期末专题复习：第十八章电功率实验题2024-2025学年人教版九年级物理全一册

期末专题复习：第十八章电功率实验题 一、实验题 1．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉； ( ) （2）小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； （3）小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 2．我市风能资源丰富，现各地陆续安装了风力发电机．风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机风叶转动，带动内部发电机组发电．某兴趣小组提出了一个问题：风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关？他们针对这个问题提出如下猜想： 猜想一：风力发电机的发电功率大小可能与风速大小有关 猜想二：风力发电机的发电功率大小可能与风叶长度有关 猜想三：风力发电机的发电功率大小可能与风叶个数有关 猜想四：…… 针对以上猜想一和猜想二，该兴趣小组设计了实验方案，准备了以下主要实验器材：小型风力发电机（含形状相同长度分别为10cm、15cm、20cm的风叶共三组）、电吹风、电压表、导线若干． 实验过程中，先将电压表连接在小型发电机输出电路两端，电压表示数可反映发电机的发电情况．用电吹风吹出的风模拟自然风，正对发电机风叶吹风，进行多次实验，实验数据记录如下： 实验序号 风叶长度/cm 电吹风档位 风叶个数 电压表示数/v 1 10 弱 3 0.5 2 10 中 3 0.8 3 10 强 3 1.2 4 15 中 3 1.3 5 20 中 3 1.8 根据以上实验回答下列问题： （1）本实验是通过 来反映发电机发电功率大小的； （2）比较实验序号为 （填上表中实验序号）三次实验所得数据，可验证猜想 （选填“一”或“二”），结论是：其他条件都相同时，风速越大，风力发电机的发电功率越大． （3）比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据，可验证猜想 （选填“一”或“二”），结论是： ． 3．小明用图甲电路测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率，电源电压调节为4.5V不变（提示：电源电压可调），规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。        （1）小明连接了如图甲所示的电路，若电路中各元件完好，闭合开关会出现 ； A．小灯泡发光 B．可能损坏电压表 C．可能损坏电流表 D．可能损坏电源 （2）检查电路，小明发现一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 ； （3）改正所有问题并正确完成了实验，他根据实验数据绘制了小灯泡的I﹣U图像（如图乙）。观察图像，小明发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化，小灯泡的额定功率是 W； （4）小明将电路中小灯泡分别改接5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，探究电流与电阻的关系。 ①实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压应不高于 V； ②调节电源电压为4.5V不变，控制电阻两端的电压保持2V不变，则滑动变阻器连入电路中电阻的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为 即可完成实验； （5）完成上述实验后，小明设计了如图丁所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。方案如下（电源电压不变，滑动变阻器R1，最大阻值为R0，滑动变阻器R2，最大阻值未知）。步骤： ①按电路图连接实物电路； ②只闭合开关S、S2，调节变阻器R1的滑片，使电流表示数为 ，灯泡正常发光； ③只闭合开关S、S1，保持R1滑片位置不变，调节变阻器R2的滑片，使电流表的示数为I额； ④保持 （填“R1”或“R2”）滑片的位置不变，只闭合开关S、S1将另一个滑动变阻器滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最左端，电流表的示数为I2； ⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用I额、I1、I2、R0表示）。 4．在“测量小灯泡功率”的实验中，提供的器材有：铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡、电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整 ； （2）闭合开关，小灯泡不亮，两电表均无示数，现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是 ； （3）排除故障后，移动变阻器的滑片，使电流表示数为0.3A，此时电压表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W； （4）在实验过程中，电压表发生故障，现增加电阻箱和单刀双掷开关，设计了如图丙、丁两种方案，则能测出灯泡额定功率的方案是 ； （5）小明在实验室又完成了另一组“测量小灯泡电功率”的实验。实验中，所用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”； 在图甲中移动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，继续移动滑片P，并记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的小灯泡的I﹣U图像。由图像可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻 （选填“变大”、“不变”或“变小”），如果小灯泡两端的电压为1.9V，则小灯泡的实际功率 0.38W（选填“大于”、小于”或“等于”）； 5．琴琴利用下列器材测量小灯泡额定功率，小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。若实验室只有：“R1（5Ω 0.5A）、 R2（20Ω 0.5A）、R3（50Ω 0.2A）三种规格的滑动变阻器可供选择。 （1） 通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“R1”、“R2”或“R3”）； （2） 若滑片P滑到图甲中某一位置时，电压表示数如图乙所示，若琴琴想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； （3） 琴琴根据实验数据绘制出小灯泡的I—U图像如图丙，图中阴影部分面积的物理意义是 ，可计算出小灯泡的额定功率是 W； （4） 当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为P1， 当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为P2， 由图丙分析得P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 6．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全并完好，电源电压不变，滑动变阻器标有“100Ω 2A”的字样，待测小灯上只有所标“0.3A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。小华将电源小灯泡、电流表、电键以及滑动变阻器正确连入电路后，分别将两个电压表并联在电路中。闭合电键时，发现各电表的示数如图所示，接着他移动变阻器的滑片直至小灯泡正常发光，发现此过程中有一个电压表的示数始终未变，而另一个电压表的示数变化了1.4伏： (1)本实验所用电源的电压为 伏；（本空格不需要解答过程） (2)小华判定小灯泡正常发光的理由是 ； (3)请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。 （本小题需要解答过程）。 7．在“测量小灯泡电功率”实验中，如图甲所示，电源电压恒为，小灯泡标有“”字样，电流表、电压表、滑动变阻器“”和“”、开关各一个，导线若干。 (1)如图所示，实验电路存在连接错误，但只需改动—根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 ； (2)正确连接导线过后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数较大，故障是： ； (3)排除故障后，逐渐移动滑片，看到电压表示数如图乙，为使灯泡正常发光，应向 （填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的图像，可知灯泡的额定功率是 W。根据上述情况，实验中应选择的滑动变阻器为 ； (4)此装置 选填（“可以”或“不可以”）用来探究“电流与电压的关系”，理由是 ； (5)完成上述实验后，实验小组又设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为的额定功率，实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为） ①只闭合开关，移动滑片，使电流表的示数为灯泡正常发光； ②断开开关，闭合开关，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数为； ③保持 滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为； ④小灯泡额定功率的表达式为 （用表示）。 8．在探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”时，小海利用如题图所示的实验装置进行实验，透明容器中密封着等量的空气，容器内装有电阻丝。 （1）通过观察两个U形管中 来比较电流通过导体产生热量的多少，这种实验方法叫 ； （2）将图甲中的开关闭合，可以探究电流产生的热量与 的关系，某次实验通电一段时间后，电路无故障，但其中一个U形管中的现象不明显，原因可能是 ；解决问题后，再次进行实验，容器 （选填“A”或“B”）的电阻产生的热量多； （3）将图甲虚线框中所示的装置替换为图乙所示的装置进行实验，在两端并联，目的是使通过与的电流 （选填“相同”或“不同”）；实验中，若想使两个U形管中的现象对比更明显，可进行的操作是 。 9．如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气． （1）实验中，用的变化反映密闭空气温度的变化． （2）图甲可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，(填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多． （3）图乙可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，(填“左”或“右”)侧容器中电阻产生的热量多． 10．在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变． （1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮）． （2）在连接电路时，开关必须 ．若有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行． （3）在实验中，若电压表示数为2V，则小灯泡的实际功率 额定功率（填“大于”、“小于”或“等于”）；在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向 （填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W． （4）小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图象，如图丙所示．结果发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压+（填 “成”或“不成”）正比，这是因为+． 11．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小明选择的待测小灯泡的额定电压为2.5V，灯泡正常发光时的灯丝电阻约为8Ω。 （1）小明连接的部分实验电路如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉）( ) （2）连接好电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均无示数，则电路故障可能是 断路。 （3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，其读数为 A，小灯泡的额定功率为 W。 （4）小明在实验中还观察到当小灯泡的实际功率越大时，小灯泡的亮度越 。 （5）同班小亮在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，通过思考后，小亮添加一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也正确测出了小灯泡的额定功率，请将实验步骤补充完整。（电源电压未知且保持不变） ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U额； ②保持滑动变阻器滑片P位置不动， ，读出此时电压表的示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式：P额= （用U额、U、R0表示）。 12．小红、小华两位同学做“用电流表、电压表测电阻”和“测定小灯泡的电功率”的实验．现有如下器材：电压为3伏、6伏的电源各一个，标有“10Ω 1A”、“20Ω  2A”字样的滑动变阻器各一个，标有“2.5V” 字样的小灯泡，待测电阻及其它所需器材．他们各自选择不同电源、不同变阻器后，正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键后，将电流表的示数记录在各自表格的序号1中．接着各自移动变阻器的滑片，两位同学发现电流表示数都为0.24安时，其中一位同学所做实验的小灯泡恰好正常发光．他们继续完成实验， 并记录了相应的实验数据．表一、表二分别是他们的部分数据，其中一位同学将变阻器滑片移动到阻值最小处时记录了实验序号3的数据． 表一 小红 实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 0.22 2 0.24 3 3.0 0.26 表二 小华 实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 0.14 2 2.5 0.24 3 0.28 (1)实验“测定小灯泡的电功率”是哪位同学所做 ？求出小灯泡的额定功率． (2)小红同学实验时所选电源电压为多少伏？简述理由． (3)请将表一、表二填写完整． 13．在“测量小灯泡电功率”的实验中，所选小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）如题图甲所示是小佳同学已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小佳操作上出现的错误是 ； （2）请你用笔画线代替导线帮小佳将图甲所示的实物电路连接完整； （3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数、电压表的示数为零。出现这种现象的原因可能是 ； （4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器观察到小灯泡的亮度较暗，记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数； （5）继续实验，记录加在小灯泡两端电压低于、等于和略高于2.5V时的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的 ； （6）小佳同学观察对比门口过道二盏白炽灯（灯泡的规格相同）亮度发现，新灯泡亮度比用久了的灯泡要亮一些。请你帮小佳同学分析，产生这个现象的原因是： 。 14．小明用图所示的装置，探究“电流通过导体所产生的热量与电阻大小的关系”。他将两段阻值不同的电阻丝（R1<R2）密封在两个完全相同的透明容器中，容器中密封等量的空气，并分别与盛有适量液体的U形管相连。 （1）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过 体现出来的； （2）闭合开关一段时间，小明发现左侧的U形管中液面高度的变化比右侧的U形管中液面高度的变化要 （选填“大”或“小”）一些。这说明在通电时间和 相同时，电阻越大，导体产生的热量越 （选填“多”或“少”）； （3）邻组的小丽用题图的相同的装置进行实验，她在实验过程中发现实验现象并不明显，导致上述现象的可能原因是什么？（写出1种即可） 。 15．小罗同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，图乙为滑动变阻器的实物图。电源电压为U，电流表、电压表完好： (1)连接电路时电压表的量程应该选择 的量程（选填“0—3V”或“0—15V”）； (2)小罗连接电路后闭合开关，发现无论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表示数始终小于额定电压且保持不变，造成该现象的原因可能是 ； (3)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的指针如图丙所示，电流表的读数为 A，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω； (4)完成上述实验后，小罗还要测量另一只小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他设计了如图丁所示的电路图测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2。请你帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数为 ； ②接着， ，使电压表的示数与①步骤相同； ③保持滑动变阻器R2的滑片P位置不动，将滑动变阻器R1的滑片P移到最右端，电压表的示数为U右； ④小灯泡的额定功率的表达式为P额= （用U、U额、R1、R2、U右表示）。‍ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 2.2 B 0.5 增大 【详解】（1）[1]灯泡正常发光时电流约为 则电流表选0~0.6A量程，当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，则滑动变阻器应接右下接线柱B，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，如图所示： （2）[2][3]由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V量程，分度值是0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压，要测量小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器分压，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端电压变大，由电路图可知，应把滑动变阻器的滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V。 （3）[4]由I﹣U图象可知，灯泡额定电压2.5V所对应的电流是0.2A，灯泡额定功率 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W [5]由I﹣U图象可知，随灯泡电压的增大，灯泡电流增大，灯泡实际功率P=UI增大。 2． 电压表示数 1、2、3 一 二 其他条件都相同时，风叶长度越大，风力发电机的发电功率越大 【详解】第一空．由“将电压表连接在小型发电机输出电路两端，电压表示数可反映发电机的发电情况”知，本实验是通过电压表示数的变化来反映发电机发电功率大小的：示数越大，发电功率越大； 从实验结论可以看出，实验探究的是发电功率大小与风速的关系，所以要保持风叶长度和风叶个数相同，改变风速，因此选择的是实验序号的1．2．3； 第二空．1．2．3 第三空．一 第四空．在2．4．5三次实验过程中，电吹风档位相同，也就是风速相同，风叶个数相同，但风叶长度不同，并且发现：风叶长度越大，电压表示数越大，说明发电功率与风叶长度有关，故可验证猜想二； 第五空．所以结论为：其他条件都相同时，风叶长度越大，风力发电机的发电功率越大． 3． B 见解析 0.625 5 5∶4 I额 R2 【详解】（1）[1]由图甲得，灯泡与电流表并联后再与滑动变阻器、电压表串联，电压表选用小量程，电源电压为4.5V，则若电路中各元件完好，闭合开关会出现灯泡短路，电路中电流很小，电压表的示数超过最大量程，则可能损坏电压表，灯泡不发光，电源、电流表均不会被损坏，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）[2]实验中，应让灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，电路改正如图所示：    （3）[3]由图像得，小灯泡的电压为2.5V时，电流为0.25A，小灯泡的额定功率是 （4）[4]当接入电路中的定值电阻阻值为20Ω时，滑动变阻器接入电路中电阻刚好最大时，电源电压最大，此时电路中电流为 由欧姆定律得，变阻器的电压为 则电源电压最大为 [5]由串联电路中电流相等与欧姆定律得 （5）[6][7][8]由图丁得，②只闭合开关S、S2，调节变阻器R1的滑片，此时灯泡与变阻器R1串联，变阻器R2开路，使电流表示数为I额，灯泡正常发光。 ③只闭合开关S、S1，保持R1滑片位置不变，调节变阻器R2的滑片，此时灯泡开路，两变阻器串联，使电流表的示数为I额，由等效电路得，变阻器R2接入电路中电阻与灯泡正常发光电阻相同；④保持R2滑片的位置不变，只闭合开关S、S1将另一个滑动变阻器R1滑片移到最右端，此时两变阻器串联使接入电路中电阻最大为R0，电流表的示数为I1；再将此滑动变阻器的滑片移到最左端，此时电路中只有变阻器R2工作，电流表的示数为I2；由串联电路特点与欧姆定律得 解得 则灯泡正常发光时的电阻为 ⑤小灯泡额定功率的表达式为 4． 见解析 滑动变阻器断路 0.75 丙 变大 大于 【详解】（1）[1]灯上标有“0.3A”字样，表示灯的额定电流为0.3A，测量小灯泡功率的实验中，电流表选用小量程与灯串联，电压表与灯并联，如下所示： （2）[2]闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路有断路故障；在开关闭合状态下，将电压表接在开关两端，电压表无示数，说明开关之外有断路故障；电压表接在变阻器两端时有示数，说明电压表两接线柱与电源的两极是连通的，则肯定出现的故障是变阻器断路了。 （3）[3]排除故障后，移动变阻器的滑片，使电流表示数为0.3A，此时电压表示数如图乙所示，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，其值为2.5V，小灯泡的额定功率为 （4）[4]将S2置于b，移动滑片，使电流表示数为0.3A，则灯正常发光；保持滑片的位置不动，将S2置于a，调节电阻箱的旋钮，记下电阻箱连入电路中的电阻大小R箱，使电流表的示数仍为0.3A，则灯正常发光时的电阻等于R箱，则灯的额定功率 丙方案满足要求。 （5）[5][6]由图像可知：电压与电流的比值随电压的增大而增大，根据欧姆定律可知对应的电阻是逐渐增大。如果小灯泡两端的电压为1.9V，即 由于灯泡的电阻随电压的增大而增大，则通过灯泡的实际电流 所以 5． R2 B 电功率 0.5 小于 【详解】（1）[1]测量灯泡的电功率时，灯泡两端电压为2.5V，则灯泡的电流 滑动变阻器的电阻 R1的电阻不够，R3允许通过的电流太小，故选择R2串联在电路中。 （2）[2]根据乙图可知，电压表选择的量程为0~3V，分度值为0.1V，指针指在2后两格，所以电压表示数为2.2V；若测量灯泡的额定功率，则灯泡两端电压为2.5V，需要将电压表示数增大，由串联分压可知，需要减小滑动变阻器的电压，即减小滑动变阻器的阻值，所以要将滑动变阻器的滑片向B端滑。 （3）[3]由丙图可知，阴影部分面积为电流与电压的乘积，由P=UI可知，阴影部分面积表示电功率大小。 [4]灯泡的额定电压为2.5V时，灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率 （4）[5]由丙图可知，灯泡的额定电压为2.5V时，灯泡的电流为0.2A；当灯泡的实际电流为额定电流一半时，即0.1A时，实际电压约为1V，则实际功率 当灯泡的实际电压为额定电压一半时，即1.25V时，实际电流约为0.13A，则实际功率 故P1小于P2。 6． 7.5 电流表示数为0.3A时，小灯正常发光 1.89W 【分析】(1)两个电压表分别并联在电路中的某两点，移动变阻器的滑片一个电压表的示数始终未变，而另一个电压表的示数变化了1.4V；由移动滑片时一电压表示数不变，根据图示电压表确定其量程与分度值，读出其示数，即为电源电压。 (2)由题意可知，待测小灯上标有0.3A可知，灯泡的额定电流是0.3A。 (3)根据电功率计算公式，可计算小灯泡的电功率。 【详解】(1)[1]电源电压应大于灯泡两端电压，移动滑片过程，滑动变阻器和灯泡两端电压会发生变化，电源两端电压不变，由图示电压表可知，左边电压表测电源电压，量程为0∼15V，分度值为0.5V，示数为7.5V，即电源电压为7.5V。 (2)[2]由题意可知，通过小灯的电流为0.3A时，小灯泡正常发光，判定小灯泡正常发光的理由是电流表示数为0.3A时，小灯正常发光。 (3)[3]若右边电压表测灯泡两端电压，由右侧电压表指针位置超过左侧电压表位置，由此可知电压表应使用的量程为0∼3V，由图示右侧电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.6V，移动滑片滑动变阻器连入阻值减小，根据分压原理，灯泡正常发光时电压表示数应增大1.4V，即灯泡电压为 2.6V+1.4V=4V 这样就超过了电压表量程，所以不合理；由此可知右边电压表测的是滑动变阻器两端电压，滑片在最大值处时，变阻器两端电压为2.6V，移动滑片变阻器连入阻值变小，其分得电压变小，灯泡逐渐变亮，当灯泡正常发光时，灯泡两端电压为 则灯泡的额定功率 7． 灯泡断路 右 0.5 不可以 见解析 【详解】(1)[1]电压表应该测小灯泡的电压，图中电压表并联在小灯泡和滑动变阻器的两端是错误的，如下图所示： (2)[2]电流表无示数，电压表示数较大，则故障原因可能是小灯泡断路，电压表串联在电路中，由于电压表的电阻过大，电路中电流过小，电流表无示数，由串联分压规律可知，电压表示数会接近电源电压。 (3)[3]由图乙可知，电压表选择的小量程，分度值是0.1V，示数是2.2V，因为小灯泡的额定电压是2.5V，所以要增大小灯泡的电压，应减小滑动变阻器的电压，所以应向右移动滑片来减小滑动变阻器的电阻。 [4][5]灯泡的额定功率是 当小灯泡正常发光时，电路中的电流是0.2A，则滑动变阻器的阻值 因为实验还要测量小灯泡的实际电压高于和低于额定电压下的实际电功率，所以应该选择规格的滑动变阻器。 (4)[6][7]此装置不能探究电流与电压的关系，因为此实验需要控制电阻一定，而小灯泡的电阻会随着温度的变化而变化。 (5)[8][9]①闭合开关，移动滑片，使电流表的示数为灯泡正常发光，此时灯泡与串联； ②闭合开关，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数为，此时与串联，所以此时小灯泡正常发光的电阻与变阻器，此时连入电路的阻值相等； ③保持的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为。由串联电路特点和欧姆定律可得 解得 ④小灯泡额定功率的表达式为 8． 两端液面的高度差 转换法 电阻 装置漏气 B 不同 将的阻值换成更小的 【详解】（1）[1][2] 电流通过导体产生热量无法直接测量，可以通过观察两个U形管中两端液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少，这种实验方法叫转换法。 （2）[3] 图甲中的开关闭合后，A、B两个容器中的电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法，可以探究电流产生的热量与电阻的关系。 [4] 通电一段时间后，电路无故障，但其中一个U形管中的现象不明显，原因可能是装置漏气。 [5] 电流和通电时间相同，B容器中电阻更大，根据焦耳定律可知容器B的电阻产生的热量多。 （3）[6][7] 乙装置右侧容器中两电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联，相当于处在干路，相当于处在支路，根据并联和串联电路电流的规律可知通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，故在两端并联，目的是使通过与的电流不相等；为了使实验现象更明显，可以将的阻值换成更小的，这样分流更多，与产生热量之差更大一些，对比更明显。 9． U形管中液面高度 电阻 右 电流 左 【详解】试题分析：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；所以用U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化；（2）甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2 Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多；（3）乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，可探究电流产生的热量与电流的关系，由焦耳定律Q=I2 Rt可知，左侧电阻产生热量多． 考点：焦耳定律 10． 断开 B 小于 A 3.8 1.52 不成 灯丝电阻随温度的升高而增大 【详解】试题分析：（1）电流表要串联在电路中，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流约为：，所以电流表选择0-0.6A的量程；滑动变阻器的滑片要一上一下接入电路，由于要求滑片向左移动时小灯变亮，即电阻变小，所以要把左下端的接线柱接入电路； （2）连接电路时，开关必须断开；小灯泡正常发光时，其两端电压为3.8V，电流约为，则滑动变阻器两端电压约为：，滑动变阻器的阻值约为：，A的最大阻值只有5欧，所以不符合要求，而C允许通过的最大电流为0.2A，也不能满足要求，所以只有B可以； （3）当电压表的示数为2V时，说明灯泡两端电压小于额定电压，则实际功率小于额定功率；要测量小灯泡的额定功率，要减小滑动变阻器的阻值，使它分得的电压减小，灯泡分得的电压增大，所以滑片应向A端滑动；当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4A；小灯泡的额定功率为： ； （4）丙图所示的图像不是正比例函数的图像，这说明通过灯丝的电流和其两端电压不成正比，这是因为灯丝电阻不是定值，受温度的影响，随温度升高而增大． 考点：伏安法测小灯泡的电功率 11． 滑动变阻器 0.3 0.75 亮 闭合开关S、S2，断开S1 【详解】（1）[1]根据题意知道，电流表、小灯泡和滑动变阻器应串联，电压表应与小灯泡并联，小灯泡正常发光时的电流约为 所以，电流表选用0～0.6A的量程，小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选用0～3V的量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，此时滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此滑动变阻器的A接线柱接入电路，如下图 （2）[2]闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，说明电路中出现了断路，由图知道，电压表与灯泡并联，所以，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器断路。 （3）[3]由于图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，故示数为0.3A。 [4]由知道，小灯泡的额定功率是 P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W （4）[5]灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 （5）[6][7]实验步骤 ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不动，闭合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U； ③在①中，电压表测灯的电压，灯正常发光，在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压 U0=U﹣U额 由欧姆定律知道，灯泡的额定电流 所以，小灯泡额定功率的表达式 12． 小红 0.6瓦 6伏 1.6；2.5；1.6；3.0 【分析】根据“用电流表、电压表测电阻”实验中的电阻是定值，“测定小灯泡的电功率”实验中的电阻是变化的，根据表格一刚闭合开关时电路中电流的数据判断电阻值的变化特点即可得出额定功率；根据电源与变阻器组合使用时测量的电阻不同利用假设法判断电源电压；根据串联电路的特点和欧姆定律分别求出表一、表二中的电压表示数．根据一位同学将变阻器滑片移动到阻值最小处时电压表示数是电源电压，判断得出表二中的第三次测量中电压表示数． 【详解】(1)[1][2] 根据表一数据可知：第三次测量中，电阻为： 由于电源电压为3V和6V，滑动变阻器是“10Ω  1A”和“20Ω  2A”的，则当小红若是使用电源电压为3V，滑动变阻器是“10Ω  1A”，刚闭合开关时根据串联电路的特点和欧姆定律可知电阻为： 若是使用电源电压为3V，滑动变阻器是“20Ω  2A”，刚闭合开关时根据串联电路的特点和欧姆定律可知电阻为： 当小红若是使用电源电压为6V，滑动变阻器是“10Ω  1A”，刚闭合开关时根据串联电路的特点和欧姆定律可知电阻为： 若是使用电源电压为6V，滑动变阻器是“20Ω  2A”，刚闭合开关时根据串联电路的特点和欧姆定律可知电阻为： 由此可知：小红的实验中用电器的电阻值，与最后一次的电阻值都相差比较大，所以，小红做的实验是“测定小灯泡的电功率”；所以，电流表示数为0.24A时，小灯泡恰好正常发光；则： (2) 由上分析可知：小红使用器材不是3V的电源“20Ω  2A”的滑动变阻器；由于灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以刚闭合开关时灯泡的电阻是比较小的，则小红使用器材不是6V的电源和“10Ω  1A”的滑动变阻器，而是6V的电源和“20Ω  2A”或3V的电源和“10Ω  1A”的滑动变阻器；若小红使用器材是3V的电源和“10Ω  1A”的滑动变阻器，则小华使用器材是6V的电源和“20Ω  2A”的滑动变阻器，则小华刚闭合开关时待测电阻的阻值应为: 表二中第二次测量结果是： 由于小华的实验是“用电流表、电压表测电阻”，则电阻值是相同的，由于远大于，所以，小华使用器材不是6V的电源“20Ω  2A”的滑动变阻器．故小华使用器材是3V的电源和“10Ω  1A”的滑动变阻器，所以小红使用器材是6V的电源“20Ω  2A”的滑动变阻器； (3)根据串联电路的特点和欧姆定律可知： 表一：第一次： 第二次：是灯泡正常工作： 表二：第一次： 第三次：由于其中一位同学将变阻器滑片移动到阻值最小处时，此时电压表示数为电源电压，而小红的实验中虽然第三次的电压表示数为3V，但不是电源电压，所以，将变阻器滑片移动到阻值最小处的是小华同学，故表二中的第三次测量中电压表示数是3V．数据填表如下： 表一 小红 实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 1.6 0.22 2 2.5 0.24 3 3.0 0.26 表二 小华 实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 1.6 0.14 2 2.5 0.24 3 3.0 0.28 13． 开关是闭合的 灯泡短路 A 实际功率 详见解析 【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时开关要断开，如题图甲所示，小佳同学在连接电路时操作上出现的错误是开关是闭合的。 （2）[2]变阻器按一下一上连入电路中与灯泡串联；灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯泡并联，如下所示： （3）[3]连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表的示数为零，出现这种现象的原因可能是灯泡短路。   （4）[4]排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器观察到小灯泡的亮度较暗，记下电压表、电流表的示数，此时灯泡的电压小于灯泡的额定电压。灯在额定电压下正常发光，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故将滑动变阻器的滑片向A端移动，使小灯泡正常发光。 （5）[5]根据实验数据画出小灯泡的I～U关系图象知，纵坐标表示电压，横坐标表示电流，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积为 S=UI 根据P=UI知，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的实际功率。 （6）[6]用久了的灯泡由于灯丝发生升华导致灯丝变细，根据导体在长度、材料不变的条件，导体横截面积越小，导体的电阻越大，故用久了的灯泡灯丝电阻变大，根据，因电源电压不变，故用久了的灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，即新灯泡亮度比用久了的灯泡要亮一些。 14． U形管中液面高度的变化 小 电流 多 装置气密性不好（或电阻R1、R2的阻值相近） 【详解】（1）[1]电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法。在这个实验中，电流产生热量的多少是通过U形管中液面高度的变化体现出来的。 （2）[2]根据上图可知，闭合开关一段时间，小明发现左侧的U形管中液面高度的变化比右侧的U形管中液面高度的变化要小一些。 [3][4]根据转换法，右侧容器中电阻丝产生的热量多。两电阻串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，已知 R1<R2，这说明在通电时间和电流相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。 （3）[5]邻组的小丽用题图的相同的装置进行实验，她在实验过程中发现实验现象并不明显，可能是装置漏气，即装置气密性不好（根据Q=I2Rt，在电流和通电时间相同的条件下，阻值相差越大，产生电热多少差别越大，故实验现象并不明显的原因可能是：电阻R1、R2的阻值相近）。 15． 0~15V 滑动变阻器接A、B接线柱（滑动变阻器同时接下接线柱） 0.38 10 U-U额 闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R2的滑片P 【详解】(1)[1]因为小灯泡的额定电压为3.8V，故接电路时电压表的量程应该选择0—15V。 (2)[2]无论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表示数始终小于额定电压且保持不变，说明电路的电流过小，电路的总电阻偏大且不变，原因可能是滑动变阻器都接下面两个接线柱。 (3)[3][4]图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.38A，由可得，小灯泡正常工作时的电阻 (4)①[5]根据实验步骤：闭合开关S、S2，断开S1，L与R1串联，灯泡正常发光时电压等于其额定电压U额，由串联电路的电压特点可知，此时电压表示数等于U-U额； ②[6]闭合开关S、S1，断开S2，保持R1的滑片不动，两滑动变阻器串联，调节R2的滑片，使电压表的示数与步骤②相同，此时R2连入阻值与②中灯泡正常发光时电阻相等， ④[7]为得到R2连入电阻的阻值，可将R1的滑片滑到最大值处，此时电压表的示数为U右，此时电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算出R2连入电路中的电阻，即灯正常发光时的电阻 灯泡的额定功率 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$