19. 家庭电路中需要安装一个“一开三孔”开关,要求插座能单独使用,开关能控制电灯且符合安全用电原则。从实物正面观察,图15-3所示的几种接线中符合要求的是()

解：根据家庭电路安全用电原则：
1. 开关应接在火线上控制电灯，断开开关时电灯与火线断开，保障安全；
2. 三孔插座需遵循“左零右火上接地”的接法，且插座要单独使用，需直接连接火线和零线，不受开关控制。
对各选项分析：
A选项：开关接在零线上，断开开关后电灯仍与火线相连，不符合安全用电原则，错误。
B选项：开关接在火线上控制电灯，电灯另一端接零线；三孔插座左零右火上接地，且插座直接连接火线和零线，可单独使用，符合要求，正确。
C选项：插座的火线通过电灯连接，受开关控制，无法单独使用，错误。
D选项：三孔插座的接地端错误连接零线，不符合安全用电原则，错误。
综上，答案选B。

20. 将光敏电阻R、定值电阻$R_{0}$、电流表、电压表、开关和电源连接成如图15-4所示电路。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是()


A.A表和V表示数均变小
B.A表示数变小,V表示数变大
C.A表示数变大,V表示数变小
D.A表和V表示数均变大

C

由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻$R_{0}$串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。当光照强度增大时，光敏电阻R的阻值减小，电路总电阻减小。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电源电压U不变，总电阻减小，电路中的电流变大，即电流表示数变大。定值电阻$R_{0}$的阻值不变，电流变大，根据$U_{0}=IR_{0}$，$R_{0}$两端电压变大。根据串联电路电压规律$U=U_{R}+U_{0}$，电源电压不变，可知R两端电压变小，即电压表示数变小。因此电流表示数变大，电压表示数变小。

21. (1)如图15-5(a)所示的电路未画完整,请你在图中的①②的缺口处选择开关与灯泡的符号填上,并把③处的三孔插座连接好。
(2)将如图15-5(b)所示电水壶的3条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上。

解：
(1) ①处填灯泡符号，②处填开关符号；
三孔插座连接：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
(2) 电水壶带有保险丝、开关的导线接插头的火线接线柱；
电水壶电阻线的另一端接插头的零线接线柱；
电水壶金属外壳的导线接插头的地线接线柱。

22. 下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的实验过程记录,有不完整的地方,请你帮他填写完整。
实验目的:探究电流产生的热量与哪些因素有关。
我们组的同学组装了如图15-6所示的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。通电后电流通过电阻丝产生热量使煤矿油的温度升高,体积膨胀,煤油上升的高度越。
实验过程:①接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油哪个上升得高,实验结果是:瓶中的煤油上升得高。这表明,电阻越大,产生的热量越多。②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做上述实验,通电时间与前次相同。在两次实验中,比较甲瓶中的煤油哪次上升得高。实验结果:在第二次实验中,瓶中煤油上升得较。这表明,电流越大,电流产生的热量越多。③实验表明,通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流产生的热量越。

解：
通电后电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油上升的高度越高。
①接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油哪个上升得高，实验结果是:甲瓶中的煤油上升得高。这表明,电阻越大,产生的热量越多。
②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做上述实验,通电时间与前次相同。在两次实验中,比较甲瓶中的煤油哪次上升得高。实验结果:在第二次实验中,瓶中煤油上升得较高。这表明,电流越大,电流产生的热量越多。
③实验表明,通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流产生的热量越多。