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2025年中考物理高频考点专题训练:电功率实验题
一、实验题
1.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图甲所示的电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)正确连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表有示数,则接下来的操作是
(2)接着,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表示数如图乙所示为 A,则小灯泡的额定功率为 W,此时灯丝的电阻为 Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.22
(3)小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,滑动变阻器的滑片应向 端调节(填字母),观察到小灯泡变亮。
2.综合实践活动中,科技小组设计了一个由热敏电阻控制的报警电路,要求当热敏电阻的温度达到或超过600℃时,系统报警,如图所示,电路中的器材有:电源(电压恒为18V)、热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小,在600℃时阻值为650Ω)、电阻箱(最大阻值为999.9Ω)、滑动变阻器R(最大阻值为2000Ω)、报警器(电阻不计,通过的电流达到10mA时就会报警,超过20mA时就会损坏)、单刀双掷开关S,导线若干,根据工作要求,进行调试:
(1)电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于 (选填“a”或“b”)端,再将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 Ω;
(2)将开关S向 (选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至 ;
(3)保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用,计算可知:热敏电阻的温度达到600℃时,滑动变阻器消耗的电功率为 W。
3.用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率,小灯泡上标有“3.8V”的字样,额定功率约1W,滑动变阻器R0的规格是“20Ω 1A”,电源电压恒为6V。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示实物电路连接完整(要求导线不交叉,滑片向右移,灯光变亮) ( )
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是( )
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)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(4)小华刚准备拆除电路结束实验时,同组的小红提出,在调节滑片使灯正常发光过程中,电压表的示数很难准确显示3.8V,可能因此造成一定的测量误差。她认为可以在小华第(3)步实验的基础上,对电路稍作改动,能提高测量数据的精确度。请帮小红补全测量步骤(补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点):
a.断开开关, ;
b.闭合开关, ,并读出此时电流表的示数;
c.计算出灯的额定功率。
4.小明利用如图所示的电路来测量小灯泡的电功率,小灯泡上标有“3V”字样,实验中电源电压恒定。
(1)在连接电路时开关要 ,滑动变阻器的滑片要调到最大阻值处;
(2)电路连接完成后闭合开关,发现电压表和电流表均有示数,且示数都很小,小灯泡不发光,原因可能是 (填字母代号);
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路 D.小灯泡实际功率太小
(3)小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,其大小为 A,小灯泡的额定功率是 W;
(4)小灯泡正常发光时,小明断开开关,将另一盏规格为“3V;1.2W”的小灯泡替换以上实验中的灯泡,保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合开关后,电流表的示数可能是 (填字母代号)。
A.0.28A B.0.36A C.0.40A D.0.42A
5.在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,某同学已连接部分电路如图所示。
(1)用笔画线代替导线,补充完成图甲中实验器材的连接 (要求:滑片向右移动时灯泡变暗);
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,发现灯泡总不亮,且电流表无示数,电压表示数接近3V,则故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。
6.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。
(1)实验是通过比较 来比较电阻丝产生的热量的多少。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系,乙装置可探究电流产生的热量与 的关系,通电一段时间后,甲装置中 侧容器中U形管中液面高度差较大。
(3)如果乙装置中R3发生了断路,保证通电时间相同,与之前相比较,则左侧U形管中液面的高度差将 。
(4)英国物用学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的 成正比,跟 成正比,这个规律叫做焦耳定律。
7.如图所示,小明在“测量小灯泡的电功率”实验中,用到的器材有学生电源(电源电压已调为5 V),额定电压为2.5 V的小灯泡,标有“20 Ω,1 A”字样的滑动变阻器,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。( )
(2)正确连接电路后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P置于 端。闭合开关并缓慢移动滑片P,发现电流表指针有明显偏转,电压表示数为0,若故障原因只有一处则可能是小灯泡 路;
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片P使电压表示数为2.5 V,此时电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡的额定功率为 W;
(4)完成测量后,小明用几个定值电阻依次替换小灯泡继续探究电流与电阻的关系,其余器材及实验电路连接均不变;
①先将5 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2 V,记录电流表的示数;接着将电路中的5 Ω定值电阻更换为10 Ω定值电阻,移动变阻器滑片P使 (请补充关键的实验步骤),并记录电流表的示数;
②最后将电路中的10 Ω定值电阻更换为20 Ω定值电阻,缓慢移动变阻器的滑片P,发现电压表示数始终不能调为2 V,小组讨论后认为不更换器材只改变定值电阻两端控制的电压在 V范围内,重做实验也可以完成探究。
8.(一)实验室有两组同学,一组同学在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,采用了如图所示的实验装置。(两个透明容器中封闭着等量气体)
(1)如图所示,是探究电流产生的热量跟 的关系,通电一段时间后, (选填“左侧”或“右侧”)U形管中液面高度差大,则说明该侧容器内的电阻丝产生的热量多,下面实例中不是应用这种方法的一项是 ;
A.用磁感线方便形象地描述磁场的分布
B.在研究磁体磁性强弱时,利用磁体吸引铁钉的多少反映磁体磁性的强弱
C.在研究磁场是否存在时,通过观察小磁针放入是否发生偏转
D.在探究物质吸热能力的实验中,通过比较加热时间来间接反映物质吸收的热量
(2)让该实验装置冷却到初始状态,把右侧并联的两根电阻丝都放入容器内,接通电源比较两容器内电阻丝发热多少。此时该装置 (选填“能”或“不能”)探究电流产生的热量跟电阻的关系;
(二)另一组同学在做“伏安法”测量定值电阻的实验中,连接了如图甲所示的实物图。
(1)连接电路的过程中,开关应 (选填“断开”或“闭合”),此时检查电路时发现电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量,在第三次测量中电流表的示数如图丙所示,根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.32
4.7
2
2
0.4
5
3
2.5
9.有一只小灯泡的额定电压为2.5V,小红想测量这个小灯泡在不同工作状态下的实际功率和额定功率,实验电路如图所示。
(1)实验过程中,某次测量时电压表的示数为2.0V。现要测小灯泡的额定功率,则应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。当小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表示数为0.32A,则此小灯泡的额定功率为 W;
(2)完成上述实验后,小红又设计了一种测小灯泡额定功率的方案,如图所示,其中R0是阻值已知的定值电阻。请将下列实验步骤补充完整:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点 ,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压;
②保持滑动变阻器的滑片不动,再将开关S1拨到另一触点 ,读出电压表的示数;
③用、和表示小灯泡的额定功率,其表达式为:P= 。
10.如图所示是某实验小组探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验时,两瓶煤油的质量要 (选填“相等”或“不相等”),在这个实验中,电流产生的热量的多少,是通过 体现出来;
(2)图甲中,与采用串联的方式,其目的是为了控制通电时间、 相等,选用的和的阻值大小 (选填“相等”或“不相等”),实验中选用煤油而不选用水,主要是因为水的 比煤油大;
(3)图甲探究的是电热与 的关系。按图乙方法进行实验时,观察到在相同的时间内,C瓶煤油比D瓶煤油的温度上升更多,这说明:其他条件相同时, 越大,电流通过导体产生的热量越多。
11.如图所示, 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和"50Ω 2A”的B滑动变阻器,电源电压为6V。
(1)本实验中应选择 滑动变阻器 (选填“A”或“B”)。
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大。
( )
(3)连接好电路后,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 。
A.断开开关,更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则灯泡的额定功率为 W,此时灯泡电阻为 Ω。
12.在测量小灯泡的电功率时,电源电压为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)在如图甲所示的电路中,闭合开关移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,原因是 ,经分析有一根导线链接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路。( )
(2)电路连接正确后,从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据,得到小灯泡的 I-U 图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。滑动变阻器的规格应选择( )。
A. 10Ω 1A B. 15Ω 1A C. 25Ω 1A D. 30Ω 1A
(3)进一步分析图乙可知,灯丝的电阻随温度的升高而 。
13.小明同学进行“测量小灯泡的电功率”实验,现有器材:额定电压为6V的小灯泡(电阻约为25Ω)1个,电压为12V的电源1个,电流表、电压表、开关各1个,规格分别为“20Ω,1A”和“50Ω,0.5A”的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)检查器材时,小明发现电压表指针指在如图1所示位置,接下来小明该如何操作? ;
(2)实验中应选择规格为“ ”的滑动变阻器;
(3)图2中已经连接了部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整;
(4)正确连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图3所示,小灯泡的额定功率是 。
14.如图甲所示是“测量小灯泡的电功率”的电路图,图乙是实物连接图。其中电源是两节新干电池,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器上标有“10Ω;lA”。
(1)图乙已连接了部分电路,请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整 ;
(2)小明同学连接好电路后,闭合开关时发现灯泡不发光,接下来他应该怎么操作? 选填(“A”或“B”)
A.更换一个小灯泡
B.观察电流表是否有示数,先判断电路是否有断路
(3)调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示,则该灯泡的额定功率为 W;
(4)有一位同学在连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现:灯泡变亮时电压表示数变小;灯泡变暗时,电压表示数变大。经检查所用器材完好,出现这种现象的原因可能是 。
15.如图甲所示,为“测量小灯泡电功率”的实验,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω.
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整.
( )
(2)现有滑动变阻器R1(10Ω,0.3A)和R2(50Ω,1A),实验时应选用滑动变阻器 .
(3)闭合开关后,小明发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他首先应该操作的是 (填序号)
A.检查电路是否开路
B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P的同时,眼睛应注视 (填序号);
A.电压表示数 B.电流表示数 C.滑动变阻器滑片
(5)调节滑片P至某位置时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W.
(6)完成上述测量后,不用电压表,用如图丙所示的电路也可测量已知额定电流小灯泡的额定功率.已知小灯泡的额定电流为IL,定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下,请补充完整:
①只闭合开关S、S2,调节滑动变阻器R的滑片,使电流表示为IL;
②保持滑片的位置不变, ,记录此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率P额= .
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理高频考点专题训练:电功率实验题》参考答案
1. 将变阻器滑片向右滑动 0.02A 0.5W 12.5Ω B
【详解】(1)[1]正确连接好电路后,闭合开关,电流表有示数,电压表也有示数,但发现小灯泡不发光,说明小灯泡电流过低,应该减小滑动变阻器阻值,即将变阻器滑片向右滑动;
(2)[2][3]缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.2A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
[4]由欧姆定律,此时灯丝的电阻为:
;
(3)[5]小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,即增大灯的电压,减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器的电阻,故滑动变阻器的滑片应向B端调节。
2. b 650 c 报警器开始报警 0.115
【详解】(1)[1][2]电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于最大阻值处,故应将滑动变阻器滑片置于b端;当热敏电阻的温度达到或超过600℃时,系统报警,在600℃时热敏电阻阻值为650Ω,故应该将电阻箱也调到650Ω。
(2)[3][4]将开关S向c端闭合,缓慢调节滑动变阻器的滑片,直到报警器报警。
(3)[5]在600℃时热敏电阻阻值为650Ω,此时系统刚好报警,故电流,电路的总电阻
则滑动变阻器的阻值
所以滑动变阻器的电功率
3. 见解析所示 C 1.14 电压表换用“- 3”接线柱,并联在滑动变阻器两端 移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.2V
【详解】(1)[1]滑片向右移,灯光变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,由图乙知,电流表选用小量程串联在电路,小灯泡上标有“3.8V"的字样,表示灯的额定电压为3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,如图所示:
(2)[2]电路连接正确后,闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路的电流过小,电阻过大,故接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]当小灯泡正常发光时,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0.3A,则小灯泡的额定功率
(4)[4][5]电压表选用大量程,分度值为0.5V,故在调节滑片使灯正常发光过程中,电压表的示数很难准确显示3 8V,可能因此造成一定的测量误差,根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压为
2.2V小于3V,而电压表小量程分度值为0.1V时,对电路稍作改动,能提高测量数据的精确度:
a.断开开关,电压表换用“- 3”接线柱,并联在滑动变阻器两端;
b.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.2V,并读出此时电流表的示数;
c.计算出灯的额定功率。
4. 断开 D 0.3 0.9 B
【详解】(1)[1]为了电路元件的安全,在连接电路时,开关要断开。
(2)[2]根据题意可知,电压表和电流表均有示数,说明电路是正常的,没有故障,因电表示数都很小,小灯泡不发光,则是因为小灯泡实际功率太小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[3][4]如图乙所示,电流表量程是0到0.6A,分度值0.02A,读数为0.3A;小灯泡的额定功率是
(4)[5]根据题意可知,“3V;1.2W”的小灯泡正常发光的电流是
因其替换以上实验中的灯泡,保持滑动变阻器的滑片位置不动,该灯泡不能正常发光,所以,此时的电流小于0.4A;根据可知,二者正常发光时的电压相同,但实验中的灯泡的功率较小,其正常工作电流是0.3A,那么“3V;1.2W”的小灯泡的实际电流要大于0.3A,综上,电流表的示数范围是0.3A到0.4A,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 小灯泡断路 0.65
【详解】(1)[1]如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表和小灯泡并联,测小灯泡两端的电压,电流表串联在电路中测通过小灯泡的电流。电压表的连接方法是电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;题目要求滑片向右移动时灯泡变暗,即是滑片向右移动时电流变小,则需要变阻器接入电路的电阻变大,所以开关接到滑动变阻器左下接线柱。实物电路图连接如下所示:
(2)[2]电路正确连接后,闭合开关,发现灯泡总不亮,电流表无示数,说明可能存在断路,电压表有示数且接近电源电压3V,说明电压表和电源之间是通路,则故障原因可能是与电压表并联的小灯泡断路。
(3)[3]当小灯泡正常发光时,小灯泡两端的实际电压等于额定电压为2.5V;如图乙所示,电流表选接小量程接线柱,电流表分度值为0.02A,示数为0.26A,即是小灯泡正常发光时通过的电流为0.26A,则小灯泡的额定功率为
6. U形管中液面的高度差 电阻 电流 右 变小 电阻 通电时间
【详解】(1)[1]电流通过电阻丝产生的热量的多少不能直接看出来。可以观察两个U形管中液面的高度差,液面的高度差越大,说明空气体积膨胀的越多,吸收的热量越多,电阻产生的热量越多。因此实验中通过观察U形管液面高度差来比较电流,通过导体所产生热量的多少。
(2)[2]甲装置中将容器中的电阻丝串联起来,接到电源两端,通过他们的电流与通电时间相同,电阻不同,探究电流产生的热量与电阻的关系。
[3]乙装置中电阻和通电时间是相同的,而通过它们的电流不同,所以探究导体产生的热量与通过导体的电流的关系。
[4]根据焦耳定律,当电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多。因此甲装置中右侧容器中U形管中液面高度差较大。
(3)[5]如果乙装置中R3发生了断路,那么电路的总电阻会变大,电流会减小,根据焦耳定律,左侧装置中的电阻产生的热量会变小,因此左侧U形管中液面的高度差将变小。
(4)[6][7]英国物理学家焦耳通过大量实验最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律。
7. B 短 0.2 0.5 电压表的示数保持2V不变 2.5~3
【详解】(1)[1]由乙图可知,电流表选用小量程,将电流表与灯泡串联接入电路中;变阻器上下各选一个接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,最右端,即B端。
[3]闭合开关并缓慢移动滑片P,发现电流表指针有明显偏转,说明电路是通路;电压表示数为0,说明电压表并联的支路短路或电压表短路或电压表断路,若故障原因只有一处则可能是小灯泡短路。
(3)[4][5]排除故障后,移动变阻器的滑片P使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(4)①[6]研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,故将电路中的5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻,由串联分压可知电压表的示数增大,保持电压表的示数不变,需要减小电压表的示数,由串联电路的电压的规律可知增大变阻器两端的电压,由串联分压可知需要增大变阻器连入电路的电阻,向右移动变阻器滑片P使电压表示数为2V。
②[7]变阻器的最大阻值是20Ω,当使用阻值为20Ω的定值电阻实验时,根据串联分压特点可知
故定值电阻两端的电压的最小值为
根据电流表的量程可知电路中电流的最大值为0.6A,当使用阻值为5Ω的定值电阻实验时,此时定值电阻两端的电压的电压为
UV=I'R=0.6A×5Ω=3V
故应控制定值电阻两端的电压在2.5~3V的范围内。
8. 电流 左侧 A 能 断开 电流表未调零 5.0
【详解】(一)(1)[1]如图的装置中,右边两个5Ω的电阻并联后再与左边5Ω的电阻串联;根据串并联电路电流的规律可知通过左边容器内电阻的电流大于右边容器内电阻的电流,两个容器内电阻的阻值相等,通电时间相等,故探究的是电流产生的热量跟电流的关系。
[2]通电一段时间后,发现左侧U形管中液面高度差大,说明左容器内的电阻丝产生的热量多,说明电阻和时间一定,电流越大,产生的热量越多。
[3]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,可以通过U形管中液面高度差的变化来反映,用到转换法。
A.用磁感线方便形象地描述磁场的分布,用到模型法,故A符合题意。
B.在研究磁体磁性强弱时,利用磁体吸引铁钉的多少反映磁体磁性的强弱,用到转换法,故B不符合题意。
C.在研究磁场是否存在时,通过观察小磁针放入是否发生偏转,用到转换法,故C不符合题意。
D.在探究物质吸热能力的实验中,通过比较加热时间来间接反映物质吸收的热量,用到转换法,故D不符合题意。
故选A。
(2)[4]让实验装置冷却到初始状态,将右边两个电阻丝作为研究对象,可以等效于一个电阻丝,根据并联电阻的规律,右瓶容器内的电阻为
根据串联电路电流的规律,通过两个容器内电阻丝的电流相同,通电时间也相同,电阻大小不同,故把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少,此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系。
(二)(1)[5]连接电路的过程中,为保护电路,开关应处于断开状态。
[6]检查电路时(开关是断开的)发现电流表指针如图乙所示,电流表指针在零刻度线的左侧,说明电流表未调零。
(2)[7]由图丙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,则电流表的示数为0.48A;根据表中数据,由欧姆定律可得,第3次实验测得的电阻值
为减小误差,取平均值作为测量结果,根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为
9. B 0.8 1 2
【详解】(1)[1][2]测量时电压表的示数为2.0V,低于小灯泡的额定电压2.5V,根据串联电路中各电阻分担电压的作用,电阻越大分担的电压越大,所以要减小滑动变阻器连入电路的阻值,故滑动变阻器滑片向B端移动,直到小灯泡正常发光;当灯正常发光时,电流表示数为0.32A,小灯泡的额定功率为
(2)①[3]由电路图可知,定值电阻R0、小灯泡和滑动变阻器串联在电路中。连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点1,电压表测量小灯泡两端的电压,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压。
②[4]保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到触点2,电压表测量小灯泡和定值电阻两端的总电压,读出电压表的示数,则定值电阻两端的电压为
根据欧姆定律得,通过定值电阻的电流为
根据串联电路中电流处处相等,则小灯泡的额定电流为
③[5]根据上述解释可得,小灯泡的额定功率为
10. 相等 温度计示数变化 电流 不相等 比热容 电阻 电流
【详解】(1)[1]根据控制变量法知道,实验前要使两瓶煤油的质量相等。
[2]电流通过导体产生热量的多少,我们通过肉眼直接观察看不到其多少,在此应用了转换法,把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来,在该题中是通过温度计示数变化把电流通过导体产生热量的多少体现出来。
(2)[3][4]RA与RB采用串联的连接方式,目的是控制通过两电阻丝的电流相等,通电时间相同,所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系,因此所选择的两段电阻丝的电阻大小应该不同。
[5]因为煤油的比热容比水的小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油温度升高的多,用煤油做实验效果更明显。
(3)[6]图甲中两电阻丝串联,电流相等,电阻不同,探究的是电热与电阻的关系。
[7]乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点知道,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即
I右=I左
两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知道
I右=I1+I2
两电阻阻值相等,则支路中电流相等
I1=I2
所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,因此通电一段时间后,在相同的时间内C瓶煤油比D瓶煤油的温度上升更多,说明在通电时间和电阻相同的情况下,电流越大,电流通过电阻丝产生的热量就越多。
11. B C 右 0.45 13.89
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,由得灯的额定电流:
;
根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器分得的电压为:
U'=6V−2.5V=3.5V,
由可得此时变阻器连入的阻值
,
故选用“50Ω 2A”的滑动变阻器B;
(2)[2]实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中,灯泡正常工作电流约0.25A,所以电流表应使用0−0.6A量程,由滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,所以应将其右下接线柱接入电路中,实物图如图所示:
(3)[3]闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没损坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行C项操作;
(4)[4][5][6]闭合开关,由图乙知,电压表量程0−3V,分度值0.1V,电压表示数为1.7V,小于灯的额定电压2.5V,要测量小灯泡的额定功率,由串联电路电压的规律,应增大灯的电压减小变阻器分得的电压,根据分压原理,应减小变阻器分得的电压,应将滑动变阻器滑片向右端移动,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光;由图丙知,电流表分度值为0.02A,此时示数为0.18A,则小灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.18A=0.45W;
根据可得此时灯泡的电阻为:
。
12. 错将电压表串联接入电路中了 0.625 C 增大
【详解】(1)[1]在电路中,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,因电压表内阻很大,故电路的电流很小,小灯泡不亮,小灯泡与变阻器并联,电压表串联在电路中是错误的。
[2]小灯泡应该与变阻器串联,电压表与小灯泡并联,如下图所示
(2)[3]根据小灯泡的I-U图象知,灯在额定电压下的电流为0.25A,小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V0.25A=0.625W
[4]由图知,当电压表示数为0.5V时,电路的最小电流为0.1A,由串联电路的规律及欧姆定律,滑动变阻器的最大电阻为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
[5]由图乙可知:当小灯泡两端的电压为0.5V时,电路的电流为0.1A,小灯泡的电阻为
当小灯泡两端的电压为1.5V时,电路的电流为0.2A,小灯泡的电阻为
当小灯泡两端的电压为2.5V时,电路的电流为0.25A,小灯泡的电阻为
灯丝两端电压越大,灯丝温度越高,进一步分析图乙可知,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
13. 将电压表指针调零 50Ω 0.5A 1.44W
【详解】(1)[1]电压表的指针位置如图1所示,说明指针没有在零位置;由于是在检查实验器材时发现的,所以接下来小明要对电压表进行的操作是:将电压表指针调零。
(2)[3]额定电压为6V的小灯泡,电阻约为25Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
电源电压为12V,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,灯正常发光时,变阻器的电阻
故选用“50Ω 0.5A”的滑动变阻器。
(3)[3]灯的额定电压为6V,故电压表选用大量程与灯并联,如下所示:
(4)[4]此时电流表的示数如图2所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A,小灯泡的额定功率是
14. B 0.75 电压表与滑动变阻器并联
【详解】(1)[1]灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选的,且与灯泡并联,如下图所示:
(2)[2]连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不发光,接下来应该检查电路是否有误,即观察电流表是否有示数,先判断电路是否有断路,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]由图丙可知,灯泡两端的电压为2.5V时,通过的电流为0.3A,则灯泡的额定功率
(4)[4]灯泡与滑动变阻器串联,当电路电流变大时,灯泡电压变大,灯泡实际功率变大,灯泡变亮,滑动变阻器电压变小,现在电压表示数变小,说明电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器两端电压。
15. R2 C A 0.75 只闭合开关S、S1 (I﹣IL)ILR0
【详解】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:I==0.25A,故电流表选用小量程串联在电路中,变阻器按一上一下接入电路中,
如下所示:
(2)电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,根据串联电路的规律,变阻器连入的电阻:===14,故实验时应选用滑动变阻器R2;
(3)闭合开关后,电流表和电压表均有示数,说明电路为通路,小明发现小灯泡不亮,则电路中的电流过小,故接下来他首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,选C;
(4)灯在额定电压下正常发光,实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P的同时,眼睛应注视电压表示数,选A;
(5)调节滑片P至某位置时,小灯泡恰好正常发光,此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0.3A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(6)①只闭合开关S、S2,调节滑动变阻器R的滑片,使电流表示为IL;
②保持滑片的位置不变,只闭合开关S、S1,记录此时电流表的示数为I;
③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,通过电阻的电流为:
I0=I﹣IL,由欧姆定律,定值电阻的电压:
U0=(I﹣IL)R0,根据并联电路电压的规律,即灯的额定电压为:
UL=(I﹣IL)R0,
小灯泡的额定功率:
P额=(I﹣IL)ILR0.
答案第1页,共2页
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