水烧开后，让电热水壶处于保温状态，若R2=165Ω，则电热水壶的保温功率为多少？______小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长，晚上他进行了测量，关掉家里其他电器，仅电热水壶工作，他观察到家里电能表（如图乙）1min转盘转了40转，则晚上烧水时电热水壶的实际功率为多少？________ 4A 5.04×105J 55W 800W
【解析】（1）由电路图可知，当S1、S、S2都闭合时，R2短路，电路只有R1工作；当开S、S1闭合、S2断开时，两电阻串联；根据串联电阻的规律，根据P＝，当电路只有R1工作时功率大，为加热状态，即手动开关S、S2都闭合时，电热水壶处于加热状态；根据表中数据可知，电热水壶的额定功率为880W，由P＝UI，正常工作时，通过加热管R1的电流为：I＝
＝4A；（2）由表中数据知，一满壶水的体
积为1.5L，根据ρ＝，其质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×103m3＝1.5kg，在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水升温100℃﹣20℃＝80℃．水需要吸收多少热量：Q＝c水m△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×80℃＝5.04×105J；（3）由欧姆定律I＝，根据（1）知，加热管电阻：R1＝
＝55Ω，
﹣
当开S1、S3闭合、S2断开时，两电阻串联，电路处于保温状态，根据电阻的串联，此时 电路的电阻：R
串联
＝R2+R1＝165Ω+55Ω＝220Ω，由欧姆定律，此时电路中的电流：I′＝＝1A，则电热水壶的保
温功率，即R1的功率：P保＝I′2R1＝（1A）2×55Ω＝55W；（4）如图乙电能表上标有3000r/kW?h，表示电能表转盘每转3000圈消耗1度电，则转40转消耗的电能为：W＝×40kW?h＝×3.6×106J＝4.8×103J，1min转盘转了40转，晚上烧水时电热水壶的实际功率为：P实＝
＝800W。
点睛：（1）根据P＝结合串联电路电阻的规律分析；先根据表中读出额定加热功率，根据P＝UI求正常工作时加热管R1的电流；（2）由表中数据知一满壶水的体积，根据m＝ρV求其质量；由在1标准大气压下的沸点为100℃求出水升高的温度，根据Q＝c水m△t求水需要吸收多少热量；（3）根据电路的连接，由电阻的串联和欧姆定律求电路中的电流，根据P＝I2R求保温功率；（4）根据如图乙电能表上标有3000r/kW?h参数含义求转40转消耗的电能，根据P实＝求电热水壶的实际功率。 五、作图题（本大题共2小题，共4分）
22．“节约用水，人人有责”，如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作一个杠杆，按下关水，请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂L2，并画出施加在A点的最小动力F1．
【解析】
试题分析：力臂是支点到力的作用线的距离，从支点O向力F2的作用线所作的垂线段就是阻力臂L2；在A点的动力最小时，就是力臂最大时，最大的力臂就是支点与力的作用点的连线，这个力通过力的作用点垂直于力臂，如上图所示． 【考点定位】力和力臂的画法
23．如图是一魔术箱，一束激光从左侧小孔射入，右侧小孔射出，但奇怪的是中间有一挡板，请你利用四块平面镜完成内部光路图． （______）
【解析】
试题分析：利用平面镜可以改变光的传播方向的性质，在箱内放置四块两组相互平行的平面镜，改变光的传播方向让光线从右侧小孔射出． 考点：平面镜的应用
六、实验探究题（本大题共3小题，共15分）
24．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中．小明实验小组设计了如图所示的
探究电路图，A、B间可接入所研究的导体，此电路的设计是通过观察对比灯泡的亮度现象来比较电阻大小的． 编号 1 材料 锰铜合金丝 长度 L 横截面积 S 2 3 4 镍铬合金丝 镍铬合金丝 镍铬合金丝 L L 2L S 2S S
（1）下表中给出了四种导体，如果想探究电阻与材料的关系，应选择编号_____的两种导体接入电路的AB间．
（2）如果在A、B问先后接入编号为2和3的导体，这是在探究导体电阻与_____关系．发现接入导体3时小灯泡更亮些，则由此可初步得出的结论为_____．
（3）实验小组还想检测HB、2B铅笔芯的导电性，他们取两段HB和2B铅笔芯，分别接入电路A、B间观察比较灯泡的亮度就可以验证它们的导电性了．请指出他们设计中的错误：_____． （4）请你评价此电路设计上的不足_____．你对此设计的改进意见是；_____．
1、2 导体的横截面积 在导体的材料和长度都相同时，导体的横截面积越大，导体电阻越小 没有控制两个铅笔芯的长度和横截面积相同 当两个导体电阻相差较小，不易通过灯泡的亮度来比较其电阻大小 在电路中串入电流表 【解析】 【详解】
（1）探究电阻与材料的关系，保持长度和横截面积相同，改变导体的材料，只有1和2的长度和横截面积相同，材料不同，因此选择编号为1和2的导线；
（2）编号为2和3导体的材料和长度相同，导体的横截面积不同，因此探究电阻与导体的横截面积关系； 根据表中数据可知，导体2和3的长度、材料相同，横截面积不同，导体3的横截面积大；当在AB间接入导体3时，小灯泡更亮，说明此时电路中电流较大，电阻较小，故可得出的结论是：在导体的材料和长度都相同时，导体的横截面积越大，导体电阻越小；
（3）实验中，探究HB、2B铅笔芯的导电性，应该控制两个铅笔芯的长度和横截面积相同，没有控制两个铅笔芯的长度和横截面积相同；
（4）实验中可通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小，当两个导体电阻相差较小，不易通过灯泡的亮度来比较其电阻大小，这是该实验在电路设计上的不足；因此可以在电路中串联接入电流表加以改进，这样通过电流表示数的改变观察电阻的大小更准确．
25．小明手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是从实验室找来了一块电压表，一个滑动变阻器，一个已知阻值为R0的定值电阻，一个电源（电压保持不变），以及若干导线和开关。请你利用上述器材设计实验，测出小灯泡正常工作时的电阻Rx阻值。要求：画出实验电路
图；写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；写出Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
（1）
（2）见解析（3）Rx?U额U-U额R0
【解析】 【分析】
根据题中“请你利用上述器材设计实验，测出小灯泡正常工作时的电阻Rx阻值”可知，本题考查特殊方法测灯泡的电阻。根据实验目的和实验器材画出电路图，设计实验步骤，根据R?时的电阻Rx阻值； 【详解】
（1）由题，没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于3.8V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据R?发光时的电阻Rx阻值；电路图如下：
U计算出灯泡正常发光IU计算出灯泡正常I
（2）实验步骤： ①按照电路图连接电路
②闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额=3.8V ③保持滑片P不动，闭合开关S1和S3，记下此时电压表的示数U
（3）灯泡正常发光时，定值电阻R0两端的电压：U0＝U﹣U额＝U﹣3.8V， 通过灯泡的电流：I额?I0?U0U?3.8V?， R0R0所以灯泡正常发光时的电阻Rx阻值
Rx?U额I额?U额U额?RU?U额U?U额0。 R026．现用一个瓶口扎有橡皮膜的空塑料药瓶和装有水的柱形透明容器，探究液体内部压强特点。
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