备战2022年中考物理真题分项专练——电功率实验专题

这是一份备战2022年中考物理真题分项专练——电功率实验专题，共60页。试卷主要包含了对产生热量多少影响更大， 和其他常用器材， 某实验小组想测量额定电流为0， A 等内容，欢迎下载使用。

备战2022年中考物理真题分项专练——电功率实验专题
1.（2021铁岭、葫芦岛）如图所示是研究焦耳定律的实验装置，其中R=5Ω,R2=R3=10Ω,只闭合s1可以探究电流的热量与 ▲ 的关系，若电路中电流为0. 1A,通电10min电阻R;产生的热量为 ▲ J,闭合S1和S2,通过R1的电流是R2的2倍，左侧U型管内的高度差比右侧更大，这说明 ▲ (填“电流”或“电阻”）对产生热量多少影响更大

2. （2021聊城）如上图所示是探究“电流产生的热量与电阻关系”的实验装置。已知R甲>R乙，其余条件均相同。将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的 __________ 及通电时间相等。实验发现，甲瓶温度计示数升高快。表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越 ____________ 。

3. （2021北京）小梦在初三总复习时认识到，水吸收的热量可以定量测量了，于是她想重新设计一个实验证明，水吸收热量的多少与水升高的温度有关。图17是小梦已经设计好的电路，其中保温杯中装有质量一定的水、阻值为5Ω的电阻丝R和数字温度计的测温探头，请利用该电路及秒表，帮助小梦完成实验设计。请你写出主要实验步骤，画出实验数据记录表。

4. （2021聊城）如上图所示是探究“电流产生的热量与电阻关系”的实验装置。已知R甲>R乙，其余条件均相同。将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的 __________ 及通电时间相等。实验发现，甲瓶温度计示数升高快。表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越 ____________ 。

5.（2021绍兴）在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5V”字样。

（1）按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：________________。
（2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是________。
（3）排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比________（选填“偏大”或“偏小”）。
6. （2021威海）小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。

（1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大______。
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想______是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想______是正确的。（两空均选填“①”“②”或“③”）
（3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。
（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是：______、______。（填字母代号）
A．换最大阻值较小的滑动变阻器 B．串联定值电阻
C．减少电池个数 D．增加电池个数
7．（2021黔东南）如图18所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源(设电压恒为6V不变)、小灯泡(额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个，导线若干。

(1)连接电路时，小明应选用规格为　 　(选填“R1“R2”)的滑动变限器。
(2)连接好电路后，闭合开关前，在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于　 　端(选填“A"或“B”)；
闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故降原因可能是小灯泡发生
　 　 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为　 　V；通过实验，小灯泡的U-I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　 W。
(4)由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与　 有关。
8．（2021兰州A卷）在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。

（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 　 　（选填“水”或“煤油”），实验中通过观察 　 　来比较电流通过导体产生热量的多少；
（2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系；
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数 　 　（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系。
9．（2021丹东）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。已知小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电源电压恒为3V。
（1）小明同学连接电路后闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中发现，小灯泡变亮时电压表示数反而减小，小灯泡变暗时电压表示数反而增大，经检查所用器材均完好，你认为原因可能是　 　。
（2）重新正确连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为　 　W。
（3）接下来，小明想测量小灯泡两端的电压略低于额定电压时的电功率，滑动变阻器的滑片应向　 　（填“A”或“B”）端调节。
（4）小明又设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1最大阻值为R0，小灯泡额定电压为U额（U额小于电源电压）。请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器R2滑片，使电压表示数为U额，小灯泡正常发光。
②闭合开关S1、S2，使滑动变阻器R2滑片　 　（填“保持不动”“滑到最左端”或“滑到最右端”），滑动变阻器R1滑片　 　（填“保持不动”“滑到最左端”或“滑到最右端”），记下此时电压表示数为U1。
③闭合开关　 　，滑动变阻器R2滑片　 　（填“保持不动”“滑到最左端”或“滑到最右端”），记下此时电压表示数为U2。
④小灯泡额定功率P额＝　 　（选用字母U1、U2、U额、R0表示）。
10.（2021杭州）小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。

(1)依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
(2)小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为______ V。接下来调节滑动变阻器的滑片向______ (选填“A”或“B”)端移动，直至小灯泡正常发光。
11.（2021青岛）探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关
实验小组同学猜想:电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。
甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

（1）选用___________组合，并将它们___________联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与___________的关系，其中15Ω电阻的作用是______________________。
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置___________。
12. （2021济宁）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V电阻约为5Ω。

（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端；
（2）闭合开关、滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向______（选填“A”或“B”）端移动；
（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图1所示的图像。由图像可知______，小灯泡的额定功率P额=______W；
（4）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为U1，保持滑片位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为______。（用已知字母表示）

13. （2021烟台）为了测量小灯泡的电功率及观察小灯泡的亮度变化情况，某小组选用了一只额定电压为3.8V的小灯泡，他们准备进行三次测量，加在小灯泡两端的电压分别为3.8V、4.5V和3V，连接的实物电路图如图所示。


（1）开始实验后，闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片时，发现小灯泡的亮度____________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电流表的示数____________，电压表的示数____________（后两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）小组成员根据观察到的现象检查发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线画出正确的连线_______；
（3）正确连接电路后开始实验，实验所测数据如上表所示，则小灯泡的额定功率为____________W；
（4）根据上表实验数据以及小灯泡的发光情况，你有什么发现_______?
14.（2021扬州）学校开展“我为节能献一计“活动,小明想探究影响电热水壶电热转化效率的因素他提出两点猜想,猜想1:与电热水壶的功率有关;猜想2:与被加热的水的质量有关于是在家中进行实验握究
(1)关于电热水壶消耗电能的测量,小明提出用电能表直接测量;因为家中只有一只电能表,小亮提出用秒表测出烧水时间,再用额定功率与时同的乘积求得,正确的测量方法是 的方法
(2)为了探究想1,应该保持①一定,选用功率不同的电热水壶,进行实验为了探究猜想2,小明设计了2个方案
A方案:用一个电热水壶先后三次加热不同质量的水,直至烧开
B方案:找三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水,直至烧开
小亮认为A方案可行,但实验时要注意②
你认为B方案是否可行?并说明理由③
（3）按照正确的方案进行实验,数据如下表:

第1、2、3组数据表明:电热水壶的功率相同,水的质量越大,电热转化效率越
第1、4、5组数据表明:
(4)结合以上结论,请你对电热水壶的使用提出一点建议
15. （2021眉山）在测量额定电压为小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮度变暗；_______
（2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表：

①小灯泡的额定功率为_______；
②表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是_______；
③分析表中数据还发现灯丝电阻跟_______有关。
（3）测量额定电压为的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路（为已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。
①断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为_______时，小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关，断开开关，记下电流表示数为；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式_______（用物理量、和表示）。
16. （2021常州）小组同学选择阻值不变的电阻丝，探究“电流通过电阻丝产生的热量（简称电热）与通电时间、电流、电阻的关系”。

（1）为探究电热与通电时间、电流关系，在锥形瓶内装入适量煤油，设计电路如图甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 ______（A/B）端；
（a）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为0.5A，通电5分钟、温度计的示数升高了5℃；
（b）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通电10分钟、温度计的示数升高了9℃，（a）、（b）对比可得结论：______；
（c）向 ______移动滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为1A，通电10分钟、温度计的示数升高了33℃，（b）、（c）对比可得结论：______；
（d）实验只能得到定性结论，主要原因是 ______；
（2）为探究电热与电阻的关系，并测出标签污损的电阻丝R2的阻值，在两个相同的锥形瓶内装入等质量的煤油，设计如图乙所示电路。开关闭合后，电压表有示数，但电流表无示数，电路故障是 ______，排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P得到电表示数如图丙所示，则电压表示数为 ______V，电流表示数为 ______A，R2阻值为 ______Ω。一段时间后，观察到电阻丝 ______所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多；
（3）请分析“电炉工作时，电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显”：电炉丝的电流 ______导线的电流，电炉丝的电阻 ______导线的电阻。
17. （2021哈尔滨）某实验小组想测量额定电流为0.3A小灯泡的额定功率，同学们设计了如下方案。
（1）实验电路如图甲所示，其中电源电压为6V。

①连接电路过程中，开关应处于_______状态；
②如图甲是未连接好的电路，请用笔画线代替导线，正确连接实物电路（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡变亮）______ ；
③测小灯泡额定功率的原理是________。调节滑片，当电流表示数为0.26A时，看到电压表的示数（如图乙所示）为_______V；
（2）为了测出小灯泡的额定功率，关于下一步的操作：
①小丽认为电压表换为0-15V的量程即可测出小灯泡额定功率。爱思考的小溪说电压表仍选0-3V量程也能测出小灯泡额定功率，请你在虚线框内画出小溪方案的电路图。______

②小丽和小溪谁的方案测量结果更精确? ______为什么? ______
18. （2021德州）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为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，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉；______
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是______；（填字母序号）
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为______A，小灯泡的额定功率为______W；
（4）该实验装置不能完成的实验是______；（填字母序号）
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
（5）另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S，S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额=______。（用U额、U、R0表示）
19. （2021攀枝花）物理组小组做“探究小灯泡的电流与电压的关系”实验，电源电压为3V。


（1）他们连接的实物电路如图甲所示。
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V。取下灯泡，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是______。
（3）障排除后，当滑动变阻器的滑片P在如图甲所示的位置时，小灯泡亮度较亮，要让小灯泡亮度减小，应把滑片P向______（选填“左”或“右”）适当移动。
（4）他们测出的小灯泡电流I与电压U变化的情况如上表所示，第3次实验时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的电压为______V；功率为______W。
（5）他们根据上表数据想测出小灯泡的电阻。为了减小误差，他们把四次测量所得电阻的平均值作为小灯泡的电阻值。你认为他们的做法是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______。
20．（2021营口）小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率（电源电压恒定）。实验步骤如下：

（1）开关闭合前，应将滑片移到变阻器的 　 　（选填“最左”或“最右”）端；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1V，此时应将变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）滑动，直到电压表的示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则电流值为 　 　A，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是 　 　。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的 　 　决定的。
（5）小刚又设计了如图丁所示的电路，测出了只标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，变阻器R1的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①闭合S1，断开S2，移动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A；
②闭合S2，断开S1，保持变阻器R1的滑片位置不动，移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A；
③　 　，将变阻器R1的滑片移到最左端，电流表的示数为0.6A，再将变阻器R1的滑片移到最右端，电流表的示数为0.2A；
④小灯泡的额定功率为 　 　W。
21. （2021仙桃江汉油田潜江天门）小红同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡标有“2.5V”字样。

（1）连接电路前，开关应______；
（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线______。（要求R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，导线不得交叉。）
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电路______（选填“一定”或“不一定”）出现了故障；
（4）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，此过程中小灯泡明显变______；
（5）根据测量的数据绘制成U-I图像（如图乙），得出小灯泡的额定功率为______W。分析图像还发现，小灯泡的电阻值是变化的，主要受______影响。
22．（2021抚顺）小彤在“探究电流与电压的关系”实验中，所选择的实验器材有：电压恒为3V的电源，定值电阻，规格为“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R0，电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
（1）小彤连接的电路如图甲所示，有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。

（2）改正错误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻 　 　（填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 　 　端调节，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，为 　 　A。
（4）继续调节滑动变阻器的滑片，观察每次电压、电流值，记录在下表中：

根据表格中的数据可得到的结论是：电阻一定时，电流与电压成 　 　比。
（5）根据所选器材的规格可知，定值电阻两端可加的最小电压为 　 　V，此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为 　 　。
（6）完成上述实验后，小彤重新选择器材，设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，已知电源电压为4.5V，请将以下操作补充完整：
①闭合开关S，S0接触点2，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为 　 　A，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R1的滑片不动，用S0试触触点1，发现电流表超过量程，立即将S0接回到触点2，断开S，将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点；
③闭合S，S0接触点3，调节滑动变阻器R2的滑片，使灯泡再次正常发光；
④保持滑动变阻器R2的滑片不动，将S0接触点 　 　（填“1”、“2”或“3”），此时电流表示数为0.45A。小灯泡的额定功率为P额＝　 　W。
23.（2021武威）小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为 2.5V 的小灯泡电功率时，电源电压为 3V ，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入电路阻值________位置；
（3）实验过程中，当电压表示数为 2.5V 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________ Ω ，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LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的 I−U 图像如图丙所示，由图像可知LED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LED的额定电压为 3V ，结合图像可得该LED的额定功率为________W。
24．（2021沈阳）阅读短文，回答问题：
电热膜
电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图乙所示。
电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生，它与被加热物体直接接触，产生的热量很快传给被加热物体，所以电热膜本身温度并不太高。在制造电热膜时，会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象，厚的导电墨线电阻小。导电墨线电阻随温度变化的关系如图丙所示，这种温度特性的优点是，它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀。

（1）电热膜取暖器工作时，室内空气温度升高，这是通过 　 　方式增加空气内能的；
（2）某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丁中A部分，这根导电墨线的电阻 　 　；
A．变大　　　　 B．变小　　　　 C．不变　　　　 D．以上三种情况均有可能
（3）将图戊中一块电热膜接入电路，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　 　IB；（填“＜”、“＝”或“＞”），若增加这块电热膜中导电墨线的条数，则电热膜的功率将 　 　。（填“增大”“减小”或“不变”）
（4）电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，主要原因是：电热膜温度升高时，电阻 　 　，从而使电热膜的发热功率 　 　，温度降低。（两空均选填：“增大”“减小”或“不变”）
25.（2021苏州）阅读材料，回答问题
某研究小组对“塞贝克效应”进行了初步的学习研究，塞贝克效应是指由于两种不同导体或丰导体的温度差异而引起两种物质间产生电压差的热电现象，例如将两种不同金属两端连接组成回路，如果使两个接触点的温度不同，则在回路中将出现电流，金属的塞贝克效应在一定条件下是可观的。
研究小组依据上述理论，制作了一个“蜡烛电厂”.如图甲，蜡烛电厂分为蜡烛、装置和用电器三个部分，其中装置部分有铁丝A（中间接入了灯泡和电流表）、铜丝B、水冷装置C，铁丝、钢丝的两端紧密相连，点燃蜡烛，小量程电流表指针偏转。
他们对蜡烛电厂的发电效率进行了研究，蜡烛、装置、用电器三部分的效率分别为、、，并且重点研究了输出功率与两端的温度差、接入电路的用电器的电阻这两个因素的关系，根据实验数据绘制出如图乙所示图象.

问题：
（1）此蜡烛电厂的电能是由蜡烛的 ▲ 能转化而来的；
（2）根据三部分的效率，可知此蜡烛电厂的发电总效率η= ▲ ；
（3）根据图像可以看出：温差一定时，输出功率随电阻的增大而 ▲ ；温差因素对输出功率的影响规律是 ▲ ；
（4）根据塞贝克效应，选择合适的两种金属和电流表组成电路，可通过电流的大小来监测 ▲ .

备战2022年中考物理真题分项专练——电功率实验专题参考答案
1.（2021铁岭、葫芦岛）如图所示是研究焦耳定律的实验装置，其中R=5Ω,R2=R3=10Ω,只闭合s1可以探究电流的热量与 ▲ 的关系，若电路中电流为0. 1A,通电10min电阻R;产生的热量为 ▲ J,闭合S1和S2,通过R1的电流是R2的2倍，左侧U型管内的高度差比右侧更大，这说明 ▲ (填“电流”或“电阻”）对产生热量多少影响更大

【答案】电阻 30 电流
2. （2021聊城）如上图所示是探究“电流产生的热量与电阻关系”的实验装置。已知R甲>R乙，其余条件均相同。将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的 __________ 及通电时间相等。实验发现，甲瓶温度计示数升高快。表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越 ____________ 。

【答案】 ①. 电流 ②. 多
3. （2021北京）小梦在初三总复习时认识到，水吸收的热量可以定量测量了，于是她想重新设计一个实验证明，水吸收热量的多少与水升高的温度有关。图17是小梦已经设计好的电路，其中保温杯中装有质量一定的水、阻值为5Ω的电阻丝R和数字温度计的测温探头，请利用该电路及秒表，帮助小梦完成实验设计。请你写出主要实验步骤，画出实验数据记录表。

【答案】解：实验步骤：①用温度计测出水的初温t0，记录于表格中；
②闭合开关，分别记录1min、3min；5min、7min、……温度计的示数，并记录于表格中；
③根据Q＝I2Rt计算相同时间电阻产生的热量；
④比较产生的热量与升高温度的关系。
记录表如下：

4. （2021聊城）如上图所示是探究“电流产生的热量与电阻关系”的实验装置。已知R甲>R乙，其余条件均相同。将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的 __________ 及通电时间相等。实验发现，甲瓶温度计示数升高快。表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越 ____________ 。

【答案】 ①. 电流 ②. 多
5.（2021绍兴）在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5V”字样。

（1）按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：________________。
（2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是________。
（3）排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比________（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置 （2）灯泡处断路 （3）1.05 （4）偏大
6. （2021威海）小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。

（1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大______。
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想______是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想______是正确的。（两空均选填“①”“②”或“③”）
（3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。
（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是：______、______。（填字母代号）
A．换最大阻值较小的滑动变阻器 B．串联定值电阻
C．减少电池个数 D．增加电池个数
【答案】 ①. ②. ② ③. ① ④. 1.14 ⑤. B ⑥. C
7．（2021黔东南）如图18所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源(设电压恒为6V不变)、小灯泡(额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个，导线若干。

(1)连接电路时，小明应选用规格为　 　(选填“R1“R2”)的滑动变限器。
(2)连接好电路后，闭合开关前，在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于　 　端(选填“A"或“B”)；
闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故降原因可能是小灯泡发生
　 　 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为　 　V；通过实验，小灯泡的U-I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　 W。
(4)由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与　 有关。
【答案】（1）R2 （2）A、短路（3）B、 2.5 、0.625W （4）灯丝温度
8．（2021兰州A卷）在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。

（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 　 　（选填“水”或“煤油”），实验中通过观察 　 　来比较电流通过导体产生热量的多少；
（2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系；
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数 　 　（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系。
【答案】（1）煤油；两支温度计示数变化；（2）电阻；（3）不同；电流。
【解析】解：（1）根据Q吸＝cm△t 知，只有两个烧瓶中装入初温度和质量均相同的煤油时，才能通过煤油的温度变化量来反映电流产生热量的多少；
若将烧瓶中装有水，则由Q＝cm△t可知：在相同质量的水和煤油中，吸收的相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高的度数少，温度计的示数变化不明显，故为了实验效果明显，应选用质量相同的煤油而不用水；
实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少，这用到了转换法；
（2）如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，改变电阻，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，控制电阻和通电时间相同，通过调节滑动变阻器改变电路的电流，观察同一只烧瓶中煤油升高的温度计的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
9．（2021丹东）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。已知小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电源电压恒为3V。
（1）小明同学连接电路后闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中发现，小灯泡变亮时电压表示数反而减小，小灯泡变暗时电压表示数反而增大，经检查所用器材均完好，你认为原因可能是　 　。
（2）重新正确连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为　 　W。
（3）接下来，小明想测量小灯泡两端的电压略低于额定电压时的电功率，滑动变阻器的滑片应向　 　（填“A”或“B”）端调节。
（4）小明又设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1最大阻值为R0，小灯泡额定电压为U额（U额小于电源电压）。请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器R2滑片，使电压表示数为U额，小灯泡正常发光。
②闭合开关S1、S2，使滑动变阻器R2滑片　 　（填“保持不动”“滑到最左端”或“滑到最右端”），滑动变阻器R1滑片　 　（填“保持不动”“滑到最左端”或“滑到最右端”），记下此时电压表示数为U1。
③闭合开关　 　，滑动变阻器R2滑片　 　（填“保持不动”“滑到最左端”或“滑到最右端”），记下此时电压表示数为U2。
④小灯泡额定功率P额＝　 　（选用字母U1、U2、U额、R0表示）。
【答案】（1）电压表与滑动变阻器并联了 （2）0.5 （3）A （4）②保持不动 滑到最右端
③S1、S2 滑到最左端 ④U额
10.（2021杭州）小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。

(1)依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
(2)小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为______ V。接下来调节滑动变阻器的滑片向______ (选填“A”或“B”)端移动，直至小灯泡正常发光。
【答案】2.3  B
【解析】解：(1)根据电路图可知，电流表串联接入电路中，电压表并联到灯泡的两端，实物图如图所示：
；
(2)电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.3V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B移动，使电压表示数为2.5V。
故答案为：(1)如图；(2)2.3；B。
11.（2021青岛）探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关
实验小组同学猜想:电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。
甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

（1）选用___________组合，并将它们___________联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与___________的关系，其中15Ω电阻的作用是______________________。
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置___________。
【答案】甲乙 串 电流 分流作用（使通过乙丙容器内电阻的电流不相等） 漏气
12. （2021济宁）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V电阻约为5Ω。

（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端；
（2）闭合开关、滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向______（选填“A”或“B”）端移动；
（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图1所示的图像。由图像可知______，小灯泡的额定功率P额=______W；
（4）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为U1，保持滑片位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为______。（用已知字母表示）

【答案】 (1). A (2). B (3). 电阻随电压的增大而增大 (4). 1.25 (5).
13. （2021烟台）为了测量小灯泡的电功率及观察小灯泡的亮度变化情况，某小组选用了一只额定电压为3.8V的小灯泡，他们准备进行三次测量，加在小灯泡两端的电压分别为3.8V、4.5V和3V，连接的实物电路图如图所示。


（1）开始实验后，闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片时，发现小灯泡的亮度____________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电流表的示数____________，电压表的示数____________（后两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）小组成员根据观察到的现象检查发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线画出正确的连线_______；
（3）正确连接电路后开始实验，实验所测数据如上表所示，则小灯泡的额定功率为____________W；
（4）根据上表实验数据以及小灯泡的发光情况，你有什么发现_______?
【答案】 ①. 变亮 ②. 变大 ③. 不变 ④. ⑤. 1.52 ⑥. 小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，小灯泡的亮度有实际功率决定。
14.（2021扬州）学校开展“我为节能献一计“活动,小明想探究影响电热水壶电热转化效率的因素他提出两点猜想,猜想1:与电热水壶的功率有关;猜想2:与被加热的水的质量有关于是在家中进行实验握究
(1)关于电热水壶消耗电能的测量,小明提出用电能表直接测量;因为家中只有一只电能表,小亮提出用秒表测出烧水时间,再用额定功率与时同的乘积求得,正确的测量方法是 的方法
(2)为了探究想1,应该保持①一定,选用功率不同的电热水壶,进行实验为了探究猜想2,小明设计了2个方案
A方案:用一个电热水壶先后三次加热不同质量的水,直至烧开
B方案:找三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水,直至烧开
小亮认为A方案可行,但实验时要注意②
你认为B方案是否可行?并说明理由③
（3）按照正确的方案进行实验,数据如下表:

第1、2、3组数据表明:电热水壶的功率相同,水的质量越大,电热转化效率越
第1、4、5组数据表明:
(4)结合以上结论,请你对电热水壶的使用提出一点建议
【答案】小明 水的质量 保证每次加热初温一定，上一次加热完要等降温到先前温度 不可行 三个同时工作电功率过大，互相影响
15. （2021眉山）在测量额定电压为小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮度变暗；_______
（2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表：

①小灯泡的额定功率为_______；
②表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是_______；
③分析表中数据还发现灯丝电阻跟_______有关。
（3）测量额定电压为的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路（为已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。
①断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为_______时，小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关，断开开关，记下电流表示数为；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式_______（用物理量、和表示）。
【答案】 ①. ②. 0.8 ③. 灯泡电功率的平均值的一栏 ④. 温度 ⑤. ⑥.
【解析】（1）[1]将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P，小灯泡亮度变暗，说明接入的电阻阻值需要变大，总电阻需要变大，电流需要变小，故滑动变阻器需要接到下面的接线柱，向右滑时，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故用一根导线将滑动变阻器的左端的下面的接线柱和和电流表的负接线柱，故如下图所示：
。
（2）[2][3][4] 小灯泡的额定功率为

故小灯泡的额定功率为0.8W；不合理的是求灯泡电功率的平均值的一栏，因为不同电压下，不同的电功率，求平均功率没有任何意义；分析表中数据还发现灯丝电阻跟温度的关系，因为电压变大，实际功率变大，灯泡变亮，温度变高，电阻变小。
（3）[5][6] 断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，定值电阻和灯泡并联，此时电流表测量定值电阻的电流，为了测量小灯泡的额定电压，故可以用电流表的示数和定值电阻组合成电压表，为了测量额定功率，故需要灯泡为额定电压，故此时的电流为

故此时的电流为；保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关，断开开关，记下电流表示数为，此时灯泡和定值电阻仍然并联，电流表测干路电流，那么通过灯泡的额定电流为

那么小灯泡额定功率为

故小灯泡的额定功率为。
16. （2021常州）小组同学选择阻值不变的电阻丝，探究“电流通过电阻丝产生的热量（简称电热）与通电时间、电流、电阻的关系”。

（1）为探究电热与通电时间、电流关系，在锥形瓶内装入适量煤油，设计电路如图甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 ______（A/B）端；
（a）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为0.5A，通电5分钟、温度计的示数升高了5℃；
（b）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通电10分钟、温度计的示数升高了9℃，（a）、（b）对比可得结论：______；
（c）向 ______移动滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为1A，通电10分钟、温度计的示数升高了33℃，（b）、（c）对比可得结论：______；
（d）实验只能得到定性结论，主要原因是 ______；
（2）为探究电热与电阻的关系，并测出标签污损的电阻丝R2的阻值，在两个相同的锥形瓶内装入等质量的煤油，设计如图乙所示电路。开关闭合后，电压表有示数，但电流表无示数，电路故障是 ______，排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P得到电表示数如图丙所示，则电压表示数为 ______V，电流表示数为 ______A，R2阻值为 ______Ω。一段时间后，观察到电阻丝 ______所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多；
（3）请分析“电炉工作时，电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显”：电炉丝的电流 ______导线的电流，电炉丝的电阻 ______导线的电阻。
【答案】 ①. B ②. 见详解 ③. 左 ④. 见详解 ⑤. 实验中存在热量损失 ⑥. R2断路 ⑦. 8 ⑧. 0.5 ⑨. 16 ⑩. R2 ⑪. 等于 ⑫. 大于
【解析】（1）[1]开关闭合前，为保护电路，变阻器滑片在最大处，即B端。
[2]其他条件不变，通电10分钟比通电5分钟升温多，说明电流电阻一定时，电热和通电时间有关，时间越长放热越多。
[3]要增大电流，需要减小电阻，所以滑片左移。
[4]电阻和通电时间一样，电流大，升温多，说明当电阻和通电时间一样时，电热和电流有关，电流越大，放热越多。
[5]因为用电热加热液体过程中存在热量损失，无法精确定量。
（2）[6]电流表无示数，可能断路，电压表有示数，电压表和电源相连，可能R2断路。
[7][8][9]电压表用大量程，分度值0.5V，示数为8V，电流表小量程，分度值0.02A，示数0.5A，R2阻值为

[10]根据Q=I2Rt，串联电流和通电时间相同，R2阻值大，放热多，所以R2所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多。
（3）[11][12]电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝=I导线，通电时间t相同，根据Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，电流产生的热量Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。
17. （2021哈尔滨）某实验小组想测量额定电流为0.3A小灯泡的额定功率，同学们设计了如下方案。
（1）实验电路如图甲所示，其中电源电压为6V。

①连接电路过程中，开关应处于_______状态；
②如图甲是未连接好的电路，请用笔画线代替导线，正确连接实物电路（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡变亮）______ ；
③测小灯泡额定功率的原理是________。调节滑片，当电流表示数为0.26A时，看到电压表的示数（如图乙所示）为_______V；
（2）为了测出小灯泡的额定功率，关于下一步的操作：
①小丽认为电压表换为0-15V的量程即可测出小灯泡额定功率。爱思考的小溪说电压表仍选0-3V量程也能测出小灯泡额定功率，请你在虚线框内画出小溪方案的电路图。______

②小丽和小溪谁的方案测量结果更精确? ______为什么? ______
【答案】 ①. 断开 ②. ③. P=UI ④. 3 ⑤. ⑥. 小溪的方案测量结果更精确 ⑦. 见解析
【解析】（1）①[1]连接电路过程中，为了保护电路，开关应处于断开状态。
②[2]变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡变亮，说明滑动变阻器的阻值减小，电流变大，应接变阻器右下接线柱，如图

③[3]根据可以计算小灯泡的功率，测小灯泡额定功率的原理是。
[4]调节滑片，当电流表示数为0.26A时，如图乙所示电压表接小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为3V。
（2）①[5]小灯泡和滑动变阻器串联，电源电压为 6V。只用0-3V 量程，所以将电压表接在滑动变阻器两端，根据串联电路分压特点，当电流为0.3A，读出滑动变阻器两端电压为 ，小灯泡两端电压为6V-，如图：

②[6][7]小溪的方案测量结果更精确，因为电压表换用大量程后，分度值为0.5V，读数时带来的误差较大，使得计算结果偏差也较大，故小溪的方案测量结果更精确。
18. （2021德州）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为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，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉；______
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是______；（填字母序号）
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为______A，小灯泡的额定功率为______W；
（4）该实验装置不能完成的实验是______；（填字母序号）
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
（5）另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S，S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额=______。（用U额、U、R0表示）
【答案】 ①. ②. B ③. 0.3 ④. 0.75 ⑤. C ⑥.
19. （2021攀枝花）物理组小组做“探究小灯泡的电流与电压的关系”实验，电源电压为3V。


（1）他们连接的实物电路如图甲所示。
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V。取下灯泡，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是______。
（3）障排除后，当滑动变阻器的滑片P在如图甲所示的位置时，小灯泡亮度较亮，要让小灯泡亮度减小，应把滑片P向______（选填“左”或“右”）适当移动。
（4）他们测出的小灯泡电流I与电压U变化的情况如上表所示，第3次实验时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的电压为______V；功率为______W。
（5）他们根据上表数据想测出小灯泡的电阻。为了减小误差，他们把四次测量所得电阻的平均值作为小灯泡的电阻值。你认为他们的做法是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______。
【答案】 ①. 小灯泡断路 ②. 右 ③. 2.5 ④. 0.7 ⑤. 错误 ⑥. 小灯泡电阻受温度影响发生了改变
【解析】解：
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路故障，而电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，取下灯泡，两表的示数仍不变（即电流表示数仍然为0，电压表示数接近3V），说明断路的地方在小灯泡处，即小灯泡断路；
（3）小灯泡亮度较暗，说明小灯泡两端的电压低于额定电压，要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由串联分压的规律可知，应减小变阻器接入电路的电阻，所以应将滑片向左端移动；
（4）由图乙知电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数为2.5V，
由表格数据知此时电流值为0.28A，则此时小灯泡的电功率为：
P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（5）因小灯泡的电阻受温度的影响，即在不同电压下小灯泡的电阻值不同，所以取平均值没有意义，则他们的做法是错误的。
故答案为：（2）灯泡断路；（3）左；（4）2.5；0.7；（5）错误；在不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义。
20．（2021营口）小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率（电源电压恒定）。实验步骤如下：

（1）开关闭合前，应将滑片移到变阻器的 　 　（选填“最左”或“最右”）端；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1V，此时应将变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）滑动，直到电压表的示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则电流值为 　 　A，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是 　 　。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的 　 　决定的。
（5）小刚又设计了如图丁所示的电路，测出了只标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，变阻器R1的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①闭合S1，断开S2，移动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A；
②闭合S2，断开S1，保持变阻器R1的滑片位置不动，移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A；
③　 　，将变阻器R1的滑片移到最左端，电流表的示数为0.6A，再将变阻器R1的滑片移到最右端，电流表的示数为0.2A；
④小灯泡的额定功率为 　 　W。
【答案】（1）最左；（2）右；（3）短路；0.24；0.6；（4）灯泡的电阻受温度影响很大；实际功率；（5）保持变阻器R2的滑片位置不动；0.45。
【解析】解：（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑动变阻器的最左端；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路为通路，电压表没有示数，则与电压表并联部分电路短路，即灯泡短路；
（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1V，由串联电路分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以应将变阻器的滑片向右移动，直到电压表的示数为2.5V时为止，
电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，由乙图可知通过灯泡的电流为0.24A，
灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；
（4）小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大，实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的实际功率决定的；
（5）①闭合S1，断开S2，灯泡和变阻器R1串联接入电路，移动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光，
②闭合S2，断开S1，两个滑动变阻器串联接入电路，保持变阻器R1的滑片位置不动，移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A，变阻器R2等效代替了灯泡，变阻器R2的电阻等于灯泡正常发光时的电阻，
③保持变阻器R2的滑片位置不动，将变阻器R1的滑片移到最左端，变阻器R1接入电路的电阻为0，电路为变阻器R2的简单电路，电流表的示数为0.6A，
由欧姆定律可得电源电压：U＝I1R2＝0.6A×R2，
再将变阻器R1的滑片移到最右端，此时变阻器R2和变阻器R1的最大阻值串联接入电路，电流表的示数为0.2A，
该电路的总电阻：＝＝3R2，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以变阻器R2的电阻：R2＝R﹣R1＝3R2﹣10Ω，解得：R2＝5Ω；
④小灯泡的额定功率为：P′＝I′2R2＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W。
21. （2021仙桃江汉油田潜江天门）小红同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡标有“2.5V”字样。

（1）连接电路前，开关应______；
（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线______。（要求R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，导线不得交叉。）
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电路______（选填“一定”或“不一定”）出现了故障；
（4）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，此过程中小灯泡明显变______；
（5）根据测量的数据绘制成U-I图像（如图乙），得出小灯泡的额定功率为______W。分析图像还发现，小灯泡的电阻值是变化的，主要受______影响。
【答案】 ①. 断开 ②. ③. 不一定 ④. B ⑤. 亮 ⑥. 0.625 ⑦. 灯丝的温度
【解析】（1）[1]为保护电路，连接电路时，开关应断开。
（2）[2]R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，将连接A接线柱的导线接到左上方的接线柱，如图所示：

（3）[3]闭合开关，发现小灯泡不亮，可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，也可能是灯泡发生短路或电路中出现断路，电路不一定出现了故障。
（4）[4][5]灯泡的额定电压是2.5V，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，增大灯泡两端的电压，电路中的电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，将滑片向B端移动，此过程中小灯泡的电功率变大，小灯泡变亮。
（5）[6]由图乙可知，灯泡两端的电压是2.5V时，通过灯泡的电流是0.25A，小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
[7]分析图像可以发现小灯泡的电阻值随电压的变化在不断地变化，其原因是灯丝电阻与温度有关。
22．（2021抚顺）小彤在“探究电流与电压的关系”实验中，所选择的实验器材有：电压恒为3V的电源，定值电阻，规格为“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R0，电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
（1）小彤连接的电路如图甲所示，有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。

（2）改正错误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻 　 　（填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 　 　端调节，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，为 　 　A。
（4）继续调节滑动变阻器的滑片，观察每次电压、电流值，记录在下表中：

根据表格中的数据可得到的结论是：电阻一定时，电流与电压成 　 　比。
（5）根据所选器材的规格可知，定值电阻两端可加的最小电压为 　 　V，此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为 　 　。
（6）完成上述实验后，小彤重新选择器材，设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，已知电源电压为4.5V，请将以下操作补充完整：
①闭合开关S，S0接触点2，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为 　 　A，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R1的滑片不动，用S0试触触点1，发现电流表超过量程，立即将S0接回到触点2，断开S，将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点；
③闭合S，S0接触点3，调节滑动变阻器R2的滑片，使灯泡再次正常发光；
④保持滑动变阻器R2的滑片不动，将S0接触点 　 　（填“1”、“2”或“3”），此时电流表示数为0.45A。小灯泡的额定功率为P额＝　 　W。
【答案】断路；右；0.2；正；0.75；1：3；0.3；1；0.9；
23.（2021武威）小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为 2.5V 的小灯泡电功率时，电源电压为 3V ，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入电路阻值________位置；
（3）实验过程中，当电压表示数为 2.5V 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________ Ω ，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LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的 I−U 图像如图丙所示，由图像可知LED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LED的额定电压为 3V ，结合图像可得该LED的额定功率为________W。
【答案】 （1）
（2）断开；最大
（3）0.3；8.33；0.75
（4）减小；0.072
【解析】（1）滑动变阻器串联，一上一下，故用一根导线连接开关的右边接线柱和滑动变阻器下面的接线柱，用一根导线接在滑动变阻器上方的接线柱和电流表的正0.6A的接线柱即可，电压表并联在灯泡上，用一根导线接在灯泡的右端的接线柱，另外一端接在正3接线柱，再用一根导线接在灯泡的左端和电压表负接线柱上，故如下图所示：
。
（2）为了保护电路，需要断开开关；为了保护电路，滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值最大处。
（3） 由图乙可知，分度值为0.02A，选择小量程，故读数为0.3A；小灯泡正常发光时的电阻为 R=UI=2.5V0.3A=8.33Ω
故小灯泡正常发光时的电阻为 8.33Ω ；小灯泡的额定功率为 P=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
故小灯泡的额定功率为 0.75W 。
（4）当电压为2.5V，电流为8mA，合计为0.008A，则此时的电阻为 R=UI=2.5V0.008A=312.5Ω
当电压为3V时，此时的电流为24mA，此时的电阻为 R'=UI=2.5V0.024A=104.17Ω
故当电压变大时，电阻变小；结合图像可得该LED的额定功率为 P=UI=3V×0.024A=0.072W
故图像可得该LED的额定功率为 0.072W 。
24．（2021沈阳）阅读短文，回答问题：
电热膜
电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图乙所示。
电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生，它与被加热物体直接接触，产生的热量很快传给被加热物体，所以电热膜本身温度并不太高。在制造电热膜时，会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象，厚的导电墨线电阻小。导电墨线电阻随温度变化的关系如图丙所示，这种温度特性的优点是，它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀。

（1）电热膜取暖器工作时，室内空气温度升高，这是通过 　 　方式增加空气内能的；
（2）某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丁中A部分，这根导电墨线的电阻 　 　；
A．变大　　　　 B．变小　　　　 C．不变　　　　 D．以上三种情况均有可能
（3）将图戊中一块电热膜接入电路，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　 　IB；（填“＜”、“＝”或“＞”），若增加这块电热膜中导电墨线的条数，则电热膜的功率将 　 　。（填“增大”“减小”或“不变”）
（4）电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，主要原因是：电热膜温度升高时，电阻 　 　，从而使电热膜的发热功率 　 　，温度降低。（两空均选填：“增大”“减小”或“不变”）
【答案】（1）热传递；（2）A；（3）＜；增大；（4）增大；减小。
【解析】解：（1）电热膜取暖器工作时通过热传递的方式使得室内温度升高；
（2）A部分的凹形，会导致横截面积变小，电阻变大；
（3）因为墨线是并联的，若通过每条墨线的电流为I，则IA＝3I，IB＝9I，因此IA＜IB；若增加这块电热膜中导电墨线的条数，电阻减小，根据P＝知电热膜的功率将增大；
（4）从丙图可以看出随温度升高而增大，发热功率减小。
25.（2021苏州）阅读材料，回答问题
某研究小组对“塞贝克效应”进行了初步的学习研究，塞贝克效应是指由于两种不同导体或丰导体的温度差异而引起两种物质间产生电压差的热电现象，例如将两种不同金属两端连接组成回路，如果使两个接触点的温度不同，则在回路中将出现电流，金属的塞贝克效应在一定条件下是可观的。
研究小组依据上述理论，制作了一个“蜡烛电厂”.如图甲，蜡烛电厂分为蜡烛、装置和用电器三个部分，其中装置部分有铁丝A（中间接入了灯泡和电流表）、铜丝B、水冷装置C，铁丝、钢丝的两端紧密相连，点燃蜡烛，小量程电流表指针偏转。
他们对蜡烛电厂的发电效率进行了研究，蜡烛、装置、用电器三部分的效率分别为、、，并且重点研究了输出功率与两端的温度差、接入电路的用电器的电阻这两个因素的关系，根据实验数据绘制出如图乙所示图象.

问题：
（1）此蜡烛电厂的电能是由蜡烛的 ▲ 能转化而来的；
（2）根据三部分的效率，可知此蜡烛电厂的发电总效率η= ▲ ；
（3）根据图像可以看出：温差一定时，输出功率随电阻的增大而 ▲ ；温差因素对输出功率的影响规律是 ▲ ；
（4）根据塞贝克效应，选择合适的两种金属和电流表组成电路，可通过电流的大小来监测 ▲ .
【答案】（1）化学；（2）；（3）先增大后减小：电阻页定时，温差越大，输出功率越大 （4）温差