天津市南开区田家炳中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（12月份）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年天津市南开区田家炳中学九年级（上）月考物理试卷（12月份）一、单选题：本大题共10小题，共20分。1.“安全用电，珍爱生命”是每个公民应有的意识，下列遵守安全用电原则的是(

)A.在输电线上晾衣服 B.发现有人触电立即切断电源

C.用湿抹布擦拭正在发光的电灯 D.使用绝缘皮破损的手机充电线2.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是(

)A. B.

C. D.3.某学校的前、后两个门各装一个开关，传达室内有红、绿两盏灯和电池组，若前门来人闭合开关时红灯亮，后门来人闭合开关时绿灯亮，图中的电路符合要求的是(

)A. B.

C. D.4.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“”表示每消耗的电能指示灯闪烁1600次，下列选项中不正确的是(

)A.一定时间内，指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多

B.小明家上月消耗的电能为

C.小明家干路中的电流不得超过20A

D.断开其他用电器，只让电饭锅单独工作，若电饭锅的功率为600W，则指示灯闪烁320次5.当温度降低到一定程度时，某些材料的电阻会突然变为零，这种现象称为超导现象，这种材料称为超导材料。超导材料的应用前景十分诱人，假如科学家研制出室温下的超导材料，它可以应用在图中的(

)A.白炽灯的灯丝 B.电饭锅的发热体

C.电烤箱的电热丝 D.电动机的线圈6.电位器实质是一种变阻器，图是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时，连入电路的电阻(

)A.变大

B.变小

C.不变

D.先变大后变小

7.如图为某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，发现只有一只电表示数变大，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上，则以下分析正确的是(

)A.一定是灯L短路 B.可能是灯L断路 C.可能是电阻R短路 D.可能是电阻R断路8.在使用图所示的插线板时发现：只有在开关闭合时，指示灯才能发光，插孔才可以提供工作电压：即使指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。下图中插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是(

)

A. B. C. D.9.如图所示为电阻和的图象，由图象可知(

)

A.与两端的电压为0时，它们的电阻也为0

B.与的电阻之比为2：1

C.将与串联接入电路，通电后与两端的电压之比为1：2

D.将与并联接入电路，通电后通过与的电流之比为1：2

10.在如图所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，下列说法正确的是(

)A.电流表示数变小，电压表示数变大

B.电流表示数变大，电压表示数变小

C.电流表示数不变，电压表示数变小

D.电流表示数不变，电压表示数不变二、多选题：本大题共3小题，共9分。11.如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电压表示数为3V，小灯泡消耗的功率为；当滑片P移至中点时，电流表示数变化了，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W。则(

)A.电源电压为8V

B.滑动变阻器的最大阻值为

C.小灯泡正常发光时的电阻为

D.当滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为12.在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是(

)

A.电压表对应的是图线② B.电压满足

C.的最大阻值大于的阻值 D.电路的最大总功率为13.如图所示，电源电压恒为，定值电阻，滑动变阻器的铭牌标有“，”，电压表的量程为，电流表的量程为。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P移动过程中，在保证元器件安全的情况下，以下选项正确的是(

)

A.滑动变阻器取值范围 B.电流表的示数变化范围

C.电压表的示数变化范围 D.电阻R的两端电压变化范围三、填空题：本大题共6小题，共12分。14.学习电功率知识后，小明用家中标有“”的电能表测一用电器的电功率，他仅让这个用电器工作，观察电能表铝盘在内转动了300r，则此段时间内该用电器消耗的电能是______J，该用电器的功率是______W。15.冰箱、热水器等家用电器应______选填“串”或“并”联接入家庭电路中。控制用电器的开关要连接在______选填“火”或“零”线和用电器之间。16.有一段导体，当两端电压为6V时，通过它的电流为1A，这段导体的电阻是______。若所加电压增大到15V时，通过这段导体的电流是______A。17.在探究串、并联电路中电流的规律时，做了如图所示的实验。闭合开关后，电流表、的示数分别为和，则通过小灯泡的电流为______A，通过小灯泡的电流为______A。18.如图为小红家庭电路中安装的电能表，此时示数为______；小红将某一个用电器单独接入家庭电路中，其正常工作，电能表的转盘转了300转，则这个用电器可能是______选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”。

19.如图所示电路中，灯泡L上标有“6V6W”字样，闭合开关S后，灯泡正常发光，且电压表与电压表的示数之比：：3，则此电路的电源电压为______V，电阻R消耗的功率为______W。

四、计算题：本大题共4小题，共32分。20.额定功率为3000W的电热水器正常工作时，把质量为60kg的水从加热到。已知，不计热量损失，求：

水吸收的热量；

加热所需要的时间。21.某科技小组设计了如图所示的电路图，电源电压为20V且保持不变。当只闭合开关时，电流表示数为，的电功率为；当只闭合开关时，的功率为，的电功率为，，求：

的阻值；

整个电路的最大电功率。

22.小明做“测量小灯泡电功率”的实验，电路图如图甲所示。小灯泡的额定电压为，灯丝的电阻约为。请你帮他完成下列内容：

根据图甲，请用笔划线代替导线完成图乙电路连接。

闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑至______选填“A”或“B”端。

闭合开关，移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡额定功率，则滑片P应向______选填“A”或“B”端移动，直到电压表示数为为止。

当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率是______W。23.物理知识的应用无处不在，如图所示，甲乙两地相距L千米，两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线每千米的电阻是欧，现输电导线某处发生了短路，为了尽快确定短路位置，及时修复供电，机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器，根据伏安法进行了检测，并根据检测数据确定了短路位置距甲地的距离S。

请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来，组成检测电路。所需仪器应元件符号表示

请根据所学过的电学知识，推导求出短路位置距甲地的距离______用已知量、检测量表示，检测电路导线的电阻忽略不计

推导过程：检测量用字母表示，推导过程要有必要的文字说明五、综合题：本大题共2小题，共20分。24.探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气。

在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的______，来比较各容器中电热丝产生热量的多少的；

如图甲所示，可以探究电流通过导体产生的热量与导体的______关系，此时电阻和的大小关系为______填写“相等”或“不相等”。

利用图乙，______填写“能”或“不能”探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系；

英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的______成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为______。25.现准备自制一个最大阻值为的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为的电阻丝样品阻值在之间，两端留有接线头，电压约为12V的电源电源电压不变，阻值为的定值电阻，一个量程为的电流表，一个量程为的电压表，开关和导线若干。

请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求：

画出实验电路图电阻丝用“

”表示；

写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；

写出电阻丝长度L的数学表达式用已知量和测量量表示。

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A、一般的水是导体，湿衣服也是导体，当把湿衣服晾在电线上时，一旦漏电，人接触衣服时会发生触电事故，故A不符合安全用电原则；

B、发现有人触电立即切断电源，避免发生触电事故，故B符合安全用电原则；

C、一般的水是导体，用湿抹布擦拭正在发光的电灯，易发生触电事故，故C不符合安全用电原则；

D、使用绝缘皮破损的手机充电线时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路即火线和零线直接连通，故D不符合安全用电原则。

故选：B。

一般的水是导体，湿物体是导体，接触带电体容易发生触电；

有人触电立即切断电源，避免发生触电事故；

电线的绝缘皮破损，人去接触时，容易造成触电事故。

本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。2.【答案】A

【解析】解：

A、图中滑片右侧的电阻丝接入电路，滑片向右移动时，接入电路中电阻丝的长度减小，则连入电路的电阻变小，故A符合题意。

B、图中同时接入上方两接线柱，相当于接入一导线，滑片移动时，连入电路的电阻为0，故B不合题意；

C、图中同时接入下方两接线柱，相当于接入一定值电阻，滑片移动时，连入电路的电阻不变，故C不合题意；

D、图中滑片左侧的电阻丝接入电路，滑片向右移动时，接入电路中电阻丝的长度增大，连入电路的电阻变大，故D不合题意。

故选：A。

滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。

滑动变阻器正确接法是上下接线柱各接一个，若要连入电路的电阻变小，则连入电路的电阻丝长度变短。

本题考查了滑动变阻器的接法；要使滑动变阻器接入电路的电阻变大或变小，关键是要看下边的接线柱接哪个。3.【答案】C

【解析】解：由题意可知，前门来人闭合开关时红灯亮，后门来人闭合开关时绿灯亮，说明两灯互不影响即为并联关系，且后门的控制开关与绿灯在同一支路，前门的控制开关与红灯在同一支路，均为串联关系，故C正确。

故选：C。

根据题意分析电路的连接方式、开关的作用，然后选出正确的电路图。

根据题意得出两灯泡的连接方式和开关的位置是解决本题的关键。4.【答案】D

【解析】解：

A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了电流做功的快慢，所以指示灯闪烁越快，电路的总功率越大，一定时间内，指示灯闪烁越快，说明消耗电能越多，故A正确；

B、小明家上月消耗的电能为：，故B正确；

C、由图知电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故C正确；

D、电饭锅的功率：，，闪烁次数次，故D错误。

故选：D。

从电能表表盘可得到的信息：

①电能表指示灯闪烁的快慢反映了电路消耗电能的快慢；②电能表读数时，最后一位是小数，单位；③根据的含义判断；

④表示每消耗的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁32次消耗的电能，然后根据求出电饭锅的功率。

本题考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能以及用电器的功率。5.【答案】D

【解析】解：ABC、白炽灯的灯丝、电饭锅的发热体、电烤箱的电热丝都不能用超导材料来制作，如果用超导材料来制作发热元件，它不会发热，故ABC不符合题意；

D、电动机主要把电能转化为机械能，如果用超导材料来制作电动机的线圈，线圈就不会发热，可以大大电动机的效率，故D符合题意。

故选：D。

超导材料的电阻为零，用于高压输电线可以大大降低电能的损失。

电热器的发热元件不能用超导材料制作。

知道超导材料的特点及应用是解决本题的关键。本题属于基础性题目。6.【答案】B

【解析】解：根据图示可知，此时AB接入电路中，当滑片向A端旋转时，电阻丝接入电路中的长度变大，连入电路的电阻变小。

故选：B。

电位器的实质是滑动变阻器，滑动变阻器依靠改变电阻线的长度来改变电阻大小。

本题考查了变阻器的连接方法、变阻器的原理，是一道较为简单的应用题。7.【答案】B

【解析】解：由图可知，R与灯泡L串联，电压表测量电源电压，电压表测量灯L两端的电压，电路无论怎样变化，电压表的示数不变；

两表中一个示数变大，有两种可能：

一是电流表的示数变大，则应该是电路中电阻R短路或灯泡L短路，导致总电阻变小、电流变大；若电阻R短路，会导致电压表的示数也变大，不符合题意；若灯泡短路，则电压表也被短路，此时电压表示数减小为0，符合题意；

二是电压表的示数变大，电流表的示数变小，则应该是电路中灯泡L断路，此时电流表的示数减小为零，电压表串联在电路中测电源电压，其示数增大。

所以，发现其中一个电表的示数变大，可能是灯泡短路或灯泡断路造成的。

故选：B。

由图可知R与灯泡L串联，电压表测量灯L两端的电压；由电路中两表示数的变化可知故障的可能性，则由讨论可得结果。

本题考查学生对于电路故障分析的能力，要求学生能正确分析电路，并且全面考虑题目中出现的可能性。8.【答案】A

【解析】解：

插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全，故A正确；

故选：A。

干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响。

根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一；家庭电路中，开关控制用电器，开关一定接在用电器和火线之间，既能控制用电器，又能保证使用安全。9.【答案】C

【解析】解：A、电阻是导体阻碍电流的性质，其大小与导体的材料、长度，横截面积以及导体的温度有关，与电压、电流大小无关，故A错误；

BC、将与串联接入电路，电流相等，由图象得出：当通过两电阻的电流相等时时，，与两端的电压之比为1：2，由的变形式可知，，

：：2，故B错误，C正确；

D、这两个电阻并联后接在3V电源上时，，

由图象可知，，，通电后通过与的电流之比为：：1，故D错误。

故选：C。

电阻是导体阻碍电流的性质，其大小与导体的材料、长度，横截面积以及导体的温度有关，与电压、电流大小无关；

串联电流相等，在图象中，横轴表示电压，纵轴表示电流，找出相同电流的对应的电压值，根据欧姆定律比较两电阻的大小；

两电阻并联时两端的电压相等，利用并联电路的电流特点求出干路电流。

本题考查图象分析，关键掌握串并联的特点和欧姆定律的应用，属于中档题。10.【答案】C

【解析】解：根据电路图可知，两个电阻串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量在如图所示的电路中，电压表接在滑片上，测滑动变阻器右边的电压，电流要经过整个滑动变阻器，滑片从最左端滑到最右端的过程中，滑动变阻器接入电阻大小不变，电流表示数不变，电压表测量范围内电阻变小，测量范围内电压变小，则示数变小，故ABD错误，C正确。

故选：C。

由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑片右侧两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化、电压表示数的变化。

本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用，难度不大。11.【答案】BD

【解析】解：闭合开关，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，电流表测该电路中的电流。

C.当滑动变阻器的滑片在某一端点时，电压表示数为3V，小灯泡消耗的功率为；当滑片移至中点时，小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W，此过程中小灯泡消耗的功率变大，由此可知，小灯泡消耗的功率为时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，

此时电路中的电流，

当滑片P移至中点时，电路电流变大，此时电路电流，

此时小灯泡两端电压，

此时小灯泡正常发光，所以小灯泡正常发光时的电阻，故C不符合题意；

当滑片在最右端时，灯泡两端电压，电路中的电流，则电源电压①

当滑片在中点时，灯泡两端电压，电路中的电流，则电源电压

②

解①②两式得，。故A不符合题意，B符合题意；

D.当滑片P在最右端时，滑动变阻器两端电压，

滑动变阻器消耗的功率，故D符合题意。

故选：BD。

由电路图可知，灯泡、滑动变阻器串联连接，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。

当滑动变阻器的滑片在某一端点时，电压表示数为3V，小灯泡消耗的功率为；当滑片移至中点时，小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W，此过程中小灯泡消耗的功率变大，由此可知，小灯泡消耗的功率为时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，结合当滑片P移至中点时，电流表示数变化了，然后应用串联电路特点与欧姆定律根据电源电压不变可以求出滑动变阻器的最大阻值和电源电压。

当滑片P在最右端时，滑动变阻器全部连入电路，应用电功率公式求出滑动变阻器消耗的功率。

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的公式的应用，关键是知道灯泡的电阻是变化的，分析清楚电路结构、应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式可以解题。12.【答案】BC

【解析】解：由图甲可知，电路为串联电路，电压表测量两端的电压，电压表测量两端的电压，当滑片在最右端时，接入电路的阻值为零，电压表示数为零，由图乙可判断，电压表对应的是图线②，故A错误；

B.当滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路中只有，电压表测量的是电源电压，此时的示数为；当滑片在最左端时，电路中电流为，电压表示数为，电压表示数为，由串联电路的电压规律可知，；故B正确；

C.滑片在最左端，阻值最大，由图乙可知，电路中电流为，此时两端的电压要大于两端的电压，由串联分压原理可知，的最大阻值大于的阻值，故C正确。

D.当滑片在最右端时，接入电路的阻值为零，电路中电流最大，电流为时，功率最大，，

故D错误。

故选：BC。

由图甲可知，电路为串联电路，电压表测量两端的电压，电压表测量两端的电压，当滑片在最右端时，接入电路的阻值为零，电压表示数为零，由图乙分析两电压表的对应图象；

当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电压表测量的是电源电压，此时的示数为；

电路中电流为时，电压表示数为，电压表示数为，根据串联电路的电压规律可判断三者之间的关系。

由图乙可知，电路中电流为时，滑片在最左端，阻值最大，此时两端的电压要大于两端的电压，利用串联分压原理确定两电阻的关系；

当滑片在最右端时，接入电路的阻值为零，电路中电流最大，功率最大，由图乙可知电压和电流，利用计算最大功率。

该题是串并联电路电流电压特点以及电功率的综合运用。结合图象，认真分析，难点是判断功率的最大值和最小值。13.【答案】BD

【解析】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。

滑动变阻器允许通过的最大电流为，由串联电路的电流特点知，电流表的示数时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，

由可得，此时电路中的总电阻最小：

，

因为串联电路中总电阻等于各分电路电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

；

此时滑动变阻器两端分得电压最小：

；

电阻R的两端电压：

；

当电压表的示数时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，

串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的最小电压：

，

所以电阻R的两端电压变化范围，故D正确；

电压表的变化范围，故C错误；

因为串联电路中各处的电流相等，所以电路中的最小电流：

，

故电流表的变化范围是，故B正确；

滑动变阻器接入电路中的最大阻值：

，

则滑动变阻器的阻值变化范围为，故A错误。

故选：BD。

由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。

由电流表量程和滑动变阻器的规格，根据串联电流的电流特点确定电流表的示数最大值，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出滑动变阻器的最小电阻及其两端的最小电压；

当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻。

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用以及电路的动态分析，会判断滑动变阻器接入电路中的最大和最小阻值是关键。14.【答案】

300

【解析】解：“”表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，电能表的转盘转300转，用电器消耗的电能为，

用电时间为

则用电器的电功率为。

故答案为：；300。

表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出内消耗的电能，再根据求出该用电器的功率。

本题考查了消耗电能、电功率的计算，关键是电能表参数含义的理解与掌握。15.【答案】并

火

【解析】解：冰箱、热水器等家用电器工作时互不影响，所以应并联接入家庭电路中；

控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间，这样在断开开关时，用电器才不会带电。

故答案为：并；火。

家庭电路中，各用电器互不影响，是并联的；控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间。

本题考查了对家庭电路连接情况的理解，属基础题。16.【答案】

【解析】解：根据欧姆定律可得，导体的电阻：

；

因为导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，

所以当所加电压增大到15V时，导体的电阻不变，仍为，

根据欧姆定律可得：

当所加电压增大到15V时，导体中的电流：

。

故答案为：6；。

已知导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；

导体的电阻是导体本身的一种属性，与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，再根据欧姆定律求出所加电压增大到15V时导体中的电流。

本题考查了欧姆定律的灵活运用，关键是知道电阻是导体的本质一种性质，与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，但可以根据欧姆定律求出。17.【答案】

【解析】解：由实物图可知，两灯泡并联，电流表测干路的电流，电流表测灯的电流；

闭合开关后，电流表、的示数分别为和，即，，

由并联电路的特点可知，流过小灯泡上的电流为：。

故答案为：；。

由实物图可知，两灯泡并联，电流表测干路的电流，电流表测灯的电流；由并联电路的特点求出流过小灯泡上的电流。

本题考查了的是并联电路的电流特点，解答本题的关键是能正确识别电路的连接方式。18.【答案】电热水壶

【解析】解：电能表的读数单位是，最后一位是小数，其示数为。

电能表的转盘转了300转，用电器消耗的电能，

该用电器的电功率，

电热水壶的功率约1000W，台灯的功率在20W左右，电视机的功率约100W，故这个家用电器可能是电热水壶。

故答案为：；电热水壶。

电能表计数器的单位是，最后一位是小数；

由电能表的参数和转盘转的圈数得到电流做的功，用得到该家用电器的功率，根据生活经验判断是哪个电器。

本题考查了电能表的参数及读数，要掌握电能表的读数和已知转盘圈数、所用时间、电能表参数分别求用电器消耗的电能和电功率的方法，是一道基础题。19.【答案】159

【解析】解：闭合开关S后，由电路图可知，L与R串联，电压表测L两端的电压，电压表测R两端的电压。闭合开关S后，灯泡L正常发光，灯泡正常发光时的电压，

由题意可知：：3，

则R两端的电压，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压；

灯泡正常发光时的电流即电路的电流为，

则电阻R消耗的功率。

故答案为：15；9。

由电路图可知，L与R串联，电压表测L两端的电压，电压表测R两端的电压。灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据电压之比求出R两端的电压，进一步求出电源的电压；灯泡正常发光时的电流即电路的电流，根据求出电阻R消耗的功率。

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。20.【答案】解：使水温由升高到，水需要吸收热量为：

；

不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收，由得加热所需要的时间：。

答：水吸收的热量为；

加热所需要的时间为4200s。

【解析】由吸热公式计算吸收的热量。

不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收，由算出电流产生这些热量所需要的时间。

本题是一道电学与热学的综合应用题，考查吸热公式和电功公式的灵活运用，与生活相连，使学生觉得学了物理有用。21.【答案】解：只闭合开关时，等效电路图如图甲所示，

只闭合开关时，等效电路图如图乙所示，

根据，，，，，

所以，

，

则

，

因为所以，根据可知，

，

，

，

当、串联时，根据欧姆定律可知电路的总电阻为

，

根据电阻串联的特点可得

；

当、、同时闭合时和并联，总电阻最小，电路总功率最大。

根据并联电路的电流特点得出此时干路电流为

，

根据得出最大功率

。

答：的阻值为；

电路最大功率为。

【解析】只闭合开关时，等效电路图如图甲所示，

，

只闭合开关时，等效电路图如图乙所示，

因为，欧姆定律得出、串联时，电路的总电阻，进而得出的阻值；

当、、同时闭合时和并联，电路总功率最大。

根据并联电路的电流特点得出此时干路电流，根据得出最大功率。

本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，是一道综合题。22.【答案】

【解析】解：根据电路图知将小灯泡、电流表、滑动变阻器串联在电路中，电路中的最大电流为：，所以电流表选用小量程串联在电路中，由于电源为两节电池，所以电源电压为3V，电压表选用与灯泡并联，如下所示：

；

为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即B端；

排除故障后，闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，图中电压表选用小量程，分度值为，示数为；

灯在额定电压下正常发光，小于灯的额定电压，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A移动，直到电压表示数为额定电压；

由图丙知，当灯电压为时对应的电流为，

小灯泡的额定功率：

。

故答案为：见解答图；；；。

根据电路图连接实物，根据电源电压判断出电压表的量程，根据算出电路中的最大电流，丙确定电流表的量程；

为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处；

灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；

由图乙，根据额定电压电压下对应的电流大小，根据求出小灯泡的额定功率。

本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、注意事项、电流表的读数投影机电功率公式的应用等知识，是一道中考常见题。23.【答案】

如图所示：

【解析】解：

由题知，输电线每千米的电阻是欧，利用电压表和电流表测出短路位