第十五章 电流做功（实验题30道）-【刷好题】2025-2026学年九年级物理上册热点题型专练（2024北师大北京版）

第十五章 电流做功（实验题30道） 1．在探究“影响电流热效应的因素”实验中：（三个烧瓶中均装有质量相等的煤油） (1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小楚设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝并插入一支温度计，该实验通过比较 的变化，来比较相同时间内不同电流产生的热量多少。 (2)小楚先测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表所示）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出：电阻和通电时间相等时，电流越 ，其产生的热量越多。 (3)若要探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图甲中的烧瓶电阻 （选填“串联”或“并联”）。 2．如图所示是“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。 (1)实验中电流通过导体时产生热量的多少不能直接观察，但可通过U形管中的 来反映，这种研究问题的方法叫 法；在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是 。 (2)将虚线框中甲装置换成乙装置进行实验是为了探究电流通过导体时产生的热量与 的关系；一段时间后 （选填“左”或“右”）边容器中电流产生的热量多。 (3)实验结束后，小明取出甲装置中的两个电阻丝，发现两个电阻丝长度和材料相同， （选填“5Ω”或“10Ω”）电阻丝的横截面积较小。 3．小华想探究“电流通过导体产生的热量跟电流大小是否有关”。实验桌上有三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量和初温都相同的煤油、完全相同的温度计，其中2个烧瓶内装有阻值为5Ω的电阻丝，另1个烧瓶内装有阻值为10Ω的电阻丝。实验桌上还有满足实验要求的电源、开关各一个，电流表两块，滑动变阻器两个，导线若干。小华将相关实验器材连接成图所示的电路，甲烧瓶中装的电阻丝的阻值为5Ω。 (1)如图所示的电路中，装入烧瓶乙中的电阻丝的阻值应是 Ω； (2)实验中电流通过导体产生的热量是通过 （选填“温度计示数的变化”或“通电时间”）体现的； (3)滑动变阻器在该实验中除了具有保护电路的作用外，还有 的作用。 4．在探究“电热与哪些因素有关”时，小天改进课本实验装置如下图所示： (1)实验中通过观察 来比较电流通过导体产生的热量多少； (2)对比甲、乙两图可知，导体产生的电热与 有关； (3)对比乙、丙两图可得到的初步结论为 ； (4)此次实验中，电热丝 （选填“”、“”或“”）产生的热量最多。 5．小袁同学选用电源电压为6V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材测量小灯泡的阻值，电路如图甲所示，请你完成下列问题： (1)连好电路后，闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为3.6V时，电流表的示数如图乙所示，这时电路中的电流为 A，灯泡的阻值为 Ω。 (2)通过调节滑动变阻器，测得多组灯泡的电压和电流值，最后算出阻值的平均值，这样做是否正确并说明理由： ； (3)利用图甲已连好的电路，还可以完成的实验是 。 6．小一连接了如图所示的电路，两个完全相同的烧瓶内分别装有初温t0相同，质量不同的煤油，，以及阻值不等的定值电热丝R1和R2。闭合开关，通电一段时间后，煤油并未沸腾，观察到甲烧瓶内温度计示数和乙烧瓶内温度计示数相等均为t，忽略热传递过程中能量的损耗。 (1)通过实验现象可以判断出甲烧瓶中煤油吸收的热量多，依据是 。（已知煤油的比热容c煤油） (2)根据上述信息，得到电热丝阻值R1 R2。（选填“大于”或“小于”） (3)小一将甲、乙烧瓶内分别装入初温和质量相同的水和煤油来探究水和煤油吸收热量相同时，液体温度变化的情况。 ①为了完成实验，两个烧瓶内应放入阻值 （选填“相同”或“不同”）的电热丝； ②小一将实验数据记录到表格中时，忘记记录液体的种类。 液体 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ ① 150 20 10 50 ② 150 20 10 35 分析数据，可知 （选填“①”或“②”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。 7．按要求完成填空： (1)探究“动能大小与质量的关系”时，需保持小球从斜面 （选填“相同”或“不同”）高度下滑； (2)如图乙所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近塑料吸管一端，塑料吸管与之排斥而转动，说明塑料吸管此端带 电（选填“正”或“负”）； (3)多口充电器同时给四部手机充电，手机之间是 （选填“串联”或“并联”）的；拔掉其中一部手机，充电器的总功率会 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)滑动变阻器是通过改变接入电路中导体的 来改变电阻大小的。 8．(1)小勇利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。实验过程中，为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的 （选填“热水”或“冷水”）；小勇仔细观察，水沸腾过程中温度计示数如图乙所示且保持不变，则水的沸点为 ℃。 (2)如图所示，在“阻力对运动的影响”实验中，让小车从斜面上同一高度由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面的 相同；观察到小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越 （选“快”或“慢”）。 (3)如图所示，两容器中的电阻丝串联接到电源两端，这是为了探究电流产生的热量与 （选填“电流”或“电阻”）的关系，通电一段时间后， 侧（选填“左”或“右”）U形管中液面高度的变化较小。 9．如图甲，是小兰同学测量小灯泡的电功率的实验电路，小灯泡L的额定电压为2.5V。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表中，分析表中信息，回答问题。 实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 电功率P/W 1 2.0 0.32 较暗 0.64 2 2.5 正常发光 3 3.0 0.38 很亮 1.14 (1)为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察（    ） A．灯泡是否发光 B．电流表 C．电压表 (2)小灯泡在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (3)分析数据还发现，通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，其原因是 。 10．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：4V的电源、标有“2.5V”的小灯泡，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)小华连接的实验电路如图甲所示，电路中部分连接不合理，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确 ； (2)改正错误后，闭合开关，小华发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 ； (3)移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示为 V；要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向 （选填“左”或“右”）滑动； (4)小华根据实验数据绘制了小灯泡的电流随电压变化关系的图像，如图丙所示，分析图像发现，小灯泡两端电压增大时，电流增大得越来越慢，原因是 ； (5)结合丙图可知，实验中小灯泡的最小电功率为 W。 11．在测量小灯泡发光时的电阻实验中，小灯泡的额定电压为，电源电压恒为。 (1)如图甲所示电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“左”或“右”）端；闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时灯泡两端的电压为 V。 (2)根据实验测得的数据，作出小灯泡的图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 ；进一步分析发现，小灯泡的电阻在发生变化，原因是小灯泡电阻随 的改变而改变。 (3)另一组同学在没有电流表的情况下，测量另一只额定电压为的小灯泡的额定功率，设计了如图丁所示的电路，电源电压恒为，滑动变阻器最大阻值为。实验步骤如下： ①闭合开关和，断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，这时小灯泡正常发光； ②闭合开关和，断开，保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为； ③小灯泡的额定功率 。 12．某实验小组的同学用图甲所示器材“测量小灯泡的电功率”。已知电源电压恒为6V，待测灯泡的额定电压为3.8V，额定功率估计为1.2W左右。 (1)请在图甲中用笔画线表示导线，连接成完整的实验电路（须选择合适的电流表量程） ； (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该位于 （选填“A”或“B”）端； (3)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，为 A，待测灯泡的额定功率为 W； (4)利用现有器材测量灯泡的额定功率，如果电压表只能使用0~3V的量程，可将电压表接在 的两端。 13．电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程。一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出，于是某同学为了探究影响电流做功的因素，设计了如图所示的实验，他通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少。 (1)他是通过 来比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把 能转化为 能； (2)他通过改变学生电源的电压后，发现电流表和电压表的示数都变大，物体被吊起的速度也变大了，可以得出的结论为：在 一定时，电流越大、电压越大，电流通过电动机所做的功越 。 14．实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为12Ω）、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整（导线不能交叉）。 (2)电路连接完整，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 （选填“左”或“右”）端； (3)小组同学电路连接无误后闭合开关，观察到灯泡不亮且电流表有示数、电压表无示数，电路中只有一处故障，则故障可能是 ； (4)排除故障后，闭合开关，电压表示数为1.8V，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为 A，小灯泡的额定功率为 W； (5)【拓展】实验中电压表意外损坏，小组同学经过讨论后，选用阻值为R0的定值电阻进行实验，设计如图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 ； ②保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S、S2，读出电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式：P额= 。（用U额、I、R0表示） 15．如图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验中的部分装置，透明容器中均封闭着等量的空气。 (1)实验中通过 的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U形管液面高度差大于左侧，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多； (3)图乙中与并联，目的是使通过与的 不同； (4)某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面高度差变化相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查，容器的气密性良好，则实验现象不同的原因可能是 ； (5)将图乙右侧两个电阻放入同一密封容器中，可探究电流产生的热量和 的关系。 16．小明在电学学习中，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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω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，请你在答题卡的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)更换正常电阻后，AB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： ； (3)根据乙图的数据判断，要完成该实验选择的滑动变阻器应该是以下哪种规格：______（填下列选项前的字母）； A．20Ω，0.5A B．40Ω，0.2A C．50Ω，1A (4)改正错误后，他们都正确完成了实验，并记录相关数据，描绘出合理的图像，据此得出结论： ； (5)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，设计了如图所示的实验装置（电源、开关未画出）。 图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究 对产生热量多少的影响；图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究 对产生热量多少的影响。 17．小明用如图甲电路测量额定电压为2.5V小灯泡L1的额定功率，电源电压调节为4.5V不变（提示：电源电压可调），规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。 (1)检查电路，小明发现一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； (2)小明改正电路连接后，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光，则他在操作中存在的不当之处是 ； (3)改正所有问题并正确完成了实验，他根据实验数据绘制了小灯泡的I﹣U图象（如图乙）；小明发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随 的变化而变化，小灯泡的额定功率是 W； (4)小明将电路中小灯泡分别改接5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，探究电流与电阻的关系；电源电压可调，实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压应不高于 V； (5)完成上述实验后，小明设计了如图丙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。方案如下（电源电压未知但保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0，滑动变阻器R2最大阻值未知）； ①按电路图连接实物电路； ②只闭合开关S、S2，调节变阻器R1的滑片，使电流表的示数为 ，灯泡正常发光； ③只闭合开关S、S1，保持R1滑片的位置不变，调节变阻器R2的滑片，使电流表的示数为I额； ④保持R2滑片的位置不变，只闭合开关S、S1，将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最左端，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、R0表示）。 18．某小组设计如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整，要求当滑片向右移时，小灯泡变亮。 (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表示数如图乙，为 V。若要测量小灯泡的额定功率，则需要继续调节滑动变阻器，使其接入电路的阻值 （选填“更大”或“更小”）。 (3)继续移动滑片进行实验，记录数据的同学随手将正确读取的三组实验数据写在了草稿纸上（如图丙所示）。分析该数据，可得到小灯泡的额定功率为 W。 19．如图-1，是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置，小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池且电压保持不变。 (1)用笔画线代替导线，将图-1中的电路补充完整。（要求滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡变亮） (2)连接电路前，发现电流表的指针没有指在零刻度线处，接下来应该对电流表进行 ；连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数为 V，则故障可能为小灯泡断路。 (3)排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，得到数据如下表： 实验序号 电压 电流 电阻 1 1.0 0.16 2 0.20 3 2.0 0.22 4 2.5 0.25 ①第2次实验时，电压表的示数如图-2所示，为 V； ②小灯泡正常发光时的电阻为 ； ③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这种想法不可行的原因是 。 (4)小明发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡的亮度也会发生变化，查阅资料得知，小灯泡的亮度与实际功率有关，若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系，除了表中记录的数据外，实验表格中还需添加的两列表头是 。 20．小倩同学现有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路（不完整），电源电压恒为6V。 (1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。（连线时导线不能交叉） (2)此实验中滑动变阻器最主要的作用是 。 (3)实验时，移动滑片P到某处，电压表示数为2.5V。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 (4)在实验操作中，发现电流表损坏不能使用。小倩利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定功率。操作如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 ； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数为U； ③小灯泡的额定功率P额= 。（用U、U额和R0表示） 21．用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω，1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。 (1) 开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻线处，并将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端； (2)接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是 （选填“通路”或“断路”）。若电路中只有一处故障，则可能是 。 (3)排除故障后重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为 A，则小灯泡的额定功率为 W，此时滑动变阻器消耗的功率为 W。 (4)用图丙所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。 ①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2滑片至某一位置，使电压表示数为4V。 ②在保持 的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1使电压表示数为 V，此时R1接入电路的阻值为20Ω。该小灯泡的额定功率为 W。 22．在探究“串联电路中的电压特点”实验中，图甲是某小组设计的电路图。 (1)图乙是他们连接的实物电路图，闭合开关，电压表测量 两端的电压。 (2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是 。（写出一条即可） (3)某次操作中他们将电压表并联在两端，闭合开关，发现灯泡不亮，灯泡发光，电压表有较小示数，下列分析合理的是（　　） A．断路 B．短路 C．电阻比电阻小 D．电阻比电阻大 23．在近期复习中，小明和小红对电学部分实验进行了系统梳理和归纳。 【实验一】探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：电源（电压为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关，导线等。 （1）按图甲电路图组装好实验器材，将滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能是 ；（故障仅发生在R或RP上） （2）如图乙是排除故障后根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像，由此可以分析：将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路进行实验时，在电压表示数不变的情况下，滑动变阻器消耗的电功率之比为 ； （3）为了能够顺利完成实验，实验过程中选用的滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω； 【实验二】研究通过小灯泡的电流与它两端电压的关系。小明将图甲中的定值电阻换成额定电压为6V的小灯泡，移动滑片，记录多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。图中阴影部分的面积表示 ； 【实验三】 用如图丁所示的电路将电流表改装成直接测量电阻的仪表，MN是连接待测电阻的接线端，电流表表盘如图戊所示，量程选择为0~0.6A，电源电压恒为6V； 改装步骤如下： ①将MN直接相连，调节滑片P使电流表指针指在0.6A刻度上，此后保持滑片位置不变； ②在M、N之间接入不同待测电阻，依据R与I的对应关系，将电流表表盘上刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值，从而完成将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”。则在电流表0.3A刻度处应标 Ω。 24．小明和小华做“测定小灯泡的电功率”实验。他们所用电源电压相同（电源电压为2伏的整数倍），标有“2.2V”和“3.8V”字样的待测小灯泡各一个，小灯泡的额定功率一个大于1瓦，另一个小于1瓦，两个开关、两个标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，数字式电压表、电流表及导线若干。他们各自选好小灯，正确串联电路，将电压表并联在电路中。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，分别将测得的三组数据记录在表1、表2中。其中各有一组数据对应小灯正常发光。 表1：小明 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电功率（瓦） 1 2.2 0.32 2 2.5 0.30 3 3.8 0.22 表2：小华 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电功率（瓦） 1 2.2 0.20 2 2.5 0.22 3 3.8 0.24 (1)上述实验中，将电压表并联在滑动变阻器两端的是 （选填“小明”或“小华”）。 (2)小明和小华所用电源的电压为 伏。 (3)求出小明所选小灯的额定功率，并说明理由。 25．小华为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的电路。 (1)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片置于最 （选填“左”或“右”）端； (2)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不发光，电流表无示数，电压表示数接近于电源电压。出现这种现象的原因是 ； (3)排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流为 A；小灯泡的额定功率为 W； (4)若想利用此电路研究电流与电压的关系，需将小灯泡更换为 ，这是因为小灯泡的阻值会随着温度的升高而 。实验中获得一组数据后，还需要 （填写实验操作），从而获得多组数据。 26．如图，在测量额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω）功率的实验中，老师提供以下器材：电流表、电压表、开关、电压为6V的电源和滑动变阻器各一个，导线若干。 (1)何刚同学设计了如图甲所示的电路图。在连接电路过程中，开关要 ，滑动变阻器的滑片调到 ； (2)当电路正确连接后，调节滑动变阻器，发现电流表无示数，电压表有较大示数，分析其原因可能是 ； (3)纠正电路中的错误后，移动滑动变阻器，使小灯泡发光，此时电流表、电压表的示数如图乙、丙所示，此时小灯泡的电阻是 Ω。要测量小灯泡的额定功率，根据电路图，应将滑动变阻器的滑片向 调节（选填“左”或“右”）； (4)李亮重新移动滑动变阻器，多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，画出了通过小灯泡的电流随两端电压变化的图像，如图丁，则小灯泡的额定功率是 W。在该图像中发现电流不与电压成正比，这是因为 。 27．某物理兴趣小组正在进行测量小灯泡电功率的实验，现有器材：三节新的干电池，导线若干，开关，额定电压为的小灯泡，其灯丝电阻左右，电流表（、），电压表（、），滑动变阻器（；1A）等。 (1)请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整 （要求：滑片向右移动，灯泡变亮）。 (2)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，且电流表有示数，但电压表无示数，分析故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 28．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“”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)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阻（、、、，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 29．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 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比较不同物质的吸热能力 ②探究电流与电压、电阻的关系 (2)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。表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多； (3)乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 不同； (4)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，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现象不同的原因是： (5)在乙图中，若将电阻R3放入R2所在的容器内，则左侧容器液面高度差变 （大、小） 30．小明利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源为两节新干电池），小灯泡额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小）。 (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乙所示位置，如果导线完好且连接无误，只有一个元件有故障，则故障原因是 。 (3)故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W，所用滑动变阻器的最大阻值是 Ω。 (4)由图丙可以算出小灯泡两端电压为0.5V时灯丝的电阻为 ，并且实验过程中得出图像不是一条直线，请分析出现这种现象的原因是 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章 电流做功（实验题30道） 1．在探究“影响电流热效应的因素”实验中：（三个烧瓶中均装有质量相等的煤油） (1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小楚设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝并插入一支温度计，该实验通过比较 的变化，来比较相同时间内不同电流产生的热量多少。 (2)小楚先测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表所示）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出：电阻和通电时间相等时，电流越 ，其产生的热量越多。 (3)若要探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图甲中的烧瓶电阻 （选填“串联”或“并联”）。 【答案】(1)温度计示数 (2)大 (3) B 串联 【详解】（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法的应用；温度计示数变化越大，说明电流通过电阻产生的热量越多。 （2）由表格数据知，电阻相同，通电时间相同，电流越大，煤油的温度升得越高，说明电流产生的热量越多。 （3）[1][2]电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小；由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。 2．如图所示是“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。 (1)实验中电流通过导体时产生热量的多少不能直接观察，但可通过U形管中的 来反映，这种研究问题的方法叫 法；在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是 。 (2)将虚线框中甲装置换成乙装置进行实验是为了探究电流通过导体时产生的热量与 的关系；一段时间后 （选填“左”或“右”）边容器中电流产生的热量多。 (3)实验结束后，小明取出甲装置中的两个电阻丝，发现两个电阻丝长度和材料相同， （选填“5Ω”或“10Ω”）电阻丝的横截面积较小。 【答案】(1) 液面高度差 转换 寻找普遍规律 (2) 电流 左 (3)10Ω 【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，容器中气体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，U形管液面高度差越大，表示电阻丝产生的热量越多，容器中气体的温度越高，这种研究方法叫转换法。 [3]在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是寻找普遍规律，避免实验次数太少导致结论具有偶然性。 （2）[1]图乙装置中，右侧容器内的电阻丝与另一电阻并联，再与左侧容器内电阻丝串联，两个容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，由并联电路电流特点可知，通过左侧容器内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流；两容器中的电阻是相同的，但电阻通过的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系。 [2]一段时间后，与左侧容器相连的U形管液面高度差较大，因此左边容器中电流产生的热量多。 （3）在材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以10Ω电阻的横截面积较小。 3．小华想探究“电流通过导体产生的热量跟电流大小是否有关”。实验桌上有三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量和初温都相同的煤油、完全相同的温度计，其中2个烧瓶内装有阻值为5Ω的电阻丝，另1个烧瓶内装有阻值为10Ω的电阻丝。实验桌上还有满足实验要求的电源、开关各一个，电流表两块，滑动变阻器两个，导线若干。小华将相关实验器材连接成图所示的电路，甲烧瓶中装的电阻丝的阻值为5Ω。 (1)如图所示的电路中，装入烧瓶乙中的电阻丝的阻值应是 Ω； (2)实验中电流通过导体产生的热量是通过 （选填“温度计示数的变化”或“通电时间”）体现的； (3)滑动变阻器在该实验中除了具有保护电路的作用外，还有 的作用。 【答案】(1)5 (2)温度计示数的变化 (3)改变通过电阻丝的电流大小 【详解】（1）探究“电流通过导体产生的热量跟电流大小是否有关”的实验，根据控制变量法可知甲、乙烧瓶内电阻丝的电阻相等（和通电时间相同），故烧瓶乙中的电阻丝的阻值应是5Ω。 （2）实验中电流通过导体产生的热量是通过温度计示数的变化体现的，这是转换法。 （3）探究“电流通过导体产生的热量跟电流大小是否有关”，要改变电路的电流，滑动变阻器在该实验中除了具有保护电路的作用外，还有改变通过电阻丝的电流大小的作用。 4．在探究“电热与哪些因素有关”时，小天改进课本实验装置如下图所示： (1)实验中通过观察 来比较电流通过导体产生的热量多少； (2)对比甲、乙两图可知，导体产生的电热与 有关； (3)对比乙、丙两图可得到的初步结论为 ； (4)此次实验中，电热丝 （选填“”、“”或“”）产生的热量最多。 【答案】(1)U形管中的液面高度差 (2)电阻的大小 (3)电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的电热越多 (4) 【详解】（1）电热丝加热盒内的空气，空气体积膨胀，使得U形管中的液面出现高度差，所以实验中通过观察U形管中的液面高度差来比较电流通过导体产生的热量多少。 （2）对比甲、乙两图，电流和通电时间相同，R2阻值大于R1，乙图中U形管中的液面高度差比左侧大，说明电热与电阻有关。 （3）对比乙、丙两图可知，和的电阻和通电时间相同，通过的电流大于的电流，观察U形管中的液面高度差可知产生的电热更多，可以得出结论：电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的电热越多。 （4）乙图中U形管中液面高度差最大，故产生的电热最多。 5．小袁同学选用电源电压为6V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材测量小灯泡的阻值，电路如图甲所示，请你完成下列问题： (1)连好电路后，闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为3.6V时，电流表的示数如图乙所示，这时电路中的电流为 A，灯泡的阻值为 Ω。 (2)通过调节滑动变阻器，测得多组灯泡的电压和电流值，最后算出阻值的平均值，这样做是否正确并说明理由： ； (3)利用图甲已连好的电路，还可以完成的实验是 。 【答案】(1) 0.2 18 (2)见解析 (3)测量小灯泡的电功率 【详解】（1）[1][2]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.2A。灯泡的阻值为 （2）灯泡的电阻与温度有关，灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能算阻值的平均值，这样做是错误的。 （3）利用甲图的实验器材可测量出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，利用P=UI可以求出小灯泡的电功率，因此利用本实验器材能测出小灯泡的电功率。 6．小一连接了如图所示的电路，两个完全相同的烧瓶内分别装有初温t0相同，质量不同的煤油，，以及阻值不等的定值电热丝R1和R2。闭合开关，通电一段时间后，煤油并未沸腾，观察到甲烧瓶内温度计示数和乙烧瓶内温度计示数相等均为t，忽略热传递过程中能量的损耗。 (1)通过实验现象可以判断出甲烧瓶中煤油吸收的热量多，依据是 。（已知煤油的比热容c煤油） (2)根据上述信息，得到电热丝阻值R1 R2。（选填“大于”或“小于”） (3)小一将甲、乙烧瓶内分别装入初温和质量相同的水和煤油来探究水和煤油吸收热量相同时，液体温度变化的情况。 ①为了完成实验，两个烧瓶内应放入阻值 （选填“相同”或“不同”）的电热丝； ②小一将实验数据记录到表格中时，忘记记录液体的种类。 液体 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ ① 150 20 10 50 ② 150 20 10 35 分析数据，可知 （选填“①”或“②”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。 【答案】(1)见详解 (2)大于 (3) 相同 ② 【详解】（1）在同种物质、初末温相同、m甲>m乙的情况下，根据，可以判断出甲烧瓶中煤油吸收的热量多。 （2）由小问1可知，甲烧瓶中煤油吸收的热量多，因为电阻R1和R2是串联在电路中的，所以电流相等，根据，可知加热电阻丝R1大于R2。 （3）[1]为了控制相同时间内吸收的热量相同，所以两个烧瓶内应放入阻值应该相等。 [2]吸热能力更强的液体更适合做汽车发动机的冷却液，所以应该选择在吸收相同热量后末温更低的液体，所以选用②液体更适合。 7．按要求完成填空： (1)探究“动能大小与质量的关系”时，需保持小球从斜面 （选填“相同”或“不同”）高度下滑； (2)如图乙所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近塑料吸管一端，塑料吸管与之排斥而转动，说明塑料吸管此端带 电（选填“正”或“负”）； (3)多口充电器同时给四部手机充电，手机之间是 （选填“串联”或“并联”）的；拔掉其中一部手机，充电器的总功率会 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)滑动变阻器是通过改变接入电路中导体的 来改变电阻大小的。 【答案】(1)相同 (2)负 (3) 并联 变小 (4)长度 【详解】（1）根据控制变量法，要探究“动能大小与质量的关系”时，只能改变其质量，要保持其他因素不变，故应让小球从斜面的相同高度下滑，保证其到达水平面时的初速度相同。 （2）橡胶棒对电子束缚能力较强，用毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子带上负电，靠近塑料吸管一端时因排斥而转动，根据同种电荷相斥可知，吸管此端与橡胶棒带同种电荷，即带负电。 （3）[1]多口充电器同时给四部手机充电，它们之间是相互独立的，故它们之间是并联的。 [2]电路的总功率等于各用电器功率之和，所以拔掉其中一部手机后，总功率会变小。 （4）电阻大小与导体的长度有关，滑动变阻器的原理是，改变接入电路中的电阻丝长度来改变其电阻。 8．(1)小勇利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。实验过程中，为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的 （选填“热水”或“冷水”）；小勇仔细观察，水沸腾过程中温度计示数如图乙所示且保持不变，则水的沸点为 ℃。 (2)如图所示，在“阻力对运动的影响”实验中，让小车从斜面上同一高度由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面的 相同；观察到小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越 （选“快”或“慢”）。 (3)如图所示，两容器中的电阻丝串联接到电源两端，这是为了探究电流产生的热量与 （选填“电流”或“电阻”）的关系，通电一段时间后， 侧（选填“左”或“右”）U形管中液面高度的变化较小。 【答案】(1) 热水 96 (2) 速度 快 (3) 电流 右 【详解】（1）[1]在探究 “水沸腾时温度变化的特点” 实验中，为了缩短加热时间，可以向烧杯中加入适量的热水，因为热水的初始温度高，加热到沸腾所需吸收的热量相对较少，加热时间就会缩短。 [2]由图乙可知，温度计的分度值为1℃，示数为96℃。水的沸点为96℃。 （2）[1]小车从斜面上由静止滑下时的初始高度越高，进入水平面时的初始速度就越大；探究“阻力对物体运动的影响”时，需控制小车的初速度相同，所以小车从斜面的同一高度由静止开始下滑，使小车到达水平面的速度相同。 [2]小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明毛巾表面对小车的阻力最大，小车从相同的速度开始滑行，滑行距离短意味着速度减小得快。所以小车受到的阻力越大，速度减小得越快。 （3）[1]如图所示，左右两端的电阻和通电时间一样，但电流不一样，故这是为了探究电流产生的热量与电流的关系。 [2]通电一段时间后，因为左边的电流更大，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧U形管中液面高度的变化较小。 9．如图甲，是小兰同学测量小灯泡的电功率的实验电路，小灯泡L的额定电压为2.5V。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表中，分析表中信息，回答问题。 实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 电功率P/W 1 2.0 0.32 较暗 0.64 2 2.5 正常发光 3 3.0 0.38 很亮 1.14 (1)为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察（    ） A．灯泡是否发光 B．电流表 C．电压表 (2)小灯泡在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (3)分析数据还发现，通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，其原因是 。 【答案】(1)C (2)0.9 (3)灯丝电阻随温度变化而变化 【详解】（1）测量小灯泡的额定功率，要灯泡两端的电压为额定电压，所以移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察电压表，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （2）由图乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.36A，则小灯泡的额定功率为 （3）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。 10．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：4V的电源、标有“2.5V”的小灯泡，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)小华连接的实验电路如图甲所示，电路中部分连接不合理，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确 ； (2)改正错误后，闭合开关，小华发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 ； (3)移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示为 V；要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向 （选填“左”或“右”）滑动； (4)小华根据实验数据绘制了小灯泡的电流随电压变化关系的图像，如图丙所示，分析图像发现，小灯泡两端电压增大时，电流增大得越来越慢，原因是 ； (5)结合丙图可知，实验中小灯泡的最小电功率为 W。 【答案】(1) (2)小灯泡断路 (3) 2.2 右 (4)小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大 (5)0.15 【详解】（1）测量小灯泡的电功率，电流表、小灯泡、滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联。将图甲小灯泡与电流表“0.6”接线柱相连的导线改接到开关右侧接线柱上即可。如图所示： （2）闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电路可能断路；电压表有示数，电压表到电源两极没有断路，则电路中发生的故障可能是小灯泡断路。 （3）[1][2]如图乙，电压表选用的小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；要测量小灯泡的额定功率，应将电压表示数调到2.5V。根据串联电路电压规律可知，应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知，应减小滑动变阻器的电阻，所以应将滑片适当向右滑动。 （4）小灯泡两端电压增大时，电流增大得越来越慢，说明小灯泡的电阻也在增大，原因是小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大。 （5）小灯泡两端电压越低，电流越小，电功率越小。由图丙结合电源电压可知，当滑动变阻器最大为20Ω时，小灯泡两端电压为1V，滑动变阻器电压为3V，电路最小电流为0.15A，小灯泡的最小功率为 11．在测量小灯泡发光时的电阻实验中，小灯泡的额定电压为，电源电压恒为。 (1)如图甲所示电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“左”或“右”）端；闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时灯泡两端的电压为 V。 (2)根据实验测得的数据，作出小灯泡的图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 ；进一步分析发现，小灯泡的电阻在发生变化，原因是小灯泡电阻随 的改变而改变。 (3)另一组同学在没有电流表的情况下，测量另一只额定电压为的小灯泡的额定功率，设计了如图丁所示的电路，电源电压恒为，滑动变阻器最大阻值为。实验步骤如下： ①闭合开关和，断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，这时小灯泡正常发光； ②闭合开关和，断开，保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为； ③小灯泡的额定功率 。 【答案】(1) 右 2 (2) 10 温度 (3) 1.5 0.75 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。由图甲可知，滑动变阻器接的是左下接线柱，所以闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最右端。 [2]由图乙可知，电压表选用的是0−3V的量程，分度值为0.1V，其示数为2V，即此时灯泡两端的电压为2V。 （2）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，由图丙可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A。根据欧姆定律​可得小灯泡正常发光时的电阻 [2]影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。小灯泡的电阻在发生变化，是因为小灯泡的电阻随温度的改变而改变，当小灯泡两端的电压和通过的电流发生变化时，小灯泡的功率发生变化，温度也会发生变化，从而导致电阻发生变化。 （3）[1]要使小灯泡正常发光，则小灯泡两端的电压应等于其额定电压2.5V。闭合开关S1​和S3​，断开S2​，R与L串联，电压表测滑动变阻器两端电压。由串联电路电压规律可知，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为4V-2.5V=1.5V时，小灯泡正常发光。 [2]闭合开关和，断开，灯泡L短路，电路中只有R全部接入电路中，电压表测滑动变阻器滑片以左部分电阻两端的电压，示数为1V。保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，由串联分压规律可得，代入数据解得 小灯泡正常工作时电路中的电流 小灯泡的额定功率 12．某实验小组的同学用图甲所示器材“测量小灯泡的电功率”。已知电源电压恒为6V，待测灯泡的额定电压为3.8V，额定功率估计为1.2W左右。 (1)请在图甲中用笔画线表示导线，连接成完整的实验电路（须选择合适的电流表量程） ； (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该位于 （选填“A”或“B”）端； (3)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，为 A，待测灯泡的额定功率为 W； (4)利用现有器材测量灯泡的额定功率，如果电压表只能使用0~3V的量程，可将电压表接在 的两端。 【答案】(1) (2)B (3) 0.32 1.216 (4)滑动变阻器 【详解】（1）变阻器按一上一下接入电路中，待测灯泡的额定电压为3.8V，额定功率估计为1.2W左右，根据P=UI灯的额定电流约为 故电流表选用小量程串联在电路中。如图所示 （2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处的B端。 （3）[1][2] 根据（1）小题可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，根据图乙可知，电流表示数为0.32A，则灯泡的额定功率为 （4）已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，根据串联电路电压的规律，当灯泡正常发光时，变阻器的电压 故可将电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑片的位置，当电压表示数为2.2V时，记下电流表的示数，根据P=UI求灯的额定功率。 13．电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程。一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出，于是某同学为了探究影响电流做功的因素，设计了如图所示的实验，他通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少。 (1)他是通过 来比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把 能转化为 能； (2)他通过改变学生电源的电压后，发现电流表和电压表的示数都变大，物体被吊起的速度也变大了，可以得出的结论为：在 一定时，电流越大、电压越大，电流通过电动机所做的功越 。 【答案】(1) 物体被提升的高度 电 机械 (2) 时间 多 【详解】（1）[1][2][3]电流做功的多少无法直接观察，可以通过观察物体被提升的高度比较电流在不同情况下做功的多少，物体被提升的高度越高，说明电流做功越多，此过程中，消耗电能，产生机械能，把电能转化为机械能。 （2）[1][2]改变学生电源的电压后，发现电流表和电压表的示数都变大，物体被吊起的速度变大，由s=vt可知，相同时间内物体上升的高度越大，电流做功越多，可以得到时间一定时，电流越大、电压越大，电流通过电动机所做的功越多。 14．实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为12Ω）、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整（导线不能交叉）。 (2)电路连接完整，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 （选填“左”或“右”）端； (3)小组同学电路连接无误后闭合开关，观察到灯泡不亮且电流表有示数、电压表无示数，电路中只有一处故障，则故障可能是 ； (4)排除故障后，闭合开关，电压表示数为1.8V，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为 A，小灯泡的额定功率为 W； (5)【拓展】实验中电压表意外损坏，小组同学经过讨论后，选用阻值为R0的定值电阻进行实验，设计如图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 ； ②保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S、S2，读出电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式：P额= 。（用U额、I、R0表示） 【答案】(1) (2)左 (3)小灯泡短路 (4) 右 0.2 0.5 (5) 【详解】（1）根据实验，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中的电流，已知灯泡的额定电压是2.5V，正常发光时灯丝的电阻约为12Ω，电路中的电流为 因此电压表的电流表均选择小量程，接入电路，如下图所示： （2）闭合开关S前，为了保护电路，应将变阻器滑片移至阻值最大处，即左端。 （3）串联电路，闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，且灯泡不亮，则可能是灯泡短路，电压表相当于测导线电压，因此无示数。 （4）[1]闭合开关，电压表示数为1.8V，要使小灯泡正常发光，应增加灯泡两端电压，减小变阻器两端电压，根据串联分压原理可知，变阻器的阻值变小，即滑片向右移动。 [2][3]电流表选择的是小量程，分度值是0.02A，乙图中电流表的读数为0.2A，则小灯泡的额定功率为 （5）[1]据丙图可知，闭合开关S、S1，断开开关S2，电路为定值电阻R0和灯泡并联后，再与变阻器串联，电流表测电阻R0支路电流，为了使灯泡正常发光，灯泡两端电压达到额定电压，此时灯泡和定值电阻R0并联，电压相等，因此当电流表的示数为时，灯泡正常发光。 [2]保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S、S2，电路连接方式不变，电流表测R0和灯泡L的总电流，可得灯泡正常发光时的电流为 小灯泡的额定功率表达式为 15．如图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验中的部分装置，透明容器中均封闭着等量的空气。 (1)实验中通过 的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U形管液面高度差大于左侧，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多； (3)图乙中与并联，目的是使通过与的 不同； (4)某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面高度差变化相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查，容器的气密性良好，则实验现象不同的原因可能是 ； (5)将图乙右侧两个电阻放入同一密封容器中，可探究电流产生的热量和 的关系。 【答案】(1) U形管中液面高度差 ① (2)电阻 (3)电流 (4)电阻断路 (5)电阻 【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。故实验中通过观察U形管内的液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少，采用了转换法。 [2]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）如图甲所示，电路是串联的，通过两电阻丝的电流以及通电时间相同，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，说明右侧电阻丝产生的电热多，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）以乙图中两容器内的电阻丝为研究对象，R3与R2并联，通过R1的电流等于通过R2的电流与R3的电流之和，所以这样做的目的是使通过R1与R2的电流不同。 （4）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是电阻R3断路。 （5）将图乙右侧两个电阻放入同一密封容器中，根据并联电阻规律可知，两电阻丝的总电阻小于5Ω，此时两侧密闭容器内电阻丝的阻值不同，因此可探究电流产生的热量和电阻的关系。 16．小明在电学学习中，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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω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，请你在答题卡的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)更换正常电阻后，AB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： ； (3)根据乙图的数据判断，要完成该实验选择的滑动变阻器应该是以下哪种规格：______（填下列选项前的字母）； A．20Ω，0.5A B．40Ω，0.2A C．50Ω，1A (4)改正错误后，他们都正确完成了实验，并记录相关数据，描绘出合理的图像，据此得出结论： ； (5)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，设计了如图所示的实验装置（电源、开关未画出）。 图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究 对产生热量多少的影响；图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究 对产生热量多少的影响。 【答案】(1) (2) A 没有控制定值电阻两端的电压一定 (3)C (4)电压一定时，通过电阻的电流与导体的电阻成反比 (5) 电阻 电流 【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应串联，电压表应并联在定值电阻两端，如图所示 （2）[1][2]在探究电流与电阻关系的实验中，要控制定值电阻两端的电压不变。根据中的图像，A同学的图像中，当电阻变化时，电流与电阻的乘积（即定值电阻两端的电压）发生了变化，说明没有控制定值电阻两端电压不变；而B同学的图像中，电流与电阻的乘积是定值，控制了定值电阻两端电压不变。所以A同学的实验操作是错误的，问题是没有控制定值电阻两端电压不变。 （3）由图乙可知，当电阻时，电流，此时定值电阻两端电压 因为电源电压，根据串联电路电压特点，滑动变阻器两端电压 当电阻R=25Ω时，电路电流为 由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻 所以滑动变阻器的最大阻值应不小于50Ω，“20Ω，0.5A”总阻值不符合要求。 同时电路中的电流最大可达0.5A左右（根据图像中电流的范围），“40Ω，0.2A”的电阻及电流都不符合要求，故AB不合题意，C符合题意。 故选C。 （4）在探究电流与电阻关系的实验中，控制电阻两端电压不变，根据实验数据得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）[1]图丙中，两个电阻串联，通过的电流和通电时间相同，电阻不同，所以是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究电阻对产生热量多少的影响； [2]图丁控制导体电阻和通电时间相同，但第二个容器的电阻并联多了一个5Ω的电阻在容器外起到分流作用，故是探究电流对产生热量多少的影响。 17．小明用如图甲电路测量额定电压为2.5V小灯泡L1的额定功率，电源电压调节为4.5V不变（提示：电源电压可调），规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。 (1)检查电路，小明发现一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； (2)小明改正电路连接后，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光，则他在操作中存在的不当之处是 ； (3)改正所有问题并正确完成了实验，他根据实验数据绘制了小灯泡的I﹣U图象（如图乙）；小明发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随 的变化而变化，小灯泡的额定功率是 W； (4)小明将电路中小灯泡分别改接5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，探究电流与电阻的关系；电源电压可调，实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压应不高于 V； (5)完成上述实验后，小明设计了如图丙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。方案如下（电源电压未知但保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0，滑动变阻器R2最大阻值未知）； ①按电路图连接实物电路； ②只闭合开关S、S2，调节变阻器R1的滑片，使电流表的示数为 ，灯泡正常发光； ③只闭合开关S、S1，保持R1滑片的位置不变，调节变阻器R2的滑片，使电流表的示数为I额； ④保持R2滑片的位置不变，只闭合开关S、S1，将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最左端，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、R0表示）。 【答案】(1) (2)没有将滑片移动到最左端 (3) 温度 0.625 (4)5 (5) I额 【详解】（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，应将电流表与灯串联，电压表与灯并联，改接电路如下图所示： （2）小明改正电路连接后，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光，可知电路的电流过大，则他在操作中存在的不当之处是没有将滑片移动到阻值最大处，即最左端。 （3）[1]根据实验数据绘制小灯泡的I﹣U图像；发现图像是曲线，可知灯的电阻不是一个定值，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。 [2]小灯泡的额定功率是 （4）根据串联电路的规律及分压原理有 方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，这时电源电压最大，即 最大电压为U=5V，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压应不高于 5V。 （5）[1][2]在②中，灯泡、电流表和R1串联，调节变阻器R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；在③中，R2、电流表和R1串联，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，因为电路中电流仍为I额，所以R2=RL；在④中，保持R2滑片位置不动，将R1滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I2，变阻器R1的最大阻值为R0，因电源电压不变，则由串联电路特点和欧姆定律可得 解得；小灯泡额定功率的表达式为 18．某小组设计如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整，要求当滑片向右移时，小灯泡变亮。 (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表示数如图乙，为 V。若要测量小灯泡的额定功率，则需要继续调节滑动变阻器，使其接入电路的阻值 （选填“更大”或“更小”）。 (3)继续移动滑片进行实验，记录数据的同学随手将正确读取的三组实验数据写在了草稿纸上（如图丙所示）。分析该数据，可得到小灯泡的额定功率为 W。 【答案】(1) (2) 1.7 更小 (3)0.7 【详解】（1）当滑片向右移时小灯泡变亮，这意味着滑动变阻器接入电路的电阻要变小，所以应将滑动变阻器的右下接线柱与小灯泡的右接线柱相连，如图所示： （2）[1]由图乙可知，电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，其示数为1.7V。 [2]因为小灯泡的额定电压为2.5V，而此时电压表示数为1.7V，要使小灯泡两端电压达到额定电压，根据串联电路分压规律，需要减小滑动变阻器两端的电压，需要减小滑动变阻器接入电路的阻值。 （3）灯的电流随电压的增大而变大，灯在2.5V的电压下正常发光，故正常发光时的电流为0.28A，小灯泡的额定功率 19．如图-1，是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置，小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池且电压保持不变。 (1)用笔画线代替导线，将图-1中的电路补充完整。（要求滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡变亮） (2)连接电路前，发现电流表的指针没有指在零刻度线处，接下来应该对电流表进行 ；连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数为 V，则故障可能为小灯泡断路。 (3)排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，得到数据如下表： 实验序号 电压 电流 电阻 1 1.0 0.16 2 0.20 3 2.0 0.22 4 2.5 0.25 ①第2次实验时，电压表的示数如图-2所示，为 V； ②小灯泡正常发光时的电阻为 ； ③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这种想法不可行的原因是 。 (4)小明发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡的亮度也会发生变化，查阅资料得知，小灯泡的亮度与实际功率有关，若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系，除了表中记录的数据外，实验表格中还需添加的两列表头是 。 【答案】(1) (2) 调零 3 (3) 1.5 10 小灯泡的电阻受温度影响，不是一个定值，不能求平均值 (4)小灯泡的功率P/W、小灯泡亮度 【详解】（1）滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡变亮，则电阻变小，将滑动变阻器的右下接线柱连入电路。如图所示。 （2）[1]电流表的指针没有指在零刻度线处，应对电流表进行调零，使电流表的指针指在零刻度线处。 [2]电流表无示数，说明电路有断路，若故障为小灯泡断路，则电压表串联在电路中，应显示电源电压，已知电源为两节新干电池且电压保持不变，则电源电压为3V，则电压表示数为3V。 （3）[1]①电压表的示数如图-2所示，电压表选择0~3V的量程，分度值为0.1V，示数为1.5V。 [2]②由题表数据可知，当小灯泡电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻。 [3]③小灯泡的电阻受温度影响，不是一个定值，因此不能求平均值。 （4）若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系，还需要记录小灯泡的实际功率和发光情况，故应添加的两列表头为小灯泡的功率P/W和小灯泡亮度。 20．小倩同学现有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路（不完整），电源电压恒为6V。 (1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。（连线时导线不能交叉） (2)此实验中滑动变阻器最主要的作用是 。 (3)实验时，移动滑片P到某处，电压表示数为2.5V。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 (4)在实验操作中，发现电流表损坏不能使用。小倩利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定功率。操作如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 ； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数为U； ③小灯泡的额定功率P额= 。（用U、U额和R0表示） 【答案】(1) (2)通过滑片调节阻值，使小灯泡达到额定电压 (3) A 1.14 (4) U额 【详解】（1）因为是测量小灯泡的额定功率，所以电压表要并联在小灯泡的两端，且灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如图所示： （2）实验中滑动变阻器最主要的作用是通过滑片调节阻值，使小灯泡达到额定电压，故而计算出小灯泡的额定功率。 （3）[1]灯在额定电压下正常发光，示数2.5V小于灯的额定电压3.8V，应增大灯的电压，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大小，故滑片向A移动，直到电压表示数为额定电压。 [2]当电压表示数为3.8V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0.3A，则小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W （4）[1]闭合开关S、S1，断开S2，电压表测的是小灯泡的电压，所以调节滑动变阻器，使电压表的示数为U额。 [2]闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数为U，此时的U为定值电阻和小灯泡的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为U0=U-U额 由欧姆定律可知，灯的额定电流为 所以小灯泡的额定功率 21．用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω，1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。 (1) 开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻线处，并将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端； (2)接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是 （选填“通路”或“断路”）。若电路中只有一处故障，则可能是 。 (3)排除故障后重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为 A，则小灯泡的额定功率为 W，此时滑动变阻器消耗的功率为 W。 (4)用图丙所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。 ①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2滑片至某一位置，使电压表示数为4V。 ②在保持 的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1使电压表示数为 V，此时R1接入电路的阻值为20Ω。该小灯泡的额定功率为 W。 【答案】(1) 闭合 B (2) 通路 小灯泡断路 (3) 0.3 0.75 0.12 (4) 滑动变阻器R2滑片位置不变 4 0.8 【详解】（1）[1]闭合开关前，需要将电表调零，即检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线上。 [2]为保护电路，滑动变阻器滑片置于阻值最大处即B端。 （2）[1][2]接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，说明电路存在断路故障，而电压表指针有明显偏转，则电压表与电源两极连通，说明可能是小灯泡断路，此时电压表和电源串联。 （3）[1]电流表量程0～0.6A，分度值0.02A，故读数为0.3A； [2]小灯泡额定功率 [3]闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A，电源电压 移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器两端电压 滑动变阻器的功率 （4）[1][2]用图丙所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2的滑片至某一位置，使电压表示数为4V。②在保持滑动变阻器R2滑片位置不变的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1，使电压表示数为4V，此时R1接入电路的阻值为20Ω。 [3]在步骤①中，灯泡与滑动变阻器R2串联，电压表测灯泡两端电压，通过移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为4V时，灯正常发光；在步骤②中，保持R2滑片不动，通过开关的转换，使电阻箱R1和滑动变阻器R2串联，电压表测电阻箱R1两端的电压，调节电阻箱R1，使电压表示数为4V，根据等效替代法，此时电阻箱R1的阻值与灯泡正常发光时的阻值相等，即RL＝R1＝20Ω 该小灯泡的额定功率为 22．在探究“串联电路中的电压特点”实验中，图甲是某小组设计的电路图。 (1)图乙是他们连接的实物电路图，闭合开关，电压表测量 两端的电压。 (2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是 。（写出一条即可） (3)某次操作中他们将电压表并联在两端，闭合开关，发现灯泡不亮，灯泡发光，电压表有较小示数，下列分析合理的是（　　） A．断路 B．短路 C．电阻比电阻小 D．电阻比电阻大 【答案】(1)和 (2)电压表应与所测用电器并联 (3)C 【详解】（1）由图乙可知电压表并联在和两端，则电压表测量的是和两端的总电压。 （2）根据电压表的使用方法，电压表应并联在用电器两端，如果电压表串联在电路中，整个电路相当于断路，电压表测量电源电压。 （3）根据题意可知灯泡发光，所以电路不可能断路；电压表有较小示数，说明不可能短路；灯泡不亮，说明的实际功率太小，串联电路电流处处相等，根据可知，电阻比电阻小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 23．在近期复习中，小明和小红对电学部分实验进行了系统梳理和归纳。 【实验一】探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：电源（电压为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关，导线等。 （1）按图甲电路图组装好实验器材，将滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能是 ；（故障仅发生在R或RP上） （2）如图乙是排除故障后根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像，由此可以分析：将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路进行实验时，在电压表示数不变的情况下，滑动变阻器消耗的电功率之比为 ； （3）为了能够顺利完成实验，实验过程中选用的滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω； 【实验二】研究通过小灯泡的电流与它两端电压的关系。小明将图甲中的定值电阻换成额定电压为6V的小灯泡，移动滑片，记录多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。图中阴影部分的面积表示 ； 【实验三】 用如图丁所示的电路将电流表改装成直接测量电阻的仪表，MN是连接待测电阻的接线端，电流表表盘如图戊所示，量程选择为0~0.6A，电源电压恒为6V； 改装步骤如下： ①将MN直接相连，调节滑片P使电流表指针指在0.6A刻度上，此后保持滑片位置不变； ②在M、N之间接入不同待测电阻，依据R与I的对应关系，将电流表表盘上刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值，从而完成将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”。则在电流表0.3A刻度处应标 Ω。 【答案】 R短路 2∶1 20 滑动变阻器的电功率 10 【详解】（1）[1]实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。按图甲电路图组装好实验器材，将滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能是与电压表并联的定值电阻R短路。 （2）[2]电源电压为6V，由图乙与欧姆定律得，定值电阻的电压控制为 由串联电路电压特点得，变阻器的电压为 串联电路电流处处相等，由欧姆定律得 则当定值电阻的电阻分别为5Ω、10Ω时，变阻器的电阻分别为5Ω、10Ω，由得，滑动变阻器消耗的电功率之比为 （3）[3]当接入电路中的定值电阻的阻值为20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，为20Ω，则为了能够顺利完成实验，实验过程中选用的滑动变阻器的最大阻值不小于20Ω。 [4]串联电路中电流处处相等，由图得 即阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。 [5]由图丁得，①将MN直接相连，调节滑片P使电流表指针指在0.6A刻度上，此后保持滑片位置不变，此时变阻器接在电源的两端，由欧姆定律得，变阻器接入电路的电阻为 ②在M、N之间接入不同待测电阻，电阻与变阻器串联，电流表串联电路电流，当电路电流为0.3A时，由欧姆定律得，电路电阻为 由串联电路电阻特点得，此时M、N之间的电阻的阻值为 即在电流表0.3A刻度处应标10Ω。 24．小明和小华做“测定小灯泡的电功率”实验。他们所用电源电压相同（电源电压为2伏的整数倍），标有“2.2V”和“3.8V”字样的待测小灯泡各一个，小灯泡的额定功率一个大于1瓦，另一个小于1瓦，两个开关、两个标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，数字式电压表、电流表及导线若干。他们各自选好小灯，正确串联电路，将电压表并联在电路中。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，分别将测得的三组数据记录在表1、表2中。其中各有一组数据对应小灯正常发光。 表1：小明 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电功率（瓦） 1 2.2 0.32 2 2.5 0.30 3 3.8 0.22 表2：小华 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电功率（瓦） 1 2.2 0.20 2 2.5 0.22 3 3.8 0.24 (1)上述实验中，将电压表并联在滑动变阻器两端的是 （选填“小明”或“小华”）。 (2)小明和小华所用电源的电压为 伏。 (3)求出小明所选小灯的额定功率，并说明理由。 【答案】(1)小明 (2)6 (3)见解析 【详解】（1）由题意可知，灯与滑动变阻器串联，根据串联分压的特点，当滑动变阻器接入电阻变小时，电路中电流增大，灯两端电压变大，滑动变阻器两端电压变小。表格中数据可知，小明记录的数据中，电流随电压的增大而减小，小华记录的数据中，电流随电压的增大而增大，故小明将电压表并联在滑动变阻器两端，小华将电压表并联在灯泡两端。 （2）由题意可知，若小灯泡的额定功率都为1W，则“2.2V”小灯泡的额定电流为 “3.8V”小灯泡的额定电流为 因为在表1、表2中，其中各有一组数据对应小灯正常发光，且小灯泡的额定功率一个大于1瓦，另一个小于1瓦，由表中数据可知，若“2.2V”小灯泡的额定功率大于1瓦，则额定电流大于0.45A，与两表中数据不符，所以“2.2V”小灯泡的额定功率小于1瓦，“3.8V”小灯泡的额定功率大于1瓦，“3.8V”小灯泡的额定电流大于0.26A，即小明选用的是“3.8V”小灯泡，小华选用的是“2.2V”小灯泡。因为小明将电压表并联在滑动变阻器两端，且电源电压为2伏的整数倍，由表1中数据可知，小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为2.2V，电源电压为 （3）由表1中数据可知，小灯泡的额定电流为0.32A，小明所选小灯的额定功率 25．小华为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的电路。 (1)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片置于最 （选填“左”或“右”）端； (2)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不发光，电流表无示数，电压表示数接近于电源电压。出现这种现象的原因是 ； (3)排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流为 A；小灯泡的额定功率为 W； (4)若想利用此电路研究电流与电压的关系，需将小灯泡更换为 ，这是因为小灯泡的阻值会随着温度的升高而 。实验中获得一组数据后，还需要 （填写实验操作），从而获得多组数据。 【答案】(1)左 (2)小灯泡开路 (3) 0.3 0.75 (4) 定值电阻 变大 调节滑动变阻器改变定值电阻两端电压 【详解】（1）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的阻值应调到最大，即最左端。 （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光，电流表无示数，说明电路某处开路；而电压表示数接近于电源电压，说明电压表到电源正负极之间没有开路，是与电压表并联的小灯泡开路了。 （3）[1][2]由图乙可知，电流表量程为，分度值为，示数为，即通过小灯泡的电流为；由公式可得，小灯泡的额定功率为 （4）[1][2][3]要研究电流与电压的关系，需控制电阻不变，而小灯泡灯丝电阻随着灯丝温度的变化而变化，所以需将小灯泡更换为定值电阻，为了得到多组实验数据，还需要调节滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压。 26．如图，在测量额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω）功率的实验中，老师提供以下器材：电流表、电压表、开关、电压为6V的电源和滑动变阻器各一个，导线若干。 (1)何刚同学设计了如图甲所示的电路图。在连接电路过程中，开关要 ，滑动变阻器的滑片调到 ； (2)当电路正确连接后，调节滑动变阻器，发现电流表无示数，电压表有较大示数，分析其原因可能是 ； (3)纠正电路中的错误后，移动滑动变阻器，使小灯泡发光，此时电流表、电压表的示数如图乙、丙所示，此时小灯泡的电阻是 Ω。要测量小灯泡的额定功率，根据电路图，应将滑动变阻器的滑片向 调节（选填“左”或“右”）； (4)李亮重新移动滑动变阻器，多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，画出了通过小灯泡的电流随两端电压变化的图像，如图丁，则小灯泡的额定功率是 W。在该图像中发现电流不与电压成正比，这是因为 。 【答案】(1) 断开 最右端 (2)小灯泡断路 (3) 10 左 (4) 0.625 灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大 【详解】（1）[1][2]为了保护电路安全，在连接电路过程中，开关要断开，滑动变阻器连入电路的电阻应最大，因此滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最右端。 （2）当电路正确连接后，调节滑动变阻器，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有较大示数，说明与电压表并联的那部分电路可能断路，因此其原因可能是小灯泡断路。 （3）[1]由图甲可知，小灯泡和滑动变阻器串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是小灯泡的两端电压。如图乙所示，电流表选择小量程接入电路中，分度值为0.02A，示数为0.16A，即通过小灯泡的电流为0.16A；如图丙所示，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为1.6V，即小灯泡的两端电压为1.6V。根据欧姆定律可得，此时小灯泡的灯丝电阻为 [2]小灯泡的额定电压为2.5V，此时小灯泡的两端电压为1.6V，小于小灯泡的额定电压，要测量小灯泡的额定功率，则需增大小灯泡的两端电压，根据串联电路的电压规律（串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和）可知，需减小滑动变阻器的两端电压，根据串联分压原理可知，需减小滑动变阻器连入电路的电阻，因此应将滑动变阻器的滑片向左调节。 （4）[1]由图丁可知，当小灯泡的两端电压为2.5V时，通过的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是 [2]在该图像中发现电流不与电压成正比，这是因为小灯泡的灯丝电阻受温度的影响，随着电压和电流的增加，灯丝温度升高，图像由陡变缓，说明灯丝电阻变大，即灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大。 27．某物理兴趣小组正在进行测量小灯泡电功率的实验，现有器材：三节新的干电池，导线若干，开关，额定电压为的小灯泡，其灯丝电阻左右，电流表（、），电压表（、），滑动变阻器（；1A）等。 (1)请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整 （要求：滑片向右移动，灯泡变亮）。 (2)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，且电流表有示数，但电压表无示数，分析故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 【答案】(1)如图 (2)短路 (3)0.7 【详解】（1）要求滑片向右移动时灯泡变亮，即滑片右移，滑动变阻器连入阻值变小，由此选择右下接线柱，实物连接如图所示： （2）灯不亮，电流表有示数，电路为通路，电路故障一定是短路，电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡短路。 （3）电流表量程为，分度值为，示数为，由可得，额定功率： 28．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“”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)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阻（、、、，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 【答案】(1) (2)断路 (3) 0.24 0.6 (4)C 【详解】（1）图中电压表测量电源电压是错误的，电压表应测灯泡两端电压。如图所示： （2）试触时发现，电流表有示数，小灯泡发光，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表发生了断路故障。 （3）[1]由图甲可知，电流表用的是小量程，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，电流表分度值为0.02A，其示数为0.24A。 [2]小灯泡额定功率 （4）探究电流和电阻关系，要控制定值电阻两端的电压不变，由欧姆定律和串联电流特点得 当接入25Ω定值电阻时，变阻器接入电路中电阻最大，为20Ω时，定值电阻的电压最小，此时 由图甲得，电源电压由3节干电池组成，为4.5V，由串联电路电流特点得 则联立方程组得，定值电阻的电压最小 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。 29．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 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比较不同物质的吸热能力 ②探究电流与电压、电阻的关系 (2)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。表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多； (3)乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 不同； (4)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，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现象不同的原因是： (5)在乙图中，若将电阻R3放入R2所在的容器内，则左侧容器液面高度差变 （大、小） 【答案】(1) U形管中液面高度差 ① (2)电阻 (3)电流 (4)R3断路 (5)大 【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的差来反映电阻产生热量的多少，液面高度差越大说明容器中产生的热量越多。 [2]本实验运用转换法；①比较不同物质的吸热能力时，用加热时间来反映吸收热量的多少，这用到了转换法，故①符合题意；②探究电流大小与电压、电阻的关系时，采用了控制变量法，故②不符合题意。故选①。 （2）由图甲可知，闭合开关，两电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流相同，通电时间相同，右侧电阻丝阻值较大，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻产生的热量多。故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）乙图中R2与R3并联后再与R1串联，R1相当于在干路上，R2相当于在支路上，则根据并联电路电流规律，通过R1大于R2的电流大小，这种电路结构会造成通过R1、R2的电流大小不同。 （4）在乙图装置实验中左右两侧U形管液面上升高度相同，且气密性良好，说明电阻R1与R2产生的热量相同，说明两电阻通过的电流相同，说明R3未分流，R3断路。 （5）把图乙右边的两根电阻丝并联后，其总阻值为，则相当于把2.5Ω的阻值放进右侧瓶中，即左、右两瓶中的电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；左侧瓶中的电阻阻值更大，根据可知，一段时间后左瓶电阻丝产生的热量多，左侧U形管中液柱的高度差大于右侧U形管中液柱的高度差。 30．小明利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源为两节新干电池），小灯泡额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小）。 (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乙所示位置，如果导线完好且连接无误，只有一个元件有故障，则故障原因是 。 (3)故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W，所用滑动变阻器的最大阻值是 Ω。 (4)由图丙可以算出小灯泡两端电压为0.5V时灯丝的电阻为 ，并且实验过程中得出图像不是一条直线，请分析出现这种现象的原因是 。 【答案】(1) (2)灯泡断路 (3) 0.75 25 (4) 5 灯泡电阻受温度的影响会发生改变 【详解】（1）测量小灯泡的电功率时，电源、开关、灯泡、电流表串联，电压表并联在灯泡两端，由于电源为两节新干电池（即3V），因此电压表选用小量程，要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小，即滑动变阻器的阻值变大，因此滑动变阻器左下接线柱接入电路，如图所示： （2）由题意知，发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，电流表的示数为零，电压表的示数接近电源电压，由电流表示数为了可知电路发生了断路，电压表的示数接近电源电压，因此是灯泡断路。 （3）[1]由图丙可知，当灯泡在额定电压2.5V下工作时，通过的电流为0.3A，因此小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W [2]当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小，由图丙可知，此时的电流为0.1A，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UL=3V-0.5V=2.5V 则滑动变阻器的最大阻值为 （4）[1]由图丙可知，小灯泡两端电压为0.5V时，通过的电流为0.1A，则此时灯丝的电阻为 [2]因为灯泡电阻受温度的影响会发生改变，所以灯泡的电流与电压不成正比，所以U-I关系图像不是直线。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $