?專題15電功和電熱(原卷版)
一.實(shí)驗(yàn)探究題(共20小題)
1.有一個(gè)額定電壓是2.5V的小燈泡,正常工作時(shí)的電阻約為10Ω,小明想測量它的額定電功率。實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)、規(guī)格分別為“10Ω 0.5A”和“50Ω 0.5A”的滑動變阻器兩個(gè)、導(dǎo)線若干。

(1)小明設(shè)計(jì)了圖甲所示電路,他應(yīng)選規(guī)格為    的滑動變阻器才能完成實(shí)驗(yàn);
(2)圖乙是小華根據(jù)電路圖連接的實(shí)物圖,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,經(jīng)檢查是由于一根導(dǎo)線連接錯誤,請你在圖乙中連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線;
(3)小華改正接線后,閉合開關(guān),觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn),示數(shù)為零;電壓表示數(shù)為6V則電路中出現(xiàn)的故障是:  ??;
(4)小華排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡額定功率是    W;
(5)該實(shí)驗(yàn)同時(shí)還發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻是變化的,其原因是    ;利用上述電路繼續(xù)進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器使得電流表示數(shù)為0.15A時(shí),燈泡的實(shí)際電功率P實(shí)  ?。ù笥?小于/等于)0.25P額;
(6)小華同學(xué)利用(5)中連接好的實(shí)物電路,探究電流跟電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí),她將小燈泡分別換成多個(gè)已知阻值的定值電阻R,保持電壓表示數(shù)始終為如圖丁所示,并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),更換的定值電阻的阻值范圍是:  ??;若實(shí)驗(yàn)中某兩次接入的定值電阻之比為1:3,則滑動變阻器兩端的電壓之比是    ,功率之比是    。
2.測量小燈泡電功率。
下面是小明測量額定電壓為2.5V、正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω的小燈泡L1電功率的實(shí)驗(yàn)過程,他選擇了電壓恒為6V的電源、最大阻值為15Ω的滑動變阻器、電壓表和電流表等器材,連接了如圖甲所示的電路。請你根據(jù)所學(xué)的知識回答下面的問題。

(1)如圖甲所示的電路,有一根導(dǎo)線連接不妥。請?jiān)诓煌椎膶?dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。正確連接電路后,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑至最    (填“左”或“右”)端。閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0.4A,電壓表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電路出現(xiàn)的故障可能是    。
(2)排除故障后、閉合開關(guān),適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為    V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,電流表的示數(shù)如圖乙所示為    A,小燈泡的額定功率為    W。
(3)小明找來額定電壓為2V,正常發(fā)光時(shí)電阻為8Ω的小燈泡A和額定電壓為3V、正常發(fā)光時(shí)電阻為10Ω的小燈泡B,利用圖甲所示的電路和器材可以測出小燈泡    (填“A”或“B”)的額定功率。
(4)小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路,利用電壓恒為4.5V的電源、阻值為5Ω定值電阻R0以及電壓表,測量出了額定電流為0.3A的小燈泡L的額定功率,具體實(shí)驗(yàn)過程如下。請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
①只閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)為    V;
②閉合開關(guān)S1、S2,滑動變阻器的滑片    (填“保持不變”、“適當(dāng)向左調(diào)”或“適當(dāng)向右調(diào)”),讀出電壓表示數(shù)為2V;
③燈泡L的額定功率P=   W。
3.實(shí)驗(yàn)老師為“測量小燈泡額定功率”準(zhǔn)備了如下器材:電源(電壓恒為6V)開關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的待測小燈泡(電阻約為10Ω)、滑動變阻器(“20Ω 1A”)、導(dǎo)線若干。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整(要求:滑片向右移動燈泡變亮)。
(2)閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示,其原因是    。
(3)故障排除后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,并繪制了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為    W。從圖象中還發(fā)現(xiàn):當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比   ?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”),這主要是受    的因素影響。
(4)由圖丙推知:小燈泡的實(shí)際電壓是額定電壓一半時(shí)的電功率為P1,小燈泡的實(shí)際電流是額定電流一半時(shí)的電功率為P2,則P1   P2(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)若把這樣的兩只燈泡串聯(lián)接在3V的電源上,則此時(shí)兩個(gè)小燈泡消耗的實(shí)際功率總和是    W。
(6)小明打算增加一個(gè)已知阻值的電阻R0,只利用一只電流表,來測量這個(gè)小燈泡的額定功率。經(jīng)過小組討論設(shè)計(jì)了圖丁和圖戊兩個(gè)電路圖,你認(rèn)為能測出燈泡額定功率的電路圖是    圖。
4.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,A、B兩個(gè)相同的燒瓶中裝有等質(zhì)量、等溫度煤油。燒瓶內(nèi)裝有同材質(zhì)、同長度的電熱絲,RA>RB。
(1)A瓶中電熱絲比B瓶中電熱絲的橫截面積    。
(2)閉合開關(guān),通過RA的電流    通過RB的電流,通電一段時(shí)間后,   瓶的溫度更高,電熱絲產(chǎn)生熱量更多。
(3)與上述實(shí)驗(yàn)過程采用的兩種物理研究方法不同的是    。
A.探究物體受到幾個(gè)力作用,引入了合力的概念
B.探究壓力的作用效果,可通過觀察海綿的凹陷程度
C.探究電流與電壓的關(guān)系,必須保持電阻一定

5.在“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,器材有:電源(電壓恒定)、開關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的燈泡、滑動變阻器及導(dǎo)線若
(1)在未做實(shí)驗(yàn)前檢查儀器時(shí),發(fā)現(xiàn)其它儀器正常,但電流表的指針如圖甲所示,則接下來應(yīng)該做的操作是   ??;
(2)在連接實(shí)物時(shí),如圖乙所示,開關(guān)應(yīng)斷開,并將滑片移至滑動變阻器的最    (選填“左”或“右”)端;閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮、電流表有示數(shù)、電壓表無示數(shù),產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是   ?。▽懗鲆粭l即可);
(3)問題解決后,移動滑片,小燈泡I﹣U圖像如圖丙所示,則小燈泡正常發(fā)光的額定功率為    W;
(4)實(shí)驗(yàn)中若電壓表損壞,同學(xué)們利用身邊的器材設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路。其中電源電壓恒為U,R0的電阻值已知;
①閉合開關(guān)S和S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)為   ??;
②閉合開關(guān)S和S2,   (選填“調(diào)節(jié)”或“不調(diào)節(jié)”)滑動變阻器的滑片,記錄電流表的示數(shù)為I;
③小燈泡額定功率表達(dá)式為:P額=   (用已知量的數(shù)字和符號表示)。
6.小明測量小燈泡的電功率中,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:待測小燈泡(額定電壓為2.5V)、電源(二節(jié)新干電池),滑動變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)及導(dǎo)線若干。
(1)小明通過移動滑片記錄了五組數(shù)據(jù),描點(diǎn)并繪出了如圖乙所示的I﹣U圖像。據(jù)圖像可知小燈泡的額定功率為    W。
(2)測出小燈泡的額定功率后,同學(xué)們又把燈泡兩端的電壓調(diào)為額定電壓的一半,發(fā)現(xiàn)測得的實(shí)際功率不等于其額定功率的,此時(shí)它的實(shí)際功率    0.1875W(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)小華利用小明的實(shí)驗(yàn)器材,只增加了一個(gè)阻值為10Ω定值電阻R1,如圖丙是她設(shè)計(jì)的電路圖,則她   ?。ㄟx填“能”或“不能”)測出小燈泡的額定功率。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明將該小燈泡單獨(dú)與一個(gè)10Ω的定值電阻R1串聯(lián)后接入電壓為3V的電源兩端,此時(shí)R1的功率是    W。
7.小明在測額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓恒為4.5V,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為6Ω,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω lA”。

(1)如圖甲所示,是小明連接的實(shí)驗(yàn)電路,若利用該電路實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān),會發(fā)生的情況是    。
A.小燈泡不亮
B.電流表無示數(shù)
C.電壓表無示數(shù)
D.電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)
(2)若只需改動一根導(dǎo)線,即可使電路連接正確。請你在應(yīng)改動的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫代替導(dǎo)線畫出正確的接法。
(3)電路連接正確后,閉合開關(guān),小明同學(xué)移動滑片,  ?。ㄟx填“能”或“不能”)實(shí)現(xiàn)燈泡兩端的電壓從零連續(xù)變化到2.5V。
(4)當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動變阻器接入電路的電阻為4Ω,則小燈泡的額定功率為    W。
(5)小明通過計(jì)算求得該燈泡在1.5V電壓下的實(shí)際功率為0.45W,此數(shù)據(jù)    (選填“合理”或“不合理”)。
(6)同組小亮同學(xué)也用小明所用的器材,在不使用電流表的情況下,另選了一個(gè)5Ω的電阻R0,設(shè)計(jì)了如圖乙的電路及實(shí)驗(yàn)方案測量小燈泡的額定功率:
①調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓U額=2.5V;
②斷開開關(guān),保持滑片位置不變,只將電壓表的c點(diǎn)接線改接到a點(diǎn)。閉合開關(guān),測出R0兩端的電壓U0。
③通過計(jì)算得出小燈泡的額定功率P額=U額×。
指出他的設(shè)計(jì)方案中存在的兩個(gè)問題
問題一:  ??;問題二:   。
(7)小明完成實(shí)驗(yàn)后,想用電壓表和一個(gè)阻值為R0的定值電阻。在電源電壓未知的情況下,測量額定電流為I額的小燈泡的額定功率,設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路,請完成實(shí)驗(yàn)步驟:

①只閉合開關(guān)   ?。ㄟx填“S1”或“S2”),將滑動變阻器的滑片移至最右端,讀出電壓表V2的示數(shù)為U0;
②只閉合另一個(gè)開關(guān),再次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,直到電壓表V1的示數(shù)為    時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電壓表V2的示數(shù)為U2;
③小燈泡額定功率的表達(dá)式是P額=   。
8.如圖甲所示,兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣,將兩個(gè)容器中的電阻絲R1和R2串聯(lián)接到電源兩端,將容器外部的電阻絲R1和R2并聯(lián)。
(1)圖甲的裝置是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與    的關(guān)系,電阻絲R3的作用是使通過電阻絲R1和R2的電流    。(選填“相同”或“不同”)
(2)圖甲乙所示,某小組在實(shí)驗(yàn)中觀察到左側(cè)U形管中液面很快出現(xiàn)高度差,右側(cè)U形管中液面高度差為零,原因是電阻絲    斷路。(選填“R1”、“R2”或“R3”)

9.小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究“通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”,三個(gè)燒瓶中盛有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油,三瓶煤油中都各自浸泡著一段金屬絲,燒瓶A中的金屬絲是銅絲,電阻為R1,燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲,電阻為R2,燒瓶C中的金屬絲是錳銅合金絲,電阻為R3,溫度計(jì)顯示煤油的溫度
(1)通過這三個(gè)電阻R1、R2和R3的電流   ?。ㄟx填“相等”或“不相等”)。
(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察    來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。
(3)這三個(gè)電阻R1、R2和R3阻值應(yīng)該    。(選填“相等”或“不相等”)
(4)若R3>R2>R1,閉合開關(guān)后,小明和小紅發(fā)現(xiàn)C燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的最快,B燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的較快,A燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高的最慢。這表明:在    和通電時(shí)間相同的情況下,   。

10.在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示,其中R1>R2。
實(shí)驗(yàn)一:探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系:
(1)請按照圖1中的電路圖將圖2實(shí)物圖連接完整;
(2)實(shí)驗(yàn)電路按照圖1中的電路圖連接是為了控制通電時(shí)間相同和控制   ??;電阻絲放出熱量的多少,通過    來進(jìn)行判斷。
(3)為了便于比較兩根電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少,a、b兩瓶中要裝入    相等、初溫相同的同種液體。為了在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果,實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油而不選水,是因?yàn)槊河偷谋葻崛?   水的比熱容(選填“大于”、“等于”或“小于”)。
實(shí)驗(yàn)二:探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系:
(4)閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍,且通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):用電阻絲R1加熱的煤油,在實(shí)驗(yàn)一中溫度升高△t1,在實(shí)驗(yàn)二中溫度升高△t1′,則△t1′   2△t1(選填“大于”、“等于”或“小于”),該實(shí)驗(yàn)說明電流產(chǎn)生的熱量與電流大小    正比例關(guān)系(選填“成”或“不成”)。實(shí)驗(yàn)中,用電阻絲R2加熱煤油重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟,也可以得出相同的結(jié)論。
(5)如果在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體,并接入兩根阻值    的電阻絲(選填“相同”或“不同”),就可用這個(gè)裝置來探究兩種不同液體的吸熱性質(zhì)。假設(shè)a燒瓶中液體的質(zhì)量為m,瓶中電阻絲的阻值為R,測出通過它的電流為I,通電一段時(shí)間t后,溫度計(jì)的示數(shù)變化量為△t,若不計(jì)熱量損失,則a液體的比熱容為    (用所給出的物理量寫出比熱容的表達(dá)式)。
11.測定小燈泡的額定功率。
某實(shí)驗(yàn)興趣小組想測量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的額定功率,從實(shí)驗(yàn)室找來了電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干。

(1)如圖甲所示為該小組一同學(xué)所連的實(shí)驗(yàn)電路,剛閉合開關(guān)后,向左移動滑動變阻器的滑片,電流表示數(shù)    ,電壓表示數(shù)   ?。ňx填“變大”、“變小”或“不變”),此電路不符合實(shí)驗(yàn)要求。
(2)排除電路故障后閉合開關(guān),移動滑片,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則燈泡的額定功率為    W。
(3)同組的小紅認(rèn)為,可以利用圖甲的裝置多次測量不同電壓下燈泡的電阻,并求出平均值,小明認(rèn)為小紅的觀點(diǎn)不合理,理由是    。
(4)小紅在繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表突然損壞,于是她又找來了一個(gè)阻值為R0的定值電阻,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,已知電源電壓為U且保持不變,也可以測出另一額定電壓為U額的小燈泡的額定功率,請將步驟補(bǔ)充完整:
①只閉合S、S2,移動滑片P,使電壓表的示數(shù)為    ;
②只閉合    ,保持滑片P不動,讀出電壓表的示數(shù)為U1;
③小燈泡的額定功率P=  ?。ㄓ肬、U1、U額、R0表示)。
12.如圖甲所示是“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路,已知小燈泡額定電壓為2.5V。
請你回答下列問題:
(1)連接電路時(shí),應(yīng)將開關(guān)    。
(2)閉合開關(guān)后,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,電壓表始終無示數(shù),電流表有示數(shù)而小燈泡始終不亮,故障的原因是燈泡    。
(3)排除故障后,移動滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為    W。為了測量小燈泡發(fā)光較暗時(shí)的功率,應(yīng)將滑片向阻值   ?。ㄟx填“增大”或“減小”)的方向移動。
(4)雖然電壓表的電阻大,但仍然有電流通過,會導(dǎo)致測量誤差。若考慮有電流通過電壓表,所測燈泡的功率將   ?。ㄟx填“偏大”或“偏小”)。
13.小明利用如圖甲所示的電路,測量額定電壓為2.5V小燈泡的電功率。電源電壓恒為3V,滑動變阻器最大阻值為20Ω。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的電路連接完整,要求閉合開關(guān)后滑片P向右滑時(shí)燈變亮。
(2)確認(rèn)電路無誤后,小明開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)滑片P移到某位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,為了測出小燈泡的額定功率,他應(yīng)將滑片P向    移動。
(3)小明在實(shí)驗(yàn)過程中,移動滑片P到達(dá)圖甲所示位置時(shí),小燈泡的燈絲突然斷了,則電壓表的示數(shù)將變    。
(4)小明換用相同規(guī)格的小燈泡重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,他利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖丙所示的I﹣U圖象。由圖象可知:小燈泡額定功率為    W;小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是    Ω;圖象不是直線的原因是    。
14.小明想測量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的額定功率,從實(shí)驗(yàn)室找來了學(xué)生電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路連接完整。

(2)閉合開關(guān)進(jìn)行試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),燈泡不亮,電壓表指針迅速轉(zhuǎn)到右邊沒有刻度的地方。造成這一現(xiàn)象的原因可能是    。
(3)排除電路故障后閉合開關(guān),移動滑片,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則燈泡的額定功率為   W。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明利用本實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)器材和阻值為10Ω的定值電阻,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路測量該燈泡的額定功率,操作步驟如下。
①只閉合開關(guān)S和S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電流表的示數(shù)為    A,燈泡正常發(fā)光;
②只閉合開關(guān)S和S2,滑片位置   ?。ㄟx填“保持不動”“向右移動”或“向左移動”),讀出此時(shí)電流表示數(shù);
③計(jì)算出小燈泡的額定功率。
15.在“測小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室有以下器材學(xué)生電源(電壓恒為4.5V)、標(biāo)有2.5V的小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器“20Ω 1A”、開關(guān)各一個(gè),定值電阻三個(gè)(10Ω、20Ω、30Ω)、導(dǎo)線若干。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中電路連接完整.要求滑動變阻器滑片向左移動時(shí)小燈泡亮度變亮;
(2)小明連接好電路后,閉合開關(guān)時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),且電壓表示數(shù)很大,可能的原因是    ;
(3)排除故障后,小明移動滑動變阻器的滑片進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),并將其中三次數(shù)據(jù)記錄在表格中,根據(jù)數(shù)據(jù)求出小燈泡的額定功率為    W;
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
電壓表示U/V
2.0
2.5
2.8
電流表示數(shù)I/A
0.20
0.24
0.26
(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小華同學(xué)想進(jìn)一步“探究電流與電阻的關(guān)系”,他將小燈泡取下后,按圖乙電路在R的位置依次換成定值電阻(10Ω、20Ω、30Ω)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為保證每次都能將接入的定值電阻兩端電壓調(diào)為2.5V,應(yīng)在電路中再串聯(lián)一個(gè)阻值范圍為    Ω至    Ω的電阻R'。
16.在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中。同學(xué)們用電壓表、電流表、開關(guān)、電壓為4.5V的電源、額定電壓為3.8V的小燈泡和標(biāo)有“20Ω 1.5A”的滑動變阻器,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路(小燈泡的燈絲電阻約為10Ω)。

(1)若電流表正確接入圖甲電路中,閉合開關(guān)前,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路有一處錯誤,這錯誤是    。
(2)測量過程中,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為    W。
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,若將電壓表和電流表互換位置,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,這時(shí)電壓表的示數(shù)約為    V。
(4)小珠受此實(shí)驗(yàn)啟發(fā),想測定電動自行車上用作照明的LED(發(fā)光二極管)額定功率。在老師的幫助下通過實(shí)驗(yàn)得到該LED的I﹣U圖像如圖丙所示,由圖像可知LED燈的電阻隨電壓的增大而   ?。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”)。查閱資料知道該LED的額定電壓為3V,結(jié)合圖像可得該LED的額定功率為    W。
17.小寧同學(xué)將電源電壓恒為12V的蓄電池,額定電壓為3V的小燈泡和標(biāo)有“50Ω 1A”字樣的滑動變阻器連接成如圖乙所示的電路來“測量小燈泡的電功率”,電壓表的0~3V量程損壞不能使用。

(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的器材連接成完整的電路(要求滑動變阻器滑片P向右移動時(shí)阻值變大);
(2)閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)該位于    端(選填“A”或“B”);
(3)連接好電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),那么出現(xiàn)該狀況的可能原因是小燈泡發(fā)生    (選填“開路”或“短路”);
(4)排除故障后,閉合開關(guān),繼續(xù)進(jìn)行探究,根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制出通過小燈泡的電流I隨它兩端電壓U變化的圖像,如圖丙所示。分析可知:小燈泡的額定功率為    W。某次實(shí)驗(yàn)中,若電流表的示數(shù)如圖丁所示,其示數(shù)為    A,此時(shí)小燈泡的電阻為    Ω;
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后老師介紹到,電表在使用中若指針偏轉(zhuǎn)不能超過刻度盤的一半,則誤差會比較大。小寧經(jīng)過思考,認(rèn)為還需要在燈泡不燒壞的情況下測量各種實(shí)際電功率,因此他重新設(shè)計(jì)并連接了電路,在新電路中,當(dāng)電壓表示數(shù)為    V時(shí)就可以測得小燈泡的額定電功率;
(6)若實(shí)驗(yàn)室電壓表損壞,小寧同學(xué)用一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻代替電壓表,并設(shè)計(jì)了如圖戊所示的電路,在電源電壓保持不變情況下,也正確地測出了一個(gè)額定電流為I額的小燈泡的額定功率,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,移動滑動變阻器R的滑片至最左端,記下電流表的示數(shù)為I1;
②閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為I額;
③保持滑動變阻器R的滑片不動,閉合S1,斷開S2,記下電流表的示數(shù)為I2;
④則小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=   (用I額、I1、I2和R0表示)。
18.在“測小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:電壓恒為4.5V的電源,額定電壓為2.5V的待測小燈泡,電阻約為8Ω,電流表(0~0.6A,0~3A),電壓表(0~3V,0~15V),開關(guān)和導(dǎo)線若干,另有標(biāo)有“30Ω 2A”的滑動變阻器R1和標(biāo)有“5Ω 1A”的滑動變阻器R2。

(1)連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示,接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是:   ;
(2)若小明設(shè)計(jì)的電路如圖乙所示,請選擇合適的量程,并用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的實(shí)物圖連接完整;
(3)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于    狀態(tài);為保證各元件正常工作,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇的滑動變阻器是    (選填“R1”或“R2”);
(4)小明把滑片移到最左端,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)接近電源電壓。為了排除故障,小明接下來的操作合理的是   ?。ㄟx填字母符號);
A.擰緊小燈泡和它兩端的接線柱
B.擰緊開關(guān)兩端的接線柱
C.檢查滑動變阻器是否短路
(5)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出I﹣U圖像,如圖丙所示,當(dāng)電流為0.2A時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值為    Ω;
(6)查閱資料知:雖然電壓表的內(nèi)阻很大,但電路接通后仍有微小電流流過電壓表;雖然電流表的內(nèi)阻很小,但是電路接通后電流表的兩端仍有微小的電壓,請你根據(jù)這一事實(shí)并結(jié)合電路圖分析判斷,該電路引起測量的小燈泡電功率偏   ?。ㄟx填“大”或“小”)。
19.同學(xué)們在“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,電源用三節(jié)新干電池串聯(lián),小燈泡額定電壓為2.5V,燈絲電阻阻值約為10Ω。

(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于    狀態(tài),閉合開關(guān)前,變阻器的滑片P應(yīng)處于    (選填“A”或“B”)端。
(2)電路正確連接后,閉合開關(guān),移動滑片P,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,則故障可能是    。
(3)排除故障后閉合開關(guān),小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,計(jì)算出小燈泡的額定功率是    W。
(4)向A端移動變阻器滑片P,會看到燈泡變    (選填“暗”或“亮”)一些,這說明燈泡的亮暗與燈泡的    (選填“額定功率”或“實(shí)際功率”)有關(guān)系。
20.如圖所示,小明在做“測量小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓恒為6V不變)、小燈泡(額定電壓為2.5V,燈絲的電阻約為10Ω)、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè),規(guī)格分別為R1“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑動變阻器各一個(gè),導(dǎo)線若干。

(1)連接電路時(shí),小明應(yīng)選用規(guī)格為   ?。ㄟx填“R1”、“R2”)的滑動交阻器。
(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則故障原因可能是小燈泡發(fā)生    。
(3)通過實(shí)驗(yàn),小燈泡的U﹣I圖像如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為    W。


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