中考物理实验-- 电（磁）学实验-电功率和电热

电（磁）学实验-电功率和电热一、选择型实验专练1.某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯不亮，接下来的操作，在以下步骤中最合理的是（）A．断开开关S，更换额定功率大一点的灯泡重新实验B．断开开关S，增加电池的节数重新实验C．断开开关S，拆掉导线重新连接电路D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路2.如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1=R2=R3。小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。下列说法正确的是（）A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高3.如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1R2。下列说法正确的是（）ABA．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动4.在“探究影响电流热效应的因素”实验中，可通过观察U型管中液面高度变化来比较电阻产生热量的多少（如图），以下研究中所采用方法与此相同的是（）A．通过观察小磁针的偏转判定电流周围是否存在磁场B．用水流类比电流来建立电流的概念C．用温度—时间图象来描述固体熔化过程D．探究导体电阻大小与横截面积的关系时需保持材料和长度不变二、填空型实验专练5.如图，两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关。由图可知，在电流大小和通电时间相等的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越；若通过电阻的电流为0.5A，通电10s，阻值为10Ω的电阻产生的热量是J。6．用图示装置探究“影响电热的因素”，A、B、C为三根相同的电阻丝。以A、B为研究对象，该实验探究的是在不变时电热与的关系；若将C也置于右侧容器中，这时B、C并联后可等效为一根电阻丝，那么，该装置还可探究在不变时电热与的关系。（填“电流”或“电阻”）三、实验探究题专练7．小明连接了如图27所示的电路，灯泡上标有“2.5V0.3A”。（1）在方框内画出实物图对应的电路图（2）闭合开关，看不到灯亮，电流表有示数，小明认为灯不亮的原因是灯丝断了，你认为他的说法是否正确？_________依据是__________________________________________。（3）小芳想通过测量ab接线柱间、cd接线柱间的电压找出看不到灯亮的原因，请在图28中补充完整用电压表测ab接线柱间的电压时的实物图。测量时若出现下表中的情况，请根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因。Uab/VUcd/V电流表示数I/A看不到灯亮的原因情况一2.1000.30情况二2.200.400.14情况二中，看不到灯亮，通电10s灯消耗的电能为______________J。8．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管（选填“属于”或“不属于”）连通器。（2）图甲是探究在通电时间相同和相同的情况下，导体产生的热量与大小是否有关的装置。（3）实验中通过观察的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是。A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动（4）由图乙所示，电流表的示数为A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是J。（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是。9．某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多。猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。为验证猜想一，设计以下方案：①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置；②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。请回答下列问题：（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有▲（写出一条即可）。（2）为验证猜想一，必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是▲。（3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例：▲。10．在验证焦耳定律（Q=I²Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况（已知R甲R乙）。闭合开关，三种电路的电流表指均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度△h。小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。实验电路玻璃管内液面高度小组结论你的合理解释与评价A液面都不上升导体产生的热量跟电阻无关⑴________B液面都上升，且△h甲△h乙电流通过导体时，电阻越大，产生的热量就⑵________电流和时间都相同，验证了焦耳定律中Q与R的定性关系C液面都上升，且△h甲⑶________△h乙电流通过导体时，电阻越小，产生的热量就越多⑷________11.如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω1A”的A滑动变阻器和“50Ω2A”的B滑动变阻器，电源电压为6V。（1）本实验中应选择______滑动变阻器（选填“A”或“B”）。（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是______。A．断开开关，更换小灯泡B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W。（5）实验中多次测量的目的是______。A．测不同电压下小灯泡的实际功率B．多次测量求平均值，减小误差12．如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗）。（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是________。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为____W。（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是___________。（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是________（填标号）。A．探究电流与电压的关系B．探究电流与电阻的关系13．在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω2A”,小灯泡的额定电压U额=2.5N,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。甲乙丙丁(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接。(2)正确连接电路后,进行实验记录的数据如右表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为W。实验次数物理量12345电压/V1.01.52.02.53.0电流/A0.240.320.380.44电功率/W(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而。根据数据还可判断出,小聪在实验中选用的是R0=Ω定值电阻。(4)完成实验后,爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丁所示的电路,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为②滑片不动,再将开关S拨至“2”,读出电压表示数为U0;③小灯泡的额定功率:P额=。（用U额、U0、R0表示）若步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。14．小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为25v的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V），电压表一块，滑动变阻器（10Ω，2A）定值电阻（R0＝5Ω）、开关三个和导线若干。（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到（选填“左”或“右”）端。（3）连接完电路后，小明只闭合S、S1时，移动滑片P，电压表示数发生改变；只闭合S、S2时，移动滑片P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如表所示。则电路中一定存在的故障是（填写序号）①灯泡L处断路②灯泡处短路③开关S2处断路（4）排除故障后，小明继续实验。①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为V②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V③小灯泡的额定功率为W。（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实（选填“＞”、“＜”或“＝”）14P额。测试元件灯泡L开关S2电压表无示数有示数【拓展】小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它（如图3所示）。于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，读出电压表示数为2.55V，则小明实验中所用电池组的电阻r是Ω。15．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为6V）、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L（电阻约为10Ω）、滑动变阻器两个（R甲：“10Ω1A”；R乙：“50Ω0.5A”）、开关S、导线若干。（1）该实验的原理是电功率P=________；（2）实验中，应选用的滑动变阻器是________（选填“R甲”或“R乙”）；（3）选用滑动变阻器后，请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图，并画在图11甲的虚线框内；（4）某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况，如图11乙所示，完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（保留到小数点后一位）；（5）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图11丙所示的电