题目内容
13．
如图所示为一可保温电热水壶的电路示意图，烧水时，开关S1处于闭合状态，若电热水壶烧水时消耗的功率为1000W，则电阻R=48.4Ω，如果保温状态下电热水壶消耗的功率是烧水时的$\frac{1}{100}$，则R2消耗的功率为9.9W．
分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电路中电阻越大，总功率越小；
（2）已知电热水壶的功率和额定电压，根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可可求电阻R1的大小．
（3）已知保温状态下电热水壶消耗的功率，根据公式I=$\frac{P}{U}$可求电路电流，根据公式P=I2R求出电阻R1消耗的功率，进一步求出R2消耗的功率．
解答 解：（1）当开关S2闭合时，只有R1工作，电路电阻最小，功率最大，所以烧水时开关闭合；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，电阻R1的阻值：R1=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
（3）保温状态下电热水壶消耗的功率：P保=$\frac{1}{100}$P=$\frac{1}{100}$×1000W=10W，
由P=UI的，保温时，电路电流：I=$\frac{{P}_{保}}{U}$=$\frac{10W}{220V}$=$\frac{1}{22}$A，
时电阻R1的功率：P1=I2R1=（$\frac{1}{22}$A）2×48.4Ω=0.1W，
所以R2消耗的功率为P2=P保-P1=10W-0.1W=9.9W．
故答案为：闭合；48.4；9.9．
点评 本题考查电阻、电功率、电流等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断出开关断开与闭合时电路的连接情况．
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4．在探究电流与电压、电阻的关系中：
【实验器材】电源（电压恒为4.5V表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），导线若干．
【实验过程】（1）在图1虚线框内画出图所示实物图的电路图．
（2）小明按图1正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右端（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程．你认为造成这一现象的原因是电阻处断路．
（3）小红在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向右端移动（选填“左”或“右”），直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
（4）实验中滑动变阻器除了保护电路以外，还起到了什么作用：调节电阻两端的电压．
（5）小华所在小组在探究时，多用了两个定值电阻得到如下表的数据，请根据右表中的数据，在图2中画出I与R关系的图象．
根据得出的数据可以得到的结论是：电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比．
【实验器材】电源（电压恒为4.5V表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），导线若干．
【实验过程】（1）在图1虚线框内画出图所示实物图的电路图．
（2）小明按图1正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右端（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程．你认为造成这一现象的原因是电阻处断路．
（3）小红在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向右端移动（选填“左”或“右”），直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
（4）实验中滑动变阻器除了保护电路以外，还起到了什么作用：调节电阻两端的电压．
（5）小华所在小组在探究时，多用了两个定值电阻得到如下表的数据，请根据右表中的数据，在图2中画出I与R关系的图象．
| 序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 电流I/A | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.12 |
5．
小明设计了如图1所示的电路图，做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验，在A、B间接入表中待研究的电阻丝，电源电压U恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响（电阻丝用电阻符号表示）：
（1）小明选择序号为2和4的两根电阻丝来探究导体电阻大小与导体长度的关系．
（2）他正确选择后，将电阻丝分别接入A、B间，闭合开关，观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小．实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数大于第二次的示数，说明第一次接入的电阻丝阻值较小（选填“较大”或“较小”）；其中第二次实验中灯泡不亮（仪器及电路连接均正常），你认为原因是第二次接入的电阻大，电路电流小，灯泡的功率过小．
（3）小明根据上题的实验结果想到：如果在A、B间分别接入不同阻值的已知电阻，读出电流表的示数不就可以研究电流与电阻之间的关系了吗！他的这种想法可行吗？为什么？不可行；没有控制电压一定．
（4）小明继续用上述电源设计了如图2所示的电路图，来探究导体电阻大小与导体长度的关系．他选择两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置．他只要通过比较电压表V1的示数大于电压表V2的示数就可以判断R1、R2的阻值大小．
小明设计了如图1所示的电路图，做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验，在A、B间接入表中待研究的电阻丝，电源电压U恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响（电阻丝用电阻符号表示）：| 序号 | 材料 | 长度 | 横截面积 |
| 1 | 锰铜合金丝 | L | S |
| 2 | 镍铬合金丝 | L | S |
| 3 | 镍铬合金丝 | L | 2S |
| 4 | 镍铬合金丝 | 2L | S |
（2）他正确选择后，将电阻丝分别接入A、B间，闭合开关，观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小．实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数大于第二次的示数，说明第一次接入的电阻丝阻值较小（选填“较大”或“较小”）；其中第二次实验中灯泡不亮（仪器及电路连接均正常），你认为原因是第二次接入的电阻大，电路电流小，灯泡的功率过小．
（3）小明根据上题的实验结果想到：如果在A、B间分别接入不同阻值的已知电阻，读出电流表的示数不就可以研究电流与电阻之间的关系了吗！他的这种想法可行吗？为什么？不可行；没有控制电压一定．
（4）小明继续用上述电源设计了如图2所示的电路图，来探究导体电阻大小与导体长度的关系．他选择两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置．他只要通过比较电压表V1的示数大于电压表V2的示数就可以判断R1、R2的阻值大小．
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