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天津市河西区2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）下列每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1．（2026九上·河西期末）现代社会人们的生活越来越离不开电，如图所示的电器工作时，主要利用了电流热效应的是（　　）
A．电风扇 B．电脑
C．电烤箱 D．洗衣机
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 A、电风扇工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故A错误；
B、电脑工作时主要把电能转化为声能、光能，不是利用电流热效应工作的，故B错误；
C、电烤箱工作时把电能全部转化内能，是利用电流的热效应工作的，故C正确；
D、洗衣机将电能转换为机械能，不是利用电流热效应工作的，故D错误；
故选：C。
【分析】电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应。判断用电器是否是利用电流热效应工作的可从能量转化角度分析。
2．（2026九上·河西期末）某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量，科研人员指导农户用水帘墙替换土墙，如图所示。这是利用水的（　　）
A．热值大 B．内能大 C．密度大 D．比热容大
【答案】D
【知识点】密度及其特性；内能的概念；燃料的热值
【解析】【解答】 用水墙替换土墙，主要是因为水的比热容大，由Q吸=cmΔt可知，相同质量的水和土，白天升高相同的温度时，水能吸收更多的热量，夜晚降低相同温度时，水能放出更多的热量，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【分析】 水的比热容较大，由Q吸=cmΔt可知，相同质量的水和土，白天升高相同的温度时，水能吸收更多的热量，夜晚降低相同温度时，水能放出更多的热量，据此分析。
3．（2026九上·河西期末）如图所示为常用的铝芯导线，它是由多条铝线外包绝缘皮制成，下列方法能减小其电阻的是（　　）
A．减小铝线的长度 B．减小导线两端的电压
C．减小导线中的电流 D．抽去几条铝线
【答案】A
【知识点】电阻；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 A、导体的电阻与长度有关，且长度越短，导体的电阻越小，所以减小铝线的长度可以减小导体的电阻，故A正确。
BC、电阻是导体本身的一种性质，其大小由其本身的材料、长度、横截面积来决定，与导体两端的电压大小无关，与导体中的电流大小无关，故BC错误；
D、导体的电阻与横截面积有关，且横截面积越小，导体的电阻越大，把铝线中的铝线抽去几条，增大了导体的电阻，故D错误；
故选：A。
【分析】 导体电阻大小的影响因素有：导体材料、长度、横截面积、温度等，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
4．（2026九上·河西期末）电能是现代社会生活的重要资源，每个人都应该有节约用电的意识。如图所示的用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是（　　）
A．家用空调 B．液晶电视
C．智能手机 D．台灯
【答案】A
【知识点】电功率
【解析】【解答】 用电器正常工作1小时所消耗的电能接近1度电，功率；
A、家用空调的电功率大约1kW，故A符合题意；
B、液晶电视的功率约100W，故B不符合题意；
C、智能手机的功率只有几瓦，故不C符合题意；
D、台灯的功率大约20W，故D不符合题意。
故选：A。
【分析】知道家用电器消耗的电能和工作时间，根据求出其功率，然后结合选项得出答案。
5．（2026九上·河西期末）2025年11月14日，神舟二十号返回舱在内蒙古着陆场安全降落。当返回舱进入大气层时，与大气剧烈摩擦，发出耀眼的光。如图是四冲程汽油机工作示意图，其中与摩擦生热的能量转化方式相同的冲程是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】 摩擦生热过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能；
A、进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程，此冲程没有能量转化，故A不符合题意；
B、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故B符合题意；
C、两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能，故C不符合题意；
D、进气门关闭，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故D不符合题意。
故选：B。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中是内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
6．（2026九上·河西期末）如图所示，小明画出通电螺线管周围4个小磁针静止时的指向，其中指向正确的个数为（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 图中电流从电源正极流出，流入螺线管的右端背面，从左端正面流出回到负极。由安培定则可判断出：螺线管的右端为N极，左端为S极。通电螺线管外部磁场方向是从N极指向S极，且小磁针静止时，N极指向与该点磁场方向一致。因此只有左、右两小磁针的指向正确，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
【分析】 要解决这个问题，我们需要用安培定则 判断通电螺线管的磁极，再根据磁场方向（小磁针N极指向与该点磁场方向一致） 分析小磁针指向。
7．（2026九上·河西期末）如图为小安同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接正确的是（　　）
A．双孔插座 B．总开关
C．带开关的灯泡 D．三孔插座
【答案】C
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】 A、双孔插座的应该左孔接中性线，右孔接相线，而图中的左孔接的是相线，右孔接的是中性线，故A错误；
B、进户线进来第一个元件接电能表，总开关接在电能表的后面，而不是直接接总开关，故B错误；
C、开关和灯泡串联后接到相线上，螺旋接在中性线上，中心锡焊块接在相线上，故C正确；
D、三孔插座的正确接法是左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线，故D错误。
故选：C。
【分析】 双孔开关的左孔连接中性线，右孔连接相线；
开关和灯泡串联后接到相线上；
三孔插座的正确接法是左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线。
8．（2026九上·河西期末）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据古籍《武经总要》中记载，将空腔鱼形铁烧红后，让铁鱼头尾指向南北放入水中冷却，随后使之漂浮在水中，制成了“指南鱼”，如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．“指南鱼”周围存在磁感线
B．“指南鱼”是依靠地磁场获得磁性的
C．“指南鱼”不同位置磁性强弱不同，腹部磁性最强
D．“指南鱼”在水中静止时，鱼头指向地磁场的北极
【答案】B
【知识点】磁性材料；磁场；磁感线及其特点；地磁场
【解析】【解答】 A、指南鱼被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故A错误；
BD、地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指向北方（地磁场的南极），故B正确、D错误；
C、指南鱼是一个磁体，磁极的位置在鱼头和鱼尾，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，故C错误。
故选：B。
【分析】 （1）磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线；
（2）地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近；
（3）磁体磁极位置磁性最强，中间位置磁性最弱。
9．（2026九上·河西期末）如图1为可调节亮度的台灯，图2是它用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（　　）
A．电位器与灯泡并联
B．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的
【答案】C
【知识点】变阻器及其应用；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】 A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联，故A错误；
B、若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故B错误；
C、若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故C正确；
D、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）电位器的实质是滑动变阻器；电位器应串联在电路中，能改变电路中电流的大小；
（2）若将图乙中a、c接入则接入了全部电阻片，不能改变电阻大小，接线时a、c只能选择其一接入电路。
10．（2026九上·河西期末）如图是“测量小灯泡电功率”的实验电路，正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针稍有偏转，电压表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是（　　）
A．灯泡断路
B．灯丝电阻值过大
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器接入电路的阻值过大
【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 A、如果灯泡断路，电压表被串联在电路中，电压表示数应接近于电源电压，故A不符合题意。
B、灯丝电阻值过大，根据串联电路的分压规律可知，其两端分担的电压较大，即电压表示数较大，故B不符合题意。
C、如果滑动变阻器短路，电路中电流将会很大，电压表测量的是电源电压，示数较大，故C不符合题意。
D、滑动变阻器连入电路阻值过大，电路中电流很小，电压表示数很小，故D符合题意。
故选：D。
【分析】 由图可知，该电路为串联电路，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流；电流表指针稍有偏转，说明整个电路是通路，电压表指针几乎不动说明灯泡灯泡的电阻相对于整个电路的电阻来说很小，所以灯泡能够分得的电压很小，其原因是滑动变阻器连入电路阻值过大所致。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，符合题意的选项均多于一个，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得零分。
11．（2026九上·河西期末）19世纪，物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系，如图所示，下列关于电现象与磁现象的说法正确的是（　　）
A．图甲：通电后电磁铁a的线圈匝数多，磁性更强
B．图乙：通电导体周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失
C．图丙：发电机的原理，闭合开关后，悬挂的导体棒ab将发生运动
D．图丁：闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，导体棒ab运动方向改变
【答案】A,D
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；发电机的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A、电磁铁的磁性强弱由电流大小和线圈匝数共同决定。图甲中两个电磁铁是串联的，电流大小相等，此时线圈匝数越多，磁性越强，故A正确。
B、图乙是奥斯特实验，证明了通电导体周围存在磁场，这个磁场是由电流产生的，与是否有小磁针无关。即使移走小磁针，磁场依然存在。故B错误。
C、发电机的原理是电磁感应，装置中没有电源。闭合开关后，导体棒ab会受力运动，故C错误。
D、通电导体在磁场中受力的方向，与电流方向和磁场方向有关。保持电流方向不变，对调磁体的N、S极（改变磁场方向），导体棒ab的受力方向会改变，运动方向也随之改变。故D正确。
故选：AD。
【分析】 （1）通过吸引回形针显示磁性强弱，是转换法的应用；
（2）丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在磁场，即电流的磁效应；由安培定则可判断电磁铁的极性；
（3）发电机的原理是电磁感应；
（4）通电导体在磁场中受力的方向，与电流方向和磁场方向有关。
12．（2026九上·河西期末）如图所示，小亮同学在“探究并联电路中电流、电压规律”的实验时，闭合开关S后，发现灯比灯亮。下列说法正确的是（　　）
A．灯的电阻大于灯的电阻
B．灯两端的电压等于灯两端的电压
C．灯的实际功率大于灯的实际功率
D．通过灯的电流小于通过灯的电流
【答案】B,C
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功率的计算；实际功率
【解析】【解答】 B．由图可知，两灯泡L1与L2并联，根据并联电路电压特点可知，灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压，故B正确；
C．灯泡的亮度由实际功率决定，闭合开关S后，发现灯L1比灯L2亮，说明灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，故C正确；
A．由可知，在电压相同时，功率大的电阻小，灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，说明灯L1的电阻小于灯L2的电阻，故A错误；
D．由P=UI可知，在电压相同时，功率大的电流大，灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，说明通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流，故D错误。
故选：BC。
【分析】（1）由图可知两灯泡并联，并联电路各支路两端电压相等；
（2）灯泡的亮度取决于其实际功率的大小；
（3）由可知，在电压相同时，功率大的电阻小；
（4）由P=UI可知，在电压相同时，功率大的电流大。
13．（2026九上·河西期末）如图，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为，闭合开关，滑动变阻器的滑片从中点移至某端点时，灯泡恰好正常发光，电压表的示数变化范围为：，电流表A的示数变化范围为：。下列判断正确的是（　　）
A．电压表的示数始终为
B．小灯泡正常发光时的电阻为
C．滑动变阻器的最大阻值为
D．闭合开关，调整滑动变阻器滑片的位置，电路中消耗的最大功率为
【答案】A,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】 AB、由电路图可知，开关闭合后，灯泡L和滑动变阻器R2串联接入电路，电流表测电路的电流，电压表V1测小灯泡两端电压，电压表V2测小灯泡和滑动变阻器两端的电压，且等于电源电压，由“滑动变阻器R2的滑片从中点移至某端点时，灯泡恰好正常发光”可知，此过程中灯泡两端电压应增大，由串联分压原理可知，滑动变阻器R2的阻值应减小，滑动变阻器R2的滑片应从中点移至左侧端点，此时滑动变阻器R2的阻值为0，小灯泡正常发光，电压为6U0，可知电源电压为U=6U0，电压表V2的示数始终为6U0，且电流应为最大2I0，小灯泡正常发光时的电阻为，故A正确，B错误；C、当滑动变阻器R2的滑片在中点时，由串联电路的电阻特点知，此时的总电阻最大，电路的电流最小为I中=I0，小灯泡两端的电压最小为UL中=2U0，由串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器R2两端的电压为U滑中=U-UL中=6U0-2U0=4U0，此时滑动变阻器R2的阻值为，滑动变阻器R2的最大阻值为，故C正确；
D、闭合开关，在电源电压不变时，由P=UI可知，电路的电流最大时，电路中消耗的功率最大，此时滑动变阻器滑片的位置应置于最左端，最大电流为I大=2I0，电路中消耗的最大功率为P=UI大=6U0×2I0=12U0I0，故D正确。
故选：ACD。
【分析】 （1）由电路图可知，开关闭合后，灯泡L和滑动变阻器R2串联接入电路，电流表测电路的电流，电压表V1测小灯泡两端电压，电压表V2测小灯泡和滑动变阻器两端的电压，且等于电源电压，由“滑动变阻器R2的滑片从中点移至某端点时，灯泡恰好正常发光”可知，此过程中灯泡两端电压应增大，由串联分压原理可知，滑动变阻器R2的阻值应减小，滑动变阻器R2的滑片应从中点移至左侧端点，此时滑动变阻器R2的阻值为0，小灯泡正常发光，可知电源电压大小，且电流应为最大，由欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当滑动变阻器R2的滑片在中点时，由串联电路的电阻特点知，此时的总电阻最大，电路的电流最小，小灯泡两端的电压，由串联电路的电压规律可知此时滑动变阻器R2两端，由欧姆定律可得此时滑动变阻器R2的阻值，从而知道滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）闭合开关，在电源电压不变时，由P=UI可知，滑动变阻器滑片的位置应置于最左端电路中消耗的功率最大。
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14．（2026九上·河西期末）某同学刚把电热蚊香加热器的插头插入插座，家里空气开关立即“跳闸”。原因可能是插头内部发生了　 　故障，从而使干路中的　 　过大，导致空气开关自动切断电路。
【答案】短路；电流
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】家庭电路中，空气开关跳闸的原因有：发生短路，或总功率过大；电热蚊香加热器的功率很小，插入插座后，不会使总功率过大，插入后空气开关立即“跳闸”，可能是插头内部发生了短路，使干路中的电流过大，空气开关跳闸，自动切断电路。故第1空填：短路；第2空填：电流。
【分析】空气开关跳闸时，电路中的电路过大，具体为：电路中发生短路，或总功率过大。
15．（2026九上·河西期末）中医药是中华文化的瑰宝，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。艾灸时用艾条熏烤患者的穴位，如图所示，这是通过　 　的方式改变穴位处的内能；艾灸时闻到浓浓的艾草药香，这一现象说明　 　不停地做无规则运动。
【答案】热传递；分子
【知识点】热传递改变物体内能；分子热运动
【解析】【解答】 用艾条熏烤患者的穴位时，局部会有温热感，人的穴位吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能；
闻到浓浓的艾香，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为：热传递；分子。
【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。
（2）不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象。
16．（2026九上·河西期末）如图所示，是某款汽车后挡风玻璃的电加热除雾、除霜装置，它由10条阻值均为的电阻丝并联而成，并联后的总电阻为　 　；若该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量为　 　J。
【答案】1.2；7200
【知识点】电阻的并联；焦耳定律的应用
【解析】【解答】 根据并联电路的电阻规律可得，10条阻值均为12Ω的电阻丝并联后的总电阻：；该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量：。
故答案为：1.2；7200。
【分析】 根据并联电路的电阻规律求10条阻值均为12Ω的电阻丝并联后的总电阻；
根据求该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量。
17．（2026九上·河西期末）如图所示的家庭电路中，开关闭合后灯泡不亮，用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光。甲、乙同学对故障原因有不同看法：甲同学认为这是灯泡短路了；乙同学认为是中性线的某处断路了，灯泡是正常的。你认为　 　（选填“甲”或“乙”）同学分析的正确。排除故障后，为提高屋内亮度，于是又接入一盏同样的灯，开关闭合后，两灯都发光，原来的灯泡亮度明显变暗，由此可判断两灯的连接方式是　 　（选填“串联”或“并联”）。
【答案】乙；串联
【知识点】串联电路的电压规律；电功率的计算；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】 用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光，说明这四处均与相线连通，可能是中性线的某处断开了，乙同学分析正确。
两灯都发光，且比原来暗，说明灯泡两端的实际电压低于额定电压，两盏灯泡是串联的。
故答案为：乙；串联。
【分析】 正常使用测电笔时，笔尖金属体接触相线或与相线连通的导体，氖管会发光，接触中性线，氖管不会发光。
灯泡的亮度是由实际功率决定的，根据进行分析。
18．（2026九上·河西期末）育人中学安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”，电路如图所示。电源电压保持不变，为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关S，当光照强度增大时，电磁铁磁性　 　（选填“增强”或“减弱”）；灯泡L将　 　（选填“熄灭”或“亮起”）。
【答案】增强；熄灭
【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】 由图知，在控制电路中定值电阻R1和光敏电阻R2串联，且光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；当光照强度增大时，光敏电阻阻值变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，工作电路被断开，灯泡L将熄灭。
故答案为：增强；熄灭。
【分析】 由图知，在控制电路中定值电阻R1和光敏电阻R2串联，且光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；当光照强度增大时，据此判断光敏电阻阻值变化，根据欧姆定律判断电流变化情况，进一步判断电磁铁的磁性变化和衔铁的运动情况。
19．（2026九上·河西期末）如图所示，甲、乙为两只相同电表。当闭合开关、时，甲、乙两表示数之比为，两电阻大小　 　，电路总功率为；现更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为，则　 　。
【答案】；
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】 （1）甲、乙为两只相同电表，当闭合开关S1、S2时，若两表为电流表，则电路会出现短路，题中甲、乙两表示数之比为2：1，所以两表为电压表，甲电压表测电源电压，乙电压表测R2的两端电压。
R1、R2串联，串联电路中，电流出出相等，即I=I1=I2，甲电压表示数：IR1+IR2，乙电压表示数：IR2；
甲、乙两表示数之比为2：1，所以，，化简得，；电路总功率为；（2）甲、乙换成电流表，要使两表均有正常示数，则开关S1闭合、S2断开，R1、R2并联，电路总功率P2为，所以，。
故答案为：1：1；1：4。
【分析】 （1）甲、乙为两只相同电表，当闭合开关S1、S2时，若两表为电流表，这电路会出现短路，题中甲、乙两表示数之比为2：1，所以两表为电压表，R1、R2串联，根据欧姆定律求两电阻之比；根据求电路总功率P1。
（2）甲、乙换成电流表，要使两表均有正常示数，则开关S1闭合、S2断开，R1、R2并联，根据求电路总功率P2。
四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题要有公式和数据代入过程，结果要有数值和单位。
20．（2026九上·河西期末）如图为一款电蒸脸器，它是一种通过水蒸气为皮肤提供保湿功效的家庭美容仪器，深受爱美女性的欢迎。它的额定功率为200W，当它正常工作50s，能把水箱中0.1kg的水从30℃加热到50℃。已知，求：
（1）水吸收的热量；
（2）电蒸脸器的加热效率。
【答案】（1）根据公式求出Q吸=cmΔt，求出水吸收的热量为。
答：水吸收的热量为8.4×103J。
（2）题干已知电功率和时间，即电蒸脸器消耗的电能
电蒸脸器的加热效率
答：电蒸脸器的加热效率为84%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】 （1）根据Q吸=cmΔt求水吸收的热量；
（2）根据W=Pt求出消耗的电功，进一步求得加热效率。
（1）水吸收的热量为
（2）电蒸脸器消耗的电能
电蒸脸器的加热效率
21．（2026九上·河西期末）小金和小明同学做“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压关系”的实验，设计的实验电路如图1所示。他们准备的实验器材有：1个电源、3块电压表、1个开关、两个相同的小灯泡和若干导线。请你完成下列内容。
（1）连接电路时，开关应处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态。
（2）他们完成的实物连接如图2所示，经检查有一根导线连接错误，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（3）电路连接正确后，闭合开关，两灯均发光，过了一段时间后，两灯突然都熄灭，电压表示数变为0，电压表示数变为5.0V。则故障可能是________。（选填字母）
A．灯短路 B．灯断路 C．灯短路 D．灯断路
（4）故障排除后，正确测量结果如下表所示：
电压表 电压表 电压表 电压表V
电压U/V 2.5
5.0
①表中电压表的示数如图3所示，其读数为　 　V。
②根据上述测量结果，他们得出实验结论：电源两端电压等于串联电路中各用电器两端的电压之和，且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该结论　 　。（选填字母）
A.可靠，结论准确
B.不可靠，选用的器材规格相同且实验次数太少
（5）小明设计了如下图所示的电路，认为这样就能便捷地测出和两端的电压，你认为该设计________。（选填字母）
A．正确 B．不正确
【答案】（1）断开
（2）
（3）D
（4）2.5；B
（5）B
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】 （1）连接电路时开关必须断开，避免电路连接过程中出现短路，损坏电源或用电器，这是电学实验的基本操作规范。
（2）电压表V测量两灯泡串联总电压，即电源两端电压，正确实物连接如下
（3）两灯都熄灭，说明电路发生断路（若为短路，至少有一个灯泡会发光）。电压表V1示数为0，说明V1两端无法与电源两极连通；电压表V2示数为5.0V（等于电源电压），说明V2两端通过L1、导线能连通电源两极，因此故障是L2断路，故选：D。
（4）①电压表选用0 3V量程，分度值0.1V，读数为2.5V。②实验选用了两个规格相同的小灯泡，且只进行了一次实验，得出的“电压均分”结论具有偶然性。要得到普遍规律，需要更换不同规格的灯泡，多次重复实验。故选：B。
（5）图4电路中，测量L1电压时，电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，接法正确；但测量L2电压时，直接将电压表两端改接后，电流会从负接线柱流入、正接线柱流出，导致电压表指针反向偏转，无法正常测量，因此该设计不正确。故选：B。
故答案为：（1）断开；（2）； （3）D；（4）①2.5；②B；（5）B。
【分析】 （1）为了保护电路，连接接电路时，开关必须要断开；
（2）电压表与被测电路并联；
（3）根据灯泡亮度判断故障；
（4）根据电压表选用的量程确定分度值，然后根据指针位置读数；要得到普遍规律，需要更换不同规格的灯泡，多次重复实验；
（5）根据电压表的使用规则判断。
（1）为保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态。
（2）由图1可知，电压表V应测电源两端的电压，但图2中电压表V测两端的电压，改正后如图所示：
（3）据图可知，电路是串联的，电压表V1测两端电压，电压表V2测灯泡两端电压，电压表V测电源电压；闭合开关，两灯都熄灭，说明电路发生了断路，电压表示数变为0，说明两端无法连接到电源两极，即所在支路无断路，电压表示数变为5.0V，说明两端能连接到电源两极，故障为 断路。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（4）[1]由图3可知，电压表选择的量程，分度值为0.1V，示数为2.5V。
[2]根据上述测量结果，他们得出的实验结论不可靠，根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍规律，要换用不同规格的灯泡多次实验。故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（5）在转换开关时，其中一次测量中，会造成电压表正负接线柱接反，因此该设计不合理，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
22．（2026九上·河西期末）小齐和小胜同学分别做“测量小灯泡电功率”的实验，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为，他们连接好电路，如下图所示。请你完成下列内容。
（1）根据如图所示的实物电路，请在虚线框内画出对应的电路图；
（2）如图所示，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到　 　（选填“A”或“B”）端；
（3）小齐同学移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数为2.1V，为了让灯泡正常发光，滑片P应向　 　（选填“A”或“B”）端移动，同时眼睛注意观察　 　（选填“电压表”“电流表”或“灯泡”），直至灯泡正常发光；
（4）移动滑片使灯泡正常发光，电流表示数如下图，灯泡的额定功率为　 　W；
（5）小齐同学通过计算发现在不同功率下灯泡的电阻不同，主要原因是灯泡的电阻受　 　的影响；
（6）小胜同学实验中，电流表坏了，老师给他们又提供了一个阻值为的定值电阻和三个开关，借助部分现有的实验器材，设计了如下图所示的电路，下面是小胜同学的实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关、、，断开开关，移动滑片，使电压表的示数为；
②保持滑片的位置不动，闭合开关、、，断开开关，读出电压表的示数为；
③小灯泡额定功率的数学表达式　 　。（用、、表示）
【答案】（1）
（2）A
（3）B；电压表
（4）0.75
（5）温度
（6）
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；电功率的计算；电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 （1）根据如图1所示的实物电路，画出对应的电路图，如下所示：
（2）如图1所示，为保护电路，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的A端。
（3）灯在额定电压下正常发光，小齐同学移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数为2.1V，小于灯的额定电压，为了让灯泡正常发光，要增大灯的电压减小变阻器的电压，由分压原理，要减小变阻器的电阻，故滑片P应向B端移动，同时眼睛注意观察电压表，直至灯泡正常发光。
（4）移动滑片使灯泡正常发光，电流表示数如图2，电流大小为0.3A，灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
（5）灯的电功率越大，灯丝的温度越高，小齐同学通过计算发现在不同功率下灯泡的电阻不同，主要原因是灯泡的电阻受温度的影响。
（6）①连接好实验电路，闭合开关S1、S2、S3，断开开关S4，移动滑片，使电压表的示数为U额；电压表测灯的电压，灯正常发光；
②保持滑片的位置不动，闭合开关S1、S2、S4，断开开关S3，电压表测灯与定值电阻的电压，电压表的示数为U0，此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压U定=U0-U额
由欧姆定律可求出通过灯的电流，即灯的额定电流；
③小灯泡额定功率的数学表达式
故答案为：（1） ； （2）A；（3）B；电压表；（4）0.75；（5）温度；（6）。
【分析】 （1）根据如图1所示的实物电路画出对应的电路图。
（2）为保护电路，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的A端。
（3）灯在额定电压下正常发光，电压表示数为2.1V小于灯的额定电压，根据串联电路电压的规律及分压原理分析。
（4）根据电流表得出电流大小，根据P=UI得出灯泡的额定功率。
（5）灯泡的电阻受温度的影响。
（6）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
（1）由实物图可知，电源、开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端；滑动变阻器滑片向右移动电阻变小，如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑片应移到A端。
（3）[1]电压表示数为2.1V，小于额定电压2.5V，根据串联分压，应增大灯泡两端的电压，即减小滑动变阻器两端的电压，需减小滑动变阻器的阻值，因此滑片向B端移动。
[2]因灯泡两端的电压为2.5V时正常发光，因此移动滑片时，眼睛应观察电压表，直至示数达到2.5V。
（4）由图可知，电流表使用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.3A；则灯泡的额定功率
（5）灯泡的电阻受温度影响，电压越大通过的电流越大，则电功率越大，灯丝温度越高，电阻越大。
（6）由图可知，连接好实验电路，闭合开关、、，断开开关，此时灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑片，使电压表的示数为；保持滑片的位置不动，闭合开关、、，断开开关，此时灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测灯泡和定值电阻两端电压，读出电压表的示数为，因此定值电阻两端电压为，电路电流
则灯泡的额定功率
23．（2026九上·河西期末）2025年7月23日，国际低空经济博览会在上海国家会展中心开幕。如图1，一款飞行汽车备受关注，外观类似SUV，技术上融合了纯电动驱动、多旋翼飞行器等前沿技术。其配备的电加热座椅内部简化电路如图2所示，该电加热系统使用12V电源供电，有高温、低温两个挡位，其高温挡的功率为72W，的阻值为。求：
（1）电阻的阻值；
（2）低温挡的功率。
【答案】（1）当开关S接2时，电路中只有R2，此时电加热座椅处于高温挡，
根据可知：。
答：电阻R2的阻值为2Ω。
（2）当开关S接1时，电路中R1和R2串联，此时电加热座椅处于低温挡，
。
答：低温挡的功率为24W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】 （1）当开关S接2时，电路中只有R2，此时电加热座椅处于高温挡，根据计算出R2的阻值；（2）当开关S接1时，电路中R1和R2串联，此时电加热座椅处于低温挡，根据计算出低温挡的功率。
（1）由电路图可知，当开关S接2时，电路为的简单电路，电路中的总电阻最小，电功率最大，因此此时电加热座椅处于高温挡。由电功率公式可得，电阻的阻值为
（2）当开关S接1时，电阻和串联，电路中的总电阻最大，电功率最小，因此此时电加热座椅处于低温挡。根据串联电路知识，此时电路的总电阻为
低温挡的功率为
24．（2026九上·河西期末）物理兴趣活动课上，老师让同学们测出一个阻值约为的未知电阻的阻值。除了该未知电阻外，老师还提供的实验器材有：一个电源（电压约为15V）、一个阻值为的定值电阻，一块电流表（测量范围：0~0.6A，分度值：0.02A），一块电压表（测量范围：0~3V，分度值：0.1V），两个开关和若干导线。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出未知电阻的阻值。要求：
（1）在虚线框内画出实验电路图；（需标明电阻符号、）
（2）写出主要实验步骤和需测量的物理量；
（3）写出待测电阻的数学表达式。（用已知量和测量量表示）
【答案】（1）
（2）①按电路图连接电路；
②只闭合S1，记下电流表示数为I1；
③再闭合S2，记下电流表示数为I2；
（3）
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）根据前面分析可知，定值电阻和待测电阻串联，电流表串联在电路中，开关S2与未知电阻Rx并联，S1控制整个电路，如下图所示：
（2）主要实验步骤：
①按电路图连接电路；
②只闭合S1，记下电流表示数为I1；
③再闭合S2，记下电流表示数为I2；
（3）在步骤②中，两电阻串联，
由串联电路的规律和欧姆定律可得电源电压：U=I1（R0+Rx）；
在步骤③中，为定值电阻的简单电路，由欧姆定律可得电源电压：U=I2R0；
故有I1（R0+Rx）=I2R0，
则待测电阻的数学表达式：。
故答案为：（1）；
（2） ①按电路图连接电路；
②只闭合S1，记下电流表示数为I1；
③再闭合S2，记下电流表示数为I2；
（3）。
【分析】阻值约为20Ω的未知电阻Rx的阻值若与一个阻值为30Ω的定值电阻R0串联，由分压原理可知，两电阻的电压都大于3V，故不用电压表进行实验，只能用电流表实验，考虑到Rx单独连入电路中时，电路的电流大于0.6A，而30Ω的定值电阻单独连入电路中时，电路的电流小于0.6A，据此确定电路的连接。
（1）将定值电阻和待测电阻串联，电流表串联在电路中，开关与定值电阻并联，控制整个电路，如图所示：
（2）步骤①，按电路图连接电路；步骤②，只闭合，记下电流表示数为；步骤③，再闭合，记下电流表示数为。
（3）在步骤②中，两电阻串联，由串联电路的规律和欧姆定律可得电源电压
在步骤③中，被短路，电路为待测电阻的简单电路，由欧姆定律可得电源电压
故有
则待测电阻的表达式
25．（2026九上·河西期末）如图1所示，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器，小灯泡标有“ ”字样。闭合开关S、和，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数为。只闭合开关S和时，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图2所示。请你完成下列内容。
（1）求电源电压和定值电阻的阻值；
（2）求滑动变阻器的最大阻值；
（3）在图中画出，当只闭合开关S和时，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电阻两端的电压与电流表示数的变化关系图像。（可以不标出起、末点坐标）
【答案】（1）闭合开关S、S1和S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，R1与灯L并联，电压表被短路，电流表测干路电流，
小灯泡恰好正常发光，则小灯泡两端电压为U0，由并联电路电压规律可知，电源电压U=U0；
通过灯L的电流为： ，则通过R1的电流为：，定值电阻R1的阻值为：。
答：电源电压为U0；定值电阻R1的阻值为。
（2）只闭合开关S和S1时，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路电流，
由图2可知，滑片P从a端移动到b端的过程中，电路的最小电流为，根据欧姆定律可知，此时滑动变阻器的阻值最大，即滑动变阻器全部阻值接入电路，
滑动变阻器的最大阻值为：。
答：滑动变阻器的最大阻值为。
（3）R1是定值电阻，所以电阻R1两端的电压与通过R1的电流为正比关系，即R1两端的电压电流表示数的变化关系图像为正比例图像，
当滑片在a端时，R2接入电路的电阻为0，R1两端电压等于电源电压U0，通过R1的电流为：，
当滑片在b端时，通过R1的电流为，R1两端的电压为：，
所以电阻R1两端的电压与电流表示数的变化关系图像是从（U0，）到（，）的直线，如图所示：

【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】 （1）闭合开关S、S1和S2，滑片P移到a端时，R1与灯L并联，电流表测干路电流，由并联电路电压规律可知，电源电压等于正常发光的灯泡两端电压；利用电功率公式求出通过灯泡的电流，根据并联电路电流规律求出通过R1的电流，利用欧姆定律计算R1的阻值；
（2）只闭合开关S和S1时，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路电流，滑片P从a端移动到b端，变阻器接入电路的阻值变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，由图2可知最小电流，则此时对应的R2的阻值为其最大值，根据欧姆定律和串联电路电阻规律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）只闭合开关S和S1时，利用欧姆定律，分别求出滑片在a端和b端时，R1两端的电压和通过R1的电流，因R1是定值电阻，其两端电压和通过的电流为正比关系，图像为正比例图像，据此可以画出电阻R1两端的电压与电流表示数的变化关系图像。
（1）当，，闭合，滑片在端时，电阻为0，与灯泡并联，此时电源电压等于灯泡两端电压。小灯泡正常发光，即灯泡两端电压为，灯泡电流
而电流表示数为，所以流过的电流
两端电压等于灯泡电压，故
并且电源电压为。
（2）只闭合开关和时，与串联，电压表测量两端的电压，电流表测量总电流。由图2得，当电流为时，达到最小值，电压表达到最大值，此时滑动变阻器阻值最大。电压为
电压为
最大阻值为
（3）滑片在端时，电流表示数最大为，R1两端电压最大为，随着滑片从端移动到端的过程中，R1两端电压逐渐减小，电流也逐渐减小。当电流减小到时达到最小值，电阻两端的电压达到最小值，故电阻两端的电压与电流表示数的变化关系图像应为从（，）到（，）的直线段，电阻两端的电压与通过它的电流之比等于它的电阻，两者成正比，所以线段延长过原点。如图所示
1 / 1天津市河西区2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）下列每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1．（2026九上·河西期末）现代社会人们的生活越来越离不开电，如图所示的电器工作时，主要利用了电流热效应的是（　　）
A．电风扇 B．电脑
C．电烤箱 D．洗衣机
2．（2026九上·河西期末）某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量，科研人员指导农户用水帘墙替换土墙，如图所示。这是利用水的（　　）
A．热值大 B．内能大 C．密度大 D．比热容大
3．（2026九上·河西期末）如图所示为常用的铝芯导线，它是由多条铝线外包绝缘皮制成，下列方法能减小其电阻的是（　　）
A．减小铝线的长度 B．减小导线两端的电压
C．减小导线中的电流 D．抽去几条铝线
4．（2026九上·河西期末）电能是现代社会生活的重要资源，每个人都应该有节约用电的意识。如图所示的用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是（　　）
A．家用空调 B．液晶电视
C．智能手机 D．台灯
5．（2026九上·河西期末）2025年11月14日，神舟二十号返回舱在内蒙古着陆场安全降落。当返回舱进入大气层时，与大气剧烈摩擦，发出耀眼的光。如图是四冲程汽油机工作示意图，其中与摩擦生热的能量转化方式相同的冲程是（　　）
A． B． C． D．
6．（2026九上·河西期末）如图所示，小明画出通电螺线管周围4个小磁针静止时的指向，其中指向正确的个数为（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
7．（2026九上·河西期末）如图为小安同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接正确的是（　　）
A．双孔插座 B．总开关
C．带开关的灯泡 D．三孔插座
8．（2026九上·河西期末）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据古籍《武经总要》中记载，将空腔鱼形铁烧红后，让铁鱼头尾指向南北放入水中冷却，随后使之漂浮在水中，制成了“指南鱼”，如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．“指南鱼”周围存在磁感线
B．“指南鱼”是依靠地磁场获得磁性的
C．“指南鱼”不同位置磁性强弱不同，腹部磁性最强
D．“指南鱼”在水中静止时，鱼头指向地磁场的北极
9．（2026九上·河西期末）如图1为可调节亮度的台灯，图2是它用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（　　）
A．电位器与灯泡并联
B．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的
10．（2026九上·河西期末）如图是“测量小灯泡电功率”的实验电路，正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针稍有偏转，电压表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是（　　）
A．灯泡断路
B．灯丝电阻值过大
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器接入电路的阻值过大
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，符合题意的选项均多于一个，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得零分。
11．（2026九上·河西期末）19世纪，物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系，如图所示，下列关于电现象与磁现象的说法正确的是（　　）
A．图甲：通电后电磁铁a的线圈匝数多，磁性更强
B．图乙：通电导体周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失
C．图丙：发电机的原理，闭合开关后，悬挂的导体棒ab将发生运动
D．图丁：闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，导体棒ab运动方向改变
12．（2026九上·河西期末）如图所示，小亮同学在“探究并联电路中电流、电压规律”的实验时，闭合开关S后，发现灯比灯亮。下列说法正确的是（　　）
A．灯的电阻大于灯的电阻
B．灯两端的电压等于灯两端的电压
C．灯的实际功率大于灯的实际功率
D．通过灯的电流小于通过灯的电流
13．（2026九上·河西期末）如图，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为，闭合开关，滑动变阻器的滑片从中点移至某端点时，灯泡恰好正常发光，电压表的示数变化范围为：，电流表A的示数变化范围为：。下列判断正确的是（　　）
A．电压表的示数始终为
B．小灯泡正常发光时的电阻为
C．滑动变阻器的最大阻值为
D．闭合开关，调整滑动变阻器滑片的位置，电路中消耗的最大功率为
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14．（2026九上·河西期末）某同学刚把电热蚊香加热器的插头插入插座，家里空气开关立即“跳闸”。原因可能是插头内部发生了　 　故障，从而使干路中的　 　过大，导致空气开关自动切断电路。
15．（2026九上·河西期末）中医药是中华文化的瑰宝，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。艾灸时用艾条熏烤患者的穴位，如图所示，这是通过　 　的方式改变穴位处的内能；艾灸时闻到浓浓的艾草药香，这一现象说明　 　不停地做无规则运动。
16．（2026九上·河西期末）如图所示，是某款汽车后挡风玻璃的电加热除雾、除霜装置，它由10条阻值均为的电阻丝并联而成，并联后的总电阻为　 　；若该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量为　 　J。
17．（2026九上·河西期末）如图所示的家庭电路中，开关闭合后灯泡不亮，用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光。甲、乙同学对故障原因有不同看法：甲同学认为这是灯泡短路了；乙同学认为是中性线的某处断路了，灯泡是正常的。你认为　 　（选填“甲”或“乙”）同学分析的正确。排除故障后，为提高屋内亮度，于是又接入一盏同样的灯，开关闭合后，两灯都发光，原来的灯泡亮度明显变暗，由此可判断两灯的连接方式是　 　（选填“串联”或“并联”）。
18．（2026九上·河西期末）育人中学安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”，电路如图所示。电源电压保持不变，为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关S，当光照强度增大时，电磁铁磁性　 　（选填“增强”或“减弱”）；灯泡L将　 　（选填“熄灭”或“亮起”）。
19．（2026九上·河西期末）如图所示，甲、乙为两只相同电表。当闭合开关、时，甲、乙两表示数之比为，两电阻大小　 　，电路总功率为；现更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为，则　 　。
四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题要有公式和数据代入过程，结果要有数值和单位。
20．（2026九上·河西期末）如图为一款电蒸脸器，它是一种通过水蒸气为皮肤提供保湿功效的家庭美容仪器，深受爱美女性的欢迎。它的额定功率为200W，当它正常工作50s，能把水箱中0.1kg的水从30℃加热到50℃。已知，求：
（1）水吸收的热量；
（2）电蒸脸器的加热效率。
21．（2026九上·河西期末）小金和小明同学做“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压关系”的实验，设计的实验电路如图1所示。他们准备的实验器材有：1个电源、3块电压表、1个开关、两个相同的小灯泡和若干导线。请你完成下列内容。
（1）连接电路时，开关应处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态。
（2）他们完成的实物连接如图2所示，经检查有一根导线连接错误，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（3）电路连接正确后，闭合开关，两灯均发光，过了一段时间后，两灯突然都熄灭，电压表示数变为0，电压表示数变为5.0V。则故障可能是________。（选填字母）
A．灯短路 B．灯断路 C．灯短路 D．灯断路
（4）故障排除后，正确测量结果如下表所示：
电压表 电压表 电压表 电压表V
电压U/V 2.5
5.0
①表中电压表的示数如图3所示，其读数为　 　V。
②根据上述测量结果，他们得出实验结论：电源两端电压等于串联电路中各用电器两端的电压之和，且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该结论　 　。（选填字母）
A.可靠，结论准确
B.不可靠，选用的器材规格相同且实验次数太少
（5）小明设计了如下图所示的电路，认为这样就能便捷地测出和两端的电压，你认为该设计________。（选填字母）
A．正确 B．不正确
22．（2026九上·河西期末）小齐和小胜同学分别做“测量小灯泡电功率”的实验，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为，他们连接好电路，如下图所示。请你完成下列内容。
（1）根据如图所示的实物电路，请在虚线框内画出对应的电路图；
（2）如图所示，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到　 　（选填“A”或“B”）端；
（3）小齐同学移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数为2.1V，为了让灯泡正常发光，滑片P应向　 　（选填“A”或“B”）端移动，同时眼睛注意观察　 　（选填“电压表”“电流表”或“灯泡”），直至灯泡正常发光；
（4）移动滑片使灯泡正常发光，电流表示数如下图，灯泡的额定功率为　 　W；
（5）小齐同学通过计算发现在不同功率下灯泡的电阻不同，主要原因是灯泡的电阻受　 　的影响；
（6）小胜同学实验中，电流表坏了，老师给他们又提供了一个阻值为的定值电阻和三个开关，借助部分现有的实验器材，设计了如下图所示的电路，下面是小胜同学的实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关、、，断开开关，移动滑片，使电压表的示数为；
②保持滑片的位置不动，闭合开关、、，断开开关，读出电压表的示数为；
③小灯泡额定功率的数学表达式　 　。（用、、表示）
23．（2026九上·河西期末）2025年7月23日，国际低空经济博览会在上海国家会展中心开幕。如图1，一款飞行汽车备受关注，外观类似SUV，技术上融合了纯电动驱动、多旋翼飞行器等前沿技术。其配备的电加热座椅内部简化电路如图2所示，该电加热系统使用12V电源供电，有高温、低温两个挡位，其高温挡的功率为72W，的阻值为。求：
（1）电阻的阻值；
（2）低温挡的功率。
24．（2026九上·河西期末）物理兴趣活动课上，老师让同学们测出一个阻值约为的未知电阻的阻值。除了该未知电阻外，老师还提供的实验器材有：一个电源（电压约为15V）、一个阻值为的定值电阻，一块电流表（测量范围：0~0.6A，分度值：0.02A），一块电压表（测量范围：0~3V，分度值：0.1V），两个开关和若干导线。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出未知电阻的阻值。要求：
（1）在虚线框内画出实验电路图；（需标明电阻符号、）
（2）写出主要实验步骤和需测量的物理量；
（3）写出待测电阻的数学表达式。（用已知量和测量量表示）
25．（2026九上·河西期末）如图1所示，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器，小灯泡标有“ ”字样。闭合开关S、和，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数为。只闭合开关S和时，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图2所示。请你完成下列内容。
（1）求电源电压和定值电阻的阻值；
（2）求滑动变阻器的最大阻值；
（3）在图中画出，当只闭合开关S和时，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电阻两端的电压与电流表示数的变化关系图像。（可以不标出起、末点坐标）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 A、电风扇工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故A错误；
B、电脑工作时主要把电能转化为声能、光能，不是利用电流热效应工作的，故B错误；
C、电烤箱工作时把电能全部转化内能，是利用电流的热效应工作的，故C正确；
D、洗衣机将电能转换为机械能，不是利用电流热效应工作的，故D错误；
故选：C。
【分析】电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应。判断用电器是否是利用电流热效应工作的可从能量转化角度分析。
2．【答案】D
【知识点】密度及其特性；内能的概念；燃料的热值
【解析】【解答】 用水墙替换土墙，主要是因为水的比热容大，由Q吸=cmΔt可知，相同质量的水和土，白天升高相同的温度时，水能吸收更多的热量，夜晚降低相同温度时，水能放出更多的热量，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【分析】 水的比热容较大，由Q吸=cmΔt可知，相同质量的水和土，白天升高相同的温度时，水能吸收更多的热量，夜晚降低相同温度时，水能放出更多的热量，据此分析。
3．【答案】A
【知识点】电阻；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 A、导体的电阻与长度有关，且长度越短，导体的电阻越小，所以减小铝线的长度可以减小导体的电阻，故A正确。
BC、电阻是导体本身的一种性质，其大小由其本身的材料、长度、横截面积来决定，与导体两端的电压大小无关，与导体中的电流大小无关，故BC错误；
D、导体的电阻与横截面积有关，且横截面积越小，导体的电阻越大，把铝线中的铝线抽去几条，增大了导体的电阻，故D错误；
故选：A。
【分析】 导体电阻大小的影响因素有：导体材料、长度、横截面积、温度等，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
4．【答案】A
【知识点】电功率
【解析】【解答】 用电器正常工作1小时所消耗的电能接近1度电，功率；
A、家用空调的电功率大约1kW，故A符合题意；
B、液晶电视的功率约100W，故B不符合题意；
C、智能手机的功率只有几瓦，故不C符合题意；
D、台灯的功率大约20W，故D不符合题意。
故选：A。
【分析】知道家用电器消耗的电能和工作时间，根据求出其功率，然后结合选项得出答案。
5．【答案】B
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】 摩擦生热过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能；
A、进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程，此冲程没有能量转化，故A不符合题意；
B、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故B符合题意；
C、两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能，故C不符合题意；
D、进气门关闭，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故D不符合题意。
故选：B。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中是内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
6．【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 图中电流从电源正极流出，流入螺线管的右端背面，从左端正面流出回到负极。由安培定则可判断出：螺线管的右端为N极，左端为S极。通电螺线管外部磁场方向是从N极指向S极，且小磁针静止时，N极指向与该点磁场方向一致。因此只有左、右两小磁针的指向正确，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
【分析】 要解决这个问题，我们需要用安培定则 判断通电螺线管的磁极，再根据磁场方向（小磁针N极指向与该点磁场方向一致） 分析小磁针指向。
7．【答案】C
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】 A、双孔插座的应该左孔接中性线，右孔接相线，而图中的左孔接的是相线，右孔接的是中性线，故A错误；
B、进户线进来第一个元件接电能表，总开关接在电能表的后面，而不是直接接总开关，故B错误；
C、开关和灯泡串联后接到相线上，螺旋接在中性线上，中心锡焊块接在相线上，故C正确；
D、三孔插座的正确接法是左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线，故D错误。
故选：C。
【分析】 双孔开关的左孔连接中性线，右孔连接相线；
开关和灯泡串联后接到相线上；
三孔插座的正确接法是左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线。
8．【答案】B
【知识点】磁性材料；磁场；磁感线及其特点；地磁场
【解析】【解答】 A、指南鱼被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故A错误；
BD、地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指向北方（地磁场的南极），故B正确、D错误；
C、指南鱼是一个磁体，磁极的位置在鱼头和鱼尾，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，故C错误。
故选：B。
【分析】 （1）磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线；
（2）地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近；
（3）磁体磁极位置磁性最强，中间位置磁性最弱。
9．【答案】C
【知识点】变阻器及其应用；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】 A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联，故A错误；
B、若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故B错误；
C、若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故C正确；
D、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）电位器的实质是滑动变阻器；电位器应串联在电路中，能改变电路中电流的大小；
（2）若将图乙中a、c接入则接入了全部电阻片，不能改变电阻大小，接线时a、c只能选择其一接入电路。
10．【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 A、如果灯泡断路，电压表被串联在电路中，电压表示数应接近于电源电压，故A不符合题意。
B、灯丝电阻值过大，根据串联电路的分压规律可知，其两端分担的电压较大，即电压表示数较大，故B不符合题意。
C、如果滑动变阻器短路，电路中电流将会很大，电压表测量的是电源电压，示数较大，故C不符合题意。
D、滑动变阻器连入电路阻值过大，电路中电流很小，电压表示数很小，故D符合题意。
故选：D。
【分析】 由图可知，该电路为串联电路，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流；电流表指针稍有偏转，说明整个电路是通路，电压表指针几乎不动说明灯泡灯泡的电阻相对于整个电路的电阻来说很小，所以灯泡能够分得的电压很小，其原因是滑动变阻器连入电路阻值过大所致。
11．【答案】A,D
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；发电机的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A、电磁铁的磁性强弱由电流大小和线圈匝数共同决定。图甲中两个电磁铁是串联的，电流大小相等，此时线圈匝数越多，磁性越强，故A正确。
B、图乙是奥斯特实验，证明了通电导体周围存在磁场，这个磁场是由电流产生的，与是否有小磁针无关。即使移走小磁针，磁场依然存在。故B错误。
C、发电机的原理是电磁感应，装置中没有电源。闭合开关后，导体棒ab会受力运动，故C错误。
D、通电导体在磁场中受力的方向，与电流方向和磁场方向有关。保持电流方向不变，对调磁体的N、S极（改变磁场方向），导体棒ab的受力方向会改变，运动方向也随之改变。故D正确。
故选：AD。
【分析】 （1）通过吸引回形针显示磁性强弱，是转换法的应用；
（2）丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在磁场，即电流的磁效应；由安培定则可判断电磁铁的极性；
（3）发电机的原理是电磁感应；
（4）通电导体在磁场中受力的方向，与电流方向和磁场方向有关。
12．【答案】B,C
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功率的计算；实际功率
【解析】【解答】 B．由图可知，两灯泡L1与L2并联，根据并联电路电压特点可知，灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压，故B正确；
C．灯泡的亮度由实际功率决定，闭合开关S后，发现灯L1比灯L2亮，说明灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，故C正确；
A．由可知，在电压相同时，功率大的电阻小，灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，说明灯L1的电阻小于灯L2的电阻，故A错误；
D．由P=UI可知，在电压相同时，功率大的电流大，灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，说明通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流，故D错误。
故选：BC。
【分析】（1）由图可知两灯泡并联，并联电路各支路两端电压相等；
（2）灯泡的亮度取决于其实际功率的大小；
（3）由可知，在电压相同时，功率大的电阻小；
（4）由P=UI可知，在电压相同时，功率大的电流大。
13．【答案】A,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】 AB、由电路图可知，开关闭合后，灯泡L和滑动变阻器R2串联接入电路，电流表测电路的电流，电压表V1测小灯泡两端电压，电压表V2测小灯泡和滑动变阻器两端的电压，且等于电源电压，由“滑动变阻器R2的滑片从中点移至某端点时，灯泡恰好正常发光”可知，此过程中灯泡两端电压应增大，由串联分压原理可知，滑动变阻器R2的阻值应减小，滑动变阻器R2的滑片应从中点移至左侧端点，此时滑动变阻器R2的阻值为0，小灯泡正常发光，电压为6U0，可知电源电压为U=6U0，电压表V2的示数始终为6U0，且电流应为最大2I0，小灯泡正常发光时的电阻为，故A正确，B错误；C、当滑动变阻器R2的滑片在中点时，由串联电路的电阻特点知，此时的总电阻最大，电路的电流最小为I中=I0，小灯泡两端的电压最小为UL中=2U0，由串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器R2两端的电压为U滑中=U-UL中=6U0-2U0=4U0，此时滑动变阻器R2的阻值为，滑动变阻器R2的最大阻值为，故C正确；
D、闭合开关，在电源电压不变时，由P=UI可知，电路的电流最大时，电路中消耗的功率最大，此时滑动变阻器滑片的位置应置于最左端，最大电流为I大=2I0，电路中消耗的最大功率为P=UI大=6U0×2I0=12U0I0，故D正确。
故选：ACD。
【分析】 （1）由电路图可知，开关闭合后，灯泡L和滑动变阻器R2串联接入电路，电流表测电路的电流，电压表V1测小灯泡两端电压，电压表V2测小灯泡和滑动变阻器两端的电压，且等于电源电压，由“滑动变阻器R2的滑片从中点移至某端点时，灯泡恰好正常发光”可知，此过程中灯泡两端电压应增大，由串联分压原理可知，滑动变阻器R2的阻值应减小，滑动变阻器R2的滑片应从中点移至左侧端点，此时滑动变阻器R2的阻值为0，小灯泡正常发光，可知电源电压大小，且电流应为最大，由欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当滑动变阻器R2的滑片在中点时，由串联电路的电阻特点知，此时的总电阻最大，电路的电流最小，小灯泡两端的电压，由串联电路的电压规律可知此时滑动变阻器R2两端，由欧姆定律可得此时滑动变阻器R2的阻值，从而知道滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）闭合开关，在电源电压不变时，由P=UI可知，滑动变阻器滑片的位置应置于最左端电路中消耗的功率最大。
14．【答案】短路；电流
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】家庭电路中，空气开关跳闸的原因有：发生短路，或总功率过大；电热蚊香加热器的功率很小，插入插座后，不会使总功率过大，插入后空气开关立即“跳闸”，可能是插头内部发生了短路，使干路中的电流过大，空气开关跳闸，自动切断电路。故第1空填：短路；第2空填：电流。
【分析】空气开关跳闸时，电路中的电路过大，具体为：电路中发生短路，或总功率过大。
15．【答案】热传递；分子
【知识点】热传递改变物体内能；分子热运动
【解析】【解答】 用艾条熏烤患者的穴位时，局部会有温热感，人的穴位吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能；
闻到浓浓的艾香，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为：热传递；分子。
【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。
（2）不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象。
16．【答案】1.2；7200
【知识点】电阻的并联；焦耳定律的应用
【解析】【解答】 根据并联电路的电阻规律可得，10条阻值均为12Ω的电阻丝并联后的总电阻：；该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量：。
故答案为：1.2；7200。
【分析】 根据并联电路的电阻规律求10条阻值均为12Ω的电阻丝并联后的总电阻；
根据求该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量。
17．【答案】乙；串联
【知识点】串联电路的电压规律；电功率的计算；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】 用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光，说明这四处均与相线连通，可能是中性线的某处断开了，乙同学分析正确。
两灯都发光，且比原来暗，说明灯泡两端的实际电压低于额定电压，两盏灯泡是串联的。
故答案为：乙；串联。
【分析】 正常使用测电笔时，笔尖金属体接触相线或与相线连通的导体，氖管会发光，接触中性线，氖管不会发光。
灯泡的亮度是由实际功率决定的，根据进行分析。
18．【答案】增强；熄灭
【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】 由图知，在控制电路中定值电阻R1和光敏电阻R2串联，且光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；当光照强度增大时，光敏电阻阻值变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，工作电路被断开，灯泡L将熄灭。
故答案为：增强；熄灭。
【分析】 由图知，在控制电路中定值电阻R1和光敏电阻R2串联，且光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；当光照强度增大时，据此判断光敏电阻阻值变化，根据欧姆定律判断电流变化情况，进一步判断电磁铁的磁性变化和衔铁的运动情况。
19．【答案】；
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】 （1）甲、乙为两只相同电表，当闭合开关S1、S2时，若两表为电流表，则电路会出现短路，题中甲、乙两表示数之比为2：1，所以两表为电压表，甲电压表测电源电压，乙电压表测R2的两端电压。
R1、R2串联，串联电路中，电流出出相等，即I=I1=I2，甲电压表示数：IR1+IR2，乙电压表示数：IR2；
甲、乙两表示数之比为2：1，所以，，化简得，；电路总功率为；（2）甲、乙换成电流表，要使两表均有正常示数，则开关S1闭合、S2断开，R1、R2并联，电路总功率P2为，所以，。
故答案为：1：1；1：4。
【分析】 （1）甲、乙为两只相同电表，当闭合开关S1、S2时，若两表为电流表，这电路会出现短路，题中甲、乙两表示数之比为2：1，所以两表为电压表，R1、R2串联，根据欧姆定律求两电阻之比；根据求电路总功率P1。
（2）甲、乙换成电流表，要使两表均有正常示数，则开关S1闭合、S2断开，R1、R2并联，根据求电路总功率P2。
20．【答案】（1）根据公式求出Q吸=cmΔt，求出水吸收的热量为。
答：水吸收的热量为8.4×103J。
（2）题干已知电功率和时间，即电蒸脸器消耗的电能
电蒸脸器的加热效率
答：电蒸脸器的加热效率为84%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】 （1）根据Q吸=cmΔt求水吸收的热量；
（2）根据W=Pt求出消耗的电功，进一步求得加热效率。
（1）水吸收的热量为
（2）电蒸脸器消耗的电能
电蒸脸器的加热效率
21．【答案】（1）断开
（2）
（3）D
（4）2.5；B
（5）B
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】 （1）连接电路时开关必须断开，避免电路连接过程中出现短路，损坏电源或用电器，这是电学实验的基本操作规范。
（2）电压表V测量两灯泡串联总电压，即电源两端电压，正确实物连接如下
（3）两灯都熄灭，说明电路发生断路（若为短路，至少有一个灯泡会发光）。电压表V1示数为0，说明V1两端无法与电源两极连通；电压表V2示数为5.0V（等于电源电压），说明V2两端通过L1、导线能连通电源两极，因此故障是L2断路，故选：D。
（4）①电压表选用0 3V量程，分度值0.1V，读数为2.5V。②实验选用了两个规格相同的小灯泡，且只进行了一次实验，得出的“电压均分”结论具有偶然性。要得到普遍规律，需要更换不同规格的灯泡，多次重复实验。故选：B。
（5）图4电路中，测量L1电压时，电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，接法正确；但测量L2电压时，直接将电压表两端改接后，电流会从负接线柱流入、正接线柱流出，导致电压表指针反向偏转，无法正常测量，因此该设计不正确。故选：B。
故答案为：（1）断开；（2）； （3）D；（4）①2.5；②B；（5）B。
【分析】 （1）为了保护电路，连接接电路时，开关必须要断开；
（2）电压表与被测电路并联；
（3）根据灯泡亮度判断故障；
（4）根据电压表选用的量程确定分度值，然后根据指针位置读数；要得到普遍规律，需要更换不同规格的灯泡，多次重复实验；
（5）根据电压表的使用规则判断。
（1）为保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态。
（2）由图1可知，电压表V应测电源两端的电压，但图2中电压表V测两端的电压，改正后如图所示：
（3）据图可知，电路是串联的，电压表V1测两端电压，电压表V2测灯泡两端电压，电压表V测电源电压；闭合开关，两灯都熄灭，说明电路发生了断路，电压表示数变为0，说明两端无法连接到电源两极，即所在支路无断路，电压表示数变为5.0V，说明两端能连接到电源两极，故障为 断路。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（4）[1]由图3可知，电压表选择的量程，分度值为0.1V，示数为2.5V。
[2]根据上述测量结果，他们得出的实验结论不可靠，根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍规律，要换用不同规格的灯泡多次实验。故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（5）在转换开关时，其中一次测量中，会造成电压表正负接线柱接反，因此该设计不合理，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
22．【答案】（1）
（2）A
（3）B；电压表
（4）0.75
（5）温度
（6）
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；电功率的计算；电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 （1）根据如图1所示的实物电路，画出对应的电路图，如下所示：
（2）如图1所示，为保护电路，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的A端。
（3）灯在额定电压下正常发光，小齐同学移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数为2.1V，小于灯的额定电压，为了让灯泡正常发光，要增大灯的电压减小变阻器的电压，由分压原理，要减小变阻器的电阻，故滑片P应向B端移动，同时眼睛注意观察电压表，直至灯泡正常发光。
（4）移动滑片使灯泡正常发光，电流表示数如图2，电流大小为0.3A，灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
（5）灯的电功率越大，灯丝的温度越高，小齐同学通过计算发现在不同功率下灯泡的电阻不同，主要原因是灯泡的电阻受温度的影响。
（6）①连接好实验电路，闭合开关S1、S2、S3，断开开关S4，移动滑片，使电压表的示数为U额；电压表测灯的电压，灯正常发光；
②保持滑片的位置不动，闭合开关S1、S2、S4，断开开关S3，电压表测灯与定值电阻的电压，电压表的示数为U0，此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压U定=U0-U额
由欧姆定律可求出通过灯的电流，即灯的额定电流；
③小灯泡额定功率的数学表达式
故答案为：（1） ； （2）A；（3）B；电压表；（4）0.75；（5）温度；（6）。
【分析】 （1）根据如图1所示的实物电路画出对应的电路图。
（2）为保护电路，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的A端。
（3）灯在额定电压下正常发光，电压表示数为2.1V小于灯的额定电压，根据串联电路电压的规律及分压原理分析。
（4）根据电流表得出电流大小，根据P=UI得出灯泡的额定功率。
（5）灯泡的电阻受温度的影响。
（6）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
（1）由实物图可知，电源、开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端；滑动变阻器滑片向右移动电阻变小，如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑片应移到A端。
（3）[1]电压表示数为2.1V，小于额定电压2.5V，根据串联分压，应增大灯泡两端的电压，即减小滑动变阻器两端的电压，需减小滑动变阻器的阻值，因此滑片向B端移动。
[2]因灯泡两端的电压为2.5V时正常发光，因此移动滑片时，眼睛应观察电压表，直至示数达到2.5V。
（4）由图可知，电流表使用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.3A；则灯泡的额定功率
（5）灯泡的电阻受温度影响，电压越大通过的电流越大，则电功率越大，灯丝温度越高，电阻越大。
（6）由图可知，连接好实验电路，闭合开关、、，断开开关，此时灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑片，使电压表的示数为；保持滑片的位置不动，闭合开关、、，断开开关，此时灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测灯泡和定值电阻两端电压，读出电压表的示数为，因此定值电阻两端电压为，电路电流
则灯泡的额定功率
23．【答案】（1）当开关S接2时，电路中只有R2，此时电加热座椅处于高温挡，
根据可知：。
答：电阻R2的阻值为2Ω。
（2）当开关S接1时，电路中R1和R2串联，此时电加热座椅处于低温挡，
。
答：低温挡的功率为24W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】 （1）当开关S接2时，电路中只有R2，此时电加热座椅处于高温挡，根据计算出R2的阻值；（2）当开关S接1时，电路中R1和R2串联，此时电加热座椅处于低温挡，根据计算出低温挡的功率。
（1）由电路图可知，当开关S接2时，电路为的简单电路，电路中的总电阻最小，电功率最大，因此此时电加热座椅处于高温挡。由电功率公式可得，电阻的阻值为
（2）当开关S接1时，电阻和串联，电路中的总电阻最大，电功率最小，因此此时电加热座椅处于低温挡。根据串联电路知识，此时电路的总电阻为
低温挡的功率为
24．【答案】（1）
（2）①按电路图连接电路；
②只闭合S1，记下电流表示数为I1；
③再闭合S2，记下电流表示数为I2；
（3）
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）根据前面分析可知，定值电阻和待测电阻串联，电流表串联在电路中，开关S2与未知电阻Rx并联，S1控制整个电路，如下图所示：
（2）主要实验步骤：
①按电路图连接电路；
②只闭合S1，记下电流表示数为I1；
③再闭合S2，记下电流表示数为I2；
（3）在步骤②中，两电阻串联，
由串联电路的规律和欧姆定律可得电源电压：U=I1（R0+Rx）；
在步骤③中，为定值电阻的简单电路，由欧姆定律可得电源电压：U=I2R0；
故有I1（R0+Rx）=I2R0，
则待测电阻的数学表达式：。
故答案为：（1）；
（2） ①按电路图连接电路；
②只闭合S1，记下电流表示数为I1；
③再闭合S2，记下电流表示数为I2；
（3）。
【分析】阻值约为20Ω的未知电阻Rx的阻值若与一个阻值为30Ω的定值电阻R0串联，由分压原理可知，两电阻的电压都大于3V，故不用电压表进行实验，只能用电流表实验，考虑到Rx单独连入电路中时，电路的电流大于0.6A，而30Ω的定值电阻单独连入电路中时，电路的电流小于0.6A，据此确定电路的连接。
（1）将定值电阻和待测电阻串联，电流表串联在电路中，开关与定值电阻并联，控制整个电路，如图所示：
（2）步骤①，按电路图连接电路；步骤②，只闭合，记下电流表示数为；步骤③，再闭合，记下电流表示数为。
（3）在步骤②中，两电阻串联，由串联电路的规律和欧姆定律可得电源电压
在步骤③中，被短路，电路为待测电阻的简单电路，由欧姆定律可得电源电压
故有
则待测电阻的表达式
25．【答案】（1）闭合开关S、S1和S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，R1与灯L并联，电压表被短路，电流表测干路电流，
小灯泡恰好正常发光，则小灯泡两端电压为U0，由并联电路电压规律可知，电源电压U=U0；
通过灯L的电流为： ，则通过R1的电流为：，定值电阻R1的阻值为：。
答：电源电压为U0；定值电阻R1的阻值为。
（2）只闭合开关S和S1时，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路电流，
由图2可知，滑片P从a端移动到b端的过程中，电路的最小电流为，根据欧姆定律可知，此时滑动变阻器的阻值最大，即滑动变阻器全部阻值接入电路，
滑动变阻器的最大阻值为：。
答：滑动变阻器的最大阻值为。
（3）R1是定值电阻，所以电阻R1两端的电压与通过R1的电流为正比关系，即R1两端的电压电流表示数的变化关系图像为正比例图像，
当滑片在a端时，R2接入电路的电阻为0，R1两端电压等于电源电压U0，通过R1的电流为：，
当滑片在b端时，通过R1的电流为，R1两端的电压为：，
所以电阻R1两端的电压与电流表示数的变化关系图像是从（U0，）到（，）的直线，如图所示：

【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】 （1）闭合开关S、S1和S2，滑片P移到a端时，R1与灯L并联，电流表测干路电流，由并联电路电压规律可知，电源电压等于正常发光的灯泡两端电压；利用电功率公式求出通过灯泡的电流，根据并联电路电流规律求出通过R1的电流，利用欧姆定律计算R1的阻值；
（2）只闭合开关S和S1时，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路电流，滑片P从a端移动到b端，变阻器接入电路的阻值变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，由图2可知最小电流，则此时对应的R2的阻值为其最大值，根据欧姆定律和串联电路电阻规律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）只闭合开关S和S1时，利用欧姆定律，分别求出滑片在a端和b端时，R1两端的电压和通过R1的电流，因R1是定值电阻，其两端电压和通过的电流为正比关系，图像为正比例图像，据此可以画出电阻R1两端的电压与电流表示数的变化关系图像。
（1）当，，闭合，滑片在端时，电阻为0，与灯泡并联，此时电源电压等于灯泡两端电压。小灯泡正常发光，即灯泡两端电压为，灯泡电流
而电流表示数为，所以流过的电流
两端电压等于灯泡电压，故
并且电源电压为。
（2）只闭合开关和时，与串联，电压表测量两端的电压，电流表测量总电流。由图2得，当电流为时，达到最小值，电压表达到最大值，此时滑动变阻器阻值最大。电压为
电压为
最大阻值为
（3）滑片在端时，电流表示数最大为，R1两端电压最大为，随着滑片从端移动到端的过程中，R1两端电压逐渐减小，电流也逐渐减小。当电流减小到时达到最小值，电阻两端的电压达到最小值，故电阻两端的电压与电流表示数的变化关系图像应为从（，）到（，）的直线段，电阻两端的电压与通过它的电流之比等于它的电阻，两者成正比，所以线段延长过原点。如图所示
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