2026年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** 聚焦电功率实验核心技能，通过16道典例系统整合伏安法测量、故障分析、图像处理等方法，构建“原理-操作-分析”三阶逻辑链，渗透科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |测量小灯泡电功率|8题|伏安法（P=UI）、图像分析（I-U曲线非线性）、故障判断（断路/短路现象）|从实验原理（P=UI）到电路连接（滑动变阻器作用），再到数据处理（额定功率计算），体现能量观念与科学推理| |测定定值电阻阻值|4题|多次测量求平均值、等效替代法（无电流表设计）|基于R=U/I，结合串联分压规律，培养模型建构与科学论证能力| |探究电流产生的热量|4题|控制变量法、转换法（U形管液面差）|围绕Q=I²Rt，通过对比实验（电流/电阻变量控制），深化相互作用观念与科学探究素养|

2026年中考物理二轮专题突破：电功率实验探究题专题（二） 1．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)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。 (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”）。 (4)受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，不改变电表连接方式，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选______（选填“电流表”或“电压表”） 2．小方在改造电动玩具时，需要一个与原电路中阻值相同的电阻，但原电阻的阻值标识已模糊不清，他通过如下实验测量这个电阻的阻值。（电源电压保持不变） (1)小方设计的电路图如图1所示，此电路的不足之处是________。请画出完善后的电路图____。 (2)小方按正确的电路图连接电路，并进行实验记录了多组数据，他根据实验原理______计算出电阻值，进而得到标识不清的电阻的阻值。 (3)某同学将上述实验中的定值电阻换成小灯泡（额定电压为3V），用同样的方法测量小灯泡的电阻。多次实验后，他根据得到的数据画出了通过小灯泡的电流与其两端电压关系的图像，如图2所示。分析图像可知：小灯泡的电阻随其两端电压、通过的电流的增大而_____（选填“增大”“减小”或“不变”），其本质原因是________；小灯泡的额定电功率为____W。 3．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡L上标有“2.5V”字样（灯泡额定功率小于1.5W），电源为两节新干电池。图甲是连接的实物图。 (1)该实验的原理：________； (2)连接电路时需要________（闭合/断开）开关； (3)图甲有一根导线接错，请在需要改动的导线上打“×”，并在图上改正； (4)改正电路后，将滑片移至变阻器阻值最大处。闭合开关，电压表示数如图乙，则应该将滑动变阻器的滑片P向________（左/右）移动，直到灯泡正常发光。当小灯泡正常发光时，此时电流表示数如图丙所示，测出小灯泡的额定功率为________W； (5)多次实验后得到该小灯泡的I-U图像，如图丁所示，通过分析发现该图像不是一条直线，你认为其原因是________。 4．小君在做“测量定值电阻的阻值”的实验时（如图），老师为他提供的器材有电源、未知阻值的定值电阻、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。 (1)请根据图甲的电路图用笔画线代替导线将实物电路图（如图乙）连接完整。（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P时电流表示数变小；导线不交叉）。 (2)在连接电路时，开关必须________；实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于________（填“A”或“B”）端。 (3)闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是________（填字母）。 A．滑动变阻器断路 B．定值电阻断路 C．定值电阻短路 (4)排除故障后，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为________。 (5)完成上述实验后，小君又想测量额定电压为的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为（），请完成下面的实验步骤：①闭合开关S、，断开开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________；②闭合开关S、，断开开关，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为；③小灯泡额定功率的表达式为_______。（用测量的物理量的符号表示） 5．小晋和小黄在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求滑片向右移时，电流表示数变小）； (2)闭合开关S，移动滑片P，发现电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为排除故障，小晋检查了开关S并拧紧两端接线柱，小黄则将小灯泡L与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，则______（选填“小晋”或“小黄”）排除故障的操作是正确的； (3)排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为1.5V，为使小灯泡L两端电压达到额定电压，应向______（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片P，手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察_______（选填“小灯泡”或“电压表”），当观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L正常发光时的电功率为_______W； (4)通过实验发现，小灯泡的亮度由_________决定； (5)另一组同学设计了如图丙所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，R的阻值已知，小灯泡的额定电压为U额），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和S1，断开开关S2，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关S₁，闭合S、S2，读出此时电压表示数为U0； ③则小灯泡额定功率的表达式：______（用U额、R、U0表示）。 6．明明同学在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用如下图所示的器材和电路，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求：向右移动滑片P，灯泡变亮； (2)连接好电路闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转，故障可能是______； (3)分析图像可知：小灯泡的额定功率为______W； (4)根据测得的数据绘制的通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如上图所示，它之所以是一条曲线，是因为灯泡电阻受温度影响，灯泡的温度______后阻值增大了的缘故。 7．如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置，甲、乙两图的密闭容器中都装有等量的空气。 (1)此实验中，通过观察__________来比较电流通过导体产生热量的多少； (2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e。若两侧U形管液面高度变化相同，则故障可能是__________；排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的__________越大，产生的热量越多； (3)为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成__________（选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻； (4)在图乙中，电阻e的作用是__________； (5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图__________的实验结论来解释。 8．小明同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率，小灯泡标有“”字样。 (1)小明按电路图正确连接好电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表和电压表指针都有较小的偏转，则小灯泡不亮的原因是__________（填字母）； A．小灯泡烧坏 B．小灯泡短路 C．小灯泡的实际功率太小 (2)排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向__________（选填“左”或“右”）端移动； (3)调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为，则小灯泡的额定功率是__________。 9．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10）。 (1)闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是___________V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动； (2)根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为___________W； ②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比___________（选填“变大”“变小”或“不变”），导致该现象的原因是___________； 10．小硕在探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”实验时，连接的实验装置，如图所示。两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 (1)左侧密闭容器内电阻丝阻值为，右侧密闭容器外部，将一个阻值为的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为______Ω，才能符合实验研究的要求。 (2)在实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为______A；闭合开关一段时间后，______（填“左侧”或“右侧”）U形管中液面高度差更大，说明电流通过导体产生热量的多少与______有关。 (3)如图所示装置中，若电阻断路，在通电时间相同的情况下，与正常工作时相比，右侧U形管中液面的高度差将______（填“变大”“变小”或“不变”）。 11．为测量一定值电阻的阻值，某实验小组设计的电路图如图甲所示，选用的实验器材有：待测电阻、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。 (1)实验的原理是______； (2)闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是______（选填字母代号）； A．电流表短路 B．待测电阻短路 C．滑动变阻器断路 (3)小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将如表中①②处的内容填写完整。 实验次数 ①______ ②______ 电阻R/Ω 1 2 3 (4)某次测量时，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.5A，则本次测得的阻值为______Ω。 (5)本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是______（填字母代号）。 A．用刻度尺测量铅笔的长度 B．测量小灯泡的电阻 C．测量小灯泡的电功率 (6)完成实验后，该小组又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻，电源电压未知且保持不变，已知定值电阻的阻值为，请将以下实验步骤补充完整。 ①闭合、断开时，电压表的示数为； ②_________________，电压表的示数为； ③电阻______（用、、表示）。 12．小明和小华做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，器材有：电压恒为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表、电流表、开关各一个，导线若干： (1)小明连接了如图1所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的表盘如图2所示，小红认为这样连接电压表不妥，经讨论后，选择0～3V的量程，将电压表接在滑动变阻器的两端，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整； (2)按照图1正确连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有偏转，造成该现象的原因不可能的是___________； A．小灯泡断路 B．小灯泡两端电压太小 C．滑动变阻器阻值太大 D．电源电压太小 (3)正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片P，读出电压表，电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中； 电压表的示数U/V 2.9 2.5 2.3 1.7 0.7 0.5 0 电流表的示数I/A 0.20 0.22 0.24 0.26 ___________ 0.31 0.34 ___________ 小灯泡的亮度 逐渐变亮 ①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：___________； ②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为___________W； (4)当小灯泡两端电压为3V时，其实际功率可能为___________； A．0.9W B．0.8W C．0.71W D．0.21W (5)灯泡的功率测量完毕，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的 灯泡，探究电流跟电阻的关系，得出五组数据，描点作图得到如图4的电流I随电阻R变化的图像，小明用40Ω的电阻替换25Ω的电阻继续进行第6次实验，发现实验无法进行下去，为完成第6次实验，请你帮助提出具体解决方案：___________； (6)小明同学在家找到两个外观一样，额定电压均为220V的普通白炽灯，其铭牌已经模糊，看不出额定功率，但是可以直接通过观察图丙灯丝比较出两只灯泡的额定功率，请你判断，若将两只灯泡串联起来，接在220V的电路中，两灯的发光情况是 ___________（选填“A灯更亮”或“B灯更亮”） 13．如图所示，为了研究电流通过导体时产生的热量与电阻、电流的关系，实验小组的同学将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在装有等量空气、完全相同的透明容器中，并与装有相同液体的U形管相连通，电阻丝d、e并联。五段电阻丝中，电阻丝b的电阻值最大，其余四段电阻丝的电阻值相同。 (1)给电阻丝通电后，电阻丝发热，这是通过________的方式改变电阻丝的内能。 (2)电流产生的热量不易测量，实验中通过观察________来显示容器内空气温度的变化。 (3)如图甲所示，是为了探究电流通过导体产生的热量与________的关系。 (4)如图乙所示，电阻丝e的作用是使通过c、d电阻丝的电流________，为使实验现象更明显，可以将电阻丝e的阻值换成________（选填“更大的”或“更小的”）。 (5)现将AB、EF分别接在电压恒定的同一电源两端，若电阻丝e出现断路，在通电时间相同时，电流通过电阻丝a与c产生的热量之比，则电流通过电阻丝b与d产生的热量之比________。 14．小明和小谦用标有“2.5V 0.3A”的灯泡和标有“3.8V 0.3A”的灯泡各一个，进行探究跟小灯泡电功率相关的实验。 (1)①探究“小灯泡电功率跟电流、电压的关系”时，需要采用______的物理研究方法，使电功率只受到一个变量的影响，保证实验结果的正确性； ②在探究“小灯泡电功率跟电压的关系”时，设计电路如图甲，将“2.5V 0.3A”、“3.8V 0.3A”两只灯泡串联在电路，是为了保证通过两只灯泡的______相同。闭合开关收集证据如乙表所示，据表中证据并结合实验目的能得出的结论是______； 发光情况 电压U/V L1 暗 1.5 L2 亮 2.0 乙 (2)在探究“小灯泡的电功率跟电流的关系”时用原有器材又增加了滑动变阻器设计电路如图丙和图丁所示，你认为______正确（选填“丙”或“丁”或“丙和丁都”）；选好正确的电路后，小明认为，此设计在探究时要收集多组证据时容易只烧坏，请你结合表中信息分析帮他说明原因______。 15．小明做测“小灯泡电功率 ”实验时，所用器材有电压为 6V 的电源，额定电压为 2.5V 的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。 (1)如图甲所示是小明没有连接完的电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整； (2)小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片 P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是__________。 (3)小明通过移动滑片 P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U-I 图像，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________W。 (4)实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有 5 Ω 、10 Ω 、15 Ω 、20 Ω。 ①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片 P，使定值电阻两端的电压为 2V，此时电流表的示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为__________Ω。 ②断开开关,将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关,滑动变阻器滑片应向______ （选填“左 ”或“右 ”）移动；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于_______ Ω。 16．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)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是____________； (3)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，则此时通过小灯泡的电流是______A； (4)电路连接正确操作后，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电功率，这时应该向______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； (5)小丽根据记录的多组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（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为________W。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2026年中考物理二轮专题突破：电功率实验探究题专题（二）》参考答案 1．(1) b 断路 (2) 1.2 6.25 1 (3)增大 (4)电压表 【详解】（1）[1]闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处的b端。 [2]闭合开关，小灯泡不亮，若滑动变阻器被短路，则相当于导线，小灯泡两端电压等于电源电压，小灯泡可以发光，故不可能是滑动变阻器短路，若滑动变阻器断路，则电路中电流为0，小灯泡不发光，故电路故障可能是滑动变阻器断路。 （2）[1] 某次实验电压表的示数如图乙，电压表选的是小量程，分度值为0.1V，其示数为1.2V。 [2]由图像可知小灯泡正常发光时的电流为0.4A，则正常发光时的电阻为 [3] 小灯泡的额定功率为 （3）由图丙可知，当灯泡电压升高时，通过灯泡的电流也随着变大，灯泡的功率变大，灯丝温度升高，电阻值越来越大，所以小灯泡的电阻随着温度升高而增大。 （4）当电阻丝温度升高时，电阻丝的电阻也增大，电路总电阻也会增大，电流表示数减小，滑动变阻器的阻值不变，根据可知，滑动变阻器两端电压减小，电源电压不变，电阻丝两端电压升高，电压表示数增大，即随着电阻丝温度的升高，电压表示数增大，电流表示数减小，因此选择电压表改为温度显示仪。 2．(1) 缺少滑动变阻器 (2) (3) 增大 灯丝的电阻随温度升高而增大 1.8 【详解】（1）[1]原电路图中只有定值电阻R、电源、开关、电流表和电压表，缺少滑动变阻器。 这样无法通过改变电路中的电阻来调节电流和电压，只能进行单次测量，无法多次测量求平均值以减小实验误差；同时也无法防止电流过大损坏元件。 [2]在电路中串联一个滑动变阻器，连接方式：滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表仍测R两端电压，电流表测电路总电流。如图所示： （2）伏安法测量电阻的核心原理是欧姆定律的变形式，通过测量电阻两端的电压 U 和通过的电流 I ，计算电阻阻值。 （3）[1]根据电阻的定义式 ，从图2的 I−U图像可以看出，随着电压U和电流I的增大，图中的曲线越来越缓， 对应的电阻值越来越大。 因此，小灯泡的电阻随其两端电压、通过的电流的增大而增大。 [2]小灯泡的灯丝是金属导体，灯丝的电阻随温度的升高而增大。当小灯泡两端电压和通过的电流增大时，灯丝的实际功率 增大，灯丝温度升高，导致电阻变大。 [3]小灯泡的额定电压为3V ，从图2中查得，当电压为3V时，对应的额定电流I额=0.6A 。 额定功率 3．(1) (2)断开 (3) (4) 左 1.25 (5)小灯泡工作时，灯丝电阻随温度升高而增大，因此电流和电压不成正比，图像不是直线。 【详解】（1）本实验用电压表测小灯泡电压、电流表测小灯泡电流，再计算电功率，实验原理为。 （2）连接电路时，为了保护电路，避免连接过程中短路烧坏元件，需要断开开关。 （3）电路的正确连接要求：电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，按上述要求，需要将小灯泡右侧导线拆掉，连接小灯泡右侧与电压表负接线柱即可。 （4）由题可知电源为两节新干电池，故电源电压为3V，则图乙电压表选用的测量范围，故读数为，小于额定电压，根据串联电路电压规律，让小灯泡正常发光需要减小滑动变阻器接入电路的电阻，滑动变阻器接左下接线柱，故将滑片向左移动； 正常发光时小灯泡的额定电压，若电流表选择，则读数为，小灯泡的功率为 不符合题干中灯泡额定功率小于的描述； 若电流表选择，则读数为，小灯泡的功率为 故小灯泡的额定功率为 （5）略 4．(1) (2) 断开 B (3)B (4)8 (5) 【详解】（1）要求向右移动滑片电流变小，说明滑动变阻器接入电阻变大，因此需接左下A接线柱；将滑动变阻器的左下A接线柱与定值电阻的右接线柱连接，如图所示： （2）[1]连接电路时，为防止短路烧坏元件，开关必须断开。 [2]实验前滑动变阻器需调到最大阻值处，本实验滑动变阻器接左下A接线柱，滑片在B端时接入电阻最大，因此置于B端。 （3）电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表两端能连通到电源，因此故障是定值电阻断路，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）由图丙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，读数为0.3A，则定值电阻的阻值 （5）[1]闭合开关S、S1，断开开关S2，小灯泡、滑动变阻器、R0串联，电压表测滑动变阻器和R0两端的电压之和。要使小灯泡正常发光，需让小灯泡两端电压等于额定电压，根据串联电路的电压关系，此时滑动变阻器和R0两端的电压之和应为，即电压表示数为。 [2]闭合开关S、S2，断开开关S1，小灯泡、滑动变阻器、R0串联，电压表测R0两端电压。保持滑片不动，电路总电阻不变，电路电流不变，可得小灯泡的额定电流 小灯泡的额定功率 5．(1) (2)小黄 (3) A 电压表 1.25 (4)实际功率 (5) 【详解】（1）滑片向右移电流表示数变小，说明滑动变阻器接入电阻变大，因此下接线柱接左端A，据此作图。 （2）电流表示数为零说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，故障为小灯泡断路，因此拧紧小灯泡与灯座可以排除故障，小黄操作正确。 （3）[1]灯泡电压1.5V小于额定电压2.5V，要增大灯泡两端电压，根据串联分压规律，需要减小滑动变阻器接入电阻，因此向A端移动滑片。 [2]调节滑片时，眼睛需要观察电压表，直到电压表示数等于额定电压2.5V。 [3]电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，读数为0.5A，小灯泡L额定功率 （4）实验证明，小灯泡的亮度由它的实际电功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 （5）闭合开关S和S1，断开开关S2，电压表测量灯泡两端电压，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光，保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关S1，闭合S、S2，电压表测灯泡和定值电阻R的总电压，因此R两端电压为，串联电路电流相等，额定电流 因此额定功率 6．(1) (2)灯泡L断路 (3)0.625 (4)升高 【详解】（1）要求向右移动滑片P，灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中与灯串联，如图： （2）连好电路闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表有明显示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，因此与电压表并联的电路断路了，即故障可能是小灯泡L断路。 （3）灯在额定电压下正常发光，由图像知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 （4）当通过小灯泡的电流增大时，电流通过灯泡会产生热量，使灯泡的温度升高。而小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，所以在绘制通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像时，就不是像定值电阻那样呈现直线（因为定值电阻阻值基本不变，电流与电压成正比关系图像是直线），而是一条曲线，是由于灯泡电阻受温度影响，温度升高后阻值增大导致的。 7．(1)U形管两侧液面高度差 (2) 电阻e断路 电流 (3)小于 (4)使通过电阻c、d中的电流不相等 (5)甲 【详解】（1）通过U形管两侧液面高度差来比较电流通过导体产生热量的多少，是应用转换法。 （2）[1]若两侧U形管液面高度变化相同，则两密闭容器中的电阻丝产生的热量相同，由于两容器里面的电阻相等，通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，通过两密闭容器中的电阻丝的电流相等，说明是e电阻断路。 [2]图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相等的电阻e，则左侧容器内电阻丝在干路上，右侧容器内电阻丝在支路上，则通过左侧容器内电阻丝的电流较大。排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，说明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多。 （3）由并联电阻的特点可知，并联的电阻越小则总电阻越小，又因为在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多，所以，为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成小于5Ω的电阻，使右侧总电阻减小，由串联分压可知，右侧电压减小，故通过的电流减小，导致两侧U形管液面高度差更明显。 （4）在图乙中，电阻e与右侧容器内电阻丝并联后再与左侧容器内电阻丝串联，使得左侧容器内电阻丝在干路上，右侧容器内电阻丝在支路上，从而使得两密闭容器中的电阻丝阻值相同，电流不同，从而可以探究电流产生的热量与电流的关系。 （5）电炉丝和连接的导线串联在电路中，通过的电流相等，电炉丝的电阻大于导线的电阻，由Q=I2Rt可知，电流通过电炉丝产生的热量大于电流通过导线产生的热量，即电流产生热量跟电阻有关，所以可以用甲实验解释“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么热”。 8．(1)C (2)左 (3)0.625 【详解】（1）闭合开关，电流表和电压表指针都有较小的偏转，说明电路为通路，且灯泡没有短路；小灯泡不亮，说明电路中电流过小，灯的实际功率太小。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其读数是1.1V，小于小灯泡的额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的阻值，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压。 （3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.25A，小灯泡的额定功率是 9．(1) 2.2 B (2) 0.625 变大 小灯泡灯丝电阻随温度的升高而变大 【详解】（1）图乙电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，为了测量小灯泡的额定功率，需移动滑片使小灯泡两端电压为2.5V，即电压表示数为2.5V，根据串联电路的分压原理，要移动滑片减小滑动变阻器的阻值，减小滑动变阻器两端的分压，结合实物图，滑片应向B端移动。 （2）由图丙可知，当小灯泡两端电压等于额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 由图丙可知，当电灯泡两端电压为1V时，即电压表的示数为1V时，通过小灯泡的电流为0.15A，即电流表的示数为0.15A，此时小灯泡的电阻为 当电灯泡两端电压为2.5V时，即电压表的示数为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，即电流表的示数为0.25A，此时小灯泡的电阻为 因此当电压表示数增大时，电压表与电流表的示数之比逐渐变大，原因是小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变大。 10．(1) 电流 5 (2) 左侧 电流 (3)变大 【详解】（1）[1][2]该实验的目的是探究电流产生的热量与电流的关系，需控制电阻和通电时间相同，改变电流。因此右侧容器内电阻丝的阻值应与左侧相同，为5Ω。 （2）[1]右侧容器外的5Ω电阻与容器内的5Ω电阻并联，根据并联电路的电流规律得，通过右侧容器内电阻的电流为 [2][3]由可知，当电阻和通电时间一定时，通过电阻的电流越大，产生的热量越多，通过左侧容器内的电阻的电流大于通过右侧容器内的电阻的电流，所以左侧容器内的电阻产生的热量多，故左侧U形管中液面高度差更大，说明电流通过导体产生热量的多少与电流有关。 （3）若电阻断路，右侧只有R2接入电路，此时通过R2的电流变大，产生的热量变多，故右侧U形管中液面的高度差将变大。 11．(1) (2)B (3) 电压U/V 电流I/A (4)5 (5)A (6) S1、S2都闭合时 【详解】（1）用电压表测量待测电阻两端的电压U，用电流表测量通过待测电阻的电流I，代入公式就可以计算出待测电阻Rx的阻值，故本实验的原理是 （2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明此时与电压表并联部分相当于一根导线，故造成这一现象的原因可能是待测电阻短路。若电流表短路，电压表有示数；若滑动变阻器断路，两电表均无示数，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 （3）[1][2]根据实验原理可知，实验中要测量待测电阻两端的电压U和通过待测电阻的电流I，同时所测物理量后面还要标注单位，故表格中①②两处应填的内容是“电压U/V”“电流I/A”。 （4）某次实验电压表示数为2.5V，电流表示数为0.5A，则本次测量待测电阻的阻值为 （5）本次实验多次测量的目的是为了求平均值，减小误差。 A．用刻度尺测量铅笔的长度，多次测量求平均值是为了减小误差，与本实验的目的相同，故A符合题意； B．测量小灯泡的电阻，多次测量是为了探究灯泡电阻与温度的关系，不是为了减小误差，故B不符合题意； C．测量小灯泡的电功率，多次测量是为了探究不同电压下，灯泡亮度与其实际功率之间的关系，不是为了减小误差，故C不符合题意。 故选A。 （6）[1][2]由图乙可知，闭合S1，断开S2，Rx与R0串联，电压表测量Rx两端的电压，此时电压表示数为U1；若再测出电源电压，再根据串联电路电压和电流的规律，就可以表示出待测电阻Rx的阻值了，故S1、S2都闭合，R0被短路，电路为Rx的简单电路，此时电压表示数为U2，即电源电压，根据串联电路电压的特点可知，当闭合S1，断开S2时，R0两端的电压为，根据串联电路电流特点可知，此时通过Rx的电流为 则Rx的阻值为 12．(1) (2)A (3) 灯的功率P/W 1.14 (4)B (5)将滑动变阻器换成最大阻值至少为32Ω的 (6)B灯更亮 【详解】（1）根据题意，选择0～3V的量程，将电压表接在滑动变阻器的两端，如图所示 （2）A. 若小灯泡断路，闭合开关，小灯泡不亮，电压表有偏转，而电流表无偏转，故A符合题意； B. 若小灯泡两端电压太小，通过灯的电流也很小，则实际功率很小，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有偏转，故B不符合题意； C. 若滑动变阻器阻值太大，则小灯泡两端电压很小，通过电路的电流也很小，则实际功率很小，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有偏转，故C不符合题意； D. 若电源电压太小，则小灯泡两端电压很小，通过电路的电流也很小，则实际功率很小，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有偏转，故D不符合题意。 故选A。 （3）[1]为达成实验目的，表格中的栏目为灯的功率P/W。 [2]当电压表示数为0.7V时，灯正常发光，电流表示数如图3所示，电流表所用小量程，分度值为0.02A，故示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 （4）当小灯泡两端电压为3.8V时，小灯泡电阻为 因为灯丝的温度升高，灯丝的电阻增大，当小灯泡两端电压为3V时，，此时通过灯丝的电流 则灯泡功率的最小值为 根据题意可知，此时通过灯泡的电流一定小于0.3A，则灯泡的功率 所以小灯泡的实际功率 故选B。 （5）探究电流跟电阻的关系时，控制定值电阻两端电压一定，由图可知，定值电阻两端电压为 则滑动变阻器两端电压为 根据串联电路分压规律可得 即 可得 故为完成实验，将滑动变阻器换成最大阻值至少为32Ω的。 （6）由图可知，A灯丝粗而短，B灯丝细而长，所以，A的电阻小于B的电阻，即RA＜RB，两灯串联时，通过的电流相等，根据P=I2R可知，A灯的实际功率小于B灯的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，所以B灯更亮一些。 13．(1)做功 (2)U形管中液面的高度差 (3)电阻 (4) 不同 更小的 (5)3：4 【详解】（1）电流通过电阻丝做功，将电能转化为内能，使电阻丝的内能增加，这是通过做功的方式改变内能。 （2）实验中是通过观察U形管中液面的高度差来显示容器内空气温度的变化，运用了转换法。 （3）图甲中电阻丝a和b串联，通过的电流和通电时间相同，电阻丝a、b的电阻不同，两侧U形管的液面高度差也不同，因此是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 （4）[1]图乙中电阻丝d和e并联后再与c串联，通过c的电流是通过d和e的电流之和，因此电阻丝e的作用是使通过c、d的电流不同，从而探究电流产生的热量与电流的关系。 [2]为了使实验现象更明显，可以将电阻丝e的阻值换成更小的电阻，根据并联分流可知，通过d的电流更小，根据可知实验现象更明显。 （5）已知，且，根据焦耳定律可得 则……① 由题意可知，……② 电阻丝e出现断路，所以c、d串联。因为，由串联电路中的分压规律可知，……③ 由①②③得，a两端的电压 由图甲可知，a、b串联。根据串联电路中的电压关系得，b两端的电压为 根据焦耳定律可得，，则 根据串联电路的电流关系可知，，，故 则电流通过电阻丝b与d产生的热量的关系为 即电流通过电阻丝b与d产生的热量之比 14．(1) 控制变量 电流 电流相同时，电压越大，小灯泡电功率越大 (2) 丙 见解析 【详解】（1）[1]探究“小灯泡电功率跟电流、电压的关系”时，因为存在多个影响因素，需要采用控制变量法，使电功率只受到一个变量的影响，保证实验结果的正确性。 [2]串联电路中电流处处相等。根据控制变量法，在探究“小灯泡电功率跟电压的关系”时，设计电路如图甲，将“2.5V 0.3A”、“3.8V 0.3A”两只灯泡串联在电路，是为了保证通过两只灯泡的电流相等。 [3]由表可知，通过两只灯泡的电流相同，灯泡的电压较大，更亮一些，可得：电流相同时，电压越大，小灯泡电功率越大。 （2）[1]两只灯泡的额定电流相同，灯泡额定电压较小，图丙和图丁中两只灯泡均并联，电压相同，所以灯泡的电压会先超过其额定电压，使得其电流先超过其额定电流，所以为防止损坏灯泡，应先将电流表与灯泡串联，监测灯泡的电流，故丙正确。 [2]两只灯泡的额定电流相同，灯泡额定电压较小。图丙中两只灯泡并联，电压相同，所以在进行探究要收集多组证据时，随着移动滑片，增大两只灯泡的电压时，灯泡的电压会先超过其额定电压，使得容易只烧坏。 15．(1) (2)将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路中。 (3)0.5 (4) 5 左 40 【详解】（1）额定电压为的小灯泡，结合图乙，电压表和电流表都用小量程即可，如图甲将小灯泡左端连接到电流表的接线柱，再将小灯泡的右端连接到电压表的接线柱即可，电路如图： （2）该实验现象的原因，可能是将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路中，使滑动变阻器连入电路的电阻最大且不能调节，电路中电流较小，所以发光较暗。 （3）根据图像提供的信息，灯泡电压为时，电流为，小灯泡的额定功率是 （4）[1]图丙中，电流表使用小量程，分度值为，读数为，则定值电阻的阻值为 [2]串联电路的分压特点是电压与电阻成正比，所以定值电阻变大后，定值电阻分得的电压会大于2V，要使定值电阻两端的电压保持2V不变，在电源电压不变时，则要让滑动变阻器多分电压， 即增大滑动变阻器接入电路的电阻，则滑片应向左移动。 [3]当接入最大电阻时，电流为，因为电源为，此时滑动变阻器两端的电压为 则滑动变阻器的最小电阻为 所以为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于。 16．(1) (2)小灯泡断路 (3)0.14 (4)右 (5)0.625 【详解】（1）由图甲可知，错误之处是电压表与小灯泡串联，电流表与小灯泡并联了。改正方法：将小灯泡右侧接线柱与电流表“0.6”接线柱相连接的导线打“×”，再用导线连接小灯泡右侧接线柱和电压表“-”接线柱，这样就可以使电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联。如图所示： （2）正确连接电路后闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现断路；电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极之间是通路，故电路的故障可能是小灯泡断路。 （3）由图乙可知，电流表连接的量程是“0~0.6A”，分度值为0.02A，指针指在“0”刻度线后第7小格位置，故电流表示数为 （4）此时小灯泡的电压为2V，小于其额定电压2.5V，根据串联电路电压规律可知，为测量小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应该向右端移动滑动变阻器的滑片。 （5）由图丙可知，当小灯泡正常发光（即电压为2.5V）时，通过小灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $