期末复习专项电学实验-2025-2026学年科学九年级上册浙教版
2025-12-13
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)九年级上 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 综合内容与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.70 MB |
| 发布时间 | 2025-12-13 |
| 更新时间 | 2025-12-24 |
| 作者 | 我是舟水之喻 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55412286.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第5讲 电学实验
►考向01 测量小灯泡电功率
1.(2024秋•浙江月考)在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡额定电压为2.5V,正常工作时电阻约为12Ω。现有器材:电源(电压为6V保持不变),电流表,电压表,开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择:R1(50Ω 2A)、R2(10Ω 1A)。
(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是 (填“R1”或“R2”)。
(2)小朱同学连接了如图所示电路,该电路中存在一处连接错误,只要改接一根导线就可以使电路连接正确,请你把接错的那一根导线找出来打上“×”,再用笔画线代替导线画出正确的连接。
(3)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图像如图所示,由图像可知,小灯泡的额定功率P额= W,同时发现小灯泡的I﹣U图像不是一条直线,原因是 。
【答案】(1)R1;(2)见解答图;(3)0.5;小灯泡的电阻随温度变化而变化。
【解答】解:(1)当灯泡正常发光时的电流大约为:IL==≈0.2A,由串联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的电流:I滑=IL=0.2A,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻:R滑===17.5Ω>10Ω,因此应选择R1;
(2)由题图甲可知,电路中存在一处连接错误是电流表与小灯泡并联,即滑动变阻器与小灯泡之间的连线错误,应改为小灯泡的右端接线柱与电压表负接线柱相连,如图所示:
。
(3)根据小灯泡的I﹣U关系图像知,小灯泡在额定电压2.5V时的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率是:P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W。
由于小灯泡的电阻随温度变化而变化,因此小灯泡的I﹣U图像不是一条直线。
2.(2023秋•上城区期末)小金在“测量小灯泡的电功率“实验中,选用了额定电压为2.5V的灯泡,“1A 20Ω”的滑动变阻器,6V的学生电源进行实验。
(1)请把实物电路图连接完整,要求滑片P向左移动,电流表示数增加。
(2)连接好电路,刚闭合开关时,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。小金分析故障的原因是小灯泡灯丝断了,她判断的依据是 。
(3)排除故障后,小金调节变阻器直至小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
【答案】(1)见解答图;(2)电流表无示数,电压表有示数;(3)0.75W。
【解答】解:(1)滑片P向左移动,电流表示数增加,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示:
;
(2)若小灯泡灯丝断了,此时电路断路,电流表无示数,电压表与电源连通,有示数,因此她判断的依据是电流表无示数,电压表有示数;
(3)小金调节变阻器直至小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
故答案为:(1)见解答图;(2)电流表无示数,电压表有示数;(3)0.75W。
3.(2023秋•临平区校级期末)小科在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小科连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)待连接正确后,发现接通开关,调节电路后电压表示数为2V;接下去小科应该如何操作?答 。
(3)小科根据记录的多组I﹣U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图乙所示),则小灯泡的额定功率为 W。
(4)小科根据小灯泡的I﹣U图像(如图乙所示),分析出小灯泡的电阻在增大,你认为原因是 。
【答案】(1)见解答;(2)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,读出电流表的示数;(3)0.625;(4)灯丝的电阻随温度升高而增大。
【解答】解:(1)测量小灯泡电功率实验时需同时测得小灯泡的电压和电流,甲图中错误是电流表与小灯泡并联,使用电流表时需与小灯泡串联,电压表需与小灯泡并联,如图所示:
;
(2)小灯泡在额定电压下工作时为正常工作状态,此时的功率为额定功率,故移动滑动变阻器滑片时,应注视电压表,当电压表示数为小灯泡额定电压2.5V时停止移动;待连接正确后,发现接通开关,调节电路后电压表示数为2V;说明电压偏小,根据串联分压,应减小滑动变阻器的电压,减小滑动变阻器的电阻,即向右移动滑片,直到电压表示数为小灯泡额定电压2.5V;
(3)根据图像知,额定电压2.5V时,额定电流为0.25A,可知小灯泡额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)根据图像是曲线,说明电阻在变化,且电压变化相同时,电流变化越来越小,说明电阻在变大,其原因是灯丝的温度升高,使得电阻变大。
故答案为:(1)见解答;(2)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,读出电流表的示数;(3)0.625;(4)灯丝的电阻随温度升高而增大。
4.(2023秋•兰溪市校级期末)小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关后,应将滑片P由最大阻值处缓慢向 端移动(填“A”或“B”),使小灯泡逐渐变亮。
(2)继续移动滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为 W。
(3)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,发现电压表的示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在没有电流表的情况下,用如图丙所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节滑片,使电压表示数为U额。
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,此时电压表的示数为U。
可知小灯泡的额定功率P额= (用U额、U和R表示)。
【答案】(1)B;(2)1;(3)变大;(4)。
【解答】解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,则排除故障后,再次闭合开关,应将滑片由最大电阻处缓慢向B,使灯逐渐变亮;
(2)已知电流表用的是0~0.6A的量程,由指针位置可知,通过灯L的电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.4A=1W;
(3)电路为灯泡与滑动变阻器串联,正常工作时电压表测量灯泡两端电压,灯泡两端电压小于电源电压;在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,小灯泡处发生断路,电压表测量电源电压,故电压表示数变大;
(4)①只闭合开关S、S1,灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,调节滑片,使电压表示数为U额,此时灯泡正常发光;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电路电流不变,电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压,此时电压表的示数为U,则定值电阻两端电压为U﹣U额,电路电流为I额=;
故可知小灯泡的额定功率P额=U额I额=。
5.(2024•上城区二模)小金用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数N
1.0
1.25
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.17
0.20
0.30
▲
0.37
(1)请将实物图连接完整。
(2)该小灯泡的额定功率为 W。
(3)正确连接电路,闭合开关发现灯泡不亮,且电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是 。
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器某处断路 D.滑动变阻器某处短路
(4)在整理实验数据时,小金发现小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,小灯泡的额定功率为P0,若某次实验小灯泡两端电压U1=1.25V,则实际功率P1与额定功率P0的数值关系为P0 4P1(选填“<”或“=”或“>”),请简述原因 。
【答案】(1)见解答图;(2)0.85:(3)A:(4)<;灯丝电阻随温度的降低而减小。
【解答】解:(1)小灯泡上标有“2.5V”字样,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,如下图所示:
;
(2)第4次实验时电流表指针位置如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.34A,由表中数据可知,此时灯泡两端电压为2.5V,则小灯泡额定功率为:
PL=ULUL=2.5V×0.34A=0.85W;
(3)正确连接电路,闭合开关发现灯泡不亮,且电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,即故障可能是灯泡短路,故选:A;
(4)若小灯泡的电阻不变,且小灯泡额定电压等于实际电压的2倍时,根据P=可知,小灯泡的额定功率P0等于实际功率P1的4倍;
当小灯泡的实际电压等于额定电压的0.5倍时,小灯泡的电阻随温度降低而减小,由P=可知,小灯泡的额定功率P0小于实际功率P1的4倍。
故答案为:(1)见解答图;(2)0.85:(3)A:(4)<;灯丝电阻随温度的降低而减小。
6.(2024•西湖区校级三模)小科利用两节新干电池、滑动变阻器(1安 20欧)、电压表 (0~3V)、电流表(0~0.6A)、额定电压为2.5V的小灯泡、定值电阻(5欧、10欧、15欧)各一个、开关和导线若干进行电学实验。
(1)为了测量小灯泡的电阻,请用笔代替导线,完成图甲中电路连接。当小科连接好最后一根导线时,小灯泡立即发光。请你指出他在实验操作中的不当之处 。
(2)小科掌握正确操作后,闭合开关,移动滑片,进行了多次实验测得数据如下表。通过数据分析,此小灯泡的额定功率为 。
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
I/A
0.2
0.21
0.22
0.25
0.26
灯泡亮度
不亮
微光
微亮
亮
很亮
(3)小科认为根据提供的器材还可以探究电流与电阻的关系。于是他将小灯泡换成5欧的定值电阻,闭合开关,滑动滑片,此时,电流表读数如图乙所示。然后分别换上10欧、15欧的定值电阻,滑动滑片至适当位置,重复上述操作。其中的“适当位置”是指 。
【答案】(1)见解答图;连接电路时开关未断开;(2)0.625W;(3)电压表示数为2V。
【解答】解:(1)小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,如下图所示:
;
当小科连接好最后一根导线时,小灯泡立即发光,说明连接电路时开关未断开;
(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0.25A,则灯泡额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;
(3)将小灯泡换成5Ω的定值电阻,闭合开关,滑动滑片,此时,电流表读数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,则定值电阻两端电压为:UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V;
研究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,故上述操作中判断滑片已处于适当位置的依据是电压表示数为2V。
故答案为:(1)见解答图;连接电路时开关未断开;(2)0.625W;(3)电压表示数为2V。
7.(2024•舟山模拟)在测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的实验中,小科连接了如图A所示的电路。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
发光情况
耀眼
明亮
亮
较亮
较暗
暗
微光
不亮
电压U/V
3.0
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.2
电流I/A
0.32
图B所示
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.1
(1)小马发现在图A电路中只改变了某根导线一端的接点位置,电路就能测量小灯泡的额定功率。请你在要改动的这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将图A中的电路连接正确。
(2)排除故障后正确操作实验,测量数据如表所示。分析实验数据可知:
①第2次实验时,电流表的示数如图B所示,则灯的额定功率为 。
②小灯泡通电前的电阻可能是 (选填“0Ω”“1Ω”“2Ω”或“8.3Ω”),请说明理由 。
【答案】(1)见解答图;(2)①0.75W;②1Ω;灯丝电阻随温度的降低而减小。
【解答】解:(1)原电路图中,灯泡与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,在测小灯泡的额定功率的实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
;
(2)①由图A可知,电流表选用小量程;第2次实验时,灯泡两端电压为2.5V,此时灯泡正常发光;电流表的示数如图B所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W;
②由表中第8次实验数据可知,此时灯丝的电阻为:
R===2Ω,
因灯丝电阻随温度的降低而减小,所以小灯泡通电前的电阻应小于2Ω,但不为0,故小灯泡通电前的电阻可能是1Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)①0.75W;②1Ω;灯丝电阻随温度的降低而减小。
8.(2024•温州二模)小科用如图甲所示的器材测量小灯泡电功率。电源为两节干电池,待测小灯泡L的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(滑片向左移动,灯泡变亮)。
(2)小科连接好电路后发现灯泡不亮,观察电表后他认为是小灯泡短路引起的,他的依据是: 。
(3)小科在排除故障后向左移动滑片进行实验,得到了如图乙的数据。他认为可以将小灯泡依次换成5欧、20欧、50欧的电阻,移动滑动变阻器的滑片使电压表数值恒为2伏,即可进一步探究电流与电阻的关系。你是否赞同他的做法,并说明理由。 。
【答案】(1)见解答图;(2)电流表有示数,电压表无示数;(3)不赞同,由图乙可知当电流最小时滑动变阻器最大为20Ω,换成电阻50Ω时需要滑动变阻器阻值为25Ω,大于滑动变阻器的最大阻值20Ω。
【解答】解:(1)滑片向右移动时,灯泡变亮,表明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中,如下图所示:
;
(2)若小灯泡短路,相当于一根导线,此时电路是通路,电流表有示数,电压表被短路,无示数;
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为0.6V,通过灯泡的电流为0.12A时,滑动变阻器接入电路的阻值最大;根据串联电路电压规律,此时滑动变阻器两端电压为U滑=U﹣U1=3V﹣0.6A=2.4V,根据串联电路电流特点和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最大阻值为:
R滑===20Ω;
实验中使用的定值电阻阻值最大为50Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=3V﹣2V=1V,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的=0.5倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑=0.5×50Ω=25Ω>20Ω,因此不赞同他的做法。
9.(2024•西湖区校级二模)小刚做“测量小灯泡电功率”实验中,所用电源电压恒为6V,小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样,其额定功率小于1W,滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中未完成的电路连接好。(要求连好线后能立即闭合开关)
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路的故障可能是 。
A.灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(3)测完小灯泡的电功率之后,他还想要绘制出该用电器的P﹣I2和P﹣U2图像,如图,则可能正确的是 。
(4)另一组同学不改变其它电路元件及电路连接,探究电流与电阻的关系:用6Ω、10Ω、15Ω的定值电阻分别替代灯泡,若设定不变的电压值为1.2V,为顺利完成实验,可以在电路中再串联一个定值电阻,则该定值电阻的取值范围是 Ω。
【答案】(1)见解答图;(2)C;(3)B;(4)20~24。
【解答】解:(1)由图可知,滑动变阻器滑片位于最右端,要求连好线后能立即闭合开关,故滑动变阻器应选用左下接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示:
;
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可逆断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,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,即电路的故障可能是灯泡断路,故选:C;
(3)在测灯泡电功率的实验中,通过灯泡的电流随灯泡两端的电压变大而变大,由P=I2R知,若R不变,则P与I2成正比,由于灯泡电阻随温度的升高而增大,所以P与I2的图像会向上弯,故B正确,D错误;
由P=分析知,若R不变,则P与U2成正比,由于灯泡电阻随温度的升高而增大,所以P与U2的图像会向下弯,故AC错误;
故选:B;
(4)当电路中接入6Ω的电阻时,通过电路中的电流为:I===0.2A,
此时电路的总电阻为:R总===30Ω;
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,此时串联接入的电阻的阻值是最大的,最大为:R'=30Ω﹣6Ω=24Ω;
当电路中接入15Ω的电阻时,通过电路中的电流为:I'===0.08A,
此时电路的总电阻为:R总'===75Ω;
滑动变阻器的最大阻值为40Ω,则需要串联的电阻的最小阻值为:R''=75Ω﹣40Ω﹣15Ω=20Ω;
所以该定值电阻的取值范围是20~24Ω。
10.(2024•金华三模)科学兴趣小组开展“测量小灯泡电功率”的实验,所用电源为3节新干电池串联,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,小金同学根据设计好的电路图如图所示连接好电路。
(1)图中,甲、乙是两只电表,则甲是 表;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有正常偏转,但偏转的角度较小。则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,观察灯泡是否发光
(3)继续实验,观察到电压表的示数为2伏,要使灯泡正常发光,需将滑片向 端移动(填“a”或“b”);
(4)小组同学为了得到比较准确的小灯泡额定功率,用同一套器材做了三次实验(电压表均调到3.8V),获得三组数据(如表):
实验序号
电流表示数/A
额定功率/W
额定功率的平均值N
1
0.71
2.698
2
0.69
2.622
3
0.68
2.584
请判断该处理数据的方法正确与否,并说明理由: 。
【答案】(1)电流;(2)C;(3)b;(4)正确;求平均值可以减小误差。
【解答】解:(1)由图可知,乙表与灯泡并联是电压表,甲表串联在电路中是电流表;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均有正常偏转,但偏转的角度较小,说明电路是通路,且灯泡没有短路,小灯泡不亮,说明小灯泡实际功率太小,因此接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察灯泡是否发光,故选:C;
(3)继续实验,观察到电压表的示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,要使灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器滑片向b端移动;
(4)测量灯泡的额定功率时,灯泡两端电压为额定电压,但由于电压表量程太大,导致读数出现误差,从而造成电功率数值不同,可以通过多次测量求平均值的办法减小误差,所以取平均值的做法是正确的。
故答案为:(1)电流;(2)C;(3)b;(4)正确;求平均值可以减小误差。
11.(2023•宁波)图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路,小灯泡上标有“3.8V”字样。
(1)测小灯泡电压的电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程,小宁的哥哥正确选用了“ ”量程。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3.8V,此时,电流表的示数如图乙所示。实验测得的该小灯泡的额定功率为 W。
(3)小宁发现,与我们教材中测小灯泡电功率的电路相比,哥哥的实验电路多了一根导线。这根导线是 。(用图甲中导线旁的字母表示)
【答案】(1)0~15V;(2)1.14;(3)b。
【解答】解:(1)小灯泡上标有“3.8V”字样,表示额定电压3.8V,大于电压表的小量程,选择0~15V的量程;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3.8V,此时,电流表的示数如图乙所示。电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A,则灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(3)图中是灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联,而课本上滑动变阻器与灯泡串联,因而把导线b去掉,就与课本电路相同,故多了的一根导线是b。
故答案为:(1)0~15V;(2)1.14;(3)b。
12.(2023•金华)在“测量小灯泡额定功率”实验中,同学们进行如下研究。
【实验器材】干电池3节,小灯泡(额定电压为3.8V、电阻约为15Ω),滑动变阻器(4Ω 1A),电流表,电压表,开关,导线若干(所有器材均完好)
【实验方案】将量程为0~15V的电压表并联到小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,读出并记录电流表的示数。
(1)实验时若闭合开关,发现灯泡不亮,接下来最合理的操作是 。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否短路
C.观察电流表和电压表的示数
(2)当电压表读数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,该小灯泡的额定功率为 W。
【实验反思】小金认为,电压表选用0~15V量程进行实验,因该量程下每一小格为0.5V,3.8V读数不够精确,导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0~3V的量程,将其并联到滑动变阻器两端,调节滑片使电压表示数为0.7V,即可减小误差。
【实验改进】
于是小金设计了如图丙所示电路图,电压表V1选用0~15V量程,电压表V2选用0~3V量程。进行实验,移动滑动变阻器滑片,得到三次实验数据记录如下表。
试验次数
小灯泡两端电压(V)
变阻器两端电压(V)
电流(A)
1
3.0
1.1
0.24
2
3.4
0.7
0.26
3
3.8
0.3
0.28
(3)小金按反思后的思路,利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据,计算得到的小
灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率 (选填“偏大“偏小”或“相等”)。
【反思交流】小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。带着这一疑问,继续探究……
【答案】(1)C;(2)1.064;(3)偏小。
【解答】解:(1)闭合开关,灯泡不亮,可能是电路存在断路或灯泡短路或电路电流太小(导致灯泡功率太小不足以使灯泡发光),灯泡不亮,应先观察电流表,看电流表是否有示数,判断电路是否存在断路,故选C;
如果电流表有示数,应调节滑动变阻器滑片,看灯泡是否能发光;
如果电流表无示数,再观察电压表有无示数,若电压表也无示数,可能电路存在断路,若电压表有示数且接近电源电压,可能灯泡断路;
(2)正确连接电路后,滑片P移动到电压表读数为3.8V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0.28A,小灯泡的额定电功率是:
P=UI=3.8V×0.28A=1.064W;
(3)由图中表格数据可知,当滑动变阻器两端电压为0.7V时,小灯泡两端电压为3.4V,通过小灯泡电流为0.26A,
小灯泡的电功率P=UI=3.4V×0.26A=0.884W,
当小灯泡两端电压为额定电压3.8V时,通过小灯泡的电流为0.28A,
小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.28A=1.064W,
故计算得到的小灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率偏小。
►考向02 焦耳定律实验
1.(2024秋•宁波月考)如图是“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验装置。将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气。通电前,A、B两个U形管内的液面相平。接通电源一分钟后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则( )
A.I1>I2,B管中的液面较高
B.I1<I2,A管中的液面降低
C.I1=I2,B管中的液面较高
D.I1=I2,A管中的液面较高
【答案】C
【解答】解:因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电阻丝串联时通过它们的电流相等,故AB不正确;
由Q=I2Rt可知,在电路和通电时间相同时,右侧电阻较大,产生的热量较多,
密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大,B测玻璃管液面较高,故D不正确,C正确。
故选:C。
2.(2023秋•上城区期末)如图所示装置中,甲、乙两个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的煤油,烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙(其中R甲>R乙),瓶塞上都有相同的玻璃管。小周用该装置探究“电热多少与哪些因素有关”实验,其中错误的是( )
A.该装置可探究“电热多少与电阻大小有关”
B.该装置无法完成“电热多少与电流大小有关”
C.该探究实验中运用了控制变量法、转换法
D.通电时间相同,玻璃管内液柱高低关系为h甲>h乙
【答案】B
【解答】解:A、图中两个电阻串联,控制电流和通电时间相同,电阻不等,故装置可探究“电热多少与电阻大小有关”,故A正确;
B、探究电流产生的热量跟电流关系,必须改变电流,保持电阻和通电时间不变,选用同一个装置加热相同时间,通过滑动变阻器改变电流,故可以探究电流产生的 热量与电流的关系,故B错误;
C、由于此实验中,电热是不易观察的,通过温度计升高的示数来反映产生电热的多少,采用的是转换法;实验中需要相同的量和不同的量,采用的是控制变量法;故C正确;
D、装置中电流和通电时间相同,R甲>R乙;根据焦耳定律知,甲产生的热量多,根据转换法知,通电时间相同,玻璃管内液柱高低关系为h甲>h乙;故D正确。
3.(2024秋•余姚市月考)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 (填选项)。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线”
(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,可以得到结论是 。
(3)如图乙,该装置是探究电流产生的热量跟 的关系,探究结束后让实验装置冷却到初始状态,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。一段时间后电阻丝产生的热量 (选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”)多。
【答案】(1)液面高度差;B;(2)电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多;(3)电流;左瓶。
【解答】解:(1)电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的气体加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管两侧的液面高度差越大,利用了转换法;
A.探究电流与电压、电阻的关系,利用了控制变量法;
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布,利用转换法;
C.研究光的传播时,引入“光线”,利用模型法,故选B;
(2)如图甲所示,两电阻串联,通过两电阻的电流和通电时间相同,电阻不同,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,故电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多;
(3)如图乙所示,右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路,两瓶中装有阻值相同的电热丝,根据控制变量法,电阻和通电时间相同,通过两瓶中电热丝的电流不同,可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系;
让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,两侧的电流相同,根据并联电路电阻规律可知左侧电阻较大,根据Q=I2Rt可知一段时间后电阻丝产生的热量左瓶多。
故答案为:(1)液面高度差;B;(2)电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多;(3)电流;左瓶。
4.(2024•温州模拟)探究电流热效应的影响因素。
(1)用如图1所示的装置探究电流通过导体产生的热量与 的关系。相同烧瓶内装满了煤油。为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应 (选填“相同”或“不同”)。
(2)通电一段时间后,甲、乙两烧瓶中玻璃管内液面均有上升且高度始终保持一致,则故障原因可能是 。
A.R0发生断路
B.R0发生短路
(3)小龙用如图2所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象。根据焦耳定律可知,如图3中能正确反映h﹣I关系的是 。
【答案】(1)电流;相同;(2)A;(3)A。
【解答】解:(1)烧瓶中装入的煤油是绝缘体;控制电阻相等,探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,即选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等,根据并联电路电流的规律,通过R1的电流小于通过R2的电流。
(2)通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大,说明在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越多,但是甲、乙两烧瓶中玻璃管内液面均有上升且高度始终保持一致,则故障原因可能是R0发生断路。
(3)小红用如图2所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,要控制电阻与通电时间相同,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象,根据转换法,煤油吸热越多,膨胀程度越大,液柱升高的越多,且膨胀程度与吸热多少成正比,
根据焦耳定律可知,Q=I2Rt﹣﹣﹣﹣﹣①,Rt常数,且Rt>0,故由数学知识①式为Q关于I的抛物线,且开向上,图4中能正确反映h﹣I关系的是A。
故答案为:(1)电流;相同;(2)A;(3)A。
5.(2023•温州)用图甲电路研究电热与电流的关系,若要比较不同设定电流值时的电热多少,调节电流大小过程中,电热丝已经开始加热,因而会影响实验的准确性。为解决这一问题,小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路,R1和R2是阻值都为20欧的电热丝,R2放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路,使电热丝R2在调试过程中不发热。实验步骤如下:
①用数字温度计测量并记录装有R2的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接,调节滑动变阻器,直至电流表示数为0.2安。
③将开关S拨至“2”,使R2工作50秒,断开开关S,测量并记录 。
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安,重复上述步骤。记录相关数据,并计算每次升高的温度Δt(Δt可反映电热的多少),整理Δt、I2的数据如图丙。
(1)将步骤③补充完整。
(2)在答题纸图丙中画出Δt与I2的关系图像。
(3)小明想改变电热丝阻值,用上述实验中设定的电流值,继续研究电热与电流的关系:保持R1不变,将R2更换为30欧的电热丝,重复上述步骤。他的做法是否合理,说明理由: 。
【答案】(1)煤油的温度;(2)见解答图;(3)不合理,由于调试电路的电流为设定值时,开关S由“1”拔至“2”,根据欧姆定律可知,通过30欧电热丝的电流不是设定值,电流发生变化,对实验结果产生影响。
【解答】解:(1)由电流的热效应可知,电流通过R2时,会产生热量,煤油吸收其产生的热量,温度升高,因此步骤③为将开关S拨至“2”,使R2工作50秒,断开开关S,测量并记录煤油的温度;
(2)根据Q吸=cmΔt可知,煤油的比热容一定,质量不变,因此煤油吸收的热量与其温度的变化量Δt成正比;根据焦耳定律可知,在电阻一定和相同的时间内,电流通过导体产生的热量与12成正比,由此可知,Δt与I2应成正比例关系,其图像应为一条过原点的直线,由于存在实验误差,则图像如下图所示:;
(3)由于调试电路的电流为设定值时,开关S由“1”拔至“2”,根据欧姆定律可知,通过30欧电热丝的电流不是设定值,电流发生变化,对实验结果产生影响,故小明的想法是不合理的。
故答案为:(1)煤油的温度;(2)见解答图;(3)不合理,由于调试电路的电流为设定值时,开关S由“1”拔至“2”,根据欧姆定律可知,通过30欧电热丝的电流不是设定值,电流发生变化,对实验结果产生影响。
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第5讲 电学实验
►考向01 测量小灯泡电功率
1.(2024秋•浙江月考)在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡额定电压为2.5V,正常工作时电阻约为12Ω。现有器材:电源(电压为6V保持不变),电流表,电压表,开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择:R1(50Ω 2A)、R2(10Ω 1A)。
(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是 (填“R1”或“R2”)。
(2)小朱同学连接了如图所示电路,该电路中存在一处连接错误,只要改接一根导线就可以使电路连接正确,请你把接错的那一根导线找出来打上“×”,再用笔画线代替导线画出正确的连接。
(3)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图像如图所示,由图像可知,小灯泡的额定功率P额= W,同时发现小灯泡的I﹣U图像不是一条直线,原因是 。
2.(2023秋•上城区期末)小金在“测量小灯泡的电功率“实验中,选用了额定电压为2.5V的灯泡,“1A 20Ω”的滑动变阻器,6V的学生电源进行实验。
(1)请把实物电路图连接完整,要求滑片P向左移动,电流表示数增加。
(2)连接好电路,刚闭合开关时,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。小金分析故障的原因是小灯泡灯丝断了,她判断的依据是 。
(3)排除故障后,小金调节变阻器直至小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
3.(2023秋•临平区校级期末)小科在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小科连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)待连接正确后,发现接通开关,调节电路后电压表示数为2V;接下去小科应该如何操作?答 。
(3)小科根据记录的多组I﹣U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图乙所示),则小灯泡的额定功率为 W。
(4)小科根据小灯泡的I﹣U图像(如图乙所示),分析出小灯泡的电阻在增大,你认为原因是 。
4.(2023秋•兰溪市校级期末)小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关后,应将滑片P由最大阻值处缓慢向 端移动(填“A”或“B”),使小灯泡逐渐变亮。
(2)继续移动滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为 W。
(3)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,发现电压表的示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在没有电流表的情况下,用如图丙所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节滑片,使电压表示数为U额。
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,此时电压表的示数为U。
可知小灯泡的额定功率P额= (用U额、U和R表示)。
5.(2024•上城区二模)小金用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数N
1.0
1.25
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.17
0.20
0.30
▲
0.37
(1)请将实物图连接完整。
(2)该小灯泡的额定功率为 W。
(3)正确连接电路,闭合开关发现灯泡不亮,且电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是 。
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器某处断路 D.滑动变阻器某处短路
(4)在整理实验数据时,小金发现小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,小灯泡的额定功率为P0,若某次实验小灯泡两端电压U1=1.25V,则实际功率P1与额定功率P0的数值关系为P0 4P1(选填“<”或“=”或“>”),请简述原因 。
6.(2024•西湖区校级三模)小科利用两节新干电池、滑动变阻器(1安 20欧)、电压表 (0~3V)、电流表(0~0.6A)、额定电压为2.5V的小灯泡、定值电阻(5欧、10欧、15欧)各一个、开关和导线若干进行电学实验。
(1)为了测量小灯泡的电阻,请用笔代替导线,完成图甲中电路连接。当小科连接好最后一根导线时,小灯泡立即发光。请你指出他在实验操作中的不当之处 。
(2)小科掌握正确操作后,闭合开关,移动滑片,进行了多次实验测得数据如下表。通过数据分析,此小灯泡的额定功率为 。
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
I/A
0.2
0.21
0.22
0.25
0.26
灯泡亮度
不亮
微光
微亮
亮
很亮
(3)小科认为根据提供的器材还可以探究电流与电阻的关系。于是他将小灯泡换成5欧的定值电阻,闭合开关,滑动滑片,此时,电流表读数如图乙所示。然后分别换上10欧、15欧的定值电阻,滑动滑片至适当位置,重复上述操作。其中的“适当位置”是指 。
7.(2024•舟山模拟)在测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的实验中,小科连接了如图A所示的电路。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
发光情况
耀眼
明亮
亮
较亮
较暗
暗
微光
不亮
电压U/V
3.0
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.2
电流I/A
0.32
图B所示
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.1
(1)小马发现在图A电路中只改变了某根导线一端的接点位置,电路就能测量小灯泡的额定功率。请你在要改动的这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将图A中的电路连接正确。
(2)排除故障后正确操作实验,测量数据如表所示。分析实验数据可知:
①第2次实验时,电流表的示数如图B所示,则灯的额定功率为 。
②小灯泡通电前的电阻可能是 (选填“0Ω”“1Ω”“2Ω”或“8.3Ω”),请说明理由 。
8.(2024•温州二模)小科用如图甲所示的器材测量小灯泡电功率。电源为两节干电池,待测小灯泡L的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(滑片向左移动,灯泡变亮)。
(2)小科连接好电路后发现灯泡不亮,观察电表后他认为是小灯泡短路引起的,他的依据是: 。
(3)小科在排除故障后向左移动滑片进行实验,得到了如图乙的数据。他认为可以将小灯泡依次换成5欧、20欧、50欧的电阻,移动滑动变阻器的滑片使电压表数值恒为2伏,即可进一步探究电流与电阻的关系。你是否赞同他的做法,并说明理由。 。
9.(2024•西湖区校级二模)小刚做“测量小灯泡电功率”实验中,所用电源电压恒为6V,小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样,其额定功率小于1W,滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中未完成的电路连接好。(要求连好线后能立即闭合开关)
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路的故障可能是 。
A.灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(3)测完小灯泡的电功率之后,他还想要绘制出该用电器的P﹣I2和P﹣U2图像,如图,则可能正确的是 。
(4)另一组同学不改变其它电路元件及电路连接,探究电流与电阻的关系:用6Ω、10Ω、15Ω的定值电阻分别替代灯泡,若设定不变的电压值为1.2V,为顺利完成实验,可以在电路中再串联一个定值电阻,则该定值电阻的取值范围是 Ω。
10.(2024•金华三模)科学兴趣小组开展“测量小灯泡电功率”的实验,所用电源为3节新干电池串联,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,小金同学根据设计好的电路图如图所示连接好电路。
(1)图中,甲、乙是两只电表,则甲是 表;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有正常偏转,但偏转的角度较小。则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,观察灯泡是否发光
(3)继续实验,观察到电压表的示数为2伏,要使灯泡正常发光,需将滑片向 端移动(填“a”或“b”);
(4)小组同学为了得到比较准确的小灯泡额定功率,用同一套器材做了三次实验(电压表均调到3.8V),获得三组数据(如表):
实验序号
电流表示数/A
额定功率/W
额定功率的平均值N
1
0.71
2.698
2
0.69
2.622
3
0.68
2.584
请判断该处理数据的方法正确与否,并说明理由: 。
11.(2023•宁波)图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路,小灯泡上标有“3.8V”字样。
(1)测小灯泡电压的电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程,小宁的哥哥正确选用了“ ”量程。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3.8V,此时,电流表的示数如图乙所示。实验测得的该小灯泡的额定功率为 W。
(3)小宁发现,与我们教材中测小灯泡电功率的电路相比,哥哥的实验电路多了一根导线。这根导线是 。(用图甲中导线旁的字母表示)
12.(2023•金华)在“测量小灯泡额定功率”实验中,同学们进行如下研究。
【实验器材】干电池3节,小灯泡(额定电压为3.8V、电阻约为15Ω),滑动变阻器(4Ω 1A),电流表,电压表,开关,导线若干(所有器材均完好)
【实验方案】将量程为0~15V的电压表并联到小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,读出并记录电流表的示数。
(1)实验时若闭合开关,发现灯泡不亮,接下来最合理的操作是 。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否短路
C.观察电流表和电压表的示数
(2)当电压表读数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,该小灯泡的额定功率为 W。
【实验反思】小金认为,电压表选用0~15V量程进行实验,因该量程下每一小格为0.5V,3.8V读数不够精确,导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0~3V的量程,将其并联到滑动变阻器两端,调节滑片使电压表示数为0.7V,即可减小误差。
【实验改进】
于是小金设计了如图丙所示电路图,电压表V1选用0~15V量程,电压表V2选用0~3V量程。进行实验,移动滑动变阻器滑片,得到三次实验数据记录如下表。
试验次数
小灯泡两端电压(V)
变阻器两端电压(V)
电流(A)
1
3.0
1.1
0.24
2
3.4
0.7
0.26
3
3.8
0.3
0.28
(3)小金按反思后的思路,利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据,计算得到的小
灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率 (选填“偏大“偏小”或“相等”)。
【反思交流】小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。带着这一疑问,继续探究……
►考向02 焦耳定律实验
1.(2024秋•宁波月考)如图是“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验装置。将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气。通电前,A、B两个U形管内的液面相平。接通电源一分钟后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则( )
A.I1>I2,B管中的液面较高
B.I1<I2,A管中的液面降低
C.I1=I2,B管中的液面较高
D.I1=I2,A管中的液面较高
2.(2023秋•上城区期末)如图所示装置中,甲、乙两个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的煤油,烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙(其中R甲>R乙),瓶塞上都有相同的玻璃管。小周用该装置探究“电热多少与哪些因素有关”实验,其中错误的是( )
A.该装置可探究“电热多少与电阻大小有关”
B.该装置无法完成“电热多少与电流大小有关”
C.该探究实验中运用了控制变量法、转换法
D.通电时间相同,玻璃管内液柱高低关系为h甲>h乙
3.(2024秋•余姚市月考)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 (填选项)。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线”
(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,可以得到结论是 。
(3)如图乙,该装置是探究电流产生的热量跟 的关系,探究结束后让实验装置冷却到初始状态,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。一段时间后电阻丝产生的热量 (选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”)多。
4.(2024•温州模拟)探究电流热效应的影响因素。
(1)用如图1所示的装置探究电流通过导体产生的热量与 的关系。相同烧瓶内装满了煤油。为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应 (选填“相同”或“不同”)。
(2)通电一段时间后,甲、乙两烧瓶中玻璃管内液面均有上升且高度始终保持一致,则故障原因可能是 。
A.R0发生断路
B.R0发生短路
(3)小龙用如图2所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象。根据焦耳定律可知,如图3中能正确反映h﹣I关系的是 。
5.(2023•温州)用图甲电路研究电热与电流的关系,若要比较不同设定电流值时的电热多少,调节电流大小过程中,电热丝已经开始加热,因而会影响实验的准确性。为解决这一问题,小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路,R1和R2是阻值都为20欧的电热丝,R2放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路,使电热丝R2在调试过程中不发热。实验步骤如下:
①用数字温度计测量并记录装有R2的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接,调节滑动变阻器,直至电流表示数为0.2安。
③将开关S拨至“2”,使R2工作50秒,断开开关S,测量并记录 。
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安,重复上述步骤。记录相关数据,并计算每次升高的温度Δt(Δt可反映电热的多少),整理Δt、I2的数据如图丙。
(1)将步骤③补充完整。
(2)在答题纸图丙中画出Δt与I2的关系图像。
(3)小明想改变电热丝阻值,用上述实验中设定的电流值,继续研究电热与电流的关系:保持R1不变,将R2更换为30欧的电热丝,重复上述步骤。他的做法是否合理,说明理由: 。
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