16. 如图所示为某小组设计的多挡位电热器的电路图,电源电压$U$不变,$R_1$、$R_2$为电阻丝且$R_1>R_2$,电热器功率最大时开关状态为 (
A
)

A.$S_1$闭合,$S_2$接$a$
B.$S_1$闭合,$S_2$接$b$
C.$S_1$断开,$S_2$接$a$
D.$S_1$断开,$S_2$接$b$
答案:16. A
解析:
解:根据$P = \frac{U^2}{R}$,电源电压$U$不变时,总电阻$R$越小,功率$P$越大。
选项A:$S_1$闭合,$S_2$接$a$,$R_1$、$R_2$并联,总电阻$R_{ 并}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$。
选项B:$S_1$闭合,$S_2$接$b$,$R_2$被短路,电路为$R_1$的简单电路,总电阻$R = R_1$。
选项C:$S_1$断开,$S_2$接$a$,$R_1$、$R_2$串联,总电阻$R_{ 串}=R_1+R_2$。
选项D:$S_1$断开,$S_2$接$b$,电路为$R_2$的简单电路,总电阻$R = R_2$。
因为并联电阻小于任一串联电阻,且$R_{ 并}<R_2<R_1<R_{ 串}$,所以选项A总电阻最小,功率最大。
A
17. 某家庭用的壁灯上有两盏白炽灯,要求用一个开关控制其通断,请在图中画出电路图。

答案:17. 见图

18. 小强为了探究电阻大小对通电导体产生热量的影响,设计了如图所示的实验(甲、乙两个相同的烧瓶里装满煤油,玻璃管内液面相同)。
(1) 甲、乙两个烧瓶里的电阻丝采用串联的连接方式,其目的是
使通过两个电阻丝的电流相等
。
(2) 已知电阻丝的电阻$R_甲>R_乙$,通电一段时间后,
甲
烧瓶中的玻璃管液面上升较高。
(3) 保持电源电压不变,利用该实验装置,还可以探究
电流(或通电时间)
对通电导体产生热量的影响(写出一种即可)。
(4) 上述实验中,用到的科学方法主要是“控制变量法”,请另举一个平时学习过程中用到这种方法的实验名称:
探究导体长度、横截面积和材料对电阻的影响(其他答案合理均可)
。

答案:18. (1)使通过两个电阻丝的电流相等 (2)甲 (3)电流(或通电时间) (4)探究导体长度、横截面积和材料对电阻的影响(其他答案合理均可)
19. 在测定额定电压为 2.5 V 的灯泡电功率的分组实验中:

(1) 请用笔画线代替导线,将图(a)中的实物电路连接完整。
(2) 小明闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表有示数,则故障可能是
灯泡断路
。排除故障后,移动滑片使灯泡正常发光,此时电流表示数如图(b)所示,则灯泡额定功率为
0.75
W。
(3) 小华在进行实验数据处理时,算出了灯泡的平均功率(如下表)。这样处理数据是
不合理
(选填“合理”或“不合理”)的,理由是:
灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了灯泡的明暗程度不同,求平均值没有意义
。

(4) 下列描述灯泡电功率$P$随滑动变阻器阻值$R$变化情况的图像中,正确的是
B
(填序号)。

答案:19. (1)图略 (2)灯泡断路 0.75 (3)不合理 灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了灯泡的明暗程度不同,求平均值没有意义 (4)B