實(shí)驗(yàn)題專練（十）電　　學(xué)1.小紅在實(shí)驗(yàn)室做“燈泡亮度與電功率的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖所示，電源（電壓恒為4.5 V）、小燈泡（額定電壓為2.5 V），電流表、電壓表各一個(gè)，若干定值電阻（10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω），一個(gè)滑動(dòng)變阻器（20 Ω　3 A），開關(guān)，導(dǎo)線若干。 　答:（1）甲圖是小紅連接的錯(cuò)誤電路，在應(yīng)改動(dòng)的一根導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法。（2）正確連線后，閉合開關(guān)，小燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，并很快熄滅，小紅的操作不當(dāng)之處是:　滑動(dòng)變阻器的滑片沒有移到阻值最大位置　。燈泡熄滅的同時(shí)，可觀察電壓表示數(shù)　變大　（選填“變大”“不變”或“變小”）。 （3）小紅更換新燈泡后，逐步移動(dòng)滑片，看到如圖乙所示的電壓表示數(shù)，其讀數(shù)為　2.2　V，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向　右　（選填“左”或“右”）端移動(dòng)滑片P，圖丙為燈泡的I-U圖象，可知燈泡的額定電功率為　0.5　W。 （4）不改變電路的情況下，無法探究電流與電壓的關(guān)系，原因是　燈泡的電阻是變化的　。 （5）為進(jìn)一步探究電流與電阻的關(guān)系，小紅將燈泡依次換成已有的定值電阻，并設(shè)定其兩端電壓恒為2.5 V，要順利完成4次測量，應(yīng)在電路中再串聯(lián)一個(gè)阻值為　4　Ω的定值電阻。 2.小華利用如圖所示的裝置探究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。燒瓶中裝有一定質(zhì)量的煤油，煤油中都浸泡著一段金屬絲，并插有溫度計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)選擇煤油而不用水的原因是　煤油的比熱容較小　，實(shí)驗(yàn)中通過比較　溫度計(jì)示數(shù)的變化　來比較金屬絲產(chǎn)生熱量的多少； （2）如圖甲所示，在室溫狀態(tài)下開始實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片到M點(diǎn)位置，通電一段時(shí)間后，記錄溫度計(jì)示數(shù)，然后斷開開關(guān)，冷卻至室溫。閉合開關(guān)第二次實(shí)驗(yàn)，把滑片移動(dòng)到M點(diǎn)左側(cè)某處，通電相同的時(shí)間，記錄末溫，發(fā)現(xiàn)第二次末溫高于第一次，由此可以表明，通電時(shí)間與　電阻　相同時(shí)，通過導(dǎo)體的電流越　大　，產(chǎn)生的熱量越多； （3）若要探究電熱與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中　B　（選填“A”“B”或“C”）燒瓶中的金屬絲與甲圖中燒瓶中的金屬絲　串　聯(lián)接入電路； （4）知識(shí)應(yīng)用:家庭電路中，有時(shí)導(dǎo)線長度不夠，需要把兩根導(dǎo)線連接起來使用，而連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)，原因是通電時(shí)連接處的電阻比別處的電阻較　大　（選填“大”或“小”），如果導(dǎo)線上這樣的接頭較多，會(huì)導(dǎo)致輸送電能的效率變　低　。 3.如圖是小明“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，請按要求完成下列問題:（1）閉合開關(guān)，下列可產(chǎn)生感應(yīng)電流的操作是　B、D　（填字母）。 A.導(dǎo)體AB沿豎直方向運(yùn)動(dòng) B.導(dǎo)體AB沿水平方向運(yùn)動(dòng)C.蹄型磁鐵沿豎直方向運(yùn)動(dòng) D.蹄型磁鐵沿水平方向運(yùn)動(dòng)（2）小明在操作中發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度較小，即產(chǎn)生的感應(yīng)電流較小。請你寫出兩種增大感應(yīng)電流的方法:①　增強(qiáng)磁場　；②　加快導(dǎo)體（或磁鐵）水平運(yùn)動(dòng)速度　。 （3）將實(shí)驗(yàn)裝置中的靈敏電流計(jì)換成電源，閉合開關(guān)后可觀察到的現(xiàn)象是　導(dǎo)體AB沿水平方向運(yùn)動(dòng)　。 
實(shí)驗(yàn)題專練（十）電學(xué)  詳解詳析1.【解析】（1）要測小燈泡功率，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，由圖甲知，電壓表測總電壓，修改后電路如圖所示:（2）燈泡發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說明電路中電流過大，原因是:閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片沒有移到阻值最大位置；此時(shí)燈泡被燒壞，所以電壓表與電流表串聯(lián)在電路中，電壓表測電源兩端電壓，所以示數(shù)變大；（3）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3 V，分度值為0.1 V，所以示數(shù)為2.2 V，小于燈泡額定電壓2.5 V，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)增大電路中電流，減小電路中電阻，所以應(yīng)把滑片向右端移動(dòng)；由圖丙可知，燈泡額定電壓2.5 V對(duì)應(yīng)的電流為0.2 A，燈泡額定功率P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W；（4）由圖丙知，通過燈泡的電流與電壓不成正比，即燈泡電阻是變化的。電流與電壓和電阻有關(guān)，在探究電流與電壓關(guān)系時(shí)應(yīng)保持電阻不變，但燈泡在不同電壓下電阻是不同的，所以不改變電路的情況下，無法探究電流與電壓的關(guān)系；（5）由題知，探究電流與電阻的關(guān)系，定值電阻兩端電壓恒為2.5 V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得:IR=I，則=，更換的電阻R越大，電路總電阻越大，若將10 Ω電阻連入電路中，即=，解得R總1=18 Ω，滑動(dòng)變阻器連入阻值和串聯(lián)入電阻之和:R1=R總1-R1′=18 Ω-10 Ω=8 Ω；若將15 Ω電阻連入電路中，即=，解得R總2=27 Ω，滑動(dòng)變阻器連入阻值和串聯(lián)入電阻之和:R2=R總2-R2′=27 Ω-15 Ω=12 Ω；若將25 Ω電阻連入電路中，即=，解得R總3=45 Ω，滑動(dòng)變阻器連入阻值和串聯(lián)入電阻之和:R3=R總3-R3′=45 Ω-25 Ω=20 Ω；若將30 Ω電阻連入電路中，即=，解得R總4=54 Ω，滑動(dòng)變阻器連入阻值和串聯(lián)入電阻之和:R4=R總4-R4′=54 Ω-30 Ω=24 Ω；已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20 Ω，所以需要再串聯(lián)定值電阻的阻值R定=R4-R滑大=24 Ω-20 Ω=4 Ω。答案:（1）見解析圖（2）滑動(dòng)變阻器的滑片沒有移到阻值最大位置　變大（3）2.2　右　0.5（4）燈泡的電阻是變化的（5）42.【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，我們是通過觀察燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)的變化來反映金屬絲通電后產(chǎn)生熱量多少，所以在選擇燒瓶內(nèi)液體時(shí)，應(yīng)該選擇吸熱能力較弱的液體，也就是在吸收相同熱量時(shí)溫度變化較大的液體，煤油的比熱容小于水的比熱容，所以我們應(yīng)該選擇煤油而不是水；（2）由圖甲知，閉合開關(guān)，金屬絲R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。把滑片移動(dòng)到M點(diǎn)左側(cè)某處，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻變小，電路總電阻變小，電源電壓不變，由I=知，電路電流變大，此時(shí)煤油的末溫高于第一次，說明第二次電流產(chǎn)生的熱量更多。所以在通電時(shí)間和電阻相同時(shí)，通過導(dǎo)體的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多；（3）在實(shí)驗(yàn)中探究電熱與電阻的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的操作要求，我們要改變電阻的大小，而其他因素不變，所以電阻大小應(yīng)選擇RB=20 Ω，煤油的質(zhì)量選擇150 g，要保證電流相同，這個(gè)金屬絲應(yīng)該串聯(lián)到甲電路中；（4）在家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處因接觸不良，該處的電阻較大，串聯(lián)在電路中，通過導(dǎo)線的電流相等、通電時(shí)間相等，根據(jù)Q=I2Rt，連接處產(chǎn)生的熱量較多。所以會(huì)導(dǎo)致輸送電能的效率變低。答案:（1）煤油的比熱容較小　溫度計(jì)示數(shù)的變化（2）電阻　大（3）B　串（4）大　低3.【解析】（1）只讓導(dǎo)體AB在豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體AB沒有切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤。只讓導(dǎo)體AB在水平方向左右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體AB切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B正確。只讓蹄形磁鐵在豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體AB相對(duì)磁鐵沒有切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤。只讓蹄形磁鐵在水平方向左右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體AB相對(duì)磁鐵也做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確。故選B、D。（2）感應(yīng)電流的大小與磁場的強(qiáng)弱、導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，故換磁性更強(qiáng)的磁鐵或增大導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度都能增大感應(yīng)電流；（3）磁場對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，所以把靈敏電流計(jì)換成電源，導(dǎo)體AB成為通電導(dǎo)體在蹄型磁鐵的磁場中受力的作用而運(yùn)動(dòng)。答案:（1）B、D（2）①增強(qiáng)磁場　②加快導(dǎo)體（或磁鐵）水平運(yùn)動(dòng)速度（3）導(dǎo)體AB沿水平方向運(yùn)動(dòng) 

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