2021年中考物理试题：电压和电阻

第16章电压和电阻

一、单选题

1.（2021•南京）如图，闭合开关，灯泡不亮，在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源"+"极，N

依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V,若故障只有一个，则可能是

C.灯泡断路D.灯泡短路

2.（2021•邵阳）为了纪念著名的物理学家欧姆,用他的名字作为单位的物理量是（）

A.电流B.电阻C.电功率D.功

3.（2021•邵阳）下列有关材料的说法正确的是（）

A.航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料

B.温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响

C.铁钉、钢针、铝板都能被磁体吸引

D.光导纤维是用金属铜制成的

4.（2021・武汉）利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合

金丝，长度关系为La=Lb=\LC=,横截面积关系为Sa=Sb=&=\sd,其中a、c、d均为银铭合金丝,

b为镒铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（）

A.选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系

B.选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系

C.选用a和c进行实验，可以探究导体电阻跟横截面积的关系

D.选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系

5.（2021・武汉）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关Si,将滑动变阻器的滑片P从

最上端移动到最下端的过程中，电压表V2的示数最小值为3V,电压表Vi与V2的示数之差变化了2V。闭

合开关Si和S2,将滑片P从最下端移动到最上端的过程中，电阻R3的最大功率为0.75W,当滑片P在

P.也为（）

D.3.2W

6.（2021•恩施）如图所示电路中，开关闭合后，两电灯都发光，电表正常工作，一段时间后，由于灯Li

短路（灯L2、电表不会烧坏），会有下面哪种情况发生（）

A.电流表示数变小B.电压表无示数C.电压表示数不变D.电压表示数变大

7.（2021・恩施）如图所示的电路中，电源电压保持不变，Ri为定值电阻且小于R2的最大阻值，闭合开关S

后，在滑片从最右端向左移动的过程中，电表均不超过量程，下列分析正确的是（）

A.电流表示数变大，电压表V2示数变大

B.电流表示数变大，电压表Vi示数变小

C.电压表V2的示数与电流表示数的乘积先变大后变小

D.电压表V2的示数与电流表示数的乘积保持不变

8.（2021•贵州）如图所示，电源电压恒为4.5V,电流表的量程为"0~0.6A",电压表的量程为"0~3V”,灯泡

L标有“2.5V1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为"20C1A”。闭合开关，在保证电路

安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（）

SR

A.电流表的示数最大为0.6AB.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Q

C.灯泡消耗的最小电功率为0.12WD.电路消耗的最大功率为2.7W

9.（2021•贺州）以下描述与实际不符的是（）

A.15°（:时声音在空气中的传播速度是340m/sB.人的正常体温是38.5℃

C.初中物理课本宽度约为18cmD.一节干电池的电压大约是1.5V

10.（2021,兰州）如图所示的电路，闭合开关S后，只有一只灯泡发光，两电流表示数相等，关于电路中

可能存在的故障，下列说法中正确的是（）

断路断路短路短路

A.L1B.L2C.L1D.L2

11.（2021・兰州）新材料广泛应用于社会的各个领域，关于新材料的应用，下列说法中错误的是（）

A.超导材料用于制作电饭锅的发热体，可提高发热效率

B.硅光电池能够把太阳能直接转化为电能，且完全不会造成污染

C.使用记忆合金弹簧制作的淋浴恒温阀门，实现了智能调节水温

D.纳米陶瓷具有一定的韧性，可以制造发动机缸体

12.（2021•成都）普通笔记本电脑的电池电压最接近（）

A.220VB.110VC.20VD.380V

13.（2021・潍坊）如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数；S闭合时，电流表有示数,

电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（）

A.电阻％断路B.电阳R2断路C.电阻R2短路D.电阻R3断路

14.（2021•广安）小明同学对一些防疫物品进行了估测，其中最符合实际的是（）

A.一张展开的消毒湿巾纸的厚度约为20mm

一瓶的医用消毒酒精的质量约为

B.100mL2kg

一个常见的成人医用外科口罩的面积约为2

C.170cm

D.一只手持式电子测温枪的正常工作电压为220V

（•广安）如图所示电路中，,闭合开关电压表与的示数之

15.2021&=10Q,R2=20QS,WV2

比是（）

A.1:2B.1:3C.2:1D.2:3

16.（2021•广安）关于能源、信息与材料，下列说法未定福的是（）

A.为降低电能的损耗，可利用超导材料制造电饭煲的电热丝

B.垃圾分类有利于保护环境和节约能源

C.风能、水能都是可再生能源

D.北斗卫星之间利用电磁波相互传递信息，实现"星间链路"

17.（2021・青海）如图所示，开关S闭合时，小灯泡Li、L2都不亮，用一段导线的两端接触a、b两点时两

小灯泡都不亮；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断

中可能的是（）

C.开关s断路D.小灯泡L2短路

18.（2021•绥化）日常生活中处处有物理，下列说法中正确的是（）

A.一节新干电池的电压为2V

B.影子的形成不是光沿直线传播现象

C.家用空调的电功率约为1000W

D.霜的形成是凝固现象

19.（2021•福建）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有"30Q1A",定值电阻Ro的阻值为10C,

小灯泡标有（电阻不随温度而变化），电流表的量程为。当闭合，、断开，

L"6V3.6W"0~3ASSiS2,

滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最

大值之比是（）

A.1：4B.1：8C.2：7D.3：20

二、实验探究题

20.（2021•兰州）在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在M、N两点

之间分别接入不同的电阻丝，其规格如下表所示：

2

编号材料长度/m横截面积/mm

A银铭合金0.50.5

B银铭合金1.00.5

C银铭合金0.51.0

D镒铜合金0.50.5

（1）实验中应通过观察来比较电阻的大小，这种实验方法叫;

（2）选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与的关系；

（3）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与的关系；

（4）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为的两根电阻丝进行实验。

21.（2021・山西）生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于

其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜

两种合金的部分信息。

口七基体材料增强材料特^|生应用

黄铜铜锌易加工仪表

青铜铜锡耐磨齿轮

现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电

性咖个强？

（1）实验器材：

（2）实验步骤；

（3）实验结论：.

22.（2021•青海）某兴趣小组在探究额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律时，他们先进行了如

下猜想：

猜想一：小灯泡的电阻可能随温度的升高而增大；

猜想二：小灯泡的电阻可能随温度的升高而减小；

猜想三：小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。接下来他们设计了如图所示的实验电路进行探究，他们

具体的探究过程为：

（1）完成电路连接，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最（填"左"或"右"）端；

（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片时，电流表

的示数发生变化，则故障原因可能是小灯泡（填"断路"或"短路"）；

（3）故障排除后，进行实验并记录了前4组数据如下表所示，第5次实验的电流值如图所示，则电流大

小为A；

(Q8。

)-0.6(3

次数12345

电压（U/V）0.51.01.52.02.5

电流(I/A)0.180.300.380.44

（4）根据上表记录的实验数据，在如图所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像

o通过图像分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而（填"增大""不变"或"减小"）。

4ZA

0.6

0.4

I

0.2

0123U/V

答案解析部分

一、单选题

1.B

解答：将M接电源"+"极，N接E,无示数，说明可能存在断路，且断路不在变阻器，N接F,无示数，说

明断路灯泡也没断路，N接G,有示数，说明断路可能在开关，且电源有电，ACD不符合题意，B符合题

-«V-

后、o

故答案为：Bo

分析：分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可。

2.B

解答：A.电流的单位是安培，A不符合题意；

B.电阻的单位是欧姆，B符合题意；

C.电功率的单位是瓦特，C不符合题意；

D.功的单位是焦耳，D不符合题意。

故答案为：Bo

分析：电阻的单位是欧姆，用C表示。

3.B

解答：A.航空器需要质量小，强度高，根据m=pV,在体积一定时，要减小其质量，就要减小材料

的密度，即应选用高强度、低密度的材料，A不符合题意；

B.有的半导体，在受热后电阻迅速减小：反之，电阻随温度的降低而迅速增大，利用这种半导体可以做

成体积很小的热敏电阻；有些半导体，在光照下电阻大大减小，如光敏电阻；没有光照时，光敏电阻就

像绝缘体不易导电，有光照时，光敏电阻就像导体空易导电；我们常见的LED灯就是在半导体材料中掺入

极其微量的杂质使它的导电性能增加，温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影

响，B符合题意；

C.磁铁能吸引铁、钻、银，不能吸引铝，也不能吸引没有被磁化的钢针，C不符合题意；

D.光导纤维是用玻璃制成的，D不符合题意。

故答案为：Bo

分析：半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，用半导体材料制作二极管和三极管，是电子设备的基本

部件。

4.A

解答：a、b、c、d四根合金丝，a、c、d均为锲铭合金丝，b为锦铜合金丝，长度关系为La=Lb=

2^c=

横截面积关系为sa=sb=sc=|sd

A.选用a和b进行实验，a和b长度相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导体

电阻跟导体材料的关系，A符合题意；

B.选用c和d进行实验，c和d长度相同，横截面不相同，材料相同，因此根据控制变量法，可以探究导

体电阻跟导体横截面的关系，B不符合题意；

C.选用a和c进行实验，a和c长度不相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导

体电阻跟长度的关系，C不符合题意；

D.选用b和d进行实验，b和d长度不相同，横截面不相同，材料不同，有多个变量，无法得出结果，D

不符合题意。

故答案为：A。

分析：导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积有关，在研究导体的电阻与其中一个因素的关系时运

用控制变量法进行判断。例如：要研究导体的电阻与导体的材料有关，则要保持长度、横截面积不变，

导体的材料发生改变，从而可以探究导体电阻跟导体材料的关系。

5.B

解答：由图可知，只闭合Si,Ri、R2、R3串联，Vi测R2、R3两端总电压，滑片P在最上端时，R2=0,

V2测RI两端电压，此时最小值为3V,滑片P在最下端时，V2测Ri和R2阻值两端电压，电压表Vi示数不

变，而电压表Vi与V2的示数之差变化了2V,即V2示数变化了2V,即R2两端电压为2V,根据串联分压得

&=%=三

Z?22V2

即&

闭合开关S1、S2时，R1、R2滑片之上的部分电阻、R3串联，当滑片P在中点时，相当于R1、;R2、R3串

联，V1测IR2、R3两端总电压，V2测R1和|R2阻值两端电压，且电压表V1与V2的示数之比为1:2,根

据串联分压可得台=篝=券=吟=：

整理可得2%+第=2/?2

可求得R3=^

滑片P在最上端时，R2=0,V2测R1两端电压，此时电路电阻最小，此时相当于R1、R3串联，

且&=3/?3

则根据串联分压，R3两端电压与电源电压的关系为4=9

4

R3有最大功率0.75W,得「3=堂=£_=0.75w

R3I6R3VV

即胎=16xO.7SW=12W

而当P在中点时，电路总功率为「总=送拓=而$£=竟=譬=2.4亚

B符合题意。

故答案为：B。

分析：只闭合Si时.加国确定Ri、R2、R3为哪种电路，Vi和V2测哪部分的电压，然后根据串联分压及电压表

Vi和V2的示数变化情况求出电阻Ri和电阻R2之比，从而确定电阻Ri和电阻R2的*泰闭合开关Si、S2时，

由图确定Ri、R2滑片之上的部分电阻、R3为哪种电路，根据电压之比及串联分压确定电阻R2和电阻R3的

关系；滑片p在最上端时，由已知条件确定电阻Ri和电阻R3的关系；根据串联分压表示出R3两端电压与

电源电压的关系，由由已知条件算出詈的值大小；最后根据P在中点时，根据Ri、Rz、R3的关系，求电路

总功率P总=8工+%的大小。

6.B

解答：分析电路，灯Li、L2串联接入电路，电流表测该电路电流，电压表测Li两端电压。灯Li短路，电路

中只有L2接入电路，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变

大；灯Li短路，电压表也被短路，故电压表示数为零。

故答案为：B。

分析：开关闭合后，观察两灯泡的连接情况，电压表测哪个元件的电压，然后根据小灯泡Li短路，运用

确定电路中电流变化，电流表示数变化，电压表示数变化。

K

7.C

解答：AB.定值电阻Ri、滑动变阻器R2串联，Vi测Ri的电压，V2测滑动变阻器的电压，在滑片从最右端

向左移动的过程中，电阻减小，电路电流变大，电流表示数变大；定值电阻Ri两端的电压变大，即Vi的

读数变大；电源电压不变，故滑动变阻器两端的电压减小，即V2的示数减小，AB不符合题意；

CD.电压表V2的示数与电流表示数的乘积就是滑动变阻器的功率，当R2=RI时，功率最大，其功率先变大

后变小，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：Co

分析：根据电路的连接，确定电路是哪种电路，两块电压表分别测哪个元件的电压，，运用公式I1判断

K

电路中电流的变化，从而确定电流的变化；运用U=IR确定电压表的变化。

8.B

解答：从图中可以看，开关闭合后，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，灯泡L和滑动变阻器R串

联在电路中，电压表并联在灯泡L两端，电流表测串联电路的电流。

A.假设电流表的示数最大为0.6A,这时串联电路的电流是0.6A,流过灯泡L的电流是0.6A,灯泡L标有

“2.5V1.25W”字样，并且设灯丝电阻不变，根据电功率的推导式。=竺可知，灯泡L的电阻R,=%=

RL%

灯泡L的电阻是5Q；根据欧姆定律的变换式U=IR可知，灯泡L的电压=/l/?L=06AX5Q=

3.0V

这时灯泡L的电压是3.0V,但是灯泡L标有"2.5V"字样，即额定电压是2.5V,这是最大电压，不能超过这

个电压，那么灯泡L的电压不能是3QV,假设不成立，电流表的示数最大不能为0.6A,A不符合题意；

B.假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Q,由A解析可知，灯泡L的电阻是5Q,电源电压恒为4.5V,

电路中的电流/=42+50=0-5A

港L

这时灯泡L的电压％=IRL=o.5Ax5。=2.5V

这时灯泡L的电压是额定电压，灯泡安全工作，这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻，不能再小，否则

灯泡不能安全工作，B符合题意；

C.根据电功率的推导式P=/2R可知，灯泡L的电阻不变，当流过灯泡L的电流最小时，灯泡的电功率

最小，即要求串联电路的电流最小，从图中可以看到，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电

流最小，即/min=/^=就"=0.18A

x

这时灯泡L的电压叫''=/min«L=0.18A5Q=0,9V灯泡不会出现安全问题，电压表也没有安全问

题，电路的电流是0.18A,电流表也没有安全问题，没有超过滑动变阻器R的最大电流1A,电路是安全

的，0.18A是电路的最小电流值，是允许存在的，不能再小了，灯泡L的电阻是5Q,根据电功率的推导式

P=I2R可知，灯泡消耗的最小电功率^min=Miin。4=（0.18A）2x50=0.162W

灯泡消耗的最小电功率是0.162W,不是0.12W,C不符合题意;

D.由B解析可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为4C,这时电路的总电阻最小，电路的电流最大，大

小是0.5A,电源电压恒为4.5V,根据电功率的公式P=UI可知，电路消耗的最大功率匕1ax=U/=

4.5Vx0.5A=2.25W

电路消耗的最大功率是2.25W,不是2.7W,D不符合题意。

故答案为：B。

分析：(1)电流表示数的最大值为电流表的量程示数；

(2)由图可知，灯泡L和滑动变阻器是串联的，要使滑动变阻器的阻值最小，根据串联电路分压特点，

小灯泡的电压最大，等于额定电压。根据这个条件及串联电路电流特点，运用欧姆定律公式可以求出滑

动变阻器接人电路的最小电阻：

(3)要使灯泡消耗的功率最小，根据串联电路功率特点可知，滑动变阻器的消耗的电功率最大，即电阻

最大，可以由欧姆定律公式先求出电路中电流，然后由电功率公式求灯泡的电功率大小；

(4)根据电功率的公式P=U/知，要是电路消耗的电功率最大，则要求电路中电流最大，由欧姆定律

可知，电路中电阻最小，由B这个条件，运用欧姆定律可以求出电路中的电流大小，然后运用。=〃求出

电路消耗的最大功率。

9.B

解答：A.声音的传播速度与温度有关，15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s,符合实际，A不符

合题意；

B.人的正常体温是37℃左右，变化幅度很小，38.5℃不符合实际，B符合题意；

C.伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm,初中物理课本宽度略小于一些，约为18cm,符

合实际，C不符合题意；

D.一节新干电池两极间的电压是1.5V,符合实际，D不符合题意。

故答案为：Bo

分析：该题目考查的是长度、速度、电压、温度的估计，平时注意积累记忆即可。

10.B

解答：由图可知，两个灯泡并联，电流表4测量通过Li的电流，电流表A测量干路中的电流。

A.u断路，灯泡Li不发光，电流表Ai没有示数，A不符合题意；

B.工2断路，灯泡L2不发光，灯泡Li发光，电流表A和电流表Ai都测量通过Li的电流，它们的示数相

等，B符合题意；

CD.Li或L2短路，两个灯泡都不发光，将电源短路，CD不符合题意。

故答案为：Bo

分析：分析电路结构，两个小灯泡是串联关系，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障

即可。

11.A

解答：A.超导体电阻为零，通电后不会产生热量，不可制作电饭锅发热体，A错误，符合题意；

B.硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，不会污染环境，B正确，不符合题意；

C.热水器中有一种性能优良的弹簧，当水温达到80℃时，它可以立即伸长许多，将阀门关闭，及时防止

热水烫伤人，制作这种弹簧的材料是形状记忆合金，C正确，不符合题意；

D.现在用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，却具有一定的韧性，用它制造发动机的缸体，可以提高发动机的性

能，D正确，不符合题意。

故答案为：Ao

分析：超导材料的电阻为零，故电流通过导体的时候不会产生热量，可以把所有的电能转化为机械能。

12.C

解答：笔记本电脑电池基本都采用4个锂电池串联起来的，所以普通笔记本电脑的电池按照型号不同，电

压一般为14〜22V。

故答案为：C。

分析：该题目考查的是有关生活中常见电源的电压，平时注意积累即可。

13.D

解答：BC.开关S断开时，三电阻串联，电流表和电压表均无示数，说明断路，而电压表没有示数，说明

Ri或者R3断路，BC不符合题意；

AD.由于电路中仅有一处故障，S闭合时，只有Ri接入电路，电流表有示数，说明电阻Ri正常，电压表

没有接入电路，故没有示数，故电阻Ri正常，电阻R3断路，A不符合题意，D符合题意。

故答案为：D«

分析：闭合不同的开关，电流流动回路不同，结合电流的流向判断电阻的串并联关系；两个电阻串联，

明确电压表的测量对象，如果电阻断路，会使得对应的电压表串联在电路中，分得大部分电压，示数变

大，电流表示数几乎为零；

14.C

解答：A.一张消毒湿巾的厚度约为2mm,A不符合题意;

333

B.酒精密度0.8g/cm,一瓶100mL的医用消毒酒精的质量m=pV=0.8g/cmx100cm=

80„,B不符合题意；

o

2

c.一个常见的成人医用外科口罩的面积约为170cm,C符合题意；

D.一只手持式电子测温枪的正常工作电压为12V,D不符合题意。

故答案为：C,

分析：根据常见物体的长度、质量、体积和合理的电压，结合数据解答。

15.B

解答：两电阻串联，Vi测Ri电压，V2测电源电压，根据串联分压规律可得电压表示数比为普=今=

10。_1

10Q+20Q3

故答案为：B。

分析：在串联电路中，各电阻的分压和等于电源电压，分压比等于电阻比。

16.A

解答：A.电饭煲的电热丝利用电流的热效应，超导材料通电不产热，故不能用，A错误，符合题意；

B.垃圾分类后，有一部分垃圾可回收再利用，有一部分有害物质可得到妥善处理，有助于减少环境污染

和节约能源，B正确，不符合题意；

C.能够源源不断地从自然界获得或可重复利用的能源是可再生能源，风能、水能都是可再生能源，C正

确，不符合题意；

D.卫星都是通过电磁波来传递信息的，D正确，不符合题意。

故答案为：Ao

分析：超导体的电阻为零，电流通过时，没有热量产生；垃圾分类可以减小污染和保护环境；风能、水

能都可以再生；电磁波可以传递信息。

17.C

解答：由电路图可知，两灯泡并联，闭合开关S时，小灯泡Li、L2都不亮，说明两灯泡都发生了短路或者

电路某处发生了断路。假设该电路中两灯泡都被短路，则电源短路，接触c、d两点时，两小灯泡也不会

亮，故假设不成立。所以电路只能是某处存在断路，用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不

亮，说明在ab之外存在断路：接触b、c两点时，两小灯泡也不亮，说明在be之外存在断路；接触c、d

两点时，两小灯泡都亮，说明在cd之间存在断路。

故答案为：Co

分析：分析电路结构，两个小灯泡是串联关系，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障

即可。

18.C

解答：A.一节新干电池的电压为1.5V,A不符合题意；

B.影子是物体挡住光线后在光线不能到达的位置形成的暗影区，是光沿直线传播现象，B不符合题意；

C.家用空调的电功率较大，约为1000W,c符合题意；

D.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，是凝华现象，D不符合题意。

故答案为：C»

分析：该题目考查的是电流、电压、电功、电功率的估计，平时注意积累即可。

19.D

解答：当S闭合，％、S2,断开，小灯泡与滑动变阻器R串联，定值电阻R。开路。滑片P移到R的中

点时，小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为/=今=皿=06A

滑动变阻器R的电压UR=/R=O.6AX；X3OQ=9V

电源电压为U=%+UR=6V+9V=]5V

当灯泡被短路，定值电阻Ro与滑动变阻器R并联，且滑动变阻器R通过的电流为1A时，电路电功率最

大。通过定值电阻Ro的电流/。=看=意=1.5A

此时电路的总电流/1=/（）+/R=15A+1A=25A

电路的最大功率&ax=Uh=15Vx2.5A=67.5W

小灯泡与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接入的电阻最大，且定值电阻Ro开路使，去。由欧姆定律得，灯

泡的电阻勺=彳=优=10。

此时电路的电阻R'=q+Rmax=10Q+30Q=40Q

电路的最小电功率Pmin=S=T^=5.625W

M40Q

在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是5.625W:37.5W=3:20

D符合题意，ABC不符合题意。

故答案为：D。

分析：根据灯泡的电功率和电压计算电流，在串联电路中，安全电流要根据用电器的电流为标准；利用

电流和电阻的乘积计算电压；根据最大电压和最大电流的乘积计算最大电功率；利用串联电路中电阻最

大，计算最小电功率。

二、实验探究题

20.（1）灯泡亮度；转换法

（2）长度

（3）横截面积

（4）AD

解答：（1）将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度

来比较电阻大小的，这种方法在物理学中称之为转换法。

（2）选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，材料和横截面积相同，长度不同，可以探究导体电阻大小

与长度的关系。

（3）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，材料和长度相同，横截面积不同，可以探究导体电阻大小

与横截面积的关系。

（4）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，保持长度和横截面积相同，材料不同，选择AD两根电阻

丝。

分析：（1）灯泡越亮，说明电路中的电流越大，电阻越小；

（2）（3）（4）导体的电阻是本身的一种属性，与外加的电压和流过它的电流没有关系，导体本身的长

度、材料、横截面积有关，长度越长、横截面积越小，导体的电阻就越大。影响导体电阻的因素有很

多，要探究没有个因素对电阻的影响，需要用到控制变量法。

21.（1）电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器