导思学案期末复习寒假作业物理深圳专版
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1.（2025泸州）小州与小腾利用如图甲所示电路来探究电流与电压、电阻的关系，电源电压恒为3 V。
（1）在探究电流与电压的关系时，应控制
电阻
不变。请你用笔画线代替导线将图乙补充完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（2）在探究电流与电阻的关系时，小州先将滑动变阻器调到最大阻值，再把5 Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，记下此时电压表的示数刚好为1 V，电流表示数为0.2 A，他由此计算出滑动变阻器的最大阻值为
10
Ω。接着他把定值电阻换成10 Ω，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为1 V。小腾分析后指出，只需将滑动变阻器接入电路的阻值调
大
（选填“大”或“小”），使定值电阻两端的控制电压由1 V调为2 V，重做以上实验即可。
（3）小州将定值电阻由10 Ω换成30 Ω继续实验，又发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数回到2 V。经过分析，他将滑动变阻器更换为0～
20
（选填“5”或“20”）Ω的滑动变阻器后，可完成探究。
答案：（1）电阻；图略（滑动变阻器接左下接线柱与定值电阻串联）；（2）10；大；（3）20
解析：（1）探究电流与电压关系时控制电阻不变。滑动变阻器接入最大阻值需接左下（或右下）接线柱与定值电阻串联。
（2）滑动变阻器电压$U_{滑}=3\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，电流$I=0.2\ \mathrm{A}$，则$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。换10 Ω电阻后，要保持电压1 V，滑动变阻器需分压2 V，电流$I=\frac{1\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，滑动变阻器需$R=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$，原最大阻值10 Ω不够，需调大控制电压（如2 V），此时滑动变阻器分压1 V，电流$I=\frac{2\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$，滑动变阻器需$R=\frac{1\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$，可行。
（3）30 Ω电阻，电压2 V时，电流$I=\frac{2\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=\frac{1}{15}\ \mathrm{A}$，滑动变阻器分压1 V，需$R=\frac{1\ \mathrm{V}}{\frac{1}{15}\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$，原10 Ω不够，需换20 Ω滑动变阻器。
2.（2025凉山）电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示，其正常工作4 min，恰好将袋内液体从10 ℃加热至32 ℃[袋内液体的比热容取$4.2× 10^{3}\ \mathrm{J/（kg·℃）}$]。求：
（1）电热暖手宝正常工作时的电流；
（2）袋内液体从10 ℃加热至32 ℃吸收的热量；
（3）该过程中，电热暖手宝的加热效率。
答案：（1）2.5 A；（2）$9.24× 10^{4}\ \mathrm{J}$；（3）70%
解析：（1）由$P=UI$，$I=\frac{P}{U}=\frac{550\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=2.5\ \mathrm{A}$。
（2）$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J/（kg·℃）}×1\ \mathrm{kg}×(32\ \mathrm{℃}-10\ \mathrm{℃})=9.24× 10^{4}\ \mathrm{J}$。
（3）$W=Pt=550\ \mathrm{W}×4×60\ \mathrm{s}=1.32× 10^{5}\ \mathrm{J}$，效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}×100\%=\frac{9.24× 10^{4}\ \mathrm{J}}{1.32× 10^{5}\ \mathrm{J}}×100\%=70\%$。
