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备战2022年中考物理真题分类专练电功率实验专题
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这是一份备战2022年中考物理真题分类专练电功率实验专题，共67页。试卷主要包含了气球先鼓起来等内容，欢迎下载使用。
备战2022年中考物理真题分类专练——电功率实验专题
1．（2021湘潭）如图所示，串联的两电阻丝（R1＜R2），封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流 （选填“相等”或“不相等”），一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到 （选填“A”或“B”）气球先鼓起来。
2.（2021广东）如图是探究电流通过导体产生的热量与______ 关系的实验装置。实验中用U形管内液面的______ 反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器______ (选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
3.（2021山西）“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。(其他接法合理即可)
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是______ 。
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W。
(4)小组的同学在实验中又测出了几组数据，请你帮他们设计一个实验记录表格。
4.（2021南充）如图所示，某同学计划利用甲图所示的器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压是
（1）实验中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔划线代替导线完成电路的正确连接.
（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片位置应放在_______端（选填“A”或“B”）.
（3）实验数据如下表所示，在完成第1次实验后，若还需测量小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器滑片向_______端移动（选填“A”或“B”），直到电压表示数为，若此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W.
（4）小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端电压成正比的结论.
这种说法________（选填“正确”或“错误”），理由是________________.
5．（2021温州）疫情期间只允许体温正常的师生进入校园，为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：
①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机M工作（门打开），警示灯不亮；
②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机M不工作且警示灯亮起；
③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M不工作且警示灯不亮。
（1）下列电路设计符合要求的是________。（可多选）
（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为________瓦。
6. （2021龙东）如下图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为，右侧密闭容器外部，将一个阻值为的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为______，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为______；形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧形管中液面高度差大于右侧形管中液面高度差，说明：___________；
（3）本实验是研究电流的_______效应，从能量转化的角度分析，是______能转化为______能。
7．（2021天水）小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为的小灯泡电功率时，电源电压为，若所用器材均能满足实验需要．
（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整；
（2）连接电路时，开关要______（选填“断开”或“闭合”）；滑动变阻器滑片应该移到连人电路阻值_______位置；
（3）实验过程中，当电压表示数为时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为_____A，小灯泡正常发光时的电阻为________，小灯泡的额定功率为________W；
（4）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该的图象如图丙所示，由图象可知灯的电阻随电压的增大而_______（选填“增大”“不变”或“减小”）．查阅资料知道该的额定电压为，结合图象可得该的额定功率为____________W
8.（2021湖州）小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
(1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮)
(2)根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。______
(3)当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？
(4)图丙阴影部分的面积表示______ 。
9. （2021内江）基同学要测量小灯泡L的电功率。所用的实验器材有：
A.电源E（电压恒为4.5V）；
B.电流表A1（量程0~200mA）；
C.电流表A2（量程0~500mA）；
D.定值电阻R0（阻值为20Ω）；
E.滑动变阻器R（阻值为0~20Ω）；
F.待测小灯泡L（额定电压3.6V）；
G.开关S一个，导线若干，则：
（1）如图甲所示，是该同学设计电路图，请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整___________；
（2）若电流表A1和A2流过的电流分别为I1、I2，利用I1、I2、R0表示出：小灯泡两端的电压为___________，通过小灯泡的电流为___________；
（3）实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最___________（选填“左”或“右”）端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的I1和I2，所得的实验数据如下表所示：
根据实验数据可得，当电流I1=144mA时，小灯泡的实际功率为___________W（保留一位小数）；
（4）如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0，其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻Rx的阻值不能小于___________Ω。
10. （2021潍坊）现有下列实验器材：①额定电压为2.5V的小灯泡；②电压约为6V的直流电源：③量程为6V的电压表；④最大阻值为99.99Ω的电阻箱R；⑤开关，单刀双掷开关，导线若干。要测量小灯泡的额定功率，请将下列实验步骤补充完整。
（1）按电路图甲将图乙所示的实物图连接完整_______。
（2）先将电箱阻值调到________（选填“最大”、“最小”或“任意值”）再闭合开关S1。
（3）将S2掷向a，调节电阻箱阻值，使电压表示数，再将掷向b，电压表示数U2及电阻箱示数R如图丙所示，=________V，R=________Ω，则该小灯泡的额定功率为________W。
11. （2021广安）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10），电流表有“0~0.6A”、“0~3A”两个量程，电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。（ ）
（2）实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是___________。
A．电流表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两电表示数，记录数据。实验小组根据实验数据绘制的图像如图乙所示，根据图像可计算出小灯泡的额定功率是________W。
（4）实验小组发现小灯泡的图像不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随________变化而变化。
12. （2021泰州）小明和小华在实验室做如下两个电学实验：
（1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干；
①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；（ ）
②改正错误后，将滑片调至______（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为M；
③接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为1.6V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的______（选填“左侧”或“右侧”）；
④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是：______；
（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0~999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：
①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使______，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；
②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额；
③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片______（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I；
④则小灯泡额定功率的表达式为：P=______（用已知量和所测物理量的符号表示）；
⑤实验后小华发现，电路中只需将______和______互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
13. （2021黄石）如图甲所示是“探究电压一定时，电流跟电阻关系”的实验电路图，已知电源电压恒为4V，滑动变阻器（30Ω 1A）以及符合实验要求的电表，开关和导线。
（1）实验中小明同学多次改变R的阻值，记下对应电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论:当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比；
（2）由图乙可知，小明探究时，控制电阻两端电压______V不变；
（3）如果小明同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，则该故障可能是由R______（选填“短路”或“断路”）造成的；
（4）小明为了能够完成上述实验，更换的电阻R的阻值不能超过______Ω；
（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω，其测量过程如下
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V；
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器使电压表读数为______V时，小灯泡正常发光；
③闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V；
④根据上述测量，可知小灯泡的额定功率P额=______W。
14.（2021昆明）图13是探究“物质吸热规律”的实验裝置;
⑴取质量相同的水和煤油分别放入两个 的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高 温成时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的,是为了 （选填“便于比较”或“控制变量M）；
（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用 更容易控制让煤油和水吸收的热量相同，
（4）如果甲、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记录乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用△t表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为Pt。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强，他们应该用 （用已给物理量写出表达式）分别进行计算，得到 的水和煤油、温度升高 吸收的热量,就可以进行比较了。
15. （2021鞍山）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20 1A”。
（1）如图甲所示，闭合开关后，发现只有___________有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误的单线上打“×”，并用笔面线代替导线将电路连接正确。（ ）
（2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向___________（填“左”或“右”）滑动。
（3）图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为___________W。
（4）测量小灯泡的电功率______（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是________。
（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小，相应的小灯泡的阻值变化，则________（填“>”、“＜”或“=”）。
（6）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10。请帮助他完成以下实验步骤：
①开关S、闭合，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、闭合，断开，此时电压表的示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最________（填“左”或“右”）端，此时电压表的示数为7V。
③小灯泡的额定功率________W。
16. （2021玉林）如图甲所示，在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3V。
(1)根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)；
(2)连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生______ (选填“断路”或“短路”)；
(3)排除故障后，闭合开关，继续进行探究，根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像，如图丙所示，分析可知：小灯泡的额定功率为______ W；若电流表的示数如图丁所示，其示数为______ A，此时小灯泡的电阻为______ Ω；
(4)若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表，并设计了如图戊所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下：
①闭合S1，断开S2，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I1；
②闭合S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额；
③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，记下电流表的示数为I2；
④则小灯泡额定功率的表达式为P额= ______ (用I额、I1、I2和R0等符号表示)
17.（2021锦州）小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻.
（1）图甲中小明将一根导线连接错误，若此时闭合开关，小灯泡______（选填”发光”或”不发光”）.请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确.
（2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光.此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω.
（3）小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙所示的图像，根据图像可知电流与电压并不成正比原因是灯丝的电阻随温度升高而______，在这个图像中，横轴应该表示的物理量是______（选填“电压”或“电流”）.
（4）小明又设计了图丁所示的电路，只用电压表测量额定电压为2.5 V，小灯泡的额定功率已知，滑动变阻器R最大阻值为15Ω，电源电恒定。其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2，断开S3 ，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V ;
②____________（填三个开关闭合与断开情况）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V ，这时小灯泡正常发光.
③闭合开关S1、S2 ，断开S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V ;
④小灯泡的额定功率P额=______W.
18. （2021通辽）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整_______（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大）。
（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是_______。闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是__________。
（3）排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______（结果保留一位小数）。
（4）另一组的同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知但恒定不变，和为滑动变阻器，的最大阻值为，请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、调节，使电压表的示数为；
②只闭合开关S、，________，使电压表示数仍为；
③接着将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数，再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数，则小灯泡额定功率表达式______（用、、、表示）。
19.（2021宿迁）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表________。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是________。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点________，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额=________。
20.（2021十堰）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮)。
(2)小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是______ 。
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏______ 。
(4)小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______ ；
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电阻Rx= ______ (用所测物理量和已知物理量符号表示)
21. （2021贵港）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1>R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；_______
（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______；电阻丝放出热量的多少，通过_______来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
22. （2021大庆）某电学实验小组设计了以下几组实验：
（1）实验一：利用如图电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为不变。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最______（选填“左”或“右”）端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于______被短路而造成的。
②排除故障后，调节电阻箱阻值R，进行多次实验，得到与关系如图所示，______V。
（2）实验二：将图1中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡，实验得到图所示图象，则小灯泡的额定功率为______W；当通过小灯泡的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为______。
（3）实验三：利用图所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为10V，定值电阻。调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为______A时，读出电流表A1的示数，即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全，滑动变阻器应选“1.2A”和 “0.8A”两种规格中的______（选填“”或“”）。
23．（2021沈阳）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）甲图中有一根导线连接错误，在导线上画“×”并在图上改正（所画的导线不能交叉）。
（2）改正错误后进行实验，根据实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，则小灯泡额定功率是 W。
（3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动不能够完成的是 。
A．测量小灯泡的电阻 B．探究串联电路电流的特点
C．探究串联电路电压的特点 D．探究电流与电压的关系
（4）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表示数为I额。
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）
24.（2021深圳）某小组进行电学实验探究。
(一)某同学探究“电流与电压”"的关系，他用了3个干电池，一个定值电阻、一个滑动变阻器（20Ω，1A），一个电压表，一个电流表，导线若干。
（1）请补充实物图；
（2）若电压表无示数，电流表有示数，此时原因可能是 （选填“R断路”或“R短路”）。
（3）他用此电路做了若干组实验，以下第 组实验数据有误。
（4）根据此表格可知:电阻一定时，电流与电压成 （选填“正比”或“反比”）。
（二）某同学探究“电流与电阻”的关系，他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，一个电压表，一个电流表和导线若干，多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。
（1）电阻两端的电压为 V；
（2）滑动变阻器的最大功率为 w。
25.（2021日照）某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源，5Ω的发热电阻两只，10Ω的发热电阻两只，量程适合的温度计两只，规格相同的烧瓶两只，水，酒精，煤油，开关，导线若干。
(1)他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 所示方案。
(2)所选方案中两发热电阻的阻值应 ，两个烧瓶内的液体应为质量 的
种类的液体。(均填“相同”或“不同”)
(3)已知比热容的大小为c水>C酒精>C煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。
(4)实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 (填“相同”或“不同”)。
(5)方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节 ，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装人两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 。
③根据表中数据可得酒精的比热容为 J/(kg·℃)。
(6)结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 所示方案。
备战2022年中考物理真题分类专练——电功率实验专题参考答案
1．（2021湘潭）如图所示，串联的两电阻丝（R1＜R2），封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流 （选填“相等”或“不相等”），一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到 （选填“A”或“B”）气球先鼓起来。
【答案】相等；B。
【解析】解：实验中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的电流相等，在通电时间相同时，电阻大的电阻丝产生的热量多，即B相通的电阻丝R2产生的热量要多，B气球先鼓起来。
2.（2021广东）如图是探究电流通过导体产生的热量与______ 关系的实验装置。实验中用U形管内液面的______ 反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器______ (选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
【答案】电流 高度差 甲
【解析】解：(1)装置中乙容器中两个5Ω的电阻并联后再与甲容器中一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，乙容器中两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；
(2)据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映电流通过导体产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；
(3)根据Q=I2Rt可知，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，电流产生的热量越多，由(1)可知通过容器甲内电阻丝的电流较大，故其产生的热量较多。
故答案为：电流；高度差；甲。
3.（2021山西）“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。(其他接法合理即可)
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是______ 。
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W。
(4)小组的同学在实验中又测出了几组数据，请你帮他们设计一个实验记录表格。
【答案】开关接触不良(答案合理即可) 0.7
【解析】解：(1)由电功率的计算公式P=UI可知，要想测出小灯泡的电功率，我们就需要测出它两端的电压及通过它的电流。所以我们要将电压表与小灯泡并联以测出它两端的电压，将电流表与小灯泡串联测出通过它的电流。已知小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表要用0～3V量程；由图乙接线可知，电流表选用的是0～0.6A量程。滑动变阻器要按照“一上一下”的原则串联在电路中。
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动，说明电路处于断路状态。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，说明电路时断时续。由此可知是开关存在问题。
(3)当小灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光。由图乙可知，此时电流表的示数为0.28A，故小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。
(4)在测量小灯泡电功率的实验中，我们至少要测量三次：①灯泡两端电压低于额定电压时的电功率；②灯泡两端电压等于额定电压时的电功率；③灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率。所以设计的表格中实验次数至少为3次。由公式P=UI可知，除要记录电压外，还要记录电流和电功率。此外，我们知道，小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，所以灯泡的亮度也是我们需要记录的内容。
故答案为：(1)如下图所示；(2)开关接触不良；(3)0.7；(4)如下表所示。
(1)测量小灯泡电功率的原理是P=UI。
(2)小灯泡两端的电压等于其额定电压时，灯泡正常发光，此时的电功率等于其额定功率。
4.（2021南充）如图所示，某同学计划利用甲图所示的器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压是
（1）实验中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔划线代替导线完成电路的正确连接.
（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片位置应放在_______端（选填“A”或“B”）.
（3）实验数据如下表所示，在完成第1次实验后，若还需测量小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器滑片向_______端移动（选填“A”或“B”），直到电压表示数为，若此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W.
（4）小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端电压成正比的结论.
这种说法________（选填“正确”或“错误”），理由是________________.
【答案】
（1）如图 （2）B （3）A 0.8 （4）错误 小灯泡工作时的电阻在变化（其他有理的答案也可）
5．（2021温州）疫情期间只允许体温正常的师生进入校园，为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：
①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机M工作（门打开），警示灯不亮；
②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机M不工作且警示灯亮起；
③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M不工作且警示灯不亮。
（1）下列电路设计符合要求的是________。（可多选）
（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为________瓦。
【答案】（1）BC （2）0.9
6. （2021龙东）如下图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为，右侧密闭容器外部，将一个阻值为的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为______，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为______；形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧形管中液面高度差大于右侧形管中液面高度差，说明：___________；
（3）本实验是研究电流的_______效应，从能量转化的角度分析，是______能转化为______能。
【答案】 ①. 电阻 ②. 5 ③. 0.25 ④. 当电阻相同时，电流越大，产生的热量越多 ⑤. 热 ⑥. 电 ⑦. 内
7．（2021天水）小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为的小灯泡电功率时，电源电压为，若所用器材均能满足实验需要．
（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整；
（2）连接电路时，开关要______（选填“断开”或“闭合”）；滑动变阻器滑片应该移到连人电路阻值_______位置；
（3）实验过程中，当电压表示数为时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为_____A，小灯泡正常发光时的电阻为________，小灯泡的额定功率为________W；
（4）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该的图象如图丙所示，由图象可知灯的电阻随电压的增大而_______（选填“增大”“不变”或“减小”）．查阅资料知道该的额定电压为，结合图象可得该的额定功率为____________W
【答案】（1）如图所示 （2）断开 最大 （3）0.30 8.33 0.75 （4）减小 0.072
8.（2021湖州）小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
(1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮)
(2)根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。______
(3)当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？
(4)图丙阴影部分的面积表示______ 。
【答案】
通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小
滑动变阻器的电功率
【解析】解：(1)因为灯泡的额定电压为3伏，所以电表选用小量程，滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下图所示：
(2)根据图像a可知，通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；
(3)由电流大小与电源电压大小的关系图像b可知，电源电压恒为3V，
由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测电路中电流，
由图丙可知，电路中电流最小，即电流I=0.12A时，滑动变阻器全部连入电路，
由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压为：
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V，
由串联电路中电压规律可知，灯泡两端电压为：
U灯=U总−U滑=3V−2.4V=0.6V，
即电压表示数为0.6V；
(4)图丙中阴影部分的面积S=(U总−U灯)I，由串联电路电压规律可知，U总−U灯=U滑，故阴影部分的面积S=(U总−U灯)I=U滑I，而P=UI，所以阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。
故答案为：(1)见解答；(2)通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；(3)电压表示数为0.6V(解题过程见解答)；(4)滑动变阻器的电功率。
9. （2021内江）基同学要测量小灯泡L的电功率。所用的实验器材有：
A.电源E（电压恒为4.5V）；
B.电流表A1（量程0~200mA）；
C.电流表A2（量程0~500mA）；
D.定值电阻R0（阻值为20Ω）；
E.滑动变阻器R（阻值为0~20Ω）；
F.待测小灯泡L（额定电压3.6V）；
G.开关S一个，导线若干，则：
（1）如图甲所示，是该同学设计电路图，请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整___________；
（2）若电流表A1和A2流过的电流分别为I1、I2，利用I1、I2、R0表示出：小灯泡两端的电压为___________，通过小灯泡的电流为___________；
（3）实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最___________（选填“左”或“右”）端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的I1和I2，所得的实验数据如下表所示：
根据实验数据可得，当电流I1=144mA时，小灯泡的实际功率为___________W（保留一位小数）；
（4）如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0，其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻Rx的阻值不能小于___________Ω。
【答案】 (1). (2). (3). (4). 右 (5). 0.8 (6). 18
10. （2021潍坊）现有下列实验器材：①额定电压为2.5V的小灯泡；②电压约为6V的直流电源：③量程为6V的电压表；④最大阻值为99.99Ω的电阻箱R；⑤开关，单刀双掷开关，导线若干。要测量小灯泡的额定功率，请将下列实验步骤补充完整。
（1）按电路图甲将图乙所示的实物图连接完整_______。
（2）先将电箱阻值调到________（选填“最大”、“最小”或“任意值”）再闭合开关S1。
（3）将S2掷向a，调节电阻箱阻值，使电压表示数，再将掷向b，电压表示数U2及电阻箱示数R如图丙所示，=________V，R=________Ω，则该小灯泡的额定功率为________W。
【答案】 (1). (2). 最大 (3). 5.8 (4). 6.6 (5). 1.25
11. （2021广安）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10），电流表有“0~0.6A”、“0~3A”两个量程，电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。（ ）
（2）实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是___________。
A．电流表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两电表示数，记录数据。实验小组根据实验数据绘制的图像如图乙所示，根据图像可计算出小灯泡的额定功率是________W。
（4）实验小组发现小灯泡的图像不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随________变化而变化。
【答案】 (1). (2). B (3). 0.625 (4). 温度
12. （2021泰州）小明和小华在实验室做如下两个电学实验：
（1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干；
①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；（ ）
②改正错误后，将滑片调至______（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为M；
③接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为1.6V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的______（选填“左侧”或“右侧”）；
④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是：______；
（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0~999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：
①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使______，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；
②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额；
③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片______（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I；
④则小灯泡额定功率的表达式为：P=______（用已知量和所测物理量的符号表示）；
⑤实验后小华发现，电路中只需将______和______互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
【答案】 ①. ②. B ③. 右侧 ④. 导体两端电压一定时，导体电流与导体电阻成反比 ⑤. 电流表示数为I额 ⑥. 保持不动 ⑦. ⑧. R1 ⑨. R2
【解析】（1）①[1]探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验，定值电阻要与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，如图所示：
②[2]闭合开关前，滑动变阻器阻值调到最大，为B端。
③[3]接着将5Ω的电阻换为10Ω，要使电压表示数仍为1.6V，根据串联分压，滑动变阻器电阻要调大，即向B端调，位置在M的右侧。
④[4]根据数据可得实验结论为：导体两端电压一定时，导体电流与导体电阻成反比。
（2）①[5]闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使灯泡正常发光，即使电流表示数为I额。
③[6]利用等效替代法，R2滑片应保持不动，读出电流表示数I，以求得电源电压。
④[7]闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使灯泡正常发光，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R，电源电压可表示为
将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额，可知R2阻值与RL相同，但R2不可读数，将R1阻值调为0，R2的滑片不动，并读出电流表示数为I，电源电压可表示为
联立两式可得
可求得
因此灯泡额定功率为
⑤[8][9]将电阻箱R1、滑动变阻器R2交换位置，可测灯泡额定功率，闭合S1，将S2接1，调R2将电流表示数调为I额，将S2接2，调R1，使电流表示数调为I额，根据等效替代，R1可读数，此时的阻值R1为灯泡正常发光时的阻值，额定功率为
13. （2021黄石）如图甲所示是“探究电压一定时，电流跟电阻关系”的实验电路图，已知电源电压恒为4V，滑动变阻器（30Ω 1A）以及符合实验要求的电表，开关和导线。
（1）实验中小明同学多次改变R的阻值，记下对应电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论:当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比；
（2）由图乙可知，小明探究时，控制电阻两端电压______V不变；
（3）如果小明同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，则该故障可能是由R______（选填“短路”或“断路”）造成的；
（4）小明为了能够完成上述实验，更换的电阻R的阻值不能超过______Ω；
（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω，其测量过程如下
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V；
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器使电压表读数为______V时，小灯泡正常发光；
③闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V；
④根据上述测量，可知小灯泡的额定功率P额=______W。
【答案】 ①. 反 ②. 2.5 ③. 短路 ④. 50 ⑤. 1.5 ⑥. 0.75
【解析】（1）[1]根据图像知，导体的电阻越大，通过导体的电流越小，且电阻与电流的乘积为一定值，可得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（2）[2]由图像知当时，，控制电阻两端的电压
（3）[3]电流表有示数说明电路中不存在断路情况，电压表无示数说明电压表测的那一部分短路了，所以R短路了。
（4）[4]滑动变阻器最大阻值，当滑动变阻器阻值最大，R两端的电压刚好为2.5V时，R的阻值最大为
解得
R=50Ω
（5）[5]闭合S，S1时小灯泡，滑动变阻器，电压表连入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表4V，说明电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，所以当滑动变阻器两端电压为1.5V时，小灯泡正常发光，故电压表的读数为1.5V。
[6]闭合S、S2，断开S1，此时电压表测的是②步中滑动变阻器连入部分两端的电压，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V，根据串联电路中电压之比等于电阻之比可得滑动变阻器连入了一半，阻值，则灯泡正常发光时电路中的电流
小灯泡的额定功率
14.（2021昆明）图13是探究“物质吸热规律”的实验裝置;
⑴取质量相同的水和煤油分别放入两个 的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高 温成时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的,是为了 （选填“便于比较”或“控制变量M）；
（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用 更容易控制让煤油和水吸收的热量相同，
（4）如果甲、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记录乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用△t表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为Pt。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强，他们应该用 （用已给物理量写出表达式）分别进行计算，得到 的水和煤油、温度升高 吸收的热量,就可以进行比较了。
【答案】相同 相同 便于比较 电加热器 单位质量 1℃
15. （2021鞍山）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20 1A”。
（1）如图甲所示，闭合开关后，发现只有___________有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误的单线上打“×”，并用笔面线代替导线将电路连接正确。（ ）
（2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向___________（填“左”或“右”）滑动。
（3）图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为___________W。
（4）测量小灯泡的电功率______（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是________。
（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小，相应的小灯泡的阻值变化，则________（填“>”、“＜”或“=”）。
（6）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10。请帮助他完成以下实验步骤：
①开关S、闭合，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、闭合，断开，此时电压表的示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最________（填“左”或“右”）端，此时电压表的示数为7V。
③小灯泡的额定功率________W。
【答案】 ①. 电压表 ②. ③. 左 ④. 0.625 ⑤. 不需要 ⑥. 灯在不同电压下功率不同 ⑦. > ⑧. 6 ⑨. 左 ⑩. 2.25
16. （2021玉林）如图甲所示，在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3V。
(1)根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)；
(2)连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生______ (选填“断路”或“短路”)；
(3)排除故障后，闭合开关，继续进行探究，根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像，如图丙所示，分析可知：小灯泡的额定功率为______ W；若电流表的示数如图丁所示，其示数为______ A，此时小灯泡的电阻为______ Ω；
(4)若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表，并设计了如图戊所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下：
①闭合S1，断开S2，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I1；
②闭合S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额；
③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，记下电流表的示数为I2；
④则小灯泡额定功率的表达式为P额= ______ (用I额、I1、I2和R0等符号表示)
【答案】断路 1.5 0.4 5 I额2(I1R0I额−I1R0I2+R0)
【解析】解：(1)根据电路图连接实物图，要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大，所以滑动变阻器应选择左下接线柱接入电路，如图：；
(2)连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，说明电压表串联接入电路，则与电压表并联部分电路发生断路，即灯泡断路；
(3)由图丙可知，灯泡两端的电压为3V时，通过灯泡的电流为0.5A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3V×0.5A=1.5W；
由图丁可知，电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，电流表的示数为0.4A，由图丙可知通过灯泡的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为2V，由欧姆定律可得此时灯泡的电阻：RL'=U'I'=2V0.4A=5Ω；
(4)①闭合S1，断开S2，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，电路为定值电阻R0的简单电路，电流表的示数为I1，由欧姆定律可得电源电压：U总=I1R0，
②闭合S2，断开S1，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额，该电路的总电阻为RL+RH=U总I额=I1R0I额；
③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，定值电阻R0和滑动变阻器串联接入电路，记下电流表的示数为I2，此时该电路的总电阻：R总=U总I2=I1R0I2，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的电阻：RH=R总−R0=I1R0I2−R0，
在②中电路的总电阻为RL+RH=U总I额=I1R0I额，则灯泡电阻：RL=I1R0I额−RH=I1R0I额−(I1R0I2−R0)=I1R0I额−I1R0I2+R0，
④则小灯泡额定功率的表达式为P额=I额2RL=I额2(I1R0I额−I1R0I2+R0)。
故答案为：(1)如上图；(2)断路；(3)1.5；0.4；5；(4)I额2(I1R0I额−I1R0I2+R0)。
17.（2021锦州）小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻.
（1）图甲中小明将一根导线连接错误，若此时闭合开关，小灯泡______（选填”发光”或”不发光”）.请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确.
（2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光.此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω.
（3）小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙所示的图像，根据图像可知电流与电压并不成正比原因是灯丝的电阻随温度升高而______，在这个图像中，横轴应该表示的物理量是______（选填“电压”或“电流”）.
（4）小明又设计了图丁所示的电路，只用电压表测量额定电压为2.5 V，小灯泡的额定功率已知，滑动变阻器R最大阻值为15Ω，电源电恒定。其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2，断开S3 ，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V ;
②____________（填三个开关闭合与断开情况）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V ，这时小灯泡正常发光.
③闭合开关S1、S2 ，断开S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V ;
④小灯泡的额定功率P额=______W.
【答案】不发光 9.5 增大 电压 ②闭合开关S1、S2，断开S2 2 ④0.5
18. （2021通辽）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整_______（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大）。
（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是_______。闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是__________。
（3）排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______（结果保留一位小数）。
（4）另一组的同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知但恒定不变，和为滑动变阻器，的最大阻值为，请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、调节，使电压表的示数为；
②只闭合开关S、，________，使电压表示数仍为；
③接着将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数，再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数，则小灯泡额定功率表达式______（用、、、表示）。
【答案】 ①. ②. 调节灯泡两端的电压 ③. 灯泡断路 ④. 12.7Ω ⑤. 调节R1 ⑥.
【解析】解：（1）变阻器接一上一下接入电路中，滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大，滑动变阻器应接A接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，实物电路图如图所示：
（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是：改变通过灯泡的电流（或改变灯泡两端的电压）；
经分析，在实验中连接好电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，则电路发生断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱与电源两极相连，所以造成电路故障的原因是小灯泡断路；
（3）当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时灯泡正常发光；由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，
灯泡电阻为：R＝＝≈12.7Ω；
（4）电源电压为6V，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V＝2.2V＜3V，电压表15V接线柱损坏，电压表可以选择0～3V量程，把电压表并联在滑动变阻器两端。
（4）①只闭合开关S、S1调节R2，使电压表的示数为U额；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表示数仍为U额；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，
在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压，再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律有：＝
解得：R1＝，
根据等效替代法，此时R1连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻RL的大小；
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝＝＝＝。
故答案为：（1）实物电路图如下图所示：
；
（2）改变灯泡两端的电压（或改变通过灯泡的电流）；小灯泡断路；（3）12.7；（4）调节R1；。
19.（2021宿迁）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表________。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是________。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点________，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额=________。
【答案】（1） 开关未断开 （2）断路 （3）使L2正常发光 （4）①R1 2 ②（U-U额）U额/R1
20.（2021十堰）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮)。
(2)小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是______ 。
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏______ 。
(4)小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______ ；
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电阻Rx= ______ (用所测物理量和已知物理量符号表示)
【答案】开关没有断开 1.14 大 3.8V U−U额I额
【解析】解：(1)从电源的正极出发，依次连接开关、灯泡、滑动变阻器、电流表到电源的负极，要求滑片向右移动灯泡变亮说明电路中电阻变小，故滑动变阻器接入右半段，电压表并联在灯泡的两端，由于灯泡的额定电压是3.8V，故电压表选择0～15V量程，电路连接如图。
(2)小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，说明连接完最后一根导线电路接通，是因为连接电路时，开关没有断开。
(3)电流表使用的0～3A量程，每一个大格代表1A，每一个小格代表0.1A，电流为0.3A，故灯泡的额定电流I额=0.3A，
灯泡的额定电压是U额=3.8V，
则灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W。
电压表和灯泡并联，考虑有电流通过电压表，电流表测量电压表和灯泡的总电流，故灯泡的额定定律测量值偏大，灯泡两端的电压测量是准确的，根据P额=U额I额得，灯泡的额定功率偏大。
(4)实验步骤：
①先闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为3.8V，灯泡正常工作，灯泡中的电流是I额；
②再断开开关S1，闭合开关S2，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U，即灯泡和定值电阻两端的总电压，定值电阻两端的电压UX=U−U额；
③灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，定值电阻中的电流IX=I额，
待测电阻Rx=UXIX=U−U额I额。
故答案为：(1)如上图；(2)开关没有断开；(3)1.14；大；(4)3.8；U−U额I额。
21. （2021贵港）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1>R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；_______
（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______；电阻丝放出热量的多少，通过_______来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
【答案】 ①. ②. 电流相等 ③. 温度计的示数变化 ④. 质量 ⑤. 小于 ⑥. 大于 ⑦. 不成 ⑧. 相同 ⑨.
【解析】（1）变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：
（2）图1中，两个电阻丝串联，通过它们的电流相等，通电时间相等。
[3]根据转换法知，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计的示数变化来进行判断的。
（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体。
因煤油比水具有较小的比热容，故用煤油比用水更容易看出温度的变化。
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，电阻丝产生的热量是原来的4倍；所以用电阻丝R1加热的煤油，温度升高Δt1′大于2Δt1 ， 该实验说明电流产生的热量与电流不是正比例关系。
（5）在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值相等的电阻丝，可以探究两种不同液体的吸热性质。
电阻丝产生的热量Q=I2Rt，不计热量损失，液体吸收的热量Q吸=Q=cmΔt
则c=
22. （2021大庆）某电学实验小组设计了以下几组实验：
（1）实验一：利用如图电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为不变。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最______（选填“左”或“右”）端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于______被短路而造成的。
②排除故障后，调节电阻箱阻值R，进行多次实验，得到与关系如图所示，______V。
（2）实验二：将图1中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡，实验得到图所示图象，则小灯泡的额定功率为______W；当通过小灯泡的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为______。
（3）实验三：利用图所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为10V，定值电阻。调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为______A时，读出电流表A1的示数，即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全，滑动变阻器应选“1.2A”和 “0.8A”两种规格中的______（选填“”或“”）。
【答案】 ①. 右 ②. 电阻箱 ③. 2 ④. 1.25 ⑤. 2.5 ⑥. 0.5 ⑦. R1
【解析】解：（1）①为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最右端；
电流表示数不为0，说明电路是短路，电压表示数为0，说明与电压表并联的部分短路，即电阻箱短路了；
②由I与关系图线知，当电流为0.1A时，为0.05，则R＝20Ω，则电压U0＝IR＝0.1A×20Ω＝2V；
（2）灯泡的额定电压为2.5V，根据图3可知道对应的电流I＝0.5A，则灯的电阻R＝＝＝5Ω；
灯的额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（3）R0＝5Ω定值电阻与灯并联，A2测通过R0的电流；A1测通过灯的电流，根据并联电路电压的规律，灯正常发光时，定值电阻两端的电压也为2.5V，则通过R0的电流I0＝＝＝0.5A；
为了确保实验安全，已知电压电源为10V，灯和定值电阻两端的电压为2.5V，则滑动变阻器分得的电压为：10V﹣2.5V＝7.5V，分别计算滑动变阻器R1的电压U＝IR1＝1.2A×10Ω＝12V；滑动变阻器R2的电压U＝IR2＝0.8A×50Ω＝40V；故R1更适合。
答案为：（1）①右；电阻箱；②2；（2）1.25；2.5；（3）0.5；R1。
23．（2021沈阳）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）甲图中有一根导线连接错误，在导线上画“×”并在图上改正（所画的导线不能交叉）。
（2）改正错误后进行实验，根据实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，则小灯泡额定功率是 W。
（3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动不能够完成的是 。
A．测量小灯泡的电阻 B．探究串联电路电流的特点
C．探究串联电路电压的特点 D．探究电流与电压的关系
（4）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表示数为I额。
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）
【答案】
（1）如上所示；（2）0.625；（3）D；（4）②I额2•。
【解析】解：（1）原电路中，电压表串联在电路中是错误的，灯应与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示：
（2）改正错误后进行实验，根据实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，可知灯在2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）A．由R＝可知，电压表测出电压，电流表测出电流，可测量小灯泡的电阻，故A能完成；
B．将电流分别串联在电路不同处，可探究串联电路电流的特点，故B能完成；
C．分别将电压表并联在各用电器两端，可探究串联电路电压的特点，故C能完成；
D、探究电流与电压的关系要控制电阻不变，灯的电阻随温度的变化而变化，故D不能完成。
故选D；
（4）①闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额。
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额．保持变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
在①中，R1与灯串联，灯正常发光，
在②中，R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2＝RL；
保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
由串联电路特点和欧姆定律可得：
U＝I1R2＝I2（R1+R2），
解得：R2＝，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝I额2RL＝I额2R2＝I额2•R2＝I额2•。
24.（2021深圳）某小组进行电学实验探究。
(一)某同学探究“电流与电压”"的关系，他用了3个干电池，一个定值电阻、一个滑动变阻器（20Ω，1A），一个电压表，一个电流表，导线若干。
（1）请补充实物图；
（2）若电压表无示数，电流表有示数，此时原因可能是 （选填“R断路”或“R短路”）。
（3）他用此电路做了若干组实验，以下第 组实验数据有误。
（4）根据此表格可知:电阻一定时，电流与电压成 （选填“正比”或“反比”）。
（二）某同学探究“电流与电阻”的关系，他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，一个电压表，一个电流表和导线若干，多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。
（1）电阻两端的电压为 V；
（2）滑动变阻器的最大功率为 w。
【答案】（一）
（2）R短路 （3）① （4）正比
（二）（1）2.5 （2）1
25.（2021日照）某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源，5Ω的发热电阻两只，10Ω的发热电阻两只，量程适合的温度计两只，规格相同的烧瓶两只，水，酒精，煤油，开关，导线若干。
(1)他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 所示方案。
(2)所选方案中两发热电阻的阻值应 ，两个烧瓶内的液体应为质量 的
种类的液体。(均填“相同”或“不同”)
(3)已知比热容的大小为c水>C酒精>C煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。
(4)实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 (填“相同”或“不同”)。
(5)方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节 ，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装人两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 。
③根据表中数据可得酒精的比热容为 J/(kg·℃)。
(6)结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 所示方案。
【答案】甲 不同 相同 相同 煤油 相同 平衡螺母 78℃ 2.4×103 乙
备战2022年中考物理真题分类专练——电功率实验专题
1．（2021湘潭）如图所示，串联的两电阻丝（R1＜R2），封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流 （选填“相等”或“不相等”），一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到 （选填“A”或“B”）气球先鼓起来。
2.（2021广东）如图是探究电流通过导体产生的热量与______ 关系的实验装置。实验中用U形管内液面的______ 反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器______ (选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
3.（2021山西）“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。(其他接法合理即可)
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是______ 。
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W。
(4)小组的同学在实验中又测出了几组数据，请你帮他们设计一个实验记录表格。
4.（2021南充）如图所示，某同学计划利用甲图所示的器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压是
（1）实验中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔划线代替导线完成电路的正确连接.
（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片位置应放在_______端（选填“A”或“B”）.
（3）实验数据如下表所示，在完成第1次实验后，若还需测量小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器滑片向_______端移动（选填“A”或“B”），直到电压表示数为，若此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W.
（4）小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端电压成正比的结论.
这种说法________（选填“正确”或“错误”），理由是________________.
5．（2021温州）疫情期间只允许体温正常的师生进入校园，为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：
①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机M工作（门打开），警示灯不亮；
②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机M不工作且警示灯亮起；
③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M不工作且警示灯不亮。
（1）下列电路设计符合要求的是________。（可多选）
（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为________瓦。
6. （2021龙东）如下图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为，右侧密闭容器外部，将一个阻值为的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为______，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为______；形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧形管中液面高度差大于右侧形管中液面高度差，说明：___________；
（3）本实验是研究电流的_______效应，从能量转化的角度分析，是______能转化为______能。
7．（2021天水）小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为的小灯泡电功率时，电源电压为，若所用器材均能满足实验需要．
（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整；
（2）连接电路时，开关要______（选填“断开”或“闭合”）；滑动变阻器滑片应该移到连人电路阻值_______位置；
（3）实验过程中，当电压表示数为时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为_____A，小灯泡正常发光时的电阻为________，小灯泡的额定功率为________W；
（4）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该的图象如图丙所示，由图象可知灯的电阻随电压的增大而_______（选填“增大”“不变”或“减小”）．查阅资料知道该的额定电压为，结合图象可得该的额定功率为____________W
8.（2021湖州）小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
(1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮)
(2)根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。______
(3)当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？
(4)图丙阴影部分的面积表示______ 。
9. （2021内江）基同学要测量小灯泡L的电功率。所用的实验器材有：
A.电源E（电压恒为4.5V）；
B.电流表A1（量程0~200mA）；
C.电流表A2（量程0~500mA）；
D.定值电阻R0（阻值为20Ω）；
E.滑动变阻器R（阻值为0~20Ω）；
F.待测小灯泡L（额定电压3.6V）；
G.开关S一个，导线若干，则：
（1）如图甲所示，是该同学设计电路图，请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整___________；
（2）若电流表A1和A2流过的电流分别为I1、I2，利用I1、I2、R0表示出：小灯泡两端的电压为___________，通过小灯泡的电流为___________；
（3）实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最___________（选填“左”或“右”）端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的I1和I2，所得的实验数据如下表所示：
根据实验数据可得，当电流I1=144mA时，小灯泡的实际功率为___________W（保留一位小数）；
（4）如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0，其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻Rx的阻值不能小于___________Ω。
10. （2021潍坊）现有下列实验器材：①额定电压为2.5V的小灯泡；②电压约为6V的直流电源：③量程为6V的电压表；④最大阻值为99.99Ω的电阻箱R；⑤开关，单刀双掷开关，导线若干。要测量小灯泡的额定功率，请将下列实验步骤补充完整。
（1）按电路图甲将图乙所示的实物图连接完整_______。
（2）先将电箱阻值调到________（选填“最大”、“最小”或“任意值”）再闭合开关S1。
（3）将S2掷向a，调节电阻箱阻值，使电压表示数，再将掷向b，电压表示数U2及电阻箱示数R如图丙所示，=________V，R=________Ω，则该小灯泡的额定功率为________W。
11. （2021广安）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10），电流表有“0~0.6A”、“0~3A”两个量程，电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。（ ）
（2）实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是___________。
A．电流表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两电表示数，记录数据。实验小组根据实验数据绘制的图像如图乙所示，根据图像可计算出小灯泡的额定功率是________W。
（4）实验小组发现小灯泡的图像不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随________变化而变化。
12. （2021泰州）小明和小华在实验室做如下两个电学实验：
（1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干；
①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；（ ）
②改正错误后，将滑片调至______（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为M；
③接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为1.6V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的______（选填“左侧”或“右侧”）；
④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是：______；
（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0~999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：
①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使______，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；
②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额；
③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片______（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I；
④则小灯泡额定功率的表达式为：P=______（用已知量和所测物理量的符号表示）；
⑤实验后小华发现，电路中只需将______和______互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
13. （2021黄石）如图甲所示是“探究电压一定时，电流跟电阻关系”的实验电路图，已知电源电压恒为4V，滑动变阻器（30Ω 1A）以及符合实验要求的电表，开关和导线。
（1）实验中小明同学多次改变R的阻值，记下对应电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论:当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比；
（2）由图乙可知，小明探究时，控制电阻两端电压______V不变；
（3）如果小明同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，则该故障可能是由R______（选填“短路”或“断路”）造成的；
（4）小明为了能够完成上述实验，更换的电阻R的阻值不能超过______Ω；
（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω，其测量过程如下
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V；
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器使电压表读数为______V时，小灯泡正常发光；
③闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V；
④根据上述测量，可知小灯泡的额定功率P额=______W。
14.（2021昆明）图13是探究“物质吸热规律”的实验裝置;
⑴取质量相同的水和煤油分别放入两个 的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高 温成时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的,是为了 （选填“便于比较”或“控制变量M）；
（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用 更容易控制让煤油和水吸收的热量相同，
（4）如果甲、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记录乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用△t表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为Pt。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强，他们应该用 （用已给物理量写出表达式）分别进行计算，得到 的水和煤油、温度升高 吸收的热量,就可以进行比较了。
15. （2021鞍山）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20 1A”。
（1）如图甲所示，闭合开关后，发现只有___________有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误的单线上打“×”，并用笔面线代替导线将电路连接正确。（ ）
（2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向___________（填“左”或“右”）滑动。
（3）图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为___________W。
（4）测量小灯泡的电功率______（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是________。
（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小，相应的小灯泡的阻值变化，则________（填“>”、“＜”或“=”）。
（6）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10。请帮助他完成以下实验步骤：
①开关S、闭合，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、闭合，断开，此时电压表的示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最________（填“左”或“右”）端，此时电压表的示数为7V。
③小灯泡的额定功率________W。
16. （2021玉林）如图甲所示，在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3V。
(1)根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)；
(2)连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生______ (选填“断路”或“短路”)；
(3)排除故障后，闭合开关，继续进行探究，根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像，如图丙所示，分析可知：小灯泡的额定功率为______ W；若电流表的示数如图丁所示，其示数为______ A，此时小灯泡的电阻为______ Ω；
(4)若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表，并设计了如图戊所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下：
①闭合S1，断开S2，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I1；
②闭合S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额；
③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，记下电流表的示数为I2；
④则小灯泡额定功率的表达式为P额= ______ (用I额、I1、I2和R0等符号表示)
17.（2021锦州）小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻.
（1）图甲中小明将一根导线连接错误，若此时闭合开关，小灯泡______（选填”发光”或”不发光”）.请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确.
（2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光.此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω.
（3）小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙所示的图像，根据图像可知电流与电压并不成正比原因是灯丝的电阻随温度升高而______，在这个图像中，横轴应该表示的物理量是______（选填“电压”或“电流”）.
（4）小明又设计了图丁所示的电路，只用电压表测量额定电压为2.5 V，小灯泡的额定功率已知，滑动变阻器R最大阻值为15Ω，电源电恒定。其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2，断开S3 ，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V ;
②____________（填三个开关闭合与断开情况）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V ，这时小灯泡正常发光.
③闭合开关S1、S2 ，断开S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V ;
④小灯泡的额定功率P额=______W.
18. （2021通辽）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整_______（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大）。
（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是_______。闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是__________。
（3）排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______（结果保留一位小数）。
（4）另一组的同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知但恒定不变，和为滑动变阻器，的最大阻值为，请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、调节，使电压表的示数为；
②只闭合开关S、，________，使电压表示数仍为；
③接着将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数，再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数，则小灯泡额定功率表达式______（用、、、表示）。
19.（2021宿迁）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表________。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是________。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点________，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额=________。
20.（2021十堰）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮)。
(2)小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是______ 。
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏______ 。
(4)小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______ ；
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电阻Rx= ______ (用所测物理量和已知物理量符号表示)
21. （2021贵港）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1>R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；_______
（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______；电阻丝放出热量的多少，通过_______来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
22. （2021大庆）某电学实验小组设计了以下几组实验：
（1）实验一：利用如图电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为不变。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最______（选填“左”或“右”）端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于______被短路而造成的。
②排除故障后，调节电阻箱阻值R，进行多次实验，得到与关系如图所示，______V。
（2）实验二：将图1中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡，实验得到图所示图象，则小灯泡的额定功率为______W；当通过小灯泡的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为______。
（3）实验三：利用图所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为10V，定值电阻。调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为______A时，读出电流表A1的示数，即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全，滑动变阻器应选“1.2A”和 “0.8A”两种规格中的______（选填“”或“”）。
23．（2021沈阳）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）甲图中有一根导线连接错误，在导线上画“×”并在图上改正（所画的导线不能交叉）。
（2）改正错误后进行实验，根据实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，则小灯泡额定功率是 W。
（3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动不能够完成的是 。
A．测量小灯泡的电阻 B．探究串联电路电流的特点
C．探究串联电路电压的特点 D．探究电流与电压的关系
（4）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表示数为I额。
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）
24.（2021深圳）某小组进行电学实验探究。
(一)某同学探究“电流与电压”"的关系，他用了3个干电池，一个定值电阻、一个滑动变阻器（20Ω，1A），一个电压表，一个电流表，导线若干。
（1）请补充实物图；
（2）若电压表无示数，电流表有示数，此时原因可能是 （选填“R断路”或“R短路”）。
（3）他用此电路做了若干组实验，以下第 组实验数据有误。
（4）根据此表格可知:电阻一定时，电流与电压成 （选填“正比”或“反比”）。
（二）某同学探究“电流与电阻”的关系，他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，一个电压表，一个电流表和导线若干，多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。
（1）电阻两端的电压为 V；
（2）滑动变阻器的最大功率为 w。
25.（2021日照）某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源，5Ω的发热电阻两只，10Ω的发热电阻两只，量程适合的温度计两只，规格相同的烧瓶两只，水，酒精，煤油，开关，导线若干。
(1)他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 所示方案。
(2)所选方案中两发热电阻的阻值应 ，两个烧瓶内的液体应为质量 的
种类的液体。(均填“相同”或“不同”)
(3)已知比热容的大小为c水>C酒精>C煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。
(4)实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 (填“相同”或“不同”)。
(5)方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节 ，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装人两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 。
③根据表中数据可得酒精的比热容为 J/(kg·℃)。
(6)结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 所示方案。
备战2022年中考物理真题分类专练——电功率实验专题参考答案
1．（2021湘潭）如图所示，串联的两电阻丝（R1＜R2），封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流 （选填“相等”或“不相等”），一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到 （选填“A”或“B”）气球先鼓起来。
【答案】相等；B。
【解析】解：实验中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的电流相等，在通电时间相同时，电阻大的电阻丝产生的热量多，即B相通的电阻丝R2产生的热量要多，B气球先鼓起来。
2.（2021广东）如图是探究电流通过导体产生的热量与______ 关系的实验装置。实验中用U形管内液面的______ 反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器______ (选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
【答案】电流 高度差 甲
【解析】解：(1)装置中乙容器中两个5Ω的电阻并联后再与甲容器中一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，乙容器中两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；
(2)据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映电流通过导体产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；
(3)根据Q=I2Rt可知，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，电流产生的热量越多，由(1)可知通过容器甲内电阻丝的电流较大，故其产生的热量较多。
故答案为：电流；高度差；甲。
3.（2021山西）“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。(其他接法合理即可)
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是______ 。
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W。
(4)小组的同学在实验中又测出了几组数据，请你帮他们设计一个实验记录表格。
【答案】开关接触不良(答案合理即可) 0.7
【解析】解：(1)由电功率的计算公式P=UI可知，要想测出小灯泡的电功率，我们就需要测出它两端的电压及通过它的电流。所以我们要将电压表与小灯泡并联以测出它两端的电压，将电流表与小灯泡串联测出通过它的电流。已知小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表要用0～3V量程；由图乙接线可知，电流表选用的是0～0.6A量程。滑动变阻器要按照“一上一下”的原则串联在电路中。
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动，说明电路处于断路状态。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，说明电路时断时续。由此可知是开关存在问题。
(3)当小灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光。由图乙可知，此时电流表的示数为0.28A，故小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。
(4)在测量小灯泡电功率的实验中，我们至少要测量三次：①灯泡两端电压低于额定电压时的电功率；②灯泡两端电压等于额定电压时的电功率；③灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率。所以设计的表格中实验次数至少为3次。由公式P=UI可知，除要记录电压外，还要记录电流和电功率。此外，我们知道，小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，所以灯泡的亮度也是我们需要记录的内容。
故答案为：(1)如下图所示；(2)开关接触不良；(3)0.7；(4)如下表所示。
(1)测量小灯泡电功率的原理是P=UI。
(2)小灯泡两端的电压等于其额定电压时，灯泡正常发光，此时的电功率等于其额定功率。
4.（2021南充）如图所示，某同学计划利用甲图所示的器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压是
（1）实验中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔划线代替导线完成电路的正确连接.
（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片位置应放在_______端（选填“A”或“B”）.
（3）实验数据如下表所示，在完成第1次实验后，若还需测量小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器滑片向_______端移动（选填“A”或“B”），直到电压表示数为，若此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W.
（4）小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端电压成正比的结论.
这种说法________（选填“正确”或“错误”），理由是________________.
【答案】
（1）如图 （2）B （3）A 0.8 （4）错误 小灯泡工作时的电阻在变化（其他有理的答案也可）
5．（2021温州）疫情期间只允许体温正常的师生进入校园，为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：
①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机M工作（门打开），警示灯不亮；
②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机M不工作且警示灯亮起；
③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M不工作且警示灯不亮。
（1）下列电路设计符合要求的是________。（可多选）
（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为________瓦。
【答案】（1）BC （2）0.9
6. （2021龙东）如下图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为，右侧密闭容器外部，将一个阻值为的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为______，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为______；形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧形管中液面高度差大于右侧形管中液面高度差，说明：___________；
（3）本实验是研究电流的_______效应，从能量转化的角度分析，是______能转化为______能。
【答案】 ①. 电阻 ②. 5 ③. 0.25 ④. 当电阻相同时，电流越大，产生的热量越多 ⑤. 热 ⑥. 电 ⑦. 内
7．（2021天水）小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为的小灯泡电功率时，电源电压为，若所用器材均能满足实验需要．
（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整；
（2）连接电路时，开关要______（选填“断开”或“闭合”）；滑动变阻器滑片应该移到连人电路阻值_______位置；
（3）实验过程中，当电压表示数为时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为_____A，小灯泡正常发光时的电阻为________，小灯泡的额定功率为________W；
（4）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该的图象如图丙所示，由图象可知灯的电阻随电压的增大而_______（选填“增大”“不变”或“减小”）．查阅资料知道该的额定电压为，结合图象可得该的额定功率为____________W
【答案】（1）如图所示 （2）断开 最大 （3）0.30 8.33 0.75 （4）减小 0.072
8.（2021湖州）小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
(1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮)
(2)根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。______
(3)当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？
(4)图丙阴影部分的面积表示______ 。
【答案】
通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小
滑动变阻器的电功率
【解析】解：(1)因为灯泡的额定电压为3伏，所以电表选用小量程，滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下图所示：
(2)根据图像a可知，通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；
(3)由电流大小与电源电压大小的关系图像b可知，电源电压恒为3V，
由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测电路中电流，
由图丙可知，电路中电流最小，即电流I=0.12A时，滑动变阻器全部连入电路，
由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压为：
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V，
由串联电路中电压规律可知，灯泡两端电压为：
U灯=U总−U滑=3V−2.4V=0.6V，
即电压表示数为0.6V；
(4)图丙中阴影部分的面积S=(U总−U灯)I，由串联电路电压规律可知，U总−U灯=U滑，故阴影部分的面积S=(U总−U灯)I=U滑I，而P=UI，所以阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。
故答案为：(1)见解答；(2)通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；(3)电压表示数为0.6V(解题过程见解答)；(4)滑动变阻器的电功率。
9. （2021内江）基同学要测量小灯泡L的电功率。所用的实验器材有：
A.电源E（电压恒为4.5V）；
B.电流表A1（量程0~200mA）；
C.电流表A2（量程0~500mA）；
D.定值电阻R0（阻值为20Ω）；
E.滑动变阻器R（阻值为0~20Ω）；
F.待测小灯泡L（额定电压3.6V）；
G.开关S一个，导线若干，则：
（1）如图甲所示，是该同学设计电路图，请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整___________；
（2）若电流表A1和A2流过的电流分别为I1、I2，利用I1、I2、R0表示出：小灯泡两端的电压为___________，通过小灯泡的电流为___________；
（3）实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最___________（选填“左”或“右”）端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的I1和I2，所得的实验数据如下表所示：
根据实验数据可得，当电流I1=144mA时，小灯泡的实际功率为___________W（保留一位小数）；
（4）如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0，其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻Rx的阻值不能小于___________Ω。
【答案】 (1). (2). (3). (4). 右 (5). 0.8 (6). 18
10. （2021潍坊）现有下列实验器材：①额定电压为2.5V的小灯泡；②电压约为6V的直流电源：③量程为6V的电压表；④最大阻值为99.99Ω的电阻箱R；⑤开关，单刀双掷开关，导线若干。要测量小灯泡的额定功率，请将下列实验步骤补充完整。
（1）按电路图甲将图乙所示的实物图连接完整_______。
（2）先将电箱阻值调到________（选填“最大”、“最小”或“任意值”）再闭合开关S1。
（3）将S2掷向a，调节电阻箱阻值，使电压表示数，再将掷向b，电压表示数U2及电阻箱示数R如图丙所示，=________V，R=________Ω，则该小灯泡的额定功率为________W。
【答案】 (1). (2). 最大 (3). 5.8 (4). 6.6 (5). 1.25
11. （2021广安）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10），电流表有“0~0.6A”、“0~3A”两个量程，电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。（ ）
（2）实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是___________。
A．电流表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两电表示数，记录数据。实验小组根据实验数据绘制的图像如图乙所示，根据图像可计算出小灯泡的额定功率是________W。
（4）实验小组发现小灯泡的图像不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随________变化而变化。
【答案】 (1). (2). B (3). 0.625 (4). 温度
12. （2021泰州）小明和小华在实验室做如下两个电学实验：
（1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干；
①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；（ ）
②改正错误后，将滑片调至______（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为M；
③接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为1.6V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的______（选填“左侧”或“右侧”）；
④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是：______；
（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0~999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：
①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使______，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；
②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额；
③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片______（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I；
④则小灯泡额定功率的表达式为：P=______（用已知量和所测物理量的符号表示）；
⑤实验后小华发现，电路中只需将______和______互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
【答案】 ①. ②. B ③. 右侧 ④. 导体两端电压一定时，导体电流与导体电阻成反比 ⑤. 电流表示数为I额 ⑥. 保持不动 ⑦. ⑧. R1 ⑨. R2
【解析】（1）①[1]探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验，定值电阻要与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，如图所示：
②[2]闭合开关前，滑动变阻器阻值调到最大，为B端。
③[3]接着将5Ω的电阻换为10Ω，要使电压表示数仍为1.6V，根据串联分压，滑动变阻器电阻要调大，即向B端调，位置在M的右侧。
④[4]根据数据可得实验结论为：导体两端电压一定时，导体电流与导体电阻成反比。
（2）①[5]闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使灯泡正常发光，即使电流表示数为I额。
③[6]利用等效替代法，R2滑片应保持不动，读出电流表示数I，以求得电源电压。
④[7]闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使灯泡正常发光，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R，电源电压可表示为
将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额，可知R2阻值与RL相同，但R2不可读数，将R1阻值调为0，R2的滑片不动，并读出电流表示数为I，电源电压可表示为
联立两式可得
可求得
因此灯泡额定功率为
⑤[8][9]将电阻箱R1、滑动变阻器R2交换位置，可测灯泡额定功率，闭合S1，将S2接1，调R2将电流表示数调为I额，将S2接2，调R1，使电流表示数调为I额，根据等效替代，R1可读数，此时的阻值R1为灯泡正常发光时的阻值，额定功率为
13. （2021黄石）如图甲所示是“探究电压一定时，电流跟电阻关系”的实验电路图，已知电源电压恒为4V，滑动变阻器（30Ω 1A）以及符合实验要求的电表，开关和导线。
（1）实验中小明同学多次改变R的阻值，记下对应电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论:当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比；
（2）由图乙可知，小明探究时，控制电阻两端电压______V不变；
（3）如果小明同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，则该故障可能是由R______（选填“短路”或“断路”）造成的；
（4）小明为了能够完成上述实验，更换的电阻R的阻值不能超过______Ω；
（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω，其测量过程如下
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V；
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器使电压表读数为______V时，小灯泡正常发光；
③闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V；
④根据上述测量，可知小灯泡的额定功率P额=______W。
【答案】 ①. 反 ②. 2.5 ③. 短路 ④. 50 ⑤. 1.5 ⑥. 0.75
【解析】（1）[1]根据图像知，导体的电阻越大，通过导体的电流越小，且电阻与电流的乘积为一定值，可得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（2）[2]由图像知当时，，控制电阻两端的电压
（3）[3]电流表有示数说明电路中不存在断路情况，电压表无示数说明电压表测的那一部分短路了，所以R短路了。
（4）[4]滑动变阻器最大阻值，当滑动变阻器阻值最大，R两端的电压刚好为2.5V时，R的阻值最大为
解得
R=50Ω
（5）[5]闭合S，S1时小灯泡，滑动变阻器，电压表连入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表4V，说明电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，所以当滑动变阻器两端电压为1.5V时，小灯泡正常发光，故电压表的读数为1.5V。
[6]闭合S、S2，断开S1，此时电压表测的是②步中滑动变阻器连入部分两端的电压，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V，根据串联电路中电压之比等于电阻之比可得滑动变阻器连入了一半，阻值，则灯泡正常发光时电路中的电流
小灯泡的额定功率
14.（2021昆明）图13是探究“物质吸热规律”的实验裝置;
⑴取质量相同的水和煤油分别放入两个 的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高 温成时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的,是为了 （选填“便于比较”或“控制变量M）；
（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用 更容易控制让煤油和水吸收的热量相同，
（4）如果甲、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记录乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用△t表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为Pt。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强，他们应该用 （用已给物理量写出表达式）分别进行计算，得到 的水和煤油、温度升高 吸收的热量,就可以进行比较了。
【答案】相同 相同 便于比较 电加热器 单位质量 1℃
15. （2021鞍山）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20 1A”。
（1）如图甲所示，闭合开关后，发现只有___________有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误的单线上打“×”，并用笔面线代替导线将电路连接正确。（ ）
（2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向___________（填“左”或“右”）滑动。
（3）图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为___________W。
（4）测量小灯泡的电功率______（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是________。
（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小，相应的小灯泡的阻值变化，则________（填“>”、“＜”或“=”）。
（6）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10。请帮助他完成以下实验步骤：
①开关S、闭合，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、闭合，断开，此时电压表的示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最________（填“左”或“右”）端，此时电压表的示数为7V。
③小灯泡的额定功率________W。
【答案】 ①. 电压表 ②. ③. 左 ④. 0.625 ⑤. 不需要 ⑥. 灯在不同电压下功率不同 ⑦. > ⑧. 6 ⑨. 左 ⑩. 2.25
16. （2021玉林）如图甲所示，在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3V。
(1)根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)；
(2)连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生______ (选填“断路”或“短路”)；
(3)排除故障后，闭合开关，继续进行探究，根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像，如图丙所示，分析可知：小灯泡的额定功率为______ W；若电流表的示数如图丁所示，其示数为______ A，此时小灯泡的电阻为______ Ω；
(4)若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表，并设计了如图戊所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下：
①闭合S1，断开S2，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I1；
②闭合S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额；
③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，记下电流表的示数为I2；
④则小灯泡额定功率的表达式为P额= ______ (用I额、I1、I2和R0等符号表示)
【答案】断路 1.5 0.4 5 I额2(I1R0I额−I1R0I2+R0)
【解析】解：(1)根据电路图连接实物图，要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大，所以滑动变阻器应选择左下接线柱接入电路，如图：；
(2)连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，说明电压表串联接入电路，则与电压表并联部分电路发生断路，即灯泡断路；
(3)由图丙可知，灯泡两端的电压为3V时，通过灯泡的电流为0.5A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3V×0.5A=1.5W；
由图丁可知，电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，电流表的示数为0.4A，由图丙可知通过灯泡的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为2V，由欧姆定律可得此时灯泡的电阻：RL'=U'I'=2V0.4A=5Ω；
(4)①闭合S1，断开S2，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，电路为定值电阻R0的简单电路，电流表的示数为I1，由欧姆定律可得电源电压：U总=I1R0，
②闭合S2，断开S1，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额，该电路的总电阻为RL+RH=U总I额=I1R0I额；
③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，定值电阻R0和滑动变阻器串联接入电路，记下电流表的示数为I2，此时该电路的总电阻：R总=U总I2=I1R0I2，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的电阻：RH=R总−R0=I1R0I2−R0，
在②中电路的总电阻为RL+RH=U总I额=I1R0I额，则灯泡电阻：RL=I1R0I额−RH=I1R0I额−(I1R0I2−R0)=I1R0I额−I1R0I2+R0，
④则小灯泡额定功率的表达式为P额=I额2RL=I额2(I1R0I额−I1R0I2+R0)。
故答案为：(1)如上图；(2)断路；(3)1.5；0.4；5；(4)I额2(I1R0I额−I1R0I2+R0)。
17.（2021锦州）小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻.
（1）图甲中小明将一根导线连接错误，若此时闭合开关，小灯泡______（选填”发光”或”不发光”）.请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确.
（2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光.此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω.
（3）小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙所示的图像，根据图像可知电流与电压并不成正比原因是灯丝的电阻随温度升高而______，在这个图像中，横轴应该表示的物理量是______（选填“电压”或“电流”）.
（4）小明又设计了图丁所示的电路，只用电压表测量额定电压为2.5 V，小灯泡的额定功率已知，滑动变阻器R最大阻值为15Ω，电源电恒定。其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2，断开S3 ，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V ;
②____________（填三个开关闭合与断开情况）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V ，这时小灯泡正常发光.
③闭合开关S1、S2 ，断开S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V ;
④小灯泡的额定功率P额=______W.
【答案】不发光 9.5 增大 电压 ②闭合开关S1、S2，断开S2 2 ④0.5
18. （2021通辽）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整_______（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大）。
（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是_______。闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是__________。
（3）排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______（结果保留一位小数）。
（4）另一组的同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知但恒定不变，和为滑动变阻器，的最大阻值为，请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、调节，使电压表的示数为；
②只闭合开关S、，________，使电压表示数仍为；
③接着将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数，再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数，则小灯泡额定功率表达式______（用、、、表示）。
【答案】 ①. ②. 调节灯泡两端的电压 ③. 灯泡断路 ④. 12.7Ω ⑤. 调节R1 ⑥.
【解析】解：（1）变阻器接一上一下接入电路中，滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大，滑动变阻器应接A接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，实物电路图如图所示：
（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是：改变通过灯泡的电流（或改变灯泡两端的电压）；
经分析，在实验中连接好电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，则电路发生断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱与电源两极相连，所以造成电路故障的原因是小灯泡断路；
（3）当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时灯泡正常发光；由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，
灯泡电阻为：R＝＝≈12.7Ω；
（4）电源电压为6V，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V＝2.2V＜3V，电压表15V接线柱损坏，电压表可以选择0～3V量程，把电压表并联在滑动变阻器两端。
（4）①只闭合开关S、S1调节R2，使电压表的示数为U额；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表示数仍为U额；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，
在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压，再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律有：＝
解得：R1＝，
根据等效替代法，此时R1连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻RL的大小；
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝＝＝＝。
故答案为：（1）实物电路图如下图所示：
；
（2）改变灯泡两端的电压（或改变通过灯泡的电流）；小灯泡断路；（3）12.7；（4）调节R1；。
19.（2021宿迁）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表________。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是________。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点________，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额=________。
【答案】（1） 开关未断开 （2）断路 （3）使L2正常发光 （4）①R1 2 ②（U-U额）U额/R1
20.（2021十堰）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮)。
(2)小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是______ 。
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏______ 。
(4)小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______ ；
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电阻Rx= ______ (用所测物理量和已知物理量符号表示)
【答案】开关没有断开 1.14 大 3.8V U−U额I额
【解析】解：(1)从电源的正极出发，依次连接开关、灯泡、滑动变阻器、电流表到电源的负极，要求滑片向右移动灯泡变亮说明电路中电阻变小，故滑动变阻器接入右半段，电压表并联在灯泡的两端，由于灯泡的额定电压是3.8V，故电压表选择0～15V量程，电路连接如图。
(2)小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，说明连接完最后一根导线电路接通，是因为连接电路时，开关没有断开。
(3)电流表使用的0～3A量程，每一个大格代表1A，每一个小格代表0.1A，电流为0.3A，故灯泡的额定电流I额=0.3A，
灯泡的额定电压是U额=3.8V，
则灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W。
电压表和灯泡并联，考虑有电流通过电压表，电流表测量电压表和灯泡的总电流，故灯泡的额定定律测量值偏大，灯泡两端的电压测量是准确的，根据P额=U额I额得，灯泡的额定功率偏大。
(4)实验步骤：
①先闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为3.8V，灯泡正常工作，灯泡中的电流是I额；
②再断开开关S1，闭合开关S2，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U，即灯泡和定值电阻两端的总电压，定值电阻两端的电压UX=U−U额；
③灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，定值电阻中的电流IX=I额，
待测电阻Rx=UXIX=U−U额I额。
故答案为：(1)如上图；(2)开关没有断开；(3)1.14；大；(4)3.8；U−U额I额。
21. （2021贵港）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1>R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；_______
（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______；电阻丝放出热量的多少，通过_______来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
【答案】 ①. ②. 电流相等 ③. 温度计的示数变化 ④. 质量 ⑤. 小于 ⑥. 大于 ⑦. 不成 ⑧. 相同 ⑨.
【解析】（1）变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：
（2）图1中，两个电阻丝串联，通过它们的电流相等，通电时间相等。
[3]根据转换法知，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计的示数变化来进行判断的。
（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体。
因煤油比水具有较小的比热容，故用煤油比用水更容易看出温度的变化。
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，电阻丝产生的热量是原来的4倍；所以用电阻丝R1加热的煤油，温度升高Δt1′大于2Δt1 ， 该实验说明电流产生的热量与电流不是正比例关系。
（5）在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值相等的电阻丝，可以探究两种不同液体的吸热性质。
电阻丝产生的热量Q=I2Rt，不计热量损失，液体吸收的热量Q吸=Q=cmΔt
则c=
22. （2021大庆）某电学实验小组设计了以下几组实验：
（1）实验一：利用如图电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为不变。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最______（选填“左”或“右”）端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于______被短路而造成的。
②排除故障后，调节电阻箱阻值R，进行多次实验，得到与关系如图所示，______V。
（2）实验二：将图1中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡，实验得到图所示图象，则小灯泡的额定功率为______W；当通过小灯泡的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为______。
（3）实验三：利用图所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为10V，定值电阻。调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为______A时，读出电流表A1的示数，即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全，滑动变阻器应选“1.2A”和 “0.8A”两种规格中的______（选填“”或“”）。
【答案】 ①. 右 ②. 电阻箱 ③. 2 ④. 1.25 ⑤. 2.5 ⑥. 0.5 ⑦. R1
【解析】解：（1）①为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最右端；
电流表示数不为0，说明电路是短路，电压表示数为0，说明与电压表并联的部分短路，即电阻箱短路了；
②由I与关系图线知，当电流为0.1A时，为0.05，则R＝20Ω，则电压U0＝IR＝0.1A×20Ω＝2V；
（2）灯泡的额定电压为2.5V，根据图3可知道对应的电流I＝0.5A，则灯的电阻R＝＝＝5Ω；
灯的额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（3）R0＝5Ω定值电阻与灯并联，A2测通过R0的电流；A1测通过灯的电流，根据并联电路电压的规律，灯正常发光时，定值电阻两端的电压也为2.5V，则通过R0的电流I0＝＝＝0.5A；
为了确保实验安全，已知电压电源为10V，灯和定值电阻两端的电压为2.5V，则滑动变阻器分得的电压为：10V﹣2.5V＝7.5V，分别计算滑动变阻器R1的电压U＝IR1＝1.2A×10Ω＝12V；滑动变阻器R2的电压U＝IR2＝0.8A×50Ω＝40V；故R1更适合。
答案为：（1）①右；电阻箱；②2；（2）1.25；2.5；（3）0.5；R1。
23．（2021沈阳）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）甲图中有一根导线连接错误，在导线上画“×”并在图上改正（所画的导线不能交叉）。
（2）改正错误后进行实验，根据实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，则小灯泡额定功率是 W。
（3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动不能够完成的是 。
A．测量小灯泡的电阻 B．探究串联电路电流的特点
C．探究串联电路电压的特点 D．探究电流与电压的关系
（4）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表示数为I额。
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）
【答案】
（1）如上所示；（2）0.625；（3）D；（4）②I额2•。
【解析】解：（1）原电路中，电压表串联在电路中是错误的，灯应与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示：
（2）改正错误后进行实验，根据实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，可知灯在2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）A．由R＝可知，电压表测出电压，电流表测出电流，可测量小灯泡的电阻，故A能完成；
B．将电流分别串联在电路不同处，可探究串联电路电流的特点，故B能完成；
C．分别将电压表并联在各用电器两端，可探究串联电路电压的特点，故C能完成；
D、探究电流与电压的关系要控制电阻不变，灯的电阻随温度的变化而变化，故D不能完成。
故选D；
（4）①闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额。
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额．保持变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
在①中，R1与灯串联，灯正常发光，
在②中，R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2＝RL；
保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
由串联电路特点和欧姆定律可得：
U＝I1R2＝I2（R1+R2），
解得：R2＝，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝I额2RL＝I额2R2＝I额2•R2＝I额2•。
24.（2021深圳）某小组进行电学实验探究。
(一)某同学探究“电流与电压”"的关系，他用了3个干电池，一个定值电阻、一个滑动变阻器（20Ω，1A），一个电压表，一个电流表，导线若干。
（1）请补充实物图；
（2）若电压表无示数，电流表有示数，此时原因可能是 （选填“R断路”或“R短路”）。
（3）他用此电路做了若干组实验，以下第 组实验数据有误。
（4）根据此表格可知:电阻一定时，电流与电压成 （选填“正比”或“反比”）。
（二）某同学探究“电流与电阻”的关系，他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，一个电压表，一个电流表和导线若干，多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。
（1）电阻两端的电压为 V；
（2）滑动变阻器的最大功率为 w。
【答案】（一）
（2）R短路 （3）① （4）正比
（二）（1）2.5 （2）1
25.（2021日照）某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源，5Ω的发热电阻两只，10Ω的发热电阻两只，量程适合的温度计两只，规格相同的烧瓶两只，水，酒精，煤油，开关，导线若干。
(1)他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 所示方案。
(2)所选方案中两发热电阻的阻值应 ，两个烧瓶内的液体应为质量 的
种类的液体。(均填“相同”或“不同”)
(3)已知比热容的大小为c水>C酒精>C煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。
(4)实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 (填“相同”或“不同”)。
(5)方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节 ，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装人两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 。
③根据表中数据可得酒精的比热容为 J/(kg·℃)。
(6)结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 所示方案。
【答案】甲 不同 相同 相同 煤油 相同 平衡螺母 78℃ 2.4×103 乙
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