電能和電功率-實(shí)驗(yàn)專題有答案

..絕密★啟用前2019-2020學(xué)年度???學(xué)校9月月考卷試卷副標(biāo)題考試范圍：xxx；考試時(shí)間：100分鐘；命題人：xxx注意事項(xiàng)：1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2．請將答案正確填寫在答題卡上第I卷〔選擇題>請點(diǎn)擊修改第I卷的文字說明第II卷〔非選擇題>請點(diǎn)擊修改第II卷的文字說明一、實(shí)驗(yàn)題1．小華同學(xué)觀察家中手電筒,發(fā)現(xiàn)里面有一個(gè)小燈泡,上面標(biāo)有"2.5V"字樣,他想測出該小燈泡的電功率：<1>請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整,要求：當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時(shí),小燈泡變暗?！瞋______<2>實(shí)驗(yàn)時(shí)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡始終不亮,電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)幾乎為零,則故障的原因可能是_________。<3>排除故障后,連接好電路,閉合開關(guān),移動滑片到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,若他想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑動變阻器的滑片向_______<"A"或"B">端移動,使電壓表的示數(shù)為2.5V。<4>小華同學(xué)移動滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖丙所示的I-U圖象,根據(jù)圖象信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率為______W。<5>小華若想接著探究電流與電阻的關(guān)系,需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材是__________________。[答案]小燈泡開路B0.5阻值不同的定值電阻[解析][詳解]第一空．要得出小燈泡的電功率就測出通過小燈泡的電流,小燈泡兩端的電壓,當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時(shí),小燈泡變暗,所以此時(shí)滑動變阻器的電阻是變大的,故實(shí)物圖連接如下圖：第二空．小燈泡不亮,電流表沒有示數(shù),說明電路中有斷路的地方,電壓表有示數(shù),說明電壓表的兩個(gè)接線柱和電源連接的部分沒有斷路,故障是小燈泡斷路了；第三空．排除故障后,連接好電路,閉合開關(guān),移動滑片到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)小燈泡兩端電壓小于2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn),要使燈泡兩端的電壓達(dá)到2.5V,滑動變阻器的阻值的減小,所以若他想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑動變阻器的滑片向B端移動,使電壓表的示數(shù)為2.5V。第四空．由I-U圖象得,當(dāng)燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓2.5V時(shí),此時(shí)的電流為0.2A,由第五空．小華若想接著探究電流與電阻的關(guān)系,此時(shí)需要保證電阻兩端對的電壓不變,改變電阻,從而可以得出電流與電阻的關(guān)系,所以補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材是阻值不同的定值電阻。2．實(shí)驗(yàn)室購買了一批規(guī)格為""的小燈泡,小明利用其中一只燈泡做測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)。<1>用筆畫線代替導(dǎo)線把如圖所示的實(shí)物電路補(bǔ)充完整?！瞋______<2>按圖連接好電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至_____端〔選填"左"或"右"；閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光,電流表無示數(shù),但電壓表示數(shù)接近電源電壓,則產(chǎn)生此故障的原因可能是_____。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓U/V2.02.53.0電流I/A0.340.44<3>排除故障后,閉合開關(guān)并調(diào)節(jié)滑動變阻器,測得如下一組數(shù)據(jù)。其中第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)的電流表示數(shù)如圖所示,則第二次測得的電流是_____A。①分析這組數(shù)據(jù),你認(rèn)為該小燈泡是否合格：_____,其原因是：_____。②假如生產(chǎn)這種小燈泡鎢絲的粗細(xì)是一定的,則這個(gè)小燈泡內(nèi)鎢絲的長度與合格產(chǎn)品相比是長了還是短了？答：_____。[答案]右小燈泡燈絲斷路0.40不合格電壓為2.5V時(shí),其功率為1W,大于出廠規(guī)格短了[解析][分析]<1>由燈泡的額定電壓確定電壓表使用的量程,電壓表與燈泡并聯(lián),注意電壓表的正負(fù)接線柱,滑動變阻器選擇一上一下串聯(lián)在電路中；<2>閉合開關(guān)前,滑片置于最大阻值處,離接入的下面接線柱最遠(yuǎn)；燈泡不發(fā)光,可能燈泡短路或斷路．電流表無示數(shù),可以斷定燈泡斷路,電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表測電源電壓；<3>根據(jù)電流表的量程和分度值以及指針的未知讀出電流值；①通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得燈泡的額定功率,與燈泡上標(biāo)注的額定功率進(jìn)行比較,如果相等則合格,否則不合格；②電壓相等時(shí),知道功率,根據(jù)比較電阻的大小,根據(jù)電阻大小的影響因素比較鎢絲的長短。[詳解]<1>由燈泡的額定電壓可知電壓表選擇0～3V量程,電壓表與燈泡并聯(lián),電流從電壓表正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出；滑動變阻器已經(jīng)選定下面接線柱,任意選擇上面一個(gè)接線柱,把滑動變阻器串聯(lián)在電路中,如圖：<2>[2]閉合開關(guān)前,滑片處于最大阻值處起保護(hù)電路作用,滑片移至右端；[3]燈泡不發(fā)光,電流表無示數(shù)可知,燈泡斷路,電壓表串聯(lián)在電路中,測電源電壓,示數(shù)接近電源電壓；<3>[4]電流表量程為0～0.6A,分度值為0.02A,因此燈泡的額定電流為0.4A；[5][6]因?yàn)?所以,燈泡不合格。[7]由知,電壓相等時(shí),功率越大,電阻越小,鎢絲長度和橫截面積相同時(shí),鎢絲越短,電阻越小,所以,實(shí)驗(yàn)用的燈泡鎢絲長度比合格燈泡的鎢絲長度短。[點(diǎn)睛]本題為探究用電器的電功率實(shí)驗(yàn),其中涉及到實(shí)物的電路連接、電流表的讀數(shù)方法、電路故障分析等電學(xué)通用考點(diǎn),具有一定綜合性。3．小明知道電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)。為了探究"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系",實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,三個(gè)相同的燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量相等的煤油。溫度計(jì)和電阻絲通過膠塞固定在燒瓶中。<1>組裝器材時(shí),將三個(gè)燒瓶里的電阻絲串聯(lián)在電路中,是為了____________________。<2>用煤油做實(shí)驗(yàn)而沒有用等質(zhì)量的水做實(shí)驗(yàn),是因?yàn)槊河偷腳_________比水小,吸收相同的熱量,煤油的_________變化明顯。<3>三個(gè)燒瓶中煤油的初溫相同,電阻絲的阻值關(guān)系為R甲＜R乙＜R丙。閉合開關(guān),通電一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)三個(gè)燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)分別為t甲、t乙和t丙,且t甲＜t乙＜t丙。則可得出的探究結(jié)論是：___。<4>為縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,小明對原實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行如下修改：實(shí)驗(yàn)裝置不變,只是燒瓶里不裝煤油,用電阻絲直接對燒瓶里的空氣加熱。寫出一條該實(shí)驗(yàn)方案的不足之處__________。[答案]控制各電阻絲中的電流和通電時(shí)間相同比熱容溫度電流和通電時(shí)間一定時(shí),導(dǎo)體的電阻越大,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多燒瓶內(nèi)空氣溫度升高,壓強(qiáng)增大,可能將膠塞頂出去[解析][詳解]<1>[1]實(shí)驗(yàn)中,由控制變量法知道,要控制電流和通電時(shí)間相同,即只改變電阻大小,所以,將三個(gè)燒瓶里的電阻絲串聯(lián)在電路中,就可以控制各電阻絲中的電流和通電時(shí)間相同；<2>[2][3]由知道,,所以,在質(zhì)量相同、吸收的熱量也相同時(shí),由于煤油的比熱容比水小而溫度變化明顯；<3>[4]根據(jù)題意知道,三個(gè)燒瓶中煤油的初溫相同,通電一段時(shí)間后,當(dāng)發(fā)現(xiàn)三個(gè)燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)關(guān)系為t甲＜t乙＜t丙時(shí),由Q=cm△t知道,丙中煤油吸收的熱量最多,則該電阻絲產(chǎn)生的熱量最多；由于通過三根電阻絲的電流相同,通電時(shí)間也相同,且電阻絲的阻值關(guān)系為R甲＜R乙＜R丙,所以,得出的探究結(jié)論是：電流和通電時(shí)間一定時(shí),導(dǎo)體的電阻越大,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多；<4>[5]為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,對原實(shí)驗(yàn)方案修改如下：實(shí)驗(yàn)裝置不變,只是燒瓶里不裝煤油,用電阻絲直接對燒瓶里的空氣加熱,燒瓶內(nèi)空氣溫度升高,壓強(qiáng)增大,可能將膠塞頂出去,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。4．小穎小組在做"測量小燈泡電功率"的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源〔電壓恒為6V,小燈泡L〔額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為10Ω,電流表、電壓表、開關(guān)、規(guī)格分別為"10Ω1A"的滑動變阻器R1和"50Ω0.5A"的滑動變阻器R2各一個(gè),導(dǎo)線若干?！?請用筆畫線代替導(dǎo)線,幫小穎將如圖甲中的電路連接完整。〔_______〔2為了順利完成實(shí)驗(yàn),小穎應(yīng)選用規(guī)格為_____〔選填"R1"或"R2"的滑動變阻器?！?連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),原因可能是_____。〔4移動滑動變阻器滑片P的位置。獲得多組對應(yīng)的電壓值和電流值,繪制小燈泡U﹣I圖象如圖乙所示,小燈泡的額定功率為_____W．分析乙中圖象發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要原因是_____?！?小穎小組通過分析認(rèn)為,如果增加已知阻值的定值電阻R0,只利用一只電流表,通過簡單操作〔開關(guān)S接"a"、"b"各一次也能測量小燈泡的額定功率,圖丙、丁是他們設(shè)計(jì)的兩種電路圖,其中能完成測量的是電路圖_____。[答案]R2燈泡斷路0.625燈絲的電阻隨溫度的變化而變化丙[解析][詳解]第一空．小燈泡L額定電壓為2.5V,所以,電壓表應(yīng)選用小量程與燈并聯(lián),電路連接如下所示：第二空．電源〔電壓恒為6V,小燈泡L〔額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為10Ω,由歐姆定律,燈的額定電流是：＝0.25A,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道,燈正常發(fā)光時(shí),變阻器的電壓是：

6V﹣2.5V＝3.5V,由歐姆定律知道,變阻器連入電路中的電阻是：＝14Ω,從電阻和電流大小考慮,應(yīng)選用規(guī)格為R2的滑動變阻器；第三空．經(jīng)分析,連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),原因可能是燈泡斷路。第四空．由U﹣I圖象知道,燈在額定電壓下的電流為0.25A,所以,小燈泡的額定功率是：P＝U額定I＝2.5V×0.25A＝0.625W；第五空．由乙中圖象知道,小燈泡的U﹣I圖像是一條曲線,即電阻是變化的,造成這種變化的主要原因是：燈絲的電阻隨溫度的變化而變化；第六空．圖丙中,干路開關(guān)閉合,S接b,電流表測電阻R0的電流,燈與電阻R0并聯(lián),電流表示數(shù)為,燈的電壓為2.5V,燈會正常發(fā)光；當(dāng)S接a時(shí),電流表測量的是干路中的電流,因電路的連接關(guān)系沒有改變,各電阻的大小和通過的電流不變,燈仍正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路電流關(guān)系可以求出燈泡的額定電流,根據(jù)P＝UI能求出燈泡的額定功率,故圖丙可以；圖丁中,S接b時(shí),測的是燈泡的電流,接a時(shí),測量通過R0的電流,不能確定燈是否正常發(fā)光,故不能求出燈的額定功率,即圖丁不可以。5．現(xiàn)有兩只小燈泡L1、L2,它們的額定電壓分別為3.8V和2.5V。〔1如圖甲是小明測定燈泡L1額定功率的實(shí)物電路圖,同組的小芳發(fā)現(xiàn)小明所選的器材不能完成此實(shí)驗(yàn),其原因是____。并且電路連接也有錯誤,如果此時(shí)閉合開關(guān),小燈泡____〔填"發(fā)光"或"不發(fā)光",電壓表_____〔填"有示數(shù)"或"無示數(shù)"。請你在接錯的那根導(dǎo)線上打"×",并另畫一根導(dǎo)線,使電路連接正確?！瞋_____〔2小明重新選擇三節(jié)新干電池,將電路改接正確,繼續(xù)以下實(shí)驗(yàn)。①閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到最____〔填"左"或"右"端。②閉合開關(guān)后,移動滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則燈泡L1的額定功率為____W。③實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比,是因?yàn)闊艚z電阻與_____有關(guān)。④實(shí)驗(yàn)中若電壓表的"0-15V"量程損壞,_____〔填"能"或"不能"測小燈泡L1的額定功率?！?小華利用圖丙所示的電路測出了燈泡L2的額定功率。圖中R為阻值已知的定值電阻,還缺兩個(gè)開關(guān)和一只電表〔電流表或電壓表,請?jiān)谔摼€框內(nèi)補(bǔ)上這三個(gè)元件的符號,使電路完整,實(shí)驗(yàn)操作簡單。〔______[答案]電源電壓小于額定電壓不發(fā)光有示數(shù)右1.216溫度能[解析][詳解]第一空．如圖甲電路,電源由兩節(jié)干電池組成,則電源電壓為1.5V×2=3V,而燈泡L1額定電壓為3.8V,可見所選的器材不能完成此實(shí)驗(yàn),其原因是電源電壓小于額定電壓；第二空．圖甲電路中,電壓表串聯(lián)在了電路中,由于電壓表電阻很大,相當(dāng)于斷路,所以如果此時(shí)閉合開關(guān),小燈泡不發(fā)光；第三空．電壓表串聯(lián)在電路中,閉合開關(guān)后,電壓表兩端到電源兩極是通的,所以電壓表有示數(shù),且約等于電源電壓；第四空．正確的電路連接應(yīng)為；電流表與燈泡、滑動變阻器串聯(lián),電壓表與小燈泡并聯(lián),所以改正電路如下：；第五空．電路改接正確后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大端,由圖知,最右端電阻最大；第六空．當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表使用小量程,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.32A,則燈泡L1的額定功率為：；第七空．因?yàn)闊艚z電阻與溫度有關(guān),當(dāng)燈泡的實(shí)際功率越大時(shí),燈絲溫度越高,電阻會增大,所以通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比；第八空．三節(jié)新干電池的電壓為1.5V×3=4.5V,當(dāng)燈泡正常發(fā)光,即燈泡兩端電壓為3.8V時(shí),由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,滑動變阻器兩端的電壓為4.5V-3.8V=0.7V,所以若電壓表的"0-15V"量程損壞,只需要用電壓表的小量程并聯(lián)在滑動變阻器兩端,當(dāng)滑動變阻器兩端的電壓為0.7V時(shí),讀出電流表示數(shù),即可得出小燈泡L1的額定功率,所以能測量小燈泡的功率；第九空．設(shè)計(jì)思路：如圖丙,移動滑片,使燈正常發(fā)光,即使燈兩端的電壓為3.8V,之后保持滑片位置不動,通過開關(guān)轉(zhuǎn)換,再測量燈泡和定值電阻兩端的總電壓,這樣可以根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得到定值電阻兩端電壓,再根據(jù)歐姆定律,計(jì)算出通過定值電阻的電流,即燈泡正常工作時(shí)的電流,即可計(jì)算出燈泡的額定功率,所以右邊方框中填入電壓表,左邊的兩個(gè)方框中分別填入開關(guān),如圖：。6．小明同學(xué)利用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的電功率,已知電源電壓為3V且保持不變,小燈泡的額定電壓為2.5V?！?連接圖甲的實(shí)物電路時(shí),滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最_____端〔選填"左"或"右"?！?閉合開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)兩電表指針處于圖乙所示的位置,則此時(shí)燈泡_____〔選填"不發(fā)光"、"發(fā)光較暗"或"比正常亮"；造成這種現(xiàn)象的原因可能是_____?！?故障排除后,小明從滑動變阻器接入電路阻值最大處緩慢移動滑片,同時(shí)記錄電壓表和電流表的示數(shù),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)在圖丙中描繪出小燈泡的U-I曲線,根據(jù)圖丙中的數(shù)據(jù)可計(jì)算出該小燈泡的額定功率是_____W,描繪出小燈泡的U曲線不是直線的原因是_____。[答案]左不發(fā)光燈泡處于開路狀態(tài)0.75燈絲的電阻隨溫度的升高而增大[解析][詳解]第一空．連接圖甲的電路時(shí),滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到阻值最大處,即最左端。第二空．經(jīng)分析,閉合開關(guān),小明發(fā)現(xiàn)兩電表指針處于圖乙所示位置,即電壓表示數(shù)為電源電壓,電流表示數(shù)為零,此時(shí)燈泡不發(fā)光；第三空．電流表示數(shù)為零,說明電路出現(xiàn)斷路,電壓表示數(shù)為電源電壓,說明電路為小燈泡斷路；第四空．由小燈泡U-I圖象如圖丙所示,則燈額定電壓下的電流為0.3A,則小燈泡的額定功率是：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；第五空．由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,所以U-I圖象不是直線。7．在"探究小燈泡的亮度與電功率的關(guān)系"的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組選取了一個(gè)標(biāo)有"2.5V"的小燈泡和必要的實(shí)驗(yàn)器材,連接的實(shí)物電路如圖甲所示?！?如圖甲所示是小明同學(xué)連接的部分電路,請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)物電路連接完整,要求滑動變阻器的滑片向右移動時(shí),小燈泡變暗?！瞋_______〔2電路連接正確后,閉合開關(guān),小明發(fā)現(xiàn)電壓表有明顯示數(shù),電流表指針幾乎不動,小燈泡不發(fā)光,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是_____________。〔3排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)滑片并把多次測量的電流和電壓繪制成I—U圖像,如圖乙所示,根據(jù)圖像可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為_____________A,額定功率為_____________W?！?請你為實(shí)驗(yàn)需要測量和計(jì)算的物理量及記錄的現(xiàn)象,在方框內(nèi)畫出一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格?！瞋______〔5若實(shí)驗(yàn)中電流表壞了,為了測量小燈泡的額定功率,小虎選用一個(gè)定值電阻R0接在原電路電流表的位置,設(shè)計(jì)了圖丙所示的電路,實(shí)驗(yàn)方案如下：旋轉(zhuǎn)學(xué)生電源旋鈕,使電源電壓為7V；調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P使電壓表的示數(shù)為小燈泡額定電壓U額；保持滑片P的位置不變,只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn),測量R0兩端的電壓U0。①小虎的設(shè)計(jì)方案操作中存在的問題是__________________________。②糾正操作錯誤之后,測出R0兩端的電壓為U0,則小燈泡的額定功率可表示為：P額＝______。〔用R0和所測物理量的符號表示③所選用定值電阻R0的阻值不得超過_____________Ω。[答案]小燈泡斷路0.51.25實(shí)驗(yàn)次數(shù)燈泡兩端的電壓U/V通過燈泡的電流I/A燈泡的電功率P/W燈泡的亮度123測量R0電壓時(shí),電壓表的正負(fù)接線柱接反了6[解析][詳解]第一空．因?yàn)橐蠡瑒幼冏杵鞯幕蛴乙苿訒r(shí),小燈泡變暗,即電流變小,電阻變大,所以,滑片以左電阻絲連入電路中,又因?yàn)闊舻念~定電壓為2.5V,所以電壓表選用小量程與燈并聯(lián),故電路如下所示：第二空．電路連接正確后,閉合開關(guān),小燈泡不發(fā)光,電流表指針幾乎不動,說明電路可能斷路；電壓表有明顯示數(shù),說明電壓表與電源連通,即與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的；故產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是小燈泡斷路。第三空．由圖乙的I-U圖象知道,小燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓是2.5V,電流為0.5A,第四空．由P=UI知道,燈的額定功率是：P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；第五空．根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮陀涗浿?表格內(nèi)容包含燈泡的電壓、通過的電流、電功率及燈的亮度〔要分別記錄燈在高于、等于、低于額定電壓下發(fā)光情況,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)燈泡兩端的電壓U/V通過燈泡的電流I/A燈泡的電功率P/W燈泡的亮度123第六空．①．電壓表測燈的電壓,則電壓表a接線柱為負(fù)接柱,只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)時(shí),則電流從電壓表負(fù)接線柱流入了；②．燈正常發(fā)光時(shí),測定值電阻的電壓為U額,在滑片位置不動的情況下,測出R0兩端的電壓為U0,由歐姆定律,此時(shí)通過R0的電流是：根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過燈的額定電流S：,故燈的額定功率是：；③．在實(shí)驗(yàn)操作中,由于電壓表選用0-3V的量程,既要測燈的額定電壓,又要測R0的電壓,故定值電阻R0的最大電壓不能超過3V,又因?yàn)闊粽９ぷ鲿r(shí)的電流IL=0.5A,由歐姆定律知道,R0的最大阻值不能超過：8．用如圖1所示的裝置探究"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系",相同燒瓶內(nèi)裝滿了煤油?！?燒瓶中裝入的煤油是_______〔選填"導(dǎo)體"或"絕緣體"。〔2請根據(jù)實(shí)物電路,在虛線框圖2內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖?！瞋__________〔3為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應(yīng)_____,通過R1的電流_____通過R2的電流。〔4通電一段時(shí)間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大,說明____________?！?小紅用如圖3示的裝置,進(jìn)一步探究"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系",經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測量,收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流的關(guān)系圖象,根據(jù)焦耳定律可知,圖4中能正確反映h﹣I關(guān)系的是_____。[答案]絕緣體相等小于詳見解析詳見解析[解析][詳解]<1>[1]燒瓶中裝入的煤油是絕緣體；<2>[2]由圖1實(shí)物連接知道,R與R1并聯(lián)后與R2串聯(lián),故畫出對應(yīng)的電路圖,如下圖所示：<3>[3][4]"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系",要控制電阻相等,即選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應(yīng)相等,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過R1的電流小于通過R2的電流。<4>[5]由實(shí)驗(yàn)可知,通電一段時(shí)間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大,說明在電阻和通電時(shí)間相等時(shí),電流越大產(chǎn)生的熱量越多；<5>[6]小紅用如圖3示的裝置,進(jìn)一步探究"電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系",要控制電阻與通電時(shí)間相同,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測量,收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流的關(guān)系圖象,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,煤油吸熱越多,膨脹程度越大,液柱升高的越多,且膨脹程度與吸熱多少成正比,由焦耳定律Q＝I2Rt知道,Rt常數(shù),且Rt＞0,所以,由數(shù)學(xué)知識知道,Q是關(guān)于I的拋物線,且開向上,圖4中能正確反映h﹣I關(guān)系的是A。9．在測定"小燈泡電功率"的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為4.5V,小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω.<1>請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)物電路連接完整?！瞋__________<2>閉合開關(guān)前,圖中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于______<選填"A"或"B">端。<3>小明同學(xué)移動滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖所示的I?U圖象,根據(jù)圖象信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率是_________W.<4>小劉同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路,閉合開關(guān),移動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),原因可能是________<寫出一種即可><5>小羅想利用這些器材以及一個(gè)一直阻值的電阻R0測量另一個(gè)未知電阻Rx的阻值,但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞．小華幫他設(shè)計(jì)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：利用圖丙所示的電路：①先閉合開關(guān)S、S1,記下電壓表示數(shù)U1②再_______,記下電壓表示數(shù)U2．則Rx=_____<表達(dá)式用測得的量與已知量表示>．[答案]A0.5燈泡斷路斷開S1R0[解析][詳解]第一空．燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為：I===0.25A,電流表應(yīng)選擇0～0.6A量程,把電流表串聯(lián)接入電路,電路圖如圖所示：第二空．閉合開關(guān)前,滑動變阻器應(yīng)滑到最大值,故滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A端。第三空．由圖示圖象可知,燈泡額定電壓2.5V對應(yīng)的電流為0.2A,燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.第四空．閉合開關(guān),移動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表無示數(shù),,說明電路存在斷路故障;電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源兩極相連,電壓表并聯(lián)電路之外的電路不存在斷路,則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路。第五空．如圖丙所示電路,先閉合開關(guān)S、S1,記下電壓表的示數(shù)U1,此時(shí)電壓表測電源電壓；再斷開S1,兩電阻串聯(lián),記下電壓表示數(shù)U2<電壓表測R0的電壓>,第六空．串聯(lián)電路的電流I=；待測電阻的阻值：Rx====R0..10．小明在"測量小燈泡電功率"的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有：6V的學(xué)生電源、標(biāo)有"20Ω1A"的滑動變阻器、標(biāo)有"3.8V"的小燈泡〔電阻約8Ω、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干?！?如圖甲所示是小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,請你用筆畫線代替導(dǎo)線將對應(yīng)圖乙的電路連接完整,要求滑片P向右移動時(shí),電流表的示數(shù)要變小；〔_________〔2小明在按照圖甲連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)保持__________〔選填"閉合"或"斷開"狀態(tài)；〔3連接好電路后閉合開關(guān),小明發(fā)現(xiàn)小燈泡沒有發(fā)光,但電流表有示數(shù),接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是_________〔填選項(xiàng)前的字母；A．更換小燈泡B．檢查開關(guān)是否閉合C．移動滑動變阻器滑片D．檢查電壓表是否斷路〔4小明排除故障后再次閉合開關(guān),移動滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為_______A,所測小燈泡的額定功率為________W；〔5小明發(fā)現(xiàn)小燈泡的銘牌上標(biāo)定的額定功率值為1.8W,造成測出的額定功率與銘牌上的值不同的原因是小燈泡在頻繁使用后,燈絲容易發(fā)生________〔選填"升華"或"凝華"現(xiàn)象而導(dǎo)致燈絲電阻變________〔選填"大"或"小"?！?實(shí)驗(yàn)完成后,小明還想探究電流與電阻的關(guān)系,于是他將圖甲中的小燈泡換成定值電阻R,并使電壓表的示數(shù)始終保持2V不變,多次更換阻值不同的定值電阻R,記錄各次電流表的示數(shù),在不更換其他器材的情況下,為了能夠完成實(shí)驗(yàn),他更換的定值電阻R的阻值不能大于________Ω。[答案]斷開C0.41.52升華大10[解析][詳解]<1>[1]要求滑片P向右移動時(shí),電流表的示數(shù)要變小,即電阻變大,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下所示：<2>[2]為保護(hù)電路,小明在按照圖甲連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)保持?jǐn)嚅_狀態(tài)；<3>[3]連接好電路后閉合開關(guān),電流表有示數(shù),說明電路為通路,小明發(fā)現(xiàn)小燈泡沒有發(fā)光,則電路中的電流過小,變阻器連入電路的電阻過大,接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是移動滑動變阻器滑片,故C項(xiàng)符合題意；<4>[4]當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其讀數(shù)為0.4A；[5]所測小燈泡的額定功率為：<5>[6]小燈泡在頻繁使用后,高溫下燈絲容易發(fā)生升華；[7]根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的因素,在導(dǎo)體的材料、長度不變時(shí),橫截面積越小,電阻越大；所以燈絲的電阻變大,根據(jù),燈的功率變小,燈變暗；<6>[8]電源電壓為6V,電阻兩端電壓為2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,則滑動變阻器分得電壓為：定值電阻的電壓為變阻器電壓的0.5倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)滑動變阻器最大阻值為20Ω,更換的定值電阻的阻值最大不能大于：11．小明用圖甲所示的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。<1>請你用筆畫線代替導(dǎo)線,幫小明把圖甲電路連接完整,要求滑動變阻器的滑片向左滑動時(shí)燈泡變亮?！瞋______<2>正確連接電路后,閉合開關(guān),小燈泡不發(fā)光,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)約等于電源電壓,則故障原因可能是_____。<3>故障排除后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為2.5V．此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則通過小燈泡的電流是_____A,小燈泡的額定功率是_____W。<4>完成實(shí)驗(yàn)后,小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖,只用電壓表就測量出額定電壓為U額的小燈泡的額定功率。已知電源電壓恒為U,定值電阻的阻值為R0．請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①_____<填三個(gè)開關(guān)閉合與斷開情況>,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為_____,小燈泡正常發(fā)光。②保持滑動變阻器滑片位置不動,_____<填三個(gè)開關(guān)閉合與斷開情況>,記錄電壓表示數(shù)為U滑。③小燈泡額定功率的表達(dá)式P額＝_____<用已知量和所測物理量符號表示>。[答案]如上所示燈泡斷路0.260.65閉合S、S2,斷開S12.5閉合S、S1,斷開S2×〔U﹣U滑[解析][詳解]<1>[1]因滑動變阻器的滑片向左滑動時(shí)燈泡變亮,即電流變大,變阻器連入電路的電阻變小,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下圖所示：<2>[2]正確連接電路后,閉合開關(guān),小燈泡不發(fā)光,電流表無示數(shù),說明電路存在斷路,電壓表示數(shù)約等于電源電壓,則故障原因可能是燈泡斷路；<3>[3]故障排除后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表分度值為0.02A,則通過小燈泡的電流是0.26A；[4]小燈泡的額定功率是P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；<4>實(shí)驗(yàn)步驟：①[5][6]閉合S、S2,斷開S1,定值電阻短路,燈與變阻器串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為U﹣U額,小燈泡正常發(fā)光；②[7]保持滑動變阻器滑片位置不動,閉合S、S1,斷開S2,燈短路,變阻器與定值電阻串聯(lián),記錄電壓表示數(shù)為U滑。③[8]在②中根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理有：,R滑＝R0,在①中,通過變阻器的電流即燈的額定電流：IL＝×〔U﹣U滑；小燈泡額定功率的表達(dá)式：P額＝U額IL＝U額××〔U﹣U滑。12．小凱同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究電流與電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材有：定值電阻〔5Ω、10Ω、20Ω、50Ω、規(guī)格為"20Ω1A"的滑動變阻器、電源〔電壓恒為6V、電壓表、電流表、導(dǎo)線和開關(guān)?！?圖甲是小凱連接的實(shí)物電路,其中一根導(dǎo)線連接錯誤,請你在該導(dǎo)線上打"×"并用筆畫線代替導(dǎo)線正確連線?！瞋______________〔2改正電路連接后,閉合開關(guān),移動滑片,電壓表指針隨之偏轉(zhuǎn),而電流表的指針不動,則電路故障的原因是電流表_____〔填"短路"或"斷路"?！?排除故障后,小凱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為4V保持不變。根據(jù)提供的器材和連接的實(shí)物電路,最多可選擇哪幾個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？_____?！?為了確保所給的定值電阻單獨(dú)接入電路后都能正常實(shí)驗(yàn),小凱從其他小組借來了"50Ω1A"的滑動變阻器,這時(shí)需要控制電壓表的示數(shù)_____V不變。通過多次實(shí)驗(yàn),可得結(jié)論：電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻成_____?！?實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在只有電流表的情況下,小凱同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,測出了小燈泡L的額定功率。已知小燈泡L正常工作的電流為0.2A,電源電壓為6V,定值電阻R0的阻值為5Ω,請你將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①開關(guān)S接a,調(diào)節(jié)R1的滑片,使電流表的示數(shù)為_____A,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光。②開關(guān)S接b,使R1的滑片_____〔填"向左移"、"向右移"或"保持不動",此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A,則R1接入電路的阻值為_____,然后將R1的滑片滑到最_____〔填"左"或"右"端,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A,則R1的最大阻值為_____Ω。③小燈泡的額定功率P額＝_____W。[答案]短路10Ω、20Ω3反比0.2保持不動5Ω左101[解析][詳解]<1>[1]原電路中,兩表和電阻均短路,電流表應(yīng)與電阻串聯(lián),電壓表與電阻并聯(lián),如下所示：<2>[2]改正電路連接后,閉合開關(guān),移動滑片,電壓表指針隨之偏轉(zhuǎn),而電流表的指針不動,則電路故障的原因是電流表短路；<3>[3]電壓表的示數(shù)為4V保持不變,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為：U滑＝6V﹣2V＝4V,由分壓原理：UV：U滑=R定：R滑大即：2V：4V=R定：20Ω故定值電阻的最大電阻為：R定＝40Ω；當(dāng)用5Ω的電阻時(shí),由歐姆定律,因電流為0.8A大于0.6A,故只能10Ω、20Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；<4>[4][5]由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理有：U-Uv′：UV′=R滑′:R定′即:6V-Uv′:UV′=50Ω:50Ω故需要控制電壓表的示數(shù)3V不變過多次實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比；<5>實(shí)驗(yàn)步驟：①[6]開關(guān)S接a,調(diào)節(jié)R1的滑片,使電流表的示數(shù)為0.2A,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光；②[7][8][9][10]開關(guān)S接b,使R1的滑片保持不動,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A,由歐姆定律和串聯(lián)電阻的規(guī)律,則R1接入電路的阻值為：R1=-R0=-5Ω＝5Ω；然后將R1的滑片滑到最右端,R1的電阻最大且與燈串聯(lián),電流表測電路的電流,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A,由歐姆定律和串聯(lián)電阻的規(guī)律,則R1的最大阻值為：R大=-R0=-5Ω＝10Ω；③[11]在①中變阻器連入電路的電阻為：R1′＝10Ω﹣5Ω＝5Ω由歐姆定律和串聯(lián)電阻的規(guī)律,則燈的額定電壓為：UL＝U﹣ILR1′＝6V﹣0.2A×5Ω＝5V；小燈泡的額定功率：P額＝ULIL＝5V×0.2A＝1W。13．小久利用電壓恒為6V的電源,額定電壓為3.8V的小燈泡,10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值電阻,銘牌上標(biāo)有"20Ω1A"的滑動變阻器,電壓表電流表,開關(guān),導(dǎo)線完成了下列電學(xué)實(shí)驗(yàn)。<1>探究電流與電阻關(guān)系。①他設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最_____<填"左"或"右">端。他將10Ω的定值電阻接入電路中,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使定值電阻兩端電壓為4V讀出電流表示數(shù)。保持滑動變阻器的滑片位置不變,把10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻,為了使電壓表的示數(shù)保持不變,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向_____<填"左"或"右">端移動。②他將定值電阻分別單獨(dú)接入電路中,保持定值電阻兩端電壓為4V,最多可以完成_____次實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成____