徐州专版2020中考物理复习方案第四部分电功率安全用电电磁信息和能源课时训练25电功率电热的相关实验试题.docx

课时训练(二十五)　电功率、电热的相关实验
(限时:20分钟)

1.[2018·南京节选]两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2,仅能看清分别标有“0.3 A”和“0.5 A”字样。图K25-1甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图。

图K25-1
(1)图甲中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于　　　(选填“A”或“B”)端。 
(3)闭合开关,电流表示数为0.1 A,移动滑片P,通过观察　　　　表的示数来判断小灯泡是否正常发光,小灯泡正常发光时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡L1的额定功率为　　　　W。 
2[2019·扬州]在“测量小灯泡电功率”的实验中。(小灯泡标有“2.5 V”字样)
(1)如图K25-2甲所示,正确连接电路后,闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是　　　　　　。 

图K25-2
(2)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了继续完成实验,应将滑片P向　　　　(选填“A”或“B”)端移动。小明根据实验所测的数据,作出如图丙所示的图像,则小灯泡的额定功率为　　　　W。 
(3)测量结束后,小明应先　　　　,然后拆除　　　　上的导线,再拆除其他导线。 
(4)小明对本实验进行了拓展思考,以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是　　　　。 
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
3.[2019·淮安]如图K25-3甲所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω。

图K25-3
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于　　　　状态。 
(3)实验中无论怎样移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是_____________
　　　　　　　(写出一种即可)。 
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,其示数为　　　　V;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,使电压表示数为2.5 V。 
(5)移动滑片P,记录多组对应的电压表和电流表的示数,绘制成I-U图像。根据图丙所给的信息,计算出小灯泡的额定功率是　　　　W。 
4.[2019·泰州]在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)按照图K25-4甲正确连好电路,闭合开关S,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能是　　　　。(填字母序号) 

图K25-4
A. 小灯泡断路
B.小灯泡两端电压太小
C.滑动变阻器阻值太大
D.电源电压太小
(2)移动滑片,当电压表的示数为　　　　V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率为　　　　W。 
(3)根据实验测得的数据画出小灯泡I-U关系图像如图乙所示(坐标轴上的数值已被擦除),分析图像可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。 
(4)当小灯泡两端电压为2 V时,其实际功率所在范围是下列中的　　　　。(填字母序号) 
A. P实≤0.48 W
B.0.48 W0.75 W
5.[2019·攀枝花]图K25-5是探究电流通过导体时产生热量的实验,甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象。

图K25-5

(1)实验中通过观察  的变化来比较导体所产生热量的多少;这运用了
　　　　(选填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想。 
(2)用甲装置进行实验时,通过控制通电时间和电路中的　　　　不变,来探究导体产生的热量与电阻的关系。 
(3)在乙装置中,C、D透明容器中产生热量较多的是　　　　容器。 
6.[2019·嘉兴]某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了探究。装置如图K25-6所示,两只烧瓶内装满煤油,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。

图K25-6
猜想一:电热跟电流的大小有关,电流越大电热越多;
猜想二:电热跟导体的电阻大小有关,电阻越大电热越多。
为验证猜想一,设计以下方案:
①将电阻丝R甲和R乙串联接在电路中,标出两根玻璃管内液面的位置,闭合开关,记下电流表的示数I1,经过一段时间后标出两根玻璃管内液面的位置;
②当两根玻璃管中的液面降到原来的高度后,减小滑动变阻器接入电路的阻值,闭合开关记下电流表的示数I2,经过与①中相同时间后标出两根玻璃管内液面的位置。
请回答下列问题:
(1)为使实验现象明显,经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少,实验中体现这一思想的设计有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(写出一条即可) 
(2)为验证猜想一,必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度,原因是　　　　　　　　　。 
(3)科学研究倡导有依据的猜想,请说出生活中支持猜想二的一个实例　　　　 　　　
。 

【参考答案】
1.(1)如图所示

(2)B　(3)电流　0.75
2.(1)小灯泡断路　(2)A　0.5
(3)断开开关　电源　(4)D
3.(1)如图所示

(2)断开　(3)小灯泡断路　(4)2.2　B　(5)0.5
[解析](1)小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻大约10 Ω,根据欧姆定律可知,电流约为I=UR=2.5V10Ω=0.25 A<0.6 A,则电流表串联在电路中时选用0~0.6 A的量程。(2)连接电路时,开关应处于断开状态,以保护电路。(3)实验中无论怎样移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,则电路可能断路,而电压表有示数,则表明电压表到电源正、负极之间是通路,则故障可能是小灯泡断路。(4)电压表的量程为0~3 V,则电压表的示数为2.2 V,而小灯泡的额定电压为2.5 V,则需要增大电路中的电流,减小滑动变阻器连入电路的阻值,滑片P需要向B端移动。(5)根据图像可知,小灯泡的额定电流为0.2 A,根据P=UI得,小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5 V×0.2 A=0.5 W。
4.(1)A　(2)2.5　0.75
(3)减小　(4)B
[解析](1)按照图甲正确连好电路,闭合开关S,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,说明电路处于通路状态,不存在断路现象,小灯泡不亮是因为小灯泡两端电压太小,有可能是因为电源电压太小或滑动变阻器阻值太大分压较多造成的,故选A。(2)因为小灯泡额定电压为2.5 V,由图甲可知,电压表测量小灯泡两端电压,所以移动滑片,当电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。(3)根据I=UR,结合I-U关系图像可知,当小灯泡两端电压减小时,通过小灯泡的电流减小得越来越快,所以电阻减小。(4)小灯泡正常工作时的电阻为R额=UI=2.5V0.3A=253 Ω,假设小灯泡的电阻不随外界环境变化而改变,那么当小灯泡两端电压为2 V时,根据欧姆定律有R=U1I1=2VI1=253 Ω,解得I1=0.24 A;但根据第(3)问中得出的结论可知,电阻随着电压减小而减小,所以实际上此时小灯泡的电阻小于正常工作时的电阻,即此时实际电流应大于0.24 A,故此时小灯泡的电功率P实>2 V×0.24 A=0.48 W;又因为随着电压减小,电流也减小,当小灯泡两端电压为2.5 V时,电流为0.3 A,所以当电压为2 V时,I<0.3 A,所以此时小灯泡的电功率P实<2 V×0.3 A=0.6 W。故选B。
5.(1)左右两管液面高度差　转换法
(2)电流　
(3)C
6.(1)利用玻璃管中液柱的高度变化反映电流产生热量的多少
(2)保持电阻一定
(3)电炉丝热得发红,与它串联的导线却不怎么热
[解析](1)电流产生的热量不能直接观察,但煤油受热温度升高,体积膨胀,所以通过细玻璃管中液柱高度的变化,可以间接判断电流产生热量的多少,运用的是转换法。(2)猜想一是电流产生热量与电流大小有关,要验证这一猜想是否正确,需要保持电阻不变,改变电流大小,所以必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度。

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