题目内容

2．（1）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V．小明设计的电路图如图甲所示．
实验
序号		电流表
示数（A）		额定功率（W）
10.521.97
20.511.94
30.501.90
①小明为了得到比较准确的小灯泡额定功率，他用同一套器材，按照实验要求规范的走了三次实验，获得三组数据，如表所示．分析表中数据，小明发现，三次测得的小灯泡额定功率差别比较大，造成这一现象的主要原因是电压表读数有误差．
②为尽量提高测量的精确性，在不改变器材的前提下，将你的改进方法在图乙的实物图总画出来．（请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整）．
（2）如图丙所示，是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置示意图．
①A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内的金属丝电阻较小，烧瓶B内的金属丝电阻较大，实验中应使两瓶中盛装的煤油质量相等（选填“相等”或“不相等”）．
②当开关闭合后，B（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快．
（3）若使用图丙器材，进行“探究电流热效应跟电流大小的关系”，需要添加的器材是与烧瓶A（或B）内的金属丝阻值相等的电热丝．

分析 （1）①因的灯的额定电压为3.8V，电压表使用大量程0-15V，所以，电压表读数过程中有误差，对应的电流大小也不同，根据P=UI求出的电功率差别较大；
②根据串联电路电压的特点，变阻器分得的电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，为提高测量物准确程度，使用电压表小量程并联在为变阻器的两端；
（2）①根据转换法和控制变量法，确定两瓶中盛装的煤油质量的关系；
②由焦耳定律，分析不变的量和变化的量，判断电热与变化量之间的关系，从而确定答案；
（3）探究电流热效应跟电流大小的关系时，根据控制变量法，分清不变的量和改变的量，从而确定应添加的器材

解答 解：（1）①因的灯的额定电压为3.8V，电压表使用大量程0-15V，分度值为0.5V，电压表读数过程中有误差，对应的电流大小也不同，根据P=UI求出的电功率差别较大；
②因电源电压为6V，根据串联电路电压的特点，变阻器分得的电压为6V-3.8V=2.2V，为提高测量物准确程度，使用电压表小量程并联在为变阻器的两端即可，当电压表示数为2.2V时，记下电流表对应的示数；根据P=UI求灯的额定功率，如下图所示；


（2）①探究电流的热效应跟电阻大小关系实验中，电流做功产生的热量多少是通过比较使煤油升高的温度多少来比较大小的，根据控制变量法，应控制煤油的质量相等；
②根据焦耳定律Q=I2Rt，烧瓶中A、B中两金属丝是串联的，所以电流I和通电时间t相同，烧瓶A内的金属丝电阻较小，烧瓶B内的金属丝电阻较大，根据焦耳定律Q=I2Rt，B瓶中的金属丝产生电热多，故B瓶的温度上升较快．
（3）欲探究电流产生的热量与电流大小的关系，必须使通过两金属丝的电流不同，而两金属丝的阻值和通电时间要相同；因此可在烧瓶A（或B）的金属丝两端并联一个与烧瓶B（或A）的金属丝阻值相等的电阻，这样便可探究电流产生的热量与电流大小的关系；
故答案为：（1）①电压表读数有误差；②如上图所示；
（2）①相等；②B；
（3）与烧瓶A（或B）内的金属丝阻值相等的电热丝．

点评 本题测小灯泡的电功率和探究探究电流的热效应跟电流、电阻大小的关系，考查对实验方案的评估并尝试改进实验方案的能力及控制变量法和轮换法的具体应用，综合性强，难度较大．其中（1）①老题问出新意，对能力要求较高，也是本题的易错点．

练习册系列答案
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19．如图，水平传送带正将一袋大米从车间运送到粮仓．重500N的一袋大米静止放到传送带上，米袋先在传送带上滑动，稍后与传送带一起匀速运动，米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍．
（1）米袋在滑动时受到的摩擦力方向向右（左或右），大小为250N．
（2）随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为0N．并请直接在图上画出此时米袋所受力的示意图．
13．同学们要测量额定电压为2.5V小灯泡在不同电压下的电功率和电阻，同时观察灯泡亮度，并进行比较直接规律．

（1）如图1是小明连接的实验电路，有一根导线连接错了，请你在接错的那根线上打“×”，另画一根导线，使电路连接正确．
（2）同学们将实验得到的数据记录在了草稿纸上（如图2）．
①请你为该实验设计记录数据和现象的表格，并填写完整．
②请你写出本实验可一得出哪些结论（打出两条即可）．
③小明制作了如图3所示1、2两装置（其中R1=R2），打算用它替换原电路中的小灯泡．探究“电流的热效应是否与电流大小有关”．请写出他的实验思路．
10．小红在测量小灯泡的额定功率的实验时，由于没有找到自己需要的电压表，于是她选择了以下器材：电流表、电源（电压恒为6V）、开关两个，滑动变阻器（50Ω，1A）一个，导线若干，在没有电压表的情况下也完成了实验，已知小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间；小红设计了图乙电路图并进行了如下操作． 

（1）按照图乙电路图，补充完整图甲实物电路；
（2）只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为0.3A；
（3）再闭合开关S2，滑片P位置不动（填“动”或“不动”），此时电流表示数如图丙所示，则此时电流I为0.5A；
（4）小灯泡的额定功率：P额=0.72W．
17．小华要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率．
（1）请你用笔画线代替导线，把如图甲所示的实物电路连接好．（要求闭合开关后，变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗）．

（2）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则灯泡的额定功率为0.5W．
在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，这是一种理想模型．实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的额定功率比真实值偏大．
（3）没有电压表，小华找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了如图丙所示的电路图也测出了小灯泡的额定功率．简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示．
a．只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.25A时，小灯泡正常发光．
b．只闭合开关S1和S3，读出电流表示数I．
c．P额=2.5V（I-0.25A）（用已知量和测量量表示）．
7．小刚选择图甲所示的器材做“测量小灯泡的额定电功率”的实验，其中电源用2节新的干电池，小灯泡标有2.5V 的字样．
（1）请你用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整．
（2）检查电路连接无误后，小刚立即闭合开关，进行下一步的操作．请你分析上述操作的不当之处闭和开关前滑片P没有滑到阻值最大处．
（3）实验过程中，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示，请你替小刚把数据记录在表格中相应的位置处，并将表格填写完整．
序号小灯泡两端的电压U/V通过灯的电流I/A小灯泡的电功率P/W
12.00.260.52
22.50.30.75
32.80.320.896
（4）小刚发现利用此实验还可以测量小灯泡灯丝的电阻．于是他利用表格中的数据计算出三次电阻，并把三次结果相加求出平均值，得到小灯泡灯丝的电阻．你认为小刚的做法是否正确，并说明理由：不正确，灯丝电阻随温度的升高而变大，求平均值无意义．
（5）回忆整个实验过程，小刚还发现随着实验的进行，小灯泡的亮度在逐渐增加．对比实验中通过计算得到的电功率数据，小刚得到的结论是：灯的亮度由灯的实际电功率决定．小明根据生活经验认为小刚的猜想不准确，请列举生活中的实例支持小明的观点生活中功率相同的LED灯（节能灯）比白炽灯要亮得多．
14．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：额定电压是3.8V，电阻约为8Ω的小灯泡一个，电源（电压恒为6V）电流表、电压表、开关，“20Ω11A”的滑动变阻器各一个，导线若干．

（1）请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，滑片P置于滑动变阻器的B端，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数为零，此现象的原因可能是小灯泡短路．
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流是0.5A，灯泡的额定功率是1.9W．
（4）若电压表0-15V量程损坏，小华设计如图丁所示的电路，继续实验：
①闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器的位置中间偏左（选填“A端”，“B端”“中间偏左”或“中间偏右”）
②移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，小灯泡正常发光．
③若通过小灯泡的实际电流I1是额定电流I0的一半，则小灯泡的实际功率P1，跟额定功率P0的关系可能是D．
A、P1=0.5Pa    B、P1=0.35Pa    C、P1=0.25Pa    D、P1=0.15Pa．
11．小红在探究液体压强的特点时，利用到了玻璃管和橡皮膜完成如图两个实验，如图1能说明液体对容器底存在压强，图2能说明液体对容器壁存在压强．
12．在如图中，已知电源电压始终保持不变，甲、乙、丙、丁四个容器装有等温等质量的煤油，且两电阻丝的电阻R1＜R2，如果给它们通电相同的时间，则甲、乙两杯煤油升高的温度t甲＜t乙，丙、丁两杯煤油升高的温度t丙＞t丁．（填“＞”“＜”或“=”）

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