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13.3课时 内能
重点知识
1.内能：
(1)定义：构成物体的所有分子，其热运动的 ① 与 ② 的总和。
(2)单位： ③ 。符号： ④ 。
(3)普遍性：一切物体，不论 ⑤ 高低，都具有内能。
(4)影响因素：温度。物体温度降低时内能 ⑥ ，温度升高时内能 ⑦ 。
2.物体内能的改变：
(1)改变方式： ⑧ 可以改变物体的内能，其实质是内能的转移，能的形式不变； ⑨ 也可以改变物体的内能，其实质是内能和其他形式能的相互 ⑩ ．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
(2)热传递。
①发生热传递时，高温物体内能 ，低温物体内能 。
②热量：
a.定义：在热传递过程中， 能量的多少。
b.单位： 。
③物体吸收热量时，内能 ，放出热量时，内能 。
(3)做功。
①对物体做功(如压缩气体做功)，物体内能 _。
②物体对外做功(如气体膨胀对外做功)，物体内能 。
答案：①动能 ②势能 ③焦耳 ④J ⑤温度 ⑥减小 ⑦增大 ⑧热传递 ⑨做功 ⑩转化 减小 增大 传递 焦耳 增大 减小 增大 减小
考点1 内能
1.分子动能：分子在不停的做无规则运动，于是具有分子动能；物体的温度越高，分子热运动越快，分子动能就越大。
2.分子势能：分子间存在相互作用的引力和斥力，因此具有分子势能。
3.内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能和势能的总和，统称为物体的内能。
4.表达式：内能=分子动能+分子势能。
5.从5个方面理解内能
①内能指的是物体的内能，不是分子的内能，更不能说是个别分子或少数分子的能量，而是物体内部所有分子共同具有的分子动能和分子势能的总和。单纯考虑一个分子的动能和势能是没有意义的。
②一切物体在任何情况下都具有内能。根据分子动理论可知，一切物体的分子都在不停的做无规则运动，因此具有分子动能，部分分子间有分子力的作用，因此具有分子势能。
③内能具有不可测性，即不能准确知道一个物体的内能具体数值
④物体的内能可以发生变化。当物体的内能发生变化时，物体的表现方式有温度改变和物态改变两种
⑤内能是不同于机械能的另一种形式的能量，机械能与整个物体的机械运动有关，而内能与物体内部分子热运动和分子间相互作用情况有关
考点2 热传递改变物体的内能
1.定义：热传递是热量自发的从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
2.过程：高温物体→放出热量→内能减小→温度降低；低温物体→吸收热量→内能增大→温度升高
3.条件：必须存在温度差
4.方向：热传递是有方向的，高温→低温。
注意：热传递不是指内能从大的物体传向内能小的物体。热传递是一个自发过程，但是热量的传递没有确定的方向。低温物体也能向高温物体传递热量，但不是自发条件下。实例：比如冰箱里的食物，冰箱从食物里吸收热量传递给外界，显然食物的温度比外界温度要低，热量不断地从食物传递到外界，食物的温度才能越来越低。
5.结果：温度相同
6.实质：内能的转移，能的形式并没有发生改变
7.热传递过程中有两个相同：①两个物体最终的温度相同；②不计热量损失，两个物体吸收的热量与释放的热量相同。（释放多少，就吸收多少），但高温降低的温度不等于低温物体升高的温度。
8.热传递的曲线图
考点3 做功改变物体的内能
实验一：
1.设计实验 ：如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速向下压，观察发生的现象.
2.实验现象：把活塞迅速向下压，可以看到硝化棉燃烧起来.
3.交流与论证：这是因为当活塞迅速向下压时，活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到硝化棉燃点使硝化棉燃烧.
4.实验结论：外界对物体做功时，物体的内能会增加.
实验二：
1.设计实验：如图所示，烧瓶内装少量的水，用塞子塞紧瓶口，通过塞子上的孔往瓶里打气，观察当塞子从瓶口跳起时，容器中发生了什么现象.
2.实验现象：当塞子跳起时，可以看到容器中出现了白雾.
3.交流与论证：雾是由水蒸气液化形成的小水滴，使气体液化的方式有两种：压缩体积、降低温度，因为瓶塞跳起时，瓶内才出现白雾，因此可以断定不是压缩气体体积使其液化，应该是水蒸气温度降低导致液化，所以瓶内的空气膨胀推动瓶塞做功时，内能减少，温度降低，使水蒸气液化成雾状的小水滴.
4.实验结论：物体对外界做功时，物体的内能会减少.
5.做功和热传递的对比
实质 条件 方式（方法） 举例
热传递 内能的转移 存在温度差 传导、对流、辐射 做功和热传递在改变内能上是等效的。
做功 内能和其他形式的能的相互转化 对物体做功，物体内能增加 摩擦生热、压缩体积、锻打金属、弯折铁丝
物体对外做功，物体内能会减少 体积膨胀等
巧记 改变内能两途径，做功还有热传递，效果相等实质异，分清转化和转移
考点4 温度、热量和内能关系
理解温度、热量和内能，从两个角度：
第一：从三个表述上进行区分；
第二：三者的内在关系上进行区分，三三共有6种组合，二者关系之间，其中只有一种是“一定的”，其他的都“不一定”。
温度：表示物体的冷热程度（宏观）→表示分子做无规则运动的剧烈程度（微观）
注：①温度是一个状态量，只能说一个物体的温度“是多少”或“达到多少”；②温度是不能“传递”和“转移”的.
热量：表示在热传递过程中，传递能量（内能）的多少→反映了热传递的过程中，能量（内能）转移的数量，是能量（内能）转移多少的量度
注：①热量只有在发生热传递时它才能存在，没有发生热传递也就没有热量可言；
②热量只能表述为“吸收”或“放出”多少，而不能说“具有”、“含有”多少。
内能：是物体内部所有分子做无规则运动的动能与势能之和，所有物体都具有内能
注：内能只能说“具有内能”、“内能增加”或“内能减小”
重点过关练习题：
一、单选题（本大题共7小题）
1．[3分]图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A．新型水杯中沸水降温时，水的分子热运动变剧烈
B．该材料是晶体，熔点为
C．在BC段，该晶体材料的内能保持不变
D．该晶体材料的比热容为
2．[3分]将“气压火箭”发射筒内充满气体，并在发射管外安装好纸火箭外壳。如图所示，按下发射气阀，随着“砰”的一声响，火箭飞出，同时看到下端管口出现了明显的“白气”。下列叙述中正确的是（　　）
A．“白气”是水蒸气
B．“白气”是由于外界水蒸气吸热产生的
C．发射筒内气体与外界气体发生热传递，内能增加
D．发射筒内气体对筒身与纸火箭做功，内能减小
3．[3分]如图是用相同的加热装置对质量相同的、、三种物质加热至沸腾时，它们的温度随时间变化的图像。下列对图像的分析正确的是（ ）
A．加热时间内物质的温度不变，内能不变
B．如果、是同种物质，的质量大于的质量
C．温度从升高到时，物质吸收的热量比多
D．的比热容大于的比热容
4．[3分]2020年12月17日2时，嫦娥5号凯旋归来，圆满实现了中国探月工程“绕、落、回”的三步走发展目标。如图甲所示，嫦5在月球上成功进行了月壤钻掘打包、地外天体起飞、深空无人对接的多个世界级科研实验。月壤快递到家后，假如用质量均为1g的地岩甲和样品月岩乙进行对比实验，如图乙是这两种岩石温度随放热时间变化的图像，若它们在相同的时间内放出的热量相等，已知c甲=2.1×103J/(kg·℃)， 下列说法正确的是（　　）
A．机械臂在钻掘时，主要是以热传递的方式改变了月壤的内能
B．因月表没有空气阻力，嫦娥5号火箭发动机可以把内能全部转化为机械能
C．lg地岩甲在20min内放出的热量为6.3×104J
D．月岩乙的比热容为1.05×103J/(kg·℃)
5．[3分]利用如图甲所示的装置探究固体物质熔化时温度的变化规律，在0~35min内对物质加热得到如图乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A．该固体在熔化过程中，不断吸热，温度不变，内能也不变
B．采用“水浴法”对试管内物质加热是为了缩短实验时间
C．该物质熔化过程持续了大约15min，其熔点是80℃
D．除图甲中器材外，还需要用到的测量器材有天平和停表
6．[3分]九年级一班同学在实验室内做“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验，图乙是小明组在实验过程中出现的气泡情况，图丙是他们根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。据此有关说法正确的是（ ）
A．为安全起见应在安装完所有实验装置后点燃酒精灯
B．乙中图A为水沸腾前气泡的情况
C．由图丙知水的沸点低于100℃，则一定是当地气压低于标准大气压造成的
D．内，水持续吸热，内能增大
7．[3分]某物体先由液态降温凝固，全部变为固态，到时刻，停止降温，再加热熔化（物体在相同时间内吸收的热量相等），实验过程中，记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。忽略物态变化过程中的质量变化，已知该物体的质量为m，液态物质的比热容为c。下列说法正确的是（　　）
A．在～时间段，该物体放出的热量为
B．在～时间段，该物体吸收的热量为
C．在～时间段，该物质的比热容先变小后变大
D．该物体凝固放热过程中，温度一直降低，内能一直减小
二、填空题（本大题共4小题）
8．[4分]
（1）请将下列关于内能和温度的关系的说法补充完整（均选填“一定”或“不一定”）。
①温度高的物体含有的内能 多。
②热传递时，吸热物体内能 增加，温度 升高。
③物体温度升高，它的内能 增加。
（2）在日常生活中，我们经常用“热”字，但它们的含义往往不同，例如，“今天的天气很热”，这里的“热”字表示的是 高：“摩擦生热”，这里的“热”字表示的是 。
9．[4分]如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像，则这种物质是 （填“晶体”或“非晶体”），在段物质处于 （选填“固态”“液态”或“固液共存状态”），时物体的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等，由图像可知，这种物质液态时的比热容 （选填“大于”“等于”或“小于”）固态时的比热容。
10．[4分]小明利用如图所示装置对冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，图乙是他绘制的温度-时间图像，则：
（1）图乙中，物质在点时具有的内能 填“大于”、“小于”或“等于”在点时的内能；
（2）设相同时间内物质吸收的热量相同，则图乙中段物质共吸收了 的热量；
（3）图丙是小刚在完成同一实验时绘制的温度-时间图像，老师认为他的段数据有问题，老师做出这样判断的依据是 。
11．[4分]日常生活中，用水作为汽车发动机的冷却液，是因为它的 大。在标准大气压下，质量为5kg的水温度从30℃升高了20℃，吸收热量 J。 -5℃的冰山 （选填“具有”或“不具有”）内能。[c水=4.2×103J/（kg·℃]
三、实验题（本大题共2小题）
12．[6分]实验探究和推理都是科学研究的基本方法。比如科学猜想，往往是以一定的事实和已有知识为依据，通过推理而提出来的。
（1）用放大镜观察素描炭笔的笔迹，观察到微小的颗粒；麦粒碾成面粉，面粉揉成面团……大量类似事实，为我们想象物质的结构模型提供了依据，终于认识到： 是由大量分子构成的，向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水，观察到墨水扩散的快慢不一样……大量类似现象使我们推想到：分子无规则运动的快慢与 有关。
（2）物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”，请你根据这个意思，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据（参照示例）。示例：
①物体内能的大小可能与物体的温度有关。推理性结论：一个物体的温度越高，内能越大。推理依据：温度越高，分子运动越快，分子动能越大，
②物体内能的大小还可能与物体的 有关。推理性结论： 。推理依据： 。
（3）由于推理性结论具有一定的事实和理论依据，所以在科学研究中，有时就运用它来初步解释相关问题 同学们也来尝试一下：如图，甲杯中水量较少，乙、丙、丁的水量相同。根据问题（2）中所得的推理性结论，比较各杯中水的内能的大小：
① 杯中水的内能最大，因为 。
② 两杯中水的内能不好比较，因为 。
13．[6分]探究做功与物体内能变化的关系。
实验器材：气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等。
提出问题：做功与物体内能的变化存在怎样的关系？
进行实验：a.用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度，如图甲所示。
b.关闭喷嘴处的阀门，接着用手按压活塞快速打气，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图乙所示。
c.打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图丙所示。
（1）该实验通过 来反映气体内能的变化。
（2）打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，喷雾器前的小叶轮转动，此时气体的内能转化为小叶轮的 。
（3）比较 两图可知，外界对气体做功，气体内能增大。
（4）比较 两图可知，气体对外界做功，气体内能减小。
四、计算题（本大题共1小题）
14．[6分]如图-1所示是某品牌的带过滤的饮水机，最上面的桶是过滤桶，中间的是储水桶，最下面的是饮水机加热机体，图-2是饮水机的简易结构示意图，图-3是控水槽与储水桶之间控制水的浮子，当浮子浮起时，锥形硅胶垫将储水桶和控水槽之间的下水孔密封，水停止向下流入控水槽。当控水槽中的水位下降时，浮子落下，储水桶中的水流入控水槽中，直到浮子再次浮起，锥形硅胶垫将小孔密封。

（1）饮水机是将电能转化为热能的装置，饮水机里的水是通过 方式改变水的内能的；
（2）储水桶和控水槽之间的下水孔半径约为R=3mm，当储水桶中的水高度h=20cm时，求储水桶底部受到的压强以及浮子浮起时锥形硅胶垫上受到的压力；（结果保留两位有效数字）( )
（3）已知浮子的质量m=20g，求浮子受到的浮力；（忽略浮子中间空气压强的影响）( )
（4）若饮水机一次可以将300mL的水从25℃加热到100℃，求水吸收的热量。[已知水的比热容为( )
五、综合题（本大题共1小题）
15．[6分]如图，在一个容器中装入2kg的水，用手摇动搅拌器15min，在这段时间内水的温度图像如图乙所示；
（1）水的内能增加，是因为______
A．搅拌器对水做功 B．水对搅拌器做功
C．搅拌器对水传递热量 D．水对搅拌器传递热量
（2）水内能的增加量为 J；（）
（3）手做的功的大小可能为下列选项中的______；（可多选）
A． B． C． D．
参考答案
1．【答案】D
【详解】解：A、水温度降低时，水分子热运动减弱，故A错误；
B、根据图丙可知，BC为材料的熔化过程，温度不变，材料有熔点应为，是晶体，故B错误；
C、BC段为材料的熔化过程，虽然温度不变，但吸收的热量用于改变物体的状态，内能增加，故C错误；
D、由图丙可知，该晶体材料初温为、升高到时吸收的热量为，由可得该晶体材料的比热容为，故D正确。
2．【答案】D
【详解】管口的“白气”是水蒸气温度降低，放热液化形成的小水滴，不是因为与外界气温低发生热传递，发射筒内气体对筒身与纸火箭做功，气体内能减小，纸火箭机械能增大。
3．【答案】B
【详解】时间内物质沸腾，不断吸收热量，温度不变，内能增大，故错误；如果、是同种物质，、的比热容相同，初温相同，沸点相同，将、分别加热到沸腾时，升高的温度相同，加热时间较长，吸收的热量较多，由可知，的质量大于的质量，故正确；由图得，温度从升高到时，物质加热时间比短，则此过程中吸收的热量比少，故错误；、的质量相同，沸腾前，加热相同时间，即吸收相同的热量，升高温度较多，由可知，的比热容小于的比热容，故错误。故选。
4．【答案】D
【详解】A．机械臂在钻掘时，钻头与月壤之间互相摩擦时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体内能故A错误；
B．嫦娥5号火箭发动机存在热损失及克服部件之间的摩擦力做功，所以不可以把内能全部转化为机械能故B错误；
C．lg地岩甲在20min内放出的热量为故C错误；
D．月岩乙在20min内放出的热量与地岩甲相同，根据可得，月岩乙的比热容为故D正确。
5．【答案】C
【详解】A．该固体在熔化过程中，不断吸热。根据内能的知识，吸收热量会使内能增加，虽然温度不变（这是晶体熔化的特点），但内能是增大的，并非不变，故A错误；
B．采用“水浴法”对试管内物质加热，是因为水的传热相对均匀，能使被加热物质受热均匀，而不是为了缩短实验时间。一般要缩短实验时间可以通过减少物质质量、提高火焰温度等方式，故B错误；
C．从图像中可以看出，温度保持在80℃不变的阶段就是熔化过程，从第10min开始到第25min左右结束，持续时间约为15min，这个不变的温度就是该物质的熔点，故C正确；
D．在这个探究固体物质熔化时温度变化规律的实验中，需要测量温度和时间，用到的测量器材是温度计和停表，不需要天平来测量质量，故D错误。
6．【答案】C
【详解】A．实验中需要用酒精灯的外焰加热，故应先点燃酒精灯，故A错误；
B．水沸腾前产生的气泡在上升过程中会因为温度降低，气泡里面的水蒸气液化进入水中，使气泡逐渐变小。水沸腾时不断有水汽化为水蒸气进入气泡，气泡在上升过程中逐渐变大，到水面破裂开来，所以表示沸腾前气泡情况的是图B，故B错误；
C．水的沸点随气体压强的增大而增大，随压强的减小而减小，水在一标准大气压下沸点是100℃，由图丙可知水的沸点是99℃，低于100℃，故该处大气压小于标准大气压，故C正确；
D．5~8min内，水持续吸热，温度不变，但水的质量减少，同时水蒸气也会带走一部分热量，所以水的内能减小，故D错误。
7．【答案】B
【详解】A．物质的比热容与物质状态有关，～时间段，物质为固态，不确定物质固态时的比热容，因此无法计算物体放出的热量，故A错误；
B．在～时间段物质处于液态吸收热量，已知在～时间内吸收的热量为
由于相同时间内吸收热量相同，则在～时间段，该物体吸收的热量为，故B正确；
C．在～时间段，物质是固态，比热容不变，故C错误；
D．该物体凝固放热过程中，温度保持不变，但一直放出热量，内能会减小，故D错误。
8．【答案】（1）不一定；一定；不一定；一定
（2）温度；内能
【详解】（1）物体的内能与物体的质量、温度和状态有关，温度高的物体质量不一定大，所以含有的内能不一定多。
热传递时，吸热物体内能一定增加，但是温度不一定升高，比如晶体熔化时，继续吸热，温度不变。
物体的温度升高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，所以物体的内能一定增加。
（2）今天天气很热说明气温高，这里的“热”是指温度高。
摩擦生热，指的是物体在克服摩擦力做功的过程中，温度升高，内能增加，所以这里的“热”指的是“内能”。
9．【答案】晶体；固液共存状态；小于；大于
【详解】AB段为该物质熔化过程，由于熔化过程其温度保持不变，故该物质为晶体，晶体在熔化过程中处于固液共存状态。t1到t2时刻物质正在熔化，固体熔化过程中要吸热，内能增大，故t1时刻内能小于t2时刻内能。因为在相同时间内该物质吸收热量相等，质量不变，由图像可知，OA段为固态，BC段为液态，且BC段温度上升较慢，故液态比热容较大。
10．【答案】（1）小于（2）（3）见解析
【详解】（1）由图像知，冰在熔化过程中温度保持不变，所以冰是晶体；晶体在熔化过程中，温度保持不变，但吸收热量。故物质在点时具有的内能小于在点时的内能。
（2）冰化为水，状态变化，但质量不变，质量为段的水在吸收的热量为，因为相同时间内物质吸收的热量相同，则段物质共吸收的热量为
（3）由图丙可知，段的冰与段的水，与吸收的热量相等，冰和水质量相同，水比冰的比热容大，质量相同的冰和水吸收相同的热量，水升温应较慢。
11．【答案】比热容；4.2×105；具有
【详解】日常生活中，用水作为汽车发动机的冷却液，是因为它的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，吸收的热量多。
质量为5kg的水温度从30℃升高了20℃，吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/ (kg·C) ×5kg×20℃=4.2×105J，一切物体都具有内能，所以-5℃的冰水也具有内能。
12．【答案】（1）物质；温度　（2）质量；一个物体的质量越大，内能越大；相同温度下，物质质量越大，分子动能越大　（3）丁；见解析；甲乙；见解析
【详解】（1）面粉、面团是物质，都由大量分子构成的。热水中的墨水扩散较快，所以分子无规则运动的快慢与温度有关。
（2）内能和分子动能和分子势能有关，而动能与物体质量、速度相关。温度越高分子无规则运动越剧烈，所以认为物体内能的大小还可能与物体的质量有关，相同温度下，质量大的物质，分子动能大，物质的内能大。
（3）图丁中水的质量最大，温度最高，所以内能最大。图甲中水的温度大于图乙中水的温度，而图甲中水的质量小于图乙中水的质量，所以难以比较两杯水的内能。
13．【答案】（1）温度计示数的变化　（2）机械能　（3）甲和乙　（4）乙和丙
【详解】（1）内能与温度有关，物体的温度改变，内能会随之改变；实验通过温度计示数的变化来反映气体内能的变化，是转换法。
（2）打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，里面的气体对外做功，喷雾器前的小叶轮转动，气体的内能转化为小叶轮的机械能。
（3）比较甲和乙两图，手压活塞，对喷雾器内气体做功，观察到气体温度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增大。
（4）比较乙和丙两图，气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对外界做功，此时，观察到气体温度下降，即气体内能减小，所以气体对外界做功，气体内能减小。
14．【答案】（1）热传递；（2）；（3）；（4）
【详解】解：（1）饮水机里的水吸收热量，温度升高，通过热传递的方式改变了自身内能。
（2）储水桶底部受到的压强，硅胶垫上受到的压力
（3）浮子受力平衡，带入数据可得
（4）300mL的水的质量为0.3kg，水吸收的热量为
答：（1）饮水机里的水是通过热传递方式改变水的内能的；
（2）储水桶底部受到的压强以及浮子浮起时锥形硅胶垫上受到的压力分别为5.7×10 2N，0.257N；
（3）水吸收的热量为9.45×104J。
15．【答案】（1）A
（2）2520
（3）CD
【详解】（1）用手摇动搅拌器水温升高，说明水的内能增大，这是因为搅拌器对水做功，故A符合题意，BCD不符合题意。
（2）水内能的增加量为
（3）此过程为机械能转化为内能，由于能量转化总是小于100%，故手做的功的大与水吸收的热量2520J,故CD符合题意，AB不符合题意。第14.2课时 热机
重点知识
1.热机：
(1)定义：利用 ① 做功的机械。
(2)能量转化： ② 能转化为 ③ 能。
(3)种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
2.内燃机：
(1)定义：燃料直接在发动机 ④ 内燃烧产生动力的热机。
(2)种类：以 ⑤ 为燃料的汽油机和以 ⑥ 为燃料的柴油机。
注　　意：热机工作时的能量转化过程可以表示为：
　　
3.汽油机：
(1)冲程：汽油机在工作时，活塞在汽缸内往复运动，活塞从汽缸的 ⑦ 运动到 ⑧ 的过程，叫作一个冲程。
(2)工作循环：汽油机的一个工作循环由 ⑨ 个冲程组成，分别是 ⑩ 冲程、 冲程、 冲程、 冲程。汽油机是通过四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
4.柴油机：
(1)构造：与汽油机相似，但汽缸顶部没有 ，而有一个 。
(2)工作过程：有 个冲程，在吸气冲程中吸进汽缸的只有 。
注　　意：(1)柴油机的点火方式叫做压燃式，汽油机的点火方式是点燃式；(2)吸气冲程里，汽油机吸进汽缸的是汽油和空气，柴油机吸进的只有空气；(3)内燃机一个工作循环有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，两次能量转化对外做功一次．
答案：①内能 ②内能 ③机械能 ④气缸 ⑤汽油 ⑥柴油 ⑦一端 ⑧另一端 ⑨4 ⑩吸气 压缩 做功 排气 火花塞 喷油嘴 4 空气
考点1 热机
1.热机的工作原理：利用内能做功的一类机器。
2.热机的能量转化：内能转化为机械能。
3.热机的分类
利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。
4.内燃机：
燃料直接在发动机汽缸中燃烧产生动力的热机，叫做内燃机
5.能量转化装置：
（1）看到了什么现象？
塞子被冲出，并且瓶口有雾生成。
（2）整个过程中, 能量是怎样转化的：
燃料燃烧将化学能转化为内能；传给水和水蒸气，水蒸气将塞子推出，将它的内能转化为塞子的机械能。
试管口“白雾”的形成原因。
当活塞被冲出去以后，水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化为小水滴，在试管口可观察到大量的“白雾”。
考点2 汽油机
1.工作原理：利用汽油在汽缸中燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功
2.主要构造：顶部有火花塞，没有喷油嘴
3.工作过程
汽油机在工作时，活塞在汽缸内往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫一个冲程。汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
次序 1 2 3 4
冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
工作 示意图
气门开闭 进开、排闭 进闭、排闭 进闭、排闭 进闭、排开
活塞运 动方向 向下 向上 向下 向上
火花塞 熄灭 熄灭 点燃 熄灭
相同原理的实验
冲程的 作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩空气和汽油的混合物，使其内能增加、温度升高 在压缩冲程结束后，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 排出废气
能的转化 机械能转化成内能 内能转化成机械能
说明 1个工作循环，包含4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮运转2周，对外做功1次
注意：判断内燃机处于哪个工作冲程应抓住两点：一是气门的开与关；二是活塞的运动方向。有火花塞的就是做功冲程，两个气门都关闭，也无火花塞，就是压缩冲程，若是吸气冲程，进气门打开，排气冲程，排气门打开。
①汽油机在开始工作时，要靠外力先使曲轴、连杆转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动以后，汽油机才能连续工作；
②在汽油机的一个工作循环中，包含4个冲程，活塞往复运动两次（两圈），曲轴转动两周，对外做功一次；
③在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，其他三个冲程是靠飞轮的惯性来完成的，故飞轮的质量要足够大；
④在没有特别说明情况下，四冲程指的是单缸四冲程。
考点3 柴油机
1.工作原理：利用柴油在汽缸中燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功
2.主要构造：与汽油机大致相同，所不同的是柴油机顶部有喷油嘴无火花塞
3.工作过程：和上述一致
4.柴油机和汽油机的异同
比较 柴油机 汽油机
构造
燃 料 柴油 汽油
一个工作循环 吸气冲程 只吸入空气 吸入汽油和空气的混合物
压缩冲程 压缩程度较大 机械能→内能 压缩程度较小 机械能→内能
做功冲程 压燃式（柴油遇到高温高压的热空气而燃烧） 点燃式（火花塞点火）（内能→机械能）
排气冲程 排出废气 排出废气
主要特点 笨重、效率高 轻巧、但效率低
效率 30%-45% 20%-30%
适用范围 载重汽车、火车等 小汽车等
相同点 ①都是燃料在汽缸中燃烧；②汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程结束时；③都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴转两周，对外做功一次；③排气冲程排出废气的过程相同；④启动时都是靠外力先使曲轴转动起来
（1）相同点
①基本构造和主要部件的作用相似。
②每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
③四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
④一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。例如：某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么，每秒钟内完成 100个冲程，活塞往复 50 次，燃气推动活塞做功的次数为 25 次。
⑤都是燃料在汽缸中燃烧。能量的转化形式：化学能→内能→机械能
⑥汽油机的火花塞和柴油机的喷油嘴的工作时刻都是在压缩冲程结束以后
（2）不同点
①构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。 ②吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。 ③点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。压燃式是在一定的体积里快速地压缩空气，对空气做功，空气内能增大，温度会升高，如果向空气中喷加可燃物，只要达到可燃物的着火点，就压燃了，压燃式内燃机吸入的是空气，比较常见的是四冲程柴油机，由于压缩比例高，大马力的发动机都是采用压燃式，点燃式内燃机吸入的是空气和汽油的混合物，优点是速度比较快，所以高速发动机都是采用点燃式。
④压缩冲程：柴油机的压缩程度较大，汽油机的压缩程度较小。
⑤柴油机在压缩冲程末会出现的情况是喷油嘴立即喷出雾状柴油；汽油机会出现火花塞立即点火
重点过关练习题：
一、单选题
1．2024年11月30日，长征十二号运载火箭在海南商业航天发射场成功首飞。推动“长十二”飞天的燃料是煤基航天煤油，这是煤基航天煤油首次应用于长征系列运载火箭，主要是由于煤基航天煤油的（　　）
A．沸点高 B．熔点高
C．比热容大 D．热值大
2．如图甲所示，取一个侧壁下部开孔的瓶，向瓶内喷入一些酒精；在瓶口倒扣一个一次性纸杯，用火柴从小孔处引燃瓶内的酒精，如图乙所示，随后看到纸杯被向上顶出去。关于该实验下列说法正确的是（　　）
A．乙图中的能量转化与四冲程内燃机的压缩冲程相同
B．纸杯被向上顶出去时，受到平衡力的作用
C．纸杯向上运动过程，其重力势能逐渐增加
D．纸杯被“发射”出去后，瓶内气体内能增加
3．关于柴油机与汽油机，下列叙述错误的是（ ）
A．柴油机气缸顶端有一个喷油嘴而没有火花塞
B．在压缩冲程中，都将机械能转化为内能
C．柴油机吸气冲程中吸入气缸中的是空气
D．一个工作循环中柴油机做两次功，比汽油机多一个做功冲程
4．如图是我国古代流行于民间的走马灯。当点燃走马灯内的蜡烛时，燃烧产生的高温气体便上升并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。其能量转化和内燃机（　　）冲程类似。
A． B．
C． D．
5．如图所示为四冲程汽油机的一个冲程，下列说法正确的是（ ）
A．这是压缩冲程，机械能转化为内能
B．这是压缩冲程，内能转化为机械能
C．这是做功冲程，机械能转化为内能
D．这是做功冲程，内能转化为机械能
6．1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　　）
A．是压缩冲程 B．气体对外做功，内能转化为机械能
C．活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，气体的内能增加
7．早在宋朝我国劳动人民就发明了如图所示的“走马灯”，它的原理是空气被蜡烛加热，形成上升气流，推动灯顶上的叶片带动画面转动。下列说法正确的是（ ）
A．“走马灯”的能量转化与汽油机的压缩冲程能量转化相同
B．热空气推动灯顶上叶片时没对叶片做功
C．“走马灯”中空气温度升高是通过热传递实现的
D．蜡烛燃烧过程中能量不守恒
8．春节期间，小物观察到点燃的“窜天猴”爆竹升空时，火药燃烧产生的高温气体迅速向下喷射，推动爆竹飞向高空，对爆竹做功，这一过程的能量转化与下列四冲程汽油机的哪个冲程相同（　　）
A． B．
C． D．
9．火箭发射时，燃烧燃料释放能量使火箭加速升空。下列所描述的过程与该过程能量转化形式相同的是（　　）
A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程
10．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　）
A．图中热机正处于压缩冲程，内能转化为机械能
B．图中厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
C．图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明这一过程中能量不守恒
D．图中瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现白雾，说明气体膨胀对外做功内能减小
二、多选题
11．如图是汽油机工作循环中的某个冲程的示意图，则下列说法正确的是（　　）
A．该冲程是做功冲程
B．该冲程是压缩冲程
C．能量转化是内能转为机械能
D．能量转化是机械能转为内能
12．在生产、生活中要注意保护环境、节约用水、节约用电、节约能源等，做到人与自然和谐相处。下列说法正确的是（　　）
A．采取节水技术、防治水污染、植树造林等等多项措施，可以合理利用和保护水资源
B．为了合理利用能源，提高热机效率，其主要途径是减少热机工作中的各种能量损失
C．热机为人类的发展做出了重大贡献，但排放物会形成酸雨，危害植物，污染环境等
D．我国有水力发电、火力发电、核能发电等多种发电方式，电能足够丰富，尽管使用
13．如图所示，用酒精灯加热试管里的水使之沸腾，当软木塞被蒸气推出时，管口会出现白雾。关于这个过程，以下说法正确的是（　　）
A．此实验过程只涉及到一种改变内能的方式
B．软木塞被推出时，管口的白雾是水汽化形成的
C．软木塞被蒸气推出之前，管里的水沸腾时温度改变
D．蒸气把木塞推出时的能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
三、填空题
14．某汽油机飞轮转速是2400r/min，则每秒钟对外做功________次，其中________冲程将机械能转化为内能；汽缸外用水箱来降低汽缸体的温度，是因为水具有较大的________。
15．如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机___________冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是___________现象。
16．如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程，在此冲程中______能转化为______能；若飞轮转速为1800r/min，则该汽油机每秒钟完成______个工作循环。
四、实验题
17．制作简易热机模型。
（1）准备材料：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。
（2）向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将______放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的______，当有蒸汽喷出时，______就转动起来。此热机模型属于______（选填“内燃”或“外燃”）机。
18．根据如图所示的四个热学实验，回答相关问题
(1)如图甲，把一块玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，观察到弹簧测力计示数_____，说明了分子间存在_____；
(2)如图乙，抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，_____（选填“能”或“不能”）表明气体间可以发生扩散现象；
(3)如图丙，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出，水蒸气的内能转化为橡胶塞的_____；
(4)如图丁，是四冲程汽油机_____冲程的示意图，其能量转化情况与图丙实验_____（选填“相同”或“不相同”）。
五、计算题
19．2024年3月，中国参赛队搭乘某大型运输机赴俄罗斯参加国际军事比赛。该运输机是我国自主研发的大型运输机，通过航空煤油在发动机气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。若该运输机在高空飞行时在恒定的水平推力F作用下，以200m/s的速度沿水平方向匀速航行1h，共消耗掉航空煤油6000kg。运输机发动机输出的总机械功率是，航空煤油的热值取。试求在这1h内：
(1)运输机飞行的路程；
(2)6000kg航空煤油完全燃烧放出的热量；
(3)运输机获得水平推力F；
(4)该运输机发动机将内能转化成输出机械能的效率。
20．如图是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”，“雪龙2号”破冰船满载时的排水量为1.4万吨，船底面积约为。取。
(1)为破冰船提供动力的是大功率柴油发动机的___________冲程。南极空气很湿润，这是由于冰雪___________成水蒸气的原因。
(2)“雪龙2号”满载时船底受到水的压强约为多大？
(3)“雪龙2号”能在冰中以速度连续破冰航行，破冰船的推进功率为，则破冰船在1h内的前进过程中动力做功多少？受到的平均阻力为多大？
21．今年“十一”期间，很多人选择驾车去野外露营烧烤。
(1)某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图所示。转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是四冲程汽油机，请根据图中信息计算此时发动机一个气缸每分钟完成做功冲程___________次。
(2)1卡是这样规定的：在一个标准大气压下，1克水温度升高1℃所需要的热量。一片100g的五花肉所含的“热量”大约为5×105卡，则吃下一片100g的五花肉，相当于身体摄入了___________J的能量。
六、综合题
22．阅读短文，回答问题。
热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集，柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。在热岛效应的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。
(1)减弱热岛效应的措施之一：增大城区的绿地、水体面积，多植树。城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性。
(2)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水_______（填物态变化名称）有_______（选填“吸热”或“放热”）的作用。
(3)研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应的因素之一。以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：
实现机械能转化为内能的是_______冲程；实现内能转化为机械能的是_______冲程。
在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过_______的方式增加物体的内能。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．D
【详解】煤基航天煤油是一种新型航天燃料，应具有较高的热值，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】A．该过程中瓶内气体推动纸杯飞出，是内能转化为机械能，和四冲程内燃机的做功冲程能量转化相同；压缩冲程是机械能转化为内能，故A错误。
B．纸杯被顶出时向上加速运动，运动状态发生改变，受到的不是平衡力，故B错误。
C．重力势能大小与质量和高度有关，纸杯向上运动时，质量不变，高度增加，因此重力势能逐渐增加，故C正确。
D．纸杯被推出时，瓶内气体对纸杯做功，自身内能减小，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．根据柴油机的构造可知，柴油机气缸顶端有一个喷油嘴而没有火花塞，故A正确，不符合题意；
B．在压缩冲程中，活塞挤压气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；
C．由柴油机的工作过程可知，柴油机吸气冲程中吸入气缸中的只有空气，故C正确，不符合题意；
D．柴油机与汽油机，在一个工作循环中均做功1次，包含四个冲程，故D错误，符合题意。
故选D。
4．A
【详解】首先分析题干过程：点燃蜡烛后，燃烧使气体内能增加，高温气体推动纸风车和纸马转动，该过程的能量转化是内能转化为机械能，接下来逐个分析选项：
A．图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是内燃机的做功冲程，该冲程能量转化为内能转化为机械能，和走马灯的能量转化一致，故A符合题意；
BD．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，该冲程没有能量转化，故BD不符合题意；
C．图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，该冲程没有能量转化，故C不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是内能转化为机械能。故D正确，ABC错误。
故选D。
6．B
【详解】火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，这是做功冲程。
A．在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气体，使其内能增加、温度升高，但此时并没有点火燃烧和对外做功。故A不符合题意；
B．在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，将内能转化为机械能，故B符合题意；
C．在做功冲程中，是高温高压的燃气推动活塞运动，而不是活塞依靠飞轮的惯性运动。飞轮的惯性主要在其他冲程（如吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）中起作用，帮助活塞完成这些冲程，故C不符合题意；
D．在做功冲程中，气体对外做功，其内能会减小（因为部分内能转化为了机械能），而不是增加，故D不符合题意。
故选B。
7．C
【详解】A．空气被蜡烛加热，形成上升气流，推动灯顶上的叶片带动画面转动，这是内能转化为机械能，汽油机的压缩冲程发生的能量转化为机械能转化为内能，故A错误；
B．热空气推动灯顶上叶片时，热空气对叶片做功，B错误；
C．未点燃蜡烛时，“走马灯”中空气温度较低，点燃蜡烛后，由于蜡烛的温度比周围的温度高，两者之间存在温度差，因此周围空气温度升高是通过热传递实现的，C正确；
D．蜡烛燃烧过程中将自身储存的化学能转化为内能，能的总量不会改变，能量是守恒的，D错误。
故选C。
8．C
【详解】“窜天猴”爆竹升空时，火药燃烧产生高温气体，是将化学能转化为内能，高温气体向下喷射推动爆竹飞向高空，对爆竹做功，将内能转化为机械能。四冲程汽油机的做功冲程中，火花塞点火，引发混合气体燃烧，燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下移动，进而通过连杆带动曲轴旋转，产生机械能，是将内能转化为机械能。所以“窜天猴”爆竹升空过程的能量转化与汽油机的做功冲程相同。
A．图中进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程，故A不符合题意；
B．图中两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意；
C．图中两气门关闭，火花塞点火，是做功冲程，故C符合题意；
D．图中进气门关闭，排气门打开，是排气冲程，故D不符合题意。
故选C。
9．A
【详解】火箭发射加速升空的过程中，燃料燃烧释放的内能转化为机械能。
A．热机做功冲程，是将内能转化为机械能，故A符合题意；
B．钻木取火过程，是将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．水力发电过程，是将机械能转化成电能，故C不符合题意；
D．物体上抛过程，是将动能转化为重力势能，故D不符合题意。
故选A。
10．D
【详解】A．热机的两个气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，压缩冲程中，将机械能转化为内能，故A错误；
B．当厚玻璃内的空气被压缩时，外界对筒内空气做功，把机械能转化为空气的内能，故空气的内能增加，故B错误；
C．掉在地上的弹性小球会弹起，要不断克服小球与空气的阻力做功，将一部分机械能转化为内能，机械能减小，故小球越弹越低，如果把转化成的内能也算在内，小球的总量是保持不变的，即能量是守恒的，故C错误；
D．当瓶塞跳出时，瓶内空气对外做功，将空气的内能转化为瓶塞的机械能，瓶内空气的内能减小，温度降低，则水蒸气遇冷就会液化成小水珠形成白雾，故D正确。
故选D。
11．BD
【详解】该冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能，是压缩冲程，故AC错误，BD正确。
故选BD。
12．ABC
【详解】A．面对水资源危机，我们应积极行动起来，从珍惜每一滴水做起，采取节水技术、防治水污染、植树造林等等多项措施，可以合理利用和保护水资源，故A正确；
B．燃料燃烧产生的能量一部分用来克服机械摩擦，一部分由机器直接散失掉，还有一部分被废气带走，剩下的才是用来做有用功能量。为了合理利用能源，提高热机效率，其主要途径是减少热机工作中的各种能量损失，故B正确；
C．热机为人类的发展做出了重大贡献，但工作时要排放尾气，排尾气由于具有较高的温度，并携带一些有毒、有害物质，因此会污染环境，排放物会形成酸雨，危害植物，污染环境等，故C正确；
D．现在我国的电力资源十分紧张，虽然我国有水力发电、火力发电、核能发电等多种发电方式，但我们仍要注意节约用电，故D错误。
故选ABC。
13．CD
【详解】A．水在沸腾前的升温过程中吸收热量，通过热传递的方式改变内能；在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，是通过做功的方式改变内能的，故A错误；
B．试管口的“白雾”是水蒸气液化成的小水滴，故B错误；
C．在1标准大气压下，水的沸点是100℃，气压越大，水的沸点越高，试管中的水处于密闭状态，水在沸腾过程试管中气压在增大，沸点升高，故C正确；
D．在此过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故D正确。
故选 CD。
14． 20 压缩 比热容
【详解】[1]飞轮转速是2400r/min=40r/s，即1s飞轮转动40r，因为飞轮转2r，对外做功1次，所以每秒钟飞轮转40r，对外做功20次。
[2]在压缩冲程中，由于飞轮具有惯性，活塞向上运动压缩气缸内气体，将机械能转化为内能。
[3]相同质量的水和其它物质，吸收相同的热量，由于水的比热容最大，所以温度升高的慢，因此使用它来做冷却剂。
15． 做功 扩散
【详解】[1]试管内的水沸腾后，水蒸气内能增加，塞子受到水蒸气的压力冲出去，所以水蒸气的内能转换为塞子的机械能，而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能，能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[2]向酒精灯内添加酒精时，闻到了酒精味，这是酒精的扩散现象，表示分子在永不停息地做无规则运动。
16． 内 机械 15
【详解】[1][2]由图可知，两个气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，因此是做功冲程，汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
[3]四冲程汽油机的飞轮转速为，即在1s内飞轮转30r，因为每完成一个工作循环飞轮转2r，所以该汽油机在1s内完成了个工作循环。
17． 易拉罐 酒精灯 扇叶 外燃
【解析】【小题1】[1]由题可知，易拉罐内装有水，笔插入后需要密封，因此整个装置需要固定在支架上。
[2]这里需要加热易拉罐内的水，使水沸腾产生蒸汽。根据材料，应使用酒精灯进行加热。
[3]蒸汽从笔的尖端喷出，对外做功，推动小风扇的扇叶转动。
[4]该热机模型中，燃料（酒精）在外部燃烧，属于外燃机
18．(1) 变大 引力
(2)不能
(3)机械能
(4) 压缩 不相同
【详解】（1）[1][2]玻璃板与水面接触时，水分子和玻璃分子间存在相互作用的引力。向上拉玻璃板时，需克服分子间的引力，因此弹簧测力计的示数会变大，说明分子间存在引力。
（2）二氧化氮气体瓶在上方，二氧化氮密度大于空气，则上方气体会在重力作用下向下运动，属于宏观的机械运动，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，不是分子运动造成的，故不能表明气体间可以发生扩散现象。
（3）试管内水蒸气推动橡胶塞时，水蒸气对橡胶塞做功，将自身的内能转化为橡胶塞的机械能。
（4）[1][2]图丁中，汽油机进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，机械能转化为内能，是压缩冲程。图丙中水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，因此能量转化情况不相同。
19．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）飞机飞行速度
运输机飞行的路程
（2）6000kg航空煤油完全燃烧放出的热量
（3）据知，运输机获得的水平推力
（4）运输机所做的有用功
该运输机发动机将内能转化成输出机械能的效率
20．(1) 做功 升华
(2)
(3)；
【详解】（1）柴油发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，因此为破冰船提供动力的是做功冲程；南极的冰雪是固态，直接变为气态水蒸气进入空气，使空气湿润，该物态变化是升华。
（2）满载排水量
破冰船漂浮在水面，浮力等于船的总重力，即
船底受到水的压力大小等于浮力，即，则压强为
（3）1h内动力做功
航行速度
动力
破冰船匀速航行，动力与平均阻力是平衡力，大小相等，即
21．(1)375
(2)2.1×106
【详解】（1）由图可知，汽车发动机的转速为。
四冲程汽油机在一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复4次，完成4个冲程，对外做功1次。
因此，发动机每分钟完成做功冲程的次数为
（2）根据题意，1卡是在一个标准大气压下，1克水温度升高1℃所需要的热量，则1卡对应的热量为
所以，。
一片100g的五花肉所含的能量为 ，换算成焦耳为
22．(1)比热容大
(2) 汽化 吸热
(3) 压缩 做功 做功
【详解】（1）水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同热量时温度变化较小，因此利用水的比热容大特性可有效调节城区温度。
（2）[1][2]喷雾系统中的水雾通过汽化（蒸发）过程吸收周围环境的热量，从而降低温度，汽化属于吸热过程。
（3）[1][2]压缩冲程中活塞压缩气体做功，机械能转化为内能；做功冲程中高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能。
[3]刹车片与车轮摩擦时，通过做功的方式将机械能转化为内能，使刹车片温度升高。新九年级暑期精品课程（人教版）
第15.4课时 电流的测量
重点知识
1.电流的强弱：
(1)表示：用 ① 表示电流的强弱，符号 ② 。
(2)单位： ③ ， 换算关系：1 A= ④ mA= ⑤ μA。
(3)认识常见的电流。
2.电流的测量：
(1)认识电流表。
①电流表的符号： ⑥ 。
②电流表有 ⑦ 个接线柱，其中 ⑧ 接线柱为共用。
③电流表有 ⑨ 个量程：用“-”和“0.6”两个接线柱时，量程是 ⑩ ，对应分度值是 。用“-”和“3”两个接线柱时，量程是 ，对应分度值是 。
(2)练习使用电流表。
①必须将电流表和被测的用电器 。
②必须让电流从 色(或标识“ ”号)接线柱流进，再从 色(或标识“ ”号)接线柱流出。
③必须正确选择电流表的 。 若不能预先估计，则应从电表较大的量程起，采用“试触法”判断被测值是否大于电表的量程．
④不允许把电流表直接连到 。
(3)电流表的读数。
①明确所选电流表的 。
②确定电流表的 。
③接通电路后，看表针向右偏过了 。
①电流 ②I ③安培（A）④103 ⑤106 ⑥ ⑦3 ⑧1 ⑨2 ⑩0-0.6 0.02 0-3 0.1 串联 红 + 黑 - 量程 电源两端 量程 分度值 多少小格
考点一 电流
定义：表示电流强弱的物理量叫电流，用字母表示，国际单位安培，符号A，常用单位还有mA、μA.
换算关系：1A=1000mA 1mA=1000μA 1A=106μA 1mA=10-3A 1μA=10-3mA=10-6A
电流看不见，摸不着，可以通过灯泡发光的明暗程度来判断电流的强弱。同一个小灯泡接在不同的电路中，明暗不同，这是因为流过小灯泡的电流的强弱不同。通过灯泡的亮暗程度来判断电流的强弱——转换法。
常见的用电器电流大小
常见的电流值大小
计算器电源的电流 约100μA
半导体收音机电流 约50mA
手电筒中的电流 约200mA
家庭节能灯电流 约100mA
家用普通照明灯泡 约200—500mA
家用电冰箱电流 约1A
家用空调电流 约5A
雷电电流 约2×105A
70W家用电风扇的电流 320mA
47寸彩色电视机的电流 约200mA
家庭电路中，电流大小的判断可由电功率来进行间接判断
考点二 电流的测量
1.认识电流表
结构：①表头上字母“A”表示所测电流的单位为安培，三个接线柱，两红一黑，左边为“-”，表示负接线柱，右边“0.6”“3”表示正接线柱，若选择“-”和“0.6”接线柱，则量程为0-0.6A，分度值为0.02A，若选择“-”和“3”接线柱，则量程为0-3A，分度值为0.1A。
②大量程每格（包含大小格）表示的电流值是小量程每格表示的电流值的5倍。
电流表
使用的接线柱 量程 分度值 倍数关系
“-”“0.6” 0—0.6A 0.02A 大量程=5×小量程
“-”“3” 0—3A 0.1A
电流表符号：
2.使用电流表
使用前：①观察电流表的指针是否指在刻度盘上0刻度线处，若不是，则要调零。
②在不知道待测电流大小的情况下，首先选择大量程，然后通过闭合开关立即断开的方式（试触法）来选择量程。
③在连接电流表时，应该从正（红）接线柱进入，从负（黑）接线柱出来，若接反了，则会出现指针反向偏转，甚至烧坏电流表。一正一负，不能将两个正接线柱接到电路。
试触出现的情况及原因：
①指针不动：电路断路；
②指针偏转过大：所选量程小了；
③指针偏转很小：所选量程大了；
④指针指向0刻度线左边：“+”“-”接线柱接反了。
使用时：①电流表应该是和被测那部分用电器串联（测谁和谁串联），不能直接将电流表接在电源两极，或者是和用电器并联，因为电流表相当于一段导线，电阻不计，这些不规范情况都会导致短路甚至烧坏电流表、电源；③在量程允许范围内，尽量选择小量程，这样可以提高所测电流的精度。
电流表的读数：①选择0-0.6A量程时，分度值为0.02A，则读数为：格数×0.02A，选择0-3A量程时，分度值为0.1A，则读数为：格数×0.1A；②电流表不用估读示数；
③记录结果为：数字+单位；
重点过关练习题：
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
1．[4分]如图所示电路中，闭合开关S后，两表示数如图所示，则（　　）
A．甲表是A1表，通过L2的电流是0.6A
B．甲表是A1表，通过L2的电流是0.4A
C．甲表是A2表，通过L2的电流是1.0A
D．甲表是A2表，通过L2的电流是0.4A
2．[4分]如图所示的电路中，电流表测量的是（　　）
A．通过灯L2的电流
B．通过灯L1的电流
C．通过灯L1和灯L2的电流
D．以上三种都有可能
3．[4分]小明利用如图所示的电路检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，其中有一根导线接错了，接错的是（　　）
A．导线1 B．导线2 C．导线3 D．导线4
4．[4分]如图所示的电路中，闭合开关后，下列判断正确的是（　　）
A．两灯泡串联 B．电流表测的是总电流 C．电流表测的是L1的电流 D．电流表测的是L2的电流
5．[4分] ［偏难］如图所示，将电源和灯泡接入甲、乙两处，使电路连接正确，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲处接电源，乙处接灯，测的是通过灯的电流
B. 甲处接电源，乙处接灯，测的是通过灯的电流
C. 甲处接灯，乙处接电源，测的是通过灯的电流
D. 甲处接灯，乙处接电源，测的是干路中的电流
6．[4分]如图所示,将电源和灯泡L3接入甲、乙两处,使电路连接正确,则下列说法中正确的是 (　　)
A．甲处接电源,乙处接灯L3,A1测的是灯 L1 中的电流
B．甲处接电源,乙处接灯 L3,A1 测的是灯 L3 中的电流
C．甲处接灯 L3,乙处接电源,A2 测的是灯 L2 中的电流
D．甲处接灯 L3,乙处接电源,A2 测的是干路中的电流
7．[4分]［偏难］如图所示，将电源和灯泡接入甲、乙两处，使电路连接正确，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲处接电源，乙处接灯，测的是通过灯的电流
B．甲处接电源，乙处接灯，测的是通过灯的电流
C．甲处接灯，乙处接电源，测的是通过灯的电流
D．甲处接灯，乙处接电源，测的是干路中的电流
8．[4分]如图所示，将电源和灯泡L3接入甲、乙两处，使电路连接正确，则下列说法中正确的是 (　　)
A．甲处接电源，乙处接灯L3，A1测的是灯 L1 中的电流
B．甲处接电源，乙处接灯 L3，A1 测的是灯 L3 中的电流
C．甲处接灯 L3，乙处接电源，A2 测的是灯 L2 中的电流
D．甲处接灯 L3，乙处接电源，A2 测的是干路中的电流
二、填空题（本大题共5小题，共20分）
9．[4分]如图所示是用电流表测量电流的实物连接图，图甲中电流表测量的是通过灯泡 的电流；此时电流表的示数如图乙所示，则通过该灯泡的电流为 A，如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流，只需要移动 （“a”“b”或“c”）导线。
10．[4分]结合图中的实验情景，按要求回答下列问题：
(1)甲图中温度计使用的错误之处是 ；
(2)乙图中水蒸气把软木塞向上冲起的过程中，相当于汽油机的 冲程；
(3)丙图中电流表的示数为 。
11．[4分]在“用电流表测电流”实验中，连接电路时，开关应 ，电流表应 在待测电路中（选填“串联”或“并联”），并使电流从电流表 接线柱流入，测量时不能超出电流表的 。
12．[4分](1)某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验，闭合开关后，发现电流表的指针偏转到如图甲所示的位置，于是他立即断开开关。则：
① 测量时产生这种现象的原因是 。
② 该同学为了完成实验，下一步应该采取的措施是 。
③ 改正错误后，该同学再闭合开关，发现指针的读数是1.8A，请你在图乙中画出指针的位置。（ ）
(2)① 用丝绸摩擦过的两根有机玻璃棒所带的是 （选填“同种”或“不同）电荷，将两根带有电荷的有机玻璃棒相互靠近，观察到的现象是 ；
② 将用丝绸摩擦过的有机玻璃棒，靠近用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，观察到的现象是 。实验表明，丝绸摩擦过的有机玻璃棒与用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，所带的是 （选填“同种”或“不同”）性质的电荷。
13．[4分]如图所示的仪表是测量 的仪表，它应该 （选填“串联”或“并联”）在电路中使用，它的分度值是 A。
三、实验题（本大题共2小题，共12分）
14．[6分]如图所示，是用电流表测量电流的实验，请正确回答以下问题：
(1)电流表使用前，应检查指针是否对准零刻度线，如果有偏差，需先“ ”；
(2)连接电路时，在不能估计被测电流大小的情况下，电流表应先选用最大的量程，并用 法判断电流的大小，然后根据情况，再选用合适的量程；
(3)图甲是某同学连接好的电路，此时电流表测灯 的电流；合上开关后，如果电流表的示数如图乙所示，则电流的大小是 A；
(4)请在图甲中某根导线上画“×”号，并用笔画线代替导线，将该导线改接到另一接线柱，使电流表测干路中的电流 。
15．[6分]图甲是用电流表测量电流的实物连接图，请按要求回答：
(1)图甲中电流表测量的是通过灯 （选填“L1”或“L2”）的电流。如果电流表的示数如图乙所示。则电流表测出的电流是 A；
(2)如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流。且只允许移动一根导线，应将导线 （选填“a”、“b”或“c”）的右端接在电流表的 （选填“0.6”“3”或“﹣”）接线柱上；
(3)若闭合开关后，两灯均亮。电流表指针不发生偏转，那么原因可能是 。
A．开关接触不良； B．电流表被短路； C．电流表内部断路
四、作图题（本大题共5小题，共20分）
16．[4分]请分别根据图甲、乙所示的两个实物电路画出它们的电路图。
17．[4分]如图所示，要用两个开关分别控制两个小灯泡，应该怎样连接电路？请用笔画线表示导线，在图中连线。
18．[4分]按照图甲的电路图，用笔画线表示导线，把图乙中的实物连接起来，并用箭头在电路图中标出干路和两个支路在开关闭合时的电流方向。
19．[4分]如图所示，学校有前、后两个门，在前、后门各装一个开关，学校传达室有甲、乙两盏灯和一个电源。要求：前门来人闭合开关时甲灯亮，后门来人闭合开关时乙灯亮。请设计电路图，并用笔画线表示导线，在图中连线。
20．[4分]居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，若电灯总是亮着就会浪费电。但是，如果有人夜晚出来，没有灯又很不方便。现在有一种自动控制的楼道灯，当有人走动发出声音时，电路才会接通，电灯发光。不过，只有天黑之后灯才能亮。白天，不论发出多大的声音，电灯也“无动于衷”。这是因为在控制开关中装有“声敏”和“光敏”装置。
“声敏”和“光敏”的自动装置都是比较复杂的，我们不妨分别用——
和——这样两个符号代表它们。实际上，这就是两个开关：有声音
时——是闭合的，环境光非常暗时——是闭合的。怎样连接电路可以实
现上面的功能？请画出电路图。家庭电路中的电源可用“电源”两字表示。
五、简答题（本大题共2小题，共8分）
21．[4分]傍晚时分，街边的路灯会同时亮起来，它们是串联还是并联的？请说出你的理由。
22．[4分]图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片,以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。请你根据图乙说明这个展示台是如何实现防盗报警功能的。
六、综合题（本大题共1小题，共8分）
23．[8分]（1）用笔画线代替导线，按左边的电路图把实物图连接起来；
（2）为了测量L2的电流，小明连接了如图甲所示的电路，要求L1与L2并联，S控制干路，S1控制L2，请用笔画线代替导线，把图甲中还没有连接的导线接上，使电路完整 。闭合开关，电流表指针偏转如图乙所示，此时电灯L2的电流是 A。
参考答案
1．【答案】B
【详解】
开关闭合后，电路为并联电路，甲表测量干路中的电流，乙表测量L2支路中的电流， A1接入电路的量程为大量程，所以甲表是A1表，A2接入电路的量程为小量程，示数为0.4A，L2支路中的电流为0.4A，故ACD错误，B正确。
故选B。
2．【答案】A
【详解】开关闭合后，电流从电源正极开始分支，一路经过灯泡L2、电流表，另一路经过灯泡L1，然后两路汇合共同经过开关流向负极，因此两灯并联连接；电流表测量通过灯泡L2的电流。
故选A。
3．【答案】C
【详解】要探究并联电路的电流关系，所以应将两灯泡并联，三个电流表分别测量干路和两条支路电流。所以需通过改动L2与负极相连的导线，将负极与灯泡L2相连的导线改接左下电流表的负接线柱，所以导线3接错了。故C符合题意，ABD不符合题意。
4．【答案】D
【详解】
由电路图可以知道，两灯泡并列连接，因此两灯泡并联; 电流表串联在L2支路上，所以电流表测通过灯L2的电流。
故选D。
5．【答案】D
【解析】若甲处接电源，乙处接灯，且电源上面为正极（如图1），则的正、负接线柱接反了，不能测电流；若电源下面为正极（如图2），则的正、负接线柱接反了，不能测电流，可见甲处接电源、乙处接灯不可行，故、错误；若甲处接灯，乙处接电源，且电源上面为正极（如图3），则三灯并联，在干路上测量干路电流，与在一条支路上，在一条支路上，在一条支路上，故错误，正确。故选。
图1 图2
图3
【关键点拨】
本题考查了电路连接方式的分析，认真分析题图，得出不同情况下电路的连接情况是关键点。
6．【答案】D　
【解析】若甲处接电源,乙处接灯 L3,且电源上面为正极(如图1),则A1的正、负接线柱接反了,A1不能测电流;若电源下面为正极(如图2),则A2的正、负接线柱接反了,A2不能测电流,可见甲处接电源、乙处接灯 L3不可行,故A、B错误;若甲处接灯 L3,乙处接电源,且电源上面为正极(如图3),则三灯并联,A2在干路上测量干路电流,A1与L1在一条支路,L2在一条支路上,L3在一条支路上,故C错误,D正确。故选D。
图1　图2
图3
【关键点拨】
本题考查了电流表的连接方式、电路连接方式的分析,认真分析题图,得出不同情况下电路的连接和电流表的位置是关键点拨。
7．【答案】D
【解析】若甲处接电源，乙处接灯，且电源上面为正极（如图1），则的正、负接线柱接反了，不能测电流；若电源下面为正极（如图2），则的正、负接线柱接反了，不能测电流，可见甲处接电源、乙处接灯不可行，故A、B错误；若甲处接灯，乙处接电源，且电源上面为正极（如图3），则三灯并联，在干路上测量干路电流，与在一条支路上，在一条支路上，在一条支路上，故C错误，D正确。故选D。
图1 图2
图3
8．【答案】D
【详解】若甲处接电源，乙处接灯 L3，且电源上面为正极(如图1)，则A1的正、负接线柱接反了，A1不能测电流；若电源下面为正极(如图2)，则A2的正、负接线柱接反了，A2不能测电流，可见甲处接电源、乙处接灯 L3不可行，故A、B错误；若甲处接灯 L3，乙处接电源，且电源上面为正极(如图3)，则三灯并联，A2在干路上测量干路电流，A1与L1在一条支路，L2在一条支路上，L3在一条支路上，故C错误，D正确。故选D。
【关键点拨】本题考查了电流表的连接方式、电路连接方式的分析，认真分析题图，得出不同情况下电路的连接和电流表的位置是关键点拨。
9．【答案】L2；0.5；b
【详解】图甲中，两个灯泡并联，电流表和灯泡L2串联，测量L2的电流；由图乙可知，电流表接入量程，分度值为0.02A，读数为0.5A，则通过该灯泡的电流为0.5A；如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流，只需要让电流表接在干路，即把b导线从电流表0.6A接线柱改换到负接线柱即可。
10．【答案】温度计的玻璃泡碰到了容器壁；做功；3.5mA；
【详解】
(1)在测量液体的温度时，温度计下端的液泡要完全浸没在液体中，不能碰到容器的底和侧壁，甲图中温度计使用的错误之处是温度计的玻璃泡碰到了容器壁。
(2)乙图中水蒸气把软木塞向上冲起的过程中，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，相当于汽油机的做功冲程。
(3)丙图中电流表的单位为mA，分度值为0.05mA，其示数为3.5mA。
11．【答案】断开；串联；正/+；量程；
【详解】
连接电路时，为防止电路中出现短路现象造成电源或用电器的损坏，开关应断开。
用电流表测电流时，电流表应串联在待测电路中，且电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，为避免电流过大烧坏电流表，测量时电路中的电流不能超过电流表的量程。
12．【答案】电流表所选量程偏小；改用大量程进行测量；见解析所示；同种；两根玻璃棒相互排斥；玻璃棒与橡胶棒相互吸引；不同
【详解】
(1)[1][2]由图甲可知，指针偏向超过量程的范围，产生这种现象的原因是电流表所选量程偏小。为了完成该实验，下一步应该采取的措施是改用大量程进行测量。
[3]改正错误后，该同学再闭合开关，发现指针的读数是1.8A，量程是，分度值是0.1A，示数在第十八格，如图所示：
(2)[4][5]用丝绸摩擦过的两根有机玻璃棒所带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，将两根带有电荷的有机玻璃棒相互靠近，观察到的现象是两根玻璃棒相互排斥。
[6][7]如果丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒接触时也相互排斥，说明此时玻璃棒和橡胶棒带的电荷是相同的，但实际情况是玻璃棒与橡胶棒相互吸引，所以丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同。
13．【答案】电流；串联；40；
【详解】
图中表盘上标示的物理量的单位是kA，则该仪表为电流表，是用来测量电流的仪表；使用时应串联连接在电路中。
由图可知，0～0.4kA之间有10个格，则每一个格的示数为
=40A
即分度值为40A。
14．【答案】(1) 调零 (2) 试触 (3）L1；0.52 (4)
【详解】（1）电流表使用前，应先对其调零，使指针指在零刻度线处。
（2）选择电流表量程时，若待测电流未知，要用大量程进行试触。
（3）如图甲，电流表与L1串联，所以测量灯L1的电流；如图乙，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，由指针位置可知，电流表示数为0.52A。
（4）要使电流表测量干路电流，应使电流经过电流表后再分流，只需将L2与电流表“0.6”之间的连线该接到电流表负接线柱。如图所示：
15．【答案】L1；0.5；b；-；B；
【详解】
(1)图甲中电流表与灯L1串联在一个支路，测量的是通过灯L1的电流。
如果电流表的示数如图乙所示，电流表接入小量程，则电流表测出的电流是0.5A。
(2)如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流，且只允许移动一根导线，将导线b的右端接在电流表的负接线柱上即可，此时电流表安装在干路。
(3)若闭合开关后，两灯均亮，说明电路中的电流正常，但电流表指针不发生偏转，那么原因可能是电流表被短路。
16．【答案】如图所示
17．【答案】如图所示
18．【答案】如图所示
19．【答案】如图所示
20．【答案】如图所示
21．【答案】并联 理由：街边的路灯虽然能同时亮，同时灭，但它们互不影响，能独立工作，即路灯中的某盏灯断路，其他灯能正常工作，因此各路灯是并联的。
22．【答案】由图可知，金属片B相当于开关；文物在展示台上时，A、B、C接通，把电铃短路，铃不响，灯泡亮；当小偷把文物搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，灯泡和电铃串联，此时灯亮铃响。
23．【答案】（1）；（2）；0.4
【详解】
（1）由电路图可知，电铃与灯泡并联，开关S1控制电铃，与电铃在一条支路上，开关S在干路上控制整个电路。实物图如图所示
（2）L1与L2并联，S1控制L2，即S1与L2串联在一条支路上，测量L2的电流，则电流表应该与灯泡L2串联在一条支路上，开关S干路在干路上，如图所示
如图所示，电流表选择的是分度为0.02A的小量程，其示数即电灯L2通过的电流是0.4A。第16.4课时 变阻器
重点知识
1.变阻器：
(1)定义：能改变接入电路中 ① 的元件。
(2)符号： ② 。
2.滑动变阻器：
滑动变阻器原理：通过改变连入电路的电阻线的 ③ 来改变电阻．
结构示意图和符号：图甲表示滑动变阻器的示意图，图乙表示电路符号．
　　　
铭牌：滑动变阻器标有“2 A　20 Ω”字样，它表示滑动变阻器的 ④ 是20 Ω，允许通过的 ⑤ 是2 A.
作用：(1) ⑥ ；(2)通过改变连入电路的电阻线的电阻，从而改变电路中的 ⑦ 和部分电路两端的 ⑧ ．
使用：滑动变阻器要与被控制电路 ⑨ 联，使用前应将电阻调节到 ⑩ ．
注意：将滑动变阻器连入电路时，两个接线柱应采用“一上一下”的接法，不能同时使用上面两个接线柱(R＝0)，也不能同时使用下面的两个接线柱(R为定值电阻，即最大阻值)，否则，移动滑片时起不到改变电阻的作用．
2．变阻器的应用：家用电器音量调节的器件是一种变阻器，通常称为 ．
补充：电阻箱是一种能够表示出阻值的变阻器．读数时各旋钮对应的指示点的读数乘以面板上标记的倍数，然后相加即为阻值．
答案：①电阻 ② ③长度 ④最大阻值 ⑤最大电流 ⑥保护电路 ⑦电流 ⑧电压 ⑨串联 ⑩最值最大处 电位器
考点一 变阻器
1.定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫变阻器。收音机的音量开关、台灯的调光开关都是变阻器、电热毯等。
2.种类：滑动变阻器、电阻箱、电位器
3.滑动变阻器：
①结构：
结构图：
元件符号： 或
②原理：滑动变阻器通过改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变接入电路中的电阻。
③作用：调节滑动变阻器的滑片可以逐渐改变连入电路中的电阻，从而逐渐改变电路中的电流表和部分电路两端的电压，还起到保护电路的作用（分压、限流、保护电路）
④铭牌的物理意义：“20Ω 2A”中，20Ω指的是滑动变阻器的最大阻值为20Ω，2A指的是允许通过的最大电流为2A，超出允许通过的最大电流，滑动变阻器就会被烧坏。滑动变阻器应该和被控制用电器是串联关系。
⑤滑动变阻器的连接方式：（6种）
电路连接图 分析 结论 对应电路图
滑片向右移动，连入电路的电阻丝边长，滑动变阻器接入电路中的电阻变大；滑片向左移动，连入电路的电阻丝边短，滑动变阻器接入电路中的电阻变小
滑片向右移动，连入电路的电阻丝变短，滑动变阻器接入电路中的电阻变小；滑片向左移动，连入电路的电阻丝变长，滑动变阻器接入电路中的电阻变大
相当于一根导线
相当于一个定值电阻
注意事项：①根据需要选择合适的滑动变阻器，电路中的电流不能超过滑动变阻器的最大电流值；
②连入电路中时，要采用“一上一下”的方法
③为了保护电路，在闭合开关前，将滑动变阻器的的滑片置于最值最大端，即滑片应防止在远离下端接线柱的另外一端。（滑动变阻器接入电路的阻值为下端接线柱与滑片之间部分）
考点二 电阻箱 电位器
电阻箱：符号
读数方法：将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上的标记的倍数，然后加起来。
读数范围：0-9999Ω
优缺点：滑动变阻器可以连续改变电阻的大小，但不能读出阻值，电阻箱可以读出阻值，但是不能连续改变阻值。
电位器：符号
应用：音量的调节、温度调节（空调）
重点练习题
一、单选题（本大题共8小题）
1．[3分]如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，则下列说法中正确的是（　　）
A．开关可以单独控制灯L1
B．取下灯L1后再闭合开关，灯L2一定不发光
C．通过灯L1和灯L2的电流可能不相等
D．灯L1和灯L2两端的电压不相等
2．[3分]小林按如图所示的电路图连接好电路，闭合开关，电压表V1的示数为1.5V，V2的示数为7.5V，则电路中的电阻R1和R2两端的电压分别为（ ）
A．7.5V 1.5V B．6.0V 1.5V C．1.5V 7.5V D．1.5V 6.0V
3．[3分]如图甲所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为(　　)
　
A．8 V　2 V B．10 V　2 V
C．2 V　8 V D．2 V　10 V
4．[3分]如图所示的四种电路中，在不改变电路连接（只需通过开关的闭合或断开）的前提下，能正确测量出两灯串联时，L1两端电压的是（　　）
A． B． C． D．
5．[3分]如图所示，当开关S1断开，S2接通时，电压表读数为4V，当开关S1接通，S2断开时，电压表的示数为1.9V，那么，当S1、S2均断开时，小灯泡L1和L2两端的电压分别为（　　）

A．0V、0V B．1.9V、4V C．2.1V、1.9V D．4V、1.9V
6．[3分]由两个灯泡、一个开关和电源（电压）、若干导线组成的电路中，闭合开关后，两个灯泡都发光，下列说法中（　　）
①如果两个灯泡两端的电压相等，则它们一定是串联的；
②如果两个灯泡两端的电压相等，则它们一定是并联的；
③如果两个灯泡两端的电压都小于，则它们一定是串联的；
④如果一个灯泡两端的电压等于，则它们一定是并联的
A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确
7．[3分]如图所示的电路中，电源电压保持不变.当开关S断开时，发现电压表的示数为6V；闭合开关S后，发现电压表的示数变为2V。则开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．闭合开关S后，通过的电流与通过的电流之比为2:1
C．的电阻与的电阻之比为1:2
D．两端的电压与两端的电压之比为3:1
8．[3分]如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，则下列说法中正确的是
A．灯L1和灯L2并联 B．灯L1和灯L2串联
C．通过灯L1和灯L2的电流一定相等 D．灯L1和灯L2两端的电压一定不相等
二、填空题（本大题共5小题）
9．[4分]小明按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L2两端的电压为 V，L1两端的电压为 V．
10．[4分]甲灯的额定电压是6V，乙灯标有“3V 1.8W”字样。甲、乙两灯的U﹣I关系图像如图所示，确保电路安全的前提下两灯并联使用电路最大电流是 A；两灯串联使用，电路两端的最大电压是 V。
11．[4分]如图所示，是电路元件甲、乙的电流与电压变化规律图象．当甲、乙两元件串联后接在某电路中时，测得通过它们的电流为0.3A，那么电源电压是 V；当甲、乙两元件并联后接在某电路中，若测得甲、乙两元件的干路电流为0.5A，则乙元件两端电压为 V．
12．[4分]如图所示电路中，电源电压不变，当开关S闭合时，电压表的示数为，电压表的示数为，此时两端的电压为 V；当开关S断开时，电压表的示数为，电压表的示数为6V，此时两端的电压 V。
13．[4分]如图所示电路，若甲、乙均为电流表时，断开开关S，两电流表读数之比，此时、的电压之比 ；若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，则甲、乙两电压表的读数之比 。
三、实验题（本大题共2小题）
14．[12分]实验小组用如图甲所示的电路探究串联电路的电压关系。
次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V
1 1.2
2 1.4 1.6
3 1.1 1.9
（1）在连接电路时，开关必须 ；实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（2）闭合开关前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 ；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，电压表的示数如图丙，此时小灯泡L1两端的电压为 V；
（4）测出L1两端的电压后，应断开开关，拆下电压表，改装在B、C之间，测量L2两端的电压。但某同学认为这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。老师指出该同学的办法是错误的，原因是 ；
（5）小组完成了三次实验，数据如表格所示，进行多次实验的目的是 ，分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是：U总＝ （用表中字母表示）。
15．[10分]小丽在欣赏节日彩灯时发现，这些小彩灯是串联在一起的，其中零星地分布着不亮的几个，但其它彩灯却依然亮着，她感觉这与学过的串联电路的特点不相符。这是为什么呢？于是她找来一个标有“5V 0.2A”的完好的小彩灯，用图甲所示的器材进行研究。
简答题
（1）小丽已将部分电路连接起来，请你用笔画线代替导线帮她完成图甲中实验电路的连接，并在虚线框内画出相应的电路图。
填空题
（2）电路连接无误后，小丽通过实验记录的数据及现象如下表。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
电压/V 0.5 1 2 3 4 5 6 7.5
电流/A 0.07 0.09 0.12 0.16 0.18 0.20 0.23 0
发光情况 微红 微亮 较亮 较亮 亮 亮 刺眼 熄灭
上表中第 次实验的数据表明，小彩灯烧坏后会使电路处于开路状态。
填空题
（3）小丽为了弄清这个小彩灯烧坏后在实际电路中的作用，用它替换下新彩灯串中的一个小彩灯，将彩灯串接入家庭电路中继续观察，发现除了试验中烧坏的那个小彩灯不亮外，其他小彩灯依然亮着。这说明，烧坏的小彩灯使实际电路处于 状态。
填空题
（4）小丽又把这个烧坏的小彩灯接回到图甲所示的实验电路中重新观察，闭合开关后发现：电流表的指针竟然发生了偏转！对比试验电路和实际电路。她判断一定是由于实际电路的 较高，才使烧坏的小彩灯变成了导体，并且小彩灯应该具有特别的结构。
填空题
（5）小丽进一步了解到小彩灯的构造如图乙所示，灯丝下面好象有“细金属丝”与它并联着。她认为：可能是“细金属丝”起了关键性的作用！如果小丽的想法是正确的，请你对这个“细金属丝”的导电特点做出推测： 。
四、综合题（本大题共1小题）
16．[10分]小阳在错题记录本中，记录了如下错题，请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录 如图所示的电吹风机，由一组电热丝和一个高转速小风扇组合而成，它既可吹冷风（只有小风扇单独正常工作），也可吹热风（电热丝和小风扇同时正常工作）。如果将电热丝看成一个电阻，请你在虚线框内画出符合题目要求的电吹风机工作的电路图，并说明电吹风机的工作原理。 答：见答图。 电吹风机内部有两个用电器，即加热电阻R和电动机。如电路图中，当开关S1和S2都闭合时，电阻R被短路，只有电动机接入电路，此时吹冷风。当开关S1闭合、S2断开时，电阻R和电动机串联，即两者同时正常工作，此时吹热风。
错题改正 错误之处： 。 错因分析： 。 正确答案： 。
五、计算题（本大题共2小题）
17．[12分]在如图所示的电路中，当闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为，当、S3断开，S2闭合时，改变电压表“”、“ ”接线柱的接法，电压表的示数为。
求：
(1)电源电压；
(2)当、S3闭合，S2断开时，电压表的示数。
18．[12分].如图甲所的电路中，电源电压为3V，当开关S闭合时，灯泡L1、L2正常发光。电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示，问：
（1）通过灯泡L1、L2的电流分别是多少？
（2）若灯泡L1的灯丝烧断，电流表A1、A2的示数分别是多少？
（3）如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针均为图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为是多少？
参考答案
1．【答案】C
【详解】
A．将开关S闭合后，两灯并联均发光，说明两灯无故障，开关安装在干路，不可以单独控制灯L1，故A错误；
B．取下灯L1后再闭合开关，只有灯L2接入电路，L2一定发光，故B错误；
C．如果两灯规格不同，则通过灯L1和灯L2的电流不相等，故C正确；
D．灯L1和灯L2两端的电压相等，均为电源电压，故D错误。
故选C。
2．【答案】B
【详解】
由电路图知，两电阻串联，电压表V2测电源电压，即，V1测R2两端电压，即，串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，所以，R1两端的电压：
故选B。
3．【答案】A　
【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两电压表指针位置相同，所以，电压表V1的量程为0～15 V，分度值为0.5 V，则电源电压U＝10 V，电压表V2的量程为0～3 V，分度值为0.1 V，则R2两端的电压U2＝2 V，故C、D错误；R1两端的电压U1＝U－U2＝10 V－2 V＝8 V，A正确，B错误。故选A。
4．【答案】C
【详解】A．当开关S闭合，两个灯泡串联，电压表测量电源电压；两开关都闭合后，灯泡L2短路，电压表仍然测量电源电压，也测量L1的两端电压，故A不符合题意；
B．若开关S闭合，两个灯泡串联；接着S′接1或2时，电压表的正负接线柱接反了，故B不符合题意；
C．若开关S闭合，两个灯泡串联，电压表接在灯L1的两端，测量L1的两端电压，故C符合题意；
D．若开关S闭合，两个灯泡串联；接着S′接2时，电压表测量L2的电压，S′接1时电压表的正负接线柱接反了，故不能测量出两灯串联时L1的两端电压，故D不符合题意。
5．【答案】C
【详解】由图知，当开关S1断开，S2接通时，两灯串联，电压表测电源电压，所以电源电压U=4V；
当开关S1接通，S2断开时，两灯仍串联，电压表测L2两端的电压，即U2=1.9V，由串联电路的电压规律知，L1两端的电压
故ABD不符合题意，C符合题意。
6．【答案】D
【详解】①②因为两灯泡的规格不确定是否相同，根据串并联中电压特点可知，并联时，电压一定相等；串联时若两灯泡规格相同，则电压一定相等，故①②错误；
③因为并联电路中电压相等且等于电源电压，如果两个灯泡两端的电压都小于3V，说明一定不可能是并联，所以为串联，故③正确；
④如果一个灯泡两端的电压等于3V，此时等于电源电压，两灯泡都正常发光，说明此时两灯泡一定并联，所以等于电源电压，故④正确，综上所述，故D不符合题意，ABC不符合题意。
7．【答案】C
【详解】A．当开关S断开时，电压表与电阻R2串联，电压表测量电源电压，发现电压表的示数为6V，则电源电压，故A错误；
BCD．闭合开关S后，电阻R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压，电压表的示数变为2V，则，根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压
两端的电压与两端的电压之比为，由串联电路中电流处处相等，通过的电流与通过的电流之比，根据欧姆定律可知，的电阻与的电阻之比为，故C正确，AD错误。
8．【答案】A
【详解】
灯L1和灯L2并列地连接，所以是并联关系，选项A正确，B错误；灯L1和灯L2两端的电压一定相等，又因为它们的电阻不一定相等，所以通过灯L1和灯L2的电流不一定相等，选项CD错误．
9．【答案】 2 ； 8
【详解】
由于电压表V1测的是总电压，V2测的是串联电路的部分电压，故V1的示数大于V2的示数，但二者的指针位置完全一致，故说明电压表V1用的是大量程（15V），V2用的是小量程（3V），则V1的示数为10V，V2的示数为2V；而V2测量的是灯泡L2的两端电压，故其两端电压为2V，L1的两端电压为10V－2V=8V．
10．【答案】0.9；8
【详解】因为并联电路两端电压相等，所以并联电路两端的最大电压为3V，由图像可知，甲乙两端电压为3V时
I甲＝0.3A
I乙＝0.6A
因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，所以干路允许通过的最大电流
I并＝I甲+I乙＝0.3A+0.6A＝0.9A
根据图像可知，甲灯两端电压为额定电压6V时，通过甲的额定电流为0.5A；乙灯两端电压为额定电压3V时，通过乙的额定电流为0.6A；由串联电路中电流处处相等可得两灯串联时，电路中的最大电流
I＝I甲＝0.5A
此时，甲灯正常发光（甲灯两端电压为6V）；由图像可知，当通过乙灯泡的电流为0.5A时，乙灯泡两端电压为2V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电路两端允许加的最大电压
U串＝U甲+U乙′＝6V+2V＝8V
11．【答案】5；2；
【详解】
由图象可知，通过甲的电流为I甲=0.3A时，U甲=3V；通过乙的电流为I乙=0.3A时，U乙=2V，串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，所以电源电压：U=U甲+ U乙=3V+2V=5V；由图象可知，当甲、乙两元件并联后接在某电路中，若测得甲、乙两元件的干路电流为0.5A，则通过甲的电流为0.2A、通过乙的电流为0.3A，这时两电阻两端电压为2V，则乙元件两端电压为2V.
12．【答案】3；2
【详解】当开关S闭合时，L3被短路，电路为L1、L2串联，电压表V1测电源两端的电压，电 压表V2测L1两端电压，由电压表V1的示数可知，电源的电压，由电压表V2的示数可知，L1两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L2两端的电压，当开关S断开时，L1、L2、L3串联，电压表测L1、L2两端的电压之和，电压表测 L1和L3两端的电压之和，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时L2两端的电压
13．【答案】1:1；3:1；
【详解】
若甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，由并联电路各支路电压相等知，此时、的电压之比为
甲电流表测量R2的电流，乙电流表测量R1和R2总电流，I甲:I乙=2:3，根据并联电路电流等于各支路电流之和，所以
I2:I1=2:1
因并联电路各支路电压相等知，故
I1R1=I2R2
即
R1:R2=2:1
若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，串联电路电流相等，则
所以
U1:U2= R1:R2=2:1
甲测量R1和R2总电压，乙测量R2的电压，所以甲乙电压表示数之比为
14．【答案】（1）断开；不同　（2）调零　（3）1.8　（4）电压表正负极接反　（5）得出普遍规律；
【详解】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。根据归纳法可知为了得出普遍规律应选用规格不同的灯泡多次实验。
（2）由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。
（3）如图丙所示，电压表用的0～3V量程，分度值为0.1V，此时小灯泡L1两端的电压为1.8V。
（4）测出L1两端电压时，电压表所接的A接点与电压表正接线柱相连，B与负接线柱相连，若B不动，只断开A接点，并改接到C接点上，则电压表正负接线柱接反，电压表指针反向偏转。
（5）多次实验可以排除偶然性，得出普遍规律。根据表格数据知，串联电路的电压特点是总电压等于各部分电压之和，即。
15．【答案】（1）；
（2）8；
（3）通路（闭路）；
（4）电压；
（5）电压过高时会被击穿，成为导体；
【详解】
（1）用电压表测小彩灯的电压，需要与小彩灯并联；因小彩灯标有“5V 0.2A”，所以电压表量程选15V，电流表测小彩灯得电流，需要与小彩灯串联，量程选0~0.6A，电路连接如图：
将电源、开关、电流表、小彩灯和滑动变阻器串联，电压表和小彩灯并联，如图所示：
（2）第8次实验的数据是电压表有示数，且为电源电压，电流表的示数为0，表明电路中有电压，但没有电流，所以小彩灯烧坏后使电路处于开路状态。
（3）从用它替换下新彩灯串中的一个小彩灯，将彩灯串接入家庭电路中继续观察，其他小彩灯依然亮着，说明烧坏的小彩灯使实际电路处于导通的，为通路。
（4）电流表的指针发生偏转，表明电路中有电流，烧坏的小彩灯已经形成通路；在烧坏的小彩灯刚接入电路时，电源电压全部加在烧坏的小彩灯两端，使烧坏的小彩灯两端的实际电压过高，又使烧坏的小彩灯变成了导体。
（5）灯丝下面的“细金属丝”与它并联。与其它小彩灯串联工作时，“细金属丝”在电压较低时没有导通，当灯丝熔断时，电源电压全部加在烧坏的小彩灯两端，使烧坏的小彩灯两端的实际电压过高，又使与灯丝并联的“细金属丝”变成了导体，所以其他彩灯又能发光时；由此得出“细金属丝”的导电特点是：“细金属丝”在电压过高时会被击穿，成为导体。
16．【答案】见解析
【详解】根据解析过程可知，没有考虑串联要分压，当开关S1闭合、S2断开时，电阻和电动机串联，根据串联电路的电压特点
电动机、加热电阻两端的实际电压均低于它们正常工作的额定电压，因此加热电阻和电动机不应该是串联的，即错误之处：当开关S1闭合、S2断开时，电阻R和电动机串联，即两者同时正常工作，此时吹热风。
正确答案：电路图见答图。当开关S1闭合、S2断开时，电动机接入电路，加热电阻断路，此时吹冷风；当开关S1、S2均闭合时，电动机与加热电阻并联接入电路，此时吹热风。
17．【答案】(1)8V；(2) 8V
【分析】
(1)当闭合，S2、S3断开时，两灯泡串联，电压表测两端的电压；当、S3断开，S2闭合时，两灯泡串联，电压表测两端的电压；根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
(2)当、S3闭合，S2断开时，电路为的简单电路，电压表测电源的电压。
【详解】
解：(1) 闭合，S2、S3断开时，、串联，电压表测的电压，即
当、S3断开，S2闭合时，，、串联，电压表测的电压，即
根据串联电路的电压特点可得电源电压为
(2)当、S3闭合，S2断开时，被短路，只有发光，此时电压表测电源电压，则电压表的示数为。
答：(1)电源电压为；
(2)当、S3闭合，S2断开时，电压表的示数为。
18．【答案】（1）0.48A，1.02A；（2）0.48A，0.48A；（3）4.8V，1.2V
【详解】
解：（1）由图可知：L1、L2并联，A1测干路电流，A2测通过灯L2电流，则干路电流I=1.5A，通过灯L2电流为I2=0.48A。通过灯L1电流为
（2）由于并联电路中，各支路互不影响，并且干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A2的示数不变，还是0.48A。若在工作过程中L1灯丝突然烧断，A1也测通过L2的电流，还是0.48A。
（3）因为电阻R1和R2串联，而电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压，所以电压表V1的示数应该比电压表V2的示数大，但是两个电压表的指针均为图乙所示，故电压表V1选的是大量程，读数应为6V；电压表V2选的是大量程，读数应为1.2V。根据串联电路的电压关系知，R1两端电压为
答：（1）通过灯泡L1、L2的电流分别是0.48A、1.02A；
（2）若灯泡L1的灯丝烧断，电流表A1、A2的示数均为0.48A；
（3）电阻和两端的电压分别为4.8V、1.2V。第14.1课时 能量的转化和守恒
重点知识
1.能量的转化：
(1)能量存在的主要形式： ① 能、 ② 能、 ③ 能、 ④ 能等。
(2)在一定条件下，各种形式的能量是可以 ⑤ 的。
注　　意：(1)能量的转化是能量的形式发生了改变；能量的转移是同一种能量从一个物体转移到另一个物体或从同一物体的一部分转移到另一部分，能量的形式并没有变化；(2)判断某一过程中发生了怎样的能量转移或转化，关键是明确这一过程中能量的形式有没有改变，分析消耗了什么能量，获得了什么能量，或者弄清能量从哪一个物体转移到了另一个物体．
2.能量守恒定律：
(1)内容：能量既不会凭空 ⑥ ，也不会凭空 ⑦ ，它只会从一种形式 ⑧ 为其他形式，或者从一个物体___⑨ 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 ⑩ 。
(2)普遍性：能量守恒定律是自然界最 、最 的基本定律之一。
(3)永动机：根据能量守恒定律， (选填“可能”或“不可能”)制造出永动机。
注　　意：各种能量相互转化时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的．因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒．如能的转化和转移过程中，能量一定守恒，但机械能不一定守恒。
答案：①动能 ②势能 ③化学能 ④内能 ⑤转化 ⑥产生 ⑦消失 ⑧转化 ⑨转移 ⑩保持不变 普遍 重要 不可能
考点1 能量守恒定律
能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另外一种形式，或从一个物体转移到另外一个物体，而在转移和转化过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
注意：从热传递的角度来说，能量是转移，从做功的角度来说，能量是转化。
一、能量守恒的普遍性：
能量守恒是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。这个定律与细胞的发现、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有的能量转化的过程，都服从能量守恒定律。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。
二、机械能守恒与能量守恒的区别
①机械能守恒是有条件的——没有能量损失或额外的能量来补充。因为机械能守恒是指一个物体如果只存在着动能和势能之间的转化时，机械能的总量保持不变。如果除此之外还存在着能量的转化过程，则说明有机械能与其他形式的能之间的转化，机械能的总量发生改变，机械能不再守恒。
②能量守恒定律的成立不需要条件。这是因为能量转化形式是多样的，可以在机械能、内能、化学能、电能、光能、原子能间相互转化，不限于动能和势能之间。在转化过程中，一种形式的能量减少了，另一种形式的能量必然增加，能量的总量保持不变。
三、能量守恒定律的应用
能量转化和转移是整个自然界中能量的转化和转移，不是局部的。在分析有关现象时，要整体考虑，防止得出片面的结论。如在密闭的房间里吹风扇，人会感到凉爽，但室温并没有降低。人感到凉爽的原因是风扇吹出来的风加快了人体表面汗液的蒸发，而蒸发吸热，所以人感到凉爽;而从总体上来看，电风扇转动的过程是电流做功的过程，电流做功的过程中有一部分电能转化为内能，所以室内温度不仅不会降低反而会升高。
重点过关练习题：
1．2025年蛇年春晚，一场前所未有的机器人舞蹈表演《秧BOT》点燃了全国观众的热情。16台UnitreeH1机器人与16位舞蹈演员同台共舞，完美融合传统东北秧歌与最前沿的AI科技，创造了一场别开生面的视觉奇观，也让世界看到了中国的发展和进步。 机器人大秀秧歌技艺，转手绢、飞手绢、变换队形，精准度和稳定性甚至超越人类。下列说法中正确的是（　　）
A．机器人静止在舞台上时，它受到的重力和支持力是一对相互作用力
B．机器人用力将手绢抛出，说明物体间力的作用是相互的
C．机器人能根据音乐节奏跳舞，音乐声是通过空气传播到机器人的声音传感器的
D．机器人在跳舞过程中，其动力主要来源于电池提供的化学能
2．下列关于声的说法不正确的是（　　）
A．甲图中发声的喇叭使小纸片“跳舞”，说明发声体在振动
B．乙图中燃煤发电厂在发电过程中将煤炭的机械能转化为电能
C．丙图中倒车雷达，是利用声波传递信息
D．丁图中摩托车的消声器，是在声源处控制噪声
3．能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述正确的是（ ）
A．洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能
B．给蓄电池充电时，将化学能转化为电能
C．炉灶中燃料燃烧时，将内能转化为化学能
D．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能
4．如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水冲击叶片，叶片转动对外做功。同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。下列关于这款永动机的分析，正确的是（　　）
A．高处水下落过程中机械能守恒
B．这款永动机的机械效率为100%
C．这款永动机利用内能对外做功
D．这一设想不符合能量守恒定律
5．2025年7月19日上午，西藏林芝的雅鲁藏布江畔，人类史上最大的水电工程——雅鲁藏布江下游水电工程正式破土动工！工程主要采取截弯取直、隧洞引水的开发方式，该河段落差为2350m，将建设5座梯级电站，创造3个三峡的发电量。水力发电利用的是（　　）
A．机械能 B．内能 C．太阳能 D．化学能
6．下列说法正确的是（ ）
A．运动的小球具有机械能，但不具有内能
B．铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力
C．晶体在熔化过程中内能增加，但温度不变
D．内燃机通过做功冲程可以将机械能转化为内能
7．下列4幅图的说法中正确的是（　　）
A．甲图，用燃气灶烧水时，燃气的化学能转化为水的内能
B．乙图，小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失
C．丙图，火箭发射时加速上升，是动能转化为重力势能
D．丁图，只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机
8．随着科技的发展，新能源汽车逐渐成为汽车市场的主流。如图是某充电桩为某新能源汽车充电的情景，已知将该汽车的电池充满电所需要的电能为，如表为该充电桩的部分参数。若在正常电压下充电且不计充电过程中的能量损耗，下列说法正确的是（　　）
输入电压 220V
输出电压 220V
输出电流 20A
A．充电桩对汽车的电池充电时，将化学能转化为电能
B．该新能源车发动机的工作原理为电磁感应
C．该充电桩的输出功率为44kW
D．将该新能源汽车的电池充满最多需要10h
9．如图所示，这是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法正确的是（　　）
A．小球上升阶段将重力势能转化为动能
B．在此过程中小球的机械能是保持不变的
C．在小球的运动过程中，有一部分机械能转化成了内能
D．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒
10．关于能量的转化，下列说法正确的是（　　）
A．给手机充电时，化学能转化为电能
B．汽车紧急刹车路面上会留下清晰的刹车痕迹，机械能转化为内能
C．地球卫星在太空中由近地点向远地点运动的过程中，重力势能全部转化为动能
D．飞船返回舱进入大气层后下落的过程中，重力势能减小、动能增加，机械能守恒
二、多选题
11．学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为正确的是（　　）
A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
C．燃气推动嫦娥五号探测器调整姿态发生了能量的转化
D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变
12．北部湾港自动化集装箱码头是全球首创U型工艺布局的自动化集装箱码头，极大提升港口作业效率。如图为智能引导运输车运送集装箱的情景，下列说法正确的是（ ）
A．引导运输车轮胎表面粗糙的花纹可以增大摩擦
B．给引导运输车充电时，是将电能转化为化学能
C．以引导运输车上的集装箱为参照物，该车是运动的
D．龙门吊匀速提升集装箱时，集装箱的重力势能不变
13．2024年4月，世界首套300MW级压气储能电站——湖北应城压气储能电站示范工程并网成功，如图所示。其工作原理是：利用电网负荷低谷时的剩余电力驱动电动压缩机压缩空气，将其储存在高压密封设施内，在用电高峰释放压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电。以下分析正确的是（　　）
A．储能过程中，压缩空气做功，空气内能增大
B．储能过程中，电能最终转化为化学能
C．释能过程中，空气膨胀做功，其内能增大
D．释能过程中，内能最终转化为电能
三、填空题
14．2026年1月，我国自主研发的超级高铁试验系统在甘肃酒泉再次刷新世界纪录。最新测试数据显示，磁悬浮真空管道列车最高速度1380km/h。已知从深圳东站到广州南站距离138km，若未来该车以最高速度驶过这一段路程，需要用时________h；行驶过程中，其驱动电机主要将电能转化为________能；列车在真空管道内高速行驶，可大幅减小其受到的________，提高能源利用率。
15．我国一直在研究导弹拦截系统，利用燃料助推拦截弹，燃料的化学能最终转化为拦截弹的________能和其与空气摩擦而产生的内能，但能量的总量________（选填“变小”、“不变"、“变大”）。
16．我国航天员用新送上去的烤箱完成了人类历史上第一次“太空烧烤”，让航天员能吃上热气腾腾的烤鸡翅，尝到来自地球的味道，如图所示。这是先把______能转化为烤箱内空气的内能，再通过______方式增加鸡翅内能的。
17．中国古代玩具“饮水鸟”曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。饮水鸟内装有乙醚液体，鸟头四周包有棉花，平时如甲图，鸟身略向前倾，上球和下球空间中充满乙醚的饱和蒸汽，当给鸟的嘴滴上水后，水分蒸发吸热，使上球乙醚蒸汽温度下降，气压减小，小于下球乙醚饱和蒸汽的气压，使下球的乙醚被压到上球，于是整个鸟的重心上移，形成如图乙的状态，鸟嘴“喝水”，同时上、下球中的乙醚蒸汽联通混合，气压趋于一致，上球中的乙醚由于重力又回流到下球，饮水鸟的姿态又回到图甲的状态，如此循环往复。根据以上分析，“饮水鸟”可以看成___________（填写一种机械装置的名称），“饮水鸟”获得的机械能是由空气的___________能转化而来的。“饮水鸟”被称为第二类永动机，所以在能量转化过程中___________能量转化与守恒定律（填“符合”或“不符合”）。
18．新疆的达坂城号称“百里风区”，当地的民谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风刮歪树，大风飞石头。”为了实现中国2030年前“碳达峰”，新疆的风力发电站可以将风能转化为______，从而减少二氧化碳排放。风将石头从地面吹飞起来的过程中石头的重力势能______。
四、实验题
19．向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有__________喷出时，扇叶就转动起来。
五、计算题
20．在郑州至开封的郑开大道成为郑州大学生骑行的打卡地之后，郑州的共享单车成为了稀缺资源。共享单车是一种轻便、环保的交通工具，骑行共享单车可以缓解交通压力、节能减排。若一辆共享单车的质量为15kg，骑行时受到的阻力为总重力的0.1倍（g取，焦炭的热值）。求：
(1)共享单车的电子锁工作时，需要的电能由车筐底部的太阳能电池板提供，太阳能电池板工作时是将__________能转化为__________能。
(2)假设质量为75kg的李同学在平直公路上以12km/h的速度匀速骑行了5h到达目的地，则李同学在骑行过程中的功率是多少？
(3)（2）中李同学的此次骑行所做的功相当于完全燃烧多少焦炭放出的热量？
21．抽水蓄能是利用电网用电低谷期过剩电能，通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水库储存起来，然后待用电高峰期再释放上水库中的水，冲击水电站中的水轮发电机组发电，输送回电网，工作原理示意图如图所示。我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站，上水库容量为 m3，上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落400 m高度，冲击水轮发电机组发电，可获得 J的电能。（，g取10 N/kg）
(1)抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的________能，在需要的时候再通过发电机组转化为__________能，输送回电网；
(2)求这些水全部落下做的功；
(3)水轮发电机组的发电效率为多少？
六、综合题
22．新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车在停车场的集中充电桩处充电，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N。求：（g取10N/ kg）
(1)电动汽车充电时，电能转化为___________（填“机械”或“化学”）能；
(2)电动汽车90s内匀速行驶时的速度；
(3)满载的电动汽车静止时对水平地面的压强；
(4)求电动汽车电动机的功率。
23．如图甲所示，小明在渭南圣都乐园体验了过山车这一惊险的娱乐项目，对过山车如何通过环形轨道顶端产生了好奇，于是他决定探究“影响过山车安全通过环形轨道顶端的因素有哪些”，并提出以下猜想：
猜想一：与过山车开始下滑时的高度有关；
猜想二：与环形轨道直径有关；
猜想三：与过山车的质量有关。
他制作了如图乙所示的简易模型来模拟过山车，并在轨道内侧涂抹润滑油，将小球从轨道上释放，收集数据如下表：（下落高度是指小球释放位置与环形轨道底部的高度差）
实验序号 下落高度 环形轨道直径 小球质量 小球从B到A上滑的最大竖直高度 小球能否安全通过轨道顶端
1 20 否
2 20 否
3 20 能
4 20 否
5 20 否
6 30 否
7 40 否
(1)实验前在轨道内侧涂润滑油是为了减小______；
(2)每次实验应将小球由______释放，小球下滑过程中重力势能______（选填“增大”“减小”或“不变”）；
(3)分析实验序号为1、2、3的三次实验数据可知，小球下落高度越大，小球越______（选填“容易”或“不容易”）安全通过轨道顶端；
(4)分析实验序号为______的三次实验数据可知，小球质量变化时，小球从 B到A上滑的最大竖直高度变化并不明显；若轨道绝对光滑，小球质量______（选填“会”或“不会”）对小球能否安全通过环形轨道顶端造成影响；
(5)小明学习了能量守恒定律的知识后，结合生活实际，他认为过山车开始下滑时的高度一定高于环形轨道顶端。你认为小明的观点是______（选填“正确”或“错误”）的。
七、科普阅读题
24．阅读并回答问题：
自嗨锅
如图所示是近年在市面上很火的一种自热锅桶装面（饭），其最大的特点是：第一，食材采用冻干脱水技术，从而不失原有的营养成分，又能保持其原有的形态，且复水性极好。第二，它不像普通锅具那样需要明火加热，只要往自嗨锅内筒、外筒的夹层放入自带的发热包（主要材料为生石灰），并倒入少量冷水，发热包与水反应，释放大量的热，几分钟就可以将内筒里的水加热至几乎沸腾，并持续几分钟，热腾腾的方便面（饭）就做好了。
请根据以上介绍，回答以下问题：
(1)自嗨锅的夹层能发热，从能量转化角度看，是把___________能转化为内能。
(2)导热性好的锅具（如铁锅）是有利于热量从炉火传导到食物的。所以，自嗨锅的内筒材料的导热性要___________（好/差），外筒的导热性要___________（好/差）。怎样验证外筒的导热性是好还是差？请简要说明一种可行的操作方法及判断方法。
答：___________
试卷第1页，共3页
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《2026年6月1日初中物理作业》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D D A C A D C B
题号 11 12 13
答案 ACD AB AD
1．C
【详解】A．相互作用力是分别作用在两个不同物体上的力，而机器人静止在舞台上时，它受到的重力和支持力都作用在机器人这一个物体上，并且这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，符合平衡力的条件，所以重力和支持力是一对平衡力，不是相互作用力，故A错误；
B．物体间力的作用是相互的是指一个物体对另一个物体施加力的同时，也会受到另一个物体对它的力。而机器人用力将手绢抛出，是使手绢由静止变为运动，改变了手绢的运动状态，说明力可以改变物体的运动状态，并非体现物体间力的作用是相互的，故B错误；
C． 声音的传播需要介质，空气是常见的声音传播介质，在舞台上，音乐声就是通过空气传播到机器人的声音传感器的，故C正确；
D．机器人在跳舞过程中，电池的化学能先转化为电能，然后电动机再将电能转化为机械能，从而为机器人的运动提供动力，并不是电池提供的化学能直接作为动力，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．声音是由物体的振动产生的，发声的喇叭使小纸片“跳舞”，说明发声体在振动，故A正确，不符合题意；
B．燃煤发电厂发电过程中，煤炭燃烧是化学能转化为内能，再通过蒸汽推动汽轮机（内能转化为机械能），最后发电机将机械能转化为电能，故B错误，符合题意；
C．声音可以传递信息和能量，倒车雷达，是利用声传递信息，故C正确，不符合题意；
D．摩托车的消声器，是在声源处控制噪声，防止噪声产生，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】 A．洗衣机甩干衣服时，消耗电能，电动机将电能转化为机械能，故A错误；
B．给蓄电池充电时，消耗电能，电能转化为化学能储存在电池中，故B错误；
C．炉灶燃烧燃料时，化学能转化为内能，故C错误；
D．植物光合作用，利用太阳光将水和二氧化碳转化成有机物，是将太阳能（光能）转化为化学能储存在有机物中，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】AB．设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，机械能不守恒，由于摩擦力的存在，机械效率要小于100%，故AB错误；
C．永动机是利用机械能工作的，不是内能对外做功，故C错误；
D．永动机违背了能量守恒定律，是不可能实现的，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】水电站通常是利用较高水位的水流到低处，冲击水轮机，带动发电机发电的，涉及到的能量转化是重力势能转化为动能，动能再转化为电能。因此水电站是利用水的机械能转化为电能来发电的。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6．C
【详解】A．一切物体在任何情况下都具有内能，因此运动的小球在具有机械能的同时，必定也具有内能，故A错误；
B．分子间的引力和斥力是同时存在的，铁块很难被压缩是因为当分子受挤压间距变小时，斥力大于引力，整体对外表现为斥力，而非只存在斥力，故B错误；
C．晶体在熔化过程中需要不断吸收热量，因此其内能不断增加，但由于晶体有固定的熔点，其温度在此过程中保持不变，故C正确；
D．内燃机在做功冲程中，是高温高压的燃气推动活塞膨胀做功，将内能转化为机械能；将机械能转化为内能的过程发生在压缩冲程，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】A．用燃气灶烧水时，燃气燃烧时产生大量的热，将化学能转化为内能，再通过热传递将热量传递给水，水的内能增加，该过程中燃气的化学能转化为水的内能，故A正确；
B．根据能量守恒定律可知，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，故B错误；
C．火箭发射时加速上升，质量不变，速度增大，高度增大，动能和重力势能均增加，动能没有转化为重力势能，故C错误；
D．根据能量守恒定律可知，能量的总量保持不变，但是机械在运转过程中，由于摩擦等因素的存在，总会有一部分能量转化成了其它形式的能，所以机械能有损失，故永动机不可能发明出来的，故D错误。
故选A。
8．D
【详解】A．充电桩对汽车的电池充电时，将电能转化为化学能，储存在蓄电池内，故A错误；
B．该新能源车发动机的工作原理是，通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，，故B错误；
C．该充电桩的输出功率为，故C错误；
D．将该新能源汽车的电池充满最多需要，故D正确。
故选D。
9．C
【详解】A．小球上升阶段，速度减小、动能减小，高度增大、重力势能增大，是动能转化为重力势能，并非重力势能转化为动能，故A错误；
B．小球弹跳高度逐渐减小，说明机械能因克服阻力、碰撞等转化为内能，机械能不守恒，故B错误；
C．小球运动过程中，因空气阻力、与地面碰撞等，有一部分机械能转化成了内能，故C正确；
D．能量守恒定律是普遍成立的，小球弹跳高度变小是一部分机械能转化成了内能，但总能量仍守恒，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】A．给手机充电时，将电能转化为化学能，故A错误；
B．汽车紧急刹车路面上会留下清晰的刹车痕迹，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，故B正确；
C．地球卫星在太空中由近地点向远地点运动的过程，高度增大，重力势能增大，动能减小，总机械能守恒，动能转化为重力势能，故C错误；
D．飞船返回舱进入大气层后下落的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度降低，重力势能减小，返回舱和空气摩擦，机械能转化为内能，此时的机械能是不守恒的，故D错误。
故选B。
11．ACD
【详解】A．做功改变物体的内能，本质是不同形式的能相互转化（例如：摩擦生热是机械能转化为内能，压缩气体是机械能转化为内能），故A正确；
B．热传递改变物体的内能，本质是内能的转移（高温物体的内能转移到低温物体，是同种形式的能的转移，而非不同形式的能的转化），故B错误；
C．燃气推动嫦娥五号探测器调整姿态时，燃气的内能转化为探测器的机械能，发生了能量的转化，故C正确；
D．根据能量守恒定律，能量在转化和转移的过程中，虽然会有损耗（如转化为内能散失），但能量的总量保持不变，故D正确。
故选ACD。
12．AB
【详解】A．轮胎表面凹凸不平的花纹可以在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，能增大摩擦，故A正确；
B．给运输车电池充电时，是将电能转化为化学能，故B正确；
C．运输车行驶过程中，车与集装箱之间没有位置的变化，以集装箱为参照物，车是静止的，故C错误；
D．龙门吊匀速提升集装箱时，集装箱的质量不变，高度变大，重力势能变大，故D错误。
故选AB。
13．AD
【详解】AB．储能过程中，电力驱动电动压缩机压缩空气，对空气做功，空气内能增大，电能最终转化为内能，故A正确，B错误；
CD．释能过程中，释放压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电，膨胀空气对外做功，内能减小，内能转化为电能，故C错误，D正确。
故选AD。
14． 0.1 机械 阻力（空气阻力/摩擦力）
【详解】行驶时间为
驱动电机的作用是带动列车运动，工作过程中主要将电能转化为列车的机械能；
真空管道内空气极少，列车高速行驶时，受到的空气阻力会大幅减小，减少了能量的额外损耗，从而提高能源利用率。
15．
机械
不变
【解析】【小题1】[1]首先，燃料燃烧将化学能转化为内能，使气体受热膨胀。 随后，膨胀的气体推动拦截弹运动，将内能进一步转化为拦截弹的机械能，使其获得速度和高度。 在飞行过程中，拦截弹与空气摩擦，一部分机械能又转化为内能，导致弹体升温。 因此，化学能最终的主要去向是机械能和摩擦产生的内能。
[2]根据能量守恒定律，在没有能量凭空产生或消失的理想封闭系统中，能量的总量始终保持不变。 拦截弹飞行时虽然有摩擦，但产生的内能也是能量的一种形式，并未脱离整个系统。 整个过程只是不同形式的能量（化学能、机械能、内能）之间相互转化，没有能量损失或增加。 因此，能量的总量不变。
16． 电 热传递
【详解】[1][2]烤箱工作时，先将电能转化为烤箱内空气的内能；再通过热传递的方式，即高温的空气将热量传递给鸡翅，从而增加鸡翅的内能。
17． 杠杆 内 符合
【详解】[1]“饮水鸟”可以绕固定点转动，因此其相当于一个杠杆。
[2]由题意可知，当给鸟的嘴滴上水后，水分蒸发吸热，使上球乙醚蒸汽温度下降，气压减小，小于下球乙醚饱和蒸汽的气压，使下球的乙醚被压到上球，于是整个鸟的重心上移，形成如图乙的状态，所以饮水鸟工作时可以把空气的内能转化为机械能。
[3]“饮水鸟”被称为第二类永动机，在能量转化过程中符合能量的转化和守恒定律，即能的总量保持不变。
18． 电能 增大
【详解】[1]风能资源不同于化石燃料，风能是可再生无污染的清洁能源。风力发电站可以将风能转化为电能，从而减少二氧化碳排放。
[2]风将石头从地面吹飞起来的过程中，石头的质量不变，高度增大，重力势能增大。
19．水蒸气
【详解】当酒精灯加热易拉罐内的水时，水受热沸腾产生大量水蒸气。高温高压的水蒸气从笔尖的小孔中高速喷出，冲击风扇的扇叶，使扇叶转动起来。这个实验模拟了蒸汽机的工作原理，展示了内能转化为机械能的过程。
20．(1) 太阳 电
(2)300W
(3)0.18kg
【详解】（1）[1][2]太阳能电池板工作时，消耗太阳能，提供电能，将太阳能转化为电能。
（2）李同学骑行的路程
李同学骑着自行车做匀速直线运动，骑行过程中整体受力平衡，整体受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力大小
李同学骑行过程做的功
李同学在骑行过程中的功率
（3）由得，李同学此次骑行所做的功相当于完全燃烧焦炭的质量
21．(1) 重力势 电
(2)
(3)80%
【详解】（1）[1][2]抽水时，电能驱动水泵将水抬升到高处水库，水的位置升高，重力势能增加，因此电能转化为水的重力势能；发电时，水下落冲击水轮发电机组，将机械能转化为电能输送回电网。
（2）水的总质量
水的总重力
水下落重力做的总功
（3）水轮发电机组的发电效率
22．(1)化学
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）电动汽车充电过程中，电池内部发生化学反应，将电能储存为化学能，属于能量的转化过程。
（2）根据速度公式，由已知条件可得电动汽车内匀速行驶时的速度
（3）满载时整车的重力
汽车静止时对水平地面的压力
根据压强公式可得，汽车静止时对水平地面的压强
（4）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知汽车的牵引力，根据功率可得，电动汽车电动机的功率
23．(1)摩擦力
(2) 静止 减小
(3)容易
(4) 5、6、7 不会
(5)正确
【详解】（1）润滑油能使轨道更光滑，减小小球与轨道间的摩擦，实验前在轨道内侧涂润滑油是为了减小摩擦力。降低其对实验的影响。
（2）[1]只有小球从静止开始运动，才能保证下落的初始状态一致，便于准确探究，故每次实验应将小球由静止释放。
[2]下滑时小球质量不变，高度变小，所以其重力势能减小。
（3）分析实验序号为1、2、3的三次实验数据可知，实验中环形轨道直径、小球质量相同，下落高度分别是、、，下落高度时小球能安全通过，其余不能，所以小球下落高度越大，小球越容易安全通过轨道顶端。
（4）[1]研究质量的影响时，应控制其他条件相同，实验序号为5、6、7的三次实验中，下落高度均是，环形轨道直径均为，仅改变小球质量做实验，小球从B到A上滑的最大竖直高度变化并不明显。
[2]若轨道绝对光滑，小球质量不会对小球能否安全通过环形轨道顶端造成影响。依据机械能守恒定律，光滑轨道无能量损耗，小球机械能仅在动能和重力势能间转化，其通过轨道顶端所需能量和质量无关。
（5）实际轨道存在摩擦力，过山车运动有能量损耗，开始下滑高度高于环形轨道顶端，才能让它有足够能量克服摩擦等消耗，进而安全通过轨道顶端，故小明的观点是正确的。
24．(1)化学
(2) 好 差 见解析
【详解】（1）发热包与水反应，释放大量的热，这描述的是一个化学反应过程。在此过程中，物质内部储存的化学能通过反应转化为了使水温升高的内能。
（2）[1]内筒的作用是将发热包产生的热量迅速传递给里面的食物和水，为了让食物尽快被加热，内筒材料需要具备良好的导热性能。
[2]外筒的作用是保温和防止烫伤，为了减少热量向外散失，同时保证使用安全，外筒材料需要具备较差的导热性能，即良好的绝热性。
[3]验证方法是：在自嗨锅加热时，用手触摸外筒的外壁，通过手感来判断其导热性。如果外壁不烫手或只是温热，说明热量很难从内部传递到外壁，证明其导热性差；反之，如果感觉很烫，则说明其导热性好。第15.2课时 电流和电路
重点知识
1.电流
定义：电荷的 ① 形成电流.
方向：把 ② 定向移动的方向规定为电流的方向.在电源外部，电流从电源的 ③ 极经过用电器流向 ④ 极.
2.电路的构成
定义：由电源、 ⑤ 、开关和 ⑥ 等元件组成的电流可以流过的路径叫做电路.
电源：提供 ⑦ 的装置.
用 电 器： ⑧ 电能的装置.
导线： ⑨ 电能.
开关：控制电路的 ⑩ .
电流的形成条件：只有电路 时，电路中才可能有持续电流.
3.电路图
定义：用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图.
注意：画电路图时，连线要横平竖直，尽量使电路图画成长方形或正方形；元件不可画在拐角处； 交叉相连的导线一定要画实心点.
4.电路状态：
(1)通路：用电器 的电路。
(2)断路：某处 的电路。
(3)短路：直接用导线将 连接起来的电路。
(4)用电器被短接：接通的电路，用电器两端被 直接连通。
5.电路图：用 表示电路连接的图。
①定向移动 ②正电荷 ③正极 ④负极 ⑤导线 ⑥用电器 ⑦电能 ⑧消耗 ⑨传输 ⑩通断 闭合 正常连通 断开 用电器或电源两端 导线 电学元件符号
考点1 电流
定义：自由电荷的定向移动形成电流，金属中依靠自由电子的定向移动形成电流，酸碱盐的水溶液中依靠正负离子的交替移动形成电流。
电流的方向：物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向
注意：当电路闭合时，电源外部，电流的方向是从电源正极→用电器→负极。电源内部，电流方向是从负极→正极。（所以电路中电流的方向是从正极→负极的说法错误。）
自由电子定向移动方向与电流方向关系：①在金属导电电路中，定向移动的是自由电子。自由电子的定向移动方向和电流方向相反。②在酸碱盐溶液导电中，定向移动的是正电荷和负电荷。电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反。
考点2 电路的构成
完整的电路：电源、用电器、开关和导线四种元件，缺一不可。
产生电流的条件：需要2个条件：一是要有电源，二是电路闭合，缺一不可
作用 能量分析 举例 注意事项
电源 提供电能的装置，维持电路中有持续的电流 将其他形式的能转化为电能 干电池、蓄电池：化学能→电能 发电机：机械能→电能 太阳能电池：光能→电能 干电池、蓄电池、发电机 不能直接将电源两端用导线连接
用电器 消耗电能的装置 电能转化为其他形式的能 电灯：电能→光能和内能 电动机：电能→机械能和内能 电炉：电能→内能 电灯、电动机、电炉、电冰箱、电视机、电铃
开关 用来控制电路的连通或断开的电路，控制用电器工作。 无 拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声光控开关 开关在接入电路前是断开的。
导线 连接各个用电器，是电流的通道，导线中有大量的自由电子，导线外层包有一层绝缘橡胶材料。
画电路图的注意事项
（1）电路元件要用统一规定的符号，不能自造符号
（2）要注意所画符号和实物的对应性
（3）合理安排电路元件符号，使之均匀分布在电路中，具有对称性。特别注意：元件符号一定不能画在电路的拐角处，且导线尽量避免交叉。电路图最好呈长方形，有棱有角，导线要横平竖直，力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中。
（4）画电路图时，一般从电源的正极开始，沿电流的方向依次画出元件符号，并用导
线连接起来，注意不能遗漏元件，元件次序不能颠倒，导线不能断开。
（5）元件做好标注，同一电路中涉及到多个相同元件时，可加脚标以区分，如S1、S2.
（6）导线交叉相连时要画实心点在实物连接中，则要注意：①导线一定要连接到元件的接线柱上；②导线
不能有交叉。
考点3 通路、断路、短路
电路的三种状态：
通路:处处连通的电路（闭合电路），电路中有电流，用电器工作
断路:又称某处（可能是导线、开关、用电器）断开的电路（开路），电路中无电流，用电器不工作。
短路:直接用导线将电源正负极相连叫电源短路，将用电器正负极相连叫用电器短路。短路分为电源短路和用电器短路。
电源短路（短接）是绝对不允许的，电源会被烧坏，同时会引发火灾等事故，用电器被短路，该用电器不工作，其他用电器是否工作视情况而定。
重点过关练习题：
一、单选题（本大题共7小题，共35分）
1．[5分]如图所示是某物理小组画的电路图，其中完整的电路是（　　）
A．B．C． D．
2．[5分]以下学习用品中，在通常情况下属于导体的是（　　）
A．塑料刻度尺 B．铅笔芯 C．橡皮 D．物理课本
3．[5分]下列说法中不正确的是（　　）
A．短路时用电器不能工作，而且会烧坏电源，甚至造成火灾
B．自由电子在导线中定向流动才能形成电流
C．丝绸与玻璃棒互相摩擦，玻璃棒原子核束缚电子的本领强，玻璃棒得到电子带负电
D．验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理制成的
4．[5分]取两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电。如图所示，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，观察到A的金属箔张开角度减小，B金属箔由闭合变为张开。下列说法正确的是（　　）
A．两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
B．金属杆是导体，容易导电的原因是其内部有可以自由移动的原子核
C．B验电器的金属箔带上正电荷的原因是：A的电子转移给了B
D．实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是从B流向A
5．[5分]如图甲所示，验电器A带负电，B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中（　　）
A．电流方向由A到B B．有电流但方向无法确定
C．电流方向由B到A D．始终无电流
6．[5分]两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图，则（ ）
A．A中正电荷通过金属棒流向B，A、B均带正电荷
B．B中负电荷通过金属棒流向A，A、B均带正电荷
C．金属棒中有电流从A流向B，A张角增大，B张角增大
D．金属棒中有电流从B流向A，A张角减小，B张角增大
7．[5分]如图甲所示，某高层建筑的墙体中有三根电线，可以用如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。小华将、连在一起时，小明将“测量仪”连接在、两端，灯泡发光；小华将、连在一起时，小明将“测量仪”连在、两端，灯泡发光。则（ ）
A．和是同一根电线的两端，和是同一根电线的两端
B．和是同一根电线的两端，和是同一根电线的两端
C．和是同一根电线的两端，和是同一根电线的两端
D．和是同一根电线的两端，和是同一根电线的两端
二、填空题（本大题共8小题，共40分）
8．[5分]如图所示的电路中，要让灯L1和L2并联，应闭合开关 ；开关 不能同时闭合，否则会造成电源短路。
9．[5分]据悉，80%电动车火灾都发生在夜间充电过程中，若电池老化、线路剥皮，充电时极易发生 （填“开路”或“短路”）引发爆燃事件。给电动车充电时，蓄电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。
10．[5分]如图所示，充电宝甲正在主机内被充电，充电宝乙已被取出，充电宝丙正在为手机充电。此时充电宝 是用电器；充电宝 是电源。（均选填“甲”、“乙”或“丙”）

11．[5分]如图所示，装置中的点火器有电流通过时，就会自动点燃烟花，定时器控制点火时间。为完善设计方案，还需要在 （选填“a”或“b”）处安装一个开关S，断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工作，点放烟花前，定时器（相当于导线）在电路中应处于 状态（选填“断开”或“接通”）。
12．[5分]感应发光“冰块”外形如真实冰块一般，入水即亮，如图甲所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作，内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。
（1）其中液体感应器为先进的触水式__________（选填“电源”“用电器”“开关”或“导线”）。
（2）放入水中的“冰块”，内部的电路处于__________状态（选填“通路”“断路”或“短路”）。
（3）如图乙所示的电路中，同时闭合开关__________，LED灯能发光。
13．[5分]阅读短文，回答问题。
氢能源有轨电车
世界首条商业运营氨能源有轨电车正式在我国上线启动，描介绍，有轨电车的特别之处在于采用氢燃料电池作为动力源，氢燃斜电池发电过程相当于电解水的逆过程，唯一的产物是水，因此做到了污染物"零排放"，新型的有轨电车搭我了230kW大功率氢燃料电池堆和大容量钛酸锂电池。两者配合为车辆供电，氢然料电池和锂电池的混合动力，具有响应快、启动加速性能好、制动能量回收率高等突出优势。
（1）氢燃料电池发电，本质上是将 能直接转化为 能；
（2）氢能源有轨电车被称为“清洁能源电车”，原因是 ；
（3）氢燃料电池为锂电池充电时，此时锂电池是 （选填“电源“或“用电器”）；
（4）相对于氢能源有轨电车，燃油汽车比较耗油且环境污染严重，如果每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均为30%，如果把内燃机效率提高6%，则每年每辆汽车可节约燃油 t。
14．[5分]如图是小红设计的定时闹钟音乐铃原理图。闭合开关S，“定时开关”到达设定时间时，所控制的播放器就能播放音乐。为了满足设计要求，应将“定时开关”接在虚线框 （选填“a”或“b”）处，电源接在另一处；当播放器播放音乐时，“定时开关”处于 （选填“闭合”或“断开”）状态，指示灯L （选填“能”或“不能”）发光。
15．[5分]用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示带有绝缘柄的金属棒C把验电器A、B两金属连接起来的瞬间，验电器的金属箔张开是由于 ，金属棒中的电荷移动方向是 。
三、实验题（本大题共2小题，共25分）
16．[9分]如图甲，在一根硬塑料管内穿有三根完全相同的导线，为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，可以用图乙的测通器来测试，操作过程如下：
　　
（1）连接A和C，将测通器的m端连接D，当n端连接F时小灯泡发光，连接E时小灯泡不发光，由此可以确定　　　　为同一导线的两端。
（2）为了辨别另外两根导线的两端，可连接A和B，测通器的一端与　　　　（选填“D”“E”或“F”）相连，另一端只需接触另外两端中的任意一端就能将另外两根导线辨别开。
（3）硬塑料管内穿有两根完全相同的导线，共有A、B、C、D四个线头，如图丙所示。小明经过认真思考，成功利用两节干电池、一个开关、一个带灯座的小灯泡和若干导线，辨别出了哪两个线头为同一根导线的两端。请在图丙中补全小明的测试电路图，要求：所给元件只能连接在AB两端或CD两端。
17．[16分]小含想用刚学习的电路基本知识，连接一个电路。于是她找来一个干电池，一个小灯泡，一个开关和若干导线，连接成了如图所示的电路图。
(1)连接电路时，开关应处于 状态。当小含连接完最后一导线时，小灯泡就发光了。
小含认为电路连接的有问题，请你帮助小含在图中将错误的导线打个“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接。
(2)改正错误后，闭合开关前，小灯泡不发光，这时的电路是 （填“通路”、“断路”或“短路”）；闭合开关后，小灯泡发光，这时的电路是 （填“通路”、“断路”或“短路”）。由此可知，电路中开关的作用是 。
(3)电源在电路中是 （填“提供”或“消耗”）电能的装置。小含看到实验桌上有一个“+、﹣”极模糊不清的电池盒，她用一个 （填“电铃”或“发光二极管”）就可以判断出电源的“+、﹣”极。
参考答案
1．【答案】D
【详解】A．由图可知，电路中没有电源，故A不符合题意；
B．由图可知，电路中没有用电器，故B不符合题意；
C．由图可知，电路中没有控制电路的开关，故C不符合题意；
D．由图可知，电路中有电源、开关、用电器，构成一个完整的电路，故D符合题意。
2．【答案】B
【详解】A．塑料是良好的绝缘体，塑料刻度尺属于绝缘体；A不符合题意；
B．铅笔芯容易导电，属于导体，B符合题意；
C．橡皮不容易导电，属于绝缘体，C不符合题意；
D．物理课本的材料是纸，一般情况下，干燥的纸不导电，是绝缘体，D不符合题意。
3．【答案】C
【详解】A．根据短路的知识可知，短路时，被短路的用电器不能工作，电源短路会烧坏电源，甚至造成火灾，故A正确，不符合题意；
B．根据电流的形成可知，电流是电荷在导线中定向流动形成的，金属导体中定向移动的是自由电子。故B正确，不符合题意；
C．根据电荷的知识可知，丝绸与玻璃棒互相摩擦，玻璃棒带正电，因为玻璃棒原子核束缚电子的本领弱，玻璃棒失去电子带正电，故C错误，符合题意；
D．利用同种电荷相互排斥的原理，人们制成了验电器，故D正确，不符合题意。
4．【答案】A
【详解】A．根据同种电荷相互排斥可知，两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷。故A正确；
B．金属杆容易导电，因此是导体，容易导电的原因是其内部有可以自由移动的电子。故B错误；
CD．A带正电，B不带电，当用金属杆和金属球接触的一瞬间，B的电子转移给了A，从而使B验电器的金属箔带上正电荷，根据电流方向规定可知，金属杆中电流方向是从A流向B。故CD错误。
5．【答案】C
【详解】A．电流是电荷的定向移动形成的。验电器A带负电，说明A有多余的电子；验电器B不带电。当用金属棒连接A、B时，A上多余的电子会通过金属棒向B定向移动，电子从A流向B，电流方向应与电子移动方向相反，即电流方向是由B到A，而非由A到B，A错误；
B．电流方向可通过“电子移动方向”确定，电流方向与负电荷定向移动方向相反，并非无法确定，B错误；
C．根据电流方向的规定：正电荷定向移动方向为电流方向，与负电荷定向移动方向相反。电流方向与电子移动方向相反，即电流方向为B到A，C正确；
D．电流的本质是“电荷的定向移动”，当金属棒连接A、B时，A上的电子会定向移动到B，满足“电荷定向移动”，因此有电流产生，并非“始终无电流”，D错误。
6．【答案】B
【详解】AB．A带正电，用金属棒把A和B连接起来，B上的部分负电荷会转移到A上，使得验电器B的金属箔由于带正电会张开，故A不符合题意，B符合题意；
CD．电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因此电流方向是由A到B，负电荷从B到A，A部分正电荷被中和，所以张角减小；B由于缺少负电荷而带上正电，张角增大，故CD不符合题意。
7．【答案】D
【详解】小华将、连在一起时，小明将“测量仪”连接在、两端，灯泡发光，此时电路为通路，如图1所示，图1中上面只剩下端，下面只剩下端，则说明和是同一根电线的两端；
小华将、连在一起时，小明将“测量仪”连在、两端，灯泡发光，此时电路为通路，如图2所示，图2中上面只剩下端，下面只剩下端，说明和是同一根电线的两端；综上分析，和是同一根电线的两端，和是同一根电线的两端，和是同一根电线的两端，故正确，、、错误。故选。
8．【答案】和；S2、S3
【详解】要使L1、L2并联，则把两个灯首首相接，尾尾相接，再连入电路，所以应断开S3，闭合开关S1、S2。若同时闭合开关S2、S3，会用导线不经过用电器而直接将电源的正负两极相连，而造成短路，是绝对不允许的。
9．【答案】短路；用电器
【解析】【小题1】电池老化，线路剥皮，都有可能造成电路短路，所以充电时极易发生燃爆事件。
给电动自行车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器。
10．【答案】甲；丙
【详解】充电宝甲正在主机内被充电，说明充电宝甲在消耗电能，故充电宝甲是用电器。
充电宝丙正在为手机充电，说明充电宝丙在提供电能，故充电宝丙是电源。
11．【答案】a；接通
【详解】由图可知，定时器与点火器并联，指示灯在干路中，需要安装一个开关S，断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工作，所以，该开关应与指示灯串联，能控制整个电路；由电路图可知，开关S应安装在a处；由电路图可知，定时器与点火器并联，点放烟花前，只有定时器是通路时（相当于一根导线），才能将点火器短路，使点火器不能工作，否则，在进行倒计时，点火器工作会点燃烟花造成人员伤害。
12．【答案】（1）开关
（2）通路
（3）S1、S4
【详解】（1）根据基本电路各部的作用可知，由题意可知液体感应器起控制电路的作用，所以液体感应器为是先进的触水式开关。
（2）“冰块”入水即亮，根据触水式开关的特点可知，触水式开关接触水时，电路是通路。
（3）由图乙可知，LED灯是由发光二极管制成的，具有单向导电性，只有电流由a流向b时，LED灯才会发光，所以当闭合开关S1、S4时，电流从a到b，LED灯能发光。
13．【答案】（1）化学；电　（2）唯一的产物是水　（3）用电器　（4）0.3
【详解】（1）氢燃斜电池发电过程相当于电解水的逆过程,所以是将化学能转化为电能。
（2）由短文可知，氢能源有轨电车被称为“清洁能源电车”，原因是氢燃斜电池发电后唯一的产物是水。
（3）氢燃料电池为锂电池充电时，锂电池消耗电能，所以锂电池是用电器。
（4）由效率的定义可得需要消耗的做有用功的燃料的质量m=1.8t×0.3=0.54t，则改进后消耗的燃料质量，则节约的燃油质量为 m=1.8t-1.5t=0.3t。
14．【答案】a；断开；能
【详解】若a处为电源，则灯泡与播放器并联，且播放器一直工作，不受定时开关的控制，故a处应该接开关，b处接电源。
当到达设定时间，定时开关断开，播放器接通，播放音乐。
此时灯泡所在电路是通路，有电流经过，故灯泡能发光。
15．【答案】 同种电荷相互排斥 ； 由B到A
【详解】[1]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，该玻璃棒去接触验电器A时，验电器A也带正电；验电器的金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开一定角度。
[2]用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，B验电器上自由电子向验电器A转移，所以金属棒中的电荷移动方向为B到A。
16．【答案】（1）B、E　（2）E　（3）如图所示
【解析】（1）连接A和C，将测通器的m端连接D，当n端连接F时小灯泡发光，说明ACDF连通，则B、E为另外一根导线的两端。（2）现在知道BF为一根导线，将AB连在一起，先把m连接在E上，若n连接F时小灯泡发光，则AF为一根导线，不亮则说明AD为一根导线。（3）所给元件只能连接在AB之间或CD之间，连接电路如图，闭合开关，若灯泡发光，说明AB是一根导线，若灯泡不发光，说明AD是一根导线。
17．【答案】 断开 ； ； 断路 ； 通路 ；控制电路的通断； 提供 ； 发光二极管
【详解】
(1)[1]为了保护电路，连接电路时，开关应断开。
[2]由图知，图中开关并没有接入电路（只连接了一个接线柱），则开关无论断开还是闭合，灯泡都发光，改正后如图所示：
(2)[3][4][5]改正错误后，开关断开时，电路处于断路状态；当闭合开关时，小灯泡发光，此时电路处于通路状态；由此可知，电路中开关的作用是控制电路的通断。
(3)[6]电源在电路中是提供电能的装置，用电器是消耗电能的装置。
[7]发光二极管具有单向导电性，而电铃没有这样的性质，所以可用发光二极管判断电源的正负极；具体方法为：把二极管的正负极分别与电池的两极相连，若二极管发光，则与二极管正极相连的一极为电池的正极，与二极管负极相连的一极为电池的负极；若二极管不发光，则与二极管正极相连的一极为电池的负极，与二极管负极相连的一极为电池的正极。第13.1课时 热量 比热容
重点知识：
1.比较不同物质的吸热能力
比较方法：质量相同的不同物质，吸收相同热量，比较 ① ；质量相同的不同物质，升高相同的温度，比较物体 ② ．
控制变量：不同的物质，质量 ③ ，使用 ④ 的电加热器．
说　　明：本实验认为液体每秒吸收的热量 ⑤ ，所以可以通过加热时间判断液体吸收热量的多少．
结　　论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量 ⑥ ．
2.比热容
定　　义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的 ⑦ 和 ⑧ 乘积之比，叫做这种物质的比热容．
单　　位：焦每千克摄氏度，符号为 ⑨ ．
注　　意：比热容反映的是物质吸、放热的能力，是物质本身的一种特性，与物体吸收的热量多少、温度高低及温度变化、物体的质量等无关．但同一种物质的状态不同，比热容也可以不同，如水和冰．
答案：①温度变化多少 ②吸收热量的多少 ③相同 ④相同规格 ⑤相同 ⑥不同 ⑦质量 ⑧升高的温度 ⑨J/(kg·℃)
考点1 比较不同物质吸热的情况
1.测量工具
秒表、天平、温度计
2.实验需要测量的物理量：
①用温度计测水和食用油的初温和末温；
②用天平测水和食用油的质量；
③用停表记录时间。
3.实验过程：
实验装置如图所示，取两支相同的烧杯分别装入500g水和食用油，它们的初温都与室温相同，用相同的电加热器加热。
①对水和食用油加热相同的时间，观察并读出温度计的示数；
②让水和食用油升高相同的温度，记录并比较加热的时间。
4.分析与论证
给质量、初温相同的水和食用油加热，加热相同时间，使它们吸收相同的热量，食用油的温度升高得比水高；使它们升高相同的温度，对水加热的时间更长一些，表明水和食用油吸热本领不一样。
5.实验结论
说明不同的物质，吸热本领不一样。
实验注意事项：
（1）温度计的使用方法
液泡要全部浸入液体中，不能碰容器壁，也不能碰容器底和加热器
（2）选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的
是为了让两种物质吸收的热量相同（本实验是一个理想化实验，不考虑热量散失）
（3）安装实验器材的顺序
自下而上
（4）可选择不同的液体进行实验，目的是什么？
这样可以减小实验中偶然因素造成的误差，使实验结论更具有普遍性。
（5）控制变量法的应用
①取质量相同的水和食用油分别放入两烧杯中（注意不是体积相同）
②实验中选用规格相同的电加热器给水和食用油加热相同时间，使两种物质吸收的热量相同
③让水和食用油升高相同的温度，比较加热的时间。
（6）转换法的应用
电加热器每秒放出的热量是一定的，通电时间越长，放出的热量越多。不考虑热量损失，放出的热量全部被水和食用油吸收，故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。
（7）判断物质吸热能力强弱的两种方法
①加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱，温度变化快的吸热能力弱。
②升高相同的温度，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强
（8）两种装置对比，哪种更好一些，为什么？
甲 乙
甲装置更好一些，甲装置中散热较少，乙装置中两酒精灯在相同的时间放出的热量被水吸收的量很难控制相同，误差较大，因此选择甲装置。
考点2 比热容
1.定义
一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。用符号表示
注意：其实比热容的定义方式还有2种：大小等于单位质量的某种物质，温度升高（降低）1℃时所吸收（放出）的热量就表示物质的比热容。
2.表达式
或
3.单位
，读作：焦耳每千克摄氏度。（注意加上括号）
4.物理意义
比热容是为了比较不同物质的吸放热能力而引入的一个物理量。
5.常见物质的比热容
①比热容是物质的一种特性，和密度一样，大小与物质的种类、状态有关；与物体的质量、体积、温度、密度、吸放热、形状等无关。不同种类的物质比热容一般不同，比热容大的物质吸热能力强，比热容小的物质吸热能力弱。
②一般情况下，液态物质的比热容比固态物质的比热容要大。
③水的比热容是表示：质量为1kg的水，温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量为4.2×103J.
④比热容大小所代表的物理意义可从两个角度去理解：
物质的吸热本领 物质的温度改变难易程度
具体 说明 比热容大表示吸（放）热能力强 比热容大表示温度难改变
比热容小表示吸（放）热能力弱 比热容小表示温度易改变
解 释 相同质量的不同物质升高相同的温度，比热容越大，吸收的热量越多，比热容越小，吸收的热量越少；相同质量的不同物质降低相同的温度，比热容越大，放出的热量越多，比热容越小，放出的热量越少。 相同质量的不同物质吸收相同多的热量，比热容越大，温度升高得越少，比热容越小，温度升高得越多；相同质量的不同物质放出相同多的热量，比热容越大，温度降低得越少，比热容越小，温度降低越多
现 象 汽车发动机用水做冷却剂散热；暖气管道用水做取暖介质 沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大
6.水的比热容大在生产生活以及调节气温中的应用
①根据公式：。制冷，供热。水的吸热本领强，用水作为散热剂或冷却剂。由于水的比热容大，一定质量的水升高（降低）一定的温度，吸收（放出）的热量多，所以常用水来做冷却剂，汽车发动机用水来做冷却剂也是这个道理。
②根据公式：。调节气候。由于水的比热容较大，一定质量的水与其他相同的物质相比，吸收或放出相同的热量，水的温度变化小。生物体内含有大量的水，有利于生物体内温度的稳定，以免温度变化太快对生物体造成严重损坏。再如水的比热容大于泥土、砂石的比热容，砂石、干泥土等物质比热容较小，吸收（或放出）相同的热量，水升高（或降低）的温度比与其质量相等的砂石、干泥土升高（降低）的温度小得多。因此沿海地区昼夜温差较小，沙漠地区昼夜温差较大。某些地方建设人工湖来调节气候，也是相同的道理。
考点3 热量的计算公式
1.公式：
①吸热：或
②放热：或
③求质量：
④求温度变化量：
2.单位：
注意：公式适用于物质的物态不发生变化时的物体升温或降温计算。解题时要认真审题，注意文字叙述中升高，升高了，降低，降低了对应的是温度的改变量，而升高到，降低到对应的是物体的末温为
重点过关练习题：
一、单选题（本大题共8小题）
1．[3分]人体内的水约占人体体重的60％-70％，有助于调节体温，原因之一是水具有较大的（ ）
A．质量 B．密度 C．温度 D．比热容
2．[3分]糖炒栗子始于北宋时期，是人们钟爱的一道传统美食，在秋冬季节街头巷尾常能看到大锅翻炒栗子的场景，如图所示。为了让栗子快速、均匀受热，常将沙石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了沙石（ ）
A．热值大 B．密度大
C．比热容小 D．含有的热量多
3．[3分]甲、乙两保温杯装有初温相同、质量相等的同种液体，在恒温的室内静置，两杯液体的温度—时间变化图像如图所示。则（ ）
A. 甲杯液体的比热容大于乙
B. 甲杯液体的比热容小于乙
C. 0-1h，两杯液体放出的热量相同
D. 0-6h，两杯液体放出的热量相同
4．[3分]用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体（不计热量损失）如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A．A的比热容与B的比热容之比为2：1
B．A的比热容与B的比热容之比为2：3
C．都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多
D．A和B升高相同的温度，B吸收热量较多
5．[3分]依据表格中的数据，下列说法正确的是（ ）
物质 比热容c/ 【J/(kg·°C)】
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B．水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多
C．水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J
D．质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多
6．[3分]一些物质的比热容如下表。小豪阅读了表后，得出了如下结论；正确的是（　　）
水 铅
酒精 干泥土
煤油、冰 铁、钢
A．不同物质的比热容一定不同
B．物质的比热容与物质的状态无关
C．在太阳光照射下，湿泥土比干泥土升温慢
D．同种物质升高相同温度，吸收的热量一定相等
7．[3分]在探究“同种物质不同状态下的吸热能力”的实验中，小辉用功率为800W的电加热器给2kg的某固态物质加热，绘制出了温度随时间变化的图像（如图），其中有一段是该物质的熔化过程。已知该物质液态时的比热容小于固态时的比热容，且相同时间内该物质吸收的热量相同，不考虑热损失。下列说法正确的是（　　）
A．小辉绘制的图像是丙
B．该物质固态时的比热容为
C．从图像中可以看出，该物质熔化时温度保持不变，内能也不变
D．加热3min时该物质刚好熔化结束，熔化过程中电加热器消耗的电能为
8．[3分]小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20°C、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内水和液体M放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（ ）
A．在0~t1时间内两种物质的比热容都减小
B．液体M的比热容比水的大
C．液体M的比热容为
D．从20℃刚好降到0℃的过程中，水放出的热量小于液体M放出的热量
二、填空题（本大题共5小题）
9．[4分]将装有水的试管放入装有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯进行加热，如图所示，一段时间后，观察到烧杯中的水沸腾，而试管中的水 （选填“会”或“不会”）沸腾，原因是 ，若试管中装有100g初温度为60℃的水，试管中的水温度升高30℃时，从烧杯中的水吸收的热量为 J。（c水=4.2×103J/（kg·℃））
10．[4分]A物体质量为0.3kg，B物体质量为0.6kg，温度均为20℃。甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃，现将A放入甲杯、B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了5℃，乙杯水温降低了8℃，不考虑热损失，则A、B两物体吸收的热量之比为 ，A、B两物体的比热容之比为 。
11．[4分]小红在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，使用相同规格的电加热器对物质进行加热，分析图像可以得出 （选填“A”或“B”）物质为水，该液体与水的比热容之比是 。
12．[4分]某同学用如图甲所示的实验装置，比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。将分别盛有100g水和100g食用油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相连，计算机上显示的实验图线如图乙所示。由图乙可知：加热2min水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；食用油的比热容为 J/（kg ℃）。实验发现，加热至20分钟时全部蒸发，则水沸腾过程至少吸热 J。
13．[4分]甲、乙两物体的质量之比为，吸收的热量之比为，它们升高的温度之比为，则甲、乙两物体的比热容之比为______；若将甲物体使用一半，则剩下的部分比热容__（填“变大”“不变”或“变小”）。
三、实验题（本大题共2小题）
14．[6分]为了“探究不同物质的吸热情况”，小丽同学用如图甲所示两套完全相同的装置进行实验探究。
（1）实验前，小丽同学应取初温和 相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；
（2）小丽设计的实验表格及记录的数据如下：
物质 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 升高的温度/℃
甲 480 20 10 30
乙 480 20 10 60
根据表格信息，判断图乙中能大致反映该实验结果的是 （选填“A”或“B”）。由此得出物质的吸热能力与物质的种类有关；
（3）甲、乙两种液体加热相同的时间，可以认为甲液体和乙液体 （选填“升高的温度”或“吸收的热量”）相同；
（4）冬天，小丽想自制一个暖手袋，若从题中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择 （选填“甲”或“乙”）液体为介质保暖时间会更长。
15．[6分]为了比较水和沙子吸热能力的大小，小石做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：
质量/g 升温10℃所需时间/s 升温20℃所需时间/s 升温30℃所需时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
（1）本实验中除了图中已有的测量工具，还需要 和 ；
（2）在此实验中，用 反映水和沙子吸热的多少；
（3）分析表格中的数据，可得出的结论是： ；
（4）下列事实能用上述实验结果解释的是（ ）
A．固体和液体很难被压缩 B．50mL酒精和50mL水混合，总体积小于100mL
C．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 D．多次用力晃动装有沙子的玻璃试管后，发现沙子变热
（5）小七利用图丙对冰进行了加热，绘制了如图丁中冰的熔化过程中的部分图像。已知到达C点时，试管里的冰恰巧完全熔化成了水，请利用所学习的知识画出C点之后，水在2分钟内的温度随时间变化的大致图像。（已知水的比热容是冰的比热容的2倍）
四、计算题（本大题共2小题）
16．[6分]如图甲所示，为了提倡环保型新能源开发，某学校学生宿舍使用的太阳能热水器面积为。由于晴天热水器产生的水温过高不可直接洗浴，所以浴室安装了如图乙所示的混水阀。通过混水阀可以将冷水管中的20℃的冷水与储存的80℃热水按照一定比例混合，得到一定温度的温水（不计冷热水混合过程的热损失）。下表所示的是物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息。求：
热水器装水量/t 冷水温度/℃ 热水温度/℃
10 20 80
（1）该热水器中的水在晴天吸收的热量是多少焦？
（2）若晴天的日照时间是8小时，太阳能热水器每小时每平米吸收热量为，该热水器加热水的效率是多少？
（3）若调节混合后的温水温度为40℃，当热水器储存的热水全部用完，可为全体学生提供多少吨40℃温水？
17．[6分]下表是1kg晶体在吸热过程中从固态变到气态的实验数据记录表。求：
（1）该物质在液态时的比热容；
（2）该物质在熔化过程中吸收的热量。
参考答案
1．【答案】D
【详解】人体内水的比例很高，有助于调节人体自身的温度，这是利用了水的比热容大的特点，相同质量的水和其他物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少。故选。
2．【答案】C
3．【答案】D
【详解】根据题意可知两杯装有同种液体，所以两杯液体的比热容相等，故、错误；时，两杯液体的温度都是，时，甲杯液体的温度是，乙杯液体的温度约是，时，两杯液体的温度都是，根据可知，乙杯液体放出的热量多，两杯液体放出的热量相同，故错误，正确。故选。
4．【答案】A
【详解】AB．在时间t，吸收的热量相同，A的温度变化B的温度变化A、B的质量相同，由，则
：：，
故A正确、B错；
C．由图可知，在时间t内，吸收的热量相同，故C错；
D．由图可知，A、B升高相同的温度，加热A的时间长，A吸收的热量多，故D错．
5．【答案】D
【详解】A．比热容是物质特有的一种物理属性，只跟物质的种类、状态有关，所以一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故A错误；
B．根据可知，相同质量的水和沙石放出相等热量，由于沙石的比热容比水小，则沙石的温度降低得较多，故B错误；
C．水的比热容表示的是1kg的水温度升高（或降低）1°C时吸收（或放出）的热量是4.2×103J，故C错误；
D．根据可知，相同质量的水和煤油吸收相等热量，由于煤油的比热容比水小，则沙石的温度升高得较多，故D正确。
6．【答案】C
【详解】A．由表中数据可知煤油和冰的比热容相同，因此不同物质的比热容可能相同，故A错误；
B．由表中数据可知水和冰的比热容不同，因此物质的比热容与物质的状态有关，故B错误；
C．水的比热容较大，所以湿泥土的比热容比干泥土要大一些，质量相同的干湿泥土在阳光照射下吸热相同，由可知，湿泥土升温慢一些，干泥土的温度升高得更快，故C正确；
D．根据知，质量相同的同种物质升高相同的温度，吸收的热量相等，题中没有说明质量的关系，不能比较出吸收热量的多少，故D错误。
7．【答案】B
【详解】A．由可知，比热容越小，吸收相同的温度时升温越快，由图可知，该物质0到1min为固态，3min之后是液态，已知该物质液态时的比热容小于固态时的比热容，所以3min之后物质升温会变快，所以小辉绘制的图像是甲，故A错误；
B．不考虑热损失，该物质0到1min吸收的热量为
该物质固态时的比热容为，故B正确；
C．从图像中可以看出，该物质熔化时温度保持不变，但熔化过程中吸热，内能增大，故C错误；
D．加热3min时该物质刚好熔化结束，熔化过程持续了2min，不考虑热损失，熔化过程中电加热器消耗的电能为，故D错误。
8．【答案】C
【详解】A．由图可知，在0~t1时间内，两种物质都处于液体状态，比热容不变，故A错误；
B．由于水和某液体M的质量相等，单位时间内它们放出的热量相等，水的温度变化慢，根据可知，水的比热容比液体M的比热容大，故B错误；
C．由图可知，上面物质的凝固图像中，凝固点为0℃，下面物质的凝固图像中，凝固点为-4℃，所以上面物质是水，下面物质是液体M；由题意可知，0~t2时间内，它们放出的热量相等，则，即，水由20℃降温到4℃，液体M由20℃降温到-4℃，水和液体M的质量相等，则液体M的比热容，故C正确；
D．由图可知，从20℃刚好降到0℃时，水放热时间比液体M放热时间长，由于单位时间内它们放出的热量相等，所以水放出的热量大于液体M放出的热量，故D错误。
9．【答案】 不会 ；水温达到沸点但不能继续吸热 ；1.26×104
【详解】
[1][2]烧杯中的水沸腾，试管中的水吸热升温，最终温度也能达到沸点，但到达沸点后，试管内外的温度一致，所以就不能继续吸热了，而沸腾的条件是温度到达沸点还要继续吸热，故试管中的水不会沸腾。
[3]若试管中装有100g，即0.1kg，初温度为60℃的水，试管中的水温度升高30℃时，从烧杯中的水吸收的热量为
10．【答案】；
【详解】甲、乙两杯水质量相等，热平衡后甲杯水温降低了5℃，乙杯水温降低了8℃，根据可知放出的热量与温度变化量成正比，则甲、乙两杯水放出的热量之比为，不考虑热损失，则A、B两物体吸收的热量之比为。
热平衡后甲杯水温降低了5℃，则水温变为45℃，乙杯水温降低了8℃，水温变为42℃，则A、B两物体温度变化量之比为
根据，A、B两物体的比热容之比为
11．【答案】A；
【详解】时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由图示可以看出，B液体的温度升高得快，A液体的温度升高得慢；根据热量的计算公式可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高得越快的比热容越小，所以A液体的比热容更大。若A、B两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是A液体。由题知，质量相同，加热相同时间，即5分钟，则两种液体吸收的热量和质量都相同，而B液体的温度变化是，水的温度变化是，故二者的比热容之比。
12．【答案】等于；；
【详解】
[1]为了便于比较水和食用油吸热能力的强弱，实验除让两个试管内的水和食用油初温相同外，实验前还必须控制水和食用油的质量和初温相同，同时打开红外加热器开关的目的是使水和食用油吸收的热量相同，故加热2min水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
[2]由图乙知，水和食用油均升高相同的温度，水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍，即
则
可得
[3]由图乙可知，加热4min，水的温度由20℃升高到100℃，则水吸收的热量
加热20分钟水全部蒸发，至少吸收的热量
13．【答案】； 不变
【详解】甲、乙两物体的比热容之比；甲物体使用一半，剩下的部分种类和状态都没有改变，故其比热容不变。
【一题多解】
可将比值看作物理量的值，直接代入公式，即：。
14．【答案】（1）质量；（2）B；（3）吸收的热量；（4）甲
【详解】（1）物体吸收热量的多少与质量有关，实验前，小丽同学应取初温和质量相等的甲、乙两种液体。
（2）根据表格信息，加热相同时间，乙上升的温度大于甲，图乙中加热相同时间，乙上升温度大于甲是B图，故能大致反映该实验结果的是B。
（3）实验中使用相同的加热器，相同时间产生的热量相同，甲、乙两种液体加热相同的时间，可以认为甲液体和乙液体吸收的热量相同。
（4）质量相同的甲乙两种液体，加热相同时间，乙上升的温度大于甲，表明甲的吸热能力强，即甲的比热容大，放出相同热量，温度变化更小，故冬天，小丽想自制一个暖手袋，若从题中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选甲液体为介质保暖时间会更长。
15．【答案】（1）天平；秒表
（2）加热时间
（3）见解析
（4）C
（5）
【详解】（1）实验中要使得沙子和水的初温和质量相等，需要的测量工具有天平、温度计（图中已有）；根据转换法，在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少，需要用秒表测量时间。
（2）根据转换法，在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。加热时间越长表示吸收的热量越多。
（3）根据表中数据，质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水加热时间长，水吸收的热量多，说明水的吸热能力强。
（4）A．固体和液体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故A不符合题意；
B．50mL酒精和50mL水混合，总体积小于100mL，说明分子间存在间隙，故B不符合题意；
C．相同质量的水和干泥土相比较，在相同的受冷和受热的情况下，由于水的比热容大（水的吸热能力大），水温度变化慢，而干泥土温度变化快，沿海地区水分较多，内陆地区泥沙土较多。故沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，故C符合题意；
D．将装有沙子的试管用力晃动多次，发现沙子变热，是由于沙子克服摩擦做功，使沙子的内能增大，故D不符合题意。
（5）已知水的比热容是冰的比热容的2倍，加热相同的时间，吸收的热量相同，冰在0~2min升高的温度是4℃，冰熔化成水，质量不变，由Q=cmΔt可知升高的温度与比热容成反比，水在2min内升高的温度。
16．【答案】（1）2.52×109J
（2）16.7%
（3）30t
【详解】（1）设热水器中水的质量m=10t=1.0×104kg
初温t1=20 ℃，末温t2=80 ℃，由公式得，该热水器中的水在晴天吸收的热量是Q吸=1.0×104kg×4.2×103J/(kg ℃)×(80 ℃-20 ℃)=2.52×109J
（2）已知太阳能热水器面积S=100 m2，日照时间t=8h，每小时每平米吸收的热量为1.89×107J，则太阳能总输入Q总=100m2×1.89×107J/(m2 h)×8h=1.512×1010J
所以该热水器加热水的效率
（3）若调节混合后的温水温度为40℃，当热水器储存的热水全部用完，则有m热c水(80 ℃-40 ℃)=m冷c水(40 ℃-20 ℃)
由于m热=10t=1.0×104kg，解得m冷=2.0×104kg=20 t，所以得到的40 ℃温水总质量为10 t+20 t=30 t
17．【答案】（1）4.2×103J/(kg·)；（2）350kJ
【详解】
解：（1）由实验数据可知，由25℃到50°C 过程中，液体吸收的热量
Q=650kJ-550kJ=100kJ
该物质在液态时的比热容
（2）由实验数据可知，该晶体有两个保持不变的温度，即0℃和100℃，由题知，该晶体在吸热过程中从固态变到气态，所以两个物态变化过程分别为熔化和沸腾，由以上分析可知，该晶体的熔点为0℃，沸点为100℃。由表格可知，温度每升高25℃，晶体吸收的热量为50kJ，温度每升高12.5℃，晶体吸收的热量为25kJ，则温度刚为0℃与第1列数据相比，晶体吸收的热量应为
Q1 =75kJ+25kJ=100kJ
该物质在液态时，温度每升高12.5℃，吸收的热量为50kJ，则晶体刚熔化完时与第1列数据相比，物质吸收的热量应为
Q2 =500kJ-50kJ=450kJ
该物质在熔化过程中吸收的热量
Q熔化吸=Q2 -Q1 =450kJ-100kJ=350kJ
答：（1）该物质在液态时的比热容为4×103J/(kg·)；
（2）该物质在熔化过程中吸收的热量350kJ。15.1课时 两种电荷
重点知识
一、两种电荷
1.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫做 ① ．带电体具有 ② 轻小物体的性质．
2.电荷规定：
(1)正电荷： ③ 摩擦过的 ④ 带的电荷。
(2)负电荷： ⑤ 摩擦过的 ⑥ 带的电荷。
3.电荷间的相互作用规律：同种电荷互相 ⑦ ，异种电荷互相 ⑧ 。
4.电荷量：物体所带 ⑨ ，单位 ⑩ ，符号 。
5.验电器：
(1)结构：
a ， b ， c 。
(2)作用：检验物体 。
(3)原理：同种电荷相互 。
二、原子及其结构
1.原子结构：原子中心是 ，在其周围，一定数目的 在核外运动。
2.摩擦起电：
(1)原因：不同物质的原子核束缚电子的本领 ，当两个物体摩擦时，对电子束缚本领强的原子得到多余的电子而带上 电荷；对核外电子束缚本领较弱的原子则失去部分电子带上 电荷。
(2)实质：不是创造了电荷，只是电荷从一个物体 到另一个物体，使 电荷分开。
三、导体和绝缘体
1.导体： 导电的物体，如： 、 、 、酸碱盐溶液。
2.绝缘体： 导电的物体，如： 、 、塑料等。
3.金属导电的原因：靠 导电。
①摩擦起电 ②吸引 ③丝绸 ④玻璃棒 ⑤毛皮 ⑥橡胶棒 ⑦排斥 ⑧吸引 ⑨电荷的多少 ⑩库伦 C 金属球 金属杆 金属箔片 是否带电 排斥 原子核 电子 不同 负 正 转移 正负 容易 金属 石墨 大地 不容易 玻璃 橡胶 自由电子定向移动
考点1 摩擦起电
1.定义：用摩擦的方法使物体带电的方法叫做摩擦起电
2.带电体的性质：能吸引轻小的物体
3.摩擦起电的特点：会带上等量的异种电荷
4.摩擦起电的实质：电荷的转移
5.摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同，摩擦时发生了电子的转移，失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余的电子而带等量的负电。例如玻璃棒与丝绸摩擦，由于玻璃棒的原子核对其电子的束缚比较弱，摩擦时玻璃棒上的一些电子就转移到丝绸上，这样玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带上负电，但它们所带的电荷量是相等的。
6.有关摩擦起电的实例：
气球摩擦过，靠近头发，发现头发飘起来了；
梳头发后梳子能够吸引一些碎纸片；
摩擦过的玻璃棒能够吸引细小的水流；
在干燥的冬天脱毛衣时，会听到轻微的噼啪声；
穿着化纤衣服走路时，裤腿上容易吸附灰尘；
电视机屏幕上经常有一些灰尘；
磁铁吸引铁钉不属于带电体吸引物体。
考点2 探究电荷间的相互作用规律
1.设计并进行实验：
（1）两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时，观察其现象；
（2）两个用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，观察其现象；
（3）丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，观察其现象。
2.实验现象：
（1）两个用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时，相互排斥；
（2）两个用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，相互排斥；
（3）丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，相互吸引。
3.实验结论：自然界只有两种电荷，把与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷规定为正电荷，与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
点拨：①人们发现，无论用什么方法让物体带电，物体所带的电荷要么与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同，要么与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同。②与带电体相互吸引的物体可能带与物体带相反的电荷，也可能是不带电。
考点3 导体和绝缘体
1.定义：容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体。但导电与不导电之间没有绝对的界限。
2.导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因：脱离了原子核束缚，在原子间自由做无规则运动的电子叫自由电子；自由电荷通常有：自由电子、可自由移动的正负离子。导体容易导电是因为导体中有大量可以自由移动的电荷，例如，在各种金属导体中，存在着大量可自由移动的电子，在酸、碱、盐的水溶液中存在着大量可自由移动的正负离子；而在绝缘体中，电荷几乎都束缚在原子的范围内，不能自由移动，所以绝缘体不容易导电。
3.常见的导体和绝缘体：石墨、人体、大地、以及酸碱盐的水溶液；常见的绝缘体：橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、油。
注意：
①导体和绝缘体之间没有绝对界限，在条件改变时，绝缘体可以变为导体，例如：常温下玻璃是绝缘体，但在高温红炽状态下就变成了导体；常温下，空气时绝缘体，但在高电压下，可以变为导体，纯净的水是绝缘体，但含有杂质的水却是导体，常温下钨丝是导体，在随着温度升高，导电能力逐渐减弱。
②导体和绝缘体的区别：导体内有大量可以自由移动的电子，但是绝缘体内没有可以自由移动的电子。
③注意“导电”和“带电”的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体；带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。
④绝缘体内并非不含有电荷，而是缺乏能够自由移动的电荷。导体内有大量能够自由移动的电荷。另外要注意一些字眼的区别，例如，电荷与电子，笼统地说导体导电时要用电荷，而说金属导电时可以用电子。金属导电是靠电子，但是酸碱盐的水溶液导电是正负离子的交替运动。
⑤介于导体和绝缘体之间的材料叫做半导体。
重点过关练习题：
一、单选题（本大题共11小题，共33分）
1．[3分]用塑料梳子在干燥、洁净的头发上梳几下，会出现图所示的梳子吸引头发的现象。这是因为梳子与头发摩擦带了（　　）
A．同种电荷而吸引 B．异种电荷而吸引
C．同种电荷而排斥 D．异种电荷而排斥
2．[3分]图甲所示是我们家庭中常用的一款空气净化器，其工作过程如图乙所示，脏空气进入净化器时，钨丝对灰尘放电使其带上正电，当带电灰尘经过带电格栅板时会被吸附。关于此空气净化器，下列说法中正确的是（ ）
A．灰尘因得到电子而带上正电
B．带电格栅板上应该带有正电
C．带电格栅板吸引灰尘的原理是异种电荷相互吸引
D．带电格栅板吸引灰尘的原理是带电体可以吸引轻小物体
3．[3分]假设一些物质的原子核对核外电子的束缚能力如下表所示，下列说法正确的是（ ）
原子核对核外电子的束缚能力：弱 强
玻璃 毛皮 丝绸 纸 金属 硬橡胶 石蜡 涤纶 硬塑料
A．毛皮与硬塑料摩擦，毛皮失去电子带负电
B．毛皮与硬塑料摩擦，硬塑料失去电子带正电
C．毛皮与硬塑料摩擦，毛皮与硬塑料带等量的异种电荷
D．毛皮与玻璃摩擦，毛皮、玻璃都失去电子带正电
4．[3分]用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球。下列各图能正确表示橡胶棒和验电器金属箔带电情况的是（ ）
A． B．
C． D．
5．[3分]一根被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近干燥的碎纸屑，玻璃棒能吸引纸屑，但纸屑接触到玻璃棒以后，往往又会立即跳离玻璃棒。关于该现象，下列说法正确的是（ ）。
A．被摩擦过的玻璃棒带负电
B．玻璃棒吸引纸屑后，纸屑不带电大版
C．玻璃棒吸引纸屑是因为纸屑带有与玻璃棒相同的电荷
D．纸屑跳离玻璃棒是由于纸屑和玻璃棒带上同种电荷而互相排斥
6．[3分]三个轻质球分别用绝缘丝线悬挂着，其中任意两个球靠近时都互相吸引。下列判断可能正确的是（ ）
A．三个球都带电
B．只有一个球带电
C．有两个球带同种电荷，第三个球不带电
D．有两个球带异种电荷，第三个球不带电
7．[3分]壁画所处的环境相对封闭、幽暗、潮湿，易滋生微生物，导致壁画受损。为此，中国航天科技集团研制出机器人，机器人高速喷射带负电的粒子杀灭微生物，从而保护壁画。该粒子可能是（ ）
A. 电子 B. 原子核 C. 质子 D. 中子
8．[3分]在秋冬季节，气候较为干燥，当人们用塑料梳子梳头或脱下化纤材质的衣物时，常常会听到“噼啪”声，有时还会看到小火花，这是由摩擦起电引发的静电现象。下列有关静电现象的描述中，正确的是（　　）
A．摩擦起电的实质是创造了新的电荷
B．头发随梳子飘起是因为梳子与头发带上了同种电荷
C．梳子吸引头发的原理与验电器的工作原理完全相同
D．脱衣时产生的小火花，其本质是电子的转移
9．[3分]用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器上端的金属球，验电器下端的金属箔会张开一定的角度，对这一现象的正确解释是（　　）
A．橡胶棒上的质子转移到金属箔上
B．两片金属箔都带上正电荷相互排斥而张开
C．验电器上的电子转移到橡胶棒上
D．两片金属箔都带上负电荷相互排斥而张开
10．[3分]现有甲乙丙三个轻质小球，已知甲带负电，甲和乙互相吸引，乙和丙相互排斥，则
A．乙一定不带电，丙带正电
B．乙可能不带电，丙带负电
C．乙一定带正电，丙带正电
D．乙可能带正电，丙不带电
11．[3分]［2025河北石家庄期中，中］实验小组把不带电的锌板与不带电的验电器的金属球相连，再用带负电的橡胶棒接触金属球，验电器的金属箔张开，如图甲；用紫外线灯照射锌板，发现金属箔张角变小，如图乙，研究表明锌板中的某种电荷“逃”到了空气中，以下说法正确的是（ ）
A. 图甲中橡胶棒接触金属球的瞬间，电荷是由验电器转移到橡胶棒
B. 图甲中橡胶棒接触金属球的瞬间，电流方向是从金属球到橡胶棒
C. 图甲中验电器的金属箔张开是因为异种电荷互相排斥
D. 图乙中从锌板“逃”出的是正电荷
二、填空题（本大题共5小题，共24分）
12．[4分]a、b、c三个轻质小球，a带正电，相互作用的情况如图所示，则c的带电情况是_______（选填“带负电”“不带电”或“带正电”）；用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近c球，二者将互相_______（选填“吸引”或“排斥”）。
13．[4分]用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示 带有绝缘柄的金属棒C把验电器A B两金属连接起来的瞬间，验电器的金属箔张开是由于 （选填“同种”或“异种”电荷相互排斥，金属棒中的电荷移动方向是由 （选填“A到B”或“B到A”）
14．[6分]静电复印技术已经走入人们的生活,如图所示是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。
步骤一:找一块塑料板,用丝绸快速摩擦整个板面;
步骤二:用手指在塑料板上写一个“大”字;
步骤三:将塑料板平放,上面均匀地撒上一层干木屑,再将塑料板缓慢竖起,随着“大”字上的木屑滑落,一个空心的“大”字就在塑料板上显现出来了。
(1)用手指在塑料板上写一个“大”字,是借助人体将“大”字上的电荷　　　　(填“保留”或“导走”);
(2)塑料板竖起后,“大”字以外区域的塑料板上的干木屑没有滑落,是因为带电体具有　　　　　　　　的性质;
(3)将丝绸摩擦过的玻璃棒用细线悬挂起来,靠近该塑料板,发现二者互相排斥,说明摩擦后的塑料板带　　　　电荷。
15．[8分]如图所示，甲为不带电的金属导体，乙为丝绸摩擦过的玻璃棒。
（1）当玻璃棒靠近金属导体的B端时，金属导体的A端会带 电，B端会带 电。
（2）发生上述现象的原因是金属导体中存在大量可移动的自由电子，自由电子带 电（选填“正”或“负”），自由电子受到玻璃棒所带电荷的 作用移动到金属导体的一端（选填“吸引”或“排斥”）。
16．[2分]如图所示，用带负电的橡胶棒去接触验电器的金属球，金属箔片张开一定的角度。当橡胶棒离开金属球后，金属箔片会 （填“立即闭合”或“仍张开” ）。
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
17．[4分]通过学习我们知道，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。如果我们用丝绸去摩擦橡胶棒，橡胶棒会带何种电荷？请设计一个实验并自选器材来验证你的猜想。（要求写出：实验所用器材主要实验步骤及实验现象实验结论）
18．[14分]春雨物理实验社团做了如图所示的静电现象小实验：
（1）小雯同学将甲、乙两个通草球分别与毛皮摩擦后出现如图甲所示情形时，若甲带正电，则乙带 电；
（2）如图乙所示，小敏同学用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电，这是 现象；现用另一带电的物体靠近吸管带电的一端，发现它们互相排斥，说明它们带的是 （选填“同种”或“异种”）电荷；
（3）清雅同学用一根摩擦过的塑料管靠近空易拉罐，如图丙所示，发现空易拉罐向塑料管方向滚动，这是利用了带电体具有 的性质；
（4）如图丁是社团自制的验电器，它的原理是 ；
（5）下表是研究摩擦起电得出的物体带电次序，表中任何两种物体相互摩擦时，次序在前的带正电，次序在后的带负电
研究资料 1 石棉 玻璃 羊毛 木棉 石蜡
研究资料 2 羊毛 尼龙 木棉 火碱 树脂
由表中可知玻璃与石棉摩擦后，玻璃将带 电（选填“正”或“负”）；羊毛对电子的束缚能力要比木棉 （选填“强”或“弱”）。
四、计算题（本大题共2小题，共20分）
19．[10分]演绎式探究一一研究带电小球间的作用力:
经科学研究发现，两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2，当它们之间的距离为r(远大于小球的直径)时，它们之间的作用力F=，其中常量k = 9×109N2·m2/C2．
(1)如图，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷，则它们之间的作用力为力(“引”或“斥，’)，此时两球将相互_(“靠近”或‘.远离”).
(2)如图，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止．则丙球应该带_电荷(“正”或“负”)．请你证明，此时有关系成立．
20．[10分]库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年由法国科学家库仑根据实验得出，真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。用公式可以表示为：其中表示两个电荷之间的相互作用力也称为库仑力，表示电荷之间的距离，表示电荷量的大小，是一个比例常数。如图光滑水平面上有两个位置固定的点电荷A和B，A是电荷量为9q的正电荷，位于轴的处，B是电荷量为4q的负电荷，位于轴的处。
（1）将一电荷量为q的正电荷C分别放置在轴的和处，求两个位置C受到的库仑力的大小之比；
（2）将一点电荷D放置在水平面上，发现电荷D能保持静止，此时A和B受到的库仑力恰好同时为0，判断电荷D是正电荷还是负电荷，求电荷D在轴的位置和电荷量的大小。
五、简答题（本大题共1小题，共5分）
21．[5分]打扫房间时，小刚用干绸布擦穿衣镜，发现擦过的镜面黏上细小绒毛。请你解释出现这种现象的原因。
参考答案
1．【答案】B
【详解】用塑料梳子在干燥、洁净的头发上梳几下，塑料梳子与头发相互摩擦，发生电子的转移，从而使双方带电，梳子和头发带上异种电荷，根据电荷相互作用规律可知：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。B符合题意，A、C、D不符合题意。
2．【答案】C
【详解】钨丝对灰尘放电使其带上正电，则灰尘因失去电子而带上正电，故错误；当带电灰尘经过带电格栅板时会被吸附，因灰尘带正电，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知，带电格栅板上应该带有负电，故错误；带电格栅板吸引灰尘是利用异种电荷相互吸引，并非是带电体可以吸引轻小物体，故正确，错误。故选。
3．【答案】C
【详解】毛皮与硬塑料摩擦，毛皮的原子核束缚电子的能力比较弱，毛皮失去电子带正电，故错误；毛皮与硬塑料摩擦，硬塑料的原子核束缚电子的能力比较强，硬塑料得到电子带负电，故错误；毛皮与硬塑料摩擦，毛皮失去的电子被硬塑料得到，所以毛皮与硬塑料带等量的异种电荷，故正确；毛皮与玻璃摩擦，玻璃失去电子带正电，毛皮得到电子带负电，故错误。故选。
4．【答案】A
【详解】毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒得到电子带负电，故用它去接触验电器的金属球时，验电器也带上负电，即验电器的金属球和两个金属箔都带上了负电，由于同种电荷相互排斥，故其两个金属箔会张开，故正确，错误。故选。
5．【答案】D
6．【答案】D
7．【答案】A
【详解】原子核、质子带正电，电子带负电，中子不带电，由题知该粒子带负电，所以它可能是电子。故正确。
8．【答案】D
【详解】A．摩擦起电的实质是电子在物体之间发生了转移，摩擦过程中束缚电子本领弱的物体失去电子带正电，束缚电子能力强的物体得到电子带负电，A错误；
B．头发随梳子飘起是由于梳子和头发带上了异种电荷，相互吸引所致，B错误；
C．梳子吸引头发是异种电荷相互吸引，验电器的原理是同种电荷相互排斥，C错误；
D．脱衣时产生小火花，是电子转移导致电荷积累后放电，本质是电子转移，D正确。
9．【答案】D
【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用橡胶棒接触验电器上端的金属球，橡胶棒上的电子会转移到验电器上，使验电器金属箔片有了多余的电子而带负电荷．同种电荷相斥，两片金属箔都带上负电荷相互排斥而张开，故D正确为答案，选项ABC错误．
10．【答案】C
【详解】甲带负电，甲乙相互吸引，乙可能带正电，也可能不带电；丙和乙相互排斥，说明丙乙都带电，且一定带正电．故只有选项C说法正确．
故选C．
11．【答案】B
【解析】橡胶棒带负电，橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，电子从橡胶棒移动到验电器和锌板，自由电子定向移动的方向与电流方向相反，所以电流方向是从金属球到橡胶棒，故错误，正确；使验电器金属箔张开的原因是同种电荷互相排斥，故错误；图乙中两个金属箔片带同种电荷相互排斥，金属箔的张角变小是因为两个金属箔带的电荷量减小，它们之间的斥力减小，其原因是电子转移走了，电子带负电，即从锌板“逃”出的是负电荷，故错误。故选。
12．【答案】带负电；吸引
【详解】电荷间的相互作用规律为：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。带电体有吸引轻小物体的性质。a带正电，b与a互相吸引，则b有可能带负电或不带电；因为b与c互相排斥，则b与c都带电且带同种电荷，所以b与c都带负电；用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，c带负电，因异种电荷相互吸引，则两者互相吸引。
13．【答案】同种；B到A
【详解】
[1]电荷间作用规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，验电器的金属箔张开是由于同种电荷相互排斥。
[2]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，验电器A也带正电荷，验电器B不带电，电子从B向A运动。
14．【答案】(1)导走　
(2)吸引轻小物体　
(3)正
15．【答案】正；负；负；吸引
【详解】（1）[1] [2]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知，电子会移动到金属导体B端，所以B端会带负电，A端由于失去电子而带正电荷。
（2）[3] [4]金属导体中存在大量可移动的自由电子，自由电子带负电，而丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，根据异种电荷相互吸引，故自由电子受到玻璃棒所带电荷的吸引作用移动到金属导体的B端。
16．【答案】仍张开
【详解】
用一个带负电的橡胶棒接触验电器的金属球后，橡胶棒上的部分电子转移到金属箔，金属箔因得到电子而带同种电荷（负电荷），张开一定的角度；当橡胶棒离开金属球后，金属箔片上的电子未发生转移，故金属箔仍张开。
17．【答案】见解析
【详解】
实验器材：细线、橡胶棒两根、毛皮、丝绸；
实验步骤：①用毛皮摩擦橡胶棒使其带上已知的负电荷，并将其悬挂起；
②用丝绸摩擦过的橡胶棒去靠近该带电体；
现象和结论：若相互吸引，说明丝绸摩擦过的橡胶棒带正电；若相互排斥，说明丝绸摩擦过的橡胶棒带负电。
18．【答案】 正 ；摩擦起电 ；同种 ； 吸引轻小物体 ； 同种电荷互相排斥 ； 负 ； 弱
【详解】（1）[1]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，当甲、乙两个通草球出现如图所示情形时，说明甲乙带同种电荷，若甲带正电，则乙也带正电。
（2）[2][3]用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电，这是通过摩擦使其带电的现象，称为摩擦起电现象，用另一带电的物体靠近吸管带电的一端，发现它们互相排斥，根据同种电荷相斥的规律可以说明：它们带的是同种电荷。
（3）[4]用一根摩擦过的塑料管靠近不带电的空易拉罐，发现空易拉罐向气球方向滚动，这是利用了带电体具有吸引轻小物体的性质。
（4）[5]验电器的工作原理是同种电荷互相排斥。
（5）[6][7]表格中次序在前的带正电，次序在后的带负电，说明后者的原子核束缚电子的本领强，获得电子。玻璃与石棉摩擦后，玻璃将带负电。羊毛排在木棉之前，木棉带负电，羊毛带正电，说明羊毛对电子的束缚能力要比木棉弱。
19．【答案】（1）引 靠近；
（2）正；证明见解析
【详解】
（1）掌握电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，根据相互作用判断小球的运动情况；
（2）可以对其中甲乙小球进行受力分析，例如乙，受到甲的作用力和丙的作用力，这两个力的大小应该相等，而方向相反．根据题目中给出作用力的公式列出关系式便可求出．
（1）甲球带正电荷、乙球带负电荷，所以它们相互吸引而相互靠近；
（2）由题意知，甲受到乙的力向右，甲要静止，应受到丙向左的力，所以丙应带正电；
对甲进行分析：F乙甲=F丙甲∴k=k∴∴①
F甲乙=F丙乙∴k=k∴，∴②
将②代入①得：∴∴
20．【答案】（1）
（2）正电荷，6m处，36q
【详解】（1）当C放置在x=1m处时：
点电荷A对C的库仑力FAC，根据库仑定律，qA =9q，qC =q，rAC=1m，则
因为同种电荷相互排斥，故FAC方向沿x轴正方向。
点电荷B对C的库仑力FBC ，qB=4q，rBC =1m，则
因为异种电荷相互吸引，故FBC 方向沿x轴正方向。
所以C在x=1m处受到的库仑力
当C放置在x=3m处时：
点电荷A对C的库仑力FAC′ ，rAC′ =3m，则
因为同种电荷相互排斥，故FAC′ 方向沿x轴正方向。
点电荷B对C的库仑力FBC′ ，rBC′ =1m，则
因为异种电荷相互吸引，故FBC′ 方向沿x轴负方向。
所以C在x=3m处受到的库仑力
则。
（2）因为A和B受到的库仑力恰好同时为0，A和B之间的力都在AB这条直线上，根据二力平衡可知，电荷D必须在直线AB上。
A是正电荷，B是负电荷，根据电荷间的相互作用规律，如果电荷D在A 和B之间，无论是正电荷还是负电荷，A和B总有一个受到的两个力方向相同，受到的库仑力不可能为0。所以电荷D必须在A 和B连线的延长线上。
设电荷D的电荷量为qD，位于x轴上x=x0处。
对A，由库仑定律，
对B，
因为FAD=FBD，所以
解得
当时，解得（舍去）
当时，解得。
因为A是正电荷，B是负电荷，根据电荷间的相互作用规律，B对A的库仑力方向向右，所以D对A 的库仑力方向必须向左，故电荷D应为正电荷。
再根据A、B库仑力为0，对A，FAD =FAB （FAB 是A、B间库仑力），
则
解得。
21．【答案】用干绸布擦穿衣镜时，摩擦使镜面带静电，静电吸引空气中的细小绒毛，导致绒毛黏在镜面上。13.2 课时 分子动理论的初步知识
重点知识
1.物质的构成：
(1)常见的物质是由极其微小的粒子—— ① 、 ② 构成的。
(2)分子很小，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以 ③ m为单位来量度分子。
2.扩散现象：
①定义： ④ 的物质在相互接触时彼此 ⑤ 的现象。
②发生范围：可以在 ⑥ 、 ⑦ 、 ⑧ 之间进行。
③扩散现象表明：一切物质的分子都在 ⑨ ，分子间存在 ⑩ 。
④影响因素：温度越高，扩散越 。
⑤分子热运动：由于分子的运动跟 有关，所以这种无规则运动叫作分子的热运动。 越高，分子的热运动越剧烈。
3.分子间的作用力：
(1)分子间作用力的存在。
①分子间的 使固体和液体的分子不致散开。
②分子间的 使固体和液体很难被压缩。
(2)特点。
①分子间距离变小时，表现为 。
②分子间距离变大时，表现为 。
③分子间距离相距很远时，作用力变得 。
4.分子动理论的内容：
(1)物质是由大量的 、 构成的。
(2)物体内的分子在 。
(3)分子之间存在 和 。
答案：①分子 ②原子 ③10-10 ④不同 ⑤进入对方 ⑥固体 ⑦液体 ⑧气体 ⑨不停地做无规则运动 ⑩分子间存在空隙 剧烈 温度 温度 引力 斥力 斥力 引力 几乎为零 分子 原子 不停的做无规则运动 相互作用的引力 斥力
考点1 分子热运动
1.演示实验：（1）气体间扩散现象；（2）液体间扩散现象；（3）固体分子间扩散现象
实验1：在装着二氧化氮的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两瓶口相对，之间用玻璃板隔开，抽出玻璃板以后，观察气体颜色的变化，一段时间后，上面瓶子中出现红棕色气体。
实验结论：气体间可以发生扩散，说明气体分子在不停的做无规则运动。
实验2：在量筒中放入一半清水，用吸管在水的下方注入硫酸铜水溶液，每隔10天观察变化，慢慢的界面会变得模糊。
实验结论：液体间会发生扩散现象，说明液体分子在不停的做无规则运动。
实验3：将打磨得很光滑的铅块和金块紧压在一起，5年后看到铅分子和金分子间相互渗透了约1mm深。（注意和两个光滑铅块相吸的关系区分开）
实验结论：固体间可以发生扩散，说明固体分子在不停的做无规则运动。
2.扩散现象：不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散。
3.扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种运动的剧烈程度和温度有关，所以又叫分子的热运动。温度越高，分子运动越剧烈。
4.扩散现象的条件：①不同物质；②相互接触；③彼此进入
5.影响扩散现象的因素：温度。
【总结】
（1）分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，例如红墨水加入热水中扩散速度要快一些；②炒菜时菜加盐，很快就变咸了，但是凉拌菜要很长时间才会变咸。但是在任何温度下，分子都在不停的做无规则运动，不能错误的认为温度很低时，例如0℃，分子就不再运动了。
（2）由扩散现象可知气体的扩散速度最快，液体次之，固体最慢。
（3）扩散现象是宏观的现象，分子运动是微观的本质，通过扩散现象来间接反映分子的无规则运动，运用了转换法的思想。
（4）在演示气体扩散实验中，下面瓶中装二氧化氮，上面瓶中装空气，其目的是防止二氧化氮扩散被误认为是因为重力的作用，因为二氧化氮密度高于空气，其实扩散作用与物体的受力情况无关；在演示液体扩散实验时，由于硫酸铜溶液密度比水的密度大，所以硫酸铜溶液在下方，水在上方，避免被误认为硫酸铜溶液分子的运动是因为重力的原因，其实和受力情况无关。分子的运动是分子自身具有的特性，和外界的作用无关。
（5）空气流动成风；尘土飞扬；烟雾、飞舞的雪花、细菌的运动不是分子热运动。
（6）分子热运动和机械运动之间的区别和联系
考点2 分子间作用力
分子力：分子间存在相互作用的引力和斥力，统称为分子力。
分子间引力和斥力是同时存在同时消失的，当压缩物体时，分子间斥力起主要作用，当拉伸物体时，引力起主要作用（引力抵抗拉伸，斥力抵抗压缩）。如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。如气体分子间距离很大，分子间作用力很微弱，所以气体能向各个方向自由移动。
特别提醒：用力压海绵，海绵变形，压气球，气球变瘪，不是分子引力的原因。
分子引力与大气压之间的区别。①塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，是大气压在起作用，不是分子间引力的作用；②热水瓶的瓶塞有时很难拔出，是大气压在起作用，不是分子间引力的作用。
重点过关练习题：
一、单选题（本大题共7小题）
1．[4分]下列古诗词描绘的画面能说明“分子在不停息地运动”的是（　　）
A．无边落木萧萧下 B．一行白鹭上青天
C．朝阳初上藕花香 D．飞流直下三千尺
2．[4分]“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来”。寒冬梅花香气扑鼻而来，这是因为（　　）
A．分子之间存在引力 B．分子之间存在斥力 C．分子之间没有空隙 D．分子不停地做无规则运动
3．[4分]某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到，这是物理学研究问题的一种方法．下列根据这种方法所做出的推测不符合事实的是（　　）
A．图甲中红墨水在水中散开，推测出分子在不停地做无规则运动
B．图乙中将水和酒精充分混合，观察到液面位置下降了，推测出分子间存在空隙
C．图丙中将两个铅柱压在一起，下面能悬挂一个钩码，推测出分子之间存在引力
D．图丁中在注射器里密封一些空气，用手可以推动活塞将空气压缩，推测出分子之间不存在斥力
4．[4分]如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物，都不能把它们拉开，这说明（　　）
A．两铅块分子之间有引力 B．两铅块分子之间有空隙
C．两铅块分子之间有斥力 D．两铅块分子无规则运动
5．[4分]如图甲，中间用隔板隔开，处于静止状态的两瓶气体，上瓶装的是空气，下瓶装的是红棕色且密度较大的二氧化氮，打开隔板后经过一段时间，两瓶气体的颜色逐渐均匀，如图乙，以下说法正确的是（　　）
A．这个现象能说明分子间存在引力
B．把两瓶气体的温度降低，它能从图乙的状态恢复到图甲的状态
C．气体的温度越高，由图甲状态变成图乙状态所需要的时间越短
D．如果上瓶空气与下瓶二氧化氮气体温度相同，则二氧化氮气体无法扩散到上瓶空气中
6．[4分]2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。实验中圆形水珠悬浮于半空中久久不落，航天员轻挥乒乓球拍击打水球，水球直接粘到了球拍上。为了把实验细节呈现清楚，航天员使用手持摄像机进行了拍摄。下列说法正确的是（　　）
A．空间站里制作的圆形水球说明分子之间存在斥力
B．水珠悬浮于半空中是因为受到了大小相等的相互作用力
C．航天员手持摄像机靠近水球时，所成的正立的像会变大
D．轻挥球拍击打水球，水球被弹开，这说明力可以改变物体运动状态
7．[4分]甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示，F＞0，分子间作用力表现为斥力；F＜0，分子间作用力表现为引力。a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（　　）
A．乙分子从a运动到b的过程中，分子间作用力表现为斥力
B．乙分子从a运动到c的过程中，两分子间的作用力先减小后增大
C．乙分子从a运动到c的过程中，一直加速
D．乙分子从a运动到b的过程中加速，从b运动到c的过程中减速
二、填空题（本大题共3小题）
8．[8分]甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变，测得甲、乙液体的温度随时间变化如图所示。
（1） （选填“甲”或“乙”）液体的分子运动随时间越来越剧烈；
（2）甲液体所在环境的温度 （选填“小于1.7℃”“等于20℃”或“大于35℃”）；
（3）乙液体在“1min﹣2min”段、“4min﹣6min”段放出的热量分别为Q1、Q2，则Q1 Q2（选填“>”“=”或“<”），依据是 。
9．[16分]根据图画回答以下问题：
（1）如图甲所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水， 杯（选填“冷水”或“热水”）中的墨水扩散的快，选用热水和冷水做实验的目的是比较 对分子热运动快慢的影响；
（2）如图乙为气体扩散的演示实验，两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体，其中空气密度小于二氧化氮气体的密度，那么，为了增加实验的可信度，下面一只瓶里装的气体应是 气体；
（3）如图丙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入红色的水，这时可以清楚地看见红水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体的体积 （填“<”、“=”或“>”）混合前体积之和，这说明分子间存在 。
10．[6分]海斗一号在中国国内首次利用全海深高精度声学定位技术和机载多传感器信息融合方法。完成了全球最深区域的巡航探测与高精度深度测量。高精度声学定位技术主要利用超声波来确定目标位置的方法，超声波在水中传播的速度______（选填“大于”“小于”或“等于”）其在空气中传播的速度，超声波是振动频率______（选填“大于”“小于”或“等于”）次声波的振动频率，潜水器利用搭载的高清摄像系统在水下工作时，镜头表面的分子热运动______（选填“未停止”或“停止”）。
三、实验题（本大题共2小题）
11．[10分]用如图所示的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。
(1)装二氧化氮气体的应是 （选填“A”或“B”）瓶。过一段时间后的现象是 。
(2)扩散现象说明气体分子 。
(3)若实验室温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃。则在 温度下（填序号）气体扩散最快。
(4)若A瓶内是二氧化氮气体，会因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度，导致二氧化氮气体 ，不能充分说明扩散现象。
12．[10分]根据如图中的实验示意图，在下面的空格处填入相应的内容。
(1)甲图，两个铅柱没有被重物拉开，主要是因为铅柱的 ；
(2)乙图，把玻璃瓶从山下拿到山上，管内水柱的高度会 ；
(3)丙图，观察两种乐器发出的C调I（do）的波形图，说明声音的 不同；
(4)丁图，该物质在B点时的内能 它在C点时的内能（选填“>”，“＜”或“=”），该物质在AB段比CD段温度变化快的原因可能是 。
四、计算题（本大题共2小题）
13．[10分]水大约有20滴，每滴水大约含有个水分子。如果我们数3个水分子，多少年才能数完水中所含的水分子？
14．[12分]为了说明分子之间有引力，小阳在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小阳认为这个实验说明了分子之间存在引力。已知该实验室的大气压为。求：
（1）请你利用所学知识和上述数据，判断小阳做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论；
（2）为更好地完成这个实验，在不更换铅柱的前提下，请你帮助物理组设计图中所挂重物的重力范围。
参考答案
1．【答案】C
【详解】“无边落木萧萧下”描述的是树叶下落；“一行白鹭上青天”描述的是白鹭飞翔；“飞流直下三千尺”描述的是水流倾泻。以上诗句描述的都属于机械运动。而“朝阳初上藕花香”描述的是藕花在朝阳升起时散发出香气，是分子运动的结果。C符合题意，A、B、D不符合题意。
2．【答案】D
【详解】
闻到花香味，是因为花香分子在不停的做无规则运动，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．【答案】D
【详解】A．图甲中红墨水在水中散开，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，A不符合题意；
B．图乙中将水和酒精充分混合，观察到液面位置下降了，是因为水分子进入酒精分子之间的空隙导致的，说明分子间存在空隙，B不符合题意；
C．图丙中将两个铅柱压在一起，下面能悬挂一个钩码，铅柱没有被拉开，是因为分子之间存在引力，C不符合题意；
D．图丁中在注射器里密封一些空气，用手可以推动活塞将空气压缩，是因为气体分子之间存在较大的间隙，不能推测出分子之间不存在斥力，D符合题意。
4．【答案】A
【详解】将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开，说明分子间存在引力。
5．【答案】C
【详解】A．二氧化氮气体和空气相互接触时，分子彼此进入对方的现象属于扩散，该现象说明分子永不停息地做无规则运动，故A错误；
B．气体扩散是由于分子的无规则运动引起的，降低温度只能减缓分子运动速度，但不能逆转扩散过程，因此不能从图乙的状态恢复到图甲的状态，故B错误；
C．由于分子的运动跟温度有关，所温度越高，热运动越剧烈，瓶内气体颜色变化会越快，故C正确；
D．分子在永不停息地做无规则运动，如果上瓶空气与下瓶二氧化氮气体温度相同，二氧化氮气体能够扩散到上瓶空气中，故D错误。
6．【答案】D
【详解】A．分子间同时存在斥力和引力，图甲所示的乒乓球拍击打水球时，水球直接粘到了球拍的表面，说明分子之间存在引力，同时也存在斥力，表现为引力，故A错误；
B．水珠悬浮于半空中是因为水珠不再受到重力束缚，所以会悬浮在空中，故B错误；
C．航天员手持摄像机靠近水球时，物距减小，像距增大，所成的倒立的像会变大，故C错误；
D．乒乓球拍击打水球时，水球象乒乓球一样，反弹了出去，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。
7．【答案】C
【详解】A．乙分子从a运动到b的过程中，则F<0，分子间的引力大于斥力，整体表现为引力，A错误；
BCD．乙分子从a运动到c的过程中，两分子间的作用力先增大后减小，一直表现为引力，乙分子始终做加速运动，BD错误，C正确。
8．【答案】（1）甲　（2）大于35℃　（3）<；见解析
【详解】（1）分子的热运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，由题图可知，乙的温度随时间逐渐降低，甲的温度随时间逐渐升高，所以甲液体的分子运动随时间越来越剧烈。
（2）由图可知，甲液体初始温度是20℃，环境温度应等于或高于35℃，才能使甲液体从环境中吸热温度升高到35℃，所以选填“大于35℃”。
（3）由题图可知“1min﹣2min”段乙液体温度变化量为 t1=20℃-17℃=3℃，“4min﹣6min”段乙液体温度变化量为 t2=11℃-6.5℃=3.5℃，乙液体在整个过程，质量不变，比热容不变，据Q放=cmΔt，可知“4min﹣6min”段乙液体温度变化更大，放出热量更多，所以Q19．【答案】热水；温度；二氧化氮；<；间隙
【详解】（1）在分别盛有热水和冷水的玻璃杯中，小心地滴入一滴红墨水，会看到滴入热水中的红墨水扩散的快；选用热水和冷水做实验，这是因为冷水和热水的温度不同，以便于探究分子无规则运动速度与温度的关系。
（2）如图乙为气体扩散的演示实验，因为二氧化氮的密度大于空气的密度，如果放在上面，二氧化氮分子会由于重力而下沉；为了增加实验的可信度，下面一只瓶里装的气体应是二氧化氮；抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是扩散现象；说明分子在永不停息的做无规则运动。
（3）水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，可以看见混合液体的体积小于混合前体积之和，此现象说明：分子间存在间隙。
【答案】 大于；大于；未停止；
【详解】 声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下声音在固体中传播速度最快，在液体中次之，在气体中传播最慢，超声波在水中传播的速度大于其在空气中传播的速度。
超声波是振动频率大于20000Hz的声波，次声波是振动频率小于20Hz的声波，超声波的振动频率大于次声波的振动频率。一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，所以镜头表面的分子热运动不会停止。
11．【答案】B；A出现红色，B变淡，AB颜色相同；在做永不停息地无规则运动；④；下沉；
【详解】
(1)二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方。
抽掉玻璃板抽掉玻璃板后A瓶颜色变红，B瓶颜色变淡，最后两瓶气体颜色均匀混合。
(2)扩散现象说明分子在永不停息的做无规则运动，还能间接说明分子间有间隙。
(3)温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快。
(4)如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉，不能说明分子在不停地做无规则运动。
12．【答案】 分子间有引力； 上升； 音色； ＜； 液态的比热容大，固态比热容小
【详解】
(1)[1]组成物质的分子间存在相互作用的引力，两块表面干净的光滑铝块压紧后，它们会结合在一起，并能在下面吊起一个砝码，证明了物体的分子间有引力。
(2)[2]把玻璃瓶从山下拿到山上，大气压降低，管内水柱的高度会上升。
(3)[3]观察两种乐器发出的C调I（do）的波形图，波形图中两者的振幅相同，所以声音响度相同；完成一次振动所需的时间相同（都是两个格）即频率相同，所以音调相同；但在每次振动中，波的形状不同，即音色不同。说明不同的乐器，音色不同。
(4)[4][5]如图丁该物质从B点到C点吸收热量，故内能增加；烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同，在OA时间里升高的温度为，用时间为5min，在CD时间里升高的温度为△t2=10℃，用时间为10min，由可知，当质量和升高温度都相同时，固体吸收的热量是液态吸收热量的，所以固态时的比热容是液态时的，故物质在AB段温度变化比CD段快。
13．【答案】年
14．【答案】（1）根据压强公式，可得大气压对铅柱的压力，铅柱B与重物的总重力，比较得，说明仅大气压就可以使两个铅柱不被拉开，因此该实验不能说明分子之间存在引力。
（2）所挂重物的重力应大于28N
【详解】（1）略
（2）要验证分子之间存在引力，需要让总重力大于大气压能提供的最大压力，此时若铅柱未被拉开，即可说明分子引力提供了额外拉力，证明分子存在引力。设所挂重物重力为，要求满足，所以，代入数据得
因此所挂重物的重力应大于28N。第15.5课时 串、并联电路中电流的规律
重点知识
1.电流表使用规则：
(1)必须将电流表与被测用电器 ① 。
(2)必须让电流从电流表的 ② 流进， ③ 流出。
(3)测量时需通过 ④ 法选择合适的量程。
(4) ⑤ 把电流表直接连到电源的两极上。
2.串、并联电路的连接和电流表的连接：
(1)使两个小灯泡L1、L2串联，电流表分别接在L1的左侧、L1和L2中间以及L2右侧，并把电路图画在方框内。
特点：串联电路中电流处处 ⑥ ．如图所示，将电流表分别接在电路中a、b、c处，测出通过各处的电流分别为Ia、Ib、Ic，它们之间的关系是 ⑦ ．
注意：实验时，换用不同规格的小灯泡进行多次实验的目的是避免实验的偶然性和特殊性，使实验得到的结论更具有普遍性．
(2)使两个小灯泡L1、L2并联，电流表分别测通过L1的电流、通过L2的电流及干路的电流，并把电路图画在下面的方框内。
特点：并联电路中，干路电流等于 ⑧ ．如图所示，将电流表分别接在电路中A、B、C处，测出通过各处的电流分别为IA、IB、IC，它们之间的关系是 ⑨ ．
注意：通过两灯泡的电流相等，两灯泡不一定是串联，还可能是并联(两灯泡型号相同)．
①串联 ②正极 ③负极 ④试触 ⑤不能 ⑥相等 ⑦Ia＝Ib＝Ic ⑧各支路电流之和 ⑨IA＝IB＋IC
考点一 探究串并联电路中电流规律
【实验电路】
【设计和进行实验】
（1）使用电流表时的注意事项：
①使用电流表前应先校零；
②电流应从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出；
③电流表应与被测对象串联；
④闭合开关，若电流表指针左偏，说明电流表正负接线柱接反了；
⑤闭合开关，若电流表指针偏转幅度较小，说明电流表所选量程较大.
（2）连接电路时，开关应处于断开状态，目的是保护电路.
（3）实验步骤：
①选用规格不同的小灯泡，依据电路图连接电路，依次在A、B、C三处正确连人电流表并进行测量；
③换上另外两个规格不同的小灯泡，再测量各点电流值。
（4）本实验要换用不同规格的小灯泡或改变电源电压，多测几组数据，寻找普遍规律。只测一组数据，得出的结论具有偶然性
【实验结论】
串联和并联电路中电流的规律：
实验时要注意的问题：
①连接电路时，开关应断开；
②电流表应串联在被测电路中；
③接通电路前必须先用电流表的大量程试触；
④多次实验的目的是为了避免实验的偶然性，增强实验结论的普遍性；
⑤选用规格不同的小灯泡，在串联电路中是为了避免得出只有在用电器相同时，串联电路中电流才处处相等的错误结论；在并联电路中，避免得出各支路电流总是相等的错误结论。
【资料拓展】根据电流的形成原因分析电路中电流规律
因为电流是电荷的定向移动形成的，电流的大小在数值上等于单位时间内流过导体横截面积的电荷量的多少，公式为，在电流稳定时，单位时间流进某一段导体的电荷量一定等于流出的电荷量的多少，这样才能使电荷在电路中不会增加，也不会中断或堆积。
重点过关练习题：
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
1．[4分]如图所示电路中，闭合开关S后，两表示数如图所示，则（　　）
A．甲表是A1表，通过L2的电流是0.6A
B．甲表是A1表，通过L2的电流是0.4A
C．甲表是A2表，通过L2的电流是1.0A
D．甲表是A2表，通过L2的电流是0.4A
2．[4分]如图所示的电路中，电流表测量的是（　　）
A．通过灯L2的电流
B．通过灯L1的电流
C．通过灯L1和灯L2的电流
D．以上三种都有可能
3．[4分]小明利用如图所示的电路检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，其中有一根导线接错了，接错的是（　　）
A．导线1 B．导线2 C．导线3 D．导线4
4．[4分]如图所示的电路中，闭合开关后，下列判断正确的是（　　）
A．两灯泡串联 B．电流表测的是总电流 C．电流表测的是L1的电流 D．电流表测的是L2的电流
5．[4分] ［偏难］如图所示，将电源和灯泡接入甲、乙两处，使电路连接正确，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲处接电源，乙处接灯，测的是通过灯的电流
B. 甲处接电源，乙处接灯，测的是通过灯的电流
C. 甲处接灯，乙处接电源，测的是通过灯的电流
D. 甲处接灯，乙处接电源，测的是干路中的电流
6．[4分]如图所示,将电源和灯泡L3接入甲、乙两处,使电路连接正确,则下列说法中正确的是 (　　)
A．甲处接电源,乙处接灯L3,A1测的是灯 L1 中的电流
B．甲处接电源,乙处接灯 L3,A1 测的是灯 L3 中的电流
C．甲处接灯 L3,乙处接电源,A2 测的是灯 L2 中的电流
D．甲处接灯 L3,乙处接电源,A2 测的是干路中的电流
7．[4分]［偏难］如图所示，将电源和灯泡接入甲、乙两处，使电路连接正确，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲处接电源，乙处接灯，测的是通过灯的电流
B．甲处接电源，乙处接灯，测的是通过灯的电流
C．甲处接灯，乙处接电源，测的是通过灯的电流
D．甲处接灯，乙处接电源，测的是干路中的电流
8．[4分]如图所示，将电源和灯泡L3接入甲、乙两处，使电路连接正确，则下列说法中正确的是 (　　)
A．甲处接电源，乙处接灯L3，A1测的是灯 L1 中的电流
B．甲处接电源，乙处接灯 L3，A1 测的是灯 L3 中的电流
C．甲处接灯 L3，乙处接电源，A2 测的是灯 L2 中的电流
D．甲处接灯 L3，乙处接电源，A2 测的是干路中的电流
二、填空题（本大题共5小题，共20分）
9．[4分]如图所示是用电流表测量电流的实物连接图，图甲中电流表测量的是通过灯泡 的电流；此时电流表的示数如图乙所示，则通过该灯泡的电流为 A，如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流，只需要移动 （“a”“b”或“c”）导线。
10．[4分]结合图中的实验情景，按要求回答下列问题：
(1)甲图中温度计使用的错误之处是 ；
(2)乙图中水蒸气把软木塞向上冲起的过程中，相当于汽油机的 冲程；
(3)丙图中电流表的示数为 。
11．[4分]在“用电流表测电流”实验中，连接电路时，开关应 ，电流表应 在待测电路中（选填“串联”或“并联”），并使电流从电流表 接线柱流入，测量时不能超出电流表的 。
12．[4分](1)某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验，闭合开关后，发现电流表的指针偏转到如图甲所示的位置，于是他立即断开开关。则：
① 测量时产生这种现象的原因是 。
② 该同学为了完成实验，下一步应该采取的措施是 。
③ 改正错误后，该同学再闭合开关，发现指针的读数是1.8A，请你在图乙中画出指针的位置。（ ）
(2)① 用丝绸摩擦过的两根有机玻璃棒所带的是 （选填“同种”或“不同）电荷，将两根带有电荷的有机玻璃棒相互靠近，观察到的现象是 ；
② 将用丝绸摩擦过的有机玻璃棒，靠近用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，观察到的现象是 。实验表明，丝绸摩擦过的有机玻璃棒与用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，所带的是 （选填“同种”或“不同”）性质的电荷。
13．[4分]如图所示的仪表是测量 的仪表，它应该 （选填“串联”或“并联”）在电路中使用，它的分度值是 A。
三、实验题（本大题共2小题，共12分）
14．[6分]如图所示，是用电流表测量电流的实验，请正确回答以下问题：
(1)电流表使用前，应检查指针是否对准零刻度线，如果有偏差，需先“ ”；
(2)连接电路时，在不能估计被测电流大小的情况下，电流表应先选用最大的量程，并用 法判断电流的大小，然后根据情况，再选用合适的量程；
(3)图甲是某同学连接好的电路，此时电流表测灯 的电流；合上开关后，如果电流表的示数如图乙所示，则电流的大小是 A；
(4)请在图甲中某根导线上画“×”号，并用笔画线代替导线，将该导线改接到另一接线柱，使电流表测干路中的电流 。
15．[6分]图甲是用电流表测量电流的实物连接图，请按要求回答：
(1)图甲中电流表测量的是通过灯 （选填“L1”或“L2”）的电流。如果电流表的示数如图乙所示。则电流表测出的电流是 A；
(2)如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流。且只允许移动一根导线，应将导线 （选填“a”、“b”或“c”）的右端接在电流表的 （选填“0.6”“3”或“﹣”）接线柱上；
(3)若闭合开关后，两灯均亮。电流表指针不发生偏转，那么原因可能是 。
A．开关接触不良； B．电流表被短路； C．电流表内部断路
四、作图题（本大题共5小题，共20分）
16．[4分]请分别根据图甲、乙所示的两个实物电路画出它们的电路图。
17．[4分]如图所示，要用两个开关分别控制两个小灯泡，应该怎样连接电路？请用笔画线表示导线，在图中连线。
18．[4分]按照图甲的电路图，用笔画线表示导线，把图乙中的实物连接起来，并用箭头在电路图中标出干路和两个支路在开关闭合时的电流方向。
19．[4分]如图所示，学校有前、后两个门，在前、后门各装一个开关，学校传达室有甲、乙两盏灯和一个电源。要求：前门来人闭合开关时甲灯亮，后门来人闭合开关时乙灯亮。请设计电路图，并用笔画线表示导线，在图中连线。
20．[4分]居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，若电灯总是亮着就会浪费电。但是，如果有人夜晚出来，没有灯又很不方便。现在有一种自动控制的楼道灯，当有人走动发出声音时，电路才会接通，电灯发光。不过，只有天黑之后灯才能亮。白天，不论发出多大的声音，电灯也“无动于衷”。这是因为在控制开关中装有“声敏”和“光敏”装置。
“声敏”和“光敏”的自动装置都是比较复杂的，我们不妨分别用——
和——这样两个符号代表它们。实际上，这就是两个开关：有声音
时——是闭合的，环境光非常暗时——是闭合的。怎样连接电路可以实
现上面的功能？请画出电路图。家庭电路中的电源可用“电源”两字表示。
五、简答题（本大题共2小题，共8分）
21．[4分]傍晚时分，街边的路灯会同时亮起来，它们是串联还是并联的？请说出你的理由。
22．[4分]图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片,以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。请你根据图乙说明这个展示台是如何实现防盗报警功能的。
六、综合题（本大题共1小题，共8分）
23．[8分]（1）用笔画线代替导线，按左边的电路图把实物图连接起来；
（2）为了测量L2的电流，小明连接了如图甲所示的电路，要求L1与L2并联，S控制干路，S1控制L2，请用笔画线代替导线，把图甲中还没有连接的导线接上，使电路完整 。闭合开关，电流表指针偏转如图乙所示，此时电灯L2的电流是 A。
参考答案
1．【答案】B
【详解】
开关闭合后，电路为并联电路，甲表测量干路中的电流，乙表测量L2支路中的电流， A1接入电路的量程为大量程，所以甲表是A1表，A2接入电路的量程为小量程，示数为0.4A，L2支路中的电流为0.4A，故ACD错误，B正确。
故选B。
2．【答案】A
【详解】开关闭合后，电流从电源正极开始分支，一路经过灯泡L2、电流表，另一路经过灯泡L1，然后两路汇合共同经过开关流向负极，因此两灯并联连接；电流表测量通过灯泡L2的电流。
故选A。
3．【答案】C
【详解】要探究并联电路的电流关系，所以应将两灯泡并联，三个电流表分别测量干路和两条支路电流。所以需通过改动L2与负极相连的导线，将负极与灯泡L2相连的导线改接左下电流表的负接线柱，所以导线3接错了。故C符合题意，ABD不符合题意。
4．【答案】D
【详解】
由电路图可以知道，两灯泡并列连接，因此两灯泡并联; 电流表串联在L2支路上，所以电流表测通过灯L2的电流。
故选D。
5．【答案】D
【解析】若甲处接电源，乙处接灯，且电源上面为正极（如图1），则的正、负接线柱接反了，不能测电流；若电源下面为正极（如图2），则的正、负接线柱接反了，不能测电流，可见甲处接电源、乙处接灯不可行，故、错误；若甲处接灯，乙处接电源，且电源上面为正极（如图3），则三灯并联，在干路上测量干路电流，与在一条支路上，在一条支路上，在一条支路上，故错误，正确。故选。
图1 图2
图3
【关键点拨】
本题考查了电路连接方式的分析，认真分析题图，得出不同情况下电路的连接情况是关键点。
6．【答案】D　
【解析】若甲处接电源,乙处接灯 L3,且电源上面为正极(如图1),则A1的正、负接线柱接反了,A1不能测电流;若电源下面为正极(如图2),则A2的正、负接线柱接反了,A2不能测电流,可见甲处接电源、乙处接灯 L3不可行,故A、B错误;若甲处接灯 L3,乙处接电源,且电源上面为正极(如图3),则三灯并联,A2在干路上测量干路电流,A1与L1在一条支路,L2在一条支路上,L3在一条支路上,故C错误,D正确。故选D。
图1　图2
图3
【关键点拨】
本题考查了电流表的连接方式、电路连接方式的分析,认真分析题图,得出不同情况下电路的连接和电流表的位置是关键点拨。
7．【答案】D
【解析】若甲处接电源，乙处接灯，且电源上面为正极（如图1），则的正、负接线柱接反了，不能测电流；若电源下面为正极（如图2），则的正、负接线柱接反了，不能测电流，可见甲处接电源、乙处接灯不可行，故A、B错误；若甲处接灯，乙处接电源，且电源上面为正极（如图3），则三灯并联，在干路上测量干路电流，与在一条支路上，在一条支路上，在一条支路上，故C错误，D正确。故选D。
图1 图2
图3
8．【答案】D
【详解】若甲处接电源，乙处接灯 L3，且电源上面为正极(如图1)，则A1的正、负接线柱接反了，A1不能测电流；若电源下面为正极(如图2)，则A2的正、负接线柱接反了，A2不能测电流，可见甲处接电源、乙处接灯 L3不可行，故A、B错误；若甲处接灯 L3，乙处接电源，且电源上面为正极(如图3)，则三灯并联，A2在干路上测量干路电流，A1与L1在一条支路，L2在一条支路上，L3在一条支路上，故C错误，D正确。故选D。
【关键点拨】本题考查了电流表的连接方式、电路连接方式的分析，认真分析题图，得出不同情况下电路的连接和电流表的位置是关键点拨。
9．【答案】L2；0.5；b
【详解】图甲中，两个灯泡并联，电流表和灯泡L2串联，测量L2的电流；由图乙可知，电流表接入量程，分度值为0.02A，读数为0.5A，则通过该灯泡的电流为0.5A；如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流，只需要让电流表接在干路，即把b导线从电流表0.6A接线柱改换到负接线柱即可。
10．【答案】温度计的玻璃泡碰到了容器壁；做功；3.5mA；
【详解】
(1)在测量液体的温度时，温度计下端的液泡要完全浸没在液体中，不能碰到容器的底和侧壁，甲图中温度计使用的错误之处是温度计的玻璃泡碰到了容器壁。
(2)乙图中水蒸气把软木塞向上冲起的过程中，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，相当于汽油机的做功冲程。
(3)丙图中电流表的单位为mA，分度值为0.05mA，其示数为3.5mA。
11．【答案】断开；串联；正/+；量程；
【详解】
连接电路时，为防止电路中出现短路现象造成电源或用电器的损坏，开关应断开。
用电流表测电流时，电流表应串联在待测电路中，且电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，为避免电流过大烧坏电流表，测量时电路中的电流不能超过电流表的量程。
12．【答案】电流表所选量程偏小；改用大量程进行测量；见解析所示；同种；两根玻璃棒相互排斥；玻璃棒与橡胶棒相互吸引；不同
【详解】
(1)[1][2]由图甲可知，指针偏向超过量程的范围，产生这种现象的原因是电流表所选量程偏小。为了完成该实验，下一步应该采取的措施是改用大量程进行测量。
[3]改正错误后，该同学再闭合开关，发现指针的读数是1.8A，量程是，分度值是0.1A，示数在第十八格，如图所示：
(2)[4][5]用丝绸摩擦过的两根有机玻璃棒所带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，将两根带有电荷的有机玻璃棒相互靠近，观察到的现象是两根玻璃棒相互排斥。
[6][7]如果丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒接触时也相互排斥，说明此时玻璃棒和橡胶棒带的电荷是相同的，但实际情况是玻璃棒与橡胶棒相互吸引，所以丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同。
13．【答案】电流；串联；40；
【详解】
图中表盘上标示的物理量的单位是kA，则该仪表为电流表，是用来测量电流的仪表；使用时应串联连接在电路中。
由图可知，0～0.4kA之间有10个格，则每一个格的示数为
=40A
即分度值为40A。
14．【答案】(1) 调零 (2) 试触 (3）L1；0.52 (4)
【详解】（1）电流表使用前，应先对其调零，使指针指在零刻度线处。
（2）选择电流表量程时，若待测电流未知，要用大量程进行试触。
（3）如图甲，电流表与L1串联，所以测量灯L1的电流；如图乙，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，由指针位置可知，电流表示数为0.52A。
（4）要使电流表测量干路电流，应使电流经过电流表后再分流，只需将L2与电流表“0.6”之间的连线该接到电流表负接线柱。如图所示：
15．【答案】L1；0.5；b；-；B；
【详解】
(1)图甲中电流表与灯L1串联在一个支路，测量的是通过灯L1的电流。
如果电流表的示数如图乙所示，电流表接入小量程，则电流表测出的电流是0.5A。
(2)如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流，且只允许移动一根导线，将导线b的右端接在电流表的负接线柱上即可，此时电流表安装在干路。
(3)若闭合开关后，两灯均亮，说明电路中的电流正常，但电流表指针不发生偏转，那么原因可能是电流表被短路。
16．【答案】如图所示
17．【答案】如图所示
18．【答案】如图所示
19．【答案】如图所示
20．【答案】如图所示
21．【答案】并联 理由：街边的路灯虽然能同时亮，同时灭，但它们互不影响，能独立工作，即路灯中的某盏灯断路，其他灯能正常工作，因此各路灯是并联的。
22．【答案】由图可知，金属片B相当于开关；文物在展示台上时，A、B、C接通，把电铃短路，铃不响，灯泡亮；当小偷把文物搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，灯泡和电铃串联，此时灯亮铃响。
23．【答案】（1）；（2）；0.4
【详解】
（1）由电路图可知，电铃与灯泡并联，开关S1控制电铃，与电铃在一条支路上，开关S在干路上控制整个电路。实物图如图所示
（2）L1与L2并联，S1控制L2，即S1与L2串联在一条支路上，测量L2的电流，则电流表应该与灯泡L2串联在一条支路上，开关S干路在干路上，如图所示
如图所示，电流表选择的是分度为0.02A的小量程，其示数即电灯L2通过的电流是0.4A。14.3课时 热机的效率
重点知识
1.燃料的热值：
(1)定义：某种燃料 ① 放出的热量与其 ② 之比，用符号q表示。
(2)计算公式： ③ 。
(3)大小：在数值上等于1 kg某种燃料 ④ 放出的热量。
(4)单位： ⑤ ，读作 ⑥ 。
(5)氢的热值： ⑦ ，意义：1 kg氢 ⑧ 放出的热量是____⑨ J。
(6)气体燃料的热值在数值上等于在标准状态下1 m3燃料完全燃烧放出的热量。单位： ⑩ ，读作 。
注　　意：热值表示燃料在完全燃烧时把化学能转化为内能的本领大小，是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关．
2．热机的效率
定　　义：用来做 的那部分能量，与燃料 放出的能量之比，叫做热机的效率．
计算公式：η＝×100%
(2)提高效率的方法：减少 。
(3)提高燃料利用率的重要措施：利用 的能量。
注　　意：(1)热机效率反映的是热机对能量的利用率，它没有单位且总小于1；(2)热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关．
答案：①完全燃烧 ②质量 ③ ④完全燃烧 ⑤J/kg ⑥焦耳每千克 ⑦1.4×108J/kg ⑧完全燃烧 ⑨1.4×108J ⑩J/m3 焦耳每立方米 有用功 完全燃烧 热量损失 废弃
考点1 热值
1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值
2.单位：焦每千克，符号：
3.能量的转化：化学能→内能
4.热值的物理意义：表示燃料完全燃烧放热能力强弱的物理量。大小等于1kg的燃料完全燃烧放出的
热量。（和其他物理量例如速度、比热容等的物理意义表示方式相同）
5.的物理意义是：1m3的煤气完全燃烧释放出3.9×107J的热量。
的物理意义是：1kg的煤气完全燃烧释放出2.9×107J的热量。
说明：燃料分为固体、液体、气体燃料。
6.计算公式：
（固体、液体） 变式：
单位：
（气体） 变式：
单位：
7.热值、比热容、密度对比
热值q 比热容c 密度ρ
定义式
本质 燃料的一种特性，与放热、质量、是否完全燃烧没有关系。 物质的一种特性，与吸放热、质量、温度变化量无关。 物质的一种特性，与质量、体积无关。
决定因素 燃料的种类 物质的种类、状态 物质的种类、状态、温度
描述 不同燃料把化学能转化为内能的本领 不同物质吸热或放热的能力 单位体积的物质的质量多少
数值的物理意义 。1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3×107J C水=4.2×103J/(kg·℃)。1kg的酒精完全燃烧放出的热量4.2×103J ρ水=1×103kg/m3.表示1m3的水有103kg
考点2 热机的效率
1.热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率。
2.公式：（适用于液体、固体）、（适用于气体）
3.“三率”的区分及计算
公式 公式物理量的含义
燃料的利用率
炉子烧水的效率 （以水作为代表的一类液体） 水吸收的热量：；燃料完全燃烧时放出的热量：
热机的效率 汽车做的有用功：；汽油完全燃烧放出的热量为：
4.有关效率的几点解释：
①热机的效率总小于1，即燃料燃烧释放的热量不可能100%用来做有用功。
由于热机在工作过程中，总有能量损失，即总小于，所以热机的效率总小于1。通常情况下，蒸汽机的效率为6%——15%，汽油机的效率为20%——30%，柴油机的效率为30%——45%，柴油机的效率大于汽油机主要是因为柴油机在压缩冲程中压缩比比汽油机的大。
②效率高低的含义表示的是有用功占总功的比值大，或者是燃料的利用率高，不能代表功率大，或总功多，或有用功多等
③效率小于1的原因是：在燃料过程中①燃料未完全燃烧；②废气带走了很大一部分热量；③克服摩擦做功；④一部分热量消耗在散热上。
④提高效率的举措：①让燃料充分燃烧；②把固体磨成粉；③加大送风量；④加大受热面积，减少烟气带走的热量；⑤将废气热量再次利用；⑥加润滑油。
对于燃料来说，热值是燃料优劣程度的体现，热值高的燃料，为优质燃料，热值低的燃料，为劣质燃料。
5.内燃机燃料燃烧能量走向图
重点过关练习题：
一、单选题（本大题共8小题，共24分）
1．[3分]如图所示，“长二丙”成功发射，完成了2023年长征系列运载火箭发射任务收官。火箭用液态氢作为燃料（　　）
A．温度高 B．热值大 C．比热容大 D．热量多
2．[3分]一瓶煤油倒掉一半后，则剩下的一半（ ）
A．比热容减小一半 B．密度减小一半
C．热值减小一半 D．比热容、密度、热值都不变
3．[3分]关于温度、内能、热量和热值，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸热，内能一定增加
B．物体的温度保持不变时，其内能一定保持不变
C．质量相同的两种燃料，完全燃烧时放出的热量越多，燃料的热值一定越大
D．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多
4．[3分]2026年3月25日，我国自主研发建造的新一代超大型油轮“君望”号交付使用，其排水量为30.7万吨。当油轮满载原油停靠码头时，下列说法正确的是（　　）
A．漂浮在水面的油轮所受合力为零
B．制造油轮的钢铁密度小于水的密度
C．油轮满载时，油轮的重力大于它受到的浮力
D．油轮以经济速度行驶时，热机效率可达100%
5．[3分]2024年10月22日，我国使用“长征六号”运载火箭，成功将“天平三号”卫星发射升空，发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是（　　）
A．火箭上升时外壳温度升高，内能增大
B．燃料在燃烧过程中，其热值逐渐变小
C．火箭上升时外壳温度升高，所含热量增多
D．火箭的发动机在工作过程中效率可达100%
6．[3分]一瓶煤油用去四分之一，剩下的煤油（ ）
A．密度、热值、比热容都不变 B．比热容、密度不变，热值减小
C．密度、热值不变，比热容减小 D．比热容、热值不变，密度减小
7．[3分]甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（　　）
A．甲种燃料比乙种燃料的热量少
B．完全燃烧mkg乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水
C．完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多
D．通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值越大
8．[3分]涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是(　　)
A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C．压气机压缩空气，空气的内能减小
D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
二、填空题（本大题共5小题，共20分）
9．[4分]《三国演义》有“青梅煮酒”的典。若使质量1.8kg、初温20℃的酒升高到40℃，共消耗100g的干木柴，则干木柴完全燃烧放出的热量为__________ J，煮酒的热效率为_______ 。[c酒=3.4×103 J/(kg ℃)，q干木柴=1.2×107 J/kg]
10．[4分]汽油机在______冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗______kg的汽油（汽油的热值取）。
11．[4分]合理分类和利用垃圾能保护环境、变废为宝。在一定条件下，生活垃圾能“榨”出燃料油。若燃料油的热值为，某城市每天产生生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 。在标准大气压下，这些热量的被、的水吸收，则水温能升高 。
12．[4分]汽车发动机工作时会发热，用水来冷却使发动机散热，这是通过 的方式来改变发动机的内能。怠速指汽车不前进时发动机的转速。小轿车发动机的怠速在700~900r/min比较合理，某品牌小轿车发动机的怠速为840r/min，则该发动机怠速时1s内对外做功 次；该汽油机燃烧10kg汽油时，对外做的有用功为，该汽油机的效率为 。（q汽油=5×107J/kg）
13．[4分]氢燃料电池汽车输出功率50kW，工作2小时耗能 kW·h；若能量转化效率50%，则需消耗氢气 kg（氢热值1.44×10 J/kg）。
三、实验题（本大题共2小题，共20分）
14．[10分]某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值关系．实验时，他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，点燃两盏油灯，并每隔1min记录了杯中水的温度（见下表）.
（1）甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调整并固定 的位置，再调整并固定 的位置（选填 “A”或“B”）.
（2）为保证实验结论的可靠性，实验时，除了两套实验装置相同外，还需要控制：① 、② .
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 .
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q 水吸 =c 水 m 水 （t－t 0 ）计算出了水吸收的热量，他认为“用这个热量与油料质量的比”就能准确地计算出煤油或菜籽油的热值．你认为他的计算结果可靠吗？ ，为什么？ .
15．[10分]小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽后的温度/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)取质量 (选填“相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油灯和菜籽油灯；
(2)安装实验器材时，应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制温和 相同；
(3)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ；
(4)实验中燃料燃烧放出的热量，通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式使内能增大。小明同学利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么计算出的热值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
四、计算题（本大题共2小题，共24分）
16．[12分]［2024安徽六安质检，中］如图所示是一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离后，消耗汽油,汽油机（发动机）的效率为，在这段行驶过程中受到的平均阻力为［已知汽油的热值为,］。
（1） 若该汽车匀速行驶的速度为,则该汽车发动机此时的功率为多少？
（2） 消耗汽油，发动机做的有用功为多少？
（3） 假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的，若这些废气带走的能量全部被质量为的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）
17．[12分]新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点。当混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，由内燃机提供能量，汽车以的速度匀速行驶了，求：
（1）汽车以速度匀速行驶时的牵引力；
（2）测试过程中牵引力做的功；
（3）若所用燃料的热值为，测试过程中消耗8kg燃料假设燃料完全燃烧，则放出的总热量是多少；
（4）若该次测试中内燃机的效率为，求此测试过程中蓄电池增加的电能。
五、综合题（本大题共1小题，共12分）
18．[12分]阅读短文，回答下列问题：
汽油机
汽油发动机是汽车的动力源，如图甲为四缸发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
（1）下列关于汽油机的说法中，正确的是
A．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气
B．汽油在发动机能燃烧越充分，其热值越大
C．汽油机的效率越高，所消耗的汽油热值越大
D．使汽油燃烧更充分，可以提高汽油机的效率
（2）某汽缸在某时刻的状态如图乙所示，此时为 冲程，是通过 方式改变燃料的内能；
（3）某台四缸发动机，其输出功率随转速变化如图丙所示，转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数，当发动机的转速为4500r/min时，该发动机在1s内做功为 J；在每个做功冲程里，发动机做功为 J（保留一位小数）；
（4）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同。在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功后，水蒸气温度 （选填“升高”“降低”或“不变”），这款内燃机的第六冲程可看作四冲程内燃机的 冲程；
（5）全球汽车保有量迅速增长，截止2023年，全球在用的汽车数量已突破15亿辆。汽车的燃料为汽油，每辆汽车每年耗油2100kg，汽车发动机的效率平均值取30%。如果把发动机的效率提高到35%，则每辆车每年节约 kg汽油。
参考答案
1．【答案】B
【详解】火箭用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，完全燃烧放出的热量多。
2．【答案】D
【详解】因为物质的密度、比热容、热值是煤油的特性．将一瓶煤油倒掉一半，则留下的一半．煤油的种类和状态没变，所以密度、比热容、热值都不变．
故选D．
3．【答案】C
【详解】A．物体吸热时，若同时对外做功，内能可能不变或减少，故A错误；
B．晶体熔化时吸收热量，温度不变时，内能增加，故B错误；
C．热值的定义是燃料完全燃烧时放出的热量与质量的比值。质量相同且完全燃烧时，放热越多，热值越大，故C正确；
D．内能还与质量、物质种类和状态有关，温度高但质量小的物体内能可能更少，故D错误。
4．【答案】A
【详解】A．漂浮在水面的油轮处于平衡状态，根据平衡状态的受力特点，物体所受合力为零，A正确；
B．制造油轮的钢铁密度大于水的密度，B错误；
C．油轮满载时处于漂浮状态，根据漂浮条件，油轮的重力等于它受到的浮力，C错误；
D．热机工作过程中，会有废气带走热量、机械散热和摩擦损耗等能量损失，所以热机效率不可能达到100%，D错误。
5．【答案】A
【详解】A．火箭上升的过程中，克服摩擦力做功，温度升高，内能增大，故A正确；
B．热值是燃料本身的一种性质，与质量的大小无关，故燃料在燃烧过程中，其热值不变，故B错误；
C．热量为过程量，不能用“含有”描述，故C错误；
D．使用任何机械都会有额外功，效率都不能达到100%，故D错误。
6．【答案】A
【详解】密度、热值、比热容都是物质的一种属性，与质量无关，故煤油用去四分之一，剩下的煤油密度、热值、比热容都不变，故A符合题意，BCD不符合题意。
7．【答案】C
【详解】A．热量是一个过程量，不能说物体含有热量的多少，所以甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，不能说甲种燃料比乙种燃料的热量少，故A错误；
B．根据Q=mq可知，相同质量的甲乙两种燃料，乙种燃料完全燃烧放出的热量比甲种燃料完全燃烧放出的热量多，所以mkg乙种燃料刚好烧开一壶水，则mkg甲种燃料不能烧开这壶水，故B错误；
C．根据Q=mq可知，相同质量的甲乙两种燃料，乙种燃料完全燃烧放出的热量比甲种燃料完全燃烧放出的热量多，故C正确；
D．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故D错误。
8．【答案】A
【详解】燃料燃烧越充分，发动机效率越高，故A正确；热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其他因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误；压气机压缩空气，对空气做功，空气的内能增大，故C错误；高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。
9．【答案】1.2×106；10.2%
【详解】根据燃料完全燃烧放热公式，将干木柴质量、热值代入，得
根据吸热公式，酒的温度变化量，酒吸收的热量
则煮酒的热效率为
10．【答案】做功；2
【详解】 汽油机在做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压的燃气，燃气推动活塞，将内能转化为机械能。
汽油完全燃烧放出的热量为，则汽油的质量为。
11．【答案】； 80
【解析】生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量；由得，水的质量，水吸收的热量，由公式得，水升高的温度。
12．【答案】热传递；7；28%
【详解】汽车发动机工作时会发热，用水来冷却，水吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式来改变发动机的内能。发动机正常怠速为840r/min=14r/s，即1s内飞轮转动14周，因为四冲程汽油机一个工作循环中，飞轮转动2周，对外做功1次，所以该汽油机1s内对外做功7次。10kg汽油完全燃烧释放的热量Q放=mq汽油=10kg×5×107J/kg=5×108J，该汽油机的效率。
【关键点拨】内燃机的四个冲程为一个工作循环，一个工作循环中曲轴飞轮转2圈，活塞往复运动两次，（在做功冲程中）对外做功一次。
13．【答案】100；5
【详解】根据功率的计算公式，可得消耗的电能W=Pt。已知汽车输出功率P=50kW，工作时间t=2h，将其代入公式，可得耗能W=Pt=50kW×2h=100kW·h
首先将消耗的电能单位换算为焦耳，因1 kW·h=3.6×106J
所以100 kW·h=100×3.6×106J=3.6×108J
由于能量转化效率为50%，根据效率公式，可得氢气完全燃烧放出的总能量
再根据燃料热值公式，可得需要消耗氢气的质量
14．【答案】 B； A； 两杯中水的质量相等、水的初温相同； 两灯中油的质量相等； 煤油； 不可靠； 油不能完全燃烧或油燃烧后放出的热量不可能全部被水吸收
【详解】
（1）实验中涉及加热的装置时，应按从下到上的顺序进行，所以安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置．
（2）根据控制变量的思想，为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，保证两酒精灯中油的质量相等．
（3）分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的较快，即甲酒精灯燃烧产生的热量多，所以煤油的热值大；
（4）火焰的热量会大量散失到空气中，不能完全被水吸收，且也不能保证燃料完全燃烧，所以计算出的热值偏小，不可靠．
故答案为 (1). B (2). A (3). 两杯中水的质量相等、水的初温相同 (4). 两灯中油的质量相等 (5). 煤油 (6). 不可靠 (7). 油不能完全燃烧或油燃烧后放出的热量不可能全部被水吸收
15．【答案】相等；自下而上；水的质量；煤油；热传递；偏小；
【详解】
(1)为了比较煤油和菜籽油的热值的大小，实验中应该使用控制变量法，需要控制煤油和菜籽油的质量相等。
(2)为了保证能用外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器壁和容器底，所以在安装实验器材时，应遵循自下而上的规则。
由于水吸收热量后升高的温度受水的质量影响，所以要控制水的初温和水的质量相同。
(3)相同质量的煤油和菜籽油加热相同质量和初温的水，由表中信息可知，用煤油加热的水升高的温度高，所以煤油放出的热量多，煤油的热值大。
(4)燃料燃烧放出热量，通过热传递的方式改变物体的内能。
在实验过程中，会存在一定热量的损失，所测的燃料燃烧放出的热量少，故利用此实验计算出的热值将比真实值偏小。
16．【答案】（1） 【解】汽车匀速直线行驶，根据二力平衡的条件，牵引力；则该车以的速度匀速行驶时，发动机的功率为。
（2） 汽油完全燃烧放出的热量为，汽油机的效率为，做的有用功：。
（3） 汽油完全燃烧放出的热量：，由题知，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的，且这些能量全部被水吸收，则水吸收的热量：，由得，水升高的温度：。
17．【答案】（1）4000N；
（2）；
（3）；
（4）
【详解】（1）根据二力平衡条件，由图可知，汽车以速度匀速行驶时的牵引力
（2）测试过程中汽车行驶的路程
牵引力做的功
（3）测试过程中燃料放出的总热量
（4）内燃机的效率
解得，蓄电池增加的电能
18．【答案】（1）D；（2）压缩；做功；（3）8.5╳104J；566.7J；（4）降低；排气；（5）300
【详解】（1） A．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少和是否充分燃烧无关，故B错误；
C．汽油机的效率越高是指燃料释放的内能转化为机械能的百分比越大，而与汽油的热值大小无关，故C错误；
D．燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，从而提高热机效率，故D正确。
故选D。
（2）由图乙可知，两气门关闭，活塞向上运动，由此可知此冲程是压缩冲程。
在压缩冲程中，活塞对气体做功，将机械能转化为内能来改变燃料的内能。
（3）由图丙可知，由于发动机的功率与转速是一次函数关系，由数学知识可求得，当发动机的转速为4500r/min时，可求得发动机的功率是
由功率的含义可知，发动机1s内做功8.5×104J；由于发动机的转速是4500r/min，1s发动机转动75周，由于发动机是四缸发动机，每转动半周做功1次，所以发动机1s内做功150次，每个做功冲程时发动机做功
（4）在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。
一个工作循环最后一个冲程是排气冲程，所以为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程。
（5）这些燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq= 2.1×103kg×4.6×107J/kg=9.66×1010J
内燃机效率提高前后，有用功不变，则Q放η1= Q放′η2，提高效率后，做同样的有用功，汽油完全燃烧放出的热量，消耗汽油的质量，节约汽油的质量 m=m-m'=2100kg-1800kg=300kg第15.3课时 串联和并联
重点知识
1．串联和并联
(1)串联电路
定义：把电路元件逐个 ① 连接起来的电路叫做串联电路．
电路图：
特点：电流有且只有 ② 条路径；各串联用电器相互制约，一处断路，整个电路都断开；
(2)并联电路
定义：把元件 ③ 地连接起来组成的电路叫做并联电路．
电路图：
特点：电流至少有 ④ 路径；各用电器独立工作，互不影响；
注意：不要误以为两个灯泡同时亮，同时灭，就一定是串联电路．其实，若两个灯泡组成并联电路，开关位于干路上，也可以实现两个灯泡同时亮、灭．
2.串联电路和并联电路中开关的控制特点：
(1)串联电路：开关控制 ⑤ 用电器，开关的位置 ⑥ 它对用电器的控制作用。
(2)并联电路：干路开关控制 ⑦ 用电器，支路开关控制 ⑧ 用电器。
3.生活中的串联和并联电路：
(1)家庭中的电灯、电吹风机、电冰箱、电视机、电脑等大多是 ⑨ 在电路中。
(2)装饰居室、烘托欢乐气氛的彩色小灯泡可能是 ⑩ 组合而成。
答案：①顺次 ②1条 ③并列 ④2条 ⑤所有 ⑥不影响 ⑦所有 ⑧所在支路 ⑨并联 ⑩串联
考点1 串联电路
定义：把电路元件逐个顺次连接起来的电路，就是串联电路。
串联电路的特点：①电流只有一条路径；②用电器不能独立工作；
开关的作用与位置的关系：控制整个电路，开关的作用与位置无关。
应用：用来装饰店堂、居室、烘托欢乐气氛的一些彩色小灯泡，有的就是串联的。
考点2 并联电路
定义：把电路元件并列地接起来的电路，就是并联电路.
并联电路的特点：①电流有两条或多条路径；②用电器可以独立工作，互不影响；
开关的作用与位置的关系：开关的控制作用与所在位置有关，干路开关控制整个电路，支路开关只能控制本支路。
应用：家庭电路、公路上的路灯等生活中的电路都是并联的。
考点3 串并联电路的对比
串联电路 并联电路
连接特点 用电器首尾相连 用电器并列连接在两点之间
电流路径 电流从电源正极出发，只有一条路径回到电源负极 干路电流在节点处分别流经各支路，再在另一节点处汇合流回电源负极
开关作用 开关控制整个电路，开关位置对它的控制作用没有影响 干路开关控制整个电路，支路开关只控制它所在的那条支路
用电器间是否互相干扰 各用电器之间相互影响，若其中一个断开，其他用电器就不能正常工作。 各并列用电器之间互不影响，若其中一个用电器断开，其他用电器可正常工作。
无论是串联还是并联，只要开关闭合，所有用电器是同时工作的，不分先后。 补充：电路图中导线可以交叉，但是实物图中，导线一定不能交叉。
重点过关练习题：
一、单选题（本大题共12小题，共36分）
1．[3分]图中的电加热眼罩，可以缓解眼睛疲劳，它有两个发热电阻。当开关S1闭合时，R1工作，为低温状态；再闭合S2，R1、R2同时工作，为高温状态；若断开S1，眼罩停止发热。下面电路图符合以上要求的是（ ）
A．B．C． D．
2．[3分]如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．开关闭合，三灯都发光，L1、L2先并联，再与L3串联
B．开关闭合，三灯都发光，L1、L2、L3是并联
C．开关闭合，L1、L2被短路，只有L3发光
D．开关闭合，L2、L3被短路，只有L1发光
3．[3分]如图所示的四个电路中，开关能够同时控制两盏灯，且两灯发光情况互不影响的
A．B．C． D．
4．[3分]某电动公共汽车，当公交车前、后两门（电路开关）中的任意一个门没有关好，公交车都无法行驶，则图中符合要求的电路图是（　　）
A．B． C． D．
5．[3分]某种电脑键盘清洁器有两个开关，开关 S1只控制照明用灯泡 L，开关 S2只控制吸尘用的电动机。在如图所示的四个电路图中，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
6．[3分]如图小灯泡和组成并联电路需要（　　）
A．只闭合开关 B．只闭合开关和
C．只闭合开关和 D．闭合开关、和
7．[3分]某种电子测温枪靠近被测者额头，闭合测温开关S1，只有热敏电阻R工作，测温枪显示被测者额头温度。在环境看不清示数时，再闭合开关S2，显示屏补光灯泡L发光；测温开关S1断开S2闭合时灯泡L不发光。关于热敏电阻R与补光灯泡L在电路中的连接方式，图中的电路符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
8．[3分]有一款“空调扇”既能送常温风，又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机，其中电动机 ，驱动扇叶送风， 驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”，此款风扇不会只有水循环而不送风。下列小明 设计的电路图中符合要求的是 　　
A． B．C． D．
9．[3分]电动独轮车（如图）是青年人追求时尚的代步工具。当电源开关S1闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态；当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（　　）
A．B．C． D．
10．[3分]常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是
A．B．C．D．
11．[3分]下列电路中，符合直行方向交通信号灯（只考虑红灯和绿灯）模拟设计的是（　　）
A． B．
C． D．
12．[3分]我市城区运营的公交车后门两个扶杆上均装有一个有色按钮（如图），每一个按钮相当于一个开关，当乘客按下任一按钮，驾驶台上的指示灯亮，提醒司机有人下车。下列电路图能实现上述目标的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（本大题共4小题，共16分）
13．[4分]如图是某取暖器的简化工作电路图。图中元件M是装有扇叶的电动机，元件R通电时会产生热。若要取暖器只送风，应闭合开关 。为了安全起见，取暖器一般都要安装一个跌倒开关S，当取暖器倾倒时整个电路断开，则跌倒开关S应安装在图中的 处（选填“a”“b”或“c”）。
14．[4分]如图所示，如果要使灯L1和L2并联发光，则应该闭合开关 ；绝对不允许同时闭合的开关是 。
15．[4分]如图所示的电路中，若闭合开关S2，断开S1和S3，则小灯泡L1、L2的连接方式为 ，若闭合开关S1和S3，断开S2，则小灯泡L1、L2的连接方式为 ；若开关S1、S2、S3均闭合，则电路为 ，此时对电源会有很大损害。
16．[4分]如图所示是一种灯的结构示意图(虚线圆圈),内有三只规格相同的LED灯,分别为L1、L2、L3,且在“a”和“b”处应该分别接入合适的电源或开关S3,下列分析正确的是 (　　)
①“a”接开关S3,“b”接电源,S3断开,S1和S2闭合,三个灯并联
②“a”接开关S3,“b”接电源,三个开关都闭合,灯L2、L3并联
③“a”接电源,“b”接开关S3,三个开关都闭合,三个灯并联
④“a”接电源,“b”接开关S3,S2断开,S1和S3闭合,灯L1、L2并联
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．只有②④
三、实验题（本大题共2小题，共12分）
17．[6分]一个封闭盒子的上表面有两个接线柱和两个灯座，但是看不到盒子内部的电路是如何连接的．现将两个灯泡L1、L2分别安装在两个灯座上，按如图所示的方式连接在电路中，电源两端的电压保持不变．当闭合开关后，L1、L2同时发光，断开开关时，L1、L2同时熄灭．请在不添加器材、不打开盒子的情况下，判断两个灯泡是串联连接还是并联连接的．写出实验步骤 和判断方法 ．
18．[6分]居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电。但是，如果有人夜晚出来，没有灯又很不方便。科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”，它的作用是天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”，它的作用是当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开。请设计一电路，使它满足只有人夜晚出来走动时灯才亮的电路。开关符号用“”表示； 开关符号用“”表示。（电路图画在方框内）
四、综合题（本大题共1小题，共12分）
19．[12分]小华家的汽车尾部上标有“1.5T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”的标识，是利用高温、高压的废气去冲击废气涡轮高速旋转，来带动同轴的进气涡轮也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的，汽车在高速公路上以100km/h行驶时为发动机满负荷工作运行的最佳状态，曲轴转速1800r/min，油耗6.8L/100km。如图所示小轿车的仪表盘上，有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯，只要四个车门中有一个没关闭（此时装在车门上的开关处于断开），指示灯就发光提醒，下面四个电路中，能体现该装置工作原理的是哪个选项？
A． B． C． D．
五、作图题（本大题共5小题，共24分）
20．[4分]请根据如图所示的实物连接图，在虚线框内画出对应的电路图。
21．[4分]如图所示，是AB两地间的输电示意图，双横线为输电线，每千米输电线的电阻约为0.2Ω，输电线在B地某处发生了短路，为确定短路的位置距A处的距离，检修员在A地利用电压表、电流表、开关、导线和电源接成电路进行测量计算，便可知道短路处到A地的距离。请在虚线框内帮检修员设计并画出电路图。
22．[4分]如图是小聪在实验中连接的实物图，请在方框内画出对应的电路图。
23．[6分]电吹风的主要工作元件是发热丝（）、电风扇（）及开关。闭合开关，电吹风即吹出风来；若同时还闭合，吹出热风；若只闭合，不吹风也不发热。请根据要求用笔划线代替导线，完成电路设计。
24．[6分]电冰箱的压缩机（电动机）是由温控开关控制的，冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的，即开冰箱门时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭.请在上右图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工作电路图.
参考答案
1．【答案】A
【详解】由题意可知，R1、R2应并联，开关S1位于干路，开关S2位于R2支路；
A．由该电路图可知，开关S1闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最大，总功率最小，为低温状态；再闭合S2后，R1、R2并联同时工作，电路的总电阻最小，总功率最大，为高温状态；若断开S1，电路断路，眼罩停止发热，故A符合题意；
B．由该电路图可知，开关S2闭合时，只有R2工作，再闭合S1后，R1与R2同时工作，故B不符合题意；
C．由该电路图可知，开关S1闭合时，R1与R2同时工作，再闭合S2后，只有R1工作，故C不符合题意；
D．由该电路图可知，开关S1闭合时，R1与R2同时工作，再闭合S2后，只有R2工作，故D不符合题意。
2．【答案】B
【详解】由图中可知，当开关闭合后，电流有三条路径，一条是经过灯泡L1，一条是经过灯泡L2，还有一条是经过灯泡L3，回到电源负极，三只灯泡工作时互不影响，彼此之间是并联，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．【答案】B
【详解】开关能够同时控制两盏灯，电路既可以串联又可以并联，但并联时开关必须在干路上；两灯发光情况互不影响，两灯应该是并联的．综上可知，符合要求的电路应该是并联电路，并且开关在干路上；
A．导线将灯泡L2短路，闭合开关S，只有灯泡L1发光，不符合题意；
B．两个灯泡并联，开关在干路中，符合题意；
C．两个灯泡串联，不符合题意；
D．导线将灯泡L1短路，闭合开关S，只有灯泡L2发光，不符合题意．
4．【答案】C
【详解】因为电动机要由前、后两门（电路开关）关闭同时控制，任意一个门没有关闭好电动机都不能工作，则电动公交车无法行驶，所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机，故C符合题意，ABD不符合题意。
5．【答案】D
【详解】
A．开关S1为总开关,控制灯泡和电动机，开关S2只控制小灯泡，故A不符合题意；
B．开关S1为总开关，控制小灯泡和电动机，开关S2只控制电动机，故B不符合题意；
C．开关S2为总开关，控制小灯泡和电动机，开关S1只控制小灯泡，故C不符合题意；
D．开关S1只控制小灯泡，开关S2只控制吸尘用的电动机，二者互不影响，故D符合题意。
故选D。
6．【答案】B
【详解】A．只闭合S3，断开S1、S2，电流的路径只有一条，两个灯泡串联接入电路中，故A不符合题意；
B．若只闭合开关S1和S2，电路中有两条电流路径，灯泡L1和L2组成并联电路，故B符合题意；
C．若只闭合开关S2和S3，灯L2短路，电流不经过灯L2，只有灯L1连入电路，则灯L1发光，故C不符合题意；
D．若闭合开关S1、S2和S3，电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极，从而形成电源短路，故D不符合题意。
7．【答案】D
【详解】
由题意可知，同时闭合开关S2和S1时，补光灯泡L发光；补光灯泡L不发光时热敏电阻也能正常工作，说明补光灯泡与热敏电阻并联，图中的电路符合要求的是D选项的电路图。
故选D。
8．【答案】C
【详解】A．开关 闭合，电动机 和 串联同时工作； 、 都闭合，电动机 被短路不能工作，故A不合题意；
B．开关 闭合，电动机 工作，驱动扇叶送风； 闭合，电动机 工作驱动机内水循环，水循环和送风互不影响，故B不合题意；
C．开关 闭合，电动机 工作，驱动扇叶送风；再闭合开关 ，电动机 工作，驱动机内水循环，使所送的风成为“凉风”；若 断开，无论 是否闭合，电动机 都不能工作，故C符合题意；
D．闭合开关 ，电动机 工作，驱动机内水循环；再闭合开关 ，电动机 工作，驱动扇叶送风，故D不合题意。
9．【答案】A
【详解】由题意可知，电动机和指示灯可以互不影响地工作，所以电动机和指示灯并联在电路中。
A．由电路图可知，当电源开关S1闭合时指示灯亮起，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，电动机才能启动，故A符合题意；
B．由电路图可知，指示灯和电动机串联，只有两开关均闭合时，指示灯和电动机才工作，否则均不工作，故B不符合题意；
C．由电路图可知，当电源开关S1闭合时电动机工作，再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合，指示灯才亮起，故C不符合题意；
D．由电路图可知，两开关均闭合时会造成电源短路，故D不符合题意。
10．【答案】C
【详解】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联，开关S3断开手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路．故C项符合题意；
11．【答案】C
【详解】A．两灯是串联关系，两个开关均闭合时才能工作，且红绿灯会同时亮，故A不符合题意；
B．闭合开关S1和S2时绿灯亮，只闭合开关S1时红灯绿灯都亮，故B不符合题意；
C．闭合开关S1，开关S2接触上接线柱时绿灯亮；闭合开关S1，开关S2接触下接线柱时红灯亮，两灯工作互不影响，故C符合题意；
D．当只闭合开关S1时，红灯发光；闭合开关S1和S2时，红灯和绿色同时亮，故D不符合题意。
12．【答案】B
【详解】只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光，说明这两个开关互不影响，两开关是并联的，灯泡串联在干路中，故B符合题意，ACD不符合题意。
13．【答案】；a
【详解】若要取暖器只送风，应闭合开关S1、断开S2，只让电动机工作；依题意得，跌倒开关S控制整个电路，应在干路上，则跌倒开关S应安装在图中的a处。
14．【答案】 S1和S3； S2和S3
【详解】
[1]由图可得，要使L1、L2组成并联电路，则需让电流从电源流出，分别流入两灯中，再汇合共同流入电源负极，则需闭合开关S1和S3。
[2]若同时闭合开关S2和S3，会形成短路现象，造成电流过大，烧坏电源，发生事故；所以同时闭合开关S2和S3是绝对不允许的。
15．【答案】串联；并联；短路
【详解】由图可知，若闭合开关S2，断开S1和S3，电流从电源正极流出，依次通过小灯泡L1、S2、L2，回到电源负极，只有一条路径，则连接方式为串联。若闭合开关S1和S3，断开S2，电流从电源正极流出，分别通过小灯泡L1、S3和S1、L2，有两条路径，则连接方式为并联。若开关S1，S2、S3均闭合，不经过用电器而直接跟电源的两极相连，电路为短路，此时电路中的电流过大，可能电源会烧毁。
16．【答案】C
【详解】
① “a”接开关S3,“b”接电源,S3断开,S1和S2闭合,L2、L3并联后与L1串联,故①错误
② “a”接开关S3,“b”接电源,三个开关都闭合,电流从电源正极流出分成两条支路,分别经过L2、L3,然后两条支路汇合回到电源负极,所以L2、L3并联,L1被短路,故②正确
③ “a”接电源,“b”接开关S3,三个开关都闭合时,电流从电源正极流出分成三条支路,分别经过L1、L2、L3,然后三条支路汇合回到电源负极,因此三个灯泡并联,故③正确
④ “a”接电源,“b”接开关S3,S2断开,S1和S3闭合,灯L1、L2并联,故④正确
17．【答案】步骤：断开开关，将其中一个灯座上的灯泡L1（或L2）取下，闭合开关，观察另一个灯泡L2（或L1）的发光情况；
判断方法：若另一个灯泡L2（或L1）发光，则说明两个灯泡是并联连接的，若另一个灯泡L2（或L1）不发光，则说明两个灯泡是串联连接的．
【分析】
串联电路的电流路径只有一条，串联电路各用电器的工作特点是同时工作、同时不工作，互相之间有影响，某处发生断路时，整个电路不工作；由于并联电路的电流路径有多条，所以并联电路各用电器的工作特点是可以独立工作，互不影响．
【详解】
（1）实验步骤：断开开关，将其中一个灯座上的灯泡L1（或L2）取下，闭合开关，观察另一个灯泡L2（或L1）的发光情况；
（2）判断方法：若另一个灯泡L2（或L1）发光，则说明两个灯泡是并联连接的；若另一个灯泡L2（或L1）不发光，则说明两个灯泡是串联连接的．
18.【答案】见试题解答内容
【分析】（1）电路中开关控制用电器时，开关和用电器是串联的；
（2）光控开关和声控开关同时控制一盏灯，当光线暗到一定程度，而且有一定的声音时电灯才发光，因此两个开关串联后共同控制灯泡。
【解答】解：根据题意可得，声控开关和光控开关、灯泡串联在电源的两端，如图所示：
19．【答案】（1）B；
解：（1）A．开关都闭合时，灯泡才发光，故A错误；
B．开关都闭合时，灯泡被短路，当任何一个开关断开时，灯泡发光，故B正确；
C．只要有一个开关闭合，灯泡就发光，故C错误；
D．只要开关S1断开，无论另外三个开关什么状态，灯泡都不发光，故D错误。
故选B。
20．【答案】见详解
【详解】根据实物图可知，灯泡L1和L2并联，开关S1控制灯泡L1，开关S2在干路上，同时控制两灯，如图所示
21．【答案】
【详解】已知输电线每千米的电阻为0.2Ω，要想求短路位置，需要用电流表测量电流，电压表测量电压，根据欧姆定律算出输电线的电阻，所以虚线框内需要有电流表、电压表和电源及开关，电流表串联在电路中，电压表并联在电源的两端，如图所示
22．【答案】
【详解】由实物图知，两灯并联，开关S1在干路上，开关S2在灯L2所在支路上，电路图如图所示：
23．【答案】
【详解】由于闭合开关S1，电吹风即吹出风来，同时闭合S2，吹出热风，则发热丝与电风扇并联；只闭合S2，不吹风也不发热，则开关S1在干路中，开关S2与发热丝串联在其中一条支路。
【关键点拨】电路设计步骤：（1）仔细审题，分析需要哪些电路元件；（2）根据题意，弄清用电器之间如何连接；（3）找准开关和用电器之间的连接方式；（4）综合以上分析，画出草图；（5）对照题目要求，检查电路连接是否正确。
24．【答案】见详解
【详解】由题意可知：灯和压缩机是并联关系，且电动压缩机与温控开关串联，照明灯泡与门控开关串联，如下图所示：16.1课时 电压
重点知识
1.电压：
(1)电压与电流的关系：要使一段电路中产生电流，它的两端必须有 ① 。
(2)电源的作用：给用电器两端提供 ② 。
(3)符号： ③ 。国际单位： ④ 。常用单位： ⑤ 、 ⑥ 。
换算关系：1 kV= ⑦ V；1 mV = ⑧ V。
(4)常见电压：一节新干电池： ⑨ ；铅蓄电池： ⑩ ；家庭电路： 。
2．电压表
作用：可以用来测量电路中的电压．
结构：电压表有3个接线柱，若将“－”和“3”接线柱接入电路中，表示量程是 V，分度值是 V；若将“－”和“15”接线柱接入电路中，表示量程是 V，分度值是 V.
使用：电压表必须 在待测电路的两端；必须使电流从 接线柱流入，从 接线柱流出；电压表可以与电源直接连接，此时测的是 电压．
读数：读取电压表的示数时应明确所使用电压表的 ，认清所使用量程的 ；由指针所指的位置读出电压表的示数．
3.在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源两端的电压 。
考点一 电压
电源的作用：电源是用来提供电压的。只要有电源，就有电压
电压的作用：电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。
注意：这里的自由电荷，在金属中是指自由电子，在酸碱盐水溶液中可以是阴离子或阳离子。
电压与电流的关系：电压是形成电流的原因，即有电流一定有电压，但是有电压不一定有电流。只要有电源，就一定有电压，无论是否接在电路在。
关系：电源：提供 电压 形成持续 电流
电路中有形成电流的条件：有电压，电路闭合。
电流的强弱跟电压有关：电压越大，电流越强，灯泡越亮
电压的符号：U
电压的单位：基本单位：V（伏特）其他单位：kV（千伏）mV（毫伏）μV（微伏）
1kV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μV 1V=10-3kV 1mV=10-3V 1μV=10-6V
常见的电压值：
对人体安全的电压（干燥情况下）不高于36V
我国家庭照明电路的电压220V
一节新干电池的电压为1.5V
一节铅蓄电池的电压为2V
手机电池的电压为3.7V
发生闪电的云层间电压可达1000kV
高压输电：110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV
考点二 电压的测量
一、认识电压表
电压表的符号：
电压表的构造：接线柱（两红一黑，两正一负）、调零旋钮、指针、刻度线、电压单位
电压表的量程：电压表有三个接线柱，即两个量程0-3V，0-15V。小量程分度值为0.1V，大量程分度值为0.5V。同一刻度线处，大量程的示数等于小量程示数的5倍。
使用前：
（1）观察指针是否指在“零”刻度线处，若没有，需要调节调零按钮先将指针调“零”；
（2）电压表应该和被测电路并联（如果电压表和被测用电器串联，会导致电压表的示数等于电源电压，小灯泡不发光；可以将电压表直接接在电源两级之间，这样可以测出电源的电压值）；
（3）必须让电流从电压表的正极（红色接线柱）进入，再从负极（黑色接线柱）流出。
（4）通过试触法来选择量程。被测电压不能超过电压表的最大测量值。
（5）试触法选择电压表量程可能会遇到的四种异常情况及解决方法：
①指针不偏转，则可能电路中有断路，而且断路位置是在电压表所测电路范围之外；也可能电压表的接线有断路，应逐一检查各接线柱，排除故障。
②指针反向偏转，则正负接线柱接反了，应改接。（这里注意不能用“+”或“-”来表示正负）
③指针正向偏转的角度太小，则选择的量程较大，可以根据实际情况改接较小量程。
注意：在用试触法时，若开关没有闭合，电压表指针反向偏转，则问题是指针没有调零，若开关闭合后，电流表指针反向偏转，则问题是正负接线柱接反了。
二、电压表的读数：
（1）明确所选电压表的量程。（根据所接线来判断）
（2）看清每个量程的分度值：0—3V的量程，分度值是0.1V。0—15V的量程，分度值是0.5V。
（3）读出示数。(明确指针向右偏转的格子数)
注意：接0—3V的量程示数=0.1V×偏转的格子数。接0—15A的量程示数=0.5V×偏转的格子数。
电流→点；电压→段。①对电路中某一点或对电源的某一极是谈不上有电压的，电压是在电路两端或电源两极之间形成的；②电路要有持续的电流，要同时具备有电压和电路是通路两个条件，因此有电压不一定有电流，但是有电流一定有电压。
电压表直接连接在导线两端，会出现短路现象（电压表被短路）。理想导线、电流表、开关电阻不计，电压大小不受影响。
（4）电压表与电流表的对比
电流表 电压表
①使用时都应选择适当量程
②电流从正接线柱进入，从负接线柱出
③连接电路中，都需要用试触法选择量程
④使用前先调零
①串联在待测电路中 ①并联在电路中
②电流表不能直接接在电源两极上 ②电压表能直接接在电源两极测电源电压
③对电流的阻碍作用小，几乎为0 ③对电流的阻碍作用大，相当于断路。
重点练习：
一、单选题（本大题共6小题）
1．【3分】一节5号新干电池的电压约为（　　）
A．380V B．220V C．36V D．1.5V
2．[3分]如图所示，电源电压保持不变，开关全部闭合后，两灯都正常发光。不考虑灯泡电阻的变化，下列说法正确的是（　　）
A．开关都闭合是一个串联电路
B．电流表测量的是灯的电流
C．取下灯泡，电压表示数为0
D．断开，电流表示数变小，灯泡亮度不变
3．[3分]如图所示,S闭合后,下列说法中正确的是 (　　)
A．灯L1、L2串联,电压表测L1两端的电压
B．灯L1、L2串联,电压表测L2两端的电压
C．灯L1、L2并联,电压表测L1两端的电压
D．灯L1、L2并联,电压表测L2两端的电压
4．[3分]在下面的电路中,闭合开关S,能用电压表测量L1两端电压的是 (　　)
A.A B.B C.C D.D
5．[3分]如图所示的电路中a、b是电表，闭合开关要使电灯发光，则
A．a、b都是电流表
B．a、b都是电压表
C．a是电流表，b是电压表
D．a是电压表，b是电流表
6．[3分]如图所示的电路中有两个小灯泡,两个电表(电流表或电压表),在图中○内填入合适的元件,要求开关闭合时两小灯泡均能发光,且两电表的示数均不为零,则下列符合要求的是 (　　)
A．a为小灯泡,b为电流表,c为电压表
B．a为电流表,b为小灯泡,c为电压表
C．a为电压表,b为电流表,c为小灯泡
D．a为小灯泡,b为电压表,c为电流表
二、填空题（本大题共5小题）
7．[4分]小王同学在学习使用电压表时进行了如下实验。
（1） 如图是小王刚连接好的电路，闭合开关，电压表此时测量的是灯______两端的电压。
（2） 同组的同学认为这个电路开关闭合前电压表已有示数，这样的设计是不规范的，应该将导线的下端接到____（填“”或“”）端。
（3） 闭合开关后，只有一盏灯亮，若电压表的示数大于，则亮的是灯______。
8．[4分]在如图所示的电路的○里填入适当的电表符号，使之成为正确的电路。
9．[4分]如图所示，取一个橙子，把铜片、锌片插入其中，制成了一个水果电池。锌片是水果电池的______（选填“正”或“负”）极；此时水果电池的电压为______V，为提高水果电池的输出电压，可以把若干个水果电池______（选填“串联”或“并联”）起来。
10．[4分]我校为了学生的安全，在每个楼梯口都安装了如图所示的消防应急灯．该应急灯有两个灯泡，内部有一个蓄电池．闭合应急灯的总开关，当应急灯插头插入插座时，外界给应急灯供电，两个灯泡不亮，蓄电池充电；而当拔下插头，不给应急灯供电时，两个灯泡发光．
（1）当应急灯内蓄电池充电时，蓄电池相当于 ；拔下应急灯插头后，蓄电池会将 能转化为 能．
（2）下列是同学们设计的应急灯两个灯泡亮灭模拟电路，其中开关S1是总开关，开关S2闭合相当于外界给应急灯供电，开关S2断开相当于拔下应急灯插头，下列设计方案中最合适的是 （选填相应字母符号）．
11．[4分]请阅读《研究物理问题常用的方法》并回答题。
研究物理问题常用的方法
在学习物理过程中，我们不仅学习到了具体的物理知识，还接触到了许多物理研究方法，其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，这是用了控制变量法；在研究杠杆的平衡条件时，需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型，这是用了模型法；学习电流的概念时将电流与水流类比，这是用了类比法；耳熟能详的“曹冲称象”， 使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同，从而通过称量石块的质量得出了大象的质量，这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量，都是用了转换法。比如通过微小压强计U形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小；通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在；根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱；在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等，都用到了转换法。
此外，很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时，我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的，这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理，利用电流表测电流时，我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的，这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）根据电路中的小灯泡正在发光，可判断出此时电路中有电流，这一判断采用的研究方法是 ；（选填选项前的字母）
A．控制变量法 B．等效替代法 C．转换法 D．模型法
（2）如图所示的测量仪器中，将所测量的物理量转化为角度测量的是 。
三、实验题（本大题共1小题）
12．[6分]电动汽车的储能
近年来，电动汽车的发展相当迅速。大家知道吗，电动汽车续航能力主要看的就是电动汽车的储能装置。电动汽车储能装置的类型有哪些呢？不同储能装置之间有什么区别呢？下面就介绍一下这方面的知识。
电动汽车的储能装置包括化学储能装置和物理储能装置两种。
化学储能装置包括各种蓄电池，比如铅酸电池和锂系电池等。物理储能装置包括超级电容和飞轮电池等。
铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池充电后，正极板的二氧化铅，在硫酸溶液中水分子的作用下，少量二氧化铅与水反应生成可离解的不稳定物质——氢氧化铅，氢氧根离子留在溶液中，铅离子留在正极板上，故正极板上缺少电子。负极板的铅与电解液中的硫酸发生反应，变成铅离子，铅离子转移到电解液中，负极板上留下了“多余”的电子。当铅酸电池为用电器供电时，负极板上“多余”的电子通过导线和用电器向正极板定向移动形成电流。
锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池。锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。与铅酸电池相比，锂电池的平均电压更高，其能量密度高，换言之，同等大小的电池，锂电池容量更多。另外，锂电池相对轻巧，携带方便，而寿命相对要长很多。此外，锂电池的高低温适应性更强，受温度影响因素较小，且更加绿色环保。
与化学储能装置不同，物理储能装置突破了化学电池的局限，用物理的方法实现储能，比如飞轮电池。飞轮电池中有一个电机，充电时该电机以电动机形式运转，在外电源的驱动下，电机带动飞轮高速旋转，即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速；放电时，电机则以发电机状态运转，在飞轮的带动下对外输出电能。
而电容器则可以直接将电能储存起来。两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，这就构成了电容器。当电容器与电源连接时，电源为电容器充电，电容器就会储存电荷。当电容器与用电器连接时，电容器放电，电荷通过导线和用电器在电路中形成电流，为用电器供电。
每种储能技术在电动汽车中的应用，都有自己特定的优势和不足，为此科学家们又提出了混合电源储能方案来实现能源性能互补，提升能源利用率。
阅读短文，回答以下问题：
（1）铅酸电池充电后，正极板带 电；
（2）锂离子电池主要通过 在正极和负极之间定向移动来工作；
（3）飞轮电池对外供电时 能转化为电能；
（4）为电容器充电时，电容器相当于电路中的 。
A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器
四、综合题（本大题共1小题）
13．[6分]亲爱的同学们，请你用应用所学的物理知识尝试回答下列问题：
(1)初中阶段学习了很多测量仪器，其中测量电压的仪器名称是： ，测量液体体积的仪器名称是： 。
(2)①如图所示，其中甲为数字显示电流表(单位为A)，乙为学生用电流表，相比而言数字显示电流表具有的优点是： ； 。
②数字电流表表头需要进行组装才能使用，两根细导线(分别为电流流入红导线、电流从黑导线流出)外接一个9V电池给表头数显供电，为了方便使用和存放此部分还应安装控制通断的 ；两根粗导线(分别为电流流入红导线、电流从黑导线流出)连接到待测电路中，做好的数字电流表应与被测电器 联。
③请在图丙的虚线框中画出数显电流表供电电路图 。
五、计算题（本大题共2小题）
14．[6分]在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转均为图乙所示，电压表示数如图丙所示。求：
(1)电源电压是多少？
(2)2 min 通过 R2 的电荷量是多少？
(3)通过 R1的电流是多少？
15．[6分]如图所示，电源电压U恒定，当开关S断开时，电流表的示数是0.4A，电压表的示数为6V，试求：
（1）电源电压U；
（2）此时，L1的电流为多大？
（3）若开关闭合，灯L1和L2是工作（亮），还是熄灭？
参考答案
1．【解析】一节新干电池的电压为1.5V。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
2．【答案】D
【详解】开关都闭合时的电路：与并联，电压表测电源电压（也等于各支路电压），电流表测干路总电流，测支路的电流；
A．开关都闭合时，电流有两条独立路径，是并联电路，不是串联，A错误；
B．与串联，测量的是的电流，不是的电流，B错误；
C．取下后，电压表仍然并联在电源两端，示数等于电源电压，不为0，C错误；
D．断开后，支路断开，干路总电流等于的电流，原来干路电流是和电流之和，因此示数变小；并联电路各支路独立工作，两端电压仍然等于电源电压，电阻不变，由可知，功率不变，亮度不变，D正确。
3．【答案】 A　
【解析】根据电路图可知,闭合开关S后,电流只有一条路径,因此该电路为串联电路;电压表并联在灯L1的两端,测量的是灯L1两端的电压,故A正确。故选A。
4．【答案】D
【详解】方法1:去源法。采用“去源法”处理各选项图后,整理如下:
由图可知A、B、C中电压表都与L2形成闭合回路,因此电压表都测L2两端的电压,故A、B、C不符合题意;D中电压表与L1和L2都能各自形成闭合回路,因此电压表既测L1两端的电压,又测L2两端的电压,故D符合题意。故选D。
方法2:滑移法。移动电压表的两个接点在电路中的位置,直到移动到某个用电器的两端,整理如下:
由图可知电压表分别测L2、L2、L2、L1(也可以是L2)两端的电压,故D符合题意。
5．【答案】C
【详解】电流表应串联到电路中，电压表应并联到电路中．故闭合开关要使电灯发光，则a是电流表，b是电压表，故选C
6．【答案】B　
【解析】a为小灯泡,b为电流表,c为电压表,开关闭合后,b接在了电源两端,电源被短路,故A错误;a为电流表,b为小灯泡,c为电压表,开关闭合后,两小灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表测量通过左侧小灯泡的电流,两小灯泡均能发光,故B正确;a为电压表,b为电流表,c为小灯泡,开关闭合后,b接在了电源两端,电源短路,故C错误;a为小灯泡,b为电压表,c为电流表,开关闭合后,电流表会将下侧小灯泡短路,只有上侧(a)小灯泡发光,故D错误。
7．【答案】（1）
（2）
（3）
【详解】
（1） 闭合开关，电压表与灯泡并联，所以电压表测灯泡两端的电压。
（2） 开关应控制电压表，所以应该将导线的下端改接到端。
（3） 由电路图知，两灯泡串联，因为闭合开关后只有一盏灯亮，所以电路发生的是短路故障；又因为电压表有示数，所以是短路了，故发光的是灯。
【易错警示】
判断电压表测量哪一个用电器两端的电压时，常采用“方框法”：如果电压表和某个（某些）用电器构成一个“方框”，则电压表测量这个（这些）用电器两端的电压；如果电压表和电源构成一个“方框”，则电压表测量电源电压；如果电压表和某个用电器、电源一起构成一个“方框”，则电压表测量这个方框以外的所有用电器两端的电压。
8．【答案】
【详解】
电流表可看成导线，和用电器串联，电压表可看成断开的开关，和用电器并联。由图可知灯L1和L2并联，如图所示：
9．【答案】负；；串联
【答案】消耗电能；62.5；
【详解】使用电压表时，电流需从电压表正接线柱流入，负接线柱流出，由图可知锌片接电压表负接线柱，所以锌片是水果电池的负极。
观察图中电压表，其量程为，分度值为，根据指针位置读出电压值为。
串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，所以为提高水果电池的输出电压，可以把若干个水果电池串联起来。
10．【答案】用电器；化学；电；C；
【详解】
(1)当应急灯内蓄电池充电时，消耗电能转化为化学能储存，此时是用电器；
拔下应急灯插头后，蓄电池放电，将化学能转化为电能；
(2)根据题意可知，S1、S2都闭合时，灯不亮，S2断开时，灯亮，说明S2闭合后将灯短路，S1为主开关，在干路上，为使两灯工作互不影响，两灯应当并联，此时为保证电路安全，应加一个保护电阻，故选C
11．【答案】C；B；
【详解】
（1）将看不见的电流转化为看得见的灯泡发光，从而判断有电流产生，故是转换法，故选C。
（2） 从阅读资料中可知，利用电流表测电流时，在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的，这就是将电流的测量转化为角度的测量，而电压表工作原理与其类似，故电压表是所测量的物理量转化为角度测量，故选B。
12．【答案】 正 ； 锂离子； 机械 ； D
【详解】（1）[1]由题文“铅离子留在正极板上，故正极板上缺少电子”可知，正极板缺少电子而带正电。
（2）[2]由第5段“锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作”可知，锂离子电池主要通过锂离子在正极和负极之间定向移动来工作。
（3）[3]由短文第6段可知，放飞轮电池对外供电时，电机则以发电机状态运转，在飞轮的带动下对外输出电能，这个过程将机械能转化电能。
（4）[4]为电容器充电时，电容器消耗了电能，所以电容相当于电路中的用电器，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
13．【答案】 电压表； 量筒（量杯）； 见解析； 见解析； 开关； 串；
【详解】
(1)[1][2]电压表是测量电压的仪器，量筒(量杯)是测量液体体积的仪器。
(2)①[3][4]数字显示电流表的优点是测量准确和读数方便。
②[5][6]使用电流表时，为了方便使用和存放此部分还应安装开关。由电流表的使用方法可知，数字电流表应与被测电器串联，电流流入红导线、电流从黑导线流出。
③[7]数显电流表需要9V电池给表头数显供电，开关控制电路的通断，如图所示：
14．【答案】(1)2.5V；(2) ；(3)
【详解】
(1)电阻R1与R2并联，电流表A2测的电阻R2的电流，而电流表A1测的是干路电流，电压表测的电阻R2的电压，由于并联电路中电压规律电源电压等于各支路两端的电压，故电源电压为如图丙所示的电压，电源电压的大小为2.5V。
(2)由电阻R1与R2并联，电流表A2测的电阻R2的电流，而电流表A1测的是干路电流，两个电流表指针偏转均为图乙所示，那么A1的示数为1.2A，电流表A2的示数为0.24A，则通过电阻R2的电流为0.24A，根据电流强度的公式可知，2 min 通过 R2 的电荷量是
(3) 通过 R1 的电流
答：(1)电源电压的大小为2.5V；
(2) 2 min 通过 R2 的电荷量是；
(3) 通过 R1 的电流是。
15．【答案】（1）6V；（2）0.4A；（3）灯L1亮，L2熄灭
【详解】(1)从图中可以看到，当开关S断开时，电压表测的是电源电压，那么；
(2)可以知道当开关S断开时，这是一个串联电路，电流处处相等，电流表的示数是0.4A，那么L1的电流也是0.4A；
(3)若开关闭合，电流从电源正极流出，流过灯泡L1后，不会再流过灯泡L2，会流过开关S，再流过电流表，最后回负极，那么灯L1亮，L2熄灭。
答：(1)电源电压是6V；(2)L1的电流是0.4A；(3)若开关闭合，灯L1亮，L2熄灭。16.3课时 电阻
重点知识：
1.电阻：
(1)意义：表示导体对 ① 的大小，导体的电阻 ② ，表示导体对电流的阻碍作用越大。
(2)符号：用字母 ③ 表示。
(3)单位： ④ 、 ⑤ 、 ⑥ 。
换算： 1 kΩ= ⑦ Ω，1 MΩ= ⑧ Ω。
(4)电路符号： ⑨ 。
2．影响电阻大小的因素
影响因素：电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的 ⑩ 、 和 等因素有关．
具体关系：(1)在导体的材料和横截面积相同时，导体长度越长，电阻越 ；(2)在导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越 ；(3)导体的电阻还与 有关．大多数导体的电阻随温度的升高而 ，但有少数导体的电阻随温度的升高而 ．
3.半导体：
(1)概念：导电性能介于 和 之间的材料，例： 、锗。
(2)应用：制作 、 。
(3)影响因素： 、 、杂质等。
4.超导现象：
(1)定义：某些物质在很低温度时，电阻变成了 的现象。
(2)应用：发电厂发电、 等方面若能采用超导材料，可以减少由于电阻引起的电能损耗。
答案：①电流的阻碍 ②越大 ③R ④Ω ⑤kΩ ⑥MΩ ⑦103 ⑧106 ⑨ ⑩长度 横截面积 材料 大 小 材料 升高 降低 导体 绝缘体 硅 半导体二极管 半导体元件 温度 材料 零 高压线
考点一 电阻
定义：物理学中用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小
①电阻是导体的一种性质，无论是否有电流通过，电阻都存在（这种阻碍作用只是没有发挥出来而已）；②阻碍作用是相对的，阻碍小，电阻小，电流大；阻碍大，电阻大，电流小。
符号：
单位：国际单位欧姆（）。其他的还有千欧、兆欧；
换算关系：，
转换法：通过灯泡的亮度情况来判断电路中电流大小。不同电阻通过下角标的形式进行区分，一般标注为1、2、3、4进行区分。
电阻的形成原因：金属导体的电阻的形成原因是定向移动的自由电子跟金属晶格上正离子的频繁碰撞或电子间相互碰撞（约1015次每秒）。
电阻中能量转化：电能→内能
考点二 对电阻的理解
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关（内因）。同时导体电阻还与温度有关（外因）。电阻不会随导线中的电流、电压的改变而改变（类似于水的密度、比热容一样）（温度对电阻的影响：一般情况下，温度越高，导体电阻越大，温度在极低的情况下，电阻为0。是否考虑电阻与温度的关系要根据题意，很多情况下不考虑）（纯金属的电阻随温度的升高而变大，玻璃等物体的电阻随温度的上升而减小）
表达式： —电阻率 —导线长度 —导线横截面积
电阻率与材料有关，不同材料电阻率一般不同；
白炽灯在发光时温度可达2500℃，例如100W的灯泡，在常温下电阻值约为30Ω，但是在发光时电阻值可达484Ω。
根据公式来进行判断：
一根导线去掉一半，电阻将变 ，变为原来的 ；
一根导线对折起来，电阻将变 ，变为原来的 ；
一根导线拉长为原来的2倍，电阻将变 ，变为原来的 ；
电阻大小与导电性能的关系：电阻越小，导电性能越好，电阻越大，导电性能越差；
常见的金属导电性能大小：银>铜>铝>钨>铁（横截面积相同、单位长度的金属丝的电阻大小）
注意；不能直接说：铜导线的电阻小于铁导线的电阻。
考点三 半导体和超导现象
半导体定义：导电能力（电阻率）介于导体和绝缘体之间的这部分导体叫做半导体。但不能说电阻介于导体和绝缘体之间，因为电阻与很多因素有关。
半导体材料：硅、锗
主要应用：电子工业
半导体的分类：本征半导体 杂质半导体（N型半导体 P型半导体）
半导体的代表：光敏电阻 压敏电阻 热敏电阻 压力传感器
半导体的应用：电子工业（集成电路）
补充：
导体：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐水溶液
绝缘体：塑料、玻璃、橡胶、陶瓷、干木头、油、空气、纯净水
半导体材料：硅、锗
半导体元件：二极管 光敏电阻 压敏电阻 热敏电阻
小资料
金属导体的电阻率一般约为10-8Ω·ｍ-10-6Ω·ｍ
绝缘体的电阻率一般约为108Ω·ｍ-1018Ω·ｍ
半导体的电阻率一般约为10-5Ω·ｍ-106Ω·ｍ
③根据阻碍作用进行电阻划分：导体（电阻率相对小），绝缘体（电阻率非常大，不导电），半导体（导电能力介于导体与半导体之间，导电情况受外界因素影响）。
超导现象：在某些特定情况下，例如温度足够低或者足够高的情况下，导体的电阻会消失，即为超导现象，形成的新导体叫做超导体，其特点是电阻为0。但是不能广泛推广，原因是获取低温技术要求高，价格昂贵。
超导体的理想应用：0电阻，不会产生热量，不考虑散热，高压线输送电能，无能量损失。
导线中有电阻的好处：①电阻可以发热，例如电吹风的电热丝，烤火炉，电磁炉等；（不能使用超导体，因为电阻为0）②利用电阻对电流的阻碍作用控制电路中的电流；电阻的坏处，因为电阻会发热，所以有能量损失（内能），让导线极易老化，甚至是起火等。例如高压线使用铝来制作，要求电阻越低越好，电动机线圈，电风扇线圈散热。超导体的应用技术难度大，技术要求高，常温下很难实现。
关于铁、铜、铝、银在生活中的应用
（1）电动机的线圈一般用铜线来做，不用铁线？高压线一般用铝来做，为什么不同铁线？
重点练习题
一、单选题（本大题共8小题）
1．[3分]如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，则下列说法中正确的是（　　）
A．开关可以单独控制灯L1
B．取下灯L1后再闭合开关，灯L2一定不发光
C．通过灯L1和灯L2的电流可能不相等
D．灯L1和灯L2两端的电压不相等
2．[3分]小林按如图所示的电路图连接好电路，闭合开关，电压表V1的示数为1.5V，V2的示数为7.5V，则电路中的电阻R1和R2两端的电压分别为（ ）
A．7.5V 1.5V B．6.0V 1.5V C．1.5V 7.5V D．1.5V 6.0V
3．[3分]如图甲所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为(　　)
　
A．8 V　2 V B．10 V　2 V
C．2 V　8 V D．2 V　10 V
4．[3分]如图所示的四种电路中，在不改变电路连接（只需通过开关的闭合或断开）的前提下，能正确测量出两灯串联时，L1两端电压的是（　　）
A．B．C． D．
5．[3分]如图所示，当开关S1断开，S2接通时，电压表读数为4V，当开关S1接通，S2断开时，电压表的示数为1.9V，那么，当S1、S2均断开时，小灯泡L1和L2两端的电压分别为（　　）

A．0V、0V B．1.9V、4V C．2.1V、1.9V D．4V、1.9V
6．[3分]由两个灯泡、一个开关和电源（电压）、若干导线组成的电路中，闭合开关后，两个灯泡都发光，下列说法中（　　）
①如果两个灯泡两端的电压相等，则它们一定是串联的；
②如果两个灯泡两端的电压相等，则它们一定是并联的；
③如果两个灯泡两端的电压都小于，则它们一定是串联的；
④如果一个灯泡两端的电压等于，则它们一定是并联的
A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确
7．[3分]如图所示的电路中，电源电压保持不变.当开关S断开时，发现电压表的示数为6V；闭合开关S后，发现电压表的示数变为2V。则开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．闭合开关S后，通过的电流与通过的电流之比为2:1
C．的电阻与的电阻之比为1:2
D．两端的电压与两端的电压之比为3:1
8．[3分]如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，则下列说法中正确的是
A．灯L1和灯L2并联 B．灯L1和灯L2串联
C．通过灯L1和灯L2的电流一定相等 D．灯L1和灯L2两端的电压一定不相等
二、填空题（本大题共5小题）
9．[4分]小明按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L2两端的电压为 V，L1两端的电压为 V．
10．[4分]甲灯的额定电压是6V，乙灯标有“3V 1.8W”字样。甲、乙两灯的U﹣I关系图像如图所示，确保电路安全的前提下两灯并联使用电路最大电流是 A；两灯串联使用，电路两端的最大电压是 V。
11．[4分]如图所示，是电路元件甲、乙的电流与电压变化规律图象．当甲、乙两元件串联后接在某电路中时，测得通过它们的电流为0.3A，那么电源电压是 V；当甲、乙两元件并联后接在某电路中，若测得甲、乙两元件的干路电流为0.5A，则乙元件两端电压为 V．
12．[4分]如图所示电路中，电源电压不变，当开关S闭合时，电压表的示数为，电压表的示数为，此时两端的电压为 V；当开关S断开时，电压表的示数为，电压表的示数为6V，此时两端的电压 V。
13．[4分]如图所示电路，若甲、乙均为电流表时，断开开关S，两电流表读数之比，此时、的电压之比 ；若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，则甲、乙两电压表的读数之比 。
三、实验题（本大题共2小题）
14．[10分]实验小组用如图甲所示的电路探究串联电路的电压关系。
次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V
1 1.2
2 1.4 1.6
3 1.1 1.9
（1）在连接电路时，开关必须 ；实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（2）闭合开关前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 ；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，电压表的示数如图丙，此时小灯泡L1两端的电压为 V；
（4）测出L1两端的电压后，应断开开关，拆下电压表，改装在B、C之间，测量L2两端的电压。但某同学认为这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。老师指出该同学的办法是错误的，原因是 ；
（5）小组完成了三次实验，数据如表格所示，进行多次实验的目的是 ，分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是：U总＝ （用表中字母表示）。
15．[10分]小丽在欣赏节日彩灯时发现，这些小彩灯是串联在一起的，其中零星地分布着不亮的几个，但其它彩灯却依然亮着，她感觉这与学过的串联电路的特点不相符。这是为什么呢？于是她找来一个标有“5V 0.2A”的完好的小彩灯，用图甲所示的器材进行研究。
简答题
（1）小丽已将部分电路连接起来，请你用笔画线代替导线帮她完成图甲中实验电路的连接，并在虚线框内画出相应的电路图。
填空题
（2）电路连接无误后，小丽通过实验记录的数据及现象如下表。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
电压/V 0.5 1 2 3 4 5 6 7.5
电流/A 0.07 0.09 0.12 0.16 0.18 0.20 0.23 0
发光情况 微红 微亮 较亮 较亮 亮 亮 刺眼 熄灭
上表中第 次实验的数据表明，小彩灯烧坏后会使电路处于开路状态。
填空题
（3）小丽为了弄清这个小彩灯烧坏后在实际电路中的作用，用它替换下新彩灯串中的一个小彩灯，将彩灯串接入家庭电路中继续观察，发现除了试验中烧坏的那个小彩灯不亮外，其他小彩灯依然亮着。这说明，烧坏的小彩灯使实际电路处于 状态。
填空题
（4）小丽又把这个烧坏的小彩灯接回到图甲所示的实验电路中重新观察，闭合开关后发现：电流表的指针竟然发生了偏转！对比试验电路和实际电路。她判断一定是由于实际电路的 较高，才使烧坏的小彩灯变成了导体，并且小彩灯应该具有特别的结构。
填空题
（5）小丽进一步了解到小彩灯的构造如图乙所示，灯丝下面好象有“细金属丝”与它并联着。她认为：可能是“细金属丝”起了关键性的作用！如果小丽的想法是正确的，请你对这个“细金属丝”的导电特点做出推测： 。
四、综合题（本大题共1小题）
16．[10分]小阳在错题记录本中，记录了如下错题，请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录 如图所示的电吹风机，由一组电热丝和一个高转速小风扇组合而成，它既可吹冷风（只有小风扇单独正常工作），也可吹热风（电热丝和小风扇同时正常工作）。如果将电热丝看成一个电阻，请你在虚线框内画出符合题目要求的电吹风机工作的电路图，并说明电吹风机的工作原理。 答：见答图。 电吹风机内部有两个用电器，即加热电阻R和电动机。如电路图中，当开关S1和S2都闭合时，电阻R被短路，只有电动机接入电路，此时吹冷风。当开关S1闭合、S2断开时，电阻R和电动机串联，即两者同时正常工作，此时吹热风。
错题改正 错误之处： 。 错因分析： 。 正确答案： 。
五、计算题（本大题共2小题）
17．[13分]在如图所示的电路中，当闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为，当、S3断开，S2闭合时，改变电压表“”、“ ”接线柱的接法，电压表的示数为。
求：
(1)电源电压；
(2)当、S3闭合，S2断开时，电压表的示数。
18．[13分].如图甲所的电路中，电源电压为3V，当开关S闭合时，灯泡L1、L2正常发光。电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示，问：
（1）通过灯泡L1、L2的电流分别是多少？
（2）若灯泡L1的灯丝烧断，电流表A1、A2的示数分别是多少？
（3）如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针均为图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为是多少？
参考答案
1．【答案】C
【详解】
A．将开关S闭合后，两灯并联均发光，说明两灯无故障，开关安装在干路，不可以单独控制灯L1，故A错误；
B．取下灯L1后再闭合开关，只有灯L2接入电路，L2一定发光，故B错误；
C．如果两灯规格不同，则通过灯L1和灯L2的电流不相等，故C正确；
D．灯L1和灯L2两端的电压相等，均为电源电压，故D错误。
故选C。
2．【答案】B
【详解】
由电路图知，两电阻串联，电压表V2测电源电压，即，V1测R2两端电压，即，串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，所以，R1两端的电压：
故选B。
3．【答案】A　
【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两电压表指针位置相同，所以，电压表V1的量程为0～15 V，分度值为0.5 V，则电源电压U＝10 V，电压表V2的量程为0～3 V，分度值为0.1 V，则R2两端的电压U2＝2 V，故C、D错误；R1两端的电压U1＝U－U2＝10 V－2 V＝8 V，A正确，B错误。故选A。
4．【答案】C
【详解】A．当开关S闭合，两个灯泡串联，电压表测量电源电压；两开关都闭合后，灯泡L2短路，电压表仍然测量电源电压，也测量L1的两端电压，故A不符合题意；
B．若开关S闭合，两个灯泡串联；接着S′接1或2时，电压表的正负接线柱接反了，故B不符合题意；
C．若开关S闭合，两个灯泡串联，电压表接在灯L1的两端，测量L1的两端电压，故C符合题意；
D．若开关S闭合，两个灯泡串联；接着S′接2时，电压表测量L2的电压，S′接1时电压表的正负接线柱接反了，故不能测量出两灯串联时L1的两端电压，故D不符合题意。
5．【答案】C
【详解】由图知，当开关S1断开，S2接通时，两灯串联，电压表测电源电压，所以电源电压U=4V；
当开关S1接通，S2断开时，两灯仍串联，电压表测L2两端的电压，即U2=1.9V，由串联电路的电压规律知，L1两端的电压
故ABD不符合题意，C符合题意。
6．【答案】D
【详解】①②因为两灯泡的规格不确定是否相同，根据串并联中电压特点可知，并联时，电压一定相等；串联时若两灯泡规格相同，则电压一定相等，故①②错误；
③因为并联电路中电压相等且等于电源电压，如果两个灯泡两端的电压都小于3V，说明一定不可能是并联，所以为串联，故③正确；
④如果一个灯泡两端的电压等于3V，此时等于电源电压，两灯泡都正常发光，说明此时两灯泡一定并联，所以等于电源电压，故④正确，综上所述，故D不符合题意，ABC不符合题意。
7．【答案】C
【详解】A．当开关S断开时，电压表与电阻R2串联，电压表测量电源电压，发现电压表的示数为6V，则电源电压，故A错误；
BCD．闭合开关S后，电阻R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压，电压表的示数变为2V，则，根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压
两端的电压与两端的电压之比为，由串联电路中电流处处相等，通过的电流与通过的电流之比，根据欧姆定律可知，的电阻与的电阻之比为，故C正确，AD错误。
8．【答案】A
【详解】
灯L1和灯L2并列地连接，所以是并联关系，选项A正确，B错误；灯L1和灯L2两端的电压一定相等，又因为它们的电阻不一定相等，所以通过灯L1和灯L2的电流不一定相等，选项CD错误．
9．【答案】 2 ； 8
【详解】
由于电压表V1测的是总电压，V2测的是串联电路的部分电压，故V1的示数大于V2的示数，但二者的指针位置完全一致，故说明电压表V1用的是大量程（15V），V2用的是小量程（3V），则V1的示数为10V，V2的示数为2V；而V2测量的是灯泡L2的两端电压，故其两端电压为2V，L1的两端电压为10V－2V=8V．
10．【答案】0.9；8
【详解】因为并联电路两端电压相等，所以并联电路两端的最大电压为3V，由图像可知，甲乙两端电压为3V时
I甲＝0.3A
I乙＝0.6A
因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，所以干路允许通过的最大电流
I并＝I甲+I乙＝0.3A+0.6A＝0.9A
根据图像可知，甲灯两端电压为额定电压6V时，通过甲的额定电流为0.5A；乙灯两端电压为额定电压3V时，通过乙的额定电流为0.6A；由串联电路中电流处处相等可得两灯串联时，电路中的最大电流
I＝I甲＝0.5A
此时，甲灯正常发光（甲灯两端电压为6V）；由图像可知，当通过乙灯泡的电流为0.5A时，乙灯泡两端电压为2V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电路两端允许加的最大电压
U串＝U甲+U乙′＝6V+2V＝8V
11．【答案】5；2；
【详解】
由图象可知，通过甲的电流为I甲=0.3A时，U甲=3V；通过乙的电流为I乙=0.3A时，U乙=2V，串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，所以电源电压：U=U甲+ U乙=3V+2V=5V；由图象可知，当甲、乙两元件并联后接在某电路中，若测得甲、乙两元件的干路电流为0.5A，则通过甲的电流为0.2A、通过乙的电流为0.3A，这时两电阻两端电压为2V，则乙元件两端电压为2V.
12．【答案】3；2
【详解】当开关S闭合时，L3被短路，电路为L1、L2串联，电压表V1测电源两端的电压，电 压表V2测L1两端电压，由电压表V1的示数可知，电源的电压，由电压表V2的示数可知，L1两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L2两端的电压，当开关S断开时，L1、L2、L3串联，电压表测L1、L2两端的电压之和，电压表测 L1和L3两端的电压之和，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时L2两端的电压
13．【答案】1:1；3:1；
【详解】
若甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，由并联电路各支路电压相等知，此时、的电压之比为
甲电流表测量R2的电流，乙电流表测量R1和R2总电流，I甲:I乙=2:3，根据并联电路电流等于各支路电流之和，所以
I2:I1=2:1
因并联电路各支路电压相等知，故
I1R1=I2R2
即
R1:R2=2:1
若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，串联电路电流相等，则
所以
U1:U2= R1:R2=2:1
甲测量R1和R2总电压，乙测量R2的电压，所以甲乙电压表示数之比为
14．【答案】（1）断开；不同　（2）调零　（3）1.8　（4）电压表正负极接反　（5）得出普遍规律；
【详解】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。根据归纳法可知为了得出普遍规律应选用规格不同的灯泡多次实验。
（2）由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。
（3）如图丙所示，电压表用的0～3V量程，分度值为0.1V，此时小灯泡L1两端的电压为1.8V。
（4）测出L1两端电压时，电压表所接的A接点与电压表正接线柱相连，B与负接线柱相连，若B不动，只断开A接点，并改接到C接点上，则电压表正负接线柱接反，电压表指针反向偏转。
（5）多次实验可以排除偶然性，得出普遍规律。根据表格数据知，串联电路的电压特点是总电压等于各部分电压之和，即。
15．【答案】（1）；
（2）8；
（3）通路（闭路）；
（4）电压；
（5）电压过高时会被击穿，成为导体；
【详解】
（1）用电压表测小彩灯的电压，需要与小彩灯并联；因小彩灯标有“5V 0.2A”，所以电压表量程选15V，电流表测小彩灯得电流，需要与小彩灯串联，量程选0~0.6A，电路连接如图：
将电源、开关、电流表、小彩灯和滑动变阻器串联，电压表和小彩灯并联，如图所示：
（2）第8次实验的数据是电压表有示数，且为电源电压，电流表的示数为0，表明电路中有电压，但没有电流，所以小彩灯烧坏后使电路处于开路状态。
（3）从用它替换下新彩灯串中的一个小彩灯，将彩灯串接入家庭电路中继续观察，其他小彩灯依然亮着，说明烧坏的小彩灯使实际电路处于导通的，为通路。
（4）电流表的指针发生偏转，表明电路中有电流，烧坏的小彩灯已经形成通路；在烧坏的小彩灯刚接入电路时，电源电压全部加在烧坏的小彩灯两端，使烧坏的小彩灯两端的实际电压过高，又使烧坏的小彩灯变成了导体。
（5）灯丝下面的“细金属丝”与它并联。与其它小彩灯串联工作时，“细金属丝”在电压较低时没有导通，当灯丝熔断时，电源电压全部加在烧坏的小彩灯两端，使烧坏的小彩灯两端的实际电压过高，又使与灯丝并联的“细金属丝”变成了导体，所以其他彩灯又能发光时；由此得出“细金属丝”的导电特点是：“细金属丝”在电压过高时会被击穿，成为导体。
16．【答案】见解析
【详解】根据解析过程可知，没有考虑串联要分压，当开关S1闭合、S2断开时，电阻和电动机串联，根据串联电路的电压特点
电动机、加热电阻两端的实际电压均低于它们正常工作的额定电压，因此加热电阻和电动机不应该是串联的，即错误之处：当开关S1闭合、S2断开时，电阻R和电动机串联，即两者同时正常工作，此时吹热风。
正确答案：电路图见答图。当开关S1闭合、S2断开时，电动机接入电路，加热电阻断路，此时吹冷风；当开关S1、S2均闭合时，电动机与加热电阻并联接入电路，此时吹热风。
17．【答案】(1)8V；(2) 8V
【分析】
(1)当闭合，S2、S3断开时，两灯泡串联，电压表测两端的电压；当、S3断开，S2闭合时，两灯泡串联，电压表测两端的电压；根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
(2)当、S3闭合，S2断开时，电路为的简单电路，电压表测电源的电压。
【详解】
解：(1) 闭合，S2、S3断开时，、串联，电压表测的电压，即
当、S3断开，S2闭合时，，、串联，电压表测的电压，即
根据串联电路的电压特点可得电源电压为
(2)当、S3闭合，S2断开时，被短路，只有发光，此时电压表测电源电压，则电压表的示数为。
答：(1)电源电压为；
(2)当、S3闭合，S2断开时，电压表的示数为。
18．【答案】（1）0.48A，1.02A；（2）0.48A，0.48A；（3）4.8V，1.2V
【详解】
解：（1）由图可知：L1、L2并联，A1测干路电流，A2测通过灯L2电流，则干路电流I=1.5A，通过灯L2电流为I2=0.48A。通过灯L1电流为
（2）由于并联电路中，各支路互不影响，并且干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A2的示数不变，还是0.48A。若在工作过程中L1灯丝突然烧断，A1也测通过L2的电流，还是0.48A。
（3）因为电阻R1和R2串联，而电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压，所以电压表V1的示数应该比电压表V2的示数大，但是两个电压表的指针均为图乙所示，故电压表V1选的是大量程，读数应为6V；电压表V2选的是大量程，读数应为1.2V。根据串联电路的电压关系知，R1两端电压为
答：（1）通过灯泡L1、L2的电流分别是0.48A、1.02A；
（2）若灯泡L1的灯丝烧断，电流表A1、A2的示数均为0.48A；
（3）电阻和两端的电压分别为4.8V、1.2V。16.2课时 串并联电路中电压的规律
重点知识：
1：(1)电压表必须与被测用电器 ① 。
(2)电流必须从电压表的 ② 流进， ③ 流出。
(3)测量时需通过 ④ 法选择合适的量程。
2.完成下面电路的设计：
(1)使两个小灯泡L1、L2串联，电压表分别测量L1、L2以及L1和L2两端的电压，并画出设计的电路图。
实验结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ⑤ ，即 ⑥ ．
注意：如果用规格相同的灯泡做实验，会得出串联电路各部分电路两端的电压相等的错误结论，因此要换用规格不同的灯泡进行实验．
(2)使两个小灯泡L1、L2并联，电压表分别测量L1、L2以及L1和L2两端的电压，并画出设计的电路图。
实验结论：并联电路两端的电压与各支路两端的电压 ⑦ ，即 ⑧ ．
注意：本实验中采用不同规格的灯泡进行多次实验的目的是广泛收集数据，避免偶然因素对实验结论的影响，使得出的结论具有客观性和普遍性．
答案：①并联 ②正 ③负 ④试触 ⑤之和 ⑥U＝U1＋U2 ⑦相等 ⑧U＝U1＝U2
考点一 探究串、并联电路中电压规律
1.实验器材：多个规格不同的小灯泡、电压表、电源开关、导线等.
2.实验电路：如图所示.
3.设计与进行实验
（1）使用电压表时的注意事项：
①使用电压表前应先校零；
②电流应从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出；
③电压表应与被测对象并联；
④选取电压表量程时，应先用0~15 V量程试触，若示数小于3 V，则改接0~3 V量程；
⑤闭合开关，若电压表指针左偏，说明电压表正负接线柱接反了。
（2）连接电路时，开关应处于断开状态，目的是保护电路。
（3）实验步骤：
①选用不同规格的小灯泡，依据电路图连接电路，根据电源电压选择电压表量程；
②用电压表分别测量L1、L2和电源两端的电压；
③换上另外两个规格不同的小灯泡，重复上述实验.
（4）换用不同规格的小灯泡或改变电源电压，多测几组数据，是为了寻找普遍规律。只测一组数据，得出的结论具有偶然性。
4.交流与反思
①即串联电路中各用电器两端的电压之和等于电路中的总电压。总电压始终大于任何一个用电器两端的电压，但是各用电器两端电压不一定相等。
②当把各个电池组并联起来使用时，两端电压等于各电池组的电压；③并联电路中各支路用电器两端的电压相等但是同一电路中电压相等的两个用电器不一定是并联。
5.实验结论
（1）串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
（2）并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。
重点练习题
一、单选题（本大题共8小题）
1．[3分]如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，则下列说法中正确的是（　　）
A．开关可以单独控制灯L1
B．取下灯L1后再闭合开关，灯L2一定不发光
C．通过灯L1和灯L2的电流可能不相等
D．灯L1和灯L2两端的电压不相等
2．[3分]小林按如图所示的电路图连接好电路，闭合开关，电压表V1的示数为1.5V，V2的示数为7.5V，则电路中的电阻R1和R2两端的电压分别为（ ）
A．7.5V 1.5V B．6.0V 1.5V C．1.5V 7.5V D．1.5V 6.0V
3．[3分]如图甲所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为(　　)
　
A．8 V　2 V B．10 V　2 V
C．2 V　8 V D．2 V　10 V
4．[3分]如图所示的四种电路中，在不改变电路连接（只需通过开关的闭合或断开）的前提下，能正确测量出两灯串联时，L1两端电压的是（　　）
A． B． C． D．
5．[3分]如图所示，当开关S1断开，S2接通时，电压表读数为4V，当开关S1接通，S2断开时，电压表的示数为1.9V，那么，当S1、S2均断开时，小灯泡L1和L2两端的电压分别为（　　）

A．0V、0V B．1.9V、4V C．2.1V、1.9V D．4V、1.9V
6．[3分]由两个灯泡、一个开关和电源（电压）、若干导线组成的电路中，闭合开关后，两个灯泡都发光，下列说法中（　　）
①如果两个灯泡两端的电压相等，则它们一定是串联的；
②如果两个灯泡两端的电压相等，则它们一定是并联的；
③如果两个灯泡两端的电压都小于，则它们一定是串联的；
④如果一个灯泡两端的电压等于，则它们一定是并联的
A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确
7．[3分]如图所示的电路中，电源电压保持不变.当开关S断开时，发现电压表的示数为6V；闭合开关S后，发现电压表的示数变为2V。则开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．闭合开关S后，通过的电流与通过的电流之比为2:1
C．的电阻与的电阻之比为1:2
D．两端的电压与两端的电压之比为3:1
8．[3分]如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，则下列说法中正确的是
A．灯L1和灯L2并联 B．灯L1和灯L2串联
C．通过灯L1和灯L2的电流一定相等 D．灯L1和灯L2两端的电压一定不相等
二、填空题（本大题共5小题）
9．[4分]小明按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L2两端的电压为 V，L1两端的电压为 V．
10．[4分]甲灯的额定电压是6V，乙灯标有“3V 1.8W”字样。甲、乙两灯的U﹣I关系图像如图所示，确保电路安全的前提下两灯并联使用电路最大电流是 A；两灯串联使用，电路两端的最大电压是 V。
11．[4分]如图所示，是电路元件甲、乙的电流与电压变化规律图象．当甲、乙两元件串联后接在某电路中时，测得通过它们的电流为0.3A，那么电源电压是 V；当甲、乙两元件并联后接在某电路中，若测得甲、乙两元件的干路电流为0.5A，则乙元件两端电压为 V．
12．[4分]如图所示电路中，电源电压不变，当开关S闭合时，电压表的示数为，电压表的示数为，此时两端的电压为 V；当开关S断开时，电压表的示数为，电压表的示数为6V，此时两端的电压 V。
13．[4分]如图所示电路，若甲、乙均为电流表时，断开开关S，两电流表读数之比，此时、的电压之比 ；若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，则甲、乙两电压表的读数之比 。
三、实验题（本大题共2小题）
14．[10分]实验小组用如图甲所示的电路探究串联电路的电压关系。
次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V
1 1.2
2 1.4 1.6
3 1.1 1.9
（1）在连接电路时，开关必须 ；实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（2）闭合开关前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 ；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，电压表的示数如图丙，此时小灯泡L1两端的电压为 V；
（4）测出L1两端的电压后，应断开开关，拆下电压表，改装在B、C之间，测量L2两端的电压。但某同学认为这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。老师指出该同学的办法是错误的，原因是 ；
（5）小组完成了三次实验，数据如表格所示，进行多次实验的目的是 ，分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是：U总＝ （用表中字母表示）。
15．[12分]小丽在欣赏节日彩灯时发现，这些小彩灯是串联在一起的，其中零星地分布着不亮的几个，但其它彩灯却依然亮着，她感觉这与学过的串联电路的特点不相符。这是为什么呢？于是她找来一个标有“5V 0.2A”的完好的小彩灯，用图甲所示的器材进行研究。
简答题
（1）小丽已将部分电路连接起来，请你用笔画线代替导线帮她完成图甲中实验电路的连接，并在虚线框内画出相应的电路图。
填空题
（2）电路连接无误后，小丽通过实验记录的数据及现象如下表。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
电压/V 0.5 1 2 3 4 5 6 7.5
电流/A 0.07 0.09 0.12 0.16 0.18 0.20 0.23 0
发光情况 微红 微亮 较亮 较亮 亮 亮 刺眼 熄灭
上表中第 次实验的数据表明，小彩灯烧坏后会使电路处于开路状态。
填空题
（3）小丽为了弄清这个小彩灯烧坏后在实际电路中的作用，用它替换下新彩灯串中的一个小彩灯，将彩灯串接入家庭电路中继续观察，发现除了试验中烧坏的那个小彩灯不亮外，其他小彩灯依然亮着。这说明，烧坏的小彩灯使实际电路处于 状态。
填空题
（4）小丽又把这个烧坏的小彩灯接回到图甲所示的实验电路中重新观察，闭合开关后发现：电流表的指针竟然发生了偏转！对比试验电路和实际电路。她判断一定是由于实际电路的 较高，才使烧坏的小彩灯变成了导体，并且小彩灯应该具有特别的结构。
填空题
（5）小丽进一步了解到小彩灯的构造如图乙所示，灯丝下面好象有“细金属丝”与它并联着。她认为：可能是“细金属丝”起了关键性的作用！如果小丽的想法是正确的，请你对这个“细金属丝”的导电特点做出推测： 。
四、综合题（本大题共1小题）
16．[10分]小阳在错题记录本中，记录了如下错题，请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录 如图所示的电吹风机，由一组电热丝和一个高转速小风扇组合而成，它既可吹冷风（只有小风扇单独正常工作），也可吹热风（电热丝和小风扇同时正常工作）。如果将电热丝看成一个电阻，请你在虚线框内画出符合题目要求的电吹风机工作的电路图，并说明电吹风机的工作原理。 答：见答图。 电吹风机内部有两个用电器，即加热电阻R和电动机。如电路图中，当开关S1和S2都闭合时，电阻R被短路，只有电动机接入电路，此时吹冷风。当开关S1闭合、S2断开时，电阻R和电动机串联，即两者同时正常工作，此时吹热风。
错题改正 错误之处： 。 错因分析： 。 正确答案： 。
五、计算题（本大题共2小题）
17．[12分]在如图所示的电路中，当闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为，当、S3断开，S2闭合时，改变电压表“”、“ ”接线柱的接法，电压表的示数为。
求：
(1)电源电压；
(2)当、S3闭合，S2断开时，电压表的示数。
18．[12分].如图甲所的电路中，电源电压为3V，当开关S闭合时，灯泡L1、L2正常发光。电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示，问：
（1）通过灯泡L1、L2的电流分别是多少？
（2）若灯泡L1的灯丝烧断，电流表A1、A2的示数分别是多少？
（3）如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针均为图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为是多少？
参考答案
1．【答案】C
【详解】
A．将开关S闭合后，两灯并联均发光，说明两灯无故障，开关安装在干路，不可以单独控制灯L1，故A错误；
B．取下灯L1后再闭合开关，只有灯L2接入电路，L2一定发光，故B错误；
C．如果两灯规格不同，则通过灯L1和灯L2的电流不相等，故C正确；
D．灯L1和灯L2两端的电压相等，均为电源电压，故D错误。
故选C。
2．【答案】B
【详解】
由电路图知，两电阻串联，电压表V2测电源电压，即，V1测R2两端电压，即，串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，所以，R1两端的电压：
故选B。
3．【答案】A　
【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两电压表指针位置相同，所以，电压表V1的量程为0～15 V，分度值为0.5 V，则电源电压U＝10 V，电压表V2的量程为0～3 V，分度值为0.1 V，则R2两端的电压U2＝2 V，故C、D错误；R1两端的电压U1＝U－U2＝10 V－2 V＝8 V，A正确，B错误。故选A。
4．【答案】C
【详解】A．当开关S闭合，两个灯泡串联，电压表测量电源电压；两开关都闭合后，灯泡L2短路，电压表仍然测量电源电压，也测量L1的两端电压，故A不符合题意；
B．若开关S闭合，两个灯泡串联；接着S′接1或2时，电压表的正负接线柱接反了，故B不符合题意；
C．若开关S闭合，两个灯泡串联，电压表接在灯L1的两端，测量L1的两端电压，故C符合题意；
D．若开关S闭合，两个灯泡串联；接着S′接2时，电压表测量L2的电压，S′接1时电压表的正负接线柱接反了，故不能测量出两灯串联时L1的两端电压，故D不符合题意。
5．【答案】C
【详解】由图知，当开关S1断开，S2接通时，两灯串联，电压表测电源电压，所以电源电压U=4V；
当开关S1接通，S2断开时，两灯仍串联，电压表测L2两端的电压，即U2=1.9V，由串联电路的电压规律知，L1两端的电压
故ABD不符合题意，C符合题意。
6．【答案】D
【详解】①②因为两灯泡的规格不确定是否相同，根据串并联中电压特点可知，并联时，电压一定相等；串联时若两灯泡规格相同，则电压一定相等，故①②错误；
③因为并联电路中电压相等且等于电源电压，如果两个灯泡两端的电压都小于3V，说明一定不可能是并联，所以为串联，故③正确；
④如果一个灯泡两端的电压等于3V，此时等于电源电压，两灯泡都正常发光，说明此时两灯泡一定并联，所以等于电源电压，故④正确，综上所述，故D不符合题意，ABC不符合题意。
7．【答案】C
【详解】A．当开关S断开时，电压表与电阻R2串联，电压表测量电源电压，发现电压表的示数为6V，则电源电压，故A错误；
BCD．闭合开关S后，电阻R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压，电压表的示数变为2V，则，根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压
两端的电压与两端的电压之比为，由串联电路中电流处处相等，通过的电流与通过的电流之比，根据欧姆定律可知，的电阻与的电阻之比为，故C正确，AD错误。
8．【答案】A
【详解】
灯L1和灯L2并列地连接，所以是并联关系，选项A正确，B错误；灯L1和灯L2两端的电压一定相等，又因为它们的电阻不一定相等，所以通过灯L1和灯L2的电流不一定相等，选项CD错误．
9．【答案】 2 ； 8
【详解】
由于电压表V1测的是总电压，V2测的是串联电路的部分电压，故V1的示数大于V2的示数，但二者的指针位置完全一致，故说明电压表V1用的是大量程（15V），V2用的是小量程（3V），则V1的示数为10V，V2的示数为2V；而V2测量的是灯泡L2的两端电压，故其两端电压为2V，L1的两端电压为10V－2V=8V．
10．【答案】0.9；8
【详解】因为并联电路两端电压相等，所以并联电路两端的最大电压为3V，由图像可知，甲乙两端电压为3V时
I甲＝0.3A
I乙＝0.6A
因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，所以干路允许通过的最大电流
I并＝I甲+I乙＝0.3A+0.6A＝0.9A
根据图像可知，甲灯两端电压为额定电压6V时，通过甲的额定电流为0.5A；乙灯两端电压为额定电压3V时，通过乙的额定电流为0.6A；由串联电路中电流处处相等可得两灯串联时，电路中的最大电流
I＝I甲＝0.5A
此时，甲灯正常发光（甲灯两端电压为6V）；由图像可知，当通过乙灯泡的电流为0.5A时，乙灯泡两端电压为2V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电路两端允许加的最大电压
U串＝U甲+U乙′＝6V+2V＝8V
11．【答案】5；2；
【详解】
由图象可知，通过甲的电流为I甲=0.3A时，U甲=3V；通过乙的电流为I乙=0.3A时，U乙=2V，串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，所以电源电压：U=U甲+ U乙=3V+2V=5V；由图象可知，当甲、乙两元件并联后接在某电路中，若测得甲、乙两元件的干路电流为0.5A，则通过甲的电流为0.2A、通过乙的电流为0.3A，这时两电阻两端电压为2V，则乙元件两端电压为2V.
12．【答案】3；2
【详解】当开关S闭合时，L3被短路，电路为L1、L2串联，电压表V1测电源两端的电压，电 压表V2测L1两端电压，由电压表V1的示数可知，电源的电压，由电压表V2的示数可知，L1两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L2两端的电压，当开关S断开时，L1、L2、L3串联，电压表测L1、L2两端的电压之和，电压表测 L1和L3两端的电压之和，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时L2两端的电压
13．【答案】1:1；3:1；
【详解】
若甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，由并联电路各支路电压相等知，此时、的电压之比为
甲电流表测量R2的电流，乙电流表测量R1和R2总电流，I甲:I乙=2:3，根据并联电路电流等于各支路电流之和，所以
I2:I1=2:1
因并联电路各支路电压相等知，故
I1R1=I2R2
即
R1:R2=2:1
若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，串联电路电流相等，则
所以
U1:U2= R1:R2=2:1
甲测量R1和R2总电压，乙测量R2的电压，所以甲乙电压表示数之比为
14．【答案】（1）断开；不同　（2）调零　（3）1.8　（4）电压表正负极接反　（5）得出普遍规律；
【详解】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。根据归纳法可知为了得出普遍规律应选用规格不同的灯泡多次实验。
（2）由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。
（3）如图丙所示，电压表用的0～3V量程，分度值为0.1V，此时小灯泡L1两端的电压为1.8V。
（4）测出L1两端电压时，电压表所接的A接点与电压表正接线柱相连，B与负接线柱相连，若B不动，只断开A接点，并改接到C接点上，则电压表正负接线柱接反，电压表指针反向偏转。
（5）多次实验可以排除偶然性，得出普遍规律。根据表格数据知，串联电路的电压特点是总电压等于各部分电压之和，即。
15．【答案】（1）；
（2）8；
（3）通路（闭路）；
（4）电压；
（5）电压过高时会被击穿，成为导体；
【详解】
（1）用电压表测小彩灯的电压，需要与小彩灯并联；因小彩灯标有“5V 0.2A”，所以电压表量程选15V，电流表测小彩灯得电流，需要与小彩灯串联，量程选0~0.6A，电路连接如图：
将电源、开关、电流表、小彩灯和滑动变阻器串联，电压表和小彩灯并联，如图所示：
（2）第8次实验的数据是电压表有示数，且为电源电压，电流表的示数为0，表明电路中有电压，但没有电流，所以小彩灯烧坏后使电路处于开路状态。
（3）从用它替换下新彩灯串中的一个小彩灯，将彩灯串接入家庭电路中继续观察，其他小彩灯依然亮着，说明烧坏的小彩灯使实际电路处于导通的，为通路。
（4）电流表的指针发生偏转，表明电路中有电流，烧坏的小彩灯已经形成通路；在烧坏的小彩灯刚接入电路时，电源电压全部加在烧坏的小彩灯两端，使烧坏的小彩灯两端的实际电压过高，又使烧坏的小彩灯变成了导体。
（5）灯丝下面的“细金属丝”与它并联。与其它小彩灯串联工作时，“细金属丝”在电压较低时没有导通，当灯丝熔断时，电源电压全部加在烧坏的小彩灯两端，使烧坏的小彩灯两端的实际电压过高，又使与灯丝并联的“细金属丝”变成了导体，所以其他彩灯又能发光时；由此得出“细金属丝”的导电特点是：“细金属丝”在电压过高时会被击穿，成为导体。
16．【答案】见解析
【详解】根据解析过程可知，没有考虑串联要分压，当开关S1闭合、S2断开时，电阻和电动机串联，根据串联电路的电压特点
电动机、加热电阻两端的实际电压均低于它们正常工作的额定电压，因此加热电阻和电动机不应该是串联的，即错误之处：当开关S1闭合、S2断开时，电阻R和电动机串联，即两者同时正常工作，此时吹热风。
正确答案：电路图见答图。当开关S1闭合、S2断开时，电动机接入电路，加热电阻断路，此时吹冷风；当开关S1、S2均闭合时，电动机与加热电阻并联接入电路，此时吹热风。
17．【答案】(1)8V；(2) 8V
【分析】
(1)当闭合，S2、S3断开时，两灯泡串联，电压表测两端的电压；当、S3断开，S2闭合时，两灯泡串联，电压表测两端的电压；根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
(2)当、S3闭合，S2断开时，电路为的简单电路，电压表测电源的电压。
【详解】
解：(1) 闭合，S2、S3断开时，、串联，电压表测的电压，即
当、S3断开，S2闭合时，，、串联，电压表测的电压，即
根据串联电路的电压特点可得电源电压为
(2)当、S3闭合，S2断开时，被短路，只有发光，此时电压表测电源电压，则电压表的示数为。
答：(1)电源电压为；
(2)当、S3闭合，S2断开时，电压表的示数为。
18．【答案】（1）0.48A，1.02A；（2）0.48A，0.48A；（3）4.8V，1.2V
【详解】
解：（1）由图可知：L1、L2并联，A1测干路电流，A2测通过灯L2电流，则干路电流I=1.5A，通过灯L2电流为I2=0.48A。通过灯L1电流为
（2）由于并联电路中，各支路互不影响，并且干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A2的示数不变，还是0.48A。若在工作过程中L1灯丝突然烧断，A1也测通过L2的电流，还是0.48A。
（3）因为电阻R1和R2串联，而电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压，所以电压表V1的示数应该比电压表V2的示数大，但是两个电压表的指针均为图乙所示，故电压表V1选的是大量程，读数应为6V；电压表V2选的是大量程，读数应为1.2V。根据串联电路的电压关系知，R1两端电压为
答：（1）通过灯泡L1、L2的电流分别是0.48A、1.02A；
（2）若灯泡L1的灯丝烧断，电流表A1、A2的示数均为0.48A；
（3）电阻和两端的电压分别为4.8V、1.2V。

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