2025年中考物理二轮专题特训:电功和电功率实验题
2025-04-17
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内容正文:
2025年中考物理二轮专题特训:电功和电功率实验题
1.(1)如图甲所示,电阻箱的示数是 Ω;如图乙所示是小明家的电能表,读数为 kW·h,小明家最多能接入总功率为 W的用电器。
(2)如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的初温、质量都相同。比较不同燃料热值的实验,应选择 两个装置(选填装置序号),使燃料完全燃烧后通过比较 来比较不同燃料热值的大小。比较不同物质比热容的实验,应选择 两个装置(选填装置序号)和秒表来完成该实验,加热过程中,液体吸收热量的多少是通过比较 来判断的。
2.在“探究平面镜成像的特点”实验时。
(1)小明把光屏放在图甲中蜡烛A所成像B的位置上,直接观察光屏,发现光屏上没有蜡烛的像,说明平面镜所成的像是 像;
(2)在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”时,往图丙中的U形管内注入适量红墨水,U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;接入电路后,可探究电流产生的热量跟 (选填“电流”或“电阻”)的关系。
(3)小明用图丁所示的实验装置做“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验,当烧杯中出现如图戊所示的气泡变化时,水 (选填“未沸腾”或“正在沸腾”);若实验所用时间太长,请你帮小明提出一条缩短实验时间的建议: 。
3.小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A,额定电压为2.5 V的灯L1和额定电压为3.8 V的灯L2,先后接在电源电压恒为6 V的电路中,按照如图甲所示的电路进行探究:
(1)请用笔画线代替导线,根据图甲所示电路图,将图乙所示实物图连接完整。
(2)若小雷连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的 (选填“AB”或“CD”)接线柱接入了电路。
(3)小雷排除故障后,按图甲所示的电路继续进行实验:闭合开关,移动滑片P,使灯发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.0
0.22
0.44
9.09
3
2.5
0.24
0.60
10.42
小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越 (选填“大”或“小”);小雷同学实验时好奇灯泡亮度的变化,将灯泡L1两端的电压加至10 V,则此时灯泡的实际电功率为 W。
(4)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变 表的量程,结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似;
(5)有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”,这种说法错误的原因是其忽略了 的影响。
4.小明和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用的灯泡的额定电压为2.5V,电源电压6V保持不变,滑动变阻器规格为“30 1A”。
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的器材连接成完整的电路,要求滑片P向左移动时电流表示数变小 ;
(3)连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(4)改正错误后,移动滑动变阻器的滑片P到某处时,电压表如图乙所示,此时电压表的示数为 V,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动;
(5)将所测数据绘制成如图丙所示的I﹣U图像。由图像可知:小灯泡的电阻是变化的,主要是因为小灯泡灯丝的 发生了变化,此小灯泡的额定功率是 W;
(6)完成上述实验后,小明继续探究电流与电阻的关系,他找来三个定值电阻(5、10和20)替换小灯泡,每次实验电压表示数恒为2V。当用20电阻实验时,发现无论怎样改变滑动变阻器的阻值,都无法使电压表示数为2V。为了顺利完成三次实验,小明应控制电压表示数范围为 。
5.孙政同学在电学学习中,对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏,他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。
实验一:如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为、、、、的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)在检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)改正电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数较大;移动滑动变阻器的滑片,两表的示数无变化,可能是定值电阻发生 (填“断路”或“短路”);
(3)更换正常电阻后,A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像,分析图像,你认为 (选填“A”或“B”)同学的实验操作是错误的,他操作中的问题是 ;
实验二:为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,设计了如图丙、丁所示的实验装置(电源、开关未画出);
(4)其中图 是探究电流大小对产生热量多少的影响的;另一幅图是探究 对产生热量多少的影响的。
6.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样:
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片应滑到最 端(选填“左”或“右”)试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 故障;
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡额定功率为 W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电险(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个)探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是_________。
A.1.7V B.2.2V C.2.7V
7.星星同学要探究“电流的热效应与电阻大小的关系”。实验器材:新干电池(若干节)、开关、导线和如图甲所示电阻为R1、R2、R3的三个“自制灯泡”(将瓶盖中间打一孔,插入带有红色液柱的细玻璃管)。已知:R1=R2>R3。
(1)星星组装好如图乙所示电路,他应选择灯泡 ,串联的目的是为了控制 。
(2)星星还想用图乙装置探究“电功率与电压的关系”,请你说明还需要增添的一种器材是: ,可以通过比较 判断电功率大小。
8.小明做测“小灯泡电功率”实验时,所用器材有:电压可变的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及滑动变阻器(规格分别为A.“5Ω 1A”、B.“40Ω 1A”和C.“60Ω 0.5A”可选)、电压表、电流表、开关和导线。
(1)如图甲所示是小明连接的电路,检查发现接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确连接的那根导线;
(2)连接好电路,正确操作后,移动滑动变阻器的滑片P,小明发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表示数均为0,经检查电表完好。则故障可能是 ___________(填选项符号);
A.灯泡短路 B.滑动变阻器断路 C.灯泡断路
(3)故障排除后,小明将电源电压调为4.5V,然后从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡的U﹣I图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W,所用滑动变阻器的规格是 (选填字母)。实际测量时,当电压表有示数时其内部是有微弱电流通过的,若考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率 (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”);
(4)实验过程中,小明向右调节滑动变阻器,若滑动变阻器的功率减小了ΔP1,灯泡的功率变化了ΔP2,则ΔP1 ΔP2(选填“>”“<”或“=”)
(5)爱动脑筋的小明想出另一种测量该小灯泡额定功率的方法,设计了如图丙所示的电路(电源电压为4.5V,灯泡的额定电压为2.5V),请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”时,读出电压表示数为U0.
③小灯泡的额定功率:P额= (用U额、U0、R0表示)。
9.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)实验中通过观察U形管中的 来反映电阻产生热量的多少;
(2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联,是为了探究电流产生的热量与 的关系。通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器中电阻丝产生的热量更多;
(3)图乙表明在电阻相等、通电时间相同的情况下, 越大,产生的热量越多。
10.物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时,准备了以下器材:小灯泡(额定电压为2.5V)。电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、开关,两节干电池、滑动变阻器、导线若干。如图甲为该小组连接的实物图。
(1)请指出实物图连接的两处错误:① ;② 。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则出现的故障为 。
(3)排除故障后,再闭合开关,当滑动变阻器的滑片置于某位置时,电流表和电压表的示数如图乙,丙所示,电流表示数为 A,则小灯泡电阻为 Ω;(计算结果保留一位小数)
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,记录下不同时刻的电压值和电流值,并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值,数据处理表格如下所示,其中有一处是不恰当的,这一处是 。
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均电阻/Ω
1
1.0
0.17
5.9
7.7
2
1.4
0.18
7.8
3
1.8
0.22
8.2
4
2.0
0.23
8.7
(5)该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 V。再读出电流表示数,可得出小灯泡的额定功率。
11.在“测量小灯泡的功率”的实验中;
序号
电压表示数
电流表示数
小灯亮暗程度
1
1.2V
暗
2
2.5V
0.3A
正常发光
3
6V
0A
不发光
(1)如图甲中的实线是小华已连好的导线,她正准备接入最后一根导线(图中的虚线),请指出小华在连接电路时存在的不妥之处是 ;
(2)小华改正后并进行正确操作,闭合开关,电流表示数如图乙所示,电流表示数为 ,再读出电压表示数并观察灯的发光情况,在表中记下第1组数据;移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,在表中记下第2组数据;再移动滑片到端点时,灯泡闪了一下后熄灭,在表中记下第3组数据;根据三组数据可知:小灯泡的额定功率是 W,电源电压是 V,滑动变阻器最大阻值是 Ω;
(3)实验中,若突然发现电压表的示数变为零,电流表示数增大,电路可能出现的故障是 ;
(4)在如图甲所示的电路中,若滑动变阻器的最大阻值已知,将灯泡换成待测电阻RX,并拆掉其中一个电表,再测量RX的阻值,那么可行的方案是 (选填“拆掉电流表”、“拆掉电压表”或“拆掉电压表或电流表都行”);
(5)小华根据滑片P从阻值最大位置A移至阻值最小位置B的实验数据,描出灯泡的I-U图象如图丙,任取图象上一点C构成图1丙中阴影部分的矩形,则矩形的面积表示物理含义是 。
12.在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”实验时,在装有相同初温、质量的煤油的瓶子内装入铜丝和镍铬合金丝(R铜<R镍铬),如图所示。
(1)实验中是通过观察 来显示电流产生热量的多少;为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水做实验,是因为煤油具有比热容 、吸热升温 的特点;
(2)图中,将铜丝和镍铬合金丝串联,是为了控制 和通电时间相同。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片在某一位置,一段时间后观察到B瓶中温度计的示数大于A瓶中温度计的示数,可得出结论:在其他条件一定时, 越大,电流通过导体产生的热量越多;
(3)写出一个该实验中用到的实验方法是 。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理二轮专题特训:电功和电功率实验题》参考答案
1.(1) 7408 1469.5 6600
(2) 甲乙 温度计示数的变化 甲丙 加热时间的长短
【详解】(1)[1]如图甲所示,电阻箱的示数是
[2]电能表的最后一位数是小数,图乙中电能表的读数为1469.5kW·h.
[3]小明家最多能接入的用电器总功率为
(2)如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的初温、质量都相同。
[1]比较不同燃料的热值,应用质量相同的不同燃料完全燃烧加热同一液体,则选择甲和乙两图进行实验。
[2]燃料释放的热量被液体吸收,燃料释放的热量越多,液体吸收的热量越多,液体升高的温度越多,则使燃料完全燃烧后通过比较温度计示数的变化来比较不同燃料热值的大小。
[3]比较不同物质吸热本领,应采用相同加热装置,加热质量相同的不同液体,因此应选择甲、丙两图进行实验。
[4]加热装置相同,加热时间相同时,液体吸收热量相同,加热时间不同,液体吸收热量不同,不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
2.(1)虚
(2) 不属于 电流
(3) 正在沸腾 适当减少水量
【详解】(1)实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接,发现光屏上没有蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(2)[1]U形管只有一端开口,另一端不开口,所以U形管不属于连通器。
[2]由图丙可知,R1与R3并联再与R2串联,通过R1和R2的电流不同,可探究电流产生的热量跟电流的关系。
(3)[1]由图戊可知,气泡由小变大,说明水正在沸腾。
[2]若实验所用时间太长,可以通过减少水量缩短实验时间。
3.(1)
(2)AB
(3) 大 0
(4)电压
(5)温度对小灯泡电阻
【详解】(1)测量小灯泡的电功率,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,滑动变阻器与灯泡串联。在连接实物图时,要注意电压表、电流表的正负接线柱以及量程的选择(已知额定电流均小于0.6A,所以电流表选0 ~0.6A量程;灯L1额定电压为2.5V,所以电压表选0~3V量程),以及滑动变阻器“一上一下”的接线原则。如图所示
(2)若小雷连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。这说明滑动变阻器没有起到变阻的作用。当把滑动变阻器的AB接线柱接入电路时,相当于接入一个定值电阻(阻值为滑动变阻器的最大阻值),不能改变电路中的电阻,也就不能改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,因为此时电路总电阻很大,根据欧姆定律可知,此时电路电流很小,所以灯L1几乎不发光且亮度不能改变。
(3)[1]从表格数据可以看出,第一次实验时灯L1的实际功率为0.32W,第二次为0.44W,第三次为0.60W,同时灯L1的亮度变化是第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。这表明小灯泡越亮,它的实际功率越大。
[2]灯L1额定电压为2.5 V,将灯泡L1两端的电压加至10 V,此时由于电压太大,灯泡会被烧坏,故此时灯泡的实际电功率为 0 W。
(4)灯L1额定电压为2.5V,实验时电压表选0 ~ 3V量程;而灯L2额定电压为3.8V,3.8V超过了3V,所以用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变电压表的量程,应选择0 ~ 15V量程。
(5)因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,在不同电压下,灯泡的实际功率不同,亮度不同,灯丝的温度也不同,电阻也就不同。所以不能简单地用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻,这种说法忽略了灯丝的电阻随温度的升高而增大这一因素。
4.(1)
(2)
(3)断路
(4) 1.2 右
(5) 温度 0.625
(6)2.4V~3V
【详解】(1)“测量小灯泡电功率”需要知道小灯泡正常工作时通过的电流和两端的电压,然后根据公式即可得到小灯泡的额定功率,所以该实验的实验原理是
(2)“测量小灯泡电功率”的实验中,连接电路时,需要将滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关串联在电源两端,小灯泡上标有“2.5V”字样,则电压表选择小量程并联在小灯泡两端,滑片P向左移动时电流表示数变小,即电阻增大,则需接B接线柱,如图所示:
(3)闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,则电路中有断路,电压表有示数,则电路故障可能是小灯泡断路,电压表接入电路测电源电压。
(4)[1]电压表如图乙所示,接小量程,此时电压表的示数为1.2V。
[2]小灯泡上标有“2.5V”字样,需将电压表示数调大,根据串联分压,滑动变阻器接入阻值变小,滑片P向右移动。
(5)[1]电阻受温度影响,小灯泡的电阻是变化的,主要是因为小灯泡灯丝的温度变化了。
[2]如图丙,灯泡正常发光时,电流为0.25A,灯泡的额定功率是
(6)图中电流表选择的是小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,则电路电流最大为0.6A,当接入阻值最小的5Ω时,电压表示数即为允许的最大电压,由欧姆定律可得
滑动变阻器的最大值为30Ω,当滑动变阻器的阻值全部接入电路时,若接入最大的定值电阻20Ω,此时电路中的电流最小,为
由欧姆定律可得定值电阻的最小电压
即为了顺利完成三次实验,小明应控制电压表示数范围为2.4V~3V。
5.(1)见解析如图
(2) 左 断路
(3) A 没有控制定值电阻两端电压不变
(4) 丁 电阻
【详解】(1)在“探究电流与电阻关系”的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,连接电路如下:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处,即最左端。
[2]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数较大;说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即可能是定值电阻发生断路。
(3)[1][2]探究电流与电阻关系时要控制电阻的电压不变,由图乙A的图像可知,定值电阻两端的电压
由图乙B的图像可知,定值电阻两端的电压
不变,即A同学没有控制定值电阻两端的电压不变,B同学控制定值电阻两端的电压不变,因此A同学的实验操作是错误的。
(4)[1]图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同,探究电阻大小对产生热量多少的影响。
[2]图丁是控制导体电阻和通电时间相同,探究电流对产生热量多少的影响。
6.(1)
(2) 断开 右 电压表断路
(3) 0.24 0.6
(4)C
【详解】(1)实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流,变阻器的连线一上一下,电路更改如下:
(2)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片应滑到阻值最大的最右端。
[3]试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,说明灯泡有电流经过,故障为与灯泡并联的电压表发生了断路故障。
(3)[1]由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.24A。
[2]小灯泡额定功率为
(4)实验中定值电阻的电压控制不变,电源电压不变,由欧姆定律得,变阻器的电压不变,由串联电路电流特点与欧姆定律得,定值电阻的阻值与变阻器接入电路中的电阻比
当定值电阻接入电路中电阻为25Ω,变阻器接入电路中的电阻最大为20Ω时,定值电阻的电压最小,此时
由串联电路电压特点得
联立方程组得,定值电阻的电压最小为
电压表测量定值电阻的电压,则控制电压表示数可能是2.7V,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.(1) AC/BC 电流相同,通电时间也相同
(2) 电压表 红色液柱上升的高度
【详解】(1)[1]探究电流的热效应与电阻大小的关系的实验中,应使用阻值不同的电阻,故选择灯泡AC或BC。
[2]探究电流的热效应与电阻大小的关系的实验中,使用不同的电阻,同时控制电流和通电时间相等,因此两电阻串联,即串联的目的是为了控制电流和通电时间相同。
(2)[1]要用图乙装置探究“电功率与电压的关系”,需要电压表测量两电阻两端的电压,所以需要增添的一种器材是电压表。
[2]电功率的大小是无法直接得出,实验中,通电后电阻产生热量,加热容器中的液体,电阻越大相同时间放出的热量越多,红色液柱上升的高度越高,说明电阻的电功率越大,所以通过比较红色液柱上升的高度来判断电功率大小。
8.(1)
(2)B
(3) 0.75 B 偏大
(4)<
(5) 2
【详解】(1)原电路图中,灯泡和电压表没有接入电路是错误的,在测“小灯泡电功率”实验中,小灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在小灯泡两端,如下图所示:
(2)正确操作后,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡始终不亮,电流表示数为0,说明电路可能断路,电压表示数为0,说明电压表与电源没有连通,经检查电表完好,则故障可能是滑动变阻器断路,故选B。
(3)[1]由图乙可知,小灯泡的额定电压为2.5V,从图中可知,小灯泡的额定电流为0.3A,小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
[2]当滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路中的电流最小为I1=0.1A,此时灯泡两端的电压U1=0.5V,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为
故滑动变阻器选B。
[3]实际测量时,电压表并联在灯泡两端,当电压表有示数时其内部是有微弱电流通过的,若考虑这个微弱电流的影响,电流表所测电流大于灯泡的额定电流,根据P=UI可知所测小灯泡的额定功率偏大。
(4)当向右调节滑动变阻器时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,由串联电路的特点可知,灯泡两端的电压增大;由图乙可知,通过灯泡的电流也变大,灯泡的实际功率变大;电源电压恒为4.5V,由P=UI可知,电路总功率变大;电路总功率等于各用电器消耗功率之和,故滑动变阻器的功率减小ΔP1小于灯泡的功率变化ΔP2,即ΔP1<ΔP2。
(5)[1]检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为2V。
[2]滑片不动,再将开关S1拨至“2”时,读出电压表示数为U0;在步骤①中,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片至电压表示数为2V,由串联电路电压的规律,灯两端的电压U灯=U-U'=4.5V-2V=2.5V
灯泡正常发光;在步骤②中,滑动变阻器的滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压为U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流
小灯泡的额定功率
9.(1)液面高度变化
(2) 电阻 右
(3)电流
【详解】(1)由于电流产生的热量不易直接测量,通过加热气体膨胀显示,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度变化来显示容器内空气温度的变化,利用了转换法。
(2)[1]在甲装置中,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I与通电时间t相同,探究导体产生的热量与电阻的关系。
[2]右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多。
(3)乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等,因为左右容器内两导体的阻值相等,必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系;通过左侧容器内电阻的电流大,在电阻和通电时间相同的情况下,根据Q=I2Rt知,电流越大,产生的热量越多。
10.(1) 电流表的正负接线柱接反了 滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
(2)灯泡短路
(3) 0.24 9.6
(4)计算小灯泡的平均电阻
(5)2.5
【详解】(1)[1][2]分析实物电路发现,电流表的正负接线柱接反了,违反了电流表电流“正接线柱流入,负接线柱流出”的原则。滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,违反了滑动变阻器“一上一下”的接线原则。
(2)闭合开关电流表有示数,说明有电流通过电流表,没有出现断路;灯不发光,电压表无示数,原因是灯泡短路,没有电流通过灯泡,灯不发光,与灯泡并联的电压表也同时被短路,电压表不工作,没有示数。所以故障原因是灯泡短路。
(3)[1][2]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数是0.24A;由图丙可知,电压表选用的是小量程,分度值是0.1V,示数是2.3V,则此时灯泡的电阻为
(4)由于灯丝电阻受温度影响,其阻值不是固定不变的,求平均值无实际意义。
(5)小灯泡额定电压为2.5V,则应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V。测出此时通过灯的电流,利用,可得到灯的额定功率。
11.(1)连接电路时开关闭合了
(2) 0.24 0.75 6 20
(3)小灯泡短路或电压表短路
(4)拆掉电压表或电流表都行
(5)滑动变阻器的实际功率
【详解】(1)连接电路时,开关需要断开,由图甲可知,连接电路时开关闭合了。
(2)[1]小华改正后并进行正确操作,闭合开关,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.24A。
[2] 由表中数据可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡额定功率为。
[3] 再移动滑片到端点时,灯泡闪了一下后熄灭,说明灯泡损坏,此时电路断路,电压表串联在电路中,测电源电压,故电源电压是6V。
[4] 正确操作,闭合开关,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,由表中第1组数据可知,灯泡两端电压为1.2V,通过灯泡的电流为0.24A,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为,则滑动变阻器最大阻值为。
(3)实验中,若突然发现电流表示数增大,说明电路是通路,且电路中电阻变小;电压表的示数变为零,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,即电路可能出现的故障是灯泡短路或电压表短路。
(4)在图甲电路中,已知滑动变阻器的最大阻值,若只有电流表,分别记下滑动变阻器滑片在A和B端时电流表的示数Ia和Ib,在A端时,两电阻串联,由串联电路的规律及欧姆定律,电源电压,在B端时,为待测电阻的简单电路,由欧姆定律,电源电压,由①②可得出待测电阻大小;
若只有电压表,分别记下滑动变阻器滑片在A和B端时电压表的示数Ua和Ub,在A端时,两电阻串联,电压表测待测电阻两端的电压为Ua;在B端时,为待测电阻的简单电路,电压表测电源电压为Ub;由串联电路的规律及分压原理有,由③可得出待测电阻大小;
故拆掉一个电表,还想知道Rx的阻值,那么可行的方案是拆掉电压表或电流表都行都行。
(5)由图丙可知,阴影部分的面积等于横坐标与纵坐标的乘积,横坐标是电源电压减去灯泡两端的电压,即是滑动变阻器两端的电压,纵坐标是通过灯泡的电流,也是通过滑动变阻器的电流,由此可知阴影部分的面积等于滑动变阻器两端的电压与通过滑动变阻器的电流的乘积,故阴影部分的面积是滑动变阻器的实际功率。
12.(1) 温度计的示数 小 快
(2) 电流 电阻
(3)控制变量法/转换法
【详解】(1)[1]实验中,为了显示电流产生热量的多少,采用了转换法的思想,即通过观察温度计示数的变化来反映电流产生热量的多少。温度计示数变化越大,说明电流产生的热量越多。
[2][3]为了在较短的时间内达到明显的实验效果,应选用比热容较小的液体,因为比热容小的液体在吸收相同热量时,温度变化更明显。在煤油和水两种液体中,煤油的比热容较小,因此应选用煤油。
(2)[1]将铜丝和镍铬合金丝串联在电路中,是为了控制通过它们的电流和通电时间相同。这是因为在串联电路中,电流处处相等。
[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片在某一位置,一段时间后观察到乙瓶中温度计的示数大于甲瓶中温度计的示数。由于乙瓶中的镍铬合金丝电阻大于甲瓶中的铜丝电阻,且通过它们的电流和通电时间相同,因此可以得出结论:在其他条件一定时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(3)实验中,使用了转换法,将电流产生热量的多少转换为温度计示数上升的多少,便于观察。还使用了控制变量法,探究电流产生的热量与其中一个因素的关系时,控制了其它条件不变。
答案第1页,共2页
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