2018年中考科学错题集训31：电功率和电热 实验探究题
试卷更新日期：2018-05-02 类型：一轮复习
一、实验探究题
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1.
酷暑的傍晚，小聪打开空调后，发现台灯发光变暗，他猜想：开了空调，家用电器的总功率增大，总电流变大，输电线上有电阻，“分走”的电压U=IR变大，导致台灯两端的实际电压变小，实际功率变小，台灯变暗，为了验证猜想是否正确，他把所有家用电器看做一个整体，用不同规格的小灯泡来模拟这个整体，并用电压恒为3V的电源，根据图所示的电路进行了以下实验：
第1步：连接电路后闭合开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中．
第2步：分别换接两个不同规格的小灯泡重复第1步操作；
第3步：计算小灯泡的电功率并记录在表格中．
灯泡
电压/V
电流/A
电功率/W
L1
2.40
0.43
1.03
L2
2.60
0.33
0.86
L3
2.75
0.26
0.72
请你分析实验过程和数据后解答：
(1)、由于每次实验小灯泡两端的电压都 电源电压（选填“大于”、“等于”或“小于”），从而验证了电路中导线等元件有 ，会“分走”一部分电压；(2)、进一步分析可知，家用电器的总功率越大，其两端的电压就越 ，这时并联在家庭电路值的台灯就越暗；(3)、 在实际生活中，解决“台灯发光变暗”的一种方法是尽量选择 的导线．2.小柯发现白炽灯泡在开灯瞬间最容易烧坏，猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低，导致电阻比正常工作时小。于是设计图示电路来验证自己的猜想。
【实验步骤】
第一步：断开S2 ， 闭合S1 ， 电流表指针偏转，但灯泡不发光。
第二步：断开S1 ， 闭合S2 ， 灯光正常发光，灯丝温度很高。
第三步：两分钟后再断开S2并迅速闭合S1 ， 观察电流表示数变化情况。
【实验分析】
(1)、第一步中，灯泡两端的电压是V，灯泡不发光的原因是。(2)、在第三步中，若观察到电流表示数变化的情况是 ， 就可以得出灯丝的温度越低，其电阻越小。3.某兴趣小组在研究“串联电路特点”的活动中，将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路（如图甲），闭合开关S1 ， 发现LED灯亮而小灯泡L不亮，针对这种现象，同学们提出了以下猜想：
猜想一：小灯泡L处发生短路
猜想二：LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想，小组同学进行如下实验：
实验一：将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端，根据观察到的现象否定了猜想一，
实验二：利用电流表和电压表，按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量，闭合开关，依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如下表，经分析，结果支持猜想二。
实验次数
电压（伏）
电流（毫安）
电阻（欧）
1
1.4
12
116.7
2
1.6
14
114.3
3
1.8
16
112.5
…
…
…
…
（1）实验一中观察到的现象是 。
（2）实验二中，某次测量时电压表示数如图丙所示，此时电压表示数为 伏。
（3）在实验二测定LED灯电阻的过程中，滑动变阻器的滑片向 端移动。
4. 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中的部分电路（所连接5Ω电阻均可上下活动）。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，甲、乙两U形管中所有液面初始状态是等高相平，通电一段时间后液面的高度如图所示。
(1)、本实验利用U形管中液面的高度差的大小反映放出热量的多少，这是利用了装置中（填“液体”或者“空气”）的热胀冷缩。(2)、根据题干中的实验结果，本实验能得到的结论是：。(3)、为了研究电流产生的热量跟电阻的关系。在不增加实验器材和不改变电路接线的前提下，断开开关，U 型管中的液面降回到原来液面后，你需要进行的实验操作是。5. 小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2 ， 先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．(1)、请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整．
(2)、若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的 （选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路(3)、小雷排除故障后，按图乙所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：
次数
电压/V
实际功率
电阻/
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
(4)、小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 ．(5)、用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似．(6)、小雷在实验结束后与同学们讨论：①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．”这种说法错误的原因是：忽略了 对小灯电阻的影响，
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系，”你认为这种说法是
6.在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω．他们所设计的实验电路如图1所示．
(1)、在连接电路时，开关应处于 状态，电流表的量程应选0～ A．应该选用的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）．(2)、请你用笔画线代替导线，将实物电路补充完整．（导线不能交叉）(3)、闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“左”或“右”）端．(4)、小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V．(5)、小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W．
7.为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”，小柯用如图甲所示装置进行实验，图中两个250mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油，瓶塞上各插一根同规格的玻璃管，瓶内连接的电阻丝的阻值分期为5Ω和10Ω．
(1)、【实验步骤】①连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至端（填字母），分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置．②闭合开关，通电t0时间后，分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置．③比较发现10Ω电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高．
(2)、【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量 ．(3)、【交流反思】方案一：在前一次实验后，待玻璃管中的液面将回到起始高度后，按小柯的实验步骤②再次进行实验，比较两玻璃管内液面上升情况，得出结论．
方案二：用乙图所示装置替换甲图中对应装置（乙图中两个烧瓶规格相同，容积都为500mL），按小柯的实验步骤①②进行实验，得出结论．
以上两种方案，你认为可行的有 ．
8. 如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同）．瓶中的电阻采用金属丝．
(1)、完成电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小．(2)、实验中，通过观察来判断电流通过导体产生热的多少．(3)、在电流与通电时间相同的条件下，选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验，为了使实验现象最明显，可以选用表中的铜与进行对比．长1m、横截面积1mm2的几种材料的电阻（20℃）
材料
铜
铝
钨
镍铬合金
电阻（欧）
0.0175
0.029
0.053
1.0
(4)、要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关，可以采取的方法是（允许改变元件位置，更换元件等，只要求写出一种）．9.某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路．
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2 ．
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4 ， 实验数据如表．
(1)、步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为安．(2)、本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？ ．(3)、小明认为：只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系： ．电流大小
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA=10欧）
B烧瓶（RB=20欧）
I
△h1
△h2
2I
△h3
△h4
10.在“测定小灯泡的电功率”实验中，选用如下器材：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率小于1W）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关和导线．如图甲所示是小明没有连接完整的电路．
(1)、请你用笔画线代替导线，将电路连接完整．
(2)、正确连接电路后闭合开关，发现电压表有示数，电流表示数几乎为零，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是 ．
(3)、排除故障后，小明通过正确操作，得到多组I、U数据，作出如图乙所示的I﹣U图象，由图可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为 A，灯泡的额定功率为 W；灯泡的电阻随电压的增加而 （选填“增大”或“减小”），导致灯泡电阻变化的主要因素是(4)、根据（1）问中连接好的电路，排除（2）问中故障，移动变阻器滑片，能否实现灯泡两端电压从零连续变化到2.5V？答： （选填“能”或“不能”），其理由是11.小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．
(1)、通电一段时间后，小明发现 烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越 ，产生的热量越多．(2)、本实验使用了控制变量的科学方法：通过两段金属丝串联的方式，控制 及 相同；还使用了转换的科学性，实验中采取的措施是 ．(3)、小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成 相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的 相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理．12.小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关．找来额定电流小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1 ， 接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图甲所示电路探究．
(1)、请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整
(2)、闭合开关，滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，先观察 示数，测出灯L1的相关物理量并记录表中，计算小灯泡L1的额定功率 瓦．次数
电压/V
电流/A
实际功率/W
1
1.6
0.20
2
2.5
0.24
3
2.8
0.26
(3)、小明注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数据得出的实验结论 ．13.小楼想测量某个仅标有“0.25 A”字样的灯泡的额定功率。电源电压为6 V且恒定。
(1)、检查器材时，小楼发现电压表存在图甲所示的两个问题：一是指针位置不对；二是部分刻度模糊。出现指针位置不对的原因是 。(2)、小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率。他进行了如下操作：
解决了指针问题后，按规范步骤连接好电路（如图乙），检查无误后，闭合开关，移动变阻器滑片，当灯泡正常发光时，滑片正好在变阻器的中点。在滑片移动过程中，电流表示数从0.2 A增大到0.25 A，而电压表示数从2.0伏开始增大。小楼的同桌依据实验数据计算如下：
小楼发现步骤b的结果有错，请你指出错误原因 。灯泡的额定功率是 W。
二、综合题
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14.
小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2 ， 先后接在电源电压恒为6V的电路中，按如图甲所示的电路进行探究．
(1)、小明在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误．请在图甲中找出来并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上．(2)、电路连接正确后，小明继续进行实验：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，并在实验表格中记录数据和现象．实验中，当滑片移到某一点时，电压表示数如图乙所示，为 V．(3)、用L2替换L1重复以上的实验，但需要改变 表的量程．(4)、在小明完成的实验报告中，其中的一个实验表格如下：序号
电压U/V
电流I/A
灯泡L1的亮度
电功率P/W
电功率的平均值（W）
1
2.20
0.28
比正常发光时暗
0.62
0.76
2
2.50
0.30
正常发光
0.75
3
2.80
0.32
比正常发光亮
0.90
小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出最后的结论是：小灯泡的实际功率越 ，小灯泡越亮．
(5)、在交流讨论中，小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的，但所设计的这个实验表格存在不妥之处，是 ．(6)、小明进一步思考，认为“把灯换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”．他这种想法是三、解答题
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15.
某兴趣小组在测量额定电压为2.5伏小灯泡电功率的实验中，实验电路如图甲所示。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到 。
（2）实验时，电压表和电流表读数记录下表中，实验结束后，同学们想知道小灯泡的额定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率？有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R，再利用P额=求出小灯泡的额定功率，请判断是否可行并说明理由 。
实验次数
1
2
3
4
电压U/伏
1.0
2.0
3.0
4.0
电流I/安
0.10
0.17
0.23
0.25
（3）有同学将表中数据转换为图乙的U﹣I曲线，由图可知小灯泡的额定功率为 瓦。
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