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．甲乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω，2A”、“50Ω，1A”），小灯泡一只（额定电压3.8V），导线若干。 （1）甲小组探究“电流与电压的关系”，电路图如图所示： 电压U/V 1.0 1.5 3.0 电流I/A 0.2 0.3 0.6 ①他们将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 （写出一条即可）； ②排除故障后进行几组实验得到的数据如表所示，由此可得到的实验结论是 ； （2）乙小组探究“电流与电阻的关系”。 ①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值．再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，此时滑片应向 （选填“左”或“右”）端移动，滑动变阻器在此实验中的目的是 和 ； ②为了完成用四个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是 ； ③他们用小灯泡替换定值电阻，移动滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率是 W。 2．小红在测定值电阻阻值的实验中连接了实验电路图： （1）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应位于最 端（选填“左”或“右”）。 （2）闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数接近于3V，改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变。电路中有一处故障，可能是 。 A．电流表短路 B．导线a断路 C．导线b断路 D．电压表短路 （3）排除故障后，调节滑动变阻器，获得了几组数据，如图乙表盘所示，是他在第二次实验中电流的测量结果，则该电流值为 A，该电阻的阻值为 Ω。该实验中虽然电压表电阻很大，电流表的电阻很小，但也会影响本实验中R的测量结果，采用图甲的方法，所测的电阻值将比实际值偏 。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.2 2 1.5 3 2.0 0.4 （4）分析实验数据，可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。（选填“正比”或“反比”）。 （5）若用该电路研究电流与电阻的关系时，应分别将阻值不同的定值电阻接入电路，再分别调节滑动变阻器，目的是 。 A．改变定值电阻两端电压 B．控制定值电阻两端电压一定 C．控制电路中的电流一定 D．多次测量减小实验误差 （6）如果把定值电阻换成小灯泡，将干电池换成8V的电源，要测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为3V，灯泡阻值大约为6Ω。由于灯丝电阻随温度升高而 （选填“增大”或“减小”），则实验中通过小灯泡的电流与其两端的电压 （选填“成”或“不成”）正比，灯泡的亮度取决于灯的 ，实验中应该选铭牌标记为 的滑动变阻器。 A．5Ω  1A B．15Ω  0.4A C．20Ω  1A D．100Ω  5A 3．如图是“探究电流通过导体产生的热量与 的关系”实验部分装置.本实验通过U形管中液面的 来反映电阻丝通电后产生热量的多少.通电一段时间后，电阻丝与产生的热量之比是 。 4．小文和小明在电学实验室进行了如下实验。 (1)探究“电流与电阻的关系” ①小文利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、电源、电流表、电压表、规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器连接电路（电流表电压表，连接的量程如图甲电路所示）； ②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，其故障是定值电阻 ； ③排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，如图乙所示电流表示数为 A，则控制电阻两端电压为 V，在这个条件下，要使定值电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压取值范围为2V~ V； (2)测量“小灯泡额定功率” 小明在只有一只电压表的情况下，连接了如图丙所示的电路，测出了额定电压为的小灯泡的额定功率（已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，小于电源电压）； ①闭合开关S断开S1，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最 （选填“左”或“右”）端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压； ②闭合开关S断开S1，将R1的滑片滑到最左端，调节R2的滑片，使电压表的示数为 ，此时小灯泡正常发光； ③保持 （选填“R1”或“R2”）的滑片不动，闭合S、S1调节另一个滑动变阻器的滑片至最右端，读出电压表的示数为U1； ④小灯泡的额定功率 （用字母表示）。 5．为了探究白炽灯泡玻璃外壳对灯泡发光的影响，小杰将两只“2.5V 0.25A”的小灯泡连接成串联电路。标记为“甲”和“乙”，把甲灯泡的玻璃外壳打碎，发现甲灯泡不发光了，而乙灯泡不仅没熄灭，反而更亮了。用电压表测甲灯泡两端的电压，其示数为，电源电压为，那么玻璃外壳打碎后，甲灯仍有电流通过为什么不发光呢？小杰的同学提出了以下两种猜想：猜想1：打碎玻璃外壳后甲灯中的电流变小； 猜想2：打碎玻璃外壳后甲灯的实际功率可能小于能发光的最小功率。 (1)小杰根据所学知识，思考后，断定猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的，你认为他判断所依据的现象是 。 (2)为了验证猜想2，小杰通过查阅有关资料获得“2.5V 0.25A”小灯泡的电流随电压变化的数据，以及不同电压下的发光情况如下表所示： 电压U 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流 0 0.12 0.16 0.20 0.22 0.25 0.27 灯泡发光情况 不发光 发光由暗渐渐变亮 未打碎玻璃外壳前，甲灯的功率为 W；打碎玻璃外壳后通过甲灯的电流 （选填“大于”“等于”或“小于”）0.22A，可以判断猜想2是 （选填“正确”或“错误”的。 (3)那么甲灯泡的玻璃外壳打碎后，为什么不发光呢？联想到刚从炼钢炉里倒出来的钢水，温度很高，发出耀眼的白炽光。一段时间后，温度降低，钢水凝固，发出红光直至不发光，提出新的猜想：甲灯灯丝的玻璃外壳打碎后，灯丝可能因 而不发光，为了验证猜想，小杰适当调高电源的电压后，观察到甲灯泡灯丝发出微弱的红光，但在短时间内灯丝就烧断了，至此，你认为小灯泡玻璃外壳的作用是 （只要写出其中的一点）。 6．在“探究导体产生的热量与导体两端的电压、电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图所示，两烧瓶 A、B中煤油质量相等，两支温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1 >R 2。 （1）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过 体现出来的。实验中采用这种电路连接方式的目的是 ； （2）烧瓶中不装水而装煤油，是因为水的比热容较 ，开关接在干路上，是为了控制 相同，要使两烧瓶中煤油的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向 （填“左”或“右”）滑动； （3）闭合开关后，发现 B中温度计的示数上升较快，则 B中电阻丝放出的热量比 A中放出的热量 ，由此得出的实验结论 ； （4）实验中有同学提议利用该装置“比较水和煤油的吸热能力”，则他们应将其中的一个烧瓶中的煤油换成 相等的水，并使 A、B两烧瓶中金属丝的电阻 （填“相同”或“不相同”）； （5）若 B瓶中的温度计示数变化了 10℃，电阻丝 R 消耗了 3.15×103J 的电能，则烧瓶中煤油的质量是 kg。（已知 ，不计热损失） 7．小明用如图所示的电路研究电热与哪些因素有关的实验： (1)该实验用U形管中液面的 来反映两容器内电热丝所放出热量的多少； (2)在乙装置外并联5Ω电阻丝的作用是：使容器内两电热丝中的电流 （相同/不同）； (3)该装置是研究在电阻和通电时间都相同时，探究电热与 的关系； (4)通电后电阻丝发热，内能增加，这是通过 方式改变了它的内能。通电一会儿后乙容器外的电阻丝断了，这时会发现甲容器的U形管长管中液面升高的速度和原来比 （变快/变慢/不变）。 8．如图所示，在测定“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，电阻约为10Ω． （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整． ( ) （2）连接电路时，开关应处于 状态． （3）实验中无论怎么移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可） （4）排除故障后，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，示数为 V；要测量小灯 泡的额定功率，应将滑片P （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为 V， （5）移动滑片P，记录多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成I-U图像．根据图内所给的信息.计算出小灯泡的额定功率是 W. 9．小明同学在“测定小灯泡电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。则： （1）电路连接如图1所示，在连接电路时开关应该 ，滑动变阻器的滑片应该调到 （选填“最左端”或者“最右端”）。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因可能是 。 （2）排除故障后，根据实验数据画出如图2所示的U﹣I图象，小灯泡额定电流为 ，计算出小灯泡的额定功率是 。 （3）完成测量后，同学们找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系。接10Ω电阻时，电流表的示数为0.2A；换接20Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为 V，读出电流表的示数；继续换接余下的电阻进行实验即可得出结论。 10．在“探究电流与电阻的关系”实验中，现有器材如下：电源（电压恒定但未知），四个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），标有“×Ω1A”的滑动变阻器（阻值模糊不清），电压表（可用量程：0～3V、0～15V），电流表（可用量程：0～0.6A），导线、开关。 （1）将乙图按电路图补充完整 。把定值电阻R1接入图甲中的A、B两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V时，电流表的示数应为 A。 （2）用R2直接替换R1，闭合开关，电压表示数 （选填“大于”、“等于”或“小于”）2V，需要向 （选填“左”或“右”）移，才能使电压表示数回到2V。 （3）重复（1）的实验步骤，分别再用定值电阻R3、R4依次替换R2，根据所得的四次试验数据绘制出I﹣R图象，如图丙所示，由图象可得出的结论是： 。 （4）在使用定值电阻R1和R4进行实验过程中，读取数据时，滑动变阻器消耗的电功率之比为 。 （5）若实验中发现R3电阻已损坏，临时用3V、0.6W小灯泡替代该电阻，在原来实验要求不变情况下（保持2V不变），还能完成此实验吗？（请说明原因） 。 11．小美用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已标明）。 (1)请用笔画线代替导线将图 1 中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大 ； (2)实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图 2 所示位置，则接线柱 间（填接线柱的数字编号）出现了 （选填“短路”或“断路”）； (3)故障排除后，小美从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图像如图 3 所示。则小灯泡的额定功率是 W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 （选填选项前字母）； A．“5Ω，2A”    B．“15Ω，2A”    C．“25Ω，2A”    D．“30Ω，2A” (4)小明将滑片 P 从阻值最大位置 A 移至阻值最小位置 B，并依据实验数据，描出小灯泡的I-U 图像如图 4 所示，任取图像中一点 C 构成矩形（图 5 中阴影部分），则矩形的面积表示的物理含义是 ； (5)如图 6 所示，定值电阻 R 和滑动变阻器 R′串联接入电路（R′阻值足够大），电源电压为 U 保持不变，开关闭合时电路中的电流为 I，电路总功率为各用电器所消耗功率之和，则滑动变阻器消耗功率 P= （用 U、I、R 表示），则当滑动变阻器接入电路阻值从足够大到变为零的过程中其所消耗功率变化的特点为 。 12．如图所示，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。 （1）连接图所示电路时，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数增大，则变阻器接入电路的是接线柱D和 ； （2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是 。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在如表中．分析表中信息，回答下列问题。 实验序号 电压U/V 电流I/A 灯泡的亮度 电功率P/W 1 0.5 0.20 不亮 0.10 2 1.0 0.24 暗 0.24 3 2.0 0.32 较暗 0.64 4 0.36 正常亮 5 3.0 0.38 很亮 1.14 ①当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光，此时小灯泡L的额定功率为 W。 ②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是 。 ③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。 （4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是 。 A．10Ω；2A　　B．20Ω；1A 13．回顾实验与探究 原理 根据电功率的计算公式 方法 器材 电源、导线、开关、小灯泡（“ ”）、电流表、电压表、 电路图 方法与步骤 （1）按电路图连接电路．连接过程中，开关要 ，滑动变阻器的滑片调到 处． （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为小灯泡的 电压，记下此时的电流，观察小灯泡的发光情况，填入表格． （3）向 调节滑片，使电压略高于 电压，记下此时的电流值，填入表格；再向 调节滑片使电压略低于额定电压，记下此时的电流值，填入表格． （4）算出小灯泡的电功率值，并比较得出小灯泡的电功率与发光情况的关系． 现象与表格 实验次数 小灯泡亮度 1 2.2 0.27 0.594 暗 2 2.5 0.3 正常发光 3 2.7 0.32 0.864 结论 （1）当时，小灯泡 发光；当 时，小灯泡亮度比正常工作时亮；当 时，小灯泡亮度比正常工作时 ． （2）小灯泡的亮度由______决定，它随着两端电压的增大而______． 14．在“测定额定电压为2．5V小灯泡电功率”的实验中． （1）如图甲所示，电路连接尚未完成，E应与滑动变阻器的 接线柱相连接（选填“B”、“C”或“D”）．完成连接后闭合开关，发现灯泡很亮，说明存在操作上的错误是 ．若闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为3V，产生故障的原因可能是下列情况的 （填写字母）． （2）小明在正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置，此时电流表的示数为0．2A，电压表示数如右图乙所示，则小灯泡的功率是 瓦．为了测定小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动． （3）小明想在上述实验的基础上，进一步研究“电路中的电流跟电路两端电压的关系”， 于是就多次移动滑动变阻器的滑片，获得多组灯泡两端电压和电流的数据，发现电流与电压不成正比．请指出他的实验方法的不合理之处 ． 15．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表．电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题： （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大； （2）电热丝工作时的电阻是多大； （3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？ 热风温度 50-75℃ 额定功率 热风时：990W 冷风时：110W 额定电压 220V 质量 0.5kg 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． 定值电阻短路 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比 左 保护电路 保持定值电阻两端电压一定 50Ω，1A 1.14 【详解】（1）①[1]检查无误后闭合开关，电流表有示数，表明电路接通；电压表无示数表明定值电阻短路，电压表相当于和一段导线并联，故无示数；或者电压表断路（或电压表短路）。 ②[2]分析表格数据可得出结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 （2）①[3][4][5]电路电流过大损坏电路元件，根据欧姆定律分析可知，滑动变阻器有保护电路的作用；定值电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻分压变大，大于原来的电压，为保持定值电阻两端电压不变，由电路图可知，应向左移动滑动变阻器滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，使定值电阻两端电压减小到原来的1.5V，保持定值电阻两端电压一定。 ②[6]实验中，当定值电阻是20Ω时，流过电路的电流 滑动变阻器接入电路的阻值应为 故应选择规格为“50Ω，1A”的滑动变阻器。 ③[7]由图丙可知，电流表选择的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；由可知，灯泡的额电功率 2． 断开 右 B 0.3 5 小 正比 B 增大 不成 实际电功率 C 【详解】（1）[1] 连接电路时，为保护电路及用电安全，开关要断开。 [2] 滑动变阻器在电路中起保护电路的作用，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即最右端。 （2）[3] 闭合开关后，发现电流表示数为零，说明电路某处断路，电压表的示数接近于3V，说明电压表与电源两极相通，导线b未断，那么与电压表并联部分有断路，也就是导线a断路。故ACD不符合题意，B符合题意，故选B。 （3）[4][5]由图乙可知，电流表所接量程为0～0.6A，分度值为0.02A，第二次实验中电流的测量值为0.3A，第二次实验中R两端的电压为1.5V，该电阻的阻值为 [6]如图甲，电压表测量的是电阻两端的实际电压，而电流表测量的实际是电阻和电压表电流之和，导致电阻电流偏大，根据欧姆定律，计算的电阻值偏小。 （4）[7] 分析实验数据：电压越大，电流越大，三次实验中电压与电流比值为定值，可以得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）[8] 研究电流与电阻的关系时，应分别将阻值不同的定值电阻接入电路，同时要控制定值电阻两端的电压不变，这要通过滑动变阻器的调节实现。 （6）[9]灯丝的电阻与灯丝温度有关，灯丝温度越高，电阻越大。 [10]当灯丝电阻不断变化时，灯丝两端的电压与通过灯丝的电流的比值就会不断变化，二者不再成正比。 [11]灯泡工作时的亮度与其实际电功率有关，实际电功率越大，灯泡越亮。 [12]电源电压为8V，灯泡的额定电压为3V，滑动变阻器所分电压为8V-3V=5V。通过灯泡的电流 在串联电路中，电流处处相等，滑动变阻器此时的阻值为 即滑动变阻器最小值为10Ω，且此时电路电流为0.5A，所以滑动变阻器ABD不符合要求，C符合要求。故选C。 3． 电流大小 高度差 4∶1 【详解】[1]装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即 I1=I右 两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知 I右=I2+I3 右边两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即 I2=I3 所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电阻的电流的一半，即 I1＞I2 则该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系。 [2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但U形管中空气的温度的变化导致U形管中空气体积的变化，即可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。 [3]因右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即 I1=2I2 即 根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电阻和通电时间相同时，电阻丝R1与R2产生的热量之比 4． 短路 0.4 2 5 左 R2 【详解】(1)②[1]由电路图知电阻与变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测电阻两端的电压，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路是通路，发现电压表无示数，说明电压表被短路，则故障是定值电阻被短路。 ③[2]如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.4A。 [3]控制的电压为 [4]由串联电路分压的规律可得 则电源电压最大为 (2)①[5]由图丙知，闭合开关S断开S1，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最左端时，接入电路的阻值为0，此时与灯并联，读出此时电压表的示数U，即为电源电压。 ②[6]闭合开关S断开S1，将R1的滑片滑到最左端，此时灯与R2串联，调节的滑片，使电压表的示数为时，小灯泡正常发光。 ③[7]保持R2的滑片不动，闭合S、S1，此时灯被短路，两变阻器串联，调节另一个滑动变阻器的滑片至最右端，读出电压表的示数为U1，此时电路中的电流为 此时变阻器的阻值为 ④[8]闭合开关S断开S1，将R1的滑片滑到最左端，此时灯与R2串联，调节的滑片，使电压表的示数为时，小灯泡正常发光，这时电路中的电流为 小灯泡的额定功率为 5． 错误 乙灯更亮了 0.44 大于 错误 温度低 减少散热，使灯丝温度可达到白炽发光的程度 【详解】(1)[1][2]甲、乙两灯串联，流过它们的电流相等；与甲串联的乙灯更亮了，说明流过乙灯的电流更大了，从而流过甲灯的电流更大了，所以猜想1是错误的。 (2)[3]未打碎玻璃外壳前，因电源电压为，由分压原理，灯的实际电压为，由表中数据灯的实际电流为，甲灯的功率为 [4]打碎玻璃外壳，由题意知，甲灯电压，电源电压，由串联电路特点知，乙灯的电压为 由表中数据知，通过乙灯的电流应大于，根据串联电路电流的规律，即通过甲灯的电流大于。 [5]灯泡电压为时的电流为，电压为时的电流为，甲灯的电压为时的电流应大于，则甲灯泡的功率为 由表知灯泡可以发光的最小功率为 所以，则猜想2是错误的。 (3)[6][7]甲灯泡的玻璃外壳打碎后，虽然灯泡两端的电压及灯泡的功率都大于灯泡可以发光的电压与功率，而灯泡仍不发光，原因是：玻璃外壳被打碎后由于散热使灯丝的温度降低，灯丝温度太低，达不到白炽状态而无法发光，所以玻璃壳的作用是减少散热，使灯丝温度可达到白炽发光的程度。 6． 温度计示数变化 保持R1R2两端的电压相等 大 加热时间 左 多 电压和通电时间相同时，电阻越小产生的热量越多 质量 相同 0.15 【详解】（1）[1]通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被煤油吸收，使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少。 [2]实验中采用并联方式，是为了控制电阻丝两端的电压相等。 （2）[3]因煤油比水具有较小的比热容，相同质量、吸收相同的热量时，煤油的温度变化量更大，故用煤油比用水更容易看出温度的变化。 [4]为了能更准确地控制R1和R2加热时间的相同，将开关接在干路上。 [5]要使两烧瓶中煤油的温度升高得更快，就要使电路的电流变大，即电阻变小，则滑动变阻器的滑片应向左移动。 （3）[6]通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，发现B中温度计的示数上升较快，则说明B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量多。 [7]已知“导体两端的电压和通电时间相同”且R1＞R2，所以可得出结论：当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多。 （4）[8][9]要比较水和煤油的吸热能力，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出吸热能力的关系；故其中一个烧瓶用相同质量的水代替煤油，两瓶中都有相同阻值相同的电阻丝，电阻相等。 （5）[10]根据，烧瓶中煤油的质量 7． 高度差 不同 电流大小 做功 变慢 【详解】(1)[1]此实验使用了转换法，用U形管中液面高度差来反映两容器内电热丝所放出热量的多少。 (2)[2]由图知，乙容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入电路，使通过甲容器中电阻的电流与通过乙容器中电阻的电流不同。 (3)[3]由图知，甲、乙两容器中的电阻相同，但通过电阻的电流不同，甲容器U形管中的液面高度差大于乙容器U形管中液面的高度差，故该装置是研究在电阻和通电时间都相同时，探究电热与电流的关系。 (4)[4]通电后电阻丝发热，内能增加，这是通过电流做功的方式，将电能转化为内能。 [5]乙容器外的电阻丝断了，这时会发现甲容器的U形管长管中液面升高的速度比原来变慢，是因为电路的总电阻变大，通过甲的电流变小所致。 8． 断开 小灯泡断路 2.2 B 2.5 0.5 【详解】（1）应用伏安法测灯泡电功率实验，灯泡与电流表应串联接入电路，电路图如图所示： （2）为保护电路，连接电路时应断开开关． （3）闭合开关，小灯泡始终不亮，可能是电路存在断路或灯泡发生短路，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电路存在断路，即小灯泡断路． （4）由图示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，电压表示数小于灯泡额定电压2.5V，为了测量灯泡额定功率，由图示电路图可知，应向B端移动滑片． （5）由图示图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A，灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W； 9． 断开 最右端 小灯泡断路 0.25A 0.625W 右 2 【详解】（1）[1][2]电路连接如图1所示，为保护电路安全，在连接电路时开关应该断开，滑动变阻器应接入最大阻值，即滑片应该调到最右端。 [3]闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因可能是小灯泡断路，造成电压表串联在电路中。 （2）[4][5]达到额定电压2.5V时，电路中的电流为0.25A，小灯泡的额定功率是 （3）[6][7]两电阻串联，电压表测量电阻两端电压，接10Ω电阻时，电流表的示数为0.2A，电压表示数为 换接20Ω的电阻后，根据串联分压，应将滑动变阻器的滑片向右端移动以增大其分压，使电压表的示数仍保持为2V，读出电流表的示数；继续换接余下的电阻进行实验即可得出结论。 10． 答案见解析 左 0.4 大于 左 电压一定时，电流与电阻成反比 4:1 不能，因为2V 时灯丝温度小于3V 灯丝温度，此时灯丝电阻小于15Ω 【详解】（1）[1]探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由图丙知，电流与电阻之积，电压为 U＝IR＝0.4A×5Ω＝0.1A×20Ω＝2V 故电压表选用小量程与灯并联，电阻与灯串联，如下所示： [2][3]把定值电阻R1接入图甲中的A、B两点之间，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V时，由欧姆定律，电流表的示数应为： I1＝＝＝0.4A （2）[4][5]用R2直接替换R1，闭合开关，电阻变大，根据分压原理，电压表示数大于2V，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，才能使电压表示数回到2V。 （3）[6]由（1）知，电流与电阻之积为一定值，由图象可得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比； （4）[7]根据图乙可知，当R1接入电路时，5Ω对应的电路电流为0.4A；当R4接入电路时，20Ω对应的电路电流为0.1A；因为定值电阻两端电压相等，电源电压不变，因此滑动变阻器两端电压也相等；由P＝UI可得，滑动变阻器消耗的电功率之比 P1:P4＝I1:I4＝0.4A:0.1A＝4:1 （5）[8]研究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，根据P＝UI＝，3V、0.6W 灯的电阻为 R＝＝＝15Ω 即在3V时灯的电阻大小，通过灯的电流随电压的减小而变小，根据P＝UI，灯的功率变小，灯丝的温度降低，灯丝的电阻变小，故灯2V 时灯丝温度小于3V 灯丝温度，此时灯丝电阻小于15Ω。而用“3V、0.6W”小灯泡的电阻随温度的变化而变化，故在原来实验要求不变情况下（保持2V不变），不能完成这个实验。 11． ⑥⑦ 断路 0.75 C 此时滑动变阻器的功率 先增大后减小直至为零 【详解】(1)[1]为使滑动变阻器接入电路的阻值最大，连接电路如图所示： (2)[2][3]实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，此时电压表满量程，电流表示数为零，则接线柱⑥⑦间出现了断路，即小灯泡断路，电压表串联在电路中。 (3)[4]故障排除后，小美从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图像如图3所示；小灯泡的额定电压为2.5V，根据串联电路电阻分压特点，小灯泡两端电压不断增大至2.5V，此时的额定电流为0.3A，则其功率为 [5]电源电压为3V，由U-I图像可知，当滑动变阻器接入电路阻值最大时电路电流为0.1A，小灯泡两端电压为0.5V，则此时滑动变阻器阻值为 则所用滑动变阻器的规格选C。 (4)[6]滑动变阻器的功率表达示为 滑片P从A移至阻值最小位置B的过程中，矩形的面积表示的物理含义是此时滑动变阻器的功率。 (5)[7]如图 6 所示，定值电阻 R 和滑动变阻器 R′串联接入电路（R′阻值足够大），电源电压为 U 保持不变，开关闭合时电路中的电流为 I，电路总功率为各用电器所消耗功率之和，则滑动变阻器消耗功率为 [8]滑动变阻器消耗功率表达示还可以表示为 当滑动变阻器接入电路阻值从足够大到变为零的过程中，其消耗功率先增大，当阻值与定值电阻相同时达到最大，后不断减小，当接入阻值为零时功率也为零。 12． A 小灯泡L断路 2.5 0.9 小灯泡L实际功率太小 灯丝电阻随温度的升高而增大 B 【详解】（1）[1]滑片向左移动，电流表示数增大，则电阻减小，故应连接左下方接线柱，即连接接线柱A。 （2）[2]闭合开关，灯泡不亮，电流表示数几乎为零，可能电路有断路发生，电压表示数接近电源电压，说明电压表到电源间是通路，所以电路故障可能是灯泡断路。 （3）[3]由题可得灯泡的额定电压为2.5V，故电压表示数应为2.5V时，小灯泡正常发光。 [4]灯泡的额定电压2.5V，此时的电流为0.36A，则灯泡的额定功率为 [5]由表中数据知，第一次实验滑动变阻器连入电路电阻较大，电路的总电阻较大，电路中电流很小，实际功率太小，不能使灯泡发光。 [6]灯丝的阻值会受温度的影响，温度越高阻值越大，所以灯泡的电流与两端的电压不成正比。 （4）[7]由第一组实验数据可知，灯泡两端电压为0.5V，所以滑动变阻器两端电压为4V，灯泡和滑动变阻器串联，所以滑动变阻器电流等于灯泡电流为0.20A，故滑动变阻器此时电阻为 故选B。 13． 组合法 滑动变阻器 断开 阻值最大 额定 左 额定 右 0.75 亮 正常 > < 暗、实际功率、变亮 【详解】[1]“ 伏安法”测功率的实验原理：P=UI； [2]“ 伏安法”测功率实验采用的是“组合法”，既使用电流表也使用电压表； [3] 除所列器材外，还需要滑动变阻器； (1)[4][5] 连接过程中，开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值； (2)[6] 闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压，使小灯泡正常发光，记下此时的电流I； (3)[7][8]由电路图可知，向左调节滑片，使小灯泡两端的电压略高于额定电压，记下此时的电流值，填入表格； [9]再向右移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压略低于额定电压，记下此时的电流值，填入表格； (4)[10]灯泡此时的功率为 ， 灯泡正常发光； [11]当灯泡两端的电压为2.7V时，灯泡的实际功率大于额定功率，所以灯泡更亮； 结论：(1)[12] 小灯泡正常发光时，； [13] 小灯泡亮度比正常工作时亮时，>； [14][15] 当小于时，小灯泡亮度比正常工作时暗． (2)[16][17] 由表中数据可知，灯的实际功率越大，灯就越亮，灯的亮度取决于灯的实际功率． 14． C或D 滑动变阻器接了上面两个接线柱或未将滑片移至最大阻值处 B 0.44 左 灯丝电阻会随温度的变化而变化，无法控制灯丝电阻不变 【详解】(1)测灯泡功率中，利用滑动变阻器调节灯泡两端的电压，所以滑动变阻器应一上一下串联入电路中，由图可知，E应与变阻器的C或D接线柱相连；闭合开关就发现灯泡发光很亮，说明闭合开关前没有将滑片移至阻值最大处；发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电路可能存在断路，由电压表的示数为3V，说明电压表到电源两极没有断路，所以故障是小灯泡断路了．故选B；(2)由图乙电压表使用0−3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，灯泡的功率为P＝UI＝2.2V×0.2A＝0.44W；为测定小灯泡的额定功率，需要增大灯泡两端电压，应减小滑动变阻器电压，根据分压原理应将滑动变阻器电阻减小，由图甲可知，滑片应向左移动；(3)灯泡的电阻与温度有关，研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”时，无法控制小灯泡电阻不变，故得不出电流与电压成正比的结论． 【点睛】（1）测灯泡功率中，利用滑动变阻器调节灯泡两端的电压，所以变阻器应串联入电路中；闭合开关前，滑片处于连入阻值最大处；发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电路可能存在断路，再由电压表的示数为3V判断故障； （2）由图乙读出电压表示数，根据P＝UI计算此时灯泡的功率；根据灯泡的实际电压，确定使灯泡正常发光的滑动变阻器的调节办法； （3）研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”时，应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化 15．（1）0.5A；（2）55Ω；（3）450J 【详解】解：（1）当开关置于BC时，只有电动机工作，电吹风吹冷风，根据P=UI可得，电吹风吹冷风时，通过电动机的电流 （2）当开关置于AB时，电动机与电热丝并联，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风，电热丝的电功率 热丝R2的电阻值 （3）由焦耳定律可得，电吹风吹冷风时电流通过电动机产生的热量 答：（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A； （2）电热丝工作时的电阻是55Ω； （3）电吹风吹冷风30min产生的热量是450J。 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 $$