以，短路处距离检测处的距离
（3）由图可知，检测电路时，则总电阻
根据可得，电源电压
（4）不用电流表，且其它元件不变的情况下，则将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B，电压表可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压，故如下的两种连接方式：
图1中，电压表示数U示为输电线的电阻两端的电压；由于电源电压不变，则根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：保护电阻R两端的电压UR＝U﹣U示；则电流
根据可得AB之间的电阻为
所以短路处到检测处距离
图2中，电压表示数U示为保护电阻R两端的电压；则电流，由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得，输电线的电阻两端的电压UAB＝U﹣U示；根据可得AB之间的电阻为
所以短路处到检测处距离
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