2024年中考物理复习冲刺过关专题08 测量小灯泡的电功率及焦耳定律的探究

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01 挑战中考题·查能力漏洞
02 研考向·补能力漏洞
（1）伏安法测小灯泡的电功率
（2）其它方法测小灯泡的电功率
（3）测小灯泡电功率实验的故障分析
（4）探究电热的影响因素
03 能力提升演练
1．（2023·甘肃武威·中考真题）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；( )
（2）连接电路过程中，开关应该 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到 （选填“最左”或“最右”）端；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 ；（填选项符号）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A；
（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；
（6）小丽根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 W；
（7）小丽根据小灯泡的I-U图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”），你认为原因是 。
2．（2023·四川自贡·中考真题）小周利用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率。请按要求完成下列问题：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整 ；
（2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是： ；
（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为0.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，应向 端（选填“A”或“B”）移动滑动变阻器的滑片P，直到观察到电压表示数为2.5V。此时，电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A，则灯泡L正常发光时的电阻为 Ω，电功率为 W。
3．（2023·重庆·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题：
（1）如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接电路 ；
（2）在开关S闭合前，应将滑片P移到 端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可能是小灯泡 ；
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察 表的示数，直到示数为 V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数；
（5）继续移动滑片，让电压表示数低于，某时刻电流表示数如图乙为 A，观察灯泡亮度并记录电表示数：继续缓慢移动滑片，让电压表示数高出少许，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的图像，如图丙，则小灯泡额定功率为 W；
（6）根据小灯泡图像和亮度变化，还可以发现 。
4．（2023·四川达州·中考真题）小明学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。
（1）请用笔画线代替导线，帮他连接好实物图。要求闭合开关后，滑片向右移，灯泡变亮 ；
（2）小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是 （选填字母）；
A．滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B．灯泡的电阻太小
C．滑动变阻器的最大阻值太小
（3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 移动，同时眼睛注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光；
（4）经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为 W；
（5）若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是 （选填字母）；
A．只将电源电压减小
B．只更换一个其他规格的滑动变阻器
C．将该电压表并联到滑动变阻器的两端
（6）小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，电压表示数为4.5V；则Rx= Ω。
5．（2023·内蒙古通辽·中考真题）小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片P向右端移动时，灯变亮）；( )
（2）闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 ；
（3）排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I-U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率 （选填“大于”或“小于”），原因是 ；
（5）实验中，有甲“15Ω 2A”、乙“25Ω 2A”、丙“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是 （选填“甲”“乙”或“丙”）。
6．（2023·山东泰安·中考真题）物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为4.5V、6V），规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W）一个，电压表、电流表各一个，开关、导线若干。
（1）甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）；
（2）正确连接电路后，当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为 V，小灯泡的额定功率为 W；
（3）变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为0.18A，电压表示数如图乙所示为 V，此时小灯泡的电阻为 Ω；
（4）该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻值为的定值电阻和电压表、等器材，测量额定电压为的小灯泡L的额定功率，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表 （选填“”或“”）的示数为，同时读出另一个电压表的示数，记为U；
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率 。
7．（2023·安徽·中考真题）用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率，电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V。滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“a”或“b”）端；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器进行多次测量，部分实验数据如上表所示。第4次测量时，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为 Ω，电功率为 W；
（3）由实验数据可以判断，小灯泡正常发光时的电阻可能为 （选填“①”“②”或“③”）。
①7.60Ω ②8.93Ω ③10.60Ω
8．（2023·湖北荆州·中考真题）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 （选填字母）；
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器B．“20Ω 2A”的滑动变阻器C．“5Ω 1A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 ；
（3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R'的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V；
④小灯泡的额定功率P额= W。
9．（2023·辽宁丹东·中考真题）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小潘选用的小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）小潘设计了如图甲所示的电路图，连接好电路后，闭合开关S，发现电流表的指针向左偏转，如图乙所示，其原因是 ；
（2）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所示，为 V，要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 W；
（3）实验结束后，小潘认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源（电压恒为8V）、一个额定电压为6V的小灯泡L1和一个阻值为20Ω的定值电阻R0等器材，设计了如图丁所示的电路，并完成了实验。实验过程如下：
①断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为 V，小灯泡L1正常发光；
②断开开关S2，闭合开关S、S1，保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V；
③小灯泡L1的额定功率为 W。
10．（2023·辽宁朝阳·中考真题）小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率，从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验：
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整 ；
（2）检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，造成这一故障的原因可能是小灯泡 ；
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，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为 W；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的I-U图象，如图丙所示；
（4）小红认为，利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理，理由是 ；
（5）小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于U额且未知，滑动变阻器R最大阻值未知，定值电阻阻值为R0），请将实验步骤补充完整：
①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P使电压表示数为 ；
②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U1；
③闭合S、S1，断开S2， ，读出电压表的示数为U2；
④小灯泡正常发光时的电阻RL= （用U1、U2、U额、R0表示）。
11．（2023·江苏徐州·中考真题）如图甲所示，小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时，将A、B两个阻值不等的白炽灯泡，分别串联和并联在电路中。
（1）将两个灯泡串联在电路中，目的是控制电路中的 不变，比较灯泡的亮暗与 的关系。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端。
（3）串联时，灯泡B两端的电压如图乙所示，为 V。
（4）将两个灯泡并联在电路中时，小明在表格中记录的电流值有错误，请你帮他指出来： 。
12．（2023·云南·中考真题）实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。
（1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉 ；
（2）闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R （选填“短路”或“开路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察 来比较相同时间内不同电流产生热量的多少；
（3）调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法： ；
（4）同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有 （请举一例）；
（5）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻 联（选填“串”或“并”）进行实验。
（6）本实验应用的研究方法有转换法和 法。
13．（2023·山东枣庄·中考真题）在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，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）要探究电热与电阻的关系。应选用 组合，并将它们 接到电源两端进行实验。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下， 。
（3）实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是 。
A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布
C．研究光的传播时，引入“光线”D．探究平面镜成像的特点
14．（2023·青海西宁·中考真题）如图所示，甲、乙两个透明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。通电一定时间后 （选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，由此可以得出结论：在电流和通电时间相同时，导体的 越大，产生的热量越多；当电流为0.3A，通电10s后，甲容器中的电阻产生的热量是 J。
15．（2023·北京·中考真题）小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同；
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是： 。
16．（2023·山东济宁·中考真题）电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。
（1）将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制 和 相等；
（2）通电一段时间后，通过观察 来比较电流做功多少；
（3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝 （选填“”或“”）做的功多；
（4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过做的功为 J。
考向一：伏安法测小灯泡的电功率
（1）实验目的:测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
（2）实验原理:P=UI。
（3）测量工具（伏安法）:电压表、电流表、开关、小灯泡、滑动变阻器、电源、导线若干。
（4）电路图

（5）实验操作基本要求
①接线过程中，开关处于断开状态。
②闭合开关前，应该将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，是为了保护电路。
③电路连接小技巧:连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡两端。
（6）滑动变阻器在本实验中的作用
①改变灯泡两端电压和通过灯泡的电流，从而实现多次测量；
②保护电路。
（7）实验注意事项
①与前面综合性实验相同，注意常见故障的分析。
②实验目的是“探究小灯泡电功率与电压的关系”，求平均电功率是没有意义的。
③归纳实验结论的技巧:结合实验目的来归纳，归纳出的结论不能与实验目的无关。
考向二：其他方法测小灯泡的电功率
（1）“伏阻法”测电功率
如图所示，用电压表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出灯L的电功率。此原理主要应用了串联电路中电流处处相等。具体做法是:用R0的阻值和它两端的电压求电流,然后用已求得的电流和测得的待测灯两端的电压,求待测灯的电功率,。
（2）“安阻法”测电功率
如图所示,用电流表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出L 的电功率。
此原理主要应用了并联电路各支路两端的电压相等。具体做法是：用R0的阻值和通过它的电流求它两端的电压,然后用已求得的电压和测得的通过待测电阻的电流,求待测灯的电功率：。
考向三：测量小灯泡电功率实验中的故障分析
1.灯泡不亮
（1）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
原因：①滑动变阻器接入下端两个接线柱，成为阻值较大的定值电阻；②电源电压太低。
（2）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
原因：①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏；②接线柱接触不良；③连接导线断裂。
（3）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针偏转明显
原因：①灯泡断路；②电压表与电流表互换位置。
（4）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数
原因：①灯泡短路但电压表完好；②灯泡短路且电压表损坏。
2.电表问题
（1）现象：指针偏转角度很小
原因：①量程选择过大；②电源电压过低。
（2）现象：指针反向偏转
原因：“+”“-”接线柱接反
（3）现象：指针超过最大刻度
原因：①量程选择过小；②电源电压太高③电路中出现短路
3.滑动变阻器问题
（1）现象：滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，电表的示数及灯泡的亮度均无变化
原因：滑动变阻器的连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则。
（2）现象：无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数总小于灯泡的额定电压
原因：①电源电压过低；②滑动变阻器损坏
（3）现象：闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度处，电压表仍有示数
原因：滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处，使得灯泡两端电压过高。
考向四：探究电热的影响因素
1.实验方法
转换法、控制变量法。
2.实验方案设计
实验一:如图所示，探究电流通过导体时产生热量的多少与导体电阻的关系。
实验二:如图所示，探究电流通过导体时产生热量的多少与电流的关系。
3.实验结论
①在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
②在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
③在两次实验过程中，随着加热时间的延长，U 形管两边液面的高度差增大，表明在电流大小、电阻大小相同时，通电时间越长，电阻产生的热量越多。
4.电流热效应的影响因素：
（1）电流I：在通电时间t和电阻R相同的情况下，电流越大，产生的热量越多；
（2）电阻R：在通电时间t和电流I相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（3）通电时间t：在电阻R和电流I相同的情况下，通电时间t越长，产生的热量越多。

1．（2024·广东惠州·一模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器R1（；0.2A）、R2（；0.5A）、R3（；0.5A）可供选择。
（1）为完成实验，滑动变阻器应选择 （选填“”、“”或“”）。选择合适变阻器后，请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向A端移动时，灯泡变暗 ；
（2）实验中滑动变阻器除了保护电路外，还具有的作用是 ；
（3）滑片P置于阻值最大处，闭合开关，发现电压表示数较大，电流表几乎无示数，移动滑片P，电流表示数无变化，出现的电路故障原因可能是 ；
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图像信息，小灯泡的额定功率是 W。
2．（2024·广东东莞·一模）小明做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线。图1甲是小明没有连接完的实物电路。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将实物图1甲的电路连接完整 ；
（2）小明连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 （选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）出现断路；
（3）小明排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数如图1乙所示为 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动（选填“左”或“右”）；
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图2所示的U-I图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是 Ω；
（5）小明对图2所画的图像产生了困惑，根据欧姆定律，在电阻不变时，电流与电压成正比，所连成的线应是一条直线，而实际却不是这样，请你替小明简单解释一下。你的简单解释是 。
3．（2024·湖南怀化·一模）如图甲所示，是刘晓同学在实验室采用伏安法测量小灯泡电功率的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）据图分析可知，电源的“a”为 极，“b”为 极；
（2）将电压表正确连入电路中。 ；
（3）刘晓闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至最 端（填“左”或“右”），闭合开关，移动滑片，她发现电流表有示数，电压表无示数，灯泡不发光，则故障的原因可能是 ；
A．cd间短路 B．cd间断路 C．ef间短路 D．ef间断路
（4）刘晓通过移动滑片得到通过小灯泡的电流与其两端电压的几组数据，并作出了的图像，如图乙所示。由图像分析可知：小灯泡的额定电功率为 W，随着小灯泡两端的电压升高，小灯泡的电阻 （填“变大”“不变”或“变小”）；
（5）完成上述实验后，刘晓又将一阻值为15Ω的定值电阻R与该小灯泡串联接在电压为4V电路中，则电路中的电流为 A，此时，小灯泡的实际电功率为 W。
4．（2024·河北石家庄·二模）利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中所示的器材连接成完整电路；
（2）连接电路时开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮；
（3）某次实验时，移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图乙所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 W；
（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S 、S2、，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额= （用U额、U和R表示）；若已知电源电压为U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx= （用U0、U额、U和R表示）。
5．（2024·陕西西安·三模）小明设计图甲装置比较小灯泡和LED发光二极管的发光效率，该装置电路由电路①、密封箱和电路②组成，电路①中光敏电阻的阻值与光照强度的关系如图乙所示。
（1）小明将小灯泡安装在灯座上进行实验。
①在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最 端；
②闭合开关，小明发现调节滑动变阻器时，电路②中电流表几乎没有示数，电压表示数接近于电源电压，可能原因是 ；
③排除故障后，小明向左移动滑动变阻器滑片，电路②中灯泡亮度 ，电路①中电压表示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
④调节滑动变阻器，分别记录下电路①和电路②中电表的示数。
（2）小明将LED发光二极管安装在灯座上进行实验。实验时，调节滑动变阻器，分别记录下电路①和电路②中电表的示数。电路②中电表示数如表所示：
①LED发光二极管由 （选填“超导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成；
②已知该LED发光二极管的额定电压为3.6V，则其额定功率为 W；
（3）利用实验时记录的电表示数比较小灯泡和LED发光二极管的发光效率，方法是：当电路①中的电压表示数相同时，比较 。
6．（2024·陕西咸阳·模拟预测）小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验（其中为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比），其实验步骤如下：
Ⅰ．先把规格为“220V ； 15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡的距离约为2cm，灯泡与光敏电阻的距离约为30cm。闭合开关S和，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。
Ⅱ．接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。
（1）温度升高越高的灯，说明发热多，能量损失的越 （选填“多”或“少”）。电能转化为内能最多的灯是 ，这是通过观察 来比较的。
（2）电能转化为光能最多的灯是 ，这是通过观察 来比较的。
（3）LED灯的发光效率较 （选填“高”或“低”）。
（4）综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度大约与 W的白炽灯正常发光亮度相当。
7．（2024·北京·一模）小明利用如图所示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。已知甲、乙烧瓶装有质量相同的煤油，烧瓶中都浸泡着一段镍铬合金丝，且（假设实验过程中没有任何热量的损失）。
（1）闭合开关一段时间之后，小明发现煤油的温度变化太慢，他想煤油的温度升高更快一点，以下建议可行的是： ；
A．两烧瓶的煤油都减小相同的质量；B．滑动变阻器的滑片P向B端滑动；
C．把与改为并联；D．更换电压更高的电源；
E.增大与的阻值；
F.改用精确度更高的温度计
（2）通电一段时间后，小明发现乙烧瓶中温度计的示数较大，可以得到结论： ；
（3）小明将该装置改成比较不同物质吸热情况的实验装置。两个相同的烧瓶中装有质量相等的物质A和物质B，A和B在相同时间内吸收的热量相同。每隔1min记录一次它们的温度，测得数据如下表，请回答下列问题：
①实验中装在烧瓶中的两段镍铬合金丝的阻值应 （选填“相同”或“不同”）；
②若物质A和B升高相同的温度，则 （选填“A”或“B”）吸热多， （选填“<”、“=”或“>”）。
8．（2024·山东青岛·一模）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中通过观察两个 U 形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种探究问题的方法叫 法；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， 侧容器中U形管中液面的高度差大；
（3）乙装置可探究电流产生的热量与 的关系，R3的主要作用是 ；
（4）小明同学想通过理论推理的方式得到电热与其影响因素的定量关系，他通过学习知道，定值电阻通电时会将电能全部转化为内能，即Q=W= ，再结合公式 可推导出热量的计算公式Q=1²Rt。
9．（2024·山东济宁·一模）如图是探究“影响电流热效应的因素”的实验装置。
（1）甲图可用来探究电热与 的关系，通过比较 （选填“A．两液面高度差”或“B．加热时间”）来判断电流产生的热量多少。
（2）乙图可用来探究电热与 的关系，相同时间左、右容器内电阻丝产生的热量相比， （选填“左边多”或“右边多”或“一样多”）。
（3）电炉子的电阻丝热得发红时，与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用 （选填“甲”或“乙”）图的结论来解释。
10．（2024·山东青岛·一模）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中通过观察两个 U 形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种探究问题的方法叫 法；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， 侧容器中U形管中液面的高度差大；
（3）乙装置可探究电流产生的热量与 的关系，R3的主要作用是 ；
（4）小明同学想通过理论推理的方式得到电热与其影响因素的定量关系，他通过学习知道，定值电阻通电时会将电能全部转化为内能，即Q=W= ，再结合公式 可推导出热量的计算公式Q=1²Rt。
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.56
2
1.5
0.22
6.82
3
2.0
0.25
8.00
4
3.0
灯泡
串联
并联
电压/V
亮暗
电流/A
亮暗
A
1.8
较亮
0.6
B
较暗
0.4
电压/V
20
2.3
2.5
2.8
3.0
3.3
3.5
3.6
3.7
电流/mA
0
5
10
60
160
380
690
900
1250
灯泡类型
盒内初温/℃
盒内末温/℃
电流表示数/mA
白炽灯
20
78
6
普通节能灯
20
50
15
LED灯
20
35
60
时间/min
0
1
2
3
4
5
A温度/℃
20
24
28
32
36
40
B温度/℃
20
22
24
26
28
30