Question

【題目】（1）小聰設計了如圖甲所示的電路，“測量小燈泡的額定功率”。電源電壓恒為6 V，小燈泡的額定電壓為3.8V。

①閉合開關后，移動滑片P，發現兩電表示數始終如圖乙所示，原因是將滑動變阻器的_______（填字母）兩個接線柱接入了電路。

② 排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，并繪制出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖象，如圖丙所示，則該小燈泡的額定功率為____W。

③ 由圖丙推知：小燈泡的實際電流是額定電流一半時的電功率為P1，小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電功率為P2，則P1______P2（選填“大于”、“小于或“等于”）。

④ 實驗操作時，因小燈泡L不慎損壞而出現斷路，無論怎樣移動滑片P，電壓表指針_________（選填“幾乎不動”或“明顯偏轉”）。

（2）如圖所示是研究“電流通過導體產生熱量與哪些因素有關”的實驗裝置，其中a、b、c、d四個相同的容器密閉著等量空氣，將1、2和3、4導線分別接到相同電源兩端。

①實驗中通過觀察U形管中____________的變化來比較電流通過電阻絲產生熱量的多少。

②裝置中的U形管________（選填“是”或“不是”）連通器。

③ _______圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產生的熱量與電流的關系。

④根據焦耳定律：Q=I2Rt可知，若通電時間相同，則___（選填“a”、“b”、 “c”或 “d”）容器中電流產生的熱量較多。

Answer 1

【答案】CD 1.14 小于 幾乎不動 液面高度 不是 乙 c

【解析】

(1)①[1]移動滑片，電表示數不發生變化，說明變阻器用AB或者CD接線柱接入電路，不能改變電流、電壓。因為電壓表測量的是燈兩端電壓，示數保持6V不變，等于電源電壓，說明變阻器沒有分擔電壓，其連入電路的電阻為0，則其是用CD接線柱接入電路。

②[2]讀圖像可知中，燈在3.8V電壓下工作時，通過的電流為0.3A，則其額定功率為

③[3]讀圖像可知：當小燈的電流為其額定電流的一半，即為0.15A時，其兩端電壓為1V；當其兩端電壓為其額定電壓一半時，即其兩端電壓為1.9V時，通過它的電流在0.2A左右。根據可得

④[4]當L斷路時，電壓表通過導體與電源相連，其示數幾乎等于電源電壓，且不發生明顯變化，其指針是幾乎不動的。

(2)①[1]這個實驗中，對于電熱的觀測采取了轉換法：電熱越多，密封容器中空氣的溫度升得越高，熱脹冷縮，其體積越大，從而壓迫與其相連的U形管里的液體，形成更大的液面高度差。

②[2]連通器的特征是底部相連的兩個容器都是開口的，但在這個裝置中，與密封容器相連的U形管的一端是密閉的，所以，U形管不是連通器。

③[3]根據控制變量法可以知道，要研究電熱與電流的關系，應該是兩個容器中的電熱絲電阻相等，通過的電流不等。可以發現乙裝置是研究電熱與電流的關系的。

④[4]先從甲乙開始分析，甲裝置中串聯的兩個電熱絲的總電阻為15Ω；乙裝置中，d容器內外的兩個5Ω的電熱絲并聯，總電阻為2.5Ω，再與c容器中的電熱絲串聯，乙裝置中的總電阻為7.5Ω。相同的電源提供的電壓是相等的，因此，乙裝置中的總電流是甲裝置中總電流的2倍。

知道了電流和電阻的關系，結合Q=I2Rt，可以知道，a、b、c三個容器中，c容器中的電熱大；d容器中的電流為c容器中的一半，則d容器中的電熱小于c容器中的電熱，故c容器中的電熱最多。