2025年中考物理能力素养提升--电功率实验题

2025年中考物理能力素养提升--电功率实验题 1．如图所示，在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒定． (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整． ( ) (2)在连接完实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是 ． (3)故障排除后，开始实验，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视 的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W． (4)完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率．请完成下列实验步骤： ①将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”)，调节滑动变阻器使电压表示数为U1= V； ②将开关S2拨到另一触点，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2； ③灯泡额定功率的表达式为P额= (用所测量的物理量符号表示)． 2．小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用额定电压为的小灯泡，电源电压为。 （1）用笔画线代替导线，将电路连接完整；( ) （2）连接完电路，闭合开关后，小明发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 （选填序号）； A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 （3）问题解决后，当电压表示数为时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动； （4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W； （5）下表是小明实验中测量的几组数据，通过计算小灯泡的电阻值，小明发现其中一个电流数据有误，此数据为 ； 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.2 0.24 0.28 0.38 （6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的阻值至少为 ； （7）【拓展】小明打算只利用两电表中的电流表来测量另一只额定电压为，额定电流未知的小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值为的定值电阻和两个开关，设计了如图丙所示电路，请将电阻、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。( ) 3．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：标有“3.8V”字样的小灯泡、“10Ω 2A”的滑动变阻器、四节新干电池等。 （1）连接电路时开关应 ； （2）请你指出如图甲所示的实物连接图中的一处错误 ； （3）改正错误后，闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数。为了查找故障，小阳将电压表拆下，在开关闭合状态下，将电压表分别接在电源、滑动变阻器、开关两端，发现只有接在滑动变阻器两端时，电压表无示数，由此可以判断出现故障的元件是 ； （4）排除故障后开始实验，当滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为测量灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填：“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为3.8V，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 。 （5）若用该电路测量规格为“1.5V0.3A“灯泡的额定功率，需对该电路图中的实验器材进行适当的调整，你的做法是： 。 4．马虎同学测量2.5V小灯泡的电阻时，连接的电路如图： （1）老师检查其所接电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”．若不改正电路，闭合开关，灯泡将   ， 电压表会出现 （两空均填观察到的现象）．在图中补画出正确的连线 ． 实验次数 1 2 3 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A 0.20 0.24 0.25 （2）马虎同学改正错误后，按正确的操作测得的数据如上表：则从表中计算出三次小灯泡的电阻 （填“相等”或“不相等”），你认为导致本结果的原因可能是 ． 5．在“测量小灯泡的电功率”实验中，提供如下器材：电源（电压8V），小灯泡（额定电压2.5V），定值电阻（10Ω、20Ω），电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V），滑动变阻器（20Ω、2A），开关若干、导线若干。 (1) 小强设计了如图甲所示的电路，实验时，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (2) 分析下表格数据可判断出，小强在实验中选用的是R0＝ Ω的定值电阻； 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.24 0.27 0.30 0.33 (3) 另一小组实验时电流表损坏，请利用其他器材帮助该小组设计仅用电压表测量小灯泡额定功率的方法。要求：电路连接完后不允许拆解，只允许开关断开或闭合，所测物理量与最终表达式均用物理符号表示，如U额、R0等。 ①将设计电路图画在方框中； ②实验中，电压表量程选择 （填“0~3V”或“0~15V”）； ③简要说明测量步骤： ； ④写出最终计算式P额＝ 。 6．小明在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”的实验中，实验小组准备的以下器材，电压表（量程为0~3V）、电流表（量程为0~0.6A），电源（电压为6V恒定），已知小灯泡的额定功率大约为0.8W。部分电路已经连接完毕如甲图。 试验序号 1 2 3 4 5 灯泡的电压U1/V 1.8 2.5 3 3.8 5 灯泡的电流Il/A 0.3 0.4 0.46 灯泡的亮度 很暗 较暗 较亮 明亮 (1)请将电路补充完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡变暗，电压表的示数变小 ； (2)闭合开关后，发现小灯泡不发光，两个电表都没有示数，若电路中只有一处故障__________（选填序号）； A．小灯泡断路 B．滑动变阻器短路 C．滑动变阻器断路 (3)排除故障后继续试验，小明在表格中预设了5组准备测量的电压，他多次调节滑动变阻器，他接下来的操作是： ； (4)完成第4次试验时，电压表的示数应调为 V，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W（保留整数）； (5)在完成第5次试验时，电压表还没有调到需要的示数，两表示数突然变为0，小明在实验室找到一个满足要求电阻箱来代替小灯泡，将电路连接完整后继续调节滑动变阻器和电阻箱完成预设试验，调节完成后读取电压表的示数U1和电阻箱的示数R，电源电压用U0表示，若小灯泡不损坏，则第5次试验中小灯泡可能达到的功率为： （用字母表达）； (6)图丙的图像中，能够初略反应小灯泡的实际功率与小灯泡两端的电压的变化关系的是 。 7．（1）小华利用如图甲所示的电路验证电功与电压的关系。 ①甲灯泡和乙灯泡工作时的电阻要 （选填“相同”或“不同”）； ②帮小华在图甲上补画导线，使其成为完整的实验电路； ③正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现两灯泡始终不亮，且电压表V1有示数、V2无示数，则出现故障的原因可能是 ； ④排除故障后，小华正确操作，验证了实验的结论。支持该结论的实验现象是：电压表V2的示数较大，灯泡 （选填“甲”或“乙”）较亮； （2）小明要测量标有“0.3A”字样的小灯泡的额定功率。现有器材：电压恒为5V的电源，一只电流表，标有“20Ω 1A”的滑动变阻器A和标有“×Ω 1A”的滑动变阻器B（阻值模糊不清），实验过程如下： ①选用滑动变阻器A，设计电路如图乙所示，正确连接电路，闭合开关，移动滑片，当电流表示数为0.3A时，小灯泡正常发光； ②断开开关，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，用滑动变阻器B替换小灯泡后，再闭合开关，调节滑动变阻器 的滑片，使电流表示数为0.3A； ③保持滑动变阻器 的滑片位置不变，把另一只滑动变阻器的滑片移到阻值 （选填“最大”或“最小”）端，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定电功率为 W。 8．小明发现，有些实验有相似指之处： （1）在“探究影响压力作用效果因素”和“探究影响重力势能大小因素”两个实验中，均可通过如图所示器材完成实验，下列说法正确的有 ； A．都选用大小不同的木块，是为了改变相同的物理量 B．都需要观察小桌陷入沙中的深度 C．前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放 D．后者实验中小桌不需要倒放 （2）小明利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，进行操作时，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离，下列说法正确的有 ； A．图甲乙丙中，小车在整个过程中克服阻力做功相等 B．本实验可以用压缩的弹簧代替斜面         C．本实验可以直接得出牛顿第一定律 D．要“探究物体的动能与哪些因素有关”只需要添加一个木块 （3）如图所示的三个与热量有关的实验中： ①通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的有 （填写图号）； ②乙实验中，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快 （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大。 9．瑞瑞用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、及新的干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V小灯泡L的功率。 (1)瑞瑞连接好图左所示电路，发现少接了一根线，请你帮他用笔代线补充完整； ( ) (2)闭合开关S前，先移动滑动变阻器的滑片P至 （选填A或B）点，目的是 ； (3)瑞瑞多次移动滑片至不同位置，记录电压表和电流表的示数，得到这个小灯泡的U—I关系图像，如图右所示。由图可知：小灯泡的额定功率P= W；当灯泡实际功率为0.3W时，小灯泡的电阻R= Ω； (4)瑞瑞发现，在不同电压下小灯泡的电阻 （选填“相同”或“不同”），原因是：同一灯丝， 。 10．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整； （2）闭合开关前，应将图甲中的滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端； （3）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示，分析图像可知该小灯泡的额定功率为 W； （4）没有电压表，用图丙所示电路测另一额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，其中定值电阻R0＝10Ω。实验过程是先断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数I0＝ A，使小灯泡的额定电压达到2.5V；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关S1，闭合其他开关，若此时读出电流表示数为0.47A，灯泡额定功率P额＝ W（保留2位小数）。 11．小明设计如图A所示电路测定小灯泡的功率．被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3（500Ω 1A）． （1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图B所示，则接下来的操作是 ． （2）请你在图A中补上两根导线，将电路连接完整 ． （3）正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图C），则小灯泡的额定功率为 W．在多次测量中，小明还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 ．（选填“变大”、“变小”或“不变”）． （4）小明发现用久了的灯泡在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生 （选填物态变化名称）而变细，消耗的实际功率变小的缘故． 12．小刚用标有“2.5V”字样的小灯泡，利用如图甲所示的电路进行“研究小灯泡的电功率”实验，电源是3节新干电池，收集部分证据记录在表格中。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.16 0.26 0.32 发光情况 不发光 稍亮 正常 很亮 （1）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于 （选A端或B端）。闭合开关后，第一次实验中小灯泡不发光接下来的操作是 ； （2）灯泡两端电压为2.5V时，电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡正常发光时的额定功率是 W。此时滑动变阻器的阻值为 Ω； （3）小刚发现在第四次实验时，灯泡突然熄灭了，电压表满偏，原因可能是 ； （4）根据以上数据你可以得出什么结论 （任意一条即可）。 13．（1）如图所示，图甲中电压表读数为 V；若使用前出现如图乙所示的情况，为了测量电压，应先进行的操作是 ； （2）小明观察记录了家里本月末电度表的读数如图所示，示数为 kW·h；如果上月末他家电度表的读数为224.5 kW·h ，按0.5元/度计算，小明家本月应付电费 元； （3）为探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系”，小明连接了如图所示，的实验装置进行实验。实验时，烧瓶里选用液体的种类和质量应该 （选填“相同”或“不同”）；烧瓶中电阻丝R1、R2的阻值 （选填“相同”或“不同”）﹔电流产生热量的多少是通过 来反映的。 14．小明做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关、标有“10Ω，1A”的滑动变阻器R1、标有“50Ω，2A”的滑动变阻器R2、导线若干。 （1）小明设计了图甲所示的电路，甲实验应选用滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （3）如果小明在连接电路时，不慎将电压表和电流表的位置颠倒，闭合开关后各元件均未损坏，电压表 （选填“有”或“没有”）示数； （4）小华又设计了如图丙所示的电路测量额定电压为U额的小灯泡正常工作时的电阻，已知定值电阻的阻值为R，电源电压恒为U。 ①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 （用已知物理量表示）； ②闭合开关 ，保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I； ③小灯泡正常发光时电阻表达式为：R额＝ （用已知物理量表示） 15．小明选用如下器材：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω 的定值电阻、最大阻值为30Ω的滑动变阻器、学生电源、电流表、电压表、开关导线若干，进行探究。 (1)探究“电流与电阻的关系”，电源电压为6V，控制电压为2.5V。 ①请你帮助小明按照图甲所示电路，用笔画代替导线把图乙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，电流表的指针偏转角度变大； ( ) ②电路连接正确后，小明用开关试触，发现电压表指针偏转角度很大，电流表无示数，该现象产生的原因是定值电阻发生 （填“断路”或“短路”）； ③排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，使其两端的电压为2.5V并记下对应的电流值。当把5Ω换为10Ω的电阻后，使其两端的电压恢复到2.5V，此时滑动变阻器连入的阻值，跟原来的相比 （填“变大”或“变小”）； ④当小明把25Ω的电阻接入电路中时，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能使电阻两端电压达到2.5V。电阻两端控制电压2.5V不变，为保证六个电阻单独接入电路中完成实验，应该调节电源使其电压不超过 V； (2)测量小灯泡的额定功率。小明又把定值电阻换成额定电压为3.8V的小灯泡，并把电压表的量程换成0~15V。调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω； 通过大量的实验数据。小明绘制了小灯泡的电流与电压关系图像。由图丁可得出，当灯泡的实际功率变大时，其电阻会 （填“变大”“变小”或“不变”）； (3)完成上面实验后，小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，设计了如图戊所示的电路，已知电源电压为U，定值电阻的阻值为R0。请帮小明将实验步骤补充完整： ①只闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 ，小灯泡正常发光； ②只闭合开关S、S2，使滑动变阻器的滑片 （填“向左移”“保持不动”或“向右移”），读出电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式为P额＝ （用字母表示）。 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． 灯泡处断路 电压表 1.52 2 3.8 【分析】（1）本实验中灯泡、电流表、变阻器应串联，根据灯泡额定电压确定电压表量程，注意电压表的接法； （2）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因． （3）根据“灯泡两端的电压为额定电压时，灯泡的功率为额定功率，灯泡正常发光”解决此题；根据实物图可知电流表的量程，并读出电流表的示数；利用P=UI计算灯泡的额定功率； （4）当灯泡两端电压等于额定电压时，灯泡正常发光，因此先让电压表测量灯泡两端电压，使灯泡正常发光，然后测量出灯泡和定值电阻两端的电压，再结合串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流，最后根据P=UI表示出灯泡的额定功率． 【详解】(1)测小灯泡功率的实验中，灯泡、电流表、变阻器应串联，灯泡额定电压3.8V，所以电压表使用0−15V量程，变阻器一上一下接入电路，实物连接如图所示： (2)连好电路，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明故障可能为断路；电压表有示数，说明在电压表与电源间是通路，因此故障可能为灯泡断路； (3)测量灯泡额定功率时，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，眼睛应先注视电压表的示数，当小灯泡的电压为额定电压3.8V时，读出电流表示数； 根据实物图可知电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，故电流表示数为0.4A；所以灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.4A=1.52W； (4)①闭合开关S,将S2拨到触点2，移动滑片，使灯泡正常发光，电压表的示数为3.8V； ②再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数,由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡正常发光时,定值电阻R0两端的电压为,由欧姆定律可得,此时通过灯泡的电流：I=； ③灯泡额定功率的表达式：P额=. 故答案为 (1)见上图;(2).灯泡处断路;(3).电压表;(4).1.52;(5).2;(6).3.8；(7). 2． C 右 0.75 3V，0.38A 17.5 【详解】（1）[1]根据实验，电路为串联电路，电压表测小灯泡两端电压，连接如下图： （2）[2]闭合开关后，电压表、电流表均有示数说明电路中无故障，则可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大，电流过小导致灯泡不亮，所以可以先调节滑动变阻器观察灯泡是否发光，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （3）[3]已知灯泡正常发光时的电压为2.5V，所以需要增加灯泡两端电压，则滑动变阻器两端电压变小，根据串联分压原理，滑动变阻器需要向阻值小的方向移动，即向右移动。 （4）[4]乙图中电流表所选择量程的分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 （5）[5]根据实验数据分析可知，随灯泡电压的增加，灯泡的阻值在逐渐变大，故最后一组数据求得电阻比前一组要小，是错误的，故“3.0V， 0.38A”数据有误。 （6）[6]根据串联分压原理可知，当滑动变阻器电压最大时，则阻值最大，且当灯泡电压为1V，电路中电流为0.2A时，滑动变阻器电压最大为 则滑动变阻器的阻值为 （7）[7] 按题意，应将定值电阻与小灯泡并联后再与滑动变阻器串联在电路中，通过两个开关的通断来控制电流表所测量的电流。当开关断开、闭合时，电流表测定值电阻支路的电流，调节变阻器的滑片，让电流表的示数为0.25A，则小灯泡两端的电压 保持滑片位置不变，将开关断开、闭合，此时电流表测干路的电流，记下电流表的示数为，据并联电路的电流特点，可求得通过小灯泡的电流，然后据求出小灯泡的额定功率，即可完成测量实验，电路设计如下图： 3． 断开 电流表正负接线柱接反了 开关断路 右 1.14W 换最大阻值至少为15Ω的滑动变阻器（或串联定值电阻） 【详解】（1）[1]为保护电路元件，连接电路时，开关应断开； [2]由图知电流表的连接错误，电流应从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出； （2）[3]闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路为断路；在开关闭合状态下，将电压表接在电源两端时，电压表有示数，说明电源、电压表是完好的；电压表接在开关两端时有示数，说明开关以外的电路是通路，而开关是断开的，所以，肯定出现故障的元件是开关断路（电压表接在滑动变阻器两端，因开关断开，没有示数）； （4）[4][5]电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为2V，所以，为使灯正常发光，应增加灯的电压，减小变阻器的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻减小，滑动变阻器的滑片向右移动；电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率 P额＝U额I＝3.8V×0.3A＝1.14W （5）[6]灯正常工作时的电阻 RL＝＝5Ω 滑动变阻器要分去的电压 U滑＝6V−1.5V＝4.5V 此时灯才能正常工作，根据分压原理 滑动变阻器的电阻至少为 R滑 ＝×5Ω＝15Ω 所以，更换最大阻值不小于15Ω的滑动变阻器（或串联不小于5Ω的定值电阻也可以）。 4． 不亮 指针偏向最大刻度右侧 不相等 小灯泡灯丝的电阻随它温度的升高而增大． 【详解】试题分析：（1）根据实验的要求，测电阻时，电流表与滑动变阻器都应串联在电路中，而电压表应与小灯泡并联在一起，故据此可判断电路中的连接正确与否．在如图的连接中，电压表被串联在了电路中，这种错误连接会直接影响到灯泡亮度及电压表、电流表的示数； （2）通过计算可以得出三次测量的电阻值是不相等的，造成的原因可从灯丝电阻与温度关系的角度去考虑． 解：（1）观察可知，电压表并没有并联在小灯泡上，为此可将小灯泡右边、接在电流表负接线柱的那个线头，改接到电压表的负接线柱上．若不改正，电压表串联在电路中，因为电压表被认为是一个电阻值无限大的元件，所以会造成灯泡不亮，而电压表也分担了几乎所有的电源电压，即三节干电池的4.5V，这大于此时电压表的量程3V，因此指针将偏向最大刻度的右侧． （2）通过公式计算可得，三次测量的电阻值分别为10Ω、10.4Ω、11.2Ω，所以不相等，而导致的原因一般为小灯泡灯丝的电阻会随它温度的升高而增大，或者认为测量中出现了误差也是可以的．（回答一条即可） 故答案为（1）连接如图所示，不亮，指针偏向最大刻度右侧； （2）不相等，小灯泡灯丝的电阻随它温度的升高而增大． 【点评】熟练掌握伏安法测电阻的电路，明确每一个元件在该实验中所起的作用，才能做到正确连接．在求取电阻值时，如果所测的是小灯泡的灯丝，要知道它的阻值会随温度有一个较为明显的变化． 5． 0.8 10 0~15V 见详解 【详解】(1)[1]小强设计了如图甲所示的电路，实验时，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，则小灯泡的额定功率为 (2)[2]由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，由可得，第5次实验时电路总电阻为 灯的电阻为 因为 故 已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω，故小聪在实验中选用的是R0＝10Ω。 (3) ①[3]按上面的分析连接电路，如下图所示： ②[4]实验中，因灯的额定电压为2.5V，灯的电流为0.32A，由欧姆定律，灯正常发光时，R0的电压为 当电压表测灯与R0的电压时，电压表选用0~15V。 ③[5]只闭合S1、S3，移动变阻器的滑片，使电压表示数为U额；保持滑片的位置不动，断开S3，闭合S2，记下电压表的示数U′。 ④[6]在上面的操作中，当灯正常发光后，滑片的位置不动，开关的转换没有引起电路连接关系的改变，各用电器两端的电压不变，所以，定值电阻R0两端的电压为 U0=U′-U额 由欧姆定律，通过其的电流大小为 根据串联电路电流的特点，通过灯的电流大小为 所以，灯的额定功率为 6．(1)见解答图 (2)C (3)将电压表改接在滑动变阻器两端 (4) 2.2 2 (5) (6)D 【详解】（1）电压表使用时应与小灯泡并联；滑片向右移动时灯泡变暗，则电路电流变小，所以滑动变阻器的电阻变大，因此滑动变阻器左下接线柱接入电路，如图所示： （2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路没有电流通过，是断路，电压表无示数，说明与电压表并联之外的电路断路，因此为滑动变阻器断路。 故选C。 （3）由表中数据可知，第4、5次实验电压值超过了电压表的量程，因此应将电压表改接在滑动变阻器两端，此时电压表的示数为电源电压减去小灯泡两端电压，小于3V。 （4）[1]根据串联电路电压的规律可知，当第4次实验小灯泡两端电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为 U滑=U-U额=6V-3.8V=2.2V [2]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.54A，因此灯泡的额定功率为 P=UI=3.8V×0.54A≈2W （5）由于第5次实验电压表与滑动变阻器并联，则替代小灯泡的电阻箱两端的电压为 UR=U0-U1 则电阻箱的电功率即第5次试验中小灯泡可能达到的功率为 （6）灯泡灯丝的电阻随温度的增加而增大，灯泡两端电压越大温度越高电阻越大，由可知，电功率与U2的关系如D所示。 故选D。 7． 不同 甲灯断路 乙 B B 最大 0.45 【详解】（1）[1]为使两个灯泡两端的电压不同，因此甲灯泡和乙灯泡工作时的电阻要不同。 [2]滑动变阻器串联在电路中，连接方法是一上一下，连接方法如下图： [3]电压表V1测量甲灯电压，V2测量乙灯的电压，V1有示数，V2无示数，说明甲灯断路，电压表V1串联在电路中了。 [4]灯泡的亮暗与实际功率有关；电压表V2的示数较大，灯泡乙两端的电压较大，电流相等，根据知，因此乙灯的功率较大，乙灯较亮。 （2）[5]断开开关，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，用滑动变阻器B替换小灯泡后，再闭合开关，调节滑动变阻器B的滑片，使电流表示数为0.3A。 [6][7][8]保持滑动变阻器B的滑片位置不变，把另一只滑动变阻器的滑片移到阻值最大端，此时电流表示数如图丙0.2A时，滑动变阻器A两端的电压为 则滑动变阻器B两端的电压为 滑动变阻器B的电阻为 当②中电流为0.3A时，滑动变阻器B的电阻为不变，即相当于灯泡的电阻，则小灯泡的额定电功率 8． BCD ABD 乙丙 不能 【详解】（1）[1]A．“探究影响压力作用效果因素”时，选用大小不同的木块，是为了改变压力的大小；“探究影响重力势能大小因素”时，选用大小不同的木块，是为了改变质量的大小，所以改变的量是不同的，故A错误； B．根据转换法可知，这两个实验中都是根据小桌陷入沙中的深度来反映压力的作用效果或者重力势能的大小，故B正确； C．水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力，所以“探究影响压力作用效果因素”时，不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放，故C正确； D．“探究影响重力势能大小因素”时，不需要改变受力面积的大小，所以小桌不需要倒放，故D正确。 故选BCD。 （2）[2]A．图甲乙丙中，小车到达水平面的速度相同，小车的动能相同，运动过程中小车的动能转化成内能，小车在整个过程中克服阻力做功相等，故A正确； B．本实验用压缩的弹簧代替斜面，用小车把弹簧压缩到相同长度，脱离弹簧时小车的速度相同，符合实验要求，故B正确；         C．本实验不能直接得出牛顿第一定律，牛顿第一定律实在本实验的基础上加以推理得出的，故C错误； D．要“探究物体的动能与哪些因素有关”只需要添加一个木块，让小车从斜面不同的高度滚下，通过观察木块被推动的距离，得出动能与速度的关系，故D正确。 故选ABD。 （3）①[3]图甲是探究不同物质吸热升温现象中，给它们加热相同时间，吸收相同的热量，物质温度升高的越大，吸热能力越弱；图乙是比较不同燃料热值的实验，根据控制变量法，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，液体温度变化越大，燃料的热值越大；丙图研究电流的热效应实验中，电阻丝产生的热量不易直接观察，但等质量初温相同的煤油吸收热量后，根据可知，煤油温度升高的越高，表示电热丝产生的热量越多；通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的有乙、丙； ②[4]乙实验中，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，说明碎纸燃烧快，放热快，但最终升高的不一定多，不能说明碎纸片的热值大。 9． A 保护电路 0.625 7.5 不同 电阻与温度有关 【详解】(1)[1]滑动变阻器一上一下串联在电路中，如图所示： (2)[2][3]为保护电路，在闭合开关S前，应使滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处的A点。 (3)[4]由图可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，故灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W [5]由图可知，当灯泡两端的电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，由P=UI可知灯泡的功率为0.3W，灯泡的电阻 R==7.5Ω (4)[6][7]由图可知，在不同电压下小灯泡的电阻不同，因为灯丝在不同电压下，电流不同，由P=UI可知灯泡的实际功率不同，导致灯丝温度不同，电阻不同。 10． B 0.5 0.25 0.55 【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 故电流表选用小量程与灯串联；因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0~3V的量程与灯泡并联，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，如下所示 （2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，即滑片应处于B端。 （3）[3]分析图像可知：当电压为2.5V时，电流为0.2A，小灯泡的额定功率为 （4）[4][5]先断开开关S2、闭合开关S、S1，灯泡与定值电阻并联后再与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 此时定值电阻两端的电压为2.5V，根据并联电路的电压规律可知，灯泡两端的电压为2.5V，此时灯泡正常发光。再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关S1、闭合其它开关，读出电流表示数为I＝0.47A，此时电流表测灯与定值电阻并联的电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流为 灯泡额定功率为 11． 对电流表校零 见解析 0.625 变大 升华 【详解】（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图B所示，指针未在零刻度，所以接下来的操作是通过调零旋扭对电流表校零． （2）根据题意，灯泡电压2.5V，电阻约10Ω，电流小于0.6A，故电流表选小量程； 如图，沿着电流的方向，经过滑动变阻器后，连接滑动变阻器的左上接线柱到电流表的“0.6A”接线柱，再连接电流表的“-”接线柱到小灯泡的右端，如图电路完整： （3）正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图C）； 电压为2.5V时，电流为0.25A，所以小灯泡的额定功率为： 如图c随着电压的升高，电流的增大减缓，所以小明还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，因为电压越大时，灯丝温度越高，电阻越大，所以电压与电流的比越大． （4）小明发现用久了的灯泡在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，原因是灯丝发光时温度很高，发生升华而变细，电阻变小，消耗的实际功率变小导致的． 12． A 移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光 0.75 6.7 灯泡断路 灯泡的实际功率越大，灯泡越亮 【详解】（1）[1]由图知，滑片右下端电阻丝接入电路，所以将滑动变阻器的滑片P置于A端，即阻值最大处，其目的是为了保护电路。 [2]只有当灯泡的实际功率大到足以引起灯泡发光时，灯泡才能发光，闭合开关后，第一次实验中小灯泡不发光的原因是电路中的电阻太大，电路中电流太小，灯泡因实际功率太小而不发光，接下来应该移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光。 （2）[3]由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为，示数为，灯泡两端电压为时，灯泡的额定功率为 [4]串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，电源是3节新干电池，则总电压为4.5V，根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值 （3）[5]在第四次实验时，灯泡突然熄灭了，电压表满偏，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联的灯泡断路。 （4）[6]由表中数据可知灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，由可知电功率增大，灯泡亮度增大，说明小灯泡两端的电压越高，它的实际功率越大，灯泡越亮。 13． 2.3 调零 90 45 相同 不同 温度计升高的示数 【详解】（1）[1][2]如图所示，图甲中电压表选用小量程，分度值为0.1V，读数为2.3V；若使用前出现如图乙所示的情况，即指针没有正对零刻度线，为了测量电压，应先进行的操作是调零。 （2）[3][4]电能表最后一位数字为小数。小明观察记录了家里本月末电度表的读数如图所示，示数为314.5kW·h；如果上月末他家电度表的读数为224.5 kW·h ，则消耗的电能为 W=314.5kW·h-224.5 kW·h=90 kW·h 按0.5元/度计算，小明家本月应付电费 90 ×0.5元=45元 （3）[5][6][7]电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的相同液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少，故实验时，烧瓶里选用液体的种类和质量应该相同。探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系”，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，故烧瓶中电阻丝R1、R2的阻值不同，电流产生热量的多少是通过来温度计升高的示数反映的。 14． R2 0.65 有 S和S1 【详解】（1）[1]灯的额定电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，滑动变阻器分得的电压 U滑=6V-2.5V=3.5V 通过灯泡的电流约 由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流等于通过灯泡的电流，滑动变阻器连入电路中的电阻为 滑动变阻器R1的最大阻值是10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω，故为了完成整个实验，应该选取滑动变阻器R2。 （2）[2]图乙中电流表选用0~0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，小灯泡的额定功率为 PL=ULI′L=2.5V×0.26A=0.65W （3）[3]将电流表与电压表的位置接反了，电压表串联接入电路，电压表内阻很大，电路电流很小，几乎为零，电流表与电压表不会烧坏，电流表示数几乎为零，电压表示数约为电源电压。 （4）①[4]闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数。 ②[5]闭合开关S和S1，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录电流表的示数为I。 ③[6]在①中，R与电流表串联后再与灯并联，当电流表示数为时，由欧姆定律和并联电路电压的规律可知，灯的电压等于额定电压，灯正常发光；在②中，电路的连接没有改变，只是电流表测R与灯并联的总电流，因各电阻的大小和通过灯泡的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律得到灯的额定电流 小灯泡正常发光时电阻 15． 断路 变大 5 7.6 变大 保持不动 【详解】(1)[1]从图甲可以看到，这是一个串联电路，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的指针偏转角度变大，即电流值变大，电路中的电流变大，根据可知，电路中的总电阻变小，那么滑动变阻器接入电路的阻值变小，应该把变阻器的左下端接入电路；由于控制电压为2.5V，当5Ω的电阻接入电路，电路中的电流大小是 当10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的电阻接入电路时，根据可知，电流会更小，这样电流表只需要选择0~0.6A的量程即可；根据上述连接实物图，如下图所示。 [2]假设定值电阻发生短路，那么电压表是没有示数的，整个串联电路是有电流的，电流表会有示数，这情况与题中条件不符合，所以不可能是定值电阻发生短路；假设定值电阻发生断路，整个电路是没有电流的，电流表没有示数，电压表测的是电源电压，有示数，电压表指针偏转角度很大，这情况与题中条件相符合，所以是定值电阻发生断路。 [3]这是一个串联电路，根据串联电路的分压原理可知，定值电阻的阻值变大，为了保持其两端的电压大小不变，滑动变阻器接入电路的阻值也应该变大。 [4]设这个电源电压的大小是，当定值电阻是5Ω时，电路中的电流大小是 滑动变阻器接入电路的阻值大小是 并且要求 解得 当定值电阻是10Ω时，电路中的电流大小是 滑动变阻器接入电路的阻值大小是 同样要求 解得 同理，当定值电阻是15Ω时，电源电压的取值范围是 当定值电阻是20Ω时，电源电压的取值范围是 当定值电阻是25Ω时，电源电压的取值范围是 当定值电阻是30Ω时，电源电压的取值范围是 综上所述，电源电压的取值范围是 即为保证六个电阻单独接入电路中完成实验，应该调节电源使其电压不超过5V。 (2)[5]从图丙可以看到，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，它的读数是0.5A，根据可知，小灯泡正常发光时的电阻是 小灯泡正常发光时的电阻是。 [6]从图丁可以看到，当灯泡的实际功率变大时，其电流、电压也在变大，根据可知，图线的斜率在变小，即在变小，在变大。 (3)[7]从图中可以看到，当只闭合开关S、S1时，滑动变阻器与灯泡并联后，再与定值电阻R0串联，当小灯泡正常发光时，定值电阻R0两端的电压是 这时电流表的示数是 这个电流值大小是流过滑动变阻器和灯泡的电流之和。 [8]只闭合开关S、S2，滑动变阻器还是与灯泡并联后，再与定值电阻R0串联，这时电流表测的是流过变阻器的电流大小，这时应该使滑动变阻器的滑片保持不动，这样滑动变阻器和灯泡的电流之和还是和上述一样，读出电流表的示数I。 [9]由上述可知，流过灯泡的电流大小是 根据可知，小灯泡的额定功率表达式是 小灯泡的额定功率表达式是。 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 $$