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    15．电源电压U=6V，R0、R1、R2为定值电阻，R0=5Ω，R1=10Ω，滑动变阻器R在0-20Ω范围内连续可调，当开关S1闭合，开关S2接A时．
    （1）若①、②为电流表，求电表①读数．
    （2）若①、②为电压表，调节滑片使得滑动变阻器R消耗的电功率PA最大，求此时电表①读数．
    （3）若①、②为电压表，开关S2接B．再次调节滑片使得滑动变阻器R消耗的最大功率PB=0.288W，求R2的阻值．

    分析 （1）当①、②为电流表且开关S1闭合，开关S2接A时，R、R0、R1并联，电流表①测通过R0与R1的电流之和，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R0与R1的电流，利用并联电路的电流特点求出电表①读数；
    （2）当①、②为电压表且开关S1闭合，开关S2接A时，R、R0、R1串联，电压表①测R和R0两端的电压之和，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，利用P=I2R表示出变阻器消耗的电功率，通过变形判断出变阻器R消耗的电功率PA最大时R的阻值，进一步得出电路中的电流，然后求出电压表①的读数；
    （3）当①、②为电压表且开关S1闭合，开关S2接B时，变阻器R′、R0、R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，利用P=I2R表示出变阻器消耗的电功率，通过变形判断出变阻器R消耗的电功率最大时变阻器的阻值，然后根据变阻器的最大值判断出当变阻器接入电路中的电阻最大时其消耗的电功率最大，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，利用P=I2R表示出变阻器消耗的电功率PB，然后求出R2的阻值．

    解答 解：（1）当①、②为电流表且开关S1闭合，开关S2接A时，R、R0、R1并联，电流表①测通过R0与R1的电流之和，
    因并联电路中各支路两端的电压相等，
    所以，通过R0与R1的电流分别为：
    I0=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{6V}{5Ω}$=1.2A，I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
    因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
    所以，电表①读数：
    I①=I0+I1=1.2A+0.6A=1.8A；
    （2）当①、②为电压表且开关S1闭合，开关S2接A时，R、R0、R1串联，电压表①测R和R0两端的电压之和，
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
    所以，电路中的电流：
    I=$\frac{U}{R+{R}_{0}+{R}_{1}}$=$\frac{6V}{R+5Ω+10Ω}$=$\frac{6V}{R+15Ω}$，
    变阻器消耗的电功率：
    PR=I2R=（$\frac{6V}{R+15Ω}$）R=$\frac{（6V）^{2}}{（R+15Ω）^{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{\frac{（R+15Ω）}{R}}$=$\frac{（6V）^{2}}{\frac{{R}^{2}+30Ω×R+（15Ω）^{2}}{R}}$=$\frac{（6V）^{2}}{\frac{{R}^{2}-30Ω×R+（15Ω）^{2}+60Ω×R}{R}}$=$\frac{（6V）^{2}}{\frac{（R-15Ω）^{2}}{R}+60Ω}$，
    当R=15Ω时，变阻器R消耗的电功率PA最大，
    此时电路中的电流：
    I=$\frac{U}{R+{R}_{0}+{R}_{1}}$=$\frac{6V}{15Ω+5Ω+10Ω}$=0.2A，
    电压表①的读数：
    V①=I（R+R0）=0.2A×（15Ω+5Ω）=4V；
    （3）当①、②为电压表且开关S1闭合，开关S2接B时，变阻器R′、R0、R2串联，
    此时电路中的电流：
    I′=$\frac{U}{R′+{R}_{0}+{R}_{2}}$，
    变阻器消耗的电功率：
    PR′=（I′）2R′=（$\frac{U}{R′+{R}_{0}+{R}_{2}}$）R′=$\frac{{U}^{2}}{\frac{（R′+{R}_{0}+{R}_{2}）^{2}}{R′}}$=$\frac{{U}^{2}}{\frac{（R′）^{2}+2R′（{R}_{0}+{R}_{2}）+（{R}_{0}+{R}_{2}）^{2}}{R′}}$=$\frac{{U}^{2}}{\frac{（R′）^{2}-2R′（{R}_{0}+{R}_{2}）+（{R}_{0}+{R}_{2}）^{2}+4R′（{R}_{0}+{R}_{2}）}{R′}}$=$\frac{{U}^{2}}{\frac{[R′-（{R}_{0}+{R}_{2}）]^{2}}{R′}+4（{R}_{0}+{R}_{2}）}$，
    当R′=R0+R2时，变阻器R消耗的电功率最大，
    即P大=$\frac{{U}^{2}}{4（{R}_{0}+{R}_{2}）}$=$\frac{（6V）^{2}}{4×（5Ω+{R}_{2}）}$=0.288W，
    解得：R2=26.25Ω，
    此时R′=R0+R2=5Ω+26.25Ω=31.25Ω＞20Ω，
    因变阻器的阻值在从0到26.25Ω的过程中，变阻器消耗的电功率逐渐增大，
    所以，当R″=20Ω时，变阻器R消耗的电功率PB最大，此时电路中的电流：
    I″=$\frac{U}{R″+{R}_{0}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{20Ω+5Ω+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{25Ω+{R}_{2}}$，
    变阻器消耗的最大电功率：
    PB=（I′）2R′=（$\frac{6V}{25Ω+{R}_{2}}$）2×20Ω=0.288W，
    解得：R2=25Ω．
    答：（1）若①、②为电流表，则电表①读数为1.8A；
    （2）若①、②为电压表，调节滑片使得滑动变阻器R消耗的电功率PA最大，则此时电表①读数为4V；
    （3）R2的阻值为25Ω．

    点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是电路连接方式的判断和电表所测电路元件的判断，难点是变阻器消耗电功率最大时其阻值的判断．

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    时间/min012345678
    温度/℃909294959697979797
    （1）从沸腾现象可以看出水正在沸腾时有大量的气泡上升、变大，至水面处破裂开来，这些气泡中的气体是水蒸气，这说明液体沸腾时在什么地方由液体变为气体？液体内部．
    （2）从实验过程和记录的数据可以看出：水沸腾时需要吸热，温度不变，此时水的沸点为97℃．
    （3）根据表中数据，在图1中作出水的沸腾图象．
    （4）该小组同学由于动手能力较强，他们的实验很快做完了，做完实验后，其中一位同学仔细观察了一下测量水温的温度计，他发现温度计中的液体呈红色，他记得自己阅读课外资料《温度计》时，书上介绍了温度计中的测温液体一般有水银、酒精、煤油等，他也知道水银是银白色的，则这支温度计中的液体肯定不是水银，那么这支温度计中的液体是酒精还是煤油呢？他眼珠一转，翻开课本看了看熔点表和沸点表后便马上判断出来了，你知道这个同学判断的理由吗？请简述理由并指出结果．

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    20．请画出如图所示电路图的等效电路图

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    7．在宁夏银川某学校上学的小妹，物理课上在做“观察水的沸腾”实验中，当水温升高到900C时，每隔1min读温度计的示数一次，直到水沸腾4min后读数，其数据记录如下表所示．
    时间/min01234567
    温度/0C90939598989898
    （1）请根据图1读出3分钟水的温度是96℃．
                                    
    （2）请根据表格中的数据，在图2中“画出”水温随时间变化的图象．
    （3）由实验结果可以得出水的沸点为98℃，你认为原因是：该地气压比标准气压低（选填”低”或”高”）．
    （4）由实验结果可知道水沸腾时的规律是：不断吸热，但温度不变．
    （5）水沸腾时，可以看到水面上不停地冒”白气”，次现象产生的原因是水蒸气遇冷液化（填物态变化）形成．
    （6）小妹观测到水沸腾前和后沸腾时水中气泡的上升情况如图3所示，其中甲图是水在沸腾的情况．
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