专题08 测量小灯泡的电功率及焦耳定律的探究（查补能力·提升练）（解析版）

专题08测量小灯泡的电功率及电热的探究目录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。【答案】

断开最左B0.14右0.625增大电压增大，小灯泡发光越亮，灯丝温度越高，电阻越大【解析】（1）[1]由图甲可知，电压表串联在电路中，而电流表并联在小灯泡两端，此时灯泡被短路，改正如下图所示（2）[2][3]连接电路时，为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即滑动变阻器的滑片应移到最左端。（3）[4]闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中可能存在断路，而电压表有示数，说明灯泡断路，此时电压表直接串联进电路，测量电源电压，故ACD不符合题意，B符合题意，故选B。（4）[5]由图乙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，故电流表示数为0.14A。（5）[6]由题意可知，此时小灯泡两端电压为2.0V，小于小灯泡的额定电压，为了使小灯泡两端电压达到额定电压，应增大小灯泡两端电压，由串联分压可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应向右端移动滑动变阻器的滑片。（6）[7]由图丙可知，小灯泡的额定电流为I=0.25A，故由P=UI可得，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W（7）[8][9]由图丙可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大，即小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，出现这种情况的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。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。【答案】

小灯泡断路A0.551.25【解析】（1）[1]根据滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中，如图所示（2）[2]灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的小灯泡断路了。（3）[3][4]灯在额定电压下正常发光，灯泡的实际电压0.5V小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻大小，故滑片向A移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。[5]图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，由欧姆定律可知，灯泡L正常发光时的电阻为[6]根据可得，小灯泡正常发光时，其功率为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。【答案】

B短路电压2.50.20.75小灯泡的亮度越高，其电阻变大【解析】（1）[1]根据实验要求可知，电压表测小灯泡两端的电压，由于小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选择小量程，电路图如下图所示（2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的B端。（3）[3]灯泡不亮，说明没有电流流过小灯泡，电流表有示数，说明电路是通路，电压表没有示数，说明小灯泡两端没有电压，则电路故障可能是小灯泡短路。（4）[4][5]闭合开关S，移动滑片P，要使小灯泡正常发光，则应该观察电压表的示数，使其达到小灯泡正常发光的额定电压2.5V，记录电压表和电流表示数。（5）[6]由于电流表的小量程接入电路，当电流表示数如图乙所示时，此时电路电流为0.2A。[7]根据小灯泡的图像图丙可知，当达到小灯泡的额定电压2.5V时，通过小灯泡的额定电流为0.3A，由可得，小灯泡的额定功率为[8]根据小灯泡图像和亮度变化可知，随着小灯泡两端的电压增大，小灯泡的亮度越高，其电阻变大。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。【答案】

A右电压表3C5【解析】（1）[1]根据滑动变阻器的要求可知，闭合开关后，滑片向右移，灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变小，只能选择滑动变阻器的右侧的下端接线柱接入电路，如图所示：（2）[2]根据题意可知，灯泡发光很暗，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，说明滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱，故BC不符合题意，A符合题意。故选A。（3）[3][4]排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，电压表的示数为4V，小于额定电压，所以，接下来要增大灯泡两端的电压，由串联电路电压特点可知，滑动变阻器的两端电压就要降低，根据串联的分压原理，滑动变阻器接入电路中的电阻就变小，所以，应该将滑动变阻器的滑片向右边移动，同时眼睛注意观察电压表，直到灯泡达到额定电压为止，即小灯泡正常发光。（4）[5]根据如图丙可知，当小灯泡的电压是6V时，通过小灯泡的电流是0.5A，所以，该小灯泡的额定功率为（5）[6]若电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，根据串联电路的电压特点可知，可将该电压表并联到滑动变阻器的两端，电压表的量程可以选择0到3V的，当小灯泡的电压是6V时，滑动变阻器分的电压是2V，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。（6）[7]①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器R，小灯泡，定值电阻Rx串联，电压表测量灯泡两端电压，且电压表的示数为3V，根据图丙可知，通过小灯泡的电流是0.3A；②闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器R，小灯泡，定值电阻Rx串联，电压表测量灯泡和定值电阻Rx两端总电压，且电压表的示数为4.5V，因保持滑动变阻器的滑片位置不动，所以，灯泡亮度和分得的电压不变，通过灯泡的电流仍然是0.3A且与通过定值电阻Rx的电流相等，所以，定值电阻Rx两端电压是则定值电阻Rx的大小是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“15Ω2A”、乙“25Ω2A”、丙“30Ω2A”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”）。【答案】

小灯泡断路0.75大于灯泡的电阻随电压的增大而增大乙【解析】（1）[1]滑片P向右端移动时，灯变亮，说明此时电路中电流变大，故由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故滑动变阻器应接入右下接线柱，电路连接如下图所示（2）[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，说明电路中存在断路，而电压表示数接近3V，说明电路故障可能是小灯泡断路，此时电压表直接串联进电路，相当于测量电源电压。（3）[3]由图丙可知，小灯泡两端电压为2.5V时，流过小灯泡的电流为I=0.3A，故由P=UI可得，小灯泡的额定电压为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W（4）[4][5]由图乙可知，小灯泡的电阻随两端电压的减小而减小，把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半后，由可知，若小灯泡的电阻不变，则其实际功率应为其额定功率的，而将灯泡两端电压调小后，其实际电阻也随之减小，故可知此时它的实际功率（5）[6]由题意可知，小灯泡两端电压为U灯=0.5V时，由串联电路的电压规律可得，此时滑动变阻器两端电压为U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V此时电路中的电流最小为I0=0.1A，故由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大为可知滑动变阻器的最大阻值为25Ω，故应选择乙滑动变阻器。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“20Ω2A”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。【答案】

4.50.51.810V1【解析】（1）[1]由图可知，电压表被串联在电路中，正确做法是将其正极导线，接在灯泡正极，负极导线接在灯泡负极，使其并联在灯泡两侧，如图所示：（2）[2][3]由题意知，小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W，由得小灯泡额定电流不能大于0.3A，变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，根据欧姆定律得变阻器此时分得电压应低于3V，根据串联电路电压特点，电源电压等于各部分电压之和，为保证灯泡正常工作，所以电源电源应选择4.5V，则此时滑动变阻器分得电压为由得，此时经过变阻器电流为根据串联电路电流处处相等可得，灯泡得额定电流为0.2A，由可得，灯泡得额定功率为（3）[4][5]图乙可知，电压变读数为1.8V，根据得，小灯泡电阻阻值为（4）[6]由图可知，电压表V1测灯泡两端电压，所以要测量灯泡得额定电压，应让电压表V1示数为U额。[7]由图可知另一个电压表V2测灯泡与定值电阻R0两端电压，示数记为U，其中定值电阻R0与灯泡串联，根据串联电路电压特点可得，定值电阻R0两端电压为由于串联电路电流处处相等，根据得，经过定值电阻R0的电流就是电路电流，即由得，灯泡额定功率为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“50Ω1.5A”。序号U/VI/AR/Ω11.00.185.5621.50.226.8232.00.258.0043.0（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”）。①7.60Ω②8.93Ω③10.60Ω【答案】b100.9②【解析】（1）[1]为保护电路，连接电路时滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，则应将滑动变阻器的滑片P移至b端。（2）[2][3]第4次测量时，电流表示数如图2所示，从图2可以看到，电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，指针指在刻度盘的中间，电流示数为0.3A。再从表格中得知，电压表的示数为3.0V，即小灯泡的电压为3.0V，根据欧姆定律的变换式可知，此时小灯泡的电阻为根据电功率的公式可知，此时小灯泡的电功率为（3）[4]第4次测量时，小灯泡的电阻为10Ω。从表中的数据可以看到，随着灯泡电压的增大，灯泡实际功率增大，灯丝温度升高，灯丝的电阻值在增大。小灯泡正常发光时，其电压为2.5V，这电压值在第3次实验与第4实验之间，那么电阻值也应该在第3次实验与第4实验之间。第3次实验是8Ω，第4实验是10Ω，则这电阻值在8Ω与10Ω之间。故选②。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．“10Ω0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω2A”的滑动变阻器 C．“5Ω1A”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。【答案】B小灯泡断路左0.51.8【解析】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。额定电流约为此时滑动变阻器接入电路中的阻值约为由此可知，应选“20Ω2A”的滑动变阻器。故选B。（2）[2]电路连接完成后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，说明电路存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联在电源两端，测电源电压，与电压表并联的电路部分存在断路，故小灯泡断路。（3）[3]由图乙可知，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V。为了测量小灯泡的额定功率，应增加小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑动变阻器的滑片向左移动。（4）[4]由图丙可知，当电压为2.5V时，电流为0.2A。因此小灯泡的额定功率是P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W（5）[5]开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与小灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压UL=6V根据串联电路电压的规律可得U滑=U-UL=18V-6V=12V所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为12V时，小灯泡正常发光。保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左=8V由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测量出定值电阻R两端的电压，需要测量出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U′=14V在②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R两端的电压UR=U-U′=18V-14V=4V此时电路中的电流当电压表示数为U左=8V时，滑动变阻器滑片左边电阻的阻值故在①中，小灯泡的额定电流为则小灯泡的额定功率P额=ULIL=6V×0.3A=1.8W9．（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。【答案】电流表正、负接线柱接反了1.8左0.622.4【解析】（1）[1]乙图中电流表指针反偏，说明电流表正、负接线柱接反了。（2）[2][3][4]由乙图可知，电压表所选量程为0~3V，分度值为0.1V，读出其示数为1.8V；示数小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.24A=0.6W（3）①[5]断开开关S1，闭合开关S、S2，滑动变阻器与小灯泡L1串联，电压表测滑动变阻器的电压，根据串联分压原理，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为UR=U-UL=8V-6V=2V小灯泡L1正常发光。③[6]断开开关S2，闭合开关S、S1，滑动变阻器与R0串联，电压表测滑动变阻器的电压；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；根据串联分压的规律可知R滑=5Ω在①中，电路电流为小灯泡L1的额定功率为P额=ULI=6V×0.4A=2.4W10．（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）。【答案】断路0.75灯丝电阻随温度的变化而变化滑片滑动到最左端【解析】（1）[1]测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率时，由知，需测量小灯泡两端电压和流过小灯泡的电流，计算得出小灯泡的电功率，电压表与小灯泡并联接入电路中，如下所示：（2）[2]电流表无示数，灯泡不亮，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，与电压表并联的部分断路，故造成这一现象的原因可能是小灯泡断路。（3）[3]图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率是（4）[4]探究电流与电压的关系时，需要控制与电压表并联的电阻的阻值不变，根据图丙可知，小灯泡灯丝的电阻是变化的，所以不能完成实验探究。（5）[5][6][7]①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P使电压表示数为，此时灯泡正常发光；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，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流③闭合S、S1，断开S2，滑片P移动到最左端，此时电压表测量的是电源电压，读出电压表的示数为，则电源电压为。①②中滑动变阻器两端的电压为则滑动变阻器接入电路中的阻值为①中滑动变阻器两端的电压为此时电路中的电流为则小灯泡正常发光时的电阻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：。灯泡串联并联电压/V亮暗电流/A亮暗A1.8较亮0.6B较暗0.4【答案】电流电压右1.2灯泡A的电流大于了B的电流【解析】（1）[1][2]将两个灯泡串联在电路中，由串联电路电流处处相等可知，目的是控制电路中的电流不变，比较灯泡的亮暗与电压的关系。（2）[3]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于右端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大。（3）[4]由图乙可知，电压表的量程是0～3V，分度值为0.1V，此时的示数为1.2V。（4）[5]由可得，两灯串联时，电流相同，由灯泡A较亮，灯泡B较暗可知，灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率，由可得，灯泡A两端的电压大于灯泡B两端的电压，说明灯泡A的电阻大于灯泡B的电阻；两灯并联时，电压相等，由可知，通过灯泡A的由流应小于通过灯泡B的电流。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。【答案】

开路温度计示数的变化见解析电热水壶B串控制变量【解析】（1）[1]滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，则滑动变阻器应接右下的接线柱，如图所示：（2）[2]闭合开关后，发现电流表指针未偏转，说明电路没有电流通过，经检查仅电阻丝R有故障，故电阻丝R断路，即开路。[3]实验中通过移动滑片，使烧瓶中电阻丝通过的电流不同，产生的热量不同，则烧瓶中的煤油吸收的热量不同，则温度计示数的变化不同，故通过观察温度计示数的变化来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。（3）[4]想验证猜想：“当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。”是否正确，根据测出的多组Q与I的数据画出对应的Q～I图像，再根据图像判断猜想是否正确，若图像是一条过原点的直线，则猜想正确；若不是一条过原点的直线，则猜想不正确。（4）[5]生活中利用电热工作的家用电器有电热水壶。（5）[6][7]要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则电阻应不同，而通过导体的电流要相同，故应将两电阻串联，由图甲可知，烧瓶中的电阻是20Ω，所以应选择电阻为30Ω的B烧瓶串联进行实验。（6）[8]电流通过导体产生的热量受电流的大小、电阻、通电时间的影响，则应该应用控制变量法进行探究。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【答案】甲、乙串联通过导体的电流越大，产生的热量越多B【解析】（1）[1][2]要研究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。（2）[3]乙和丙，由于串联在电路中，可知通过电路乙中5Ω电阻的电流大于通过丙中5Ω电阻的电流，当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，可知气压差越大，温度差越大，热量越多，可以得出的结论是：通过导体的电流越大，产生的热量越多。（3）[4]A．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，这用到了转化法，而探究电流与电压、电阻的关系时，用到的方法是控制变量法，故A不符合题意；B．用铁屑显示磁体周围磁场分布时，磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少，故B符合题意；C．研究光的传播时，引入“光线”，这是模型法，故C不符合题意；D．探究平面镜成像的特点，用到的是替代法，故D不符合题意。故选B。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。【答案】甲电阻9【解析】[1][2]由图得，两电阻串联，电流与通电时间相同，甲容器中电阻较大，产生热量较多，甲容器连接的U形管液面高度差较大。[3]当电流为0.3A，通电10s后，甲容器中的电阻产生的热量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：。【答案】电流通电时间电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关【解析】（1）[1][2]该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。（2）[3]闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。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。【答案】电流时间温度计的示数12【解析】（1）[1][2]如图所示，探究电功跟电压、电流和时间关系时，将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制通过的电流和经过的时间相等。（2）[3]通电一段时间后，通过观察温度计的示数计算出两个玻璃瓶中煤油温度的变化量，温度升高越多，说明煤油吸热越多，即可说明电流做功越多。（3）[4]通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝做功较多，因为，根据串联电路分压特点可知，电阻越大两端电压越大，即两端的电压较大；根据可知，在电流和时间相等时，电压越大电功越大。（4）[5]根据题意可知，10s内电流通过做的功为考向一：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。【答案】改变灯泡两端电压和电路电流，进行多次测量灯泡断路2.2B0.5【解析】（1）[1]灯泡正常发光时的电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为电源电压恒为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为则滑动变阻器选R2。[2]滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，变阻器的滑片P向A端移动时，灯泡变暗，表明电路中的电流减小，电路的总电阻变大，滑动变阻器电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中。（2）[3]实验中滑动变阻器除了保护电路外，还可以通过滑动滑片改变灯泡两端电压和电路电流，进行多次测量。（3）[4]滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电流表几乎无示数，说明电路可能出现了断路故障，而电压表示数很大，说明电压表与电源之间是接通的，则出现故障的原因可能是灯泡断路。（4）[5]移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2.2V。[6]2.2V小于灯泡的额定电压2.5V，若要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡的电压，由串联电路的电压规律可知应减小变阻器两端的电压，根据串联分压的规律，应减小变阻器连入电路中的电阻，则由图甲可知应将滑片P向B端移动，直到电压表示数为额定电压。[7]根据图丙可知，灯在额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率小灯泡的额定功率为0.5W。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。【答案】小灯泡2.2右0.510灯丝的电阻随温度的升高而增大【解析】（1）[1]电压表应与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表可选择0~3V的量程，如图所示：（2）[2]灯泡不亮，电流表无示数，则电路中无电流，说明电路中某处断路，电压表有示数，则与电压表并联的小灯泡断路。（3）[3][4]由图乙知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，低于额定电压2.5V，根据串联分压可知，应减小滑动变阻器两端的电压，即应减小滑动变阻器的阻值，所以将滑片向右端滑动。（4）[5]小灯泡的额定电压为2.5V，由图2知，当U=2.5V时，I=0.2A，所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W[6]由图2知，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，通过小灯泡的电流为0.15A，则小灯泡的电阻是（5）[7]由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻越大，所以图像不是一条直线。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。【答案】正负左A0.7变大0.200.2【解析】（1）[1][2]电流表在接线时，电流由正接线柱流入，负接线柱流出，图甲中，电流表的正接线柱与电源的a端连接，负接线柱与b端连接，所以电源的a端为正极，b端为负极。（2）[3]用伏安法测量小灯泡的电功率时，电压表应测量小灯泡两端的电压，并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程。作图如下：（3）[4]为了保护电路，开关闭合前，变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图甲中的最左端。[5]实验电路为串联连接，闭合开关，移动滑片，电流表有示数，说明电路无断路，电压表无示数，灯泡不发光，是电压表并联部分短路了，所以故障可能是cd间短路，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。（4）[6]由图乙知，电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.28A，其额定电功率PL=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W[7]图乙是I-U图像，随着电压增大，电流也增大，但图线的倾斜度变小，即U与I的比值变大，即小灯泡的电阻变大。（5）[8]由图乙知，当小灯泡两端的实际电压为1.0V时，通过的电流为0.20A，此时定值电阻R两端的电压U定=I1R=0.20A×15Ω=3V满足U=U定+U灯=3V+1.0V=4V所以电路的电流为0.20A。[9]小灯泡的实际电功率P实=U灯I1=1.0V×0.20A=0.2W4．（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）。【答案】断开A0.625变大【解析】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如图（2）[2][3]为了保护电路，连接电路时开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器处在最大值，即B端；要使灯逐渐变亮，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P由最大电阻处缓慢向A端移动。（3）[4]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为（4）[5]电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；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，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大。（5）[6]①灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压U额，灯正常发光；②，电压表测灯与R0两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为小灯泡的额定功率表达式[7]根据串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端电压为由串联电路电流特点结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为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：电压/V202.32.52.83.03.33.53.63.7电流/mA0510601603806909001250①LED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。【答案】右灯泡出现了断路变亮变大半导体3.24小灯泡和LED发光二极管实际功率大小【解析】（1）[1]为了保护电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。[2]闭合开关，小明发现调节滑动变阻器时，电路②中电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近于电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的电路断路了，即电路中的灯泡可能出现了断路故障。[3][4]排除故障后，小明向左移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器阻值变小，电路中电流变大，根据分压原理，滑动变阻器两端电压变小，根据串联电路电压规律，灯泡两端电压变大，即电压表示数变大，灯泡实际功率变大，灯泡亮度变亮；由图乙可知，光敏电阻RP的阻值随光照强度增大而减小，根据分压原理，光敏电阻Rp两端的电压减小，根据串联电路电压规律，R0两端电压变大，即电压表示数变大。（2）[5]半导体材料应用广泛，可以用来制作LED发光二极管、半导体芯片等产品。[6]已知该LED发光二极管的额定电压为3.6V，由表可知，发光二极管的额定电流为900mA=0.9A，则发光二极管的额定功率为（3）[7]当电路①中的电压表示数相同时，说明光敏电阻受到的光照强度相同，即小灯泡和LED发光二极管发光强度相同，此时只需要比较电路②中两电表示数大小，即小灯泡和LED发光二极管实际功率大小。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。灯泡类型盒内初温/℃盒内末温/℃电流表示数/mA白炽灯20786普通节能灯205015LED灯203560（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。【答案】多白炽灯温度计示数的变化LED灯电流表示数高150【解析】（1）[1][2][3]电能通过灯泡上转化为内能时，会使周围的空气温度升高，根据转换法，用温度计测量空气的温度可知电能转化为内能的多少，即通过观察温度计示数的变化可比较电能转化为内能的多少，温度升高越高的灯，说明发热多，能量损失多，比较盒内温度升高最高的是白炽灯，即电能转化为内能最多的是白炽灯。（2）[4][5]电能通过灯泡上转化为光能时，灯光照射到光敏电阻上，因其电阻值与光照强度成反比，当光照强度很强时，使光敏电阻的阻值减小，电路中的电流变大，所以电能转化为光能的多少，通过观察电流表示数的变化就可知，由表格数据中可知，使用LED灯时的电流表的示数最大，表明电能转化为光能最多的是LED灯。（3）[6]由上可知，在规格相同条件下，LED灯消耗相同的电能，转化成的光能最多，即LED灯的发光效率最高。（4）[7]分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为60mA，而15W的白炽灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为6mA，则需要与一个LED灯的发光亮度相当的15W的白炽灯的个数是即白炽灯的功率为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：时间/min012345A温度/℃202428323640B温度/℃202224262830①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“>”）。【答案】AD见解析相同B<【解析】（1）[1]煤油温度变化，是由于电流通过合金丝时，产生热量，煤油吸收热量温度发生变化，则煤油温度变化太慢，是由于合金丝产生的热量太少或煤油的质量太多，所以可减小煤油的质量，或据Q=I2Rt知，增大通