2018年中考科学错题集训31：电功率和电热 实验探究题

酷暑的傍晚，小聪打开空调后，发现台灯发光变暗，他猜想：开了空调，家用电器的总功率增大，总电流变大，输电线上有电阻，“分走”的电压U=IR变大，导致台灯两端的实际电压变小，实际功率变小，台灯变暗，为了验证猜想是否正确，他把所有家用电器看做一个整体，用不同规格的小灯泡来模拟这个整体，并用电压恒为3V的电源，根据图所示的电路进行了以下实验：

第1步：连接电路后闭合开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中．

第2步：分别换接两个不同规格的小灯泡重复第1步操作；

第3步：计算小灯泡的电功率并记录在表格中．

灯泡	电压/V	电流/A	电功率/W
L1	2.40	0.43	1.03
L2	2.60	0.33	0.86
L3	2.75	0.26	0.72

请你分析实验过程和数据后解答：

小柯发现白炽灯泡在开灯瞬间最容易烧坏，猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低，导致电阻比正常工作时小。于是设计图示电路来验证自己的猜想。

【实验步骤】

第一步：断开S₂ ， 闭合S₁ ， 电流表指针偏转，但灯泡不发光。

第二步：断开S₁ ， 闭合S₂ ， 灯光正常发光，灯丝温度很高。

第三步：两分钟后再断开S₂并迅速闭合S₁ ， 观察电流表示数变化情况。

【实验分析】

某兴趣小组在研究“串联电路特点”的活动中，将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路（如图甲），闭合开关S₁ ， 发现LED灯亮而小灯泡L不亮，针对这种现象，同学们提出了以下猜想：

猜想一：小灯泡L处发生短路

猜想二：LED灯电阻很大导致电路电流很小

为了验证猜想，小组同学进行如下实验：

实验一：将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端，根据观察到的现象否定了猜想一，

实验二：利用电流表和电压表，按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量，闭合开关，依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如下表，经分析，结果支持猜想二。

实验次数	电压（伏）	电流（毫安）	电阻（欧）
1	1.4	12	116.7
2	1.6	14	114.3
3	1.8	16	112.5
…	…	…	…

（1）实验一中观察到的现象是 。

（2）实验二中，某次测量时电压表示数如图丙所示，此时电压表示数为 伏。

（3）在实验二测定LED灯电阻的过程中，滑动变阻器的滑片向 端移动。

如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中的部分电路（所连接5Ω电阻均可上下活动）。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，甲、乙两U形管中所有液面初始状态是等高相平，通电一段时间后液面的高度如图所示。

小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L₁和额定电压是3.8V的灯L₂ ， 先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．

在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω、50Ω．他们所设计的实验电路如图1所示．

为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”，小柯用如图甲所示装置进行实验，图中两个250mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油，瓶塞上各插一根同规格的玻璃管，瓶内连接的电阻丝的阻值分期为5Ω和10Ω．

如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同）．瓶中的电阻采用金属丝．

某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：

①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路．

②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h₁、△h₂ ．

③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．

④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h₃、△h₄ ， 实验数据如表．

 在“测定小灯泡的电功率”实验中，选用如下器材：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率小于1W）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关和导线．如图甲所示是小明没有连接完整的电路．

 小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．

小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关．找来额定电流小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L₁ ， 接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图甲所示电路探究．

小楼想测量某个仅标有“0.25 A”字样的灯泡的额定功率。电源电压为6 V且恒定。

 小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L₁和额定电压是3.8V的灯L₂ ， 先后接在电源电压恒为6V的电路中，按如图甲所示的电路进行探究．

某兴趣小组在测量额定电压为2.5伏小灯泡电功率的实验中，实验电路如图甲所示。

（1）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到　　。

（2）实验时，电压表和电流表读数记录下表中，实验结束后，同学们想知道小灯泡的额定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率？有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R，再利用P_额=求出小灯泡的额定功率，请判断是否可行并说明理由　　。

实验次数	1	2	3	4
电压U/伏	1.0	2.0	3.0	4.0
电流I/安	0.10	0.17	0.23	0.25

（3）有同学将表中数据转换为图乙的U﹣I曲线，由图可知小灯泡的额定功率为　     　瓦。