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8800
1200
60
40
S
左
变小
光能
电能
电能
光能
灵敏电流计指针是否偏转
有
将导体$ ab $换成多匝线圈
切割
【分析】
要解决这道题，分两步分析：
1. 求同时使用的用电器总功率最大值：电能表参数中“220V”是额定电压，“10(40)A”里的40A是允许通过的最大电流，利用公式$P=UI$，代入电压和最大电流即可算出总功率最大值。
2. 求空调的实际电功率：先明确“3200 imp/(kW·h)”的含义——每消耗$1kW·h$电能，指示灯闪烁3200次；再根据闪烁次数算出空调消耗的电能，结合工作时间，用公式$P=\frac{W}{t}$计算实际功率，注意时间单位统一。
【解析】
1. 计算同时使用的用电器总功率最大值：
由电能表参数可知，额定电压$U=220V$，允许通过的最大电流$I_{最大}=40A$，
根据公式$P=UI$，可得总功率最大值：
$P_{最大}=UI_{最大}=220V×40A=8800W$。
2. 计算空调的实际电功率：
电能表参数$3200\ imp/(kW·h)$表示每消耗$1kW·h$的电能，指示灯闪烁3200次，
则指示灯闪烁320次时，空调消耗的电能：
$W=\frac{320\ imp}{3200\ imp/(kW·h)}=0.1kW·h$，
空调工作时间$t=5\ min=\frac{5}{60}h=\frac{1}{12}h$，
根据公式$P=\frac{W}{t}$，可得空调的实际电功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{0.1kW·h}{\frac{1}{12}h}=1.2kW=1200W$。
【答案】
8800；1200
【知识点】
电能表参数理解、电功率计算、电功功率换算
【点评】
本题考查电能表的相关计算，需熟练掌握电能表参数的物理意义，以及电功率、电功的计算公式，注意单位的统一与换算，是电学基础常考题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先解决第一个问题：灯泡正常发光时，其电压等于额定电压24V，从图(b)中找到此时对应的电流，再利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算灯丝电阻。
然后解决第二个问题：先根据灯泡实际功率3.6W，从图(b)中找到对应的实际电压和实际电流；再结合电源电压（滑片在最左端时灯泡正常发光，说明电源电压等于灯泡额定电压24V），利用串联电路的电压规律计算滑动变阻器两端的电压，最后根据欧姆定律计算滑动变阻器连入的阻值。
【解析】
1. 计算灯泡正常发光时的灯丝电阻：
当灯泡正常发光时，灯泡两端电压$U_L=24\ \mathrm{V}$，由图(b)可知此时通过灯泡的电流$I_L=0.4\ \mathrm{A}$，
根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得灯丝电阻：
$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{24\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=60\ \Omega$。
2. 计算滑动变阻器连入的阻值：
已知灯泡实际功率$P_L'=3.6\ \mathrm{W}$，观察图(b)可知，当灯泡两端实际电压$U_L'=12\ \mathrm{V}$时，通过的电流$I_L'=0.3\ \mathrm{A}$，此时$P_L'=U_L'I_L'=12\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W}$，符合实际功率要求。
因为滑片$P$滑到最左端时灯泡恰好正常发光，所以电源电压$U=U_L=24\ \mathrm{V}$。
根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压：
$U_R=U-U_L'=24\ \mathrm{V}-12\ \mathrm{V}=12\ \mathrm{V}$，
串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流$I_R=I_L'=0.3\ \mathrm{A}$，
根据欧姆定律可得滑动变阻器连入的阻值：
$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$。
【答案】
60；40
【知识点】
欧姆定律的应用；串联电路规律；电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路规律、欧姆定律和电功率的综合计算，关键是从图像中提取对应功率下的电压、电流信息，同时要明确灯泡正常发光的电压特点。
【难度系数】
0.6
【分析】
1. 首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极：右手握住螺线管，电流从左端流入，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管左端（N极），因此右端为S极。
2. 接着分析条形磁体的摩擦力方向：螺线管右端S极与条形磁体左端S极是同名磁极，相互排斥，条形磁体受到向右的排斥力；由于条形磁体静止，水平方向受力平衡，所以受到向左的摩擦力来平衡排斥力。
3. 最后分析滑片滑动后的摩擦力变化：滑动变阻器滑片向下滑动，接入电路的电阻变大，电路中电流变小，通电螺线管的磁性减弱，对条形磁体的排斥力变小；条形磁体仍静止，摩擦力与排斥力平衡，所以摩擦力变小。
【解析】
1. 判断通电螺线管磁极：根据安培定则，电流从螺线管左端流入，右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向左端（N极），故右端为S极。
2. 判断摩擦力方向：螺线管右端S极与条形磁体左端S极相互排斥，条形磁体受到向右的排斥力；因条形磁体静止，水平方向受力平衡，所以摩擦力方向向左。
3. 分析滑片滑动的影响：滑动变阻器滑片向下移动，接入电路的电阻变大，电路电流减小，螺线管磁性减弱，对条形磁体的排斥力变小；条形磁体静止，摩擦力与排斥力大小相等，因此摩擦力变小。
【答案】
S；左；变小
【知识点】
安培定则；磁极间的相互作用；二力平衡
【点评】
本题综合考查安培定则、磁极相互作用和二力平衡的应用，需结合电路变化分析磁性对受力的影响，明确受力平衡关系是解题核心。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先结合题目描述和流程图梳理能量转化的逻辑：从A到B是太阳能电池工作环节，太阳能电池接收太阳能（光能）并转化为电能，由此可确定A、B的能量形式；接着看蓄电池的工作过程，白天充电是电能转化为化学能储存，晚上放电是化学能转化为电能，因此C是蓄电池释放的电能；最后C到D是路灯工作环节，路灯是将电能转化为光能实现照明，进而确定D的能量形式。我们顺着能量转化的链条，逐个分析每个环节的输入、输出能量形式即可。
【解析】
1. 太阳能电池白天工作：接收太阳能（即光能，对应A），将其转化为电能（对应B），为蓄电池充电，此时电能转化为蓄电池的化学能储存；
2. 晚上蓄电池供电：将储存的化学能转化为电能（对应C），为路灯提供电能；
3. 路灯工作：将输入的电能转化为光能（对应D），完成照明功能。
【答案】
光能、电能、电能、光能
【知识点】
能量相互转化、太阳能的利用、电能的应用
【点评】
本题结合生活中常见的太阳能路灯系统，考查能量转化的实际应用，需要结合生活场景理解各环节的能量形式变化，注重理论联系实际，帮助学生理解能量转化在生活中的具体体现。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 第(1)问：感应电流无法直接观察，需借助转换法，通过观察灵敏电流计的指针状态来判断电路中是否存在感应电流；
2. 第(2)问：闭合开关后，导体$ab$不动，左右移动磁铁，此时导体$ab$相对于磁场做切割磁感线运动，且电路闭合，满足感应电流的产生条件，因此电路中有感应电流；
3. 第(3)问：实验现象不明显说明感应电流过小，可从增大感应电流的角度提出改进，比如增加线圈匝数、换用磁性更强的磁铁等；
4. 第(4)问：回忆电磁感应实验的结论，明确产生感应电流时导体的运动要求是切割磁感线。
【解析】
(1) 实验中利用转换法，通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流；
(2) 闭合开关，导体$ab$不动，左右移动磁铁，闭合电路的一部分导体$ab$相对于磁场做切割磁感线运动，满足感应电流产生条件，因此电路中有感应电流；
(3) 若实验现象不明显，说明感应电流较小，改进建议：将导体$ab$换成多匝线圈（或换用磁性更强的磁铁、加快导体切割磁感线的速度等，合理即可）；
(4) 根据电磁感应实验结论：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。
【答案】
(1) 灵敏电流计指针是否偏转
(2) 有
(3) 将导体$ab$换成多匝线圈（合理即可）
(4) 切割
【知识点】
电磁感应现象；转换法
【点评】
本题围绕电磁感应实验展开，考查了感应电流的判断方法、产生条件以及实验改进措施，重点考查转换法的应用，要求学生掌握电磁感应的核心原理。
【难度系数】
0.6
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