2025年中考物理专题特训实验探究题（二）电功率实验

2025年中考物理专题特训实验探究题（二）电功率实验 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．佳佳同学在做测量小灯泡电功率的实验时，设计并连接了如图甲、乙所示电路，小灯泡上标有“2.5 V”字样．   甲                         乙                      丙 (1)闭合开关，小灯泡不亮，电压表无示数，电流表指针有微小偏转，逐渐移动滑动变阻器滑片，电流表示数逐渐变大，灯泡仍不亮，该电路故障可能是 ； (2)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，向左移动滑片P的同时，眼睛应观察 表，直到其示数为 ，再读出 表的示数； (3)小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示I＝ A，则小灯泡的额定功率是 W． 2．在“测量小灯泡电功率”和“测量定值电阻阻值”的实验中，待测小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压恒为6V； (1)请你用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整（要求滑片P向右移动时，电流表的示数变大）； ( ) (2)闭合开关后，电压表示数如图乙所示，为了测量小灯泡额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示为 A，小灯泡的额定功率为 W； (3)测出小灯泡的功率后，小宇将电路中的小灯泡换成定值电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，观察到电流表的示数为0.2A，电压表示数如图乙所示，则定值电阻阻值为 Ω；他仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果，同组的小明认为这种做法不合适，理由是 ； (4)另一实验小组同学，按正确方法完成实验后，分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U-I图像如图丁所示，则表示“定值电阻”的U-I图像的是 （填“a”或“b”），这样判断的依据是 。 3．某实验小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，电源电压恒为6V，待测小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，小红连接的部分电路如图甲所示，所用滑动变阻器的最大阻值为40Ω。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成实物电路的连接； （2）连好电路后，小红进行试触时发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是 （选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”）； （3）排除故障后继续实验，某次实验中，小红看到电压表示数为1V，此时小灯泡发光较暗，原因是 ；要使小灯泡正常发光，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，同时视线应注意观察 （选填“电流表”或“电压表”）示数，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； （4）小华在进行实验时发现电压表损坏，他找来了一个单刀双掷开关和一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，也测出了该小灯泡的额定功率，请你帮他把实验步骤补充完整。 ①开关拨至1触点，移动滑片，直至电流表示数为 ，此时小灯泡正常发光； ②开关拨至2触点， ，读出电流表示数为I； ③灯泡的额定功率P额= （用已知量和测量量表示）。 4．小伟在做探究“电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：电源（4.5V），定值电阻四个（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω），电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω 1A”和开关各一个、导线若干。 （1）小伟连接的电路如图甲所示，闭合开关后，发现 （填“电流表”或“电压表”）无示数，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图中错误的那根导线上画“×”，并画出正确的连线 ； （2）解决问题后，小伟先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表的示数如图乙所示；将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，他应将滑动变阻器的滑片P向 （填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数保持 V不变，再次读取电流表的示数； （3）把20Ω的电阻接入电路时，小伟发现无论怎样调节滑动变阻器都不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制电压表的示数不低于 V； （4）小伟将定值电阻换成小灯泡L1，测出了几组电流值和电压值。并绘制了L1的U-I图像如图丙所示，该图像不是直线的原因是 ； （5）同组的小同学还想测量额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率，利用小伟用过的小灯泡L1和绘制的图像，设计了如图丁所示的电路（电源电压为U），测出了小灯泡L2的额定功率。请将她的实验步骤补充完整： ①闭合开关S，将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 ，此时L2正常发光； ②将开关S0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P （填“移到最左端”“移到最右端”或“保持不动”）此时电流表的示数为I1，根据L1的U-I图像可知，当电流为I1时，对应的电压为U1；，则滑动变阻器接入电路的阻值R＝ ； ③小灯泡L2的额定功率P额＝ （用U、I额、R表示）。 5．某校科技小组的同学们用PTC元件（即半导体陶瓷材料）制作了一个电加热保温杯. 常温下的凉开水放在杯内可加热至60℃，并利用这种元件的特性设定保温温度为60℃. 已知所用的PTC元件的阻值RT随温度的变化关系如图甲所示，使用时将PTC元件按如图乙接入家庭电路中.请回答下列问题： （1）当温度为60℃时，电路中的电流是 mA，通电10s，PTC元件消耗的电能是 J. （2）PTC元件的最大电功率是 W. （3）保温杯可以利用PTC元件的特性进行保温的原理是：当温度达到60℃时，PTC元件发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变. 从图甲中可以看出，①当它的温度高于60℃时，PTC元件的电阻 ，电功率 .（“变大”、“变小”、“不变”）温度下降；②当温度低于60℃时，PTC元件的电阻 ，电功率 .（“变大”、“变小”、“不变”），温度上升. 因此保温杯中的水可以保持在60℃左右. 6．在“测定额定电压为2.5V小灯泡的电功率”的实验中，下图1是小明同学已连接好的部分电路。 (1)在他连接的电路中，有两根导线还没连好，请你帮他完成电路的连接，要求：滑片向右灯泡变亮（导线不要交叉）（电流表、电压表最左端的接线柱均为负接线柱） ； (2)在开关处试触时，他发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是 。排除故障后，电压表示数如图2所示，为了测出小灯泡的额定功率，接下来他应该把滑片向 （选填“A”或“B”）移动，才能使电压表的示数为2.5V； (3)实验中小明先后测出了三组数据，并记录在表格中。若第一次实验时电流表的示数如图3所示，则此时的电流为 A。小明同学说：“表格设计不合理”，你认为应该如何改进？答： 。 次数 1 2 3 U/V 2 2.5 3 I/A 0.4 0.42 亮度 暗 正常 亮 7．同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“2V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答：   （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 处（选填“A”或“B”）；     （2）实验中，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是 ．     （3）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I﹣U关系图象．根据图象可知，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”），小灯泡正常发光时的电功率为 W；     （4）通过图表还可以发现，小灯泡的电阻是 的（选填“恒定不变”或“会改变”），可能原因是： 8．测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。    （1）如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，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）电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至 （选填“A”或“B”）端；闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是 ； （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为 A，小灯泡的额定功率为 W； （4）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下： ①按电路图连接电路。 ②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。 ③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。 ④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，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、R表示） 9．在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小明采用了如图甲所示的实验装置．两个透明的容器中密闭了等量的空气，U形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化。 （1）在相同的时间内，可通过观察 来比较电流通过电热丝产生的热量多少，用到的物理研究方法是 ； （2）实验中，两个完全相同装有空气的容器要 （选填“密闭”或“开口”）； （3）若甲图通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的 越大，产生的热量越多； （4）小明采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的 越大，产生的热量越多； （5）小明想改装此实验装置用来“比较水和煤油的吸热能力”，则他可将烧瓶乙中煤油换成与其 （选填“质量”或“体积”）相等的水（如图丙），并将选取阻值 （选填“相同”或“不同”）电热丝串联，串联的目的是控制 和通电时间相同； （6）在实验过程中加热时间相同是为了使水和煤油 ，加热一段时间后，观察温度计的示数的变化，温度变化 的，物质吸热能力强。 10．如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。 （1）实验中通过观察的液柱高度变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填序号）； ①探究物体的动能跟哪些因素有关 ②探究杠杆的平衡条件 （2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明 ； （3）某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验可能出现原因 。 11．某物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。已知电源电压为6V，R0＝10Ω，滑动变阻器规格为“50Ω  0.6A”。    （1）由图甲所示电路可知，电阻R0与Rx是 （选填“串联”或“并联”）； （2）按图甲所示电路连接后，闭合开关，当滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数 （选填“变大”或“变小”）； （3）实验时，调节滑片，利用电压表和电流表测出了多组实验数据，并作出了电压表与电流表示数的关系图像，如图乙所示，则Rx阻值为 Ω； （4）调节滑动变阻器，当电压表的示数为3V时，电路消耗的电功率是 W； 12．小梦在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，电源为新干电池(电源电压不变)。 (1)如图甲所示是小梦同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将图中的电路连接 完整(导线不允许交叉)。 要求：电压表测量小灯泡两端的电压，滑动变阻器的滑片 向右移动时灯泡变亮； ( ) (2)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时电流表的示数 A，小灯泡额定功率是 W； (3)实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个定值电阻 (定值电阻的阻值为 R0 )，设计了如图丙所示的电路，请你填写以下内容： ①调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为 V； ② ； ③则小灯泡额定功率的表达式 P额 = (用测量出的物理量表示)。 13．小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，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）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙所示），分析图像可知：小灯泡的额定功率为 W。分析U与I的值，可发现的实验结论是：①小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变 ；②小灯泡的亮度决定于 ； （2）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实 0.25P额（选填“>”“＜”或“=”）； （3）如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是 ； A．探究电流与电压关系 B．探究电流与电阻关系 C．探究电热的多少与电流大小的关系 D．探究电流做功的多少与电阻大小的关系 14．小明欲测量一只小灯泡的额定功率.器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5 V)、电源(电压约6V左右)、电流表(0～0.6A、 0～3A)、电压表(0～3V、0～15V)、滑动变阻器（20Ω 2A）、开关各一只，导线若干. （1）如图甲所示是小明开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，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在原图上画出正确的接法. ( ) （2）正确操作后，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流为 A，小灯泡的额定功率为 W. （3）小明还想换一种方法测定该小灯泡的额定功率，于是向老师要了一个阻值已知的定值电阻R0和一个单刀双掷开关，借助原有的实验器材，设计了如图丙所示的电路.请你根据他设计的电路，补全主要的实验步骤: 实验步骤:①将开关S1闭合,开关S2断开，读出电压表示数U； ②S2与a接线柱接通，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为U额； ③S2与b接线柱接通， （移动/不移动）滑动变阻器滑片，读出电压表示数U0；小灯泡的额定功率P额= （用已知量和测量量的符号表示）. （4）小明在（3）中测得电源电压为6V，他还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将甲图中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω，8Ω，6Ω和4Ω的定值电阻，其余连接均不改变． ①在实验过程中，将4个定值电阻依次接入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持某个值U0不变，为了能够顺利得到4组I、R数据，完成实验，该电压U0的取值大小应满足： ； ②四次实验中，当电压表调到控制电压时，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是 ． 15．静静同学进行了以下实验： （1）在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，用如图甲所示的实验装置，加热质量相同的水和煤油，比较两种物质的吸热能力。在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热使其升高相同的温度，通过 （选填“加热后温度的高低”或“加热时间长短”）比较物质吸收热量的多少；她根据实验数据，作出了水和煤油的温度随时间变化的图像，如图乙所示，经分析知，水的温度随时间变化的图像是 （选填“a”或“b”），水和煤油吸收相同热量时，温度升高较多的是 ，煤油的比热容为 [c水=4.2×103]。 （2）探究“电流通过导体时产生热量”的实脸，用到图丙所示的实验装置。烧瓶中装有质量和初始温度都相同的煤油，通过观察 的多少来比较导体产生热量的多少；通过控制通电时何和电路中的 不变，来研究导体产生热量与电阻的关系。 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 《2025年中考物理专题特训实验探究题（二）电功率实验》参考答案 1． 小灯泡被短接　 电压 2.5 V　 电流 0.24 　0.6 【详解】（1）根据题意知道，闭合开关后电流表有示数且很小，说明电路是通路，逐渐移动滑动变阻器滑片，电流表示数逐渐变大，灯泡仍不亮，则有可能是灯泡短路，即电压表测导线两端电压，所以会无示数； （2）为了测量小灯泡的额定功率，所以，应将灯泡电压调到与额定电压相等，即等于2.5V，所以，向左移动滑片P的同时，眼睛应观察电压表，直到示数为2.5V，再读出电流表的示数； （3）由图丙知道，电流表的量程是0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数是0.24A；故小灯泡的额定功率是：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W． 【点睛】题考查的是测量小灯泡电功率的实验，考查了电表读数、电路故障分析、电功率计算等问题，对电表读数时，要注意先确定其量程与分度值，然后再读数． 2． 右 0.3 0.75 10 没有多次测量，误差较大 a 定值电阻的阻值一定，电流与电压成正比（或电灯电阻会随温度而改变） 【详解】(1)[1]滑片P向右移动时，电流表的示数变大，表明滑动变阻器接入电路的电阻变小，故应接右下方接线柱，如图所示： 。 (2)[2]电压表接的是0～3V量程，分度值为0.1V，其示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，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，故滑片向右端移动，直到电压表示数为额定电压。 [3][4]电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，即通过灯泡的电流0.3A，则 小灯泡额定功率0.75W。 (3)[5]由欧姆定律得 定值电阻的阻值为10Ω。 [6]只把一次实验测得的阻值作为最后结果是不合适的，因为定值电阻的阻值是不变的，要进行多次测量求平均值来减小误差。 (4)[7][8]b是一条曲线，的比值是变化的，电灯电阻会随温度而改变，故b表示灯泡电阻；a是一条直线，的比值是不变的，电流跟电压成正比，故a是定值电阻。 3． 小灯泡断路 小灯泡的实际功率过小 A 电压表 0.6 保持滑动变阻器滑片位置不动 【详解】（1）[1]因待测小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程0~3V与小灯泡并联；小灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电流约为 故电流表选用小量程0~0.6A与滑动变阻器（滑动变阻器按“一上一下”连入电路中）串联，如图所示： （2）[2]若小灯泡断路，电流表无示数，小灯泡不发光，电压表串联在电路测电源电压，故电压表有示数，符合题意；若小灯泡短路，小灯泡不发光，则电压表示数为0，而电流表有示数，不符合题意；若滑动变阻器断路，小灯泡不发光，则整个电路断路，两个电表都没有示数，不符合题意。则故障可能是小灯泡断路。 （3）[3]排除故障后继续实验，某次实验中，小红看到电压表示数为1V，此时小灯泡发光较暗，则说明电路的电流过小，导致小灯泡的实际功率过小。 [4][5]要使小灯泡正常发光，就要增大小灯泡两端的电压，由串联电路的电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要减小滑动变阻器接入电路中的阻值，即应向A端移动滑动变阻器的滑片，同时视线应注意观察电压表示数，直到电压表示数等于小灯泡的额定电压2.5V。 [6]当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表示数为0.24A，小灯泡的额定功率 P=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W （4）①[7]开关拨至1触点，L与R0并联，电流表测通过R0的电流，移动滑片，直至电流表示数为，此时小灯泡两端的电压等于额定电压2.5V，正常发光。 ②[8]开关拨至2触点，保持滑动变阻器滑片位置不动，此时电路中的电流、电压分布未改变，读出电流表示数为I。 ③[9]在①中，由欧姆定律和并联电路电压的规律知，小灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时，小灯泡正常发光； 在②中，电流表测量小灯泡与R0并联的干路电流，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，小灯泡仍正常发光，根据并联电路电流的规律，通过小灯泡的额定电流 小灯泡的额定功率 4． 电压表 右 2 2.5 灯的电阻随温度的变化而变化 I额 保持不动 【详解】（1）[1][2]原电路中，电压表、电阻与导线并联，电压表与电阻被短路，电流表和变阻器串联连入电路中，故电压表没有示数；电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正后的电路图如图所示： （2）[3][4]小伟先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A。由欧姆定律，电压表示数为 根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路的分压规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，即增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V，再次读取电流表的示数。 （3）[5]设控制为Uv，根据串联电路电压的规律和分压原理: 当变阻器的最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也应最大，此时变阻器器分得的电压最大，电压表的示数最小 解得 为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制电压表的示数不低于2.5V。 （4）[6]L₁的U-I图像如图丙所示，该图像不是直线的原因是：灯的电阻随温度的变化而变化，因此通过灯丝的电流与电压不成正比。 （5）①[7]闭合开关S，将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I额，此时L2正常发光。 ②[8]将开关S0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P保持不动，此时电流表的示数为I1，根据L1的U-I图像可知，当电流为I1时，对应的电压为U1。 [9]在①中，L1短路，L2与变阻器串联；在②中，L2短路，L1与变阻器串联，因电流为I1，由图丙知，L1对应的电压为U1，由串联电路的规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值 [10]在①中，滑动变阻器两端的电压为 根据串联电路电压的规律，L2的额定电压为 小灯泡L2的额定功率 5． 48.4J 24.2W 变大 变小 变小 变大 【详解】试题分析：（1）如下图所示，温度为60℃时，元件电阻为10， （2）根据，U一定时，电阻最小，电功率最大，由图可知，当温度为30℃，元件电阻最小，为2；（3）根据，U一定时，电阻增大，电功率减小，温度高于60℃时，发热功率小于散热功率，温度降低；温度低于60℃时，发热功率大于散热功率，温度升高． 考点：电功率 6． 小灯泡处断路 B 0.36 增加“电功率”项 【详解】(1)[1]根据实验要求，滑片向右灯泡变亮即其接入阻值变小，电压表与灯泡并联，接线如图所示： (2)[2]在开关处试触时，他发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是小灯泡处断路，造成电压表串联接入电路。 [3]排除故障后，电压表示数如图2所示，电压表接入小量程，其示数为2V，为了测出小灯泡的额定功率，接下来他应该把滑片向B移动以增大电路电流，才能使电压表的示数为2.5V。 (3)[4]若第一次实验时电流表的示数如图3所示，电流表接入小量程，分度值为0.02A，其示数为0.36A，则此时的电流为0.36A。 [5]表格设计中未表现出小灯泡发光功率结果，应增加“电功率”项。 7． A 小灯泡短路 增大 0.48 会改变 灯泡电阻会随着温度的改变而改变 【详解】（1）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，滑片应移到A处；（2）连好电路，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障应为小灯泡短路；（3）根据小灯泡的I﹣U图象可知，随着灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流增大，根据公式P=UI可知，灯泡的实际功率增大；由I﹣U图象可知，当灯泡两端的电压为2V时，通过灯泡的电流为0.24A，所小灯泡的额定功率为P=UI=2V×0.24A=0.48W；（4）小灯泡的电阻是会改变的，这是由于小灯泡的温度发生了改变，灯泡电阻会随着温度的改变而改变． 8．    B 见解析 0.3 0.75 【详解】（1）[1]电流表应与灯泡串联接入电路，电压表应与灯泡并联接入电路，所以灯泡左接线柱应该与电压表左接线柱连接，如图所示：      （2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即B端。 [3]闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，则电路为通路，说明通过小灯泡的电流过小，灯泡的实际功率小，故接下来应进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光。 （3）[4][5]图甲中电流表选用0~0.6A的量程，分度值为0.02A，由图乙可知电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W （4）[6]由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知，步骤③中滑动变阻器R2接入电路的电阻与步骤②中小灯泡正常发光时的电阻相等；在④中保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电路中只有滑动变阻器R2接入电路，电流表的示数为I1；将R1的滑片移到最右端，电路中滑动变阻器R1的最大电阻与滑动变阻器R2串联，电流表的示数为I2；根据欧姆定律和电源电压不变可得 U=I1R2=I2(R+R2) 小灯泡额定功率 9． U形管液面高度差 转换法 密闭 电阻 电流 质量 相同 电流 吸收相同热量 越小 【详解】（1）[1][2]在相同的时间内，电热丝产生的热量不同，则U形管液面的高度差会不同，所以可通过观察U形管液面高度差来比较电流通过电热丝产生的热量的多少。这种物理研究方法是转换法。 （2）[3]实验所用的容器是密闭的，这样电热丝产生的热量让容器内的空气体积膨胀而引起U形管液面高度差变化而反映电流产生热量的多少。若容器是开口的，则不能通过U形管液面高度变化反映电流产生的热量的多少。 （3）[4]图甲中，两个电热丝串联连接，则通过两个电热丝的电流相等，而左侧容器内电热丝的阻值小于右侧容器内电热丝的阻值，在通电时间相同时，B玻璃管内液面上升较高，则右侧电热丝产生的热量多。这表明：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。 （4）[5]图乙中，两个容器内电热丝的阻值相等，右侧容器内电热丝先与容器外的电热丝并联再与左侧的电热丝串联，则左侧容器内电热丝接在干路上，右侧容器内电热丝接在支路上，即通过左侧容器内的电热丝的电流比右侧容器内电热丝的电流大。而通电时间相同时，A玻璃管内液面上升较高，说明左侧容器内电热丝产生的热量多。这表明：在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。 （5）[6]物体吸热多少与物体的质量、升高的温度和物质的种类有关，要探究水和煤油的吸热能力，除了水和煤油种类不同外，其它因素都应保持相同，则两个烧瓶中应分析装入相同质量的水和煤油，所以乙瓶中应换成质量相等的水。 [7][8]除了水和煤油的种类不同外，其它因素都需相同，所以两个烧瓶中的电热丝的阻值和通过电热丝的阻值都应相同，而两个电热丝串联便可控制通过电热丝的电流相同。 （6）[9]实验中用相同的电热丝给水和煤油相同，则在相同的时间内电热丝放出的热量相同，那么水和煤油吸收的热量相同。 [10]加热相同时间，水和煤油吸收的热量相同，而温度计的示数变化越大，说明物质吸热能力越弱，温度计示数变化越小，说明物质吸热能力越强。 10． ① 在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 断路。 【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。故实验中通过观察U形管内的液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少。①探究物体的动能跟哪些因素有关，通过比较物块在同一水平面上被撞击的距离来比较物体到达水平面时动能的大小，采用了转换法，故①符合题意； ②探究杠杆的平衡条件，为得出普遍性的规律要多次测量，采用了归纳法，故②不符合题意。故选①。 （2）[2]连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，根据转换法，10Ω电阻丝产生的热量多，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 （3）[3]某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧电阻丝产生的热量相同，因为R1=R2，说明通过R1、R2的电流相等，则R3中没有电流通过，经检查气密性良好，故分析实验现象不同的原因电阻R3断路。 11． 串联 变大 2 1.5 【详解】（1）[1]由图可知，电阻R0与Rx、滑动变阻器串联接入电路，电压表测量电阻R0与Rx两端的电压，电流表测量电路中的电流； （2）[2]当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，在电源电压阻不变的情况下，根据欧姆定律可知：电路中电流变大，即电流表示数变大； （3）[3]根据图乙可知，当电压为6V时，电路中的电流为0.5A，根据欧姆定律可知 则 （4）[4]调节滑动变阻器，当电压表的示数为3V时，电路中的电流为 电路的总功率为 12． 0.5 1.25 2.5 断开开关，保持滑片P的位置不变，将电压表改接在定值电阻 R0 两端，闭合开关，测出定值电阻R0两端的电压U0。 2.5V× 【详解】(1)[1]电压表和小灯泡并联，滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式，见下图： (2)[2]根据乙图，电流表选择的量程为0到0.6A，所以电流表的读数为0.5A。 [3]则小灯泡的额定功率为 (3)①[4]为了测小灯泡的额定功率，需要将小灯泡两端电压调到额定电压，即电压表示数为2.5V。 ②[5]要利用定值电阻R0求出电流，所以应该将电压表改接在定值电阻R0两端，闭合开关，测出定值电阻R0两端的电压U0 ③[6]电路中的电流为 则小灯泡额定功率为 13． 0.625 变大 实际功率 > A 【详解】（1）[1]由绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像可知，灯在2.5V时的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W ①[2]从图中的曲线可以判断出，通过小灯泡的电流与它两端电压不成比例，其原因是灯丝的电阻不是固定的，它随着温度的升高而增大。 ②[3]由P=UI知灯泡的实际功率越大，温度越高，且灯泡越亮。 （2）[4]当电阻不变时，由可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P=UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，由图乙知，当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，通过灯的电流大于0.15A，即大于小灯泡额定电流0.25A的一半，故小灯泡的实际功率P实大于0.25P额； （3）[5]根据欧姆定律可知，当电阻一定时，电流与电压成正比，因此，如果将灯泡换成定值电阻，可探究电流与电压的关系，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14． 0.3 0.75 不移动 1-2.4V 5：2 【详解】(1)灯应与电压表并联，电流表串联在电路中，故连接灯的左接线柱与电源负极的连线有误，将连接电源负极的线改接在变阻器金属杆的左接线柱即可，如图所示： (2)电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W； (3)实验步骤: ①将开关S1闭合,开关S2断开，读出电压表示数U； ②S2与a接线柱接通，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为U额； ③S2与b接线柱接通，不移动滑动变阻器滑片，读出电压表示数U0； 由实验步骤可知： S2接b时，滑动变阻器两端的电压U滑=U−U0，电路中的电流I=, 滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑===, S2接a时，滑动变阻器两端的电压U’滑=U−U额，电路中的电流I’=== 灯泡额定功率：P额=U额I’=U额= (4)把四个电阻依次串联接入电路中，为了保护电流表，电路中的电流不能超过0.6A，故电路的最小电阻为： R小===10Ω， 电路中接入4Ω的电阻时,滑动变阻器接入电路的最小电阻为：R′=R小−4Ω=6Ω； 此时定值电阻两端的电压为：UR=IR=0.6A×4Ω=2.4V；即定值电阻两端的最大电压为2.4V； 当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电阻两端的电压为6V，等于电源电压，故在探究实验中，电阻两端的电压都能达到6V； 把四个电阻接入电路中时,电阻两端的最小电压为：U小=R,把电源电压和四个电阻10Ω、8Ω、6Ω和4Ω带入,得四个电压值为：2V、1.71V、1.38V、1V,为了能够顺利得到4组I、R数据,则电阻两端的电压最小为1V,故电压U0的取位大小应满足1V⩽U0⩽2.4V. (5)四次实验中，当电压表调到控制电压U表时（保持不变），根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：U滑=U-U表=6V-U表，则变阻器的电压保持不变，即定值电阻的电压（电压表示数）与变阻器的电压之比为定值， 由分压原理可得==定值，当定值电阻分别取4Ω和10Ω时，故对应的变阻器的变阻器连入电路中的电阻之比=， 根据P=UI=，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比等于变阻器连入电路中电阻的反比， 即===． 15． 加热时间长短 a 煤油 温度计示数 电流 【详解】（1）[1]加热器相同，相同时间内放出的热量是相同的。在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，使水和煤油升高相同的温度，加热时间越长，吸收的热量越多，则其吸热能力越强，通过比较加热时间来比较水和煤油的吸热能力。 [2]根据可知，使质量相等的水和煤油升高相同的温度，由于水的比热容大，则水吸收热量更多，所以对水加热的时间更长，则根据图像可知，水的温度随时间变化的图像是a。 [3]根据可得，温度升高的多少为 即水和煤油吸收相同热量时，由于煤油的比热容较小，所以煤油温度升高的较多。 [4]由图像知，升高相同的温度时，水的加热时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍，根据可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容与吸收的热量成正比，所以，煤油的比热容为 （2）[5]烧瓶中装有质量和初始温度都相同的煤油，导体产生热量越多，煤油吸收的越多，升高的温度也就越多，所以通过观察温度计示数的多少来比较导体产生热量的多少。 [6]图丙中，两导体串联连接，则流过的电流相等，所以是通过控制通电时间和电路中的电流不变，来研究导体产生热量与电阻的关系。 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 $$