第十八章 电功率（实验题30道） 专项练习----2025-2026学年人教版九年级物理全一册热点题型专练

第十八章 电功率（实验题30道） 1．某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V。 （1）请在丙中虚线框内画出与图甲相应的电路图 ； （2）正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W； （3）测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32A时，电压表的示数可能是 （填标号）。 A．3.9V　　B．4.0V　　C．4.1V 【答案】 0.3 1.14 C 【详解】（1）[1]由图甲知，灯泡、电流表和滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示： （2）[2][3]由图甲知，电流表使用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，由图乙知，灯泡两端电压3.8V时，通过它的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率 P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W （3）[4]由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻 假设灯泡电阻不变，当电流表的示数为0.32A时，灯泡两端电压（电压表示数） 当灯泡两端实际电压大于额定电压时，灯泡的实际功率变大，温度升高，电阻变大，那么灯泡两端电压应大于4.05V，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 2．如图所示是小明同学测量“小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 端； （2）小明连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路的故障可能是小灯泡 ； （3）排除故障后，小明移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 端移动，使电压表的示数为2.5V； （4）小明多次移动滑片P，记下对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率为 W； （5）小明通过实验比较当小灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，则P1 P2。 【答案】 A 短路 2.2 B 0.5 ＞ 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即A端。 （2）[2]小灯泡不亮，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，即电路的故障可能是小灯泡短路。 （3）[3][4]电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若他想测量小灯泡的额定功率，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，故应将图甲中滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V。 （4）[5]由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为 PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W （5）[6]当小灯泡的实际电压是额定电压一半时，由图丙可知此时的电压值为1.25V，对应的电流约为0.125A，此时灯泡的电功率为 P1＝U1I1＝1.25V×0.125A＝0.15625W 当小灯泡的实际电流是额定电流一半时，此时的电流为0.1A，由图丙可知此时的电压值约为1V，此时灯泡的电功率为 P2＝U2I2＝1V×0.1A＝0.1W 所以 P1＞P2 3．图可以用来研究“电流做功的多少与电压关系”，将两个阻值不同的白炽灯串联接在电路中，闭合开关，调节滑动变阻器，观察 和 ，进一步分析就能顺利得出实验结论． 【答案】 灯的亮暗程度 电压表的示数 【分析】由公式W=Pt和W=UIt分析解答． 【详解】由W=Pt可知，灯泡越亮功率越大，在相同时间里消耗的电能越多，电流做功越多，所以我们可以通过观察灯泡的亮度及电压表的示数比较相同时间内电流做功的多少；两灯串联，电流相等，由W=UIt知，通过观察比较电压表的示数，进一步分析就能顺利得出电流做功的多少与电压关系． 4．小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整； (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端。闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）； (3)排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V；为了让小灯泡达到正常发光状态，此时滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端滑动； (4)小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像。由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，小灯泡的额定功率为 W。 【答案】(1) (2) B 断路 (3) 1.2 A (4) 6.25 1 【详解】（1）实验中，应将灯泡和滑动变阻器串联，且滑动变阻器要“一上一下”接线，电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，且“正进负出”，故电路图如图所示： <> （2）[1]为保护电路，闭合开关前，滑片应置于阻值最大处，即B端。 [2]若滑动变阻器短路，则电路中有电流，此时灯泡会亮，当滑动变阻器断路时，电路中无电流，此时灯泡不亮。 （3）[1]由图乙可知，电压表选小量程，其分度值为0.1V，故此时电压表的示数为1.2V。 [2]此时灯泡两端电压小于其额定电压2.5V，故需增大灯泡两端电压，即减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故滑片应向A端移动。 （4）[1][2]灯泡正常发光时的电压U=2.5V，由图丙可知，此时通过灯泡的电流为I=0.4A，则灯泡正常发光时的电阻为 小灯泡的额定功率为 5．同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。 (1)实验前，电流表指针位置如图甲所示，应对电流表进行 ； (2)同学们连接的电路如图乙所示，经检查发现A、E两点间的导线连接错误，应改接到 两点之间；更正错误后，将滑动变阻器的滑片置于最 （选填“左”或“右”）端； (3)闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮，经检查发现小灯泡灯丝断了，此时电压表 （选填“有”或“无”）示数。排除故障后继续实验，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，继续调节滑动变阻器，使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表，表中a处的数据为 ； 实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度 1 a 0.30 正常发光 2 2.0 0.26 较暗 3 3.0 0.32 较亮 (4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W，小灯泡的实际功率越 ，小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是 （选填“正确”或“错误”）的。 【答案】(1)调零 (2) B、E 右 (3) 有 2.5 (4) 0.75 大 错误 【详解】（1）由图甲可知，实验前电流表的指针未指在零刻度线处，故应对电流表进行调零。 （2）[1]由图乙可知，A、E两点间的导线将小灯泡短路，故应将导线改接到B、E两点间。 [2]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即应将滑片移至最右端。 （3）[1]若小灯泡灯丝断了，则电压表直接并联在电源两端，测量电源电压，故电压表有示数。 [2]小灯泡正常发光时的电压为其额定电压，故表中a处的数据应为其额定电压2.5V。 （4）[1]在额定电压下的消耗的功率为额定功率，由表格中数据可知，小灯泡的额定功率为 [2]由表格中数据可知，灯泡两端电压越大，电流越大，小灯泡的实际功率越大，小灯泡就越亮。 [3]用电器在不同电压下对应的实际功率不同，故通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是错误的。 6．小明做“测量小灯泡的电功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于，滑动变阻器上标有“”字样，如图甲所示是实验装置图。 (1)在方框中画出相应的实验电路图。 (2)这个实验的实验原理是 ，用 表测量出小灯泡两端的 ，用 表测量出通过小灯泡的 ，从而算出小灯泡的电功率。 (3)在连接电路时，开关应处于 状态。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值 处。 (4)小明按图甲连接电路并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。 (5)小明排除故障后，移动滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 【答案】(1) (2) 电压 电压 电流 电流 (3) 断开 最大 (4)断路 (5) 【详解】（1）分析实物图可知，电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端，如图所示： （2）[1][2][3][4]小灯泡的电功率不能直接测量，实验时，需用电压表测量小灯泡两端的电压，用电流表测量通过小灯泡的电流，再根据算出小灯泡的电功率，所以，实验原理是。 （3）[1]在连接电路时，开关应处于断开状态，这是为了防止电路连接过程中出现短路等故障，损坏仪器。 [2]闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，这样可以使电路中电流最小，起到保护电路的作用。 （4）如果小灯泡短路，电压表会被短路而无示数；如果小灯泡断路，电压表会串联接入电路，有示数且电路无电流，灯泡不亮，所以故障原因可能是小灯泡断路。 （5）由图乙可知，电流表使用的是量程，分度值为，图乙中示数为 ，小灯泡额定电压，额定功率 7．在探究影响电流做功大小的因素的实验中： (1)用如图所示的电路可以来探究电功与 的关系。 (2)实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是 (3)下面是某同学探究该实验的过程与记录，请帮他完成 ①根据电路图连接电路 ②闭合开关，调节滑片，观察到L1比L2亮，说明相同时间内电流通过 做功多，同时他还需要收集到的另一信息是 ③多次调节滑片的位置，重复步骤② ④综合分析实验的现象与数据得到的结论是： 。 【答案】 电压 “2.5V”和“3.8V”的灯各一个 L1 电压表V1和V2的示数 通电时间相同，电流相同，电压越大，电流做的功越多 【详解】(1)[1]因为电流做的功与电压、电流和时间有关，而电路中，两灯串联电流和通电时间相同，电压不同，根据控制变量法的思路可知是研究电流做功与电压的关系。 (2)[2]所选用的灯泡是“2.5V”和“3.8V”的灯各一个，这样便于观察灯泡的亮度，且两灯两端的不变，使于研究。 (3)②[3][4]由于两灯串联在电路中，所以通过小灯泡的电流相同，开关闭合后，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，说明前者的实际功率大，即相同时间内电流通过L1做功多，同时他还需要收集到的另一信息是电压表V1和V2的示数。 ④[5]综合分析实验的现象与数据，比较可知，电压越大，实际功率越大，所以得到的结论是：通电时间相同，电流相同，电压越大，电流做的功越多。 8．小红在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，实验装置如图甲所示。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整； (2)闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 （选填“A”或“B”）端。实验中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (3)小红完成实验后，小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路，也完成了该实验。小红测得的实验数据如表1所示，小明测得的实验数据如表2所示。分析表1和表2可得:实验时，电源电压为 V；小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时，小灯泡的电阻变化了 Ω（结果保留1位小数）。 表1 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 1.5 0.24 2 2.0 0.26 3 2.5 表2 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 3.0 0.20 2 2.5 0.24 3 1.8 0.27 【答案】(1) (2) A 0.7 (3) 4 3.9 【详解】（1）测量小灯泡的电功率的实验，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器“一上一下”接入电路，如图所示： （2）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，由图可知，移动到A处。 [2]由图乙可知，额定电压为2.5V时，电流为0.28A，则小灯泡额定功率 （3）[1] 分析表1和表2可得，实验时，小明将电压表并联在滑动变阻器两端，当电流为I=0.24A时，UL=1.5V，UR=2.5V故电源电压为 [2]由表2可得，，时，，小灯泡的电阻 由（2）可知，小灯泡额定电压为2.5V时，电流为0.28A，小灯泡的电阻 小灯泡电阻变化了 9．探究电热与电阻、电流的关系 【实验装置】 【实验方法】 （1）转换法：通过观察 来判断电流产生热量的多少。 （2）控制变量法：探究某个因素对电流产生热量的影响时，控制其他因素不变。 【实验结论】在电流相同、通电时间相同的情况下，一段电阻丝的电阻越 ，这段电阻丝产生的热量越多。在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越大，这段电阻丝产生的热量越 。 【答案】 U形管中液面的高度差 大 多 【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过观察U形管液面的高度差来反映，这种研究方法叫转换法。 （2）[实验结论] [1]左图中，两电阻串联，电流相同，在通电时间相同时，左侧U形管液面较低，右侧液面较高，说明在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多； [2]右图中，盒内的两电阻阻值相同，左侧盒中的电流大于右侧盒中的电流，在通电时间相同时，左侧U形管液面较高，右侧液面较低，说明在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。 10．如图甲和乙所示，是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。 (1)在该实验中，通过观察U形管中液面的 来反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫 法。 (2)在图甲中，通过两电阻丝的电流 ，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的 的关系。 (3)在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与 的关系，通电一段时间后， 侧容器 U形管液面高度差较大，这说明 。 (4)英国物理学家焦耳通过大量实验，首先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟 成正比，跟导体的电阻正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。 (5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与其相连的导线却不怎么热”，这一现象可用 装置（选“甲”或“乙”）的实验结论解释。 【答案】(1) 高度差 转换 (2) 相等 电阻 (3) 电流 左 在其它情况相同时，电流越大，电流产生的热量越多 (4)电流的平方 (5)甲 【详解】（1）[1][2]实验中，电流通过电阻丝产生热量，容器内空气吸收热量温度升高，体积变大，U形管内液面产生高度差；电热越多，U形管内液面高度差越大；实验中通过U形管液面高度差来间接反映电热多少，这种研究方法是转换法。 （2）[1][2]图甲中，两电阻丝串联，通过它们电流相等；两容器电阻丝中电流相等，通电时间相等，只是两个电阻丝电阻不同，通电一段时间后，右侧U形管液面高度差较大，实验可以探究电热与电阻关系。 （3）[1][2][3]图乙中，左右两容器中电阻丝电阻相等，通电时间相等，因为右侧容器内外两个电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联，由于右侧容器外电阻丝的分流作用，右侧容器中电阻丝中电流小于左侧，是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；一段时间后，左侧U形管内液面高度差大，这说明，在电阻与通电时间都相同时，电流越大，电热越大。 （4）最先准确研究影响电热多少因素的科学家是焦耳，该结论被称为焦耳定律，内容为：电流通过导体产生热量的多少与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比，数学表达式为。 （5）导线与电炉丝串联，通过的电流相等，通电时间相等，只是电炉丝电阻大于导线电阻，所以电流通过电炉丝产生的电热大，这可以用甲装置的实验结论来解释。 11．在“探究小灯泡的亮度与实际功率关系”实验中，实验电路如图甲所示，其中电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)如图甲所示，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电压表的示数变 ，灯泡的亮度变 ； (2)实验相关数据记录在下面表格中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； 实验次序 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度 1 1.5 0.24 6.25 0.36 较暗 2 2.5 正常 3 3.0 0.32 9.38 0.96 很亮 (3)分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而 ； (4)通过分析还可以得出结论：小灯泡的电阻随着实际功率的增大而 。 【答案】(1) 大 亮 (2)0.75 (3)变亮 (4)变大 【详解】（1）[1][2]如图甲所示，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器与小灯泡串联，滑片向右滑动时，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡变亮，根据分压原理，灯泡两端的电压变大，电压表示数变大。 （2）图乙中电流表选用小量程，分度值为，电流表的示数为，则小灯泡的额定功率为。 （3）由表中数据可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，因此可得结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮。 （4）由表中可知，在第2次实验时，电压为,电流为，根据欧姆定律可知，电阻为，对比表中数据可知，实际功率增大时，电阻增大，故说明小灯泡的电阻随着实际功率的增大而变大。 12．小明发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡L的功率。 (1)小明选择两节干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在 （填“左”或“右”）端； (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，记人数据；继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是 ； (3)问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V，此时电流表示数如乙图所示，则小灯泡L1的额定功率P1为 W； (4)小明想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为1.9V。依据上述现象，可推断出P1 P2（填“”“”或“”），他继续完成了P2的测量后，验证了小灯泡的亮度与电功率有关。 【答案】(1)左 (2)加一节电池 (3)0.75 (4)< 【详解】（1）闭合开关前，为了保护电路，应将滑片移动到阻值最大的位置，即最左端。 （2）实验中选择两节干电池，即使将滑片移动到阻值最小的位置（滑动变阻器分得电压为零），小灯泡两端电压也无法达到2.5V，说明电流表和导线（有一定的电阻）分得的电压较大，则为了完成该实验，需要增大电源电压，所以解决的办法是加一节干电池。 （3）由图可知，电流表所选量程为0～0.6A，其示数为0.3A，则小灯泡的额定功率 （4）保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为1.9V，由串联分压可知，R1＞R2，再由可知P1＜P2。 13．如图1所示，是小明探究“串联电路电流规律”的实验电路图。 (1)小明在实验中，至少选择两个规格 （选填“相同”或“不相同”）的小灯泡； (2)小明连电路时把一个开关和两个小灯泡连接后，刚将线路两端接到电源两极，就亮了，但没亮。他在实验操作中的不当之处是 ；实验时没亮的原因可能是 ； A．通过灯泡的电流比中的电流小 B．灯泡的灯丝断了 C．灯泡的灯座处短路了 D．灯泡靠近电源负极 (3)下表是小明实验中测得的三组数据：由表格数据可得出结论： ； 实验次数 A点电流I/A B点电流I/A C点电流I/A 1 0.3 0.3 0.3 2 0.4 0.4 0.4 3 0.2 0.2 0.2 (4)该同学实验结束后，把两个小灯泡串联接入电路如图2所示，研究串联电路的特点： ①开关闭合并且两灯都发光时，取下其中一个灯，可观察到 。 A．另一个灯熄灭 B．另一个灯如果与电源正极相连，仍亮 C．另一个灯如果与电源负极相连，仍亮 ②在正常工作的串联电路中再串联一个小灯，闭合开关后，则 。 A．原灯的亮度变暗B．原灯的亮度变亮 C．原灯的亮度不变D．会造成短路 【答案】(1)不相同 (2) 连电路时开关没有断开 C (3)串联电路中，电流处处相等 (4) A A 【详解】（1）为了让结果具有普遍性，至少应该选用两个规格不相同的灯泡做几次实验。 （2）[1]刚将线路两端接到电源两极，灯就亮了，说明连接电路时，开关没有断开，为了电路的安全，连接电路时开关应该断开。 [2]A．两个灯泡串联时，通过的电流相等，故A不符合题意； B．亮说明电路是通路，即灯泡的灯丝不可能断了，故B不符合题意； C．没亮的原因可能是该小灯泡灯座处可能短路了，故C符合题意； D．灯泡的亮与不亮与电源的正负极无关，故D不符合题意； 故选C。 （3）分析表格中的数据，我们可以看到，在三次实验中，A点、B点、C点的电流值都是相等的。在串联电路中，A、B、C分别是电路中不同位置的点，这就表明串联电路中各处的电流都相等。 （4）[1]由于该电路是串联电路，各个用电器之间可以相互影响，故取下其中的一只电灯，该电路断开，所以另一个灯将熄灭，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 [2]在串联电路中，总电阻等于各分电阻之和。当再串联一个小灯时，电路的总电阻增大。 根据欧姆定律，电源电压不变，总电阻增大，所以电路中的电流I会减小。灯泡的亮度由实际功率决定，对于原来的灯泡，其电阻不变，根据，电流I减小，所以原来灯泡的实际功率减小，亮度变暗，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．物理兴趣小组的同学正在进行“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验。他们将一段电阻丝装在透明、密闭的容器中，用橡胶管将密闭容器和装有有色液体的U形玻璃管相连，如图所示。请你回答下列问题。 (1)在实验中，密闭容器内空气的质量应该 （选填“相等”或“不相等”），通过观察 比较容器内电阻丝产生热量的多少。 (2)如图甲所示，密闭容器内电阻丝的电阻分别为5Ω和10Ω，实验探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是 。如图乙所示，密闭容器内电阻丝的电阻均为5Ω，另有一个5Ω的电阻丝在容器外部，与其中一个容器内的电阻丝并联，实验探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是 。 【答案】(1) 相等 U形玻璃管中液面高度变化 (2) 电阻 在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 电流 在通电时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多 【详解】（1）[1][2]为了便于利用控制变量法和转换法对各个猜想进行探究，在实验前，应该使U形管中的左右两管液面相平，即两边产生的压强相等，这样应在容器内封闭质量相等的空气；实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法。 （2）[1][2]图甲中，密闭容器内的电阻分别为5Ω和10Ω，电阻串联，则通电时间和电流相同，电阻不同，故实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系；由实验现象可得到的实验结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 [3][4]图乙中，电阻相同，通电时间相同，在容器外另接了个5Ω的电阻丝，起到分流的作用，故容器内的两个电阻丝的电流不同，所以实验探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系；根据本次实验现象可得到的实验结论是：在通电时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多。 15．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 比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中能量转化是 ； (2)他改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小，当滑片向左调节时，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，这说明 ； 学习了欧姆定律后，小雅了解到两个电阻串联时总电阻等于两个电阻之和，于是她找来两个完全相同的小灯泡想通过实验验证该结论是否正确。实验步骤如下： (3)小雅将其中一个小灯泡接入电路中，如图甲所示，小雅发现小灯泡发光较亮，电压表和电流表的示数如图乙所示。通过小灯泡的电流为 A，此时小灯泡的电阻为 Ω（保留1位小数）； (4)接下来小雅将两个小灯泡串联接入电路中，如图丙所示，闭合开关后小雅发现两个小灯泡此时都非常暗，电压表示数为2.9V，电流表示数为0.2A，求得此时两个小灯泡的总电阻为 Ω； (5)小雅发现串联时测得两个小灯泡的总电阻，并非单独连接时测得的单个小灯泡电阻的两倍，你认为原因是________。 A．测量存在误差 B．两个电阻串联时总电阻等于两个电阻之和的规律不适用于小灯泡 C．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 【答案】(1) 观察钩码被提升的高度 电能转化为机械能 (2)在相同的时间内，电压越高，电流越大，电流做的功就越多 (3) 0.3 9.3 (4)14.5 (5)C 【详解】（1）[1][2]电动机提升物体时，消耗电能，将物体的高度升高，即物体的机械能增加，该过程中将电能转化为被提升物体的机械能，当物体升高的高度越高，机械能越大，消耗的电能越多，电流做功越多，因此实验中是观察钩码被提升的高度比较电流在不同情况下做功多少的。 （2）当滑片向左调节时，变阻器接入电路中的阻值变小，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，电能转化的机械能增加，即电流做功增加，这说明在相同的时间内，电压越高，电流越大，电流做的功就越多。 （3）[1][2]图乙中，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.8V；电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，此时小灯泡的电阻为 （4）接下来小雅将两个小灯泡串联接入电路中，如图丙所示，闭合开关后小雅发现两个小灯泡此时都非常暗，电压表示数为2.9V，电流表示数为0.2A，此时两个小灯泡的总电阻为 （5）实验测得两个小灯泡的总电阻，并非单独连接时测得的单个小灯泡电阻的两倍，因为小灯泡灯丝的电阻受温度影响很大，小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 16．领悟小组用如图甲所示实验装置比较a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别装入a、b两种液体，接入电阻丝、，并分别插入温度计。 物质 加热时间/min 初温/ 末温/ a液体 10 20 46 b液体 10 20 35 (1)实验中两瓶中液体质量、和电阻丝阻值R1、R2应满足的条件是 ；实验过程中通过 来反映吸收的热量多少； (2)实验过程中，如果让a和b吸收相同的热量，那么通过比较 来判断物质的吸热能力； (3)仔细观察电路图，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最 端；正确实验后，数据如表，结合表格内的数据分析可得到的结论是： ； (4)利用上面的电路图，还能探究电流通过导体产生的热量与______的关系（选填序号） A．通电时间 B．通过导体的电流 C．导体的电阻 【答案】(1) =；R1=R2 通电时间 (2)升高的温度 (3) 右 液体乙的吸热能力强 (4)C 【详解】（1）[1]“探究不同物质吸热的情况”时，应控制物质的质量保持不变，所以必须取质量相等的甲、乙两种液体。探究两种液体的吸热能力时，需要控制热源相同，即相同时间内热源产生的热量相同，所以实验中需要选用阻值相同的两根电阻丝。 [2]两电阻丝阻值相等，通过电流相同，通电相同时间释放的热量相同，根据转换法知道 ，实验中用通电时间间接反映液体吸收热量的多少。 （2）实验过程中，如果让a和b吸收相同的热量，升高温度不同，可以通过比较升高的温度来判断物质的吸热能力。 （3）[1]正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处的最右端，目的是保护电路。 [2]由表中实验数据知道，相同质量的液体加热相同的时间，吸收相等的热量，液体乙升高的温度低，则液体乙的吸热能力强，乙液体的比热容大。 （4）图中两个电阻串联，通过两电阻的电流、通电时间都相同，只有电阻的阻值不同，所以是研究电流通过电热丝产生的热量与电阻大小的关系，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 17．某同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样，所用电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键后，电压表示数为2V，电流表示数如图（a）所示。移动滑动变阻器的滑片，当小灯正常发光时，电流表的指针偏离图（a）所示位置2小格。 （1）图（b）是该同学实验电路图，请你在图中补上所缺部分，并标出它的正负接线柱 ；闭合电键前，应将滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端； （2）电源电压为 V；当观察到 时，小灯正常发光；小灯的额定功率为 W。 【答案】 左 6 电压表示数为2.5V 0.6 【详解】（1）[1]测量小灯泡电功率时，要用电压表测电压，用电流表测电流，然后根据进行计算，所以图中缺少电压表，电压表应并联在灯泡两端； [2]开关闭合前，为防止电流过大，要把滑片移到阻值最大位置，即将滑片移动到最左端。 （2）[3]图中电流表接量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，此时电压表示数为2V，所以灯丝电阻为 此时，则电源电压 [4][5]灯正常发光时，其两端电压应为2.5V，故应移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V，灯泡正常发光，此时电流表示数为0.24A，则 18．如图是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四根电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的瓶子内，瓶内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在瓶外与瓶内电阻并联。 (1)在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中 来比较的，应用的物理探究方法是 。 (2)图甲可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”）侧瓶子中的电阻产生的热量多。 (3)图乙可探究电流产生的热量与 的关系。 (4)实验的结论可进一步用公式 来表达。由公式可知，图乙中左右两侧瓶子中的电阻产生的热量之比为 。 (5)将图乙右侧两个电阻都放入密封瓶中，可探究电流产生的热量和 的关系。 【答案】(1) 液面的高度差 转换法 (2) 电阻 右 (3)电流 (4) (5)电阻 【详解】（1）[1][2]电流通过电阻产生热量，会使瓶内空气受热膨胀，从而导致U形管中液面高度差变化。这种通过观察U形管液面高度差来反映电阻产生热量多少的方法，是将不容易直接测量的热量多少，转换为容易观察的液面高度差，应用的物理探究方法是转换法。 （2）[1]图甲中，两个电阻串联，电流相同，电阻不同，所以可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]根据焦耳定律，电流相同，右侧电阻大，所以通电一段时间后，右侧瓶子中的电阻产生的热量多， （3）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系。 （4）[1][2]根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过图乙右侧容器内的电阻丝的电流等于通过容器外电阻丝的电流，根据串联电路各处的电流相等及并联电路干路电流等于各支路电流之和，可知通过左侧容器内的电阻丝的电流为通过右侧容器内电阻丝电流的2倍，由焦耳定律可知，因容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，故电阻丝产生的热量与电流的平方成正比，故乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4:1。 （5）将图乙右侧两个电阻都放入密封瓶中，此时右侧两个电阻并联后的总电阻与左侧电阻不同，电流相同、通电时间相同，可探究电流产生的热量和电阻的关系。 19．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）收集生活中浪费电的现象 （2）讨论该如何节约用电 【项目实施】 （1）收集生活中浪费电的现象 同学们了解到，家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭生活中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭时，遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约户，用电器平均每天按待机计算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为 。 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） 1 1 2 1 待机功耗（台） 10 2 3 10 （2）讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。 ①随手关灯：根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 。 ②不让用电器处于待机状态。 ③尽量使用节能灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 ，实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是的日光灯，如果都改用的节能灯，按平均每天用电，则该学校更换节能灯后一天可节约用电 。 【项目拓展】 （1）阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识，某城市实施分时电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天~ 0.55元 低谷期 ~第二天 0.30元 小华留心观察了一下自家电能表，分别记录了她家第一天早，晚和第二天早这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天应付电费 元。                第一天早                第一天                第二天早 （2）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流 效应引起的电能损耗，由南方电网深圳供电局研制的相关材料，电缆已在深圳正式投入使用，整个项目从设计制造到建设运行，全为自主创新。实现了关键技术的自主可控，关键装备100%国产化，填补了相关国内技术空白，体现了“大国制造”的工艺水准。 【答案】 3.92×105kW·h 见解析 见解析 48 5.6 热 【详解】[1]每天该城市所有家庭用电器待机总功率为P=(10W+2W+3×2W+10W)×7×105=1.96×107W=1.96×104kW 每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为W=Pt=1.96×104kW×20h=3.92×105kW·h [2]随手关灯，可以减小用电器工作的时间，根据公式W=Pt可知，在总功率相同时，消耗的电能更少。 [3]尽量使用节能灯，同等情况下，节能灯的功率更小，根据公式W=Pt可知，在用电器工作时间相同时，消耗的电能更少。 [4]实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是60W的日光灯，如果都改用20W的节能灯，减少的总功率为ΔP=(60W-20W)×300=12000W=12kW 按平均每天用电4h，则该学校更换节能灯后，一天可节约用电量为ΔW=ΔPt=12kW×4h=48kW·h [5]高峰期用电量为W1=2463.2kW·h-2455.2kW·h=8kW·h 低谷期用电量为W2=2467.2kW·h-2463.2kW·h=4kW·h 则她家这天应付电费为n=8kW·h×0.55元/kW·h+4kW·h×0.30元/kW·h=5.6元 [6]根据焦耳定律可知，在电流和通电时间相同，导线产生的热量与电阻成正比，而超导体电阻为0，电流通过时不会发热，故发电厂输送电能若能采用超导体材料电缆，可以大大降低由于电流热效应引起的电能损耗。 20．小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，他设计了图甲所示的电路图。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“a”或“b”）端。闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）。 (2)排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V。小明测得多组数据，并画出图丙所示的图像。由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，小灯泡的额定功率为 W。 (3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】(1) b 断路 (2) 1.2 6.25 1 (3)增大 【详解】（1）[1]在闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。观察可知，当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝最长，阻值最大，所以应将滑动变阻器的滑片置于b端。 [2]闭合开关后小灯泡不亮，若滑动变阻器短路，那么电路中电流会较大，小灯泡应该发光，不符合题意；若滑动变阻器断路，整个电路就会处于断路状态，没有电流通过小灯泡，小灯泡就不亮，所以电路故障可能是滑动变阻器断路。 （2）[1]排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，电压表选择小量程，分度值为，所以电压表示数为。 [2]由图像可知，灯泡电压为时，电流为，小灯泡正常发光时的电阻为：； [3]小灯泡的额定功率为： （3）小灯泡发光时，电能转化为内能和光能，随着通过小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率增大，温度升高。而小灯泡的电阻是由材料、长度、横截面积和温度决定的，对于金属导体，其电阻随温度的升高而增大，所以图丙的图像是一条曲线。 21．为了测量一标有“”小灯泡的电功率，实验室可以提供的实验器材如图甲所示。 (1)请用笔画线代替导线将电路补充完整（要求：滑片向右移，灯泡变亮）； (2)小明同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率．他利用已经测量的其中一组数据，计算出电压下小灯泡的电阻R，再根据计算小灯泡在电压下的额定功率．那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）； (3)某实验小组由于电压表被损坏，又想出一种测量该小灯泡额定功率的方法，电路设计如图乙所示，其中为阻值已知的定值电阻，实验步骤如下： ①检查电路无误后，闭合开关，断开，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为时，小灯泡正常发光； ②滑动变阻器滑片不动，断开，闭合，读出电流表的示数为； ③小灯泡的额定功率 （用表示）。 【答案】(1) (2)偏大 (3) 【详解】（1）要求滑片向右移灯泡变亮，即滑片右移时滑动变阻器接入电路电阻变小，所以应将滑动变阻器右下接线柱接入电路。从电源正极出发，依次连接开关、滑动变阻器（右下接线柱进，左上接线柱出）、灯泡、电流表，回到电源负极，电压表并联在灯泡两端，如图所示： （2）小灯泡的电阻随温度的升高而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出电压下小灯泡的电阻R小于小灯泡在额定电压下的电阻，再根据计算小灯泡在下的额定功率，则按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大。 （3）①断开，闭合，灯L与电阻并联，电流表测电阻的电流，调节滑动变阻器滑片，直至电流表示数时，小灯泡正常发光，小灯泡正常发光时的电压； ②闭合，断开，灯L与电阻仍然并联，此时电流表测干路电流，因保持滑片位置不变，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可得，小灯泡正常发光时的电流 ③小灯泡的额定功率 22．一个小灯泡的额定电压为，为了测量该小灯泡的额定功率，小华设计了如图所示的电路。L是待测小灯泡，R是电阻箱，是滑动变阻器，是单刀双掷开关。 (1)按电路图连接好实物电路，连接时开关应 ，并将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处。 (2)闭合开关S后，应先将开关接到触点 （选填“1”或“2”），调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V；然后把开关接到另一触点，并调节 的阻值，直到电压表的示数为 V，读出此时其阻值为，则小灯泡的额定功率为 W。 【答案】(1)断开 (2) 1 电阻箱 【详解】（1）按电路图连接好实物图，为了电路安全，连接时开关应断开，并将滑动变阻器滑片移至阻值最大处。 （2）[1][2]闭合开关S后，应先把开关S1接到触点1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为灯泡的额定电压，即2.5V。 [3][4]然后把开关S1接到另一触点，并调节电阻箱，使电压表的示数为2.5V，读出此时电阻箱的示数为10Ω，这一步的目的是通过电阻箱的电阻得到灯泡的电阻，即灯泡的电阻为10Ω。 [5]小灯泡的额定功率 23．在探究“影响电流热效应的因素”实验中： 次数 RA=10Ω RB=20Ω 通电时间/min 温度/℃ 通电时间/min 温度/℃ 1 0 17.3 0 17.5 2 1 17.9 1 18.6 3 2 18.4 2 19.7 4 3 18.9 3 20.6 (1)为了探究电热器产生的热量与 的关系，小明设计了如图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。为让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用 （选填“煤油”或“水”）； (2)为了测温方便准确，小明利用温度传感器替代温度计测量烧瓶内液体的温度。闭合开关，当I=0.1A时，每1分钟测量一次温度，得到的数据如表中。由此数据可得出的两个结论是： 、 ； (3)为了探究电热器产生的热量与另一因素的关系，小明接下来的操作是 。 【答案】(1) 电阻 煤油 (2) 见解析 见解析 (3)见解析 【详解】（1）[1]图中两根阻值不同的电阻丝串联，电流相同，所以是为了探究电热器产生的热量与电阻的关系。 [2]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。因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油升高的温度多，在短时间内用煤油做实验效果更明显，便于观察。 （2）[1]，由表可知，时间相同时，B中温度计示数较高，可得：电流和通电时间相等时，电阻越大，电热越多。 [2]由表可知，对于同一电阻丝，时间越长，温度计示数越高，可得：电阻和电流相同时，时间越长，电热越多。 （3）为了探究电热器产生的热量与另一因素（电流大小）的关系，可以调节滑动变阻器改变电流，记录相同时间A或B内的温度。 24．如图所示，小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关。两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气，电阻丝、的阻值均为，的阻值为。两人实验的电源电压相同且不变。 (1)该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的 升高，压强增大，通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生热量的不同； (2)小明只闭合开关，他是想要探究电流产生的热量与 大小的关系。通电一段时间后，观察到的现象如图所示，表明在 和通电时间相同的情况下， 越大，电流产生的热量越多； (3)小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，他先将空气盒2内的电阻与电阻交换位置，目的是控制通电时间和 相同，然后同时闭合开关和进行实验，此时、的连接方式是 联； (4)若小明和小华控制实验电路加热相同的时间，小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，则 （选填“”“”或“”）。 【答案】(1)温度 (2) 电阻 通过的电流 电阻 (3) 电阻 并 (4) 【详解】（1）根据转换法可知，该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的温度升高，体积增大，U形管内液柱上升，所以通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生热量的多少。 （2）[1][2][3]只闭合开关S1，电阻丝R1、R2的阻值分别为10Ω、5Ω，空气盒中的电阻不同，因串联电路电流相同，这是想要探究电流产生的热量与电阻大小的关系，通电一段时间后，空气盒1升高的液柱比空气盒2升高的多，根据图像可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。 （3）[1][2]为了探究电流产生的热量与电流大小是否有关，为了控制通电时间和电阻相同，可以将空气盒2内的电阻R2与电阻R3交换位置，根据电路图可知，同时闭合开关S1和S2，R2、R3并联。 （4）小明实验时，电路中R1与R2串联。小华实验时，R2、R3并联后再与R1串联。由串、并联电阻大小关系可知，小明电路总电阻大于小华电路的总电阻。两人实验的电源电压相同且不变，由欧姆定律可知，小明电路中的电流小于小华实验电路的电流。两次实验时左侧容器中均为电阻R1，小明和小华分别在实验中加热时间相同，由焦耳定律可知，小明实验中左侧容器中电阻R1产生的热量小于小华实验中左侧容器中电阻R1产生的热量，则两容器中U形管两液面的高度差。 25．小丽在“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)如图甲所示是小丽连接的实物电路，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)连接电路过程中，开关应该 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到 （选填“最左”或“最右”）端； (3)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是___________（填字母）； A．灯泡短路 B．灯泡开路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器开路 (4)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，此时通过小灯泡的电流是 A； (5)电路连接并正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； (6)小丽根据记录画出了小灯泡中的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (7)小丽根据图丙中小灯泡的I-U图像，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”），你认为原因是 ； 【拓展设问】 (8)小红设计了如图丁所示的电路，也测出了另一只小灯泡的额定功率。已知两个滑动变阻器的最大阻值均为，小灯泡的额定电流，请将以下实验步骤补充完整： ①闭合开关S、，移动的滑片，使电流表示数为； ②闭合开关S、，保持 （选填“”或“”）的滑片位置不动，移动另一个滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为； ③保持 （选填“”或“”）的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片移至最左端，记下电流表的示数；再将此滑动变阻器的滑片移至最右端，记下电流表的示数； ④小灯泡额定功率的表达式：= （用、、、表示）。 【答案】(1) (2) 断开 最左 (3)B (4)0.14 (5)右 (6)0.625 (7) 增大 灯丝电阻随温度的升高而增大 (8) 【详解】（1）根据实验，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，并联在灯泡两端，电流表测电路中的电流，串联在电路中，而甲图中电流表与灯泡并联，因此改接的电路如下图所示： （2）[1][2]连接电路过程中，为了保护电路，开关应断开，且滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最左端。 （3）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路发生断路，电压表有示数，则可能是灯泡发生断路，电压表串联接入电路，测电源电压，因此有示数，故选B。 （4）乙图中电流表选择的是小量程，分度值是0.02A，读数为0.14A。 （5）已知灯泡额定电压为2.5V，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定功率，应使灯泡两端电压变大，则滑动变阻器两端电压变小，由串联分压原理可知，滑动变阻器的阻值变小，即滑片向右移动滑片。 （6）丙图中，当灯泡电压是2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 （7）[1][2]由图丙可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大，即小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大， 出现这种情况的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 （8）[1]闭合开关S、，电路为灯泡和滑动变阻器串联，使电流表示数为，此时灯泡正常发光；接下来闭合开关S、，保持的滑片位置不动，移动另一个滑动变阻器的滑片，使电路中的电流仍为；此时灯泡阻值与变阻器阻值大小相等，即。 [2]保持的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片移至最左端，此时电路为R2单独串联，记下电流表的示数，此时电源电压可表示为① 再将此滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电路为R2和最大阻值串联，记下电流表的示数，此时电源电压可表示为② 联立①②解得，由于，则小灯泡额定功率的表达式 26．小明同学做“测量小灯泡电功率”的实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为）、电流表、电压表、规格为“  0.5A”的滑动变阻器、开关、导线。 (1)图甲是小明连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线； (2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因可能是 ； (3)排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。 【答案】(1) (2)小灯泡（或电压表）短路 (3) B 0.625 【详解】（1）由图可知，电流表与灯泡并联，电压表串联接在了电路中，应使电流表与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，改正电路如图所示： （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路中有电流，排除断路，电压表无示数，说明电压表短路或与电压表并联的部分发生短路，故电路故障原因可能是小灯泡（或电压表）短路。 （3）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表的示数为2.2V，应使灯泡的分压变大，滑动变阻器的分压变小，根据串联分压特点，要使滑动变阻器的分压变小，阻值应减小，故滑片应向B端移动。 [2]如图乙所示，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 27．小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变。小灯泡额定电压为2.5V。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求导线不得交叉； (2)正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 端； (3)闭合开关后，移动滑片P，观察到电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (4)进行相同实验的另一同学，检查电路发现导线连接正确且开关闭合，但灯座上忘记安装小灯泡，此时观察到 表的指针有明显偏转。 【答案】(1) (2)左 (3)0.75 (4)电压 【详解】（1）测量小灯泡的额定功率实验中，小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关串联在电路中，电压表与灯泡并联，图中把电流表负接线柱与电源负极连接起来即可，如图所示： （2）正确连接好电路，闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器阻值调至最大，即滑片P移到最左端。 （3）由图乙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值0.02A，示数为0.3A，灯泡额定功率为 （4）灯座上没有安装灯泡，因此电路处于断路状态，电流表指针不会偏转，电压表此时相当于直接接在电源两端，因此电压表指针会有明显偏转。 28．【实验名称】测量小灯泡的额定功率。 【实验器材】三节新干电池，额定电压为3.8 V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器（）、开关各一个，导线若干。 【实验步骤】 (1)小明在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）。 (2)在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到 （选填“A”或“B”）端。 (3)实验时，要使小灯泡L正常发光，应移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为 V。此时电流表的示数如图乙所示，其示数为 A，那么小灯泡的额定功率是 W。 【答案】(1) (2)A (3) 3.8 0.7 2.66 【详解】（1）因为灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表量程选择0～15V；将电压表“15”接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示： （2）连接完电路，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即将滑片移到A端。 （3）[1]要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压3.8V。 [2]根据图乙可知，电流表量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为0.7A。 [3]灯泡的额定功率为 29．利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整 。 (2)小明在连接电路时思考：在没有电流表的情况下能否测量小灯泡的额定功率呢？于是他设计了图乙所示的实验电路，也测出了小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、，调节滑片，使电压表示数为； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、，此时电压表的示数为U； 可知小灯泡的额定功率 （用、U和R表示）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）小灯泡额定电压2.5V，电压表选0～3V量程，并联在小灯泡两端；滑动变阻器 “一上一下” 接线，将电压表 “3V” 接线柱与小灯泡右端接线柱连接，如图所示： （2）只闭合S、S1，灯与R、滑动变阻器串联，电压表示数（灯正常发光）； 只闭合S、S2，电压表测灯与R总电压U，则R两端电压； 电路中电流（串联电流处处相等，等于灯的额定电流）； 额定功率。 30．在探究“影响电流的热效应的因素”的实验中，小南制作如图甲所示实验装置。 (1)请用画线笔代替导线连接好图乙电路。要求：连接两根导线，使实验现象差别最明显； (2)正确连接电路后，将滑动变阻器滑片调至 ，再闭合学生电源开关； (3)实验中温度计示数上升多少反应电流通过电热丝产生 ； (4)开始实验后，发现两支温度计示数升高速度过快，且存在安全隐患。为了解决这个问题，小南决定将加热容器内空气改为加热合适体积的某种液体，又设计了如下三种方案： 甲：如图乙所示，分别将等体积的A液体装入两容器中，通电1分钟、2分钟、3分钟……记录两支温度计对应的示数和电流表示数。停止加热，待温度恢复初温后，多次调节滑动变阻器到合适阻值重复上述实验，比较数据； 乙：其他条件不变，仅将甲方案中A液体换成B液体； 丙：其他条件不变，仅将甲方案中A液体换成C液体； 液体 比热容 密度 导电性 A 导电 B 不导电 C 不导电 你认为以上哪个方案合理且能最明显地比较出电流产生热量多少?请说明理由。 【答案】(1) (2)最右端 (3)热量的多少 (4)见解析 【详解】（1）根据题意可知，若两个容器内的两电热丝连接方式相同（两容器内电热丝的总电阻相同），则无论两个容器是并联还是串联接入电路中，通过两容器的电流相等，不符合控制变量法的要求；所以，要符合控制变量法的要求，且使实验现象差别最明显，可使两个容器串联在电路中，且两个容器内电热丝的总电阻不同，即一个容器内两电热丝串联，另一个容器内两电热丝并联，如图所示： （2）为保护电路安全，正确连接电路后，将滑动变阻器滑片调至阻值最大处，即最右端。 （3）电流通过电热丝产生热量，容器内的空气吸收热量，温度升高，温度计示数变大，所以，实验中温度计示数上升多少反应电流通过电热丝产生热量的多少，这是转换法的应用。 （4）A液体导电会影响实验结果，并且存在安全隐患，所以甲方案不合理，B、C液体不导电，可符合实验要求；根据和可得，液体吸热后的温度变化量为 在体积V和吸收热量Q一定时，越小，越大；根据表格数据可得 对于B液体有 对于C液体有 可知，，则，即乙方案两容器内温度计示数升高差较大，所以，乙方案合理且能最明显地比较出电流产生热量多少。 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 $ 第十八章 电功率（实验题30道） 1．某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V。 （1）请在丙中虚线框内画出与图甲相应的电路图 ； （2）正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W； （3）测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32A时，电压表的示数可能是 （填标号）。 A．3.9V　　B．4.0V　　C．4.1V 2．如图所示是小明同学测量“小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 端； （2）小明连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路的故障可能是小灯泡 ； （3）排除故障后，小明移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 端移动，使电压表的示数为2.5V； （4）小明多次移动滑片P，记下对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率为 W； （5）小明通过实验比较当小灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，则P1 P2。 3．图可以用来研究“电流做功的多少与电压关系”，将两个阻值不同的白炽灯串联接在电路中，闭合开关，调节滑动变阻器，观察 和 ，进一步分析就能顺利得出实验结论． 4．小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整； (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端。闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）； (3)排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V；为了让小灯泡达到正常发光状态，此时滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端滑动； (4)小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像。由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，小灯泡的额定功率为 W。 5．同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。 (1)实验前，电流表指针位置如图甲所示，应对电流表进行 ； (2)同学们连接的电路如图乙所示，经检查发现A、E两点间的导线连接错误，应改接到 两点之间；更正错误后，将滑动变阻器的滑片置于最 （选填“左”或“右”）端； (3)闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮，经检查发现小灯泡灯丝断了，此时电压表 （选填“有”或“无”）示数。排除故障后继续实验，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，继续调节滑动变阻器，使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表，表中a处的数据为 ； 实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度 1 a 0.30 正常发光 2 2.0 0.26 较暗 3 3.0 0.32 较亮 (4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W，小灯泡的实际功率越 ，小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是 （选填“正确”或“错误”）的。 6．小明做“测量小灯泡的电功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于，滑动变阻器上标有“”字样，如图甲所示是实验装置图。 (1)在方框中画出相应的实验电路图。 (2)这个实验的实验原理是 ，用 表测量出小灯泡两端的 ，用 表测量出通过小灯泡的 ，从而算出小灯泡的电功率。 (3)在连接电路时，开关应处于 状态。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值 处。 (4)小明按图甲连接电路并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。 (5)小明排除故障后，移动滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 7．在探究影响电流做功大小的因素的实验中： (1)用如图所示的电路可以来探究电功与 的关系。 (2)实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是 (3)下面是某同学探究该实验的过程与记录，请帮他完成 ①根据电路图连接电路 ②闭合开关，调节滑片，观察到L1比L2亮，说明相同时间内电流通过 做功多，同时他还需要收集到的另一信息是 ③多次调节滑片的位置，重复步骤② ④综合分析实验的现象与数据得到的结论是： 。 8．小红在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，实验装置如图甲所示。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整； (2)闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 （选填“A”或“B”）端。实验中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (3)小红完成实验后，小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路，也完成了该实验。小红测得的实验数据如表1所示，小明测得的实验数据如表2所示。分析表1和表2可得:实验时，电源电压为 V；小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时，小灯泡的电阻变化了 Ω（结果保留1位小数）。 表1 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 1.5 0.24 2 2.0 0.26 3 2.5 表2 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 3.0 0.20 2 2.5 0.24 3 1.8 0.27 9．探究电热与电阻、电流的关系 【实验装置】 【实验方法】 （1）转换法：通过观察 来判断电流产生热量的多少。 （2）控制变量法：探究某个因素对电流产生热量的影响时，控制其他因素不变。 【实验结论】在电流相同、通电时间相同的情况下，一段电阻丝的电阻越 ，这段电阻丝产生的热量越多。在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越大，这段电阻丝产生的热量越 。 10．如图甲和乙所示，是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。 (1)在该实验中，通过观察U形管中液面的 来反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫 法。 (2)在图甲中，通过两电阻丝的电流 ，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的 的关系。 (3)在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与 的关系，通电一段时间后， 侧容器 U形管液面高度差较大，这说明 。 (4)英国物理学家焦耳通过大量实验，首先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟 成正比，跟导体的电阻正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。 (5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与其相连的导线却不怎么热”，这一现象可用 装置（选“甲”或“乙”）的实验结论解释。 11．在“探究小灯泡的亮度与实际功率关系”实验中，实验电路如图甲所示，其中电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)如图甲所示，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电压表的示数变 ，灯泡的亮度变 ； (2)实验相关数据记录在下面表格中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； 实验次序 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度 1 1.5 0.24 6.25 0.36 较暗 2 2.5 正常 3 3.0 0.32 9.38 0.96 很亮 (3)分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而 ； (4)通过分析还可以得出结论：小灯泡的电阻随着实际功率的增大而 。 12．小明发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡L的功率。 (1)小明选择两节干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在 （填“左”或“右”）端； (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，记人数据；继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是 ； (3)问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V，此时电流表示数如乙图所示，则小灯泡L1的额定功率P1为 W； (4)小明想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为1.9V。依据上述现象，可推断出P1 P2（填“”“”或“”），他继续完成了P2的测量后，验证了小灯泡的亮度与电功率有关。 13．如图1所示，是小明探究“串联电路电流规律”的实验电路图。 (1)小明在实验中，至少选择两个规格 （选填“相同”或“不相同”）的小灯泡； (2)小明连电路时把一个开关和两个小灯泡连接后，刚将线路两端接到电源两极，就亮了，但没亮。他在实验操作中的不当之处是 ；实验时没亮的原因可能是 ； A．通过灯泡的电流比中的电流小 B．灯泡的灯丝断了 C．灯泡的灯座处短路了 D．灯泡靠近电源负极 (3)下表是小明实验中测得的三组数据：由表格数据可得出结论： ； 实验次数 A点电流I/A B点电流I/A C点电流I/A 1 0.3 0.3 0.3 2 0.4 0.4 0.4 3 0.2 0.2 0.2 (4)该同学实验结束后，把两个小灯泡串联接入电路如图2所示，研究串联电路的特点： ①开关闭合并且两灯都发光时，取下其中一个灯，可观察到 。 A．另一个灯熄灭 B．另一个灯如果与电源正极相连，仍亮 C．另一个灯如果与电源负极相连，仍亮 ②在正常工作的串联电路中再串联一个小灯，闭合开关后，则 。 A．原灯的亮度变暗B．原灯的亮度变亮 C．原灯的亮度不变D．会造成短路 14．物理兴趣小组的同学正在进行“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验。他们将一段电阻丝装在透明、密闭的容器中，用橡胶管将密闭容器和装有有色液体的U形玻璃管相连，如图所示。请你回答下列问题。 (1)在实验中，密闭容器内空气的质量应该 （选填“相等”或“不相等”），通过观察 比较容器内电阻丝产生热量的多少。 (2)如图甲所示，密闭容器内电阻丝的电阻分别为5Ω和10Ω，实验探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是 。如图乙所示，密闭容器内电阻丝的电阻均为5Ω，另有一个5Ω的电阻丝在容器外部，与其中一个容器内的电阻丝并联，实验探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是 。 15．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 比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中能量转化是 ； (2)他改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小，当滑片向左调节时，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，这说明 ； 学习了欧姆定律后，小雅了解到两个电阻串联时总电阻等于两个电阻之和，于是她找来两个完全相同的小灯泡想通过实验验证该结论是否正确。实验步骤如下： (3)小雅将其中一个小灯泡接入电路中，如图甲所示，小雅发现小灯泡发光较亮，电压表和电流表的示数如图乙所示。通过小灯泡的电流为 A，此时小灯泡的电阻为 Ω（保留1位小数）； (4)接下来小雅将两个小灯泡串联接入电路中，如图丙所示，闭合开关后小雅发现两个小灯泡此时都非常暗，电压表示数为2.9V，电流表示数为0.2A，求得此时两个小灯泡的总电阻为 Ω； (5)小雅发现串联时测得两个小灯泡的总电阻，并非单独连接时测得的单个小灯泡电阻的两倍，你认为原因是________。 A．测量存在误差 B．两个电阻串联时总电阻等于两个电阻之和的规律不适用于小灯泡 C．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 16．领悟小组用如图甲所示实验装置比较a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别装入a、b两种液体，接入电阻丝、，并分别插入温度计。 物质 加热时间/min 初温/ 末温/ a液体 10 20 46 b液体 10 20 35 (1)实验中两瓶中液体质量、和电阻丝阻值R1、R2应满足的条件是 ；实验过程中通过 来反映吸收的热量多少； (2)实验过程中，如果让a和b吸收相同的热量，那么通过比较 来判断物质的吸热能力； (3)仔细观察电路图，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最 端；正确实验后，数据如表，结合表格内的数据分析可得到的结论是： ； (4)利用上面的电路图，还能探究电流通过导体产生的热量与______的关系（选填序号） A．通电时间 B．通过导体的电流 C．导体的电阻 17．某同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样，所用电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键后，电压表示数为2V，电流表示数如图（a）所示。移动滑动变阻器的滑片，当小灯正常发光时，电流表的指针偏离图（a）所示位置2小格。 （1）图（b）是该同学实验电路图，请你在图中补上所缺部分，并标出它的正负接线柱 ；闭合电键前，应将滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端； （2）电源电压为 V；当观察到 时，小灯正常发光；小灯的额定功率为 W。 18．如图是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四根电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的瓶子内，瓶内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在瓶外与瓶内电阻并联。 (1)在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中 来比较的，应用的物理探究方法是 。 (2)图甲可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”）侧瓶子中的电阻产生的热量多。 (3)图乙可探究电流产生的热量与 的关系。 (4)实验的结论可进一步用公式 来表达。由公式可知，图乙中左右两侧瓶子中的电阻产生的热量之比为 。 (5)将图乙右侧两个电阻都放入密封瓶中，可探究电流产生的热量和 的关系。 19．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约一度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）收集生活中浪费电的现象 （2）讨论该如何节约用电 【项目实施】 （1）收集生活中浪费电的现象 同学们了解到，家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭生活中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭时，遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约户，用电器平均每天按待机计算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为 。 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） 1 1 2 1 待机功耗（台） 10 2 3 10 （2）讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。 ①随手关灯：根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 。 ②不让用电器处于待机状态。 ③尽量使用节能灯。根据公式可知，这样可以节约用电的理由是 ，实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是的日光灯，如果都改用的节能灯，按平均每天用电，则该学校更换节能灯后一天可节约用电 。 【项目拓展】 （1）阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识，某城市实施分时电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天~ 0.55元 低谷期 ~第二天 0.30元 小华留心观察了一下自家电能表，分别记录了她家第一天早，晚和第二天早这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天应付电费 元。                第一天早                第一天                第二天早 （2）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流 效应引起的电能损耗，由南方电网深圳供电局研制的相关材料，电缆已在深圳正式投入使用，整个项目从设计制造到建设运行，全为自主创新。实现了关键技术的自主可控，关键装备100%国产化，填补了相关国内技术空白，体现了“大国制造”的工艺水准。 20．小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，他设计了图甲所示的电路图。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“a”或“b”）端。闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）。 (2)排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V。小明测得多组数据，并画出图丙所示的图像。由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，小灯泡的额定功率为 W。 (3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）。 21．为了测量一标有“”小灯泡的电功率，实验室可以提供的实验器材如图甲所示。 (1)请用笔画线代替导线将电路补充完整（要求：滑片向右移，灯泡变亮）； (2)小明同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率．他利用已经测量的其中一组数据，计算出电压下小灯泡的电阻R，再根据计算小灯泡在电压下的额定功率．那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）； (3)某实验小组由于电压表被损坏，又想出一种测量该小灯泡额定功率的方法，电路设计如图乙所示，其中为阻值已知的定值电阻，实验步骤如下： ①检查电路无误后，闭合开关，断开，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为时，小灯泡正常发光； ②滑动变阻器滑片不动，断开，闭合，读出电流表的示数为； ③小灯泡的额定功率 （用表示）。 22．一个小灯泡的额定电压为，为了测量该小灯泡的额定功率，小华设计了如图所示的电路。L是待测小灯泡，R是电阻箱，是滑动变阻器，是单刀双掷开关。 (1)按电路图连接好实物电路，连接时开关应 ，并将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处。 (2)闭合开关S后，应先将开关接到触点 （选填“1”或“2”），调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V；然后把开关接到另一触点，并调节 的阻值，直到电压表的示数为 V，读出此时其阻值为，则小灯泡的额定功率为 W。 23．在探究“影响电流热效应的因素”实验中： 次数 RA=10Ω RB=20Ω 通电时间/min 温度/℃ 通电时间/min 温度/℃ 1 0 17.3 0 17.5 2 1 17.9 1 18.6 3 2 18.4 2 19.7 4 3 18.9 3 20.6 (1)为了探究电热器产生的热量与 的关系，小明设计了如图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。为让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用 （选填“煤油”或“水”）； (2)为了测温方便准确，小明利用温度传感器替代温度计测量烧瓶内液体的温度。闭合开关，当I=0.1A时，每1分钟测量一次温度，得到的数据如表中。由此数据可得出的两个结论是： 、 ； (3)为了探究电热器产生的热量与另一因素的关系，小明接下来的操作是 。 24．如图所示，小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关。两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气，电阻丝、的阻值均为，的阻值为。两人实验的电源电压相同且不变。 (1)该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的 升高，压强增大，通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生热量的不同； (2)小明只闭合开关，他是想要探究电流产生的热量与 大小的关系。通电一段时间后，观察到的现象如图所示，表明在 和通电时间相同的情况下， 越大，电流产生的热量越多； (3)小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，他先将空气盒2内的电阻与电阻交换位置，目的是控制通电时间和 相同，然后同时闭合开关和进行实验，此时、的连接方式是 联； (4)若小明和小华控制实验电路加热相同的时间，小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，则 （选填“”“”或“”）。 25．小丽在“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)如图甲所示是小丽连接的实物电路，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)连接电路过程中，开关应该 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到 （选填“最左”或“最右”）端； (3)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是___________（填字母）； A．灯泡短路 B．灯泡开路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器开路 (4)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，此时通过小灯泡的电流是 A； (5)电路连接并正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； (6)小丽根据记录画出了小灯泡中的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (7)小丽根据图丙中小灯泡的I-U图像，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”），你认为原因是 ； 【拓展设问】 (8)小红设计了如图丁所示的电路，也测出了另一只小灯泡的额定功率。已知两个滑动变阻器的最大阻值均为，小灯泡的额定电流，请将以下实验步骤补充完整： ①闭合开关S、，移动的滑片，使电流表示数为； ②闭合开关S、，保持 （选填“”或“”）的滑片位置不动，移动另一个滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为； ③保持 （选填“”或“”）的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片移至最左端，记下电流表的示数；再将此滑动变阻器的滑片移至最右端，记下电流表的示数； ④小灯泡额定功率的表达式：= （用、、、表示）。 26．小明同学做“测量小灯泡电功率”的实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为）、电流表、电压表、规格为“  0.5A”的滑动变阻器、开关、导线。 (1)图甲是小明连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线； (2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因可能是 ； (3)排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。 27．小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变。小灯泡额定电压为2.5V。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求导线不得交叉； (2)正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 端； (3)闭合开关后，移动滑片P，观察到电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (4)进行相同实验的另一同学，检查电路发现导线连接正确且开关闭合，但灯座上忘记安装小灯泡，此时观察到 表的指针有明显偏转。 28．【实验名称】测量小灯泡的额定功率。 【实验器材】三节新干电池，额定电压为3.8 V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器（）、开关各一个，导线若干。 【实验步骤】 (1)小明在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）。 (2)在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到 （选填“A”或“B”）端。 (3)实验时，要使小灯泡L正常发光，应移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为 V。此时电流表的示数如图乙所示，其示数为 A，那么小灯泡的额定功率是 W。 29．利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整 。 (2)小明在连接电路时思考：在没有电流表的情况下能否测量小灯泡的额定功率呢？于是他设计了图乙所示的实验电路，也测出了小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、，调节滑片，使电压表示数为； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、，此时电压表的示数为U； 可知小灯泡的额定功率 （用、U和R表示）。 30．在探究“影响电流的热效应的因素”的实验中，小南制作如图甲所示实验装置。 (1)请用画线笔代替导线连接好图乙电路。要求：连接两根导线，使实验现象差别最明显； (2)正确连接电路后，将滑动变阻器滑片调至 ，再闭合学生电源开关； (3)实验中温度计示数上升多少反应电流通过电热丝产生 ； (4)开始实验后，发现两支温度计示数升高速度过快，且存在安全隐患。为了解决这个问题，小南决定将加热容器内空气改为加热合适体积的某种液体，又设计了如下三种方案： 甲：如图乙所示，分别将等体积的A液体装入两容器中，通电1分钟、2分钟、3分钟……记录两支温度计对应的示数和电流表示数。停止加热，待温度恢复初温后，多次调节滑动变阻器到合适阻值重复上述实验，比较数据； 乙：其他条件不变，仅将甲方案中A液体换成B液体； 丙：其他条件不变，仅将甲方案中A液体换成C液体； 液体 比热容 密度 导电性 A 导电 B 不导电 C 不导电 你认为以上哪个方案合理且能最明显地比较出电流产生热量多少?请说明理由。 学科网（北京）股份有限公司 $