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（二）

**基本信息** 聚焦电功率实验探究，以18道题构建“原理探究-测量应用-故障分析”体系，融合控制变量法、转换法等科学方法，突出科学探究与物理观念的结合。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |焦耳定律探究|5题|控制变量法（电流/电阻/时间）、转换法（液面差/温度变化）|从Q=I²Rt原理到实验设计，关联串联/并联电路电流特点| |小灯泡电功率测量|7题|故障判断（断路/短路）、等效替代法（无电表测量）|基于P=UI，结合电阻温度特性，延伸至电路改装| |综合应用设计|6题|实际功率计算、电路优化（节能/控温）|联系生活场景（电热水器/太阳能），体现能量观念与社会责任|

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（二） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验探究题：本大题共18小题，共108分。 1.如图甲、乙所示为“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质量相等、温度也相同的空气。 探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，选择          选填“甲”或“乙”图装置进行实验，两电阻产生热量的多少可以通过观察          来比较； 连接好电路后闭合开关，通电一段时间后根据图甲可以得出结论：导体中产生的热量与          有关； 家用电暖器，发热管热得发红，而串联的电源线却不热，主要是因为发热管的          比电源线的大； 完成上述实验后，小明同学受到启发，对装置进行改造，准备探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，装置如图丙所示，两个电阻丝的电阻应该是          选填“相同”或“不同”的； 两个烧瓶中分别加入初温相同、          相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明          选填“水”或“煤油”的吸热能力更强。 2.某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图，两个透明容器中密封着等量空气，形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。    【基础设问】 请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中          。 实验中观察          来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫          。 如图甲所示，连接好电路，闭合开关，通电一段时间后，          选填“左”或“右”侧形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，          越大，所产生的热量越多。 让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联如图乙。移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验。此时通过两容器中电阻的          不同，在通电时间相同的情况下，观察形管中液面高度变化，由此得到的结论是          。 【拓展设问】 家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是：通电时连接处的电阻比别处的电阻          选填“大”或“小”，在相同时间内产生的热量较          选填“多”或“少”。 小伟设计了如图丙所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，。实验中煤油吸热的多少是通过          选填“温度计示数”或“加热时间”来反映的。 小伟为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要原因是          。 如图丙所示，通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为丙了探究电热与          的关系。 要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作是          。 3.小明用标有“”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了图甲所示的电路图。 闭合开关后，发现小灯泡不亮： 为判断电路连接是否正常，首先应进行的操作是          ，观察          ； 若在反复尝试后小灯泡仍不亮，经检查发现可能是小灯泡或滑动变阻器出现故障且故障只有一处，当观察到只有一个电表有示数且在移动滑片的过程中，示数没有明显变化，则电路故障可能是          。 排除故障后闭合开关，适当移动滑片，当电压表的示数为时，为了测小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路中的电阻          选填“变大”或“变小”。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为          。 完成实验后，小明发现另一位同学在缺少电流表的情况下，也测出了相同规格的小灯泡的额定功率。该同学设计的实验电路如图丙所示，其中电源电压恒为，定值电阻的电阻为。请将实验步骤补充完整： 检查电路无误后，闭合开关、将开关接“”，调节滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为          ； 保持滑片不动，再将开关接“”，读出电压表的示数为； 小灯泡的额定功率           用、、表示。 4.实验研究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关 李同学用如图所示的装置做“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验。透明容器中密封着等量空气且都有一段电阻丝，，，形管中液面最初相平。 基础设问 实验中通过比较形管内液面的          比较电流通过导体时产生热量的多少。这里运用的物理方法是          选填“控制变量”或“转换”法。 图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联接入电路，控制通电时间和          相等，研究的是电流通过导体时产生热量的多少跟          的关系。 通电一段时间后，图甲中产生热量较多的是电阻丝          选填“”或“”，由此可初步得出结论：          。 通过分析图乙可初步得出结论：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          ，这段电阻丝产生的热量越多。 拓展设问 实验中把空气作为被加热物质，是因为空气受热时，          选填“质量”或“体积”变化更明显。 若想让图甲中液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片向          选填“左”或“右”移动。 图乙中，若将电阻丝换成的电阻丝，则          选填“仍能”或“不能”完成本实验。 如下图为王同学使用的实验装置，，，为了在较短的时间内观察到最明显的实验现象，烧瓶中应装入的液体是          选填“水”或“煤油”，且两烧瓶中液体的种类、          应相同，以保证能通过          来反映电阻丝产生热量的多少。 5.图甲为“测量小灯泡电阻”的实验装置，已知小灯泡标有的字样。 实验次数 电压 电流 小灯泡发光情况 较暗 正常发光 较亮 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灯泡变亮。           检查电路无误后进行实验，当电压表的示数如图乙时，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向          选填“”或“”端移动，同时眼睛注意观察          选填“电压表”“电流表”或“灯泡”，直至灯泡正常发光。 移动滑动变阻器的滑片，进行多次实验后，实验数据如上表所示。 小灯泡正常发光时的电阻为          结果保留一位小数； 由表中数据可知，小灯泡的电阻是          选填“变化”或“不变”的，由此可推测闭合开关前小灯泡的电阻可能为          选填字母； A.                       ．                        ．                     ． 结合实验数据和发光情况，可知小灯泡的亮度取决于它的          选填“实际功率”或“额定功率”。 受到上述实验的启发，小明将图甲所示的电路改装成一个简易的温度传感器来测量高温物体的温度。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝材料相同的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？并说明理由。从电表的示数随待测物体温度的变化关系进行阐述 答：          。 小亮设计了如图所示的电路来测量一个额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻，定值电阻的电阻，电源电压未知。请将以下实验步骤补充完整： 闭合开关、，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为          ，此时小灯泡正常发光； 保持滑片的位置不变，断开开关，闭合开关、，电流表的示数为；将滑动变阻器的滑片移到最左端，电流表的示数为，则电源电压为          ； 小灯泡正常发光时的电阻           。 6.厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻，具有耐高温的特性。为测定一个厚膜电阻的电阻大小，小圳设计了如下实验。 如图甲所示是正在连接的实物电路，此时的一处错误是          ，图中滑动变阻器的滑片已调至最大阻值处，请画出最后一根导线。           正确连接并操作后，移动滑动变阻器的滑片，测量并记录的实验数据如表所示。综合分析表中的实验数据，可知该厚膜电阻的电阻是          。 实验 电压 电流 电阻   查阅资料发现：该厚膜电阻的材料为导电金属陶瓷，滑动变阻器金属丝的材料为镍铬合金，两种材料电阻随温度变化的图像如图乙所示。保持滑片位置不变，开关闭合一段时间后，电压表示数          选填“变大”“变小”或“不变”。 将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，记录电压表和电流表示数并绘制图像如图丙，其中面积表示电压表示数为时厚膜电阻的电功率大小，则此时滑动变阻器的电功率表示为面积          选填“”“”或“”。 7.某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验，电路如图甲所示，已知电源电压为，小灯泡的额定电压为． 基础问法 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于          选填“”或“”端，其目的是          ． 实验中，闭合开关，发现电压表指针反偏，其原因是          ． 排除电路故障后，闭合开关，移动滑片到某位置时，电压表的示数为，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向          选填“”或“”端移动；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为           能力提升 如图丙所示，阴影部分的面积大小表示          ． 小丽指出测功率还有另一种方法，即利用电能表测电能，用秒表测时间，再根据公式          计算功率，请分析该实验方法的优点：          写出一条即可 小王同学也按如图甲所示的实物图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭原因是          写出条即可 8.小明发现爷爷养花的阳光房冬冷夏热，不利于花卉生长。在综合实践课上，他与活动小组的同学开展了为爷爷设计“阳光环保智慧小屋”的活动。 一、设计冬季太阳能辅助加热系统； 二、设计夏季自动遮阳控温系统。 一、设计冬季太阳能辅助加热系统 如图甲，该小组设计了冬季太阳能辅助加热系统电路，其中加热电阻的电阻为，阳光房屋顶安装的太阳能电池板用来获得电能。 白天，太阳能电池板给蓄电池充电，此时的“蓄电池”相当于电路中的          选填“电源”或“用电器”。 晚上，屋内温度较低时，控制开关自动接          选填“”或“”，加热电阻对室内进行辅助加热。 二、设计夏季自动遮阳控温系统 阳光房的屋顶是用玻璃做的，夏天光照太强、屋内温度过高，不利于花卉生长。该小组利用热敏电阻和光敏电阻重新设计了如图乙所示的简化电路。蓄电池的电压恒为，滑动变阻器的最大电阻为，热敏电阻和光敏电阻的电阻、分别随温度、光照强度变化的情况如图丙、丁所示，虚线框内热敏电阻和光敏电阻按一定方式接入电路。 将开关接，当户外光照强度对应图丁的点，且屋内温度为时，电流表示数为，开关自动接，卷帘装置启动，拉动遮阳帘遮光。 图乙电路中虚线框内的电阻和应该          联，滑动变阻器接入电路的电阻为          。 每次遮光时，卷帘装置对遮阳帘做功，用时，若卷帘装置做功的效率为，则卷帘装置的功率为           。 若要使屋内温度为时，卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光，应将滑动变阻器的滑片向          选填“左”或“右”端适当移动一些。 9.小林发现越来越多的人使用灯照明。小林了解到灯的发光元件是高亮度发光二极管，那么它相对于传统白炽灯的优势是什么呢？他决定通过测量一探究竟。他选用了以下器材：发光二极管图、小灯泡额定电压为、三节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。 他首先对小灯泡进行测试，请在图中，用笔画线代替导线将实物电路连接完整          ；要求：向左移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻变小 正确连接电路后，小林闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，电流表有示数，但电压表无示数，出现该现象的原因很可能是          ； 排除故障后，小明再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，对小灯泡进行了六次测量，将数据和现象记录在表一中，其中第五次的电流表指针如图所示，此时通过小灯泡的电流为          ，小灯泡的功率为          ，分析表中数据和现象后，小林发现小灯泡的实际电功率越大，小灯泡越          ； 完成了小灯泡的测量后，小林将其取下，将发光二极管接入电路。再次闭合开关，他发现当电压改变时，电流表指针的偏转范围很小，无法准确读取不同电压下的电流值如图，为解决这一困难，他应该          ； 解决了上述困难后，小林继续实验，并将发光二极管的测量数据记录在表二中。 表一  小灯泡 次数 亮度 很暗 暗 较暗 较亮 较亮 亮 表二  发光二极管 次数 从实验数据看，电压同样为时，发光二极管的功率要比小灯泡小很多。但小林却看到电压同为时发光二极管比小灯泡要亮很多。他突然想到在刚才取下刚刚熄灭的小灯泡时手指被烫了一下，这让他受到启发。于是他又将刚才取下的小灯泡同这个发光二极管          选填“串联”或“并联”在一起接入电路，闭合开关，片刻后同时触摸发光二极管和小灯泡，发现发光二极管明显不如小灯泡烫。请你结合测量数据和有关现象，从能量转化的角度分析，用发光二极管替代白炽灯小灯泡照明的科学依据是：          。 10.在一次跨学科实践活动中，小宇对家中常用的电热水器进行了探究，其部分广告页面、热水器铭牌、热水器工作原理图如图和表所示，已知水的密度为，水的比热容为。 贮水式电热水器 型号： 额定容积： 额定压强： 额定电压： 额定加热功率： 额定频率： 额定保温功率： 此电热水器处于“加热”挡工作时，双掷开关应置于          选填“”或“”处。 电热水器使用不当会有火灾、漏电、爆炸等安全隐患。为了保障安全，小宇首先认真阅读了使用说明书，并对一些重要的注意事项作出了如下分析，你认为他的分析不合理的是          填选项。 A.电热水器使用时，接入的电压应与它的额定电压一致，目的是使电热水器可以正常工作 B.电热水器的加热功率比较高，安装的电源线必须足够粗，否则电源线过热引起火灾 C.泄压阀出现滴水，一定要及时把它堵住，否则会发生漏电事故 D.热水器内水过少会出现干烧，容易损坏电热管而引起火灾 小宇认为电热水器保温状态的实际功率可能会超过铭牌上所标的额定保温功率值，广告页面有意误导消费者。为了验证猜想，他断开其他用电器，只让该电热水器处于保温状态单独工作，电能表转盘转过圈，小宇家的电能表上标有“”字样，通过计算测得保温挡的实际功率为          。 此电热水器在加热状态下正常工作时，将内胆中的水从加热到，用时，则其加热效率为          保留位小数。 11.深圳位于北回归线以南，属亚热带季风气候，日照充足。结合深圳气候特点，某学习小组开展了“环保智慧小屋”的设计活动。 【活动目的】从能量转化的角度出发，探讨利用可再生能源的途径和方法，完成环保智慧小屋的设计。 【活动方案】 一测算太阳能电池板的面积 二研究节能热水器 三设计夏季遮光调温系统。 【实施过程】 一测算太阳能电池板的面积 学习小组计划在房屋屋顶安装太阳能电池板给房屋供电。安装在屋顶的太阳能电池板朝南放置，这样有利于获取          。 深圳某天的太阳能电池板发电量为，若当天家庭用电量为，为了满足用电需求，太阳能电池板的面积至少为          。 二研究节能热水器 学习小组了解到有一款空气能热水器，其工作原理如图甲所示。液态工作介质经过蒸发器，吸收室外热空气中的热量后，蒸发成气态，进入压缩机经压缩机压缩后，工作介质形成高温高压的气体，进入水箱中的冷凝管释放热量后，变成液态，经过储液罐、过滤器、膨胀阀，再次回到蒸发器，开始下一个循环。 当室外温度低或需要快速制热时，热水器还需要用水箱中辅热器的电阻丝加热，从而缩短加热时间。学习小组把水从冷凝管吸收的热量与工作介质循环所消耗电能不含辅热器消耗电能的比值记为。 在某一环境温度下，在空气能热水器水箱中装入初温为的水，关闭其他用电器，记录电能表的示数为，启动空气能热水器辅热器不工作，后，水温达到，电能表的示数如图乙所示。此过程中，水吸收的热量为          ，空气能热水器的电功率为          ，则该空气能热水器的值为          。水的比热容取 学习小组为了将题中的加热时间缩短至，需要启动水箱中的辅热器加热。若值和电功率不含辅热器的电功率均不变，辅热器两端的电压是，加热效率是，则该辅热器中电阻丝的阻值为          。 三设计夏季遮光调温系统 由于智慧小屋四周有玻璃窗，夏季光照太强容易使屋内温度过高。该小组利用热敏电阻和光敏电阻设计了如图甲所示电路。蓄电池的电压恒为，变阻器的最大阻值为，和的阻值变化情况如图乙所示，虚线框内和按一定方式接入电路。 闭合开关，当户外光照强度达到图乙的点，且屋内温度升高至时，电流表示数为，此时卷帘装置会自动启动，拉动遮阳帘遮光。图甲电路中虚线框内的电阻和应该          联，变阻器接入的阻值为          。 每次遮光时，卷帘装置对遮阳帘做功，用时，若卷帘装置的效率为，则卷帘装置的电功率为          。 若设定屋内温度为时，卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光，应将变阻器的滑片向          左右端适当移动一些。 【交流与评价】 学习小组根据上述活动方案完成了“环保智慧小屋”的设计，请根据以下评价量表选择一个维度对该设计进行评价          。 评价维度 合格 不合格 节能情况 能省电 不能省电 稳定性 供能稳定 供能不稳定 12.小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是他找来了额定电压是的灯和额定电压是的灯，接在电源电压恒为的电路中进行探究。    请你用笔画线代替导线根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整。           小明连接电路后，闭合开关，发现灯很亮，移动滑片也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的          选填“”或“”接线柱接入了电路。 小明改正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出灯的相关物理量，记录实验数据和现象如表所列。 实验次数 发光情况 熄灭 熄灭 微光 较暗 较亮 亮 明亮 更明亮 电压 电流 灯泡的额定功率为          。 由实验数据可知，滑动变阻器的最大阻值不小于          。 小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是          选填“”“”或“”。 用替换，重复上面的实验时，需要改变电压表的测量范围，发现灯的亮度变化规律与灯相似。由此小明发现小灯泡的亮暗程度与          有关。 13.小明和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用的灯泡的额定电压为，电源电压保持不变，滑动变阻器规格为“”。 该实验的实验原理是          ； 用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成完整的电路，要求滑片向左移动时电流表示数变小          ； 连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡          选填“短路”或“断路”； 改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某处时，电压表如图乙所示，此时电压表的示数为          ，要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向          选填“左”或“右”移动； 将所测数据绘制成如图丙所示的图像。由图像可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的          发生了变化，此小灯泡的额定功率是          ； 完成上述实验后，小明继续探究电流与电阻的关系，他找来三个定值电阻、和替换小灯泡，每次实验电压表示数恒为。当用电阻实验时，发现无论怎样改变滑动变阻器的阻值，都无法使电压表示数为。为了顺利完成三次实验，小明应控制电压表示数范围为          。 14.小杜有一只小灯泡，如图甲所示，螺纹上面的参数有些模糊，只能看到“”的字样，且知道额定电压只可能是或小杜计划测量该小灯泡在额定电压时的实际电阻．电源为节新干电池． 小杜连接了如图乙所示的电路，闭合开关前，应该先将变阻器的滑片移到最          选填“左”或“右”端，并选用电压表          选填“”或“”量程接入电路．闭合开关后，调节滑动变阻器的过程中，眼睛要注意观察          表的示数，以免灯泡被烧坏； 当电流表示数达到时，发现电压表示数不足，此时小杜应该先断开开关，          ，然后闭合开关，再将滑动变阻器的滑片调到合适位置，使电压表示数达到灯泡额定电压值，最后测出小灯泡此时的实际电阻； 小芳设计了如图丙所示的电路，用来测量该小灯泡在额定电压时的实际电阻。实验方案如下：电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为，滑动变阻器的阻值未知 只闭合开关          ，移动滑片，使电流表的示数为额； 只闭合开关          ，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数为额； 保持滑动变阻器          选填“”或“”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； 小灯泡在额定电流时的实际电阻实          。用、、表示 15.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选用了如图甲所示的器材，其中电源电压为，小灯泡的额定电压为灯丝电阻约为，滑动变阻器的铭牌上标有“”。 请用笔代替导线将图甲中所示的电路连接完整。           连接好电路后闭合开关前应该将滑片移至          端选填“”或“”，闭合开关后发现小灯泡没有发光，电压表无示数，电流表指针有明显偏转，则故障可能是          。 排除故障后，小明同学将滑片移到某位置时，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，小明应将滑动变阻器的滑片向          选填“”或“”端移动。 小明同学根据实验测得的数据，绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图像如图丙所示，分析图象可知：小灯泡的额定功率为          。小灯泡的电流与电压不成正比的原因是          。 小华同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，于是她找来一个阻值为的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，测量额定电压为小灯泡的额定功率。正确连接电路后，其操作如下： 闭合开关和，断开，移动滑片，使电压表的示数为； 保持滑片的位置不变，闭合开关和，断开，记下电压表的示数为； 小灯泡的额定电功率           。 16.利用甲图所示的电路图测量额定电压为的小灯泡的电功率，已知电源电压为，小灯泡正常发光时的电阻约为。 按照甲图所示的电路图，请用笔画线代替导线，在乙图中将实物图连接完整          ；要求：滑动变阻器滑片向右滑动时小灯泡变暗，导线不能交叉 连接电路时，开关必须先          ，且滑动变阻器的滑片应移至          端选填“”或“”； 在正确连接电路且操作正确的情况下，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，她接下来的操作最合理的是          填字母； A.更换小灯泡更换电压表 C.更换电流表移动滑动变阻器的滑片 正确连接电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数且较大，电流表示数几乎为零，若电路只有一处故障，则故障原因可能是          ； A.短路断路   ．短路．断路 移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如丙图所示的图像。根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是          。该图像不是直线，主要原因是          。 17.在“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验中，现有实验器材：电源节干电池、电热丝、各根、红外电子测温枪支、秒表个、开关个、导线若干。 序号 通电时间 温度 温度 探究电流产生的热量与电阻的关系，电路如图所示： 实验通过          实现控制通过电热丝、的电流与通电时间均相同； 通过红外电子测温枪测量并计算得出电热丝温度的变化量来反映          的多少。 实验数据记录如上表，分析得出结论：          。 探究电流产生的热量与电流的关系：以为研究对象，需要改变电流，在不增加器材的情况下，你的方法是：          。写出一种方法即可 小荔了解到汽车智能后视镜具有防雾、除露、化霜功能，能保障行车安全，车主可以通过旋钮开关实现不同功能切换。如图所示是模拟加热的原理图，四个加热电阻的阻值均为。若开关旋至“”挡，电路中干路电流为，则电源电压为          ；选择合适档位，整个电路最多能产生          的热量。 小荔用如图所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，烧瓶中装入的煤油是          选填“导体”或“绝缘体”。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与电流的关系图像，根据焦耳定律可知，图中能正确反映关系的是          。 18.有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“”的字样，为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验： 请用笔画线代替导线，将图甲中未连接完整的电路补画完整，要求滑动变阻器向右调节时阻值变小；           连接完整电路后，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近且保持不变，出现的故障可能是          选填字母； A.小灯泡短路                                        小灯泡的灯座接触不良 C.电流表处断路                                    电压表的正、负接线柱接反了 排除故障后，正确连接电路，使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示为          ，小灯泡的额定功率为          ； 利用如图丙所示的电路，对实验进行了拓展，测出了另一只已知额定电流为的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤： 闭合开关，开关连接，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为          ； 再将开关连接，滑动变阻器滑片的位置          选填“左移”“右移”或“不动”，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为，读出电阻箱的示数为； 则小灯泡的额定功率表达式          用字母表示。 答案和解析 1.【答案】 乙             形管两管液面的高度差 电阻 电阻 相同 质量 水   【解析】图甲中，两容器内的两电阻串联，通过两电阻的电流相等，电阻大小不等，通电时间相同，根据控制变量法可知，甲图装置可以探究电流通过导体时产生的热量与电阻的关系；乙图中，右边容器内电阻与左边容器内电阻相同，右边容器内电阻与容器外电阻并联后再与左边容器内电阻串联，所研究的两电阻阻值相同，通电时间相同，但电流不同，可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察形管液面高度的变化来反映电流通过电阻产生热量的多少。 图甲中，两电阻的阻值不相等，通过两电阻的电流相等，通电时间相等，两液柱的高度不相等，且右管液柱比左管液柱高，说明电流通过两电阻产生的热量不相等，阻值较大的电阻产生的热量更多。可得出结论：导体中产生的热量与电阻有关。 由分析可知，在电流和通电时间相同的情况下，导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。发热管与电源线串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过发热管和电源线的电流相等；由于发热管热得发红，而串联的电源线却不热，说明相同电流通过发热管产生的热量较多，可知发热管的电阻比电源线的大。 如图丙所示，、两电阻丝串联，通过的电流相等；要探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，需控制不同物质的质量相同、吸收的热量相同，故需相同电流通过两电阻丝在相同的时间内产生的热量相同，所以，两电阻丝的阻值应相同。 由分析可知，两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，水和煤油吸收的热量相同，煤油的温度更高，即煤油的温度升高量更大，根据  可知，煤油的比热容更小，水的比热容更大，故水的吸热能力更强。 2.【答案】 形管中液面的高度差  转换法  右 电阻  电流 通电时间、电阻相同时，电流越大，产生热量越多  大  多  温度计示数  煤油的比热容小于水的比热容 电阻大小  移动滑动变阻器滑片，比较通电时间相同时，烧瓶中温度计示数的变化   【解析】略 3.【答案】移动滑动变阻器的滑片 电压表和电流表的示数变化情况 小灯泡断路 变小   【解析】略 4.【答案】高度差 转换 电流 电阻 在电流相同、通电时间相同的情况下，一段电阻丝的电阻越大，这段电阻丝产生的热量越多 大 体积 左 不能 煤油 质量 温度计示数的变化   【解析】略 5.【答案】 电压表 变化 实际功率 应选择电压表改装为温度显示仪，理由是温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路分压原理可知，电阻丝两端的电压越大，电压表示数越大   【解析】略 6.【答案】开关没有断开     变小     【解析】略 7.【答案】 保护电路 电压表的正负接线柱接反了 小灯泡的实际功率  操作方便 连接电路时开关没有断开 闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处   【解析】阴影部分的面积等于电流与电压的乘积，即小灯泡的实际功率． 根据也可以测功率，且操作方便，比较准确． 接好最后一根导线，灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭，说明连接电路时开关没有断开，电流超过了小灯泡的额定电流，滑动变阻器接入电路的阻值很小． 8.【答案】用电器 串 左   【解析】略 9.【答案】 电压表断路     亮 换用更小测量范围的电流表 并联   电压相同时，发光二极管功率更小，耗能更低；发光二极管电能转化为光能的效率更高，更节能   【解析】略 10.【答案】        【解析】略 11.【答案】太阳能 串 左 节能情况合格，既可以用太阳能电池板供电，也可以用空气能进行加热   【解析】略 12.【答案】 实际功率   【解析】略 13.【答案】 断路 右 温度   【解析】“测量小灯泡电功率”需要知道小灯泡正常工作时通过的电流和两端的电压，然后根据公式  即可得到小灯泡的额定功率，所以该实验的实验原理是  “测量小灯泡电功率”的实验中，连接电路时，需要将滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关串联在电源两端，小灯泡上标有“”字样，则电压表选择小量程并联在小灯泡两端，滑片向左移动时电流表示数变小，即电阻增大，则需接接线柱，如图所示： 闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，则电路中有断路，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡断路，电压表接入电路测电源电压。 电压表如图乙所示，接小量程，此时电压表的示数为。 小灯泡上标有“”字样，需将电压表示数调大，根据串联分压，滑动变阻器接入阻值变小，滑片向右移动。 电阻受温度影响，小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的温度变化了。 如图丙，灯泡正常发光时，电流为，灯泡的额定功率是  图中电流表选择的是小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为，则电路电流最大为，当接入阻值最小的时，电压表示数即为允许的最大电压，由欧姆定律可得  滑动变阻器的最大值为，当滑动变阻器的阻值全部接入电路时，若接入最大的定值电阻，此时电路中的电流最小，为  由欧姆定律可得定值电阻的最小电压  即为了顺利完成三次实验，小明应控制电压表示数范围为。 14.【答案】 左                   电流 电压表换用    【解析】闭合开关前，为了保护电路，应该将变阻器的滑片移到阻值最大处。观察图乙，滑动变阻器下面接的是右边的接线柱，所以滑片移到最左端时阻值最大。 电源为节新干电池，电源电压  小灯泡的额定电压只可能是  或  ，为了能准确测量且不超过电压表量程，应选用  量程。 因为小灯泡的额定电流为  ，在调节滑动变阻器过程中，要防止通过灯泡的电流过大被烧坏，所以眼睛要注意观察电流表的示数。 当电流表示数达到  时，电压表示数不足  ，说明小灯泡的额定电压是  ，此时应先断开开关，换用  的电压表量程，然后闭合开关，再将滑动变阻器的滑片调到合适位置，使电压表示数达到灯泡额定电压值，最后测出小灯泡此时的实际电阻。 要使小灯泡正常发光，需要通过小灯泡的电流为额定电流  。在图丙所示电路中，只闭合开关  时，小灯泡与滑动变阻器  串联，移动  滑片，可使电流表的示数为  。 只闭合开关  时，滑动变阻器  与滑动变阻器  串联，保持  滑片位置不动，移动  滑片，使电流表的示数为  ，此时  接入电路的电阻与小灯泡正常发光时的电阻相等。 保持滑动变阻器  滑片位置不动，将滑动变阻器  滑片移到最左端和最右端来测量相关电流。 当  滑片移到最左端时，电路中只有  接入电路，此时电流为  ，则电源电压  ；当  滑片移到最右端时，  的最大阻值  与  串联，此时电流为  ，则电源电压  。因为电源电压不变，所以  ，则  。因为小灯泡正常发光时电阻  ，所以  。 15.【答案】 小灯泡短路 灯丝的电阻随温度的升高而增大   【解析】实验中，滑动变阻器、电流表、小灯泡和开关串联，电流表测量通过小灯泡的电流，小灯泡的额定电压是，小灯泡的电阻约为，根据欧姆定律得，小灯泡的额定电流约为  所以电流表选择量程，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱，如图所示： 为了保护电路安全，连接好电路后闭合开关前应该将滑片移至阻值最大处，即端。 电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明故障可能为小灯泡短路。 由图乙可知电压表使用的量程，每一个大格代表，每一个小格代表，电压为；小灯泡两端的电压是，根据题意可知需要小灯泡两端的电压是，要增大小灯泡两端的电压，在电源电压一定时，要减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知滑动变阻器的阻值变小，即滑片向端滑动。 小灯泡的额定电压是，如图丙知，小灯泡额定电压下的额定电流是，小灯泡的额定功率为  由表中数据可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率变大，温度升高，灯泡的电阻随温度的升高而增大，故灯泡两端的电压与电流不成正比。 闭合开关和，断开，移动滑片，使小灯泡正常工作，则  。保持滑片的位置不变，闭合开关和，断开，电压表测出小灯泡和定值电阻两端电压  ，根据串联分压原理可知，定值电阻两端电压为  根据欧姆定律可知，通过定值电阻的电流为  小灯泡额定功率为  16.【答案】 断开 灯丝电阻随温度的变化而变化   【解析】【详解】滑动变阻器滑片向右滑动时小灯泡变暗，说明通过电路的电流在变小，滑动变阻器连入电路的阻值在变大，应把开关右侧接线柱与滑动变阻器的端连接，如图所示： 为保护电路，连接电路时开关要断开，且滑动变阻器的阻值要调至最大，即滑动变阻器的滑片应移至端。 闭合开关，小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，是因为通过电路的电流太小，接下来应调节滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器的电阻，观察灯泡是否发光，故D符合题意，不符合题意。 故选D。 小灯泡始终不发光，电流表示数几乎为零，说明电路电路断路；电压表有示数且较大，说明电压表到电源两极没有断路，所以是灯泡断路，故B符合题意，不符合题意。 故选B 由图丙可知，当灯泡电压为时，通过灯泡的电流为，小灯泡的额定功率是 由于灯丝电阻随温度的变化而变化，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，所以该图像不是直线。 17.【答案】电阻串联 电阻产生的热量 电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多 改变电源的电压 绝缘体    【解析】由图可知，两电阻串联，故闭合开关后，通过、的电流与通电时间均相等，故实验通过电阻串联实现控制通过电热丝、的电流与通电时间均相同。 电阻产生的热量无法直接观察获得，可以通过红外电子测温枪测量电热丝温度的变化最来反映，这里利用了转换法。 由表格数据可知，电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多。 探究电流产生的热量与电流的关系，需控制电阻不变，改变通过电阻的电流，以为研究对象，可以通过改变电源的电压，改变其电流大小。 开关旋至“”挡，只有一个电阻接入电流，电路中的电阻为，此时电路中电流为，则电源电压为。 当开关旋至“”时，两个电阻并联，电阻最小，此时并联的总电阻为  根据  可知，此时电功率最大，整个电路产生的热量最多，为  烧瓶中装入的煤油是不容易导电，是绝缘体。 用如图所示的装置，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与电流的关系图像，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，， 常数，且，故由数学知识可知，是关于的抛物线，且开向上，故图中能正确反映关系的是。 18.【答案】 不动      【解析】【详解】滑动变阻器向右调节时阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中，如图所示： 闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，说明电路可能断路；电压表的示数接近且保持不变，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，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，即出现的故障可能是小灯泡的灯座接触不良，故B符合题意，不符合题意。 故选B。 由图乙可知，电压表选用小量程，分度值，其示数为。 小灯泡额定功率 闭合开关，开关连接，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为；再将开关连接，滑动变阻器滑片的位置不动，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为，读出电阻箱的示数为；在步骤中，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为，此时灯泡正常发光；在步骤中，电阻箱与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；滑动变阻器滑片的位置不动，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为，根据等效替代法可知，此时电阻箱的阻值与灯泡正常发光时的电阻相等，即，则小灯泡额定功率 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $