1．小聰同學(xué)在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后估測了一些數(shù)據(jù)，下列數(shù)據(jù)最符合實際的是（ ）
A．電動自行車的電源電壓約為1.5V
B．我國手機充電器的輸出電壓約為220V
C．一臺家用冰箱的額定功率約為200W
D．一盞家用照明LED燈正常工作時的電流約為2A
2．關(guān)于生活用電，下列說法錯誤的是（ ）
A．控制電燈的開關(guān)必須接在火線與電燈之間
B．圖中試電筆的使用方法是錯誤的
C．電路中同時使用的用電器總功率過大，容易引發(fā)火災(zāi)
D．當(dāng)人發(fā)生觸電事故時，空氣開關(guān)會迅速切斷電路
3．如圖所示，甲、乙兩人站在干燥的木凳上，丙站在地上并與乙手拉手，上下兩條裸露導(dǎo)線分別是照明電路的火線和零線，那么一定會觸電的是（ ）
A．甲B．乙、丙C．甲、丙D．甲、乙、丙
4．有兩只燈泡L1、L2，分別標(biāo)有“220V 100W”和“220V 40W”的字樣．若不考慮溫度對燈絲電阻的影響，下列說法中正確的是（ ）
A．兩燈正常發(fā)光時，L1的電阻較大
B．兩燈并聯(lián)接入220V的電路，L1、L2消耗功率之比是5：2
C．兩燈串聯(lián)接入220V的電路，L1消耗的功率大于25W
D．兩燈串聯(lián)接入220V的電路，兩燈泡消耗總功率等于140W
5．如圖甲、乙是探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣。下列說法正確的是（ ）
A．U形管中液面高度變化主要是由管中液體熱脹冷縮引起的
B．圖甲裝置能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
C．圖乙裝置中右邊透明容器中電阻絲阻值應(yīng)該等于10Ω
D．“電爐絲熱得發(fā)紅而與它相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱”，這一現(xiàn)象可用圖甲實驗結(jié)論解釋
6．如圖所示是一個磁懸浮燈，底座和燈泡中有線圈和磁體，底座質(zhì)量是0.4kg，燈泡質(zhì)量為0.1kg，給底座線圈通電后燈泡發(fā)光并懸??；斷電后燈泡熄滅并落下。g取10N/kg，則下列說法正確的是（ ）
A．?dāng)嚯姾鬅襞輰Φ鬃膲毫偷鬃艿闹С至κ且粚ζ胶饬?br>B．利用了異名磁極相互排斥的原理實現(xiàn)懸浮的
C．燈泡工作過程中，整個裝置對地面的壓力為4N
D．磁懸浮燈用到了電生磁的知識
7．有兩根外形完全相同的鋼棒a和b；按圖甲放置，手拿住a時，b不會掉下來；按圖乙放置，手拿住b時，a會掉下來。這說明（ ）
A．鋼棒a具有磁性
B．鋼棒b具有磁性
C．鋼棒a和b都具有磁性
D．鋼棒a和b都不具有磁性
8．如圖甲是小明為家庭養(yǎng)殖場設(shè)計的電熱孵化器的工作原理圖，R1、R2和R3為阻值相同的加熱電阻。控制電路中，電源電壓恒為6V，R為滑動變阻器，熱敏電阻Rt置于孵化器內(nèi)，其阻值隨溫度的變化如圖乙所示。當(dāng)孵化器內(nèi)溫度升高到孵化溫度時，銜鐵被吸合，觸點a與觸點c接觸，此時通過電磁鐵的電流為20mA。下列說法正確的是（電磁鐵線圈的電阻忽略不計）（ ）
A．熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的升高而增大B．銜鐵被吸合后，工作電路中的電流變大
C．孵化溫度為37℃時，R連入電路的阻值為50ΩD．若想將孵化溫度調(diào)高，應(yīng)將R的滑片P向右調(diào)
9．如圖是一個電熱電器電路，電熱絲，指示燈，開關(guān)組成串聯(lián)電路，接在電源上，已知該電路有一個元件斷路，一個元件短路，但不知道是哪個有故障，今用一個校驗電燈分別接在各處得到。下表所示的結(jié)果，根據(jù)表格內(nèi)容可判斷（ ）
A．指示燈斷路，開關(guān)短路B．指示燈斷路，電熱絲短路
C．電熱絲斷路，開關(guān)短路D．開關(guān)斷路，指示燈短路
10．如圖所示的電路中，電源兩端電壓為3V，且保持不變，甲、乙是電表（電壓表或電流表），燈泡L1標(biāo)有“3V 3W”、燈泡L2標(biāo)有“6V 6W”。閉合開關(guān)S，兩燈均發(fā)光。若不計燈絲電阻變化，則下列說法正確的是（ ）
A．甲表為電壓表，且示數(shù)為3V
B．乙表為電流表，且示數(shù)為1A
C．通電1min，該電路消耗的電能為270J
D．該電路的實際功率為兩燈額定功率之和
11．如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，下列說法錯誤的是（ ）
A．U形管液面高度變化是因為容器中氣體熱脹冷縮的緣故
B．通電后透明容器中氣體的內(nèi)能增大是通過做功的方式改變的
C．圖甲中，通電一段時間后左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1：2
D．圖乙所示的裝置可以用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少跟電流大小的關(guān)系
12．如圖所示電路中，電源電壓恒定不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 1.8W”字樣（不考慮溫度對燈絲電阻的影響），滑動變阻器R2標(biāo)有“60Ω 2A”字樣，R1是定值電阻，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A。閉合開關(guān)S1、S2，斷開開關(guān)S3，小燈泡L恰好正常發(fā)光。將R2的滑片P移至最右端，閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2，此時電壓表示數(shù)為U1，R2消耗的功率為P1；向左移動滑片P至某點，此時電壓表示數(shù)為U2，R2消耗的功率為P2。已知U1：U2＝2：3，P1：P2＝8：9。保證電路中各元件安全，且電路中有電流，任意閉合或斷開開關(guān)S1、S2、S3，下列說法中正確的是（ ）
A．定值電阻R1的阻值是10Ω
B．電路總電功率最小為0.72W
C．電路總電功率最大時，滑動變阻器R2連入電路的阻值可能為20Ω
D．滑動變阻器R2有電流通過情況下，最大與最小電功率之差為130W
二．填空題（共9小題）
13．丹麥物理學(xué)家奧斯特在1820年的一次課堂實驗時發(fā)現(xiàn)：通電導(dǎo)線下方的磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。后來多次實驗后最終證實電流的周圍存在著 。在通電螺線管（其它條件不變）內(nèi)插入一根鐵棒，它的磁性將會 。（選填“增強”或“減弱”）
14．某種電燈泡規(guī)格為“220V 100W”，其正常工作時電阻為 Ω；若將兩只該規(guī)格的電燈泡串聯(lián)后接在220V電路上，工作時兩只電燈泡總電功率為 W。（不計溫度對燈絲電阻的影響）
15．現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上使用的心肺機的功能之一是用“電動泵”替代心臟，推動血液循環(huán)。如圖所示，當(dāng)線圈中的電流從a流向b時，電磁鐵的左端為 （選填“N”或“S”）極，此時活塞將向 （選填“左”或“右”）運動，促使血液流動。若使通過電磁鐵的電流增大，電磁鐵的磁性將 （選填“增強”或“減弱”）。

16．家庭電路中，電冰箱、電飯煲、日光燈等家用電器的連接方式是 聯(lián)，其中電飯煲是利用電流的 工作的。如圖所示的A點是燈頭接導(dǎo)線的螺絲（燈絲完好），當(dāng)電路中的開關(guān)S斷開時，站在地面上的人用手接觸電路中的A點 （會/不會）觸電。
17．如圖所示，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)螺線管左側(cè)小磁針的N極向 （選填“上”或“下”）偏轉(zhuǎn)，這說明通電螺線管周圍存在 ；當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時，彈簧的長度會 （選填“變長”、“變短”或“不變”）。
18．手機已成為人們溝通交流和生活娛樂的重要工具，華為、小米等自主品牌的手機越來越受到國內(nèi)外用戶的青睞。某型號小米手機的散熱材料是石墨烯晶體，石墨烯 （選填“有”或“沒有”）固定的熔點，用石墨烯做散熱材料是因為它具有優(yōu)良的 （選填“導(dǎo)熱”或“導(dǎo)電”）性能。華為手機的超級快充充電器最大充電電流可達(dá)5A，現(xiàn)有華為某一型號的電池，如果將此電池電量全部用完。然后停下家里其它用電器，只給手機充電，充滿后發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000revs/（kW?h）”字樣的電能表轉(zhuǎn)21轉(zhuǎn)，則充電消耗的電能為 kW?h。
19．如圖的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S1閉合S2斷開，甲、乙為電流表時，兩表示數(shù)之比是I甲：I乙＝2：5，則電阻R1：R2＝ ，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，甲、乙兩表為電壓表時，則電阻R1、R2消耗的電功率之比為P1：P2＝ 。
20．如圖所示的電路中，不計溫度對燈絲電阻的影響，電源電壓保持不變。當(dāng)在a、b間接“6V，6W”的燈泡L1時，閉合開關(guān)，燈L、L1均能正常發(fā)光；斷開開關(guān)，在a、b間換接入一個“6V，12W”的燈泡L2后，再閉合開關(guān)，L的亮度變 （選填“亮”或“暗”），L2消耗的實際功率 12W（選填“大于”“小于”或“等于”）。若只把L1、L2串聯(lián)，它們兩端允許加的最大電壓為 V。

21．如圖所示電路，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V，4.2W”字樣。當(dāng)S1、S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到最左端時，小燈泡L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為2.2A，R0的阻值是 Ω，電路總功率為 W。只閉合S1，滑動變阻器滑片滑到某一點時，電壓表示數(shù)為U1，電路消耗的電功率為P1；保持滑片位置不動，只閉合S2，此時電壓表示數(shù)為U2，電路消耗的電功率為P2；已知U1：U2＝3：4，P1：P2＝3：2，則只閉合S2時小燈泡的實際功率是 W。
三．作圖題（共2小題）
22．小明常用的一個插線板由一個三孔和一個二孔插座組成，并帶有開關(guān)、保險絲功能。如果接入的用電器電流過大，保險絲會熔斷，所有插座停止提供工作電壓。如果開關(guān)斷開時所有插孔都不能提供工作電壓，閉合時能提供工作電壓；根據(jù)上述現(xiàn)象請在圖中畫出開關(guān)、保險絲和插孔的連接方式，并把插線板與電源線接通。
23．在圖中，電路連接正確，通電后小磁針指向如圖所示（涂黑端表示N極）。請在圖中標(biāo)出電源的“+”、“﹣”極，并畫出螺線管的繞法。
四．實驗探究題（共2小題）
24．小明同學(xué)在“測小燈泡額定電功率”的實驗中，根據(jù)提供的器材：電壓恒為5V的電源、額定電壓為2.5V的待測小燈泡L、電流表、電壓表、開關(guān)和導(dǎo)線若干，另有標(biāo)有“30Ω，0.5A”的滑動變阻器R1和標(biāo)有“5Ω，1A”的滑動變阻器R2，完成以下實驗：
（1）檢查電路，小明發(fā)現(xiàn)一根導(dǎo)線連接錯誤，請將圖甲中連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確；
（2）改正所有問題并正確完成實驗，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時，為使燈正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向 移動（選填“左”或“右”）。小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出如圖乙的I﹣U圖像，由圖像可知小燈泡的額定功率為 ，他還發(fā)現(xiàn)圖像是曲線，原因是小燈泡燈絲的電阻隨溫度的 而變大；
（3）本實驗選擇的滑動變阻器是 （選填“R1”或“R2”）；
（4）另一小組為了測量已知額定電壓為U額的小燈泡額定功率，設(shè)計了圖丙所示的電路（R0為阻值已知的定值電阻，R為滑動變阻器）。
①斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，移動滑動變阻器滑片P，當(dāng)電流表示數(shù)為 時，小燈泡恰好正常發(fā)光；
②保持滑動變阻器滑片位置不變，閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2，記下電流表示數(shù)為I；
③推導(dǎo)出小燈泡的額定功率表達(dá)式P額＝ （用物理量U額、R0和I表示）。
25．小碩發(fā)現(xiàn)在夏天每次暴雨過后有些低洼的路段會有很深的積水，在綜合實踐課上，他和物理小組同學(xué)開展了“設(shè)計自動排水裝置”的項目化學(xué)習(xí)活動。
【任務(wù)一】設(shè)計水位顯示儀
小組選用了電壓恒為12V的電源、最大阻值為40Ω的均勻弧形電阻片R、多個定值電阻、電流表（0～0.6A）以及滑桿、細(xì)桿、浮子等器材，如圖甲小碩利用電流表設(shè)計了一個檢測水位的裝置，其中滑片P與滑桿連接，滑桿可繞固定軸O轉(zhuǎn)動，另一端透過輕質(zhì)細(xì)桿連接一個浮子。
當(dāng)滑片滑動到電阻片的一端時，電流表示數(shù)恰好達(dá)到滿偏（量程的最大值），指針位置表示蓄水池規(guī)定的最高水位；當(dāng)滑片滑動到電阻片的另一端時，電流表指針?biāo)肝恢帽硎疽?guī)定的最低水位。當(dāng)水位最高時，滑片應(yīng)該滑到 端，小碩選用的定值電阻R0的阻值為 ，當(dāng)水位最低時，電流表的示數(shù)為 A。
【任務(wù)二】水位儀優(yōu)化并連接排水裝置
通過任務(wù)一的設(shè)計，發(fā)現(xiàn)滑片移動不夠順滑，從而對裝置進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)。只利用壓敏電阻R代勢弧形電阻片，通過杠桿ABO與圓柱形浮體相連，如圖乙所示。壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關(guān)系如下表。（電源和定值電阻R0不變）
當(dāng)水位較低處于安全水位時，綠燈亮；當(dāng)水位上升超過安全水位時，紅燈亮同時排水泵開始工作，請按照要求把圖乙中的工作電路連接完整。
自動排水裝置在水位上升到浮體剛好全部浸入水中，通過電磁鐵線圈的電流為0.1A時，排水泵啟動，則壓敏電阻受到壓力為 N。在實際調(diào)試過程中，小碩發(fā)現(xiàn)水位已達(dá)到安全位置上限，但排水裝置還未啟動。如果在其他條件保持不變的前提下，要使排水裝置符合設(shè)計要求，應(yīng)該將與壓敏電阻相連的壓板向 （填“左”或“右”）移動。（電磁鐵線圈的阻值忽略不計）
五．計算題（共2小題）
26．電梯為居民出入帶來很大的便利，小明家住某小區(qū)某棟6樓，放學(xué)后乘電梯回家。小明查閱資料，了解到出于安全考慮，電梯都設(shè)置了超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示，電路由工作電路和控制電路組成：在工作電路中，當(dāng)電梯沒有超載時，動觸點K與靜觸點A接觸，閉合開關(guān)S，電動機正常工作；當(dāng)電梯超載時，動觸點K與靜觸點B接觸，電鈴發(fā)出報警鈴聲，即使閉合開關(guān)S，電動機也不工作。在控制電路中，已知電源電壓U＝6V，保護電阻R1＝100Ω，電阻式壓力傳感器（壓敏電阻）R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示，電梯自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計。
（1）在控制電路中，當(dāng)壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，電磁鐵的磁性 （選填“增強”、“減弱”或“不變”）。
（2）若小明的體重為400N，他站在靜止的電梯上，腳與電梯地面的總接觸面積為0.04m2，則此時小明對電梯地面的壓強為多少？
（3）某次電梯正常運行時，測得通過電磁鐵線圈的電流為10mA，則此時電梯載重為多少？
（4）若電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時，剛好接觸靜觸點B，電鈴發(fā)出警報聲。當(dāng)該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為 1 000kg的乘客時，試通過計算說明電梯是否超載？（g取10N/kg）
27．如圖所示電源電壓為12V保持不變，滑動變阻器R3銘牌標(biāo)有“30Ω 1A”。當(dāng)只閉合開關(guān)S，滑片P在最左端時，R1的電功率為P1；當(dāng)閉合開關(guān)S、S2、S3，滑片P在最右端時，R1的電功率為P2，電流表A與A1示數(shù)之差為1.2A。已知：P1：P2＝1：9，A與A1的量程都是0﹣3A，電壓表量程為0﹣15V。求：
（1）R2的阻值。
（2）保證電路安全的情況下電路的最小總功率和最大總功率。
六．科普閱讀題（共1小題）
28．閱讀下列材料，回答問題。
智能機器人常被用于校園紅外測溫及校園消毒（如圖甲所示）。機器人配備了3臺高清攝像頭和紅外熱成像測溫儀，若檢測到人體溫度異常，機器人會發(fā)出警報信號。機器人上還安裝了超聲波霧化器自動噴槍，將消毒液霧化后再吹散到空氣中進(jìn)行消殺。當(dāng)剩余電量不足時，機器人會主動尋找充電器充電。如圖乙是它簡化的智能測溫報警電路，報警器電阻不計，熱敏電阻RT的阻值隨溫度變化規(guī)律如圖丙所示。如表為智能機器人的部分參數(shù)：
（1）制造智能機器人芯片所使用的材料是 （選填“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”）；
（2）機器人電量不足時，它會以最大速度朝著充電器勻速直線前進(jìn)，如果它距離充電器72m，則到達(dá)充電器至少需要 min；
（3）以下機器人工作的原理中正確的是 （單選）；
A.高清攝像頭利用了凸透鏡成倒立縮小虛像的原理
B.紅外測溫儀工作時發(fā)出紅外線射向人體再反射回測溫儀內(nèi)進(jìn)行測溫
C.在水平路面上勻速行駛的機器人正在噴霧消毒時，其動能不變
D.聽到“體溫正常”才可以進(jìn)入，說明聲音可以傳遞信息
（4）機器人電池充滿電時，儲存的電能是 J；
（5）當(dāng)所測溫度達(dá)到或超過37.3℃時，要求報警電路系統(tǒng)報警，則閉合開關(guān)前，應(yīng)該將滑動變阻器的阻值調(diào)到
Ω；
（6）紅外線測溫儀測量的是人體皮膚表面的溫度，而人體皮膚表面溫度比腋下溫度要略低，所以要將該電路報警溫度調(diào)低一點，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向 （選填“左”或“右”）移動。
2024~2025學(xué)年蘇科版九年級下冊月考復(fù)習(xí)卷（提優(yōu)）
參考答案與試題解析
一．選擇題（共12小題）
1．小聰同學(xué)在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后估測了一些數(shù)據(jù)，下列數(shù)據(jù)最符合實際的是（ ）
A．電動自行車的電源電壓約為1.5V
B．我國手機充電器的輸出電壓約為220V
C．一臺家用冰箱的額定功率約為200W
D．一盞家用照明LED燈正常工作時的電流約為2A
【分析】首先對題目中涉及的物理量有個初步的了解，對于選項中的單位，可根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的換算或轉(zhuǎn)換，排除與生活實際相差較遠(yuǎn)的選項，找出符合生活實際的答案。
【解答】解：A、電動自行車的電瓶電壓一般是48V，故A不符合實際；
B、我國手機充電器的輸出電壓約為5V，故B不符合實際；
C、一臺家用冰箱的額定功率約為200W，故C符合實際；
D、家一盞家用LED燈正常工作電流約為0.1A，故D不符合實際。
故選：C。
2．關(guān)于生活用電，下列說法錯誤的是（ ）
A．控制電燈的開關(guān)必須接在火線與電燈之間
B．圖中試電筆的使用方法是錯誤的
C．電路中同時使用的用電器總功率過大，容易引發(fā)火災(zāi)
D．當(dāng)人發(fā)生觸電事故時，空氣開關(guān)會迅速切斷電路
【分析】（1）為了用電安全，控制電燈的開關(guān)必須接在火線上；
（2）使用測電筆時，手應(yīng)該接觸筆尾的金屬體，不能碰筆尖；（3）電流過大的原因是短路或總功率過大；
（4）空氣開關(guān)與漏電保護器的原理不同，在電路過載或短路時，通過電流過大時，空氣開關(guān)才起到保護作用；漏電保護器是在漏電時會自動切斷電路。
【解答】解：A．為了用電安全，控制電燈的開關(guān)必須接在火線上，故A正確；
B．由圖知，手碰到了測電筆筆尖的金屬體，會造成人觸電，則圖中試電筆的使用方法是錯誤的，故B正確；
C．電路中同時使用的用電器總功率過大，此時電路中的電流較大，導(dǎo)線發(fā)熱較高，容易引發(fā)火災(zāi)，故C正確；
D．觸電時，漏電保護器會自動切斷電路，起到保護作用，但空氣開關(guān)不會斷開，故D錯誤；
故選：D。
3．如圖所示，甲、乙兩人站在干燥的木凳上，丙站在地上并與乙手拉手，上下兩條裸露導(dǎo)線分別是照明電路的火線和零線，那么一定會觸電的是（ ）
A．甲B．乙、丙C．甲、丙D．甲、乙、丙
【分析】家庭電路中的觸電事故，都是人直接或間接接觸火線引起的；觸電有兩種：①當(dāng)人體的不同部位分別接觸火線和零線時，②站在地上，身體的某一部位與火線接觸，據(jù)此分析。
【解答】解：觸電有兩種，當(dāng)人體的不同部位分別接觸火線和零線時，或身體部位與火線接觸，另一部分與大地相通時，就會觸電，故甲一定會觸電的，乙只與零線相接，丙又站在大地上，是不會觸電的。
故選：A。
4．有兩只燈泡L1、L2，分別標(biāo)有“220V 100W”和“220V 40W”的字樣．若不考慮溫度對燈絲電阻的影響，下列說法中正確的是（ ）
A．兩燈正常發(fā)光時，L1的電阻較大
B．兩燈并聯(lián)接入220V的電路，L1、L2消耗功率之比是5：2
C．兩燈串聯(lián)接入220V的電路，L1消耗的功率大于25W
D．兩燈串聯(lián)接入220V的電路，兩燈泡消耗總功率等于140W
【分析】（1）燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等，根據(jù)P＝UI=U2R求出兩燈泡正常發(fā)光時的電阻，然后比較兩燈泡的電阻關(guān)系；
（2）兩燈并聯(lián)接入220V的電路，它們兩端的電壓等于220V，均能正常發(fā)光，實際功率和額定功率相等，據(jù)此得出L1、L2消耗功率之比；
（3）兩燈串聯(lián)接入220V的電路時，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P＝UI＝I2R求出L1消耗的功率，根據(jù)P＝UI求出兩燈泡消耗總功率。
【解答】解：（1）由P＝UI=U2R可得，兩燈泡正常發(fā)光時的電阻分別為：
R1=U2P1=(220V)2100W=484Ω，R2=U2P2=(220V)240W=1210Ω，
則R1＜R2，即L1的電阻較小，故A錯誤；
（2）兩燈并聯(lián)接入220V的電路，它們兩端的電壓等于220V，均能正常發(fā)光，
則L1、L2消耗功率之比P1：P2＝100W：40W＝5：2，故B正確；
（3）兩燈串聯(lián)接入220V的電路時，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流I=UR1+R2=220V484Ω+1210Ω=1077A，
L1消耗的功率P1′＝I2R1＝（1077A）2×484Ω≈8.2W＜25W，故C錯誤；
兩燈泡消耗總功率P＝UI＝220V×1077A≈28.6W＜140W，故D錯誤。
故選：B。
5．如圖甲、乙是探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣。下列說法正確的是（ ）
A．U形管中液面高度變化主要是由管中液體熱脹冷縮引起的
B．圖甲裝置能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
C．圖乙裝置中右邊透明容器中電阻絲阻值應(yīng)該等于10Ω
D．“電爐絲熱得發(fā)紅而與它相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱”，這一現(xiàn)象可用圖甲實驗結(jié)論解釋
【分析】（1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但氣體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
（2）（3）探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，應(yīng)控制導(dǎo)體的電阻和通電時間相同，探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，應(yīng)控制電流與通過時間相同；
（4）結(jié)合串聯(lián)電路電流的和Q＝I2Rt規(guī)律分析。
【解答】解：A、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不能直接顯示出來，容器中空氣會由于熱脹冷縮而出現(xiàn)高度差，由此反映出產(chǎn)生的熱量多少，不是液體熱脹冷縮，故A錯誤；
B、甲圖中兩個電阻串聯(lián)，串聯(lián)電路中電流相等，通電時間也相同，電阻不同，能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故B錯誤；
C、乙裝置中，右側(cè)兩電阻并聯(lián)后再與左側(cè)電阻串聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)和串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過左側(cè)容器中電阻的電流大于通過右側(cè)容器中電阻的電流，為研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，圖乙實驗過程中右邊透明容器中電阻絲阻值應(yīng)該與左側(cè)容器內(nèi)的電阻絲阻值相等，即右側(cè)容器內(nèi)的電阻絲的阻值等于5Ω，故C錯誤；
D、電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián)，通過的電流和通電時間相同，而電爐絲電阻比導(dǎo)線的電阻大，根據(jù)Q＝I2Rt可知，相同時間電爐絲產(chǎn)生的熱量多，故電爐絲熱發(fā)紅，而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱，故D正確。
故選：D。
6．如圖所示是一個磁懸浮燈，底座和燈泡中有線圈和磁體，底座質(zhì)量是0.4kg，燈泡質(zhì)量為0.1kg，給底座線圈通電后燈泡發(fā)光并懸浮；斷電后燈泡熄滅并落下。g取10N/kg，則下列說法正確的是（ ）
A．?dāng)嚯姾鬅襞輰Φ鬃膲毫偷鬃艿闹С至κ且粚ζ胶饬?br>B．利用了異名磁極相互排斥的原理實現(xiàn)懸浮的
C．燈泡工作過程中，整個裝置對地面的壓力為4N
D．磁懸浮燈用到了電生磁的知識
【分析】（1）二力平衡的條件：大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上；
（2）磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相排斥，異名磁極相吸引；
（3）壓力大小等于兩者的重力之和；
（4）磁懸浮燈用到了電生磁的知識。
【解答】解：A．?dāng)嚯姾鬅襞輰Φ鬃膲毫Υ笮〉扔跓襞莸闹亓?，底座所受的支持力等于底座和燈泡的重力之和，二力不相等，即兩個力不是一對平衡力，故A錯誤；
B．利用了同名磁極相互排斥的原理實現(xiàn)懸浮的，故B錯誤；
C．燈泡工作過程中，整個裝置對地面的壓力為
F＝G＝mg＝（0.4kg+0.1kg）×10N/kg＝5N，故C錯誤；
D．磁懸浮燈用到了電生磁的知識，給底座線圈通電后，底座周圍存在磁場，使帶有磁體的底座與燈泡受到排斥力的作用，故D正確。
故選：D。
7．有兩根外形完全相同的鋼棒a和b；按圖甲放置，手拿住a時，b不會掉下來；按圖乙放置，手拿住b時，a會掉下來。這說明（ ）
A．鋼棒a具有磁性
B．鋼棒b具有磁性
C．鋼棒a和b都具有磁性
D．鋼棒a和b都不具有磁性
【分析】磁體具有磁性，一個磁體有兩個磁極，磁極的磁性最強，中間幾乎沒有磁性。
【解答】解：
磁極的磁性最強，用手拿a時（甲圖），b不會掉下來，說明a對b有較大的磁力，則鋼棒a具有磁性；
因磁體中間部分幾乎沒有磁性，所以，用手拿b時（乙圖），a會掉下來，說明鋼棒b沒有磁性，鋼棒a具有磁性（只是中間部分的磁性很弱）；
故選：A。
8．如圖甲是小明為家庭養(yǎng)殖場設(shè)計的電熱孵化器的工作原理圖，R1、R2和R3為阻值相同的加熱電阻?？刂齐娐分?，電源電壓恒為6V，R為滑動變阻器，熱敏電阻Rt置于孵化器內(nèi)，其阻值隨溫度的變化如圖乙所示。當(dāng)孵化器內(nèi)溫度升高到孵化溫度時，銜鐵被吸合，觸點a與觸點c接觸，此時通過電磁鐵的電流為20mA。下列說法正確的是（電磁鐵線圈的電阻忽略不計）（ ）
A．熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的升高而增大
B．銜鐵被吸合后，工作電路中的電流變大
C．孵化溫度為37℃時，R連入電路的阻值為50Ω
D．若想將孵化溫度調(diào)高，應(yīng)將R的滑片P向右調(diào)
【分析】（1）由圖乙可知，熱敏電阻R的阻值隨溫度降低而增大；
（2）銜鐵被吸合前，工作電路R1接入電路，銜鐵被吸合后，工作電路R2、R3串聯(lián)接入電路，根據(jù)歐姆定律分析電流變化情況；
（3）結(jié)合乙圖信息，根據(jù)溫度查出對應(yīng)的電阻值，根據(jù)歐姆定律分析計算；
（4）若孵化的溫度保持在更高的數(shù)值，熱敏電阻的阻值更小，要使電路的電流不變，則滑動變阻器R連入電路的阻值應(yīng)增大。
【解答】解：A．由乙圖可知，Rt隨溫度升高而減小，故A錯誤；
B．銜鐵被吸合前，工作電路R1接入電路，銜鐵被吸合后，工作電路R2、R3串聯(lián)接入電路，電路總電阻變大，總電流變小，故B錯誤；
C．當(dāng)溫度為37℃時，Rt＝50Ω，則R的阻值為：
R=UI?Rt=6V0.02A?50Ω=250Ω
故C錯誤；
D．溫度升高，Rt阻值減小，控制電路的吸合電流、電源電壓均不變，則變阻器R的阻值應(yīng)增大，應(yīng)將R的滑片向右調(diào)，故D正確。
故選：D。
9．如圖是一個電熱電器電路，電熱絲，指示燈，開關(guān)組成串聯(lián)電路，接在電源上，已知該電路有一個元件斷路，一個元件短路，但不知道是哪個有故障，今用一個校驗電燈分別接在各處得到。下表所示的結(jié)果，根據(jù)表格內(nèi)容可判斷（ ）
A．指示燈斷路，開關(guān)短路
B．指示燈斷路，電熱絲短路
C．電熱絲斷路，開關(guān)短路
D．開關(guān)斷路，指示燈短路
【分析】校驗電燈接在電路中如果發(fā)光，說明與其串聯(lián)的其它部分是通路，故障只能是短路；校驗電燈如果不發(fā)光，說明與其串聯(lián)的其它導(dǎo)體有斷路。具體故障需要將每個選項代入題干，根據(jù)燈泡是否發(fā)光、如何發(fā)光判斷，最終確定正確選項。
【解答】解：
A、如果指示燈斷路，開關(guān)短路，將校驗電燈接在cd之間時，燈泡處于斷路狀態(tài)，不會發(fā)光。此選項不正確；
B、如果指示燈斷路，電熱絲短路，將校驗電燈接在cd之間時，燈泡處于斷路狀態(tài)，不會發(fā)光。此選項不正確；
C、如果電熱絲斷路，開關(guān)短路，將校驗電燈接在cd之間時，燈泡處于斷路狀態(tài)，不會發(fā)光。此選項不正確；
D、如果開關(guān)斷路，指示燈短路，將燈泡接在上面的任何兩點，發(fā)光情況都與題目所列一致。此選項正確。
故選：D。
10．如圖所示的電路中，電源兩端電壓為3V，且保持不變，甲、乙是電表（電壓表或電流表），燈泡L1標(biāo)有“3V 3W”、燈泡L2標(biāo)有“6V 6W”。閉合開關(guān)S，兩燈均發(fā)光。若不計燈絲電阻變化，則下列說法正確的是（ ）
A．甲表為電壓表，且示數(shù)為3V
B．乙表為電流表，且示數(shù)為1A
C．通電1min，該電路消耗的電能為270J
D．該電路的實際功率為兩燈額定功率之和
【分析】（1）電壓表并聯(lián)在電路中，在電路中可以看作開路；電流表必須串聯(lián)在電路中，在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線；根據(jù)儀表的連接方式以及在電路中的作用，結(jié)合已知閉合開關(guān)S，由兩燈均發(fā)光可以辨別甲、乙兩電表的名稱，推斷兩燈的連接方式；
（2）辨別甲、乙兩電表的名稱前提下，兩個燈泡并聯(lián)接入電路，電源兩端電壓為3V，根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)可知燈泡Ll正常發(fā)光，其電壓為額定電壓3V，其實際功率等于額定功率為3W，燈泡L2不能正常發(fā)光，其電壓等于燈泡Ll兩端電壓為3V；
（3）根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)，由歐姆定律求出L1、L2的電阻；由于燈泡L2兩端電壓等于燈泡L1兩端電壓為U＝3V，根據(jù)P=U2R 求出實際功率；
（4）該電路總功率應(yīng)為兩燈實際功率之和求出電路總功率，進(jìn)一步根據(jù)W＝P總t，求出通電1min，求出該電路消耗的電能。
【解答】解：AB、由題意知閉合開關(guān)S，兩燈均發(fā)光，若兩表均為電壓表，則燈泡L2不會發(fā)光；若兩表均為電流表，則燈泡L1、L2均會被短路；若甲為電壓表，乙為電流表，則燈泡L2會被短路；只有甲為電流表，乙為電壓表，滿足兩燈均可發(fā)光，且兩燈并聯(lián)，故A、B均錯誤；
CD、在已辨別甲、乙兩電表的名稱前提下，兩個燈泡并聯(lián)接入電路，電源兩端電壓為3V，結(jié)合銘牌數(shù)據(jù)可知燈泡Ll正常發(fā)光，其電壓為額定電壓U1額＝3V，其實際功率為P1′＝P1額＝3W；燈泡L2不能正常發(fā)光，其電壓等于燈泡Ll兩端電壓為U2＝U1額＝3V；
根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)，L2的電阻為：R2=U2額2P2額=(6V)26W=6Ω，其實際功率為P2′=U22R2=(3V)26Ω=1.5W；
則電路總功率為P總＝P1′+P2′＝3W+1.5W＝4.5W；
該電路總功率應(yīng)為兩燈實際功率之和，故D錯誤；
通電1min，該電路消耗的電能為W＝P總t＝4.5W×60s＝270J，故C正確。
故選：C。
11．如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，下列說法錯誤的是（ ）
A．U形管液面高度變化是因為容器中氣體熱脹冷縮的緣故
B．通電后透明容器中氣體的內(nèi)能增大是通過做功的方式改變的
C．圖甲中，通電一段時間后左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1：2
D．圖乙所示的裝置可以用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少跟電流大小的關(guān)系
【分析】（1）探究電流產(chǎn)生熱量與電阻關(guān)系時，控制電流和通電時間不變；
（2）由焦耳定律可知，電流產(chǎn)生熱量的多少，即可判斷容器內(nèi)空氣吸熱量多少；
（3）探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，控制電阻和通電時間不變；
（4）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，但可以通過液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法．
【解答】解：A.電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不能直接顯示出來，容器中空氣會由于熱脹冷縮而出現(xiàn)高度差，由此反映出產(chǎn)生的熱量多少，故選項A說法正確；
B.容器中氣體的內(nèi)能增大是通過電阻絲將熱量傳遞給氣體的，故氣體內(nèi)能增大是通過熱傳遞的方式改變的，故選項B說法錯誤；
C.甲圖中電阻之比為：R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2；
串聯(lián)電路中電流相等，故電流之比為：I1：I2＝1：1；
圖甲中電阻產(chǎn)生熱量之比為：Q1Q2=I12R1tI22R2t=R1R2=12，故C正確；
D.圖乙中容器中電阻相等，根據(jù)串并聯(lián)電路關(guān)系可知，他們的電流不等，并聯(lián)電阻支路中電流為干路電流的一半，兩邊容器中電阻的電流不同，可以用來探究產(chǎn)生熱量與電流大小的關(guān)系，故選項D說法正確。
故選：B。
12．如圖所示電路中，電源電壓恒定不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 1.8W”字樣（不考慮溫度對燈絲電阻的影響），滑動變阻器R2標(biāo)有“60Ω 2A”字樣，R1是定值電阻，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A。閉合開關(guān)S1、S2，斷開開關(guān)S3，小燈泡L恰好正常發(fā)光。將R2的滑片P移至最右端，閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2，此時電壓表示數(shù)為U1，R2消耗的功率為P1；向左移動滑片P至某點，此時電壓表示數(shù)為U2，R2消耗的功率為P2。已知U1：U2＝2：3，P1：P2＝8：9。保證電路中各元件安全，且電路中有電流，任意閉合或斷開開關(guān)S1、S2、S3，下列說法中正確的是（ ）
A．定值電阻R1的阻值是10Ω
B．電路總電功率最小為0.72W
C．電路總電功率最大時，滑動變阻器R2連入電路的阻值可能為20Ω
D．滑動變阻器R2有電流通過情況下，最大與最小電功率之差為130W
【分析】A、由圖得，當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2，斷開開關(guān)S3，電路中只有小燈泡L工作，小燈泡L恰好正常發(fā)光，說明電源電壓等于燈泡的額定電壓；
將R2的滑片P移至最右端，閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2，定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測量定值電阻R1兩端電壓；前、后兩次移動滑片P，定值電阻R1的電壓比為U1：U2＝2：3，根據(jù)歐姆定律可知電路電流比；
設(shè)向左移動滑片至某點時滑動變阻器阻值為R′2，P1：P2＝8：9，由P＝I2R可得滑動變阻器接入電路的電阻之比；
因電源電壓不變，已知電路電流比，根據(jù)歐姆定律表示電阻之比可得R1的阻值；
B、閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2，電源電壓不變，當(dāng)滑片P移至最右端時，電路總電阻最大，此時電路總功率最小值，根據(jù)P=U2R計算電路最小電功率；
C、閉合所有開關(guān)，滑動變阻器和燈泡并聯(lián)接入電路，根據(jù)電流表的量程可知通過電路的最大電流為0.6A，
根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點可知此時燈泡兩端的電壓為6V，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)電功率公式計算通過燈泡的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律計算此時通過滑動變阻器的電流，根據(jù)歐姆定律計算此時滑動變阻器接入電路的阻值；
D、閉合所有開關(guān)，滑動變阻器和燈泡并聯(lián)接入電路，根據(jù)P＝UI可知通過滑動變阻器的電流最大時，滑動變阻器消耗的電功率最大，根據(jù)P＝UI計算滑動變阻器消耗的最大電功率，
將R2的滑片P移至最右端，閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2，兩電阻串聯(lián)接入電路，此時滑動變阻器消耗的電功率最小，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合P＝I2R計算滑動變阻器消耗的最小電功率，進(jìn)一步計算滑動變阻器R2有電流通過情況下最大與最小電功率之差。
【解答】解：A、由圖得，當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2，斷開開關(guān)S3，電路中只有小燈泡L工作，小燈泡L恰好正常發(fā)光，說明電源電壓等于燈泡的額定電壓6V，故U＝6V；
將R2的滑片P移至最右端，閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2，定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測量定值電阻R1兩端電壓；前、后兩次移動滑片P，定值電阻R1的電壓比為U1：U2＝2：3，則電路電流比為I1：I2＝2：3；
設(shè)向左移動滑片至某點時滑動變阻器阻值為R′2，由P＝I2R可知R2R′2=P1P2×I22I12=89×(32)2=21；
已知R2＝60Ω，則R′2＝30Ω；
因電源電壓不變，已知電路電流比為I1：I2＝2：3，則R1+R2R1+R′2=R1+60ΩR1+30Ω=32，解得R1＝30Ω，故A錯誤；
B、閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2，電源電壓不變，當(dāng)滑片P移至最右端時，電路總電阻最大，此時電路總功率最小值為P小=U2R1+R2=(6V)230Ω+60Ω=0.4W，故B錯誤；
C、閉合所有開關(guān)，滑動變阻器和燈泡并聯(lián)接入電路，根據(jù)電流表的量程可知通過電路的最大電流為0.6A，
根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點可知此時燈泡兩端的電壓為6V，燈泡正常發(fā)光，通過燈泡的電流：IL=PLUL=1.8W6V=0.3A，
此時通過滑動變阻器的電流IR2=I﹣IL＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，
此時滑動變阻器接入電路的阻值R2小=UIR2=6V0.3A=20Ω，故C正確；
D、閉合所有開關(guān)，滑動變阻器和燈泡并聯(lián)接入電路，根據(jù)P＝UI可知通過滑動變阻器的電流最大時，滑動變阻器消耗的電功率最大，
滑動變阻器消耗的最大電功率為P＝UIR2=6V×0.3A＝1.8W，
將R2的滑片P移至最右端，閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2，兩電阻串聯(lián)接入電路，此時滑動變阻器消耗的電功率最小，
滑動變阻器消耗的最小電功率為P′=(UR1+R2)2R2=(6V30Ω+60Ω)2×60Ω＝0.0135W，
滑動變阻器R2有電流通過情況下，最大與最小電功率之差為1.8W﹣0.0135W＝1.7865W，故D錯誤。
故選：C。
二．填空題（共9小題）
13．丹麥物理學(xué)家奧斯特在1820年的一次課堂實驗時發(fā)現(xiàn)：通電導(dǎo)線下方的磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。后來多次實驗后最終證實電流的周圍存在著 磁場 。在通電螺線管（其它條件不變）內(nèi)插入一根鐵棒，它的磁性將會 增強 。（選填“增強”或“減弱”）
【分析】電流的周圍存在著磁場；
使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化。
【解答】解：電流的周圍存在著磁場；在螺線管中間插入一根鐵棒，鐵棒被磁化具有磁性，鐵棒的磁場與螺線管的磁場疊加，使磁場加強；
故答案為：磁場；增強。
14．某種電燈泡規(guī)格為“220V 100W”，其正常工作時電阻為 484 Ω；若將兩只該規(guī)格的電燈泡串聯(lián)后接在220V電路上，工作時兩只電燈泡總電功率為 50 W。（不計溫度對燈絲電阻的影響）
【分析】（1）根據(jù)P＝UI=U2R求燈泡正常工作時電阻；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和P＝UI=U2R求兩只該規(guī)格的電燈泡串聯(lián)后接在220V電路上，工作時兩只電燈泡總電功率。
【解答】解：（1）由P＝UI=U2R可知，燈泡正常工作時電阻：R=U額2P額=(220V)2100W=484Ω；
（2）由串聯(lián)電路的電阻特點可知，兩只該規(guī)格的電燈泡串聯(lián)后接在220V電路上，電路中總電阻：R'＝2R＝2×484Ω＝968Ω，
此時兩只電燈泡總電功率：P總=U2R′=(220V)2968Ω=50W。
故答案為：484；50。
15．現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上使用的心肺機的功能之一是用“電動泵”替代心臟，推動血液循環(huán)。如圖所示，當(dāng)線圈中的電流從a流向b時，電磁鐵的左端為 N （選填“N”或“S”）極，此時活塞將向 右 （選填“左”或“右”）運動，促使血液流動。若使通過電磁鐵的電流增大，電磁鐵的磁性將 增強 （選填“增強”或“減弱”）。
【分析】由安培定則可知電磁鐵的磁極，由磁極間的相互作用可知活塞的移動方向。
電磁鐵的磁性強弱與電流的大小和線圈匝數(shù)的多少有關(guān)。
【解答】解：當(dāng)線圈中的電流從a流向b時，由安培定則可知，螺線管左端為N極。
根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律，同名磁極相互排斥，由圖可知，此時同名磁極相對，故活塞右移。
當(dāng)電磁鐵線圈匝數(shù)一定時，通過電磁鐵的電流越大，電池鐵的磁性越強。
故答案為：N；右；增強。
16．家庭電路中，電冰箱、電飯煲、日光燈等家用電器的連接方式是 并 聯(lián)，其中電飯煲是利用電流的 熱效應(yīng) 工作的。如圖所示的A點是燈頭接導(dǎo)線的螺絲（燈絲完好），當(dāng)電路中的開關(guān)S斷開時，站在地面上的人用手接觸電路中的A點 會 （會/不會）觸電。
【分析】解答此題從以下知識點入手：
（1）為了使用電器正常工作，相互不影響，用電器必須并聯(lián)在家庭電路中。
（2）電流流過導(dǎo)體時，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)，發(fā)生電流的熱效應(yīng)時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
（3）分析該題中火線是否被切斷即可解決。
【解答】解：家庭電路中，電冰箱、電飯煲、日光燈等全部并聯(lián)，各用電器都能在額定電壓下工作，而且互相不影響。
電飯鍋工作時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電飯鍋是利用電流熱效應(yīng)工作的；
斷開開關(guān)，零線被切斷，火線仍然是連接的，所以A處仍然和火線相連。接觸A點，會發(fā)生觸電事故。
故答案為：并；熱效應(yīng)；會。
17．如圖所示，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)螺線管左側(cè)小磁針的N極向 下 （選填“上”或“下”）偏轉(zhuǎn)，這說明通電螺線管周圍存在 磁場 ；當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時，彈簧的長度會 變短 （選填“變長”、“變短”或“不變”）。
【分析】由安培定則確定通電螺線管的左右的極性；
根據(jù)磁極間的相互作用的規(guī)律判斷出小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向，當(dāng)滑動變阻器滑片移動時，得出電流的變化后，再判斷磁性的強弱，然后由磁極間的相互作用規(guī)律可知，彈簧測力計的示數(shù)的變化。
【解答】解：已知電源的正負(fù)極和通電螺線管的繞法，由安培定則知，通電螺線管的上端為N極，下端為S極；
這說明通電螺線管周圍存在磁場，由磁極間的相互作用規(guī)律，異名磁極相互吸引可知，左側(cè)小磁針的北極會向下偏轉(zhuǎn)；
當(dāng)滑動片向右滑動時，電阻變小，電流變大，通電螺線管的磁性增強，彈簧下面的條形磁鐵受到的排斥力變大，則彈簧的長度會變短。
故答案為：下；磁場；變短。
18．手機已成為人們溝通交流和生活娛樂的重要工具，華為、小米等自主品牌的手機越來越受到國內(nèi)外用戶的青睞。某型號小米手機的散熱材料是石墨烯晶體，石墨烯 有 （選填“有”或“沒有”）固定的熔點，用石墨烯做散熱材料是因為它具有優(yōu)良的 導(dǎo)熱 （選填“導(dǎo)熱”或“導(dǎo)電”）性能。華為手機的超級快充充電器最大充電電流可達(dá)5A，現(xiàn)有華為某一型號的電池，如果將此電池電量全部用完。然后停下家里其它用電器，只給手機充電，充滿后發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000revs/（kW?h）”字樣的電能表轉(zhuǎn)21轉(zhuǎn)，則充電消耗的電能為 0.007 kW?h。
【分析】石墨烯是晶體，晶體有一定的熔點，有良好的導(dǎo)熱性。
石墨烯做散熱材料是因為它具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。
3000revs/（kW?h）表示轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，消耗的電能是1kW?h。
【解答】解：石墨烯是晶體，晶體有一定的熔點；
用石墨烯做散熱材料是因為它具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，可迅速將熱量向外散發(fā)；
消耗的電能為：W=21revs3000revs/(kW??)=0.007kW?h。
故答案為：有；導(dǎo)熱；0.007。
19．如圖的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S1閉合S2斷開，甲、乙為電流表時，兩表示數(shù)之比是I甲：I乙＝2：5，則電阻R1：R2＝ 2：3 ，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，甲、乙兩表為電壓表時，則電阻R1、R2消耗的電功率之比為P1：P2＝ 2：3 。
【分析】當(dāng)開關(guān)S1閉合S2斷開，甲、乙為電流表時，R1和R2并聯(lián)，甲電流表測R2支路的電流，乙電流表測干路電流；根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出兩支路的電流之比，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出兩電阻的阻值之比；當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，甲、乙兩表為電壓表時，R1和R2串聯(lián)，甲測電源的電壓，乙測R2兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出兩電阻兩端的電壓之比，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出兩電壓表的示數(shù)之比，根據(jù)P＝UI求出R1、R2消耗的電功率之比。
【解答】解：當(dāng)開關(guān)S1閉合S2斷開，甲、乙為電流表時，從圖中能夠得知電阻R1與R2并聯(lián)，電流表甲測量通過R2的電流，電流表乙測量干路中電流，所以通過R1與R2的電流之比為3：2，兩表示數(shù)之比是I甲：I乙＝2：5，由于并聯(lián)電路中，電壓相同，各支路中的電阻與通過電阻的電流成反比，所以電阻R1：R2＝2：3；
當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合，甲、乙兩表為電壓表時，從圖中能夠得知電阻R1與R2串聯(lián)，通過R1與R2的電流相同，由于串聯(lián)電路中，電流相同，電阻兩端的電壓與電阻成正比，所以R1與R2的電壓之比：U1：U2＝R1：R2＝2：3，則電阻R1、R2消耗的電功率之比：P1：P2＝U1I：U2I＝U1：U2＝2：3。
故答案為：2：3；2：3。
20．如圖所示的電路中，不計溫度對燈絲電阻的影響，電源電壓保持不變。當(dāng)在a、b間接“6V，6W”的燈泡L1時，閉合開關(guān)，燈L、L1均能正常發(fā)光；斷開開關(guān)，在a、b間換接入一個“6V，12W”的燈泡L2后，再閉合開關(guān)，L的亮度變 亮 （選填“亮”或“暗”），L2消耗的實際功率 小于 12W（選填“大于”“小于”或“等于”）。若只把L1、L2串聯(lián)，它們兩端允許加的最大電壓為 9 V。
【分析】（1）根據(jù)P=U2R求出先后接入的兩燈的電阻的大小，再根據(jù)歐姆定律判斷電路電流的大小，從而判斷出燈泡亮度的變化；根據(jù)燈泡L亮度的變化判斷L2消耗的實際功率。
（2）知道兩燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P＝UI求出額定電流，再根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻。
串聯(lián)電路處處電流相等，為了不損壞燈泡，比較兩燈泡的額定電流，選其中較小的電流，然后根據(jù)串聯(lián)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出允許加在電路兩端的最大電壓。
【解答】解：（1）根據(jù)P=U2R可得R=U2P，據(jù)此可知，當(dāng)電壓相同時，電功率越大，電阻越小，所以燈泡L2的電阻小于燈泡L1的電阻；
改接后，電路電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路電流變大，根據(jù)公式P＝I2R可知，燈泡L的實際功率變大，亮度變亮；
燈泡L兩端的電壓變大，燈泡L2兩端的電壓將小于6V，所以實際功率小于12W。
（2）根據(jù)P＝UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：
I1=P1U1=6W6V=1A，I2=P2U2=12W6V=2A，
由I=UR可得，兩燈泡的電阻：
R1=U1I1=6V1A=6Ω，R2=U2I2=6V2A=3Ω；
串聯(lián)電路中各處的電流相等，若將兩只燈泡串聯(lián)時，電路中的最大電流I＝1A，
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，允許加在電路兩端的最大電壓：
U＝I（R1+R2）＝1A×（6Ω+3Ω）＝9V。
故答案為：亮；小于；9。
21．如圖所示電路，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V，4.2W”字樣。當(dāng)S1、S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到最左端時，小燈泡L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為2.2A，R0的阻值是 4 Ω，電路總功率為 13.2 W。只閉合S1，滑動變阻器滑片滑到某一點時，電壓表示數(shù)為U1，電路消耗的電功率為P1；保持滑片位置不動，只閉合S2，此時電壓表示數(shù)為U2，電路消耗的電功率為P2；已知U1：U2＝3：4，P1：P2＝3：2，則只閉合S2時小燈泡的實際功率是 2 W。
【分析】（1）小燈泡L標(biāo)有“6V 4.2W”字樣，根據(jù)P＝UI計算小燈泡正常發(fā)光時的電流；
當(dāng)S1、S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到最左端時，變阻器接入電路的電阻為0，此時燈泡和定值電阻并聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表測干路電流；根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知小燈泡L正常發(fā)光時的電壓即為電源電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點計算通過定值電阻的電流，根據(jù)歐姆定律計算定值電阻的阻值；
根據(jù)P＝UI求出電路總功率；
（2）只閉合S1，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端的電壓，滑動變阻器滑片滑到某一點時，電壓表示數(shù)為U1，電路消耗的電功率為P1；
保持滑片位置不動，只閉合S2，小燈泡L的電阻發(fā)生變化，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，此時電壓表示數(shù)為U2，電路消耗的電功率為P2；
已知U1：U2＝3：4，P1：P2＝3：2，根據(jù)P＝UI計算前后兩次電流之比I1：I2，
根據(jù)歐姆定律計算定值電阻和此時燈泡的電阻之比，進(jìn)一步計算此時燈泡的電阻；滑動變阻器接入電路的阻值不變，設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為R，知道前后兩次電流之比，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律列方程可解得R，進(jìn)一步計算I2，根據(jù)P＝I2R計算只閉合S2時小燈泡的實際功率。
【解答】解：（1）小燈泡L標(biāo)有“6V 4.2W”字樣，則小燈泡正常發(fā)光時的電流：IL=PLUL=4.2W6V=0.7A；
當(dāng)S1、S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到最左端時，變阻器接入電路的電阻為0，此時燈泡和定值電阻并聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且小燈泡L正常發(fā)光，所以電源電壓U＝UL＝6V；
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且電流表示數(shù)為2.2A，
則通過定值電阻的電流：I0＝I﹣IL＝2.2A﹣0.7A＝1.5A，
根據(jù)歐姆定律可得定值電阻R0的阻值：R0=UI0=6V1.5A=4Ω；
電路總功率為：P＝UI＝6V×2.2A＝13.2W；
（2）只閉合S1，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端的電壓，由題知，滑動變阻器滑片滑到某一點時，電壓表示數(shù)為U1，電路消耗的電功率為P1；
保持滑片位置不動，只閉合S2，小燈泡L的電阻發(fā)生變化（燈泡沒有正常發(fā)光），燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，由題知，此時電壓表示數(shù)為U2，電路消耗的電功率為P2；
已知P1：P2＝3：2，且電源電壓不變，根據(jù)P＝UI可知前后兩次電流之比為I1：I2＝3：2，
設(shè)I1＝3I′，I2＝2I′，
已知U1：U2＝3：4，設(shè)U1＝3U′，U2＝4U′，
根據(jù)歐姆定律可得定值電阻和此時燈泡的電阻之比：R0RL=U1I1U2I2=3U′3I′4U′2I′=12，
則RL＝2R0＝2×4Ω＝8Ω；
滑動變阻器接入電路的阻值不變，設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為R，
因串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，
則根據(jù)歐姆定律可得前后兩次電流之比UR0+RURL+R=32，即6V4Ω+R6V8Ω+R=32，解得R＝4Ω，
則只閉合S2時電路中的電流：I2=URL+R=6V8Ω+4Ω=0.5A，
此時小燈泡的實際功率：P實=I22RL＝（0.5A）2×8Ω＝2W。
故答案為：4；13.2；2。
三．作圖題（共2小題）
22．小明常用的一個插線板由一個三孔和一個二孔插座組成，并帶有開關(guān)、保險絲功能。如果接入的用電器電流過大，保險絲會熔斷，所有插座停止提供工作電壓。如果開關(guān)斷開時所有插孔都不能提供工作電壓，閉合時能提供工作電壓；根據(jù)上述現(xiàn)象請在圖中畫出開關(guān)、保險絲和插孔的連接方式，并把插線板與電源線接通。
【分析】三孔插座的接法：上面接地線，左邊接零線，右邊接火線，為了安全火線一定要接入保險絲。
【解答】解：開關(guān)接在火線上，保險絲接在火線上，三孔插座是左零線、右火線、上接地，如下圖所示：
23．在圖中，電路連接正確，通電后小磁針指向如圖所示（涂黑端表示N極）。請在圖中標(biāo)出電源的“+”、“﹣”極，并畫出螺線管的繞法。
【分析】由磁極間的相互作用規(guī)律得出通電螺線管的右端為S極，左端為N極，由電流表的接線柱可知，電流方向，然后根據(jù)右手螺旋定則得出線圈的繞法和電源的極性。
【解答】解：已知小磁針右端為N極，由磁極間的相互作用規(guī)律可知，通電螺線管的右端為N極，左端為S極，由電流表的接線柱可知，電流從螺線管的左端流入，即電源右端為正極，根據(jù)安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指指向N極，則線圈的繞法如圖所示，
四．實驗探究題（共2小題）
24．小明同學(xué)在“測小燈泡額定電功率”的實驗中，根據(jù)提供的器材：電壓恒為5V的電源、額定電壓為2.5V的待測小燈泡L、電流表、電壓表、開關(guān)和導(dǎo)線若干，另有標(biāo)有“30Ω，0.5A”的滑動變阻器R1和標(biāo)有“5Ω，1A”的滑動變阻器R2，完成以下實驗：
（1）檢查電路，小明發(fā)現(xiàn)一根導(dǎo)線連接錯誤，請將圖甲中連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確；
（2）改正所有問題并正確完成實驗，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時，為使燈正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向 右 移動（選填“左”或“右”）。小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出如圖乙的I﹣U圖像，由圖像可知小燈泡的額定功率為 0.625W ，他還發(fā)現(xiàn)圖像是曲線，原因是小燈泡燈絲的電阻隨溫度的 升高 而變大；
（3）本實驗選擇的滑動變阻器是 R1 （選填“R1”或“R2”）；
（4）另一小組為了測量已知額定電壓為U額的小燈泡額定功率，設(shè)計了圖丙所示的電路（R0為阻值已知的定值電阻，R為滑動變阻器）。
①斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，移動滑動變阻器滑片P，當(dāng)電流表示數(shù)為 U額R0 時，小燈泡恰好正常發(fā)光；
②保持滑動變阻器滑片位置不變，閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2，記下電流表示數(shù)為I；
③推導(dǎo)出小燈泡的額定功率表達(dá)式P額＝ U額?（I?U額R0） （用物理量U額、R0和I表示）。
【分析】（1）根據(jù)電路連接和電表的使用分析回答；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理確定滑動變阻器滑片移動方向；根據(jù)圖乙確定燈泡額定電壓對應(yīng)的額定電流，利用P＝UI求出燈泡額定功率；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（3）利用串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律求出當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值，據(jù)此確定滑動變阻器的規(guī)格；
（4）利用已知阻值的電阻R0和電流表及滑動變阻器，將燈泡兩端的電壓調(diào)至U額，再用電流表和電路特點測出通過燈泡的電流，再利用P＝UI計算其功率。
【解答】解：（1）原電路圖中，電流表與燈泡并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，在“測小燈泡額定電功率”的實驗中，燈泡、滑動變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：
；
（2）改正所有問題并正確完成實驗，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時，小于燈泡額定電壓2.5V，為使燈正常發(fā)光，應(yīng)增大燈泡兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，應(yīng)減小滑動變阻器兩端電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值，故滑片P應(yīng)向右移動；
由圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.25A，則小燈泡額定功率為：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
由圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓增大，通過燈泡的電流也增大，根據(jù)P＝UI可知，燈泡實際功率變大，溫度升高，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（3）由圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.25A，此時滑動變阻器兩端電壓為U滑＝U﹣UL＝5V﹣2.5V＝2.5V，
根據(jù)串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可知，滑動變阻器接入電路的阻值為：
R滑=U滑IL=Ω＞5Ω，故本實驗選擇的滑動變阻器是R1；
（4）①斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，此時燈泡和定值電阻并聯(lián)電壓相同，電流表只測量定值電阻電流，移動滑動變阻器滑片P，當(dāng)電流表示數(shù)為U額R0時，定值電阻兩端電壓為U額，小燈泡電壓也為U額，故小燈泡恰好正常發(fā)光；
②保持滑動變阻器滑片P位置不變，閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，記下電流表示數(shù)為I；此時電流表測量正常發(fā)光時小燈泡和定值電阻總電流，故小燈泡的額定電流為I額＝I?U額R0；
③推導(dǎo)出小燈泡L的額定功率表達(dá)式P額＝U額I額＝U額?（I?U額R0）；
故答案為：（1）見解答圖；（2）右；0.625W；升高；（3）R1；（4）①U額R0；③U額?（I?U額R0）。
25．小碩發(fā)現(xiàn)在夏天每次暴雨過后有些低洼的路段會有很深的積水，在綜合實踐課上，他和物理小組同學(xué)開展了“設(shè)計自動排水裝置”的項目化學(xué)習(xí)活動。
【任務(wù)一】設(shè)計水位顯示儀
小組選用了電壓恒為12V的電源、最大阻值為40Ω的均勻弧形電阻片R、多個定值電阻、電流表（0～0.6A）以及滑桿、細(xì)桿、浮子等器材，如圖甲小碩利用電流表設(shè)計了一個檢測水位的裝置，其中滑片P與滑桿連接，滑桿可繞固定軸O轉(zhuǎn)動，另一端透過輕質(zhì)細(xì)桿連接一個浮子。
當(dāng)滑片滑動到電阻片的一端時，電流表示數(shù)恰好達(dá)到滿偏（量程的最大值），指針位置表示蓄水池規(guī)定的最高水位；當(dāng)滑片滑動到電阻片的另一端時，電流表指針?biāo)肝恢帽硎疽?guī)定的最低水位。當(dāng)水位最高時，滑片應(yīng)該滑到 b 端，小碩選用的定值電阻R0的阻值為 20Ω ，當(dāng)水位最低時，電流表的示數(shù)為 0.2 A。
【任務(wù)二】水位儀優(yōu)化并連接排水裝置
通過任務(wù)一的設(shè)計，發(fā)現(xiàn)滑片移動不夠順滑，從而對裝置進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)。只利用壓敏電阻R代勢弧形電阻片，通過杠桿ABO與圓柱形浮體相連，如圖乙所示。壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關(guān)系如下表。（電源和定值電阻R0不變）
當(dāng)水位較低處于安全水位時，綠燈亮；當(dāng)水位上升超過安全水位時，紅燈亮同時排水泵開始工作，請按照要求把圖乙中的工作電路連接完整。
自動排水裝置在水位上升到浮體剛好全部浸入水中，通過電磁鐵線圈的電流為0.1A時，排水泵啟動，則壓敏電阻受到壓力為 300 N。在實際調(diào)試過程中，小碩發(fā)現(xiàn)水位已達(dá)到安全位置上限，但排水裝置還未啟動。如果在其他條件保持不變的前提下，要使排水裝置符合設(shè)計要求，應(yīng)該將與壓敏電阻相連的壓板向 右 （填“左”或“右”）移動。（電磁鐵線圈的阻值忽略不計）
【分析】【任務(wù)一】圖甲中，兩電阻串聯(lián)接入電路，電流表測通過電路的電流，通過電流表反映水位的高低，電流表示數(shù)越大，表示水位越高，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知此時滑動變阻器接入電路最小阻值，據(jù)此確定滑片的位置；根據(jù)電流表的量程確定通過電路的最大電流，根據(jù)歐姆定律計算定值電阻R0的阻值；
當(dāng)水位最低時，滑動變阻器接入電路最大阻值，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律計算此時通過電路的電流；
【任務(wù)二】當(dāng)水位在安全位置以下時綠燈亮，排水泵不工作；當(dāng)水位達(dá)到安全位置上限時紅燈亮，同時排水泵正常工作。由此分析工作電路兩燈及水泵的連接方式；
根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出壓敏電阻的阻值，由表中數(shù)據(jù)確定壓敏電阻受到的壓力；
水位已達(dá)到安全位置上限，但排水裝置還未啟動，應(yīng)增大控制電路中電流，由此分析解答。
【解答】解：【任務(wù)一】如圖甲所示，當(dāng)水位最高時，滑片滑到b端；此時，電路中只有定值電阻R0，電流最大為0.6A，定值電阻R0的阻值為：
R0=UI大=12V0.6A=20Ω；
當(dāng)水位最低時，滑片滑到a端，滑動變阻器R阻值最大為40Ω，此時R、R0串聯(lián)。電路總電阻為R總＝R+R0＝40Ω+20Ω＝60Ω，
此時電路中的電流為：
I小=UR總=12V60Ω=0.2A；
【任務(wù)二】由題知，綠燈亮，排水泵不工作，紅燈亮，同時排水泵正常工作，說明綠燈與紅燈、水泵間互不影響，即為并聯(lián)，紅燈與水泵同時工作，同時停止工作，且它們的額定電壓均為220V，所以紅燈與水泵間并聯(lián)，由此畫出工作電路圖連接情況如下圖所示：
；
自動排水裝置在水位上升到浮體剛好全部浸入水中，通過電磁鐵線圈的電流為0.1A時，控制電路的總電阻為：
R總=UI′=12V0.1A=120Ω，
R壓＝R總﹣R0＝120Ω﹣20Ω＝100Ω，
由表中數(shù)據(jù)可知，此時壓敏電阻受到壓力為300N；
水位已達(dá)到安全位置上限，排水裝置還未啟動（說明控制電路的電流減?。?，由歐姆定律可知，應(yīng)減小控制電路中的電阻以增大控制電路中電流，從而使電磁鐵磁性增強吸下銜鐵，而其他條件保持不變，則應(yīng)減小壓敏電阻R的阻值，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，應(yīng)增大壓敏電阻受到的壓力；在A端作用力和動力臂不變的情況下，由杠桿平衡條件知，將壓板向右移動時，減小了阻力臂，可增大對壓敏電阻的壓力。
故答案為：【任務(wù)一】b；20Ω；0.2；【任務(wù)二】見解答圖；300；右。
五．計算題（共2小題）
26．電梯為居民出入帶來很大的便利，小明家住某小區(qū)某棟6樓，放學(xué)后乘電梯回家。小明查閱資料，了解到出于安全考慮，電梯都設(shè)置了超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示，電路由工作電路和控制電路組成：在工作電路中，當(dāng)電梯沒有超載時，動觸點K與靜觸點A接觸，閉合開關(guān)S，電動機正常工作；當(dāng)電梯超載時，動觸點K與靜觸點B接觸，電鈴發(fā)出報警鈴聲，即使閉合開關(guān)S，電動機也不工作。在控制電路中，已知電源電壓U＝6V，保護電阻R1＝100Ω，電阻式壓力傳感器（壓敏電阻）R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示，電梯自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計。
（1）在控制電路中，當(dāng)壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，電磁鐵的磁性 增強 （選填“增強”、“減弱”或“不變”）。
（2）若小明的體重為400N，他站在靜止的電梯上，腳與電梯地面的總接觸面積為0.04m2，則此時小明對電梯地面的壓強為多少？
（3）某次電梯正常運行時，測得通過電磁鐵線圈的電流為10mA，則此時電梯載重為多少？
（4）若電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時，剛好接觸靜觸點B，電鈴發(fā)出警報聲。當(dāng)該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為 1 000kg的乘客時，試通過計算說明電梯是否超載？（g取10N/kg）
【分析】（1）在控制電路中，當(dāng)壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，其阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，再根據(jù)電磁鐵中電流增大時磁性增強判斷此時電磁鐵的磁性的變化；
（2）小明對電梯地面的壓力等于自身的體重，知道受力面積，根據(jù)公式p=FS求出小明對電梯地面的壓強；
（3）算出電阻，然后根據(jù)圖判斷載重；
（4）根據(jù)G＝mg求出乘客的重力，也就是對電梯的壓力，找出圖像中壓力對應(yīng)的R2電阻值，根據(jù)歐姆定律的知識計算出此時電路中的電流，將這個電流和20mA比較得出結(jié)論。
【解答】解：（1）在控制電路中，當(dāng)壓敏電阻 R2受到的壓力 F 增大時，其阻值減小，電路中的總電阻減小，由 I=UR知，電路中的電流變大，電流增大時電磁鐵的磁性增強。
（2）小明對電梯地面的壓力 F＝G＝400 N；
小明對電梯地面的壓強p=FS=400N0.04m2=1×104Pa；
（3）電路總電阻 R=UI=6V0.01A=600Ω；
根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點可知，此時壓敏電阻的阻值 R2＝R﹣R1＝600Ω﹣100Ω＝500Ω；
由圖乙可知此時壓敏電阻所受的壓力為 F1＝6×103 N，故此時電梯載重為 6×103 N；
（4）電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為 1000kg 的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，
即 F2＝G'＝mg＝1000 kg×10 N/kg＝104 N；
由題圖乙可知，當(dāng)壓力 F2＝104 N 時，對應(yīng)的壓敏電阻阻值 R2'＝100Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，則控制電路中的電流；
I'=UR1+R2′=6V100Ω+100Ω=0.03A＝30mA；
因 30 mA＞20 mA，所以，此時電梯超載；
答：（1）增強；
（2）小明對電梯地面的壓強為1×104Pa；
（3）電梯載重為6×103 N；
（4）電梯超載。
27．如圖所示電源電壓為12V保持不變，滑動變阻器R3銘牌標(biāo)有“30Ω 1A”。當(dāng)只閉合開關(guān)S，滑片P在最左端時，R1的電功率為P1；當(dāng)閉合開關(guān)S、S2、S3，滑片P在最右端時，R1的電功率為P2，電流表A與A1示數(shù)之差為1.2A。已知：P1：P2＝1：9，A與A1的量程都是0﹣3A，電壓表量程為0﹣15V。求：
（1）R2的阻值。
（2）保證電路安全的情況下電路的最小總功率和最大總功率。
【分析】當(dāng)只閉合開關(guān)S，滑片P在最左端時，定值電阻R1、R2串聯(lián)，電壓表測量定值電阻R1兩端的電壓，電壓表示數(shù)為U1，電流表A測量電路中的電流，電流表A的示數(shù)為I；
當(dāng)閉合開關(guān)S、S2、S3，滑片P仍在最右端時，定值電阻R1、定值電阻R2和滑動變阻器的最大電阻并聯(lián)，R1的電功率為P2，電流表A測量干路的電流，電流表A1測量通過R2和R3的電流，電流表A與A1示數(shù)之差為1.2A，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律知通過R1的電流為1.2A；
（1）根據(jù)歐姆定律算出R1的阻值；
當(dāng)閉合開關(guān)S、S2、S3時，根據(jù)P＝UI算出R1的電功率P2，由P1：P2＝1：9算出P1；
當(dāng)只閉合開關(guān)S時，根據(jù)P=U2R算出電壓表示數(shù)U1，根據(jù)歐姆定律算出電路中的電流，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律算出此時R2兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律算出R2的電阻；
（2）當(dāng)只閉合開關(guān)S，且滑片P在最右端時，滑動變阻器的最大電阻、定值電阻R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，總功率最小，由串聯(lián)電路電阻的規(guī)律和歐姆定律算出此時電路中的電流和滑動變阻器R3兩端的電壓，進(jìn)而根據(jù)P＝UI算出最小功率；
當(dāng)閉合開關(guān)S、S2、S3時，定值電阻R1、定值電阻R2和滑動變阻器并聯(lián)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片能使電路的總電流最大，總功率最大，此時電流表A測量干路的電流；根據(jù)歐姆定律分別求出通過R1、R2的電流，由變阻器的銘牌 可知通過變阻器的最大電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路中的最大電流，并與電流表A的量程進(jìn)行比較，從而判斷電路是否安全、最大電流是否合適，最后根據(jù)P＝UI算出最大總功率。
【解答】解：當(dāng)只閉合開關(guān)S，滑片P在最左端時，定值電阻R1、R2串聯(lián)，電壓表測量定值電阻R1兩端的電壓，電壓表示數(shù)為U1，電流表A測量電路中的電流，電流表A的示數(shù)為I；
當(dāng)閉合開關(guān)S、S2、S3，滑片P在最右端時，定值電阻R1、定值電阻R2和滑動變阻器的最大電阻并聯(lián)，R1的電功率為P2，電流表A測量干路的電流，電流表A1測量通過R2和R3的電流，電流表A與A1示數(shù)之差為1.2A，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律知通過R1的電流為1.2A；
（1）R1的阻值為：
R1=UI=12V1.2A=10Ω；
當(dāng)閉合開關(guān)S、S2、S3時，R1的電功率為：
P2＝UI1＝12V×1.2A＝14.4W；
因為P1：P2＝1：9，
所以P1=19P2=19×14.4W＝1.6W；
當(dāng)只閉合開關(guān)S時，根據(jù)P=U2R得電壓表示數(shù)為：
U1=P1×R1=1.6W×10Ω=4V；
電路中的電流為：
I=U1R1=4V10Ω=0.4A；
此時R2兩端的電壓為：
U2＝U﹣U1＝12V﹣4V＝8V，
R2的電阻為：
R2=U2I=8V0.4A=20Ω；
（2）當(dāng)只閉合開關(guān)S，且滑片P在最右端時，滑動變阻器的最大電阻、定值電阻R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，總功率最小，此時電路電流為
I小=UR1+R2+R3=12V10Ω+20Ω+30Ω=0.2A；
此時電壓表示數(shù)為U?。絀?。≧1+R3）＝0.2A×（10Ω+30Ω）＝8V＜15V，沒有超過電壓表量程，
最小功率為：P?。経I?。?2V×0.2A＝2.4W；
當(dāng)閉合開關(guān)S、S2、S3時，定值電阻R1、定值電阻R2和滑動變阻器并聯(lián)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片能使電路的總電流最大，總功率最大，此時電流表A測量干路的電流，
此時通過R1、R2的電流分別為：I1=UR1=12V10Ω=1.2A，I2=UR2=12V20Ω=0.6A，
滑動變阻器R3銘牌標(biāo)有“30Ω 1A”，則通過變阻器的最大電流為1A，
由并聯(lián)電路的電流特點可知干路電流最大為：I大＝I1+I2+I3大＝1.2A+0.6A+1A＝2.8A＜3A，
所以電路的最大總功率為：P大＝UI大＝12V×2.8A＝33.6W。
答：（1）R2的阻值為20Ω；
（2）保證電路安全的情況下，電路的最小總功率為2.4W，電路的最大總功率為33.6W。
六．科普閱讀題（共1小題）
28．閱讀下列材料，回答問題。
智能機器人常被用于校園紅外測溫及校園消毒（如圖甲所示）。機器人配備了3臺高清攝像頭和紅外熱成像測溫儀，若檢測到人體溫度異常，機器人會發(fā)出警報信號。機器人上還安裝了超聲波霧化器自動噴槍，將消毒液霧化后再吹散到空氣中進(jìn)行消殺。當(dāng)剩余電量不足時，機器人會主動尋找充電器充電。如圖乙是它簡化的智能測溫報警電路，報警器電阻不計，熱敏電阻RT的阻值隨溫度變化規(guī)律如圖丙所示。如表為智能機器人的部分參數(shù)：
（1）制造智能機器人芯片所使用的材料是 半導(dǎo)體 （選填“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”）；
（2）機器人電量不足時，它會以最大速度朝著充電器勻速直線前進(jìn)，如果它距離充電器72m，則到達(dá)充電器至少需要 2 min；
（3）以下機器人工作的原理中正確的是 D （單選）；
A.高清攝像頭利用了凸透鏡成倒立縮小虛像的原理
B.紅外測溫儀工作時發(fā)出紅外線射向人體再反射回測溫儀內(nèi)進(jìn)行測溫
C.在水平路面上勻速行駛的機器人正在噴霧消毒時，其動能不變
D.聽到“體溫正?！辈趴梢赃M(jìn)入，說明聲音可以傳遞信息
（4）機器人電池充滿電時，儲存的電能是 2.592×105 J；
（5）當(dāng)所測溫度達(dá)到或超過37.3℃時，要求報警電路系統(tǒng)報警，則閉合開關(guān)前，應(yīng)該將滑動變阻器的阻值調(diào)到 200 Ω；
（6）紅外線測溫儀測量的是人體皮膚表面的溫度，而人體皮膚表面溫度比腋下溫度要略低，所以要將該電路報警溫度調(diào)低一點，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向 左 （選填“左”或“右”）移動。
【分析】（1）在純凈的半導(dǎo)體中適當(dāng)?shù)負(fù)饺胍欢ǚN類的極微量的雜質(zhì)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能就會成百萬倍的增加﹣﹣這是半導(dǎo)體最顯著、最突出的特性。例如，晶體管就是利用這種特性制成的；
（2）機器人的最大速度為v＝0.6m/s，運動的路程為s＝72m，根據(jù)速度公式可知到達(dá)充電器需要的時間；
（3）A、照相機成倒立、縮小的實像；
B、溫度高于絕對零度的任何物體都能發(fā)出紅外線；
C、影響動能大小的因素有物體的質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大、速度越大，動能越大；
D、紅外線是電磁波，波長較長，超出了可見光的波長范圍，且頻率較低；
（4）機器人的電池容量為4000mAh，若充電電流為I，充電時間為t，根據(jù)W＝UIt得出充滿電時存儲的電能大?。?br>（5）由歐姆定律可知達(dá)到最小報警電流時的電路總電阻，由丙圖可知溫度到達(dá)37.3℃時熱敏電阻的阻值，由串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知此時滑動變阻器的阻值；
（6）由丙圖可知，報警溫度調(diào)低時熱敏電阻的阻值增大，而最小報警電流的大小不變，則電路總電阻不變，由串聯(lián)電路電阻為各電阻之和可知，此時應(yīng)減小滑動變阻器接入電路中的電阻大小，據(jù)此分析滑動變阻器滑片的移動方向。
【解答】解：
（1）制造智能機器人芯片所使用的材料是半導(dǎo)體材料；
（2）機器人的最大速度為v＝0.6m/s，運動的路程為s＝72m，根據(jù)速度公式可知到達(dá)充電器需要的時間為t=sv=72m0.6m/s=120s＝2min；
（4）A、攝像頭相當(dāng)于照相機，成倒立、縮小的實像，故A錯誤；
B、溫度高于絕對零度的任何物體都能發(fā)出紅外線，紅外測溫儀接收人體發(fā)射的紅外線進(jìn)行測溫，故B錯誤；
C、影響動能大小的因素有物體的質(zhì)量和速度，水平路面上勻速行駛的機器人運動速度不變，但隨著噴霧消毒的進(jìn)行質(zhì)量在減小，故動能減小，故C錯誤；
D、紅外線是電磁波，波長較長，超出了可見光的波長范圍，且頻率較低，故D正確。
故選D；
（5）機器人的電池容量為4000mAh，若充電電流為I，充電時間為t，可知滿足It＝4000mAh＝4Ah，
充電電壓U＝18V，則充滿電時存儲的電能大小為W＝UIt＝18V×4Ah＝20V×4×3600s＝2.592×105J；
（6）由乙圖可知熱敏電阻和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓U＝18V，最小報警電流為I＝30mA＝0.03A，
由歐姆定律可知達(dá)到最小報警電流時的電路總電阻為R=UI=18V0.03A=600Ω，
由丙圖可知溫度到達(dá)37.3℃時熱敏電阻的阻值為RT＝400Ω，由串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知，此時滑動變阻器的阻值為R串＝R﹣RT＝600Ω﹣400Ω＝200Ω，
故閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的阻值調(diào)到200Ω處；
（7）由丙圖可知，報警溫度調(diào)低時熱敏電阻的阻值增大，而最小報警電流的大小不變，則電路總電阻不變，由串聯(lián)電路電阻為各電阻之和可知，此時應(yīng)減小滑動變阻器接入電路中的電阻大小，故滑動變阻器滑片應(yīng)向左移動。
故答案為：（1）半導(dǎo)體；（2）2；（3）D；（4）2.592×105J；（5）200；（6）左。校驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
校驗電燈接入點
af
ab
cd
ef
ad
cf
發(fā)光情況
正常
發(fā)光
不發(fā)
光
亮度
較暗
不發(fā)
光
亮度
較暗
正常
發(fā)光
壓敏電阻受到的壓力F/N
60
120
180
240
300
360
420
480
…
壓敏電阻R阻值/Ω
400
260
180
125
100
80
65
55
…
電池工作電壓
18V
電池容量
4000mAh
報警電流
≥30mA
行進(jìn)速度
0.3～0.6m/s
滿載時消毒液質(zhì)量
10kg
空載凈重
20kg
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
D
A
B
D
D
A
D
D
C
B
題號
12
答案
C
校驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
校驗電燈接入點
af
ab
cd
ef
ad
cf
發(fā)光情況
正常
發(fā)光
不發(fā)
光
亮度
較暗
不發(fā)
光
亮度
較暗
正常
發(fā)光
壓敏電阻受到的壓力F/N
60
120
180
240
300
360
420
480
…
壓敏電阻R阻值/Ω
400
260
180
125
100
80
65
55
…
電池工作電壓
18V
電池容量
4000mAh
報警電流
≥30mA
行進(jìn)速度
0.3～0.6m/s
滿載時消毒液質(zhì)量
10kg
空載凈重
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