Question

（1）小聪设计了如图甲所示的电路，“测量小灯泡的额定功率”。电源电压恒为6 V，小灯泡的额定电压为3.8V。

 

①闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的_______（填字母）两个接线柱接入了电路。

② 排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为____W。

 

③ 由图丙推知：小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P₁，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P₂，则P₁______P₂（选填“大于”、“小于或“等于”）。
 

④ 实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表指针_________（选填“几乎不动”或“明显偏转”）。

（2）如图所示是研究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到相同电源两端。

 

①实验中通过观察U形管中____________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。

②装置中的U形管________（选填“是”或“不是”）连通器。

③ _______图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。

④根据焦耳定律：Q=I²Rt可知，若通电时间相同，则___（选填“a”、“b”、 “c”或 “d”）容器中电流产生的热量较多。

Answer

CD 1.14 小于 几乎不动 液面高度 不是 乙 c

【解析】

(1)①[1]移动滑片，电表示数不发生变化，说明变阻器用AB或者CD接线柱接入电路，不能改变电流、电压。因为电压表测量的是灯两端电压，示数保持6V不变，等于电源电压，说明变阻器没有分担电压，其连入电路的电阻为0，则其是用CD接线柱接入电路。

②[2]读图像可知中，灯在3.8V电压下工作时，通过的电流为0.3A，则其额定功率为

③[3]读图像可知：当小灯的电流为其额定电流的一半，即为0.15A时，其两端电压为1V；当其两端电压为其额定电压一半时，即其两端电压为1.9V时，通过它的电流在0.2A左右。根据可得

④[4]当L断路时，电压表通过导体与电源相连，其示数几乎等于电源电压，且不发生明显变化，其指针是几乎不动的。

(2)①[1]这个实验中，对于电热的观测采取了转换法：电热越多，密封容器中空气的温度升得越高，热胀冷缩，其体积越大，从而压迫与其相连的U形管里的液体，形成更大的液面高度差。

②[2]连通器的特征是底部相连的两个容器都是开口的，但在这个装置中，与密封容器相连的U形管的一端是密闭的，所以，U形管不是连通器。

③[3]根据控制变量法可以知道，要研究电热与电流的关系，应该是两个容器中的电热丝电阻相等，通过的电流不等。可以发现乙装置是研究电热与电流的关系的。

④[4]先从甲乙开始分析，甲装置中串联的两个电热丝的总电阻为15Ω；乙装置中，d容器内外的两个5Ω的电热丝并联，总电阻为2.5Ω，再与c容器中的电热丝串联，乙装置中的总电阻为7.5Ω。相同的电源提供的电压是相等的，因此，乙装置中的总电流是甲装置中总电流的2倍。

知道了电流和电阻的关系，结合Q=I2Rt，可以知道，a、b、c三个容器中，c容器中的电热大；d容器中的电流为c容器中的一半，则d容器中的电热小于c容器中的电热，故c容器中的电热最多。