2026年广东省广州市中考物理二轮专题突破：电功率实验探究题专题（一）

**基本信息** 聚焦电功率实验双核心，以控制变量法和转换法为统领，构建从原理探究到定量测量的完整逻辑链，强化科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |焦耳定律探究|8题|转换法（液面高度差）、控制变量（电流/电阻/时间）、故障分析（密封性/短路）|从Q=I²Rt原理到实验设计，关联串联/并联电路电流特点，解释生活散热现象| |电功率测量|8题|伏安法（电路连接/滑片调节）、特殊方法（定值电阻替代）、图像分析（U-I曲线）|基于P=UI，结合滑动变阻器分压作用，解决量程选择/故障判断/数据处理问题|

2026年广东省广州市中考物理二轮专题突破：电功率实验探究题专题（一） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1.探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验，将电阻丝接入透明容器中，并在透明容器中密封等量空气，如图中甲、乙两图所示。 通过观察与容器相连的形管中液面的          可以比较电流产生热量的多少。 若要探究电流产生的热量与电阻的关系，则要将图中甲、乙组合，将它们          选填“串联”或“并联”后，接到电源两端进行实验。 如图丙所示，为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小宁设计了三个电路图，不能完成实验的是          选填“”“”或“”，理由是          。 生活中的用电器，为避免温度过高，会安装一些散热装置。请列举一例常见用电器散热装置：          。 2.某同学用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，两个透明容器中封闭着电阻丝和等量的空气。 通电后，透明容器中电阻丝的内能是通过          选填“做功”或“热传递”的方式改变的。实验中通过观察两个形管中液面          的变化来比较电流通过导体产生热量的多少。 观察图甲，发现在通电时间和          相同时，管中的液面高度差更大，表明电流通过导体产生热量的多少与          有关。 采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时，右侧容器中应该选用阻值为          的电阻丝。 将图乙中的实验装置冷却到室温，把右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，通电一段时间后，          选填“左”或“右”侧容器内电阻丝产生的热量多。 3.在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为，小灯泡额定电压为、电阻约为。 连接电路时开关应          ，并将电路连接完整          。 闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于          选填“”或“”端。 小叶同学闭合开关，移动滑片到某一点时，电压表示数如图乙所示为          ，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片向          选填“”或“”端移动，使电压表的示数为。 小向同学移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是          。 小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，下列原因可能是           A.滑动变阻器断路                                 滑动变阻器短路 C.灯泡断路                                           灯泡短路 4.用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中、。闭合开关前，记录煤油的初始温度。接通电源，同时闭合开关、，记录电流表的示数，煤油的末温，结果如下表所示。不计热量损失 序号 电阻 电流 初始温度 末温度 比较数据可知，          选填“甲”或“乙”瓶煤油吸收的的热量多，请写出你的判断依据：          。 若不计热量损失，可推断电阻          选填“”或“”产生的热量多。进而可推知导体产生的热量与电阻有关，且电流和通电时间相同时，电阻越          选填“大”或“小”，产生的热量越多。 若要探究导体产生的热量与电流大小的关系，应比较          选填两组数据序号 5.小彭和小州利用课余时间对家用电热水壶如图的工作原理、安全使用及节能方法展开考察研究，完成以下探究问题： 他们经过讨论后对电热水壶的相关认识，不合理的是        。 A.电热水壶的发热体做成螺旋状，是为了增大发热面积，提高加热效率 B.电热水壶的金属外壳接地，可防止外壳漏电时发生触电事故 C.电热水壶的保温灯亮时，电路中总电阻最小，加热功率最大 D.电热水壶工作时，壶嘴上方的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴 查阅某款电热水壶铭牌得知，其额定电压、额定功率，正常工作时的电流与常见家用电器        选填“笔记本电脑”、“电烤箱”或“电视机”的额定电流最接近。 该电热水壶正常工作烧开一壶水需，若更换为一级节能款电热水壶额定功率，烧开同一壶水仍需，此过程中节能款比普通款节约电能        。 于是他们制作了“可调式电热水壶”，要求满足：闭合开关后，顺时针调节旋钮滑片时，通过发热体的电流增大，产热加快，同时显示仪电压表示数增大。下列设计符合要求的是        。 6.科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器，可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图，展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片、、以及提示电路组成，可将、接通或断开。工作时，闭合开关，通过提示灯是否发光可判断展台上有无展品。提示灯和电阻的图像如图乙所示，电源电压恒定，提示灯的额定电压为，实际电压不低于即可达到亮度要求。 金属片和弹簧的共同作用相当于电路中的          。 闭合开关，当展台上无展品时，提示灯正常发光，提示灯和电阻的连接方式是          ，此时电路中的电流为          。 处于最低亮度时，灯泡工作消耗的电能为          。 科创小组发现：闭合开关，展台上有展品时，提示灯不发光，无法判断该装置是否正在工作。针对此现象，请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议：          。 7.小明同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，其中电源电压恒为，小灯泡的额定电压为灯丝电阻约为。 实验室备有“，”、“，”、“，”的三个滑动变阻器，小明应选用        选填“”、“”或“”滑动变阻器进行实验； 如图甲所示，在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电压表的示数将        选填“变化”或“不变”；检查发现电路中有一根导线连接是错误的，这根导线是        选填“”、“”、“”或“”； 实验中应根据        选填“灯泡亮度”、“电压表示数”或“电流表示数”确定灯泡是否正常发光了。纠正错误连线，小明闭合开关，移动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为        ； 在实验过程中，电流表出现了损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小明跟老师要了一个已知阻值为的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案： 调节滑动变阻器滑片到适当位置，使电压表的示数为        ； 保持变阻器滑片的位置不变，将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻两端，读出电压表的读数，记为； 小灯泡额定功率的表达式为        用实验测得的数值和已知量符号表示。 8.探究“电流与电阻之间的关系”实验器材如下：学生电源一个将电压调为，电流表、电压表各一个，阻值为、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器最大阻值为一个，开关一个，导线若干。 在图甲中用笔画线代替导线，将电路图连接完整。           闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，经检查电表完好，则故障可能是          。排除故障后，继续实验； 排除故障后开始实验，先接入的电阻，调节滑片使电压表示数为          ，记录电流表示数；接着用电阻代替电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，同时眼睛应观察          表，使其示数不变，并记录下两电表示数；用电阻代替电阻接入电路，正确操作，并记录下两电表示数。再将定值电阻换成的，发现无法完成实验。为了完成实验，滑动变阻器的最大值应不小于          ； 根据记录的数据并描点作出图像，如图乙所示，其中符合实验的正确曲线是          ，判断依据是：          。 小明的实验小组想测另一个小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电流为，由于电压表被损坏，于是他们想出另一种测量小灯泡额定功率的方法，电路设计如图所示，其中为阻值已知的定值电阻，请将以下实验步骤补充完整： 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；           ，断开开关，闭合，读出电流表的示数为； 小灯泡的额定功率          用、、表示。 9.在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为，电源电压为。 图甲中实物图已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整要求：图中滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变暗；           正确连接电路后，发现电压表与电流表均有示数，移动滑片电压表示数不变，则电路中出现的故障是          ； 改正故障后，改变滑动变阻器接入电路的阻值，多次记录测量数据，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为          ，实验中对多次测得的结果          选填“需要”或“不需要”求平均值； 由图乙可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻          选填“变大”“变小”或“不变”，其原因是灯丝的电阻与          有关。 莉莉取来一个灯正常发光时的电阻约为将其与上述的小灯泡并联在的电源两端，闭合开关，发现灯亮而小灯泡发光微弱。由此她终于想到了国家大力提倡使用灯来替代白炽灯的原因是：          请从能量转化的角度分析。 10.如图甲是小梁测量额定电压为的小灯泡额定功率电路图，电源电压有和两款，滑动变阻器的规格为“，”。 闭合开关后，小灯泡发光，但电压表示数为，经检查，图中、、三根导线中有一根断了，则该导线是        填写字母； 排除故障后继续测量灯泡的额定功率。具体做法是，闭合开关，电流表的示数如图乙所示为        ，接着缓慢向右移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度越来越亮，但无论如何调节滑动变阻器都无法使小灯泡的电压达到，经过思考，飞飞发现是自己选择的电源电压不合适，她选择的电源电压为        ； 同组的小李重新找到一个可以任意调节电压的电源，将滑动变阻器调至最大阻值处，将电源挡位调整合适，此时小灯泡恰好正常发光，电流表在如图乙的基础上偏转了小格，小李计算出小灯泡正常发光时的电源电压为        ，灯泡的额定功率为        ； 在电源挡位调整合适后，小李继续实验，得到小灯泡两端的电压与电流的关系部分图像如图丙所示，则开关断开时，灯丝的电阻可能是        ； A.B.C.介于之间 在实验过程中测出小灯泡的额定功率后，小李又把小灯泡两端的电压调为额定电压的倍，测得的实际功率为，则与额定功率的大小关系可能为        选填“”“”或“”； 对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但小李发现：标有“，”的灯与标有“，”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是        填字母。 A.两灯的实际功率相同B.两灯将电能转化为光能的效率不同C.相同时间内，电流通过两灯做功不同 11.如图，在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为。 图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“”，并在图中改正导线不许交叉；           正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障。将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是          ； 根据实验记录绘制图像如图丙所示，根据图像信息，计算小灯泡的额定功率是           ； 完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为的小灯泡的额定功率。实验方案如下：电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为 按电路图连接电路； 只闭合开关，移动滑片，使电流表的示数为，灯泡正常发光； 只闭合开关，保持滑片的位置不动，移动滑片，使电流表的示数为； 保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为； 小灯泡额定功率的表达式为          。用、、、表示 12.【实验名称】测量小灯泡的电功率； 【实验器材】：电源电压为、小灯泡额定电压为、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干； 【实验原理】______； 【实验步骤】 如图甲，连接电路时，开关应断开。电路连接正确后，闭合开关，小红发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______填序号； A.检查电路是否断路 B.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 问题解决后，某次实验的电压表的示数如图乙，示数为______；此时小灯泡的功率比额定功率______选填“大”或“小”； 移动滑片，根据实验数据绘制出了小灯泡的图像； 根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是______； 【拓展】若想利用该实验装置探究其他电学规律，不能完成的是______填字母序号。 A.探究串联电路中的电流规律 B.探究串联电路中的电压规律 C.探究电流与电压的关系 13.在探究电热与什么因素有关时，小明利用图甲、乙进行实验．已知在两个透明容器中密封着等量的空气． 【基础设问】 实验中的形管          选填“是”或“不是”连通器． 实验中通过比较形管内液面的          来比较密闭容器中导体产生热量的多少．这种研究方法是          ． 在此实验中选用空气作为被加热物质的原因是          ． 通电后透明容器中电阻丝的内能是通过          的方式改变的，容器内空气的内能是通过          的方式改变的．均选填“做功”或“热传递” 如图甲所示的实验装置用来探究电流通过导体产生的热量与          的关系．两个密闭容器中的电阻丝串联在一起，目的是使通过两根电阻丝的          相同．这里用到的实验方法是          图甲中的实验          选填“可以”或“不可以”探究电流产生的热量与通电时间的关系． 小明利用如图甲所示实验装置进行实验，发现通电一段时间后，其中一个形管中的液面高度几乎不变，出现此现象的原因可能是          ． 改正错误后，通电一段时间，液面高度差如图甲所示，可得出结论：电流和通电时间一定时，          ，电流产生的热量越多．生活中能够支持此结论的现象是          填字母 A.正常工作时，“”的灯泡比“”的灯泡亮 B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热 C.电熨斗发热明显，而与之相连的导线却不怎么热 通过分析图乙可知电路中电阻丝和的连接方式是          ，电阻丝的作用主要是使通过电阻丝和的电流          电阻丝的电阻          选填“一定”或“不一定”是． 通电一段时间后发现，图乙所示实验装置中两侧形管内液面高度差变化的情况始终相同，若电路中只有一处故障，则可能是          ． 图乙中，排除故障并通电一段时间后，、透明容器中产生热量较多的是          容器，理由是          由此可以得出结论：电阻和通电时间一定时，          ，产生的热量越多． 【拓展创新】 、两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为           ，若减小电阻丝的阻值，则这个比值将          选填“变小”“变大”或“不变”． 如图丙是小明思考后重新设计的探究电路，通电一段时间后，形管          中液面的高度差最大，电阻、、产生的热量之比是          ． 14.如图甲所示是小刚测量小灯泡电功率的实验电路图，电源电压为不变，小灯泡的额定电压为，电阻约为。 实验中应根据          选填“灯泡亮度”“电压表示数”或“电流表示数”来确定灯泡是否正常发光； 小刚移动滑动变阻器的滑片，根据测量数据描点绘制小灯泡的图像如图乙所示，小灯泡的额定功率是          ； 同组的小华认为小刚绘制的图像标出的五个点中，          点可能不是实验直接测得的数据； 小华打算只利用电流表测量小灯泡额定电压已知的额定功率，他增加了一个阻值为的定值电阻和两个开关，设计如图丙所示电路，请你将电阻、电流表和灯泡填入虚线框中使其能完成实验。           15.实验室某个小灯泡的铭牌标识模糊，仅看到标有“”字样，小宇连接了图甲电路测量该小灯泡正常发光时的电阻和额定功率。 连接好电路，闭合开关前，发现电压表指针偏转出现如图乙所示情况，他测量前应进行的操作是          。 移动滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表示数为，为测出小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向          选填“左”或“右”端移动。 分别记录多组电压表与电流表示数并绘出图丙所示图像。根据图像信息，计算小灯泡正常发光时的电阻为          保留一位小数、额定功率为          ； 分析丙所示的图像可知，小灯泡的电流与其电压不成正比，原因是：          。 实验完毕，他发现另一只标有“；”的灯泡由于使用时间比较长导致在相同电压下发光比同型号新灯泡暗，为了验证正常发光时的电阻是否与图丁提供的信息一致丁图为与同型号新的小灯泡的图像。他对甲电路图做了调整，一是将电源电压调整到以上；二是          ；请你估计小灯泡两端电压为时的阻值可能是          。选填“”、“”或“” 16.为了比较功率相同的灯、白炽灯的亮度及耗电情况，小明和小华分别在实验室中开展实验。小明在实验室中用如图甲所示的电路分别对两种灯泡进行测量，其中白炽灯的规格为“”，灯的规格为“”。在测量过程中，将照度传感器安装在灯座上固定位置图中未画出，分别测出它们以功率发光时的光照强度及各仪表的示数。 小明先将灯接入电路，请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。           连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现灯始终不亮，电流表有示数且发生变化，电压表无示数，出现此现象的原因可能是          。 排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了完成测量，应将滑片向          移动，当          时停止移动滑片，测出灯的照度及相关实验数据。 小明在实验过程中记录了以下几组实验数据，分析数据可知，灯发光时，同一位置的照度与灯的实际功率近似成          。 次数 照度 小明将白炽灯接入电路，换用数字式电压表、电流表重复以上实验。一旁的老师提醒他，移动滑片时随时关注电压和电流表的值，当两电表的值大致满足          时可停止移动滑片。 小明关注了老师的提醒，经过较精确的操作和计算，顺利完成了测量，两次的测量结果如下表所示。通过分析数据小明发现、相同功率下、灯的亮度更          ，发光效率更高若白炽灯的发光效率为，根据实验结果可推算出灯的发光效率为          。 灯泡 照度 灯 白炽灯 小华在家中利用如图丁所示的功率计量插座和照度传感器，也完成了类似的实验。她选用了规格为“”的白炽灯和“”的灯接入了家庭电路，并进行了相关测量，测量结果如下表所示，小华分析数据发现了与小明相同的结论。小华还推理得出，实验中的白炽灯要达到与灯相同的亮度，白炽灯与灯的实际功率之比应为          。 灯泡 照度 灯 白炽灯 答案和解析 1.【答案】高度差 串联 没有控制电阻阻值相同 电脑的散热风扇   【解析】略 2.【答案】 做功     高度差 电流 电阻 左   【解析】电流通过电阻丝时，电流做功，将电能转化为电阻丝的内能，所以电阻丝的内能是通过做功的方式改变的。 电流产生的热量越多，透明容器内空气受热膨胀越明显，形管中液面的高度差就越大，实验中通过观察液面高度差的变化来比较产生热量的多少，这种方法是转换法。 图甲中两个电阻丝串联在电路中，通过它们的电流大小相等，且通电时间相同。 管液面高度差更大，说明容器中电阻丝产生的热量更多，而容器中电阻丝的阻值更大，表明电流通过导体产生热量的多少与电阻有关。 探究电流通过导体产生的热量跟电流是否有关时，需要控制电阻大小和通电时间相同，只改变电流大小。左侧容器中电阻丝的阻值为，所以右侧容器中应选用阻值为的电阻丝，才能保证单一变量。 将右侧容器外并联的电阻丝放入容器内后，右侧容器内变成两个的电阻并联，总电阻变小。左右两侧电路整体串联，通过左侧容器电阻的电流与右侧容器的干路电流相等。根据电流产生热量的规律，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，左侧容器内电阻丝的阻值大于右侧容器内并联电阻的总阻值，所以左侧容器内电阻丝产生的热量多。 3.【答案】断开        【解析】为了保护电路，防止连接电路过程中出错而损坏电路元件，连接电路时开关应断开。 实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流。小灯泡额定电流为  则电流表的量程选用，如图所示：   闭合开关前，为了保护电路，图甲中滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的端。 由图乙可知，电压表的量程为，电压表的分度值为，示数为。 若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片向端移动，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，增大通过灯泡的电流，使电压表的示数为。 由图丙所示的  图像可知，灯泡的额定电流为，小灯泡的额定功率是  若滑动变阻器断路，灯泡没有电流经过，灯泡不亮，灯泡的电压为，则电压表的示数为，故A符合题意；     B.若滑动变阻器短路，电路为的灯泡的简单电路，则灯泡会亮，电压表的示数几乎等于电源电压，故B不符合题意； C.若灯泡断路，灯泡不亮，但电压表与滑动变阻器串联，相当于测电源电压，其示数几乎等于电源电压，故C不符合题意； D.若灯泡短路，则电路为滑动变阻器的简单电路，灯泡没有电流经过，灯泡不亮，灯泡的电压为，则电压表的示数为，故D符合题意。 故选AD。 4.【答案】甲 由表格可知，，即；由题意可知因为甲、乙两瓶内装有等质量的煤油，所以，，根据公式可判断 大   【解析】略 5.【答案】 电烤箱   【解析】解：：发热体做成螺旋状，确实增大了发热面积，散热更快，加热效率更高，故A合理； ：金属外壳接地，漏电时电流导入大地，防止触电，故B合理； ：保温灯亮时，电路处于保温状态，一般是串联了限流电阻，总电阻大、功率小；加热挡才是总电阻最小、功率最大，故C不合理； ：壶嘴上方“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D合理。 故选：； 根据得电热水壶正常工作时的电流： ； 笔记本电脑的额定电流约、电烤箱的额定电流约、电视机的额定电流，故电烤箱符合题意； 节能款比普通款节约电能为： ； 变阻器与电热丝串联， A.电压表与发热体并联，变阻器将全部电阻连入电路，转动旋钮型变阻器触片，不改变变阻器连入的阻值，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，根据可知产热快慢不变，故A错误； B.电压表与发热体并联，变阻器的右边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变小，根据欧姆定律可知通过发热体的电流变大，根据可知产热变块，故B正确； C.电压表与发热体并联，变阻器的左边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变大，根据欧姆定律可知通过发热体的电流变小，根据可知产热变慢，故C错误； D.电压表与变阻器并联，变阻器的右边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变小，根据欧姆定律可知通过发热体的电流变大，发热体两端的电压变大，根据可知产热变快；电源电压不变，由串联电路的电压规律可知，变阻器两端电压变小，故D错误。 故选：。 故答案为：；电烤箱；；。 发热体做成螺旋状，确实增大了发热面积，散热更快，加热效率更高； 有金属外壳的家用电器，要接地线，以防漏电时，人不会发生触电事故； 根据分析解答； 物质由气态变为液态的过程叫液化，“白气”是液态的小水珠，是水沸腾时产生的水蒸气遇冷液化形成的。 根据算出电流，估测家用电器的电流； 根据算出节能款比普通款节约的电能； 变阻器与电热丝串联，由触片的移动得出变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出电路中电流的变化和显示仪电压表的示数变化，根据可知产生热量的变化。 本题考查了电功公式、电功率公式、焦耳定律的应用，是一道电热学综合题。 6.【答案】开关 串联 在电路中串联一个电流表   【解析】【详解】由图甲可知弹簧上的金属片和弹簧的共同作用相当于开关，闭合时将电灯短接，此时灯不亮。当有人把物品搬离展台时，金属片在弹力作用下与金属片、分开，灯泡和电阻串联，此时灯亮。 闭合开关，展台上无展品时，此时金属片在弹力作用下与金属片、分开，提示灯正常发光，由图甲可知提示灯和电阻是串联接入电路。 提示灯正常发光，则灯泡两端电压为，由图乙可知通过灯泡的电流为，即此时电路中的电流为。此时定值电阻两端电压为，根据串联电压规律可知电源电压为  由题意可知，  时，灯泡处于最低亮度，根据图乙的曲线，可知  ，工作时间  则灯泡消耗的电能  闭合开关，展台上有展品时，提示灯不发光，有可能是灯泡被短路，也可能是灯泡断路，无法判断该装置是否正在工作，所以可以在电路中串联一个电流表，观察电流表是否有示数即可判断装置是否正在工作。 7.【答案】 不变 电压表示数   【解析】解：电源电压为，小灯泡额定电压为，灯丝电阻约为。电路中电流约为； 当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻； 故应选“ ”的滑动变阻器。 图甲中，电压表并联在电源两端测电源电压，闭合开关，所以移动滑片时电压表示数不变。 本实验中，电压表应测灯两端的电压，故导线连接是错误的，它将电压表串联在了电路中，正确接法应是电压表并联在小灯泡两端。 灯在额定电压下正常发光，实验中应根据电压表示数确定灯泡是否正常发光了，当电压表示数等于额定电压时，表示灯正常发光。 由图可知，电流表选用小量程，分度值为，电流为，所以当灯泡正常发光时，灯的功率。 要测灯泡的额定功率，首先要让灯泡正常发光，所以调节滑动变阻器滑片到适当位置，使电压表的示数为，达到额定电压。依题意得，灯泡正常发光时，与之串联的定值电阻阻值为，两端电压为，则电路中电流即灯泡的额定电流为 小灯泡额定功率的表达式为。 故答案为：； 不变；； 电压表示数；； ；。 电源电压为，小灯泡额定电压为，灯丝电阻约为，由欧姆定律得出电路中电流，当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知滑动变阻器连入电路的电阻大小； 图甲中，电压表并联在电源两端测电源电压，据此分析；本实验中，电压表应测灯两端的电压； 灯在额定电压下正常发光；根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据得出灯泡正常发光时灯的功率； 要测灯泡的额定功率，首先要让灯泡正常发光；由欧姆定律得出灯泡正常发光时电路中电流即灯泡的额定电流，根据得出小灯泡额定功率的表达式。 本题测量小灯泡的额定功率，考查器材选择、电路连接及测量电功率的特殊方法。 8.【答案】 定值电阻断路 电压表 曲线电流与电阻的乘积始终等于  保持滑动变阻器的滑片位置不动   【解析】电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和电源串联，滑动变阻器采用“一上一下”的接法，需将定值电阻的右接线柱与滑动变阻器的左上接线柱相连，据此作图。 闭合开关后电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数约等于电源电压，说明电压表两接线柱能与电源两极相连，则故障可能是定值电阻断路。 探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端电压不变。由图乙中正确曲线可知，电流与电阻的乘积保持为，所以先接入电阻时，应调节滑片使电压表示数为。 更换电阻后应移动滑片，同时观察电压表，使其示数仍为。将电阻接入电路时，滑动变阻器两端电压为  ，根据串联分压关系可知，滑动变阻器接入电路的电阻应为定值电阻的倍，即，所以滑动变阻器的最大阻值应不小于。 本实验需要保持定值电阻两端电压不变，即  保持不变。图乙中曲线上各点对应的电流与电阻的乘积始终等于，故符合实验的正确曲线是。 先闭合开关、，断开，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为  ，此时小灯泡正常发光； 然后保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关，闭合，读出电流表的示数为。 此时通过  的电流为  ，则小灯泡的额定电压为  因此小灯泡的额定功率为  9.【答案】 变阻器接入下面两个接线柱 不需要 变大 温度 灯电能转化为光能的效率高   【解析】根据题目要求，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变暗，说明电路中的电流减小，总电阻增大。因此，滑动变阻器接入电路的电阻应随滑片右移而增大，所以应将滑动变阻器的左下方接线柱接入电路。电压表需要并联在小灯泡两端，由于小灯泡额定电压为，电源电压为，故电压表应选择的量程，如下图所示： 正确连接电路后，电压表和电流表均有示数，说明电路是通路。移动滑片时电压表示数不变，这表明滑动变阻器没有起到改变电路电阻的作用，其接入电路的阻值是恒定的。因此，电路中出现的故障是滑动变阻器接入了下面的两个接线柱。 由图乙可知，当灯泡两端电压为时，通过的电流为，则小灯泡的额定功率  本实验测量的是小灯泡在不同电压下的实际功率，这些功率值是不同的，不是为了测量一个固定不变的物理量。因此，实验中对多次测得的结果不需要求平均值。 由图乙可知，当小灯泡两端的电压为时，通过的电流为，其电阻  额定电压下灯泡的电阻  即灯泡两端电压增大时，灯丝的电阻变大。灯丝的电阻与温度有关。当电压增大时，通过灯丝的电流增大，灯丝的温度升高，导致其电阻增大。 白炽灯是利用电流的热效应工作的，它将消耗的电能主要转化为内能热能，只有一小部分转化为光能，发光效率很低，造成了大量的能量浪费。灯是一种半导体发光器件，它能将电能高效地直接转化为光能，发光效率很高，产生的热量很少。因此，国家大力提倡使用灯来替代白炽灯，是因为灯在发光时能将更多的电能转化为光能，能量转化效率高，更加节能。 10.【答案】   【解析】解：闭合开关后，小灯泡发光，说明电路是通路。根据实物图甲可知，电流从电源正极流出经过灯泡、导线、滑动变阻器、导线、电流表、开关，回到电源负极，因此导线、完好，发生了断路，电压表示数为。 由图甲可知，电流表的量程是，由图乙可知，分度值是，此时电路中电流为。 刚闭合开关时，滑片在最大处，灯泡两端电压最小，电流表示数为，此时滑动变阻器两端电压为 如果电源电压为，则灯泡两端的电压为 接着移动滑片，灯泡越来越亮，电压越来越大 可以达到，则电源电压不符合题意。如果电源电压为，则灯泡两端的电压为 即灯泡两端的最小电压高于，接着调节滑片过程中灯泡两端电压会一直高于，所以选择的电源电压为。 由小问详解知，电流为，灯泡两端电压高于。小灯泡恰好正常发光时，灯泡两端电压为，电流表示数减小，故在如图乙的基础上偏转了小格，故此时电流为，滑动变阻器两端电压为 根据串联电路电压特点知，电源电压为 灯泡的额定功率为 由丙图可知，当灯泡两端的电压为时，通过灯泡的电流为，根据欧姆定律知，此时灯泡的电阻为 小灯泡两端的电压与电流的关系部分图像如图丙所示，灯泡两端的电压越大温度越高，灯泡的电阻越大。故开关断开时，灯泡两端的电压为，灯丝的电阻应小于，但不是，综上分析可知，故C符合题意，不符合题意。 故选C。 当灯泡的电阻不变时，根据知，把小灯泡两端的电压调为额定电压的倍，测得的实际功率为 实际灯泡两端的电压越小，灯泡的电阻越小，所以，综上分析可知，故与额定功率的大小关系可能为。 标有“ ”的灯与标有“ ”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当，说明相同时间电能转化为的光能相同，而普通白炽灯转化为的内能较多，消耗的电能多，灯转化为的内能较少，消耗的电能少，即灯电能转化为光能的效率更高，综上分析可知，故B符合题意，不符合题意。 故选B。  故答案为：；；；；；；；。 小灯泡发光，说明电路为通路，然后根据电流流向确定发生断路的导线； 根据电流表的量程和分度值读数；根据调节滑动变阻器使灯泡两端的电压是否能达到进行判断；由串联电路的电压规律可得小灯泡正常发光时的电源电压； 根据可得灯泡的额定功率； 当灯泡两端的电压为时，通过灯泡的电流为，根据欧姆定律知，此时灯泡的电阻，小灯泡两端的电压与电流的关系部分图像如图丙所示，灯泡两端的电压越大温度越高，灯泡的电阻越大。故开关断开时，灯泡两端的电压为，灯丝的电阻应小于，但不是； 根据可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，当小灯泡两端的电压调为额定电压的倍时，实际功率为额定功率的，而实际上小灯泡的电阻随温度的降低而减小，故测得的功率大于其额定功率的，据此分析； 节能灯的亮度与一只“”的普通白炽灯的亮度相当。电能转化为的光能相同，但是普通白炽灯转化为的热能更多、节能灯转化为的热能更少，普通白炽灯消耗的电能多、节能灯消耗的电能少。 本题用伏安法测量额定电压为小灯泡额定功率，考查故障分析、操作过程、串联电压的规律和欧姆定律的运用等，综合性强。 11.【答案】 滑动变阻器断路   【解析】解：由图甲知，电压表串联在了电路中，应将其与灯泡并联，将滑动变阻器与灯泡串联，电路图如图所示： 小灯泡不亮，两电表无示数，电路可能有断路发生，将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数，此时电压表两接线柱到电源两极间是通路，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路； 当时灯泡正常发光，由图象知此时灯泡中的电流，所以灯泡的额定功率： ； 按电路图连接电路。 只闭合开关，移动滑片，使电流表的示数为，此时灯泡正常发光。 此时灯泡与串联； 只闭合开关，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数为。 此时与串联，因为电路中电流仍为，所以； 保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为。 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。 故答案为：；滑动变阻器断路；；。 本实验中，电压表应并联在灯泡的两端，由此分析图甲的错误修改； 通过小灯泡不亮，两电表无示数，判断出电路中出现断路，然后根据具体情况判断断路处； 由图象读出额定电压下通过灯泡的电流，根据计算额定电功率； 已知灯泡的额定电流，可通过等效替代正常发光灯泡，再根据电路特点，利用电源不变计算出的阻值，由计算额定功率。 本题考查了“测定小灯泡的电功率”的实验，考查了实物电路图的连接、电路故障的判断、电表的读数、电功率公式的应用，还考查了特殊方法测灯泡功率，综合性强，给解题带来了困难。 12.【答案】；  ；小；  ；    【解析】测量小灯泡电功率的原理是通过测量灯泡两端电压和通过灯泡的电流，利用公式计算电功率。 闭合开关后电流表有示数，说明电路是通路，不存在断路；小灯泡不亮是因为滑动变阻器接入电阻过大，电路电流太小，灯泡实际功率远小于发光功率，因此下一步操作是移动滑动变阻器滑片，减小电阻，观察小灯泡是否发光，故A不符合题意，符合题意。 故选：。 电压表选用量程，分度值为，指针指向。 小灯泡额定电压为，实际电压低于额定电压，因此实际功率比额定功率小。 小灯泡额定电压为，由图像可知，额定电压下对应的电流为，因此额定功率 现有滑动变阻器、电流表、电压表，可通过移动变阻器的滑片多次测量电流和电压；故探究串联电路中的电流规律和探究串联电路中的电压规律实验都可以利用现有器材通过多次测量完成，故AB不符合题意； C.探究电流与电压的关系时，需要控制导体电阻不变，而小灯泡的电阻随温度升高而变化，不是定值，无法满足控制变量的要求，因此不能完成该探究，故C符合题意。 故选：。 故答案为：；；；小；；。 【实验原理】测量小灯泡电功率的实验原理为； 【实验步骤】为了保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关，小红发现电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率可能太小，据此分析； 根据电压表选用量程确定分度值读数；实际电压小于额定电压，灯泡的实际功率小于额定功率； 根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用求出灯泡额定功率； 【拓展】、现有滑动变阻器、电流表、电压表，可通过移动变阻器的滑片多次测量电流和电压； C.探究电流与电压的关系时，需要控制导体电阻不变。 本题测量小灯泡的电功率实验，考查了实验原理、注意事项、故障分析、功率的计算及设计实验方案的能力。 13.【答案】不是 高度差 转换法 空气热胀冷缩现象明显，便于观察 做功 热传递 电阻大小 电流和通电时间 控制变量法 可以 该容器的密封性不好 电阻越大 并联 不相同 不一定 断路 容器中形管内两侧液面的高度差大 电流越大 变大   【解析】略 14.【答案】电压表示数   【解析】灯泡正常发光的条件是两端电压等于额定电压，所以实验中应根据电压表示数来确定灯泡是否正常发光。 额定电压  ，由图乙可知，电流  ，小灯泡的额定功率  电源电压为，滑动变阻器与灯泡串联。当灯泡两端电压最小时，滑动变阻器两端电压最大，此时滑动变阻器接入电阻最大。 灯泡电阻约为  ，图乙的点灯泡的电压  时，电流  ，滑动变阻器两端电压  此时滑动变阻器需要的电阻  点的滑动变阻器电阻过大，可能不是实验直接测得的数据。 只利用电流表测量小灯泡的额定功率，需要让灯泡和定值电阻  的电压都等于额定电压，通过电流表分别测两者的电流。原理：闭合  、  ，断开  时，电流表测  的电流，调节滑动变阻器使电流  ，此时  两端电压为  ，灯泡也正常发光；再闭合  、  ，断开  ，电流表测灯泡和  的总电流，进而求出灯泡的额定电流，计算出额定功率。 15.【答案】对电压表进行调零 右 小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大 将电压表改接量程   【解析】电压表在测量前指针未指在零刻度线，这是由于未进行调零操作。因此，在测量前应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线处。 当前电压表示数为，小于额定电压，需要减小滑动变阻器接入电路的电阻，以增大电路电流，使小灯泡两端电压升高到。因此应将滑片向右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小。 从图丙的图像中可以读出，当小灯泡两端电压为额定电压时，通过的电流为，小灯泡正常发光时的电阻  额定功率  小灯泡的灯丝由金属钨制成，其电阻会随温度的升高而增大。当小灯泡两端的电压增大时，通过的电流也增大，根据  ，小灯泡的实际功率增大，小灯泡越亮，灯丝温度升高。灯丝温度升高导致其电阻增大，因此在图像上，图线不是一条过原点的直线，电流与电压不成正比。 原电路图甲中，电压表量程是。现在要测到，必须将电压表改接量程，并将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处。由图丁：当  时，  ，所以新灯泡在时电阻  但是老化的灯泡，灯丝变细，电阻变大，所以在时，它的电流会小于，电阻大于，故选。 16.【答案】 灯短路 右 电压表示数为 正比 电压表示数与电流示数乘积为 大   【解析】【详解】滑动变阻器按一上一下接线，下端已接入电路，将开关的左接线柱连接到滑动变阻器上端的接线柱。 电流表有示数说明电路为通路，不亮且电压表无示数，说明故障是灯短路 电压表选  量程，分度值  ，读数为  ，小于功率达到所需的，需要减小滑动变阻器接入电阻，因此滑片向右移动； 当电压表示数为时停止移动滑片，此时功率达到。 由表格数据可得，照度与实际功率的比值近似为定值，因此二者近似成正比。 实验要求让白炽灯功率也为，因此当两表示数乘积满足  时停止移动滑片。 由表格数据可得，相同功率下，的照度更大，因此亮度更大； 照度与发光功率成正比，发光效率  ，总功率相同时，由  得，灯的发光效率为  由表格数据，要得到  照度，功率为，白炽灯功率为  ，因此白炽灯与的实际功率比为  第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $