专题09 实验题必刷（期末复习专项训练）九年级物理上学期沪科版（五四学制）

专题09 实验题必刷 1．小东用如图甲所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻是否有关，完全相同的透明容器中密封着初温和质量相等的空气，容器中各有一段阻值不等的电阻丝和，与容器相连的U形管中注入等量的同种液体。 (1)实验中用 反映电阻丝产生的热量。 (2)将左、右容器中的电阻丝和串联起来连入电路，可以控制 和 相同。 (3)通电一段时间后，两U形管内液面的位置如图乙所示，可以判断电阻丝 产生的热量较多（选填“”或“”）。 2．小聪在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，实验器材如图甲所示，其中电源电压为，小灯泡的额定电压为。 (1)用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 (2)实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。 (3)根据实验数据绘制的图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 。 (4)在实验操作中发现电流表损坏不能使用。利用阻值已知的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，测量小灯泡的额定功率。操作如下： ①闭合开关S、，断开，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、，断开，读出电压表示数为U，小灯泡的额定功率 。 3．小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值。 （1）小明实验的电路如图所示。 （2）小明第1次测量时，电压表示数如图所示，则电压为 V。 （3）小明测量的数据如表一所示，则定值电阻的阻值为 。（结果保留一位小数） 表一 实验次数 1 2 3 电压 2.0 2.5 电流 0.30 0.41 0.52 表二 实验次数 1 2 3 电压 1.5 2.0 2.5 电流 0.30 0.20 0.10 （4）小华测量的数据如表二所示，则小华实验中存在的问题可能是 。 （5）小明利用上面的电路，将定值电阻换成小灯泡，做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）。实验过程中，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.24A，则小灯泡的额定功率为 W。 4．为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验中，应该向两个烧杯中加入 （选填“质量”或“体积”）相同的两种不同液体； (2)如图甲所示，实验中吸热多少是通过观察 （选填“温度计的示数”或“加热的时间”）； (3)根据实验数据，小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示，分析可知，两温度计示数都升高到40℃时，A增加的内能 （选填“＞”“＝”或“＜”）B增加的内能； (4)若A液体的比热容是1.8×103J/（㎏℃），，则B液体的比热容是 5．探究“不同物质的吸热本领”和“不同燃料的热值大小”实验，如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，液体A和B质量相同，燃料的质量都是10g，烧杯中两种液体的密度不同。 (1)若要比较不同物质的吸热本领： ①应选择 两图进行实验； ②根据选择的图实验得出的实验数据，绘制了如图丁所示的温度随时间变化关系的图像，在0~10min内，A吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B吸收的热量；A、B两种液体的比热容之比为 。 (2)若要比较不同燃料的热值： ①应选择 两图进行实验，为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较 来得出结论（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）； ②在图甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度，再结合酒精的质量（不考虑酒精的蒸发）这一数据，计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比 （选填“偏大”或“偏小”）。 6．如图所示，小明在“探究串联电路电压特点”的实验中，电源使用2节干电池： (1)在连接电路的过程中，开关要 ，在串联电路中，开关可以控制所有用电器，开关位置的改变 （选填“影响”或“不影响”）它对用电器的控制。 (2)如图甲所示，在连接电路时，小明选择了电压表“0~3V”的量程进行连接，理由是 。测量时，电压表的示数如图乙所示，则此时灯L2两端的电压为 V。 (3)闭合开关后，小明发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了 （选填“短路”或“开路”）。 (4)排除故障后，小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，闭合开关测量灯L2两端的电压，小明的做法是 （填“正确”或“错误”），理由是 。 7．同学们在“探究电流与电阻的关系”时，实验器材有：电压恒为3V的电源、定值电阻5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、规格为“10Ω  1A”的滑动变阻器一个、电流表、电压表、开关、导线若干。 (1)如图-1是实验电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，此时若闭合开关，电流表的指针将 （选填“正常偏转”或“几乎不动”）。开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最 端。 (2)正确连接电路，同学们发现，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零。电压表示数接近电源电压，经检查线路连接没有问题，则故障原因可能是 。 (3)实验中，利用滑动变阻器控制电阻两端电压保持不变，当用10Ω电阻替换5Ω电阻继续实验时，应将滑动变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）滑动，直至电压表示数为； (4)实验中，依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入电路进行探究，根据实验数据绘制了如图-2的I-R图像，由图可知： V；；当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。 (5)当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调到所需的电压，为继续完成此次探究，同学们设计了下列三种方案，其中可行的是________。 A．方案一：将滑动变阻器更换为“20Ω  1A”的滑动变阻器，其余不变 B．方案二：更换更小量程的电压表，其余不变 C．方案三：将电压为3V的电源更换为电压为6V的电源，其余不变 8．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，某实验小组选用五个电阻，电压恒为6V的电源，“”的滑动变阻器等器材，设计了如图甲所示的实验电路。 (1)请你根据甲图，将乙图中的部分电路连接完整（要求：滑片向右移动时，电流表示数变大，导线不交叉）； (2)首先接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”：①当电压表示数为时，电流表如图丙所示；实验小组记录的数据表格如图，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验序号是 。②分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； 实验序号 1 2 3 4 5 6 电压/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 3.0 电流/A 0.1 0.14 0.20 0.24 0.30 (3)接着小红继续按照图乙所示电路，将、、、、这五个电阻随机单独接入电路，探究电流与电阻的关系；实验中控制电阻两端的电压为不变。她发现当接入的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都大于，若想完成实验，小红提出两个方案，方案一：应更换一个最大阻值不小于 的滑动变阻器；方案二：调整控制保持不变的电压表的示数，为了能完成实验，控制电压表示数可能是 。 A．　　B．　　C． 9．在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验中，小明将两段阻值不同的电阻丝、分别密封在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶内装有质量和初温均相同的煤油，并设计了如图甲、乙所示的两种连接方式，蓄电池电压保持不变，、、、为四支相同的温度计。 (1)实验中通过观察 来反映导体产生热量的多少。 (2)图甲所示连接方式中，将与串联，可以控制通电时间和 相同。 (3)用图甲连接方式进行实验，是为了探究电流通过导体时产生的热量与 的关系。通电，发现温度计示数变化大于温度计，则可以得出结论：其他条件一定时， 。 (4)用图乙连接方式进行实验时，控制通电时间为，通过比较图甲、乙中、 两支温度计示数变化情况，可探究电流通过导体时产生的热量与电流大小的关系。 (5)利用图甲连接方式还可以探究导体产生热量的多少与 的关系。 (6)如果在图甲装置中的两个烧瓶内分别装入水、煤油，可以进行“比较水和煤油的吸热能力”的实验，为顺利完成实验，水、煤油及、应该满足的条件是： 。 10．如图1和2所示为研究焦耳定律的实验装置。 (1)小明准备利用图1装置探究电流产生的热量与电阻的关系，那么他要在两个相同的烧瓶中装质量 （选填“相同”或“不同”）的煤油； (2)利用这些实验器材，小明想进一步探究电流产生的热量与电流的关系。小明保持电阻和通电时间不变，调整滑动变阻器改变电流大小。预期会观察到的现象是：在经过导体的电流越 （选填“大”或“小”）时，温度计温度升高得越高。如果现象如你所想，得出的实验结论是： ； (3)请你列举出一种生活中应用了电流的热效应的用电器： ； (4)将此装置改装后可测量煤油的比热容，如图2所示，测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为、，请写出煤油比热容的表达式 （已知水的比热容为）； (5)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时，我们可以通过比较 （选填“加热的时间”或“升高的温度”）来比较燃料燃烧放出热量的多少。 11．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明选择的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为10Ω），电流表（0~0.6A　0~3A），电压表（0~3V　0~15V），开关和导线若干，标有“50Ω　2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω　1A”的滑动变阻器R2。 (1)实验中应该选取的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）； (2)开关闭合前，发现电流表指针如图甲所示，原因是 ； (3)排除故障后进行实验，小明根据实验数据绘制出小灯泡的I-U图像如图乙所示。图中阴影部分面积的物理量是 ，小灯泡的额定功率为 W； (4)当加在小灯泡两端的电压为其额定电压的一半时，小灯泡的实际功率 （填“<”“>”或“=”）； (5)另一个实验小组在缺少电流表的情况下，为了测量额定电压为的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路。电路图中的阻值已知，电源电压（未知）恒定不变。请你帮他补充下列实验步骤： Ⅰ图丙电路中的a处为 （选填“电压表”或“”），b处为其中另一个电器元件； Ⅱ闭合开关S、，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ； Ⅲ闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片保持不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率 （用、、U表示）。 12．在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，小明设计了如图所示电路。电源电压为且保持不变，为定值电阻。 (1)在连接电路时，小明刚连接好最后一根导线，电流表和电压表指针就发生了偏转，这是因为他在连接电路时忘了 。 (2)闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最右端，其目的是为了 。 (3)闭合开关后，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是 。 (4)正确连接电流表后，小明通过改变电阻两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如表。分析表格中的数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 。 实验次数 1 2 3 4 电压表示数 1.0 1.5 2.0 2.5 电流表示数 0.10 0.15 0.20 0.25 1 / 1 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 实验题必刷 1．小东用如图甲所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻是否有关，完全相同的透明容器中密封着初温和质量相等的空气，容器中各有一段阻值不等的电阻丝和，与容器相连的U形管中注入等量的同种液体。 (1)实验中用 反映电阻丝产生的热量。 (2)将左、右容器中的电阻丝和串联起来连入电路，可以控制 和 相同。 (3)通电一段时间后，两U形管内液面的位置如图乙所示，可以判断电阻丝 产生的热量较多（选填“”或“”）。 【答案】(1)U形管中液面高度差 (2) 电流 通电时间 (3) 【详解】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电阻丝产生的热量会使容器内空气受热膨胀，从而导致U形管中液面高度发生变化。所以实验中用U形管中液面高度差反映电阻丝产生的热量，这种研究方法叫转换法。 （2）[1][2]在串联电路中，电流处处相等，并且通电时间也相同，所以将左、右容器中的电阻丝R1和R2​串联起来连入电路，可以控制通过它们的电流与通电时间相同。 （3）实验中通过U形管两边液面的高度差来判断电阻丝产生的热量，由图乙可知，所对应U形管内液面的高度差大，因此电阻丝产生的热量较多。 2．小聪在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，实验器材如图甲所示，其中电源电压为，小灯泡的额定电压为。 (1)用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 (2)实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。 (3)根据实验数据绘制的图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 。 (4)在实验操作中发现电流表损坏不能使用。利用阻值已知的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，测量小灯泡的额定功率。操作如下： ①闭合开关S、，断开，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、，断开，读出电压表示数为U，小灯泡的额定功率 。 【答案】(1) (2)A (3)10 (4) 【详解】（1）小灯泡的额定电压是2.5V，电压表的量程选择0~3V，电压表和灯泡并联，如图所示： （2）小灯泡的额定电压是2.5V，实验时，电压表的量程选择0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数如图乙所示，电压表的示数是2.2V，为了使小灯泡正常工作，需要增大灯泡两端的电压，由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器两端的电压，由串联分压可知减小变阻器连入电路的电阻，应将滑片向A端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。 （3）根据实验数据绘制的I-U图像如图丙所示，小灯泡的额定电压是2.5V，通过灯泡的电流是0.25A，小灯泡正常发光时的电阻为 （4）闭合开关S、，断开，灯泡、电阻R0和变阻器R串联，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器，使电压表的示数为，灯泡正常发光； 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，此时电压表测量的是灯泡和R0两端的总电压，通过电路的电流 小灯泡的额定功率 3．小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值。 （1）小明实验的电路如图所示。 （2）小明第1次测量时，电压表示数如图所示，则电压为 V。 （3）小明测量的数据如表一所示，则定值电阻的阻值为 。（结果保留一位小数） 表一 实验次数 1 2 3 电压 2.0 2.5 电流 0.30 0.41 0.52 表二 实验次数 1 2 3 电压 1.5 2.0 2.5 电流 0.30 0.20 0.10 （4）小华测量的数据如表二所示，则小华实验中存在的问题可能是 。 （5）小明利用上面的电路，将定值电阻换成小灯泡，做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）。实验过程中，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.24A，则小灯泡的额定功率为 W。 【答案】 1.5 4.9 电压表并联在滑动变阻器的两端 0.6W 【详解】（2）[1]电压表示数如图乙所示，电压表的量程为0～3V，最小分度值为0.1V，则电压为1.5V； （3）[2]由表中数据，可知测量出的电阻分别为 为提高测量的准确程度，减小误差，取三次测量的平均值作为测量结果 （4）[3]由表格中的数据知：电压表的示数增大时电流表的示数是减小的，即电路电流减小，根据，灯的电压变小，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变大，故电压表并联在滑动变阻器的两端了。 （5）[4]小灯泡的额定功率为 4．为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验中，应该向两个烧杯中加入 （选填“质量”或“体积”）相同的两种不同液体； (2)如图甲所示，实验中吸热多少是通过观察 （选填“温度计的示数”或“加热的时间”）； (3)根据实验数据，小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示，分析可知，两温度计示数都升高到40℃时，A增加的内能 （选填“＞”“＝”或“＜”）B增加的内能； (4)若A液体的比热容是1.8×103J/（㎏℃），，则B液体的比热容是 【答案】(1)质量 (2)加热的时间 (3)＜ (4) 【详解】（1）探究不同物质的吸热能力，需控制质量相同的两种液体，体积相同的不同液体，质量不一定相同，因为密度不同。 （2）实验用相同装置加热，相同时间内两种液体吸收的热量相同，因此加热时间越长，液体吸收的热量越多。 （3）内能增加量等于吸收的热量（不考虑热量损失）。由图乙可知：A 升温到 40℃用了 2min，B 用了 3min；B 的加热时间更长，吸收的热量更多，因此 A 增加的内能 <B 增加的内能。 （4）已知 A、B 质量相同，用相同装置加热，吸收的热量与加热时间成正比。A 从20℃升温到 40℃用了 2min，B 用了 3min；则，即，所以。 5．探究“不同物质的吸热本领”和“不同燃料的热值大小”实验，如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，液体A和B质量相同，燃料的质量都是10g，烧杯中两种液体的密度不同。 (1)若要比较不同物质的吸热本领： ①应选择 两图进行实验； ②根据选择的图实验得出的实验数据，绘制了如图丁所示的温度随时间变化关系的图像，在0~10min内，A吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B吸收的热量；A、B两种液体的比热容之比为 。 (2)若要比较不同燃料的热值： ①应选择 两图进行实验，为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较 来得出结论（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）； ②在图甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度，再结合酒精的质量（不考虑酒精的蒸发）这一数据，计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比 （选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1) 甲、丙 等于 1∶2 (2) 甲、乙 温度计示数的变化量 偏小 【详解】（1）[1]根据控制变量法，为了比较不同物质的吸热能力，要使被加热物质的种类不同，其他均控制相同。即加热装置相同、使用的燃料相同，在相同时间内不同物质吸收的热量相同，同时还需要控制被加热物质的质量也相同。所以应选择甲和丙两图进行实验。 [2]液体吸收热量的多少不易观察，实验时通过比较加热时间来反映液体吸收热量的多少，采用了转换法，在0~10min内，两种物质的加热时间相同，所以A吸收的热量等于B吸收的热量。 [3]由丁图可知，同样升高80℃，液体A的加热时间为10min，液体B的加热时间为20min，所以液体B吸收的热量为液体A的2倍，因为液体质量相同，根据可知， 故A、B两种液体的比热容之比为1∶2。 （2）[1]若要比较不同燃料的热值，应控制燃料的种类不同而烧杯内液体种类和燃料的质量要相同，所以应选择甲、乙两图进行实验。 [2]为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较温度计示数的变化量来得出结论，温度计示数的变化量越大，由可知，对应燃料放出的热量越多，由可知，对应燃料热值越大。 [3]因为存在热损失，酒精燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，即水吸收的热量小于酒精燃烧放出的热量，用水吸收的热量代替酒精燃烧放出的热量进行计算，由可知，会导致测得的热值偏小。 6．如图所示，小明在“探究串联电路电压特点”的实验中，电源使用2节干电池： (1)在连接电路的过程中，开关要 ，在串联电路中，开关可以控制所有用电器，开关位置的改变 （选填“影响”或“不影响”）它对用电器的控制。 (2)如图甲所示，在连接电路时，小明选择了电压表“0~3V”的量程进行连接，理由是 。测量时，电压表的示数如图乙所示，则此时灯L2两端的电压为 V。 (3)闭合开关后，小明发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了 （选填“短路”或“开路”）。 (4)排除故障后，小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，闭合开关测量灯L2两端的电压，小明的做法是 （填“正确”或“错误”），理由是 。 【答案】(1) 断开 不影响 (2) 见解析 1.9 (3)开路 (4) 错误 电压表正负接线柱接反了 【详解】（1）[1]为了保证电路安全，在连接电路时，开关应断开。 [2]串联电路中，电流只有一条路径，开关无论在那个位置，都可以控制所有用电器，所以开关位置的改变不影响它对用电器的控制。 （2）[1]由甲图可知，电源为2个干电池，电源电压最大为3V，电压表测L1两端的电压，一定小于3V，所以电压表“0~3V”的量程。 [2]由乙图可知，电压表接的是小量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为1.9V。 （3）如果L1短路，电路中有电流，L2会发光，电压表示数为0，与题意不符，故电路中出现的故障可能是L1发生了开路。 （4）[1][2]在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，闭合开关测量灯L2两端的电压，此时电压表正负接线柱接反，不能测L2两端的电压，故小明的做法是错误的。 7．同学们在“探究电流与电阻的关系”时，实验器材有：电压恒为3V的电源、定值电阻5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、规格为“10Ω  1A”的滑动变阻器一个、电流表、电压表、开关、导线若干。 (1)如图-1是实验电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，此时若闭合开关，电流表的指针将 （选填“正常偏转”或“几乎不动”）。开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最 端。 (2)正确连接电路，同学们发现，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零。电压表示数接近电源电压，经检查线路连接没有问题，则故障原因可能是 。 (3)实验中，利用滑动变阻器控制电阻两端电压保持不变，当用10Ω电阻替换5Ω电阻继续实验时，应将滑动变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）滑动，直至电压表示数为； (4)实验中，依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入电路进行探究，根据实验数据绘制了如图-2的I-R图像，由图可知： V；；当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。 (5)当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调到所需的电压，为继续完成此次探究，同学们设计了下列三种方案，其中可行的是________。 A．方案一：将滑动变阻器更换为“20Ω  1A”的滑动变阻器，其余不变 B．方案二：更换更小量程的电压表，其余不变 C．方案三：将电压为3V的电源更换为电压为6V的电源，其余不变 【答案】(1) 几乎不动 右 (2)电阻断路 (3)右 (4) 2 反 (5)A 【详解】（1）[1][2]此时若闭合开关，电压表串联在电路中，电流表并联在定值电阻两端，电压表阻值非常大，故电路电流几乎为0，电流表的指针将几乎不动。开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。 （2）闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，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，即故障原因可能是电阻R断路。 （3）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右移动，直至电压表示数为U0。 （4）[1][2]由图乙可知，电压表的示数为 电压表的示数不变，所以可以得到当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）A．方案一：电源电压为3V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为 根据串联分压原理得 滑动变阻器的阻值是定值电阻的，当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得 此方案可行，故A符合题意； B．方案二：更换更小量程的电压表，其余不变，变阻器和定值电阻的关系不变，变阻器的最大阻值较小，不能完成实验，此方案不可行，故B不符合题意； C．方案三：电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为4V，根据串联分压原理得 滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得 此方案不可行，故C不符合题意。 故选A。 8．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，某实验小组选用五个电阻，电压恒为6V的电源，“”的滑动变阻器等器材，设计了如图甲所示的实验电路。 (1)请你根据甲图，将乙图中的部分电路连接完整（要求：滑片向右移动时，电流表示数变大，导线不交叉）； (2)首先接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”：①当电压表示数为时，电流表如图丙所示；实验小组记录的数据表格如图，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验序号是 。②分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； 实验序号 1 2 3 4 5 6 电压/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 3.0 电流/A 0.1 0.14 0.20 0.24 0.30 (3)接着小红继续按照图乙所示电路，将、、、、这五个电阻随机单独接入电路，探究电流与电阻的关系；实验中控制电阻两端的电压为不变。她发现当接入的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都大于，若想完成实验，小红提出两个方案，方案一：应更换一个最大阻值不小于 的滑动变阻器；方案二：调整控制保持不变的电压表的示数，为了能完成实验，控制电压表示数可能是 。 A．　　B．　　C． 【答案】(1) (2)1 (3) 50 C 【详解】（1）根据滑片向右移动时，电流表示数变大，故变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中与电流表串联，电压表与电阻并联，如图所示： （2）实验过程中，通过多次改变滑片的位置来改变电流；当电压表示数为时，电流表如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；根据串联电阻的规律，电路的最大电阻为 根据欧姆定律，电路的最小电流为 故不符合实际对应的实验序号是1。 （3）[1]探究电流与电阻的关系时，控制电阻两端电压不变，电源电压，则滑动变阻器两端电压 当接入的电阻时，根据串联电路电流处处相等， 则滑动变阻器接入的电阻 所以应更换一个最大阻值不小于的滑动变阻器。 [2]电源电压，滑动变阻器最大阻值，当接入的电阻时，设电阻两端控制电压为，则滑动变阻器两端电压 根据串联电路电流相等，可得 解得，所以控制的电压应不小于2.3V，选项中2.6V符合要求，故选C。 9．在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验中，小明将两段阻值不同的电阻丝、分别密封在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶内装有质量和初温均相同的煤油，并设计了如图甲、乙所示的两种连接方式，蓄电池电压保持不变，、、、为四支相同的温度计。 (1)实验中通过观察 来反映导体产生热量的多少。 (2)图甲所示连接方式中，将与串联，可以控制通电时间和 相同。 (3)用图甲连接方式进行实验，是为了探究电流通过导体时产生的热量与 的关系。通电，发现温度计示数变化大于温度计，则可以得出结论：其他条件一定时， 。 (4)用图乙连接方式进行实验时，控制通电时间为，通过比较图甲、乙中、 两支温度计示数变化情况，可探究电流通过导体时产生的热量与电流大小的关系。 (5)利用图甲连接方式还可以探究导体产生热量的多少与 的关系。 (6)如果在图甲装置中的两个烧瓶内分别装入水、煤油，可以进行“比较水和煤油的吸热能力”的实验，为顺利完成实验，水、煤油及、应该满足的条件是： 。 【答案】(1)温度计示数的变化 (2)电流大小 (3) 电阻大小 导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多 (4) (5)通电时间 (6)水、煤油的质量相同，、的阻值相同 【详解】（1）在探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关的实验中，热量多少不能直接看出来，而是利用转换法，将电流通过导体产生热量的多少用温度计示数的变化量来反映。 （2）图甲中R1与R2串联，串联电路中电流处处相等，且通电时间相同，所以控制了通电时间和电流相同。 （3）[1]图甲中两电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，所以是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 [2]通电2min，b温度计的示数变化大于a温度计的示数，则R2产生的热量较多，，说明其他条件一定时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。    （4）图甲中，两电阻串联，图乙中，两电阻并联；在两个电路中，R1两端电压不同，通过它们的电流也不同。因为图甲中R1和图乙中R1电阻相同，通过的电流不同，控制它们的通电时间相同，就可以探究电流通过导体时产生的热量与电流大小的关系，所以，对比甲、乙中c和a两支温度计，可探究电流通过导体时产生的热量与电流大小的关系。 （5）对于图甲中的某一电阻，如R1，它的阻值及通过它的电流不变，可通过开关控制它的通电时间产生不同多的热量，所以，可以探究导体产生热量的多少与通电时间的关系。 （6）比较水和煤油的吸热能力，需要控制水和煤油的质量相同，R1、R2的阻值相同，可以保证相同时间内产生的热量相同，从而使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同，这样才能通过温度变化比较水和煤油的吸热能力。   10．如图1和2所示为研究焦耳定律的实验装置。 (1)小明准备利用图1装置探究电流产生的热量与电阻的关系，那么他要在两个相同的烧瓶中装质量 （选填“相同”或“不同”）的煤油； (2)利用这些实验器材，小明想进一步探究电流产生的热量与电流的关系。小明保持电阻和通电时间不变，调整滑动变阻器改变电流大小。预期会观察到的现象是：在经过导体的电流越 （选填“大”或“小”）时，温度计温度升高得越高。如果现象如你所想，得出的实验结论是： ； (3)请你列举出一种生活中应用了电流的热效应的用电器： ； (4)将此装置改装后可测量煤油的比热容，如图2所示，测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为、，请写出煤油比热容的表达式 （已知水的比热容为）； (5)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时，我们可以通过比较 （选填“加热的时间”或“升高的温度”）来比较燃料燃烧放出热量的多少。 【答案】(1)相同 (2) 大 当电阻和通电时间不变时，经过导体的电流越大，导体产生的热量越多 (3)电饭锅 (4) (5) 图3、图4 升高的温度 【详解】（1）小明准备利用图1装置探究电流产生的热量与电阻的关系，那么他要在两个相同的烧瓶中装质量相同的煤油，通过对比煤油升高的温度得出电阻产生的热量大小。 （2）[1]由得，电阻和通电时间不变，经过导体的电流越大，导体产生的热量越多，煤油吸收的热量越多，温度计温度升高得越高。 [2]如果现象如你所想，即电阻和通电时间不变，经过导体的电流越大，温度计温度升高得越高，说明电阻和通电时间不变，经过导体的电流越大，产生的热量越多，由此可得出的实验结论是当电阻和通电时间不变时，经过导体的电流越大，导体产生的热量越多。 （3）应用电流的热效应工作的用电器工作时将电能全部转化为内能，如电饭锅等用电器。 （4）由图2得，甲、乙瓶中的电阻R串联，则两电阻的电流、电阻、通电时间相同，由得，两电阻产生的热量相等，则水与煤油吸收的热量相同，由得 则 （5）[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，应选择图3、图4两图进行实验。 [2]实验时，燃料燃烧释放的热量被液体吸收，液体升高的温度越多，说明液体吸收的热量越多，说明燃料燃烧释放的热量越多，则我们可以通过比较升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少。 11．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明选择的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为10Ω），电流表（0~0.6A　0~3A），电压表（0~3V　0~15V），开关和导线若干，标有“50Ω　2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω　1A”的滑动变阻器R2。 (1)实验中应该选取的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）； (2)开关闭合前，发现电流表指针如图甲所示，原因是 ； (3)排除故障后进行实验，小明根据实验数据绘制出小灯泡的I-U图像如图乙所示。图中阴影部分面积的物理量是 ，小灯泡的额定功率为 W； (4)当加在小灯泡两端的电压为其额定电压的一半时，小灯泡的实际功率 （填“<”“>”或“=”）； (5)另一个实验小组在缺少电流表的情况下，为了测量额定电压为的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路。电路图中的阻值已知，电源电压（未知）恒定不变。请你帮他补充下列实验步骤： Ⅰ图丙电路中的a处为 （选填“电压表”或“”），b处为其中另一个电器元件； Ⅱ闭合开关S、，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ； Ⅲ闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片保持不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率 （用、、U表示）。 【答案】(1)R1 (2)电流表没有调零 (3) 电功率 0.5 (4)> (5) 电压表 【详解】（1）小灯泡与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，灯泡正常发光时，电路电流为 由串联电路电压特点得，此时滑动变阻器的电压为 由得，此时滑动变阻器的电阻为 则实验中应该选取的滑动变阻器是R1。 （2）由图甲所示，开关闭合前，电流表的指针不在零刻度线处，说明电流表未调零。 （3）[1]图乙中阴影部分面积等于灯泡的电压与电流的乘积，表示物理含义是电功率。 [2]由图乙得，灯泡的电压为2.5V时，电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为 （4）灯丝的电阻随温度升高而增大，当加在小灯泡两端的电压为其额定电压的一半时，灯泡的电阻比其额定电压下的电阻小，由得，小灯泡的实际功率 （5）[1]缺少电流表，应利用串联电路电流处处相等得出灯泡的电流，图丙电路中的a处为电压表， b处为S1。 [2]闭合开关S、S1，断开S2，灯泡L、R0与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，使灯泡正常发光。 [3]闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片保持不动，电路连接方式不变，灯泡仍正常发光，电压表测量灯泡与R0的总电压，读出此时电压表示数为U。小灯泡正常发光时的电流为 小灯泡额定功率 12．在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，小明设计了如图所示电路。电源电压为且保持不变，为定值电阻。 (1)在连接电路时，小明刚连接好最后一根导线，电流表和电压表指针就发生了偏转，这是因为他在连接电路时忘了 。 (2)闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最右端，其目的是为了 。 (3)闭合开关后，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是 。 (4)正确连接电流表后，小明通过改变电阻两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如表。分析表格中的数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 。 实验次数 1 2 3 4 电压表示数 1.0 1.5 2.0 2.5 电流表示数 0.10 0.15 0.20 0.25 【答案】(1)断开开关 (2)保护电路 (3)电流表的正负接线柱接反了 (4)正比 【详解】（1）刚连接好最后一根导线，电流表和电压表指针就发生了偏转，是没有在连接电路中断开开关。 （2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最右端，是为了使滑动变阻器阻值最大，闭合开关后，可以防止电路电流过大，以保护电路元件。 （3）闭合开关，电流表指针左偏，是因为电流表正负极接线柱接反了。 （4）由表格中数据可知，电表数值的比值为，是个定值，可得出当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 1 / 1 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 学科网（北京）股份有限公司 $