挑戰(zhàn)17 實驗探究題（電磁學(xué)綜合32題）（原卷版）

2023年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編（原卷版）挑戰(zhàn)17實驗探究題（電磁學(xué)綜合32題）TOC\o"1-3"\h\u【題型1串、并聯(lián)電路的概念與辨別】 1【題型2探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系】 2【題型3探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律】 3【題型4探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素】 7【題型5實驗測量小燈泡的電功率】 7【題型6探究影響電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的因素】 21【題型7焦耳定律】 22【題型8通電螺線管的磁場】 24【題型9探究通電螺線管外部的磁場分布】 24【題型10電磁繼電器的組成、原理和應(yīng)用】 25【題型1串、并聯(lián)電路的概念與辨別】 1．（2023?南充）小紅同學(xué)利用圖甲所示的電路來探究串聯(lián)電路的部分特點。已知R1＝20Ω、R2＝10Ω、R3＝8Ω、R4＝4Ω，電源電壓可調(diào)。（1）請根據(jù)圖甲所示電路圖用筆畫線，代替導(dǎo)線將圖乙所示實物圖補(bǔ)充完整（此時電源電壓為3V）。（2）電路連接完成后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)；小紅同學(xué)又將電壓表并聯(lián)在R2兩端，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無示數(shù)。則電路中可能存在的故障是（選填字母）。A.R1處斷路B.R2處短路C.電流表處短路（3）排除故障后，繼續(xù)實驗。實驗中，小紅同學(xué)調(diào)節(jié)了電源電壓，換用了不同的電阻，分別將電壓表并聯(lián)在AB、BC、AC兩端，收集的數(shù)據(jù)如表．表格中第2次實驗空格處的數(shù)據(jù)為。在誤差范圍內(nèi)，探究串聯(lián)電路中總電壓與各部分電壓關(guān)系時，分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論是；探究串聯(lián)電路中電壓與電阻關(guān)系時，分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論是。I/AUAB/VUBC/VUAC/V1R1與R2串聯(lián)0.12132R2與R3串聯(lián)21.63.63R3與R4串聯(lián)0.43.21.64.84R1與R4串聯(lián)0.361.27.2【題型2探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系】 2．（2023?四川）如圖所示，小覃同學(xué)所在的興趣小組正在探究并聯(lián)電路中電流的規(guī)律。（1）圖甲是他們設(shè)計的電路圖，實驗時需要測量A、B、C三處的電流。圖乙是他們某次測量時連接的實驗電路，此時電流表測量的是（選“A”“B”或“C”）處的電流。（2）小覃同學(xué)要測量通過L2的電流，只需將圖乙中導(dǎo)線（選填“a”或“b”）的一端移動到電流表的負(fù)接線柱上；重新連接好電路后，閉合開關(guān)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則電流表的示數(shù)為A。（3）該小組另一位同學(xué)測出一組A、B、C三處的電流，數(shù)據(jù)如下表所示，由此他得出結(jié)論：IA/AIB/AIC/A0.20.20.4①干路電流等于各支路電流之和。②各支路電流相等。（4）小組內(nèi)交流討論后，一致認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論不具普遍性，要得到并聯(lián)電路中電流的規(guī)律，還應(yīng)該選用規(guī)格（選填“相同”或“不相同”）的燈泡進(jìn)行實驗。【題型3探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律】 3．（2023?雅安）小雅和同學(xué)進(jìn)行“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”的實驗。所用器材有：電壓恒為3V的電源，一個開關(guān)，兩只燈泡（L1和L2），兩只相同電壓表V1和V2（量程均為0～3V和0～15V），導(dǎo)線若干。（1）他們按圖甲所示的電路圖連接電路，用一只電壓表分別測AB、BC、AC間的電壓。每次拆接電壓表時，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)。（2）為測量L1兩端電壓，請在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖連接完整。（3）具有創(chuàng)新精神的小雅決定改進(jìn)實驗。她按照圖丙所示電路圖連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1和V2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，則可能的原因是電壓表（選填“V1”或“V2”）的量程選大了，此時電壓表V1和V2的示數(shù)分別為V和V。（4）解決問題后，小雅同學(xué)測出了AB間和AC間的電壓，為了測量BC間的電壓，斷開開關(guān)，接下來可以。A.保持B接線不動，將電壓表V1連線由A改接到CB.保持C接線不動，將電壓表V2連線由A改接到B（5）為了得到更普遍的規(guī)律，下列操作最合理的是。A.將燈泡L1和L2互換位置進(jìn)行多次測量B.換用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行多次測量（6）分析AB、BC、AC間的電壓關(guān)系，得出結(jié)論：在串聯(lián)電路中，各部分電路電壓之和等于總電壓。4．（2023?青海）在“探究串聯(lián)電路中電流、電壓的特點”時，設(shè)計實驗如下。探究一：串聯(lián)電路中電流的特點：（1）在連接實物電路時，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)；（2）第2次實驗中，B點的電流表示數(shù)如圖乙所示，則電流為A；（3）實驗數(shù)據(jù)記錄如表，分析數(shù)據(jù)可得：串聯(lián)電路中電流；實驗序號IA/AIB/AIC/A10.180.180.1820.320.3230.500.500.50探究二：串聯(lián)電路中電壓的特點：（4）根據(jù)圖丙電路圖，請在圖丁中用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖補(bǔ)充完整；（5）用電壓表正確測量燈泡L1兩端的電壓之后，（選填“能”或“不能”）只將A點的導(dǎo)線接到C點測L2兩端的電壓，理由是；（6）做實驗時選用不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)多次實驗，這樣做的目的是。5．（2023?貴州）小明和小紅用如圖甲所示電路探究“串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”，用新干電池作為電源。（1）接線時，開關(guān)應(yīng)處于（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)；小明檢查電路時發(fā)現(xiàn)（選填“電池”“開關(guān)”或“燈座”）安裝錯誤。（2）正確安裝后，閉合開關(guān)，兩燈均不發(fā)光，小明用電壓表試接A、B接線柱，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示，則可判斷發(fā)生了斷（開）路。（3）排除故障后，小明選用兩只小燈泡，只通過增加電池進(jìn)行多次實驗；小紅僅更換小燈泡進(jìn)行多次實驗。他們將電壓表接在不同位置進(jìn)行測量，實驗記錄如下表。小明認(rèn)為：誤差允許范圍內(nèi)，串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓相等且電壓之和等于電源電壓；小紅認(rèn)為：串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓之和等于電源電壓。請判斷誰的觀點更具普遍性并說明理由：。小明實驗記錄：實驗次數(shù)UAB/VUCD/VUEF/V10.70.71.421.41.42.932.12.14.3小紅實驗記錄：實驗次數(shù)UAB/VUCD/VUAD/V41.80.92.751.41.42.861.11.72.8（4）對比兩表，從小明的第次實驗記錄發(fā)現(xiàn)，兩人使用的電池數(shù)量相同，測得的電源電壓卻不相等。請你分析：兩人所測電源電壓的差值對應(yīng)電路中哪些部分的電壓？（用圖中字母表示）。6．（2023?成都）某小組同學(xué)利用如圖所示電路探究串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。（1）下列操作不正確的是。A.連接電路時，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)B.連接電壓表時，試觸后再選擇合適量程C.將電壓表A接點連線轉(zhuǎn)接至C接點，測量L2兩端電壓（2）測量燈泡L1兩端電壓時，兩燈突然熄滅，電壓表示數(shù)變?yōu)?，若故障可能是由某只燈泡“短路”或“開路”引起的，則發(fā)生故障的燈泡及故障類型是。（3）該小組同學(xué)用電阻箱代替故障燈泡，繼續(xù)進(jìn)行實驗，記錄數(shù)據(jù)如下表所示。實驗次數(shù)UAB/VUBC/VUAC/V第1次0.82.02.8第2次1.01.82.8第3次1.41.42.7分析表中實驗數(shù)據(jù)，在誤差允許范圍內(nèi)，可得出的結(jié)論是。A.串聯(lián)電路中各處電流相等B.燈泡阻值隨燈泡兩端電壓增大而增大C.串聯(lián)電路中電阻值越大的部分兩端電壓越大D.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和【題型4探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素】 7．（2023?西藏）某學(xué)習(xí)小組在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實驗時，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，實驗中分別將A、B、C、D四根導(dǎo)體接入電路，四根導(dǎo)體的材料規(guī)格如表所示。導(dǎo)體代號長度/m橫截面積/mm2材料電流表示數(shù)/AA1.00.4錳銅1.4B0.50.4錳銅2.7C1.00.6錳銅2.0D1.00.4鎳鉻合金0.6（1）請你在圖中用一根導(dǎo)線將電流表正確連入電路。（2）為比較A、B、C、D四根導(dǎo)體電阻的大小，可通過觀察來判斷。（3）要探究導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系，應(yīng)選用兩根導(dǎo)體進(jìn)行實驗。（4）將A、C兩根導(dǎo)體分別接入電路中進(jìn)行實驗，可得出：當(dāng)導(dǎo)體的長度和材料相同時，橫截面積越大，電阻越。（5）老師想改裝一個滑動變阻器使其最大阻值變小，請你根據(jù)該實驗結(jié)論，幫老師想出一種方法：（寫出一種合理方法即可）?！绢}型5實驗測量小燈泡的電功率】 8．（2023?內(nèi)蒙古）在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，老師給同學(xué)們提供的器材有：電壓恒為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡（燈絲電阻約為10Ω），電流表、電壓表、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干，三種規(guī)格的滑動變阻器R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A）、R3（200Ω，0.2A）可供選擇。（1）通過估算，滑動變阻器應(yīng)選擇（選填“R1”“R2”或“R3”）。選擇合適變阻器后，請用筆畫線表示導(dǎo)線將電路連接完整。要求：變阻器的滑片P向B端移動時，燈泡變暗。（2）滑片P置于阻值最大處，閉合開關(guān)試觸時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)很大，電流表幾乎無示數(shù)，出現(xiàn)的電路故障原因可能是。（3）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示為V；若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向（選填“A”或“B”）端移動。根據(jù)圖丙圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是W。9．（2023?吉林）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為3V，電源是兩節(jié)新的干電池。（1）按照甲圖正確連接電路，閉合開關(guān)，將滑片調(diào)至滑動變阻器的端時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如乙圖，小燈泡的額定功率是W。（2）若忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，當(dāng)滑片調(diào)節(jié)至某位置時，電流表的示數(shù)是0.24A，此時小燈泡的實際功率是W。10．（2023?武威）小麗在“測量小燈泡的電功率”實驗中，實驗器材有：電壓恒為3V的電源一個、小燈泡（額定電壓為2.5V）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干。（1）如圖甲所示是小麗連接的實物電路，圖中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線；（2）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)該（選填“斷開”或“閉合”），滑動變阻器的滑片應(yīng)該移動到（選填“最左”或“最右”）端；（3）正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則電路的故障可能是；（填選項符號）A.燈泡短路B.燈泡斷路C.滑動變阻器短路D.滑動變阻器斷路（4）電路故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，電流表指針如圖乙所示，則此時通過小燈泡的電流是A；（5）電路連接正確操作后，小燈泡發(fā)光，此時電壓表的示數(shù)為2.0V，為了測量小燈泡的額定電功率，這時應(yīng)該向（選填“左”或“右”）端移動滑動變阻器的滑片；（6）小麗根據(jù)記錄的多組I﹣U數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖丙所示），則小燈泡的額定功率為W；（7）小麗根據(jù)小燈泡的I﹣U圖象（如圖丙所示），分析出小燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而（選填“增大”“不變”或“減小”），你認(rèn)為原因是。11．（2023?陜西）如圖﹣1，是“測量小燈泡的電功率”的實驗電路，電源電壓為4.5V且保持不變，小燈泡L的額定電壓為2.5V。（1）連接如圖﹣1所示電路時，開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最（選填“左”或“右”）端。（2）閉合開關(guān)S，觀察到小燈泡L不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，移動滑動變阻器的滑片P，兩表的示數(shù)均無變化，則故障原因可能是。（3）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P，多次實驗并將數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄在如表中。分析表中信息，回答下列問題。實驗序號電壓U/V電流I/A燈泡的亮度電功率P/W10.50.20不亮0.1021.00.24暗0.2432.00.32較暗0.6442.5正常亮53.00.38很亮1.14①小燈泡L在額定電壓下工作時，電流表的指針位置如圖﹣2所示，則電流表示數(shù)為A，小燈泡L的額定功率為W。②第1次實驗中，小燈泡L不亮的原因可能是。③分析數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)，通過小燈泡L的電流與其兩端的電壓不成正比，其原因可能是。（4）本次實驗所選用的滑動變阻器的規(guī)格是。A.10Ω2AB.20Ω1A12．（2023?菏澤）實驗室有一只標(biāo)有“2.5V”字樣的燈泡，額定功率模糊不清?，F(xiàn)欲測量其在不同電壓U下的功率P，并作出燈泡的P﹣U2關(guān)系圖線。（1）除被測燈泡、電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線外，實驗中還需要用到的兩個器材是、；（2）請把測量電路的實驗原理圖甲補(bǔ)充完整；（3）開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)置于端；（4）某同學(xué)作出燈泡的P﹣U2圖線如圖乙所示，則該燈泡的額定功率為W，正常發(fā)光時的電阻為Ω。13．（2023?鎮(zhèn)江）在測量小燈泡額定功率的實驗中，小兵連接的電路如圖1所示。圖2中圖線a是V與A示數(shù)間的關(guān)系圖線，圖線b是一只定值電阻R0的U﹣I圖線。電源電壓U恒為3V，小燈泡L的額定電壓為2.5V。則：（1）L的額定功率為W。（2）圖線a對應(yīng)的過程中，R的調(diào)節(jié)范圍為Ω。（3）若將R替換成R0，則L工作時的阻值為Ω。（4）若將R替換成與L相同的小燈泡，則根據(jù)圖線可求得電路消耗的總功率約為W。14．（2023?哈爾濱）小明用如圖甲所示器材做“測量小燈泡電功率”的實驗，電源電壓約為4.5V且恒定不變，小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，電壓表只有0～3V量程可用。（1）連接電路時開關(guān)需要。（2）圖甲的電路還差最后一根導(dǎo)線，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物電路連接完整，連好就通電實驗。（3）接下來小明為準(zhǔn)確測出小燈泡的額定功率，實驗步驟如下：①調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為3V，然后斷開開關(guān)，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。②保持滑片位置不動，再次閉合開關(guān)后，觀察電壓表并繼續(xù)移動滑片，直至電壓表示數(shù)，讀出此時電流表示數(shù)如圖乙所示，此時電流為A。③小燈泡額定功率為W。15．（2023?湘潭）利用圖1所示的電路測量小燈泡的電功率，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1中所示的器材連接成完整電路。（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)處于（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，正確連接后，應(yīng)將滑片P由最大電阻處緩慢向端移動（選填“A”或“B”），使燈逐漸變亮。（3）某次實驗時，電流表的示數(shù)如圖2所示，則通過燈L的電流為A；移動滑片P，記下多組電壓和電流值，繪制成圖3所示的圖像，根據(jù)圖像的信息，小燈泡的額定電功率為W。（4）實驗時，由于操作失誤，在未斷開開關(guān)的情況下，直接將亮著的小燈泡從燈座上取出，電壓表的示數(shù)（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（5）在沒有電流表的情況下，用如圖4所示的實驗電路，也可以測出小燈泡的額定功率。已知小燈泡的額定電壓為U額，定值電阻的阻值為R，實驗步驟如下：①只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表示數(shù)為U額；②保持滑片位置不變，只閉合開關(guān)S、S2，此時電壓表的示數(shù)為U；可知小燈泡的額定功率P額＝（用U額、U和R表示）；若已知電源電壓為U0，此時滑動變阻器接入電路的阻值Rx＝（用U0、U額、U和R表示）。16．（2023?徐州）如圖甲所示，小明在做“比較兩個燈泡的亮暗”的實驗時，將A、B兩個阻值不等的白熾燈泡，分別串聯(lián)和并聯(lián)在電路中。（1）將兩個燈泡串聯(lián)在電路中，目的是控制電路中的不變，比較燈泡的亮暗與的關(guān)系。燈泡串聯(lián)并聯(lián)電壓/V亮暗電流/A亮暗A(chǔ)1.8較亮0.6B較暗0.4（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于端。（3）串聯(lián)時，燈泡B兩端的電壓如圖乙所示，為V。（4）將兩個燈泡并聯(lián)在電路中時，小明在表格中記錄的電流值有錯誤，請你幫他指出來：。17．（2023?丹東）在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，小潘選用的小燈泡L的額定電壓為2.5V。（1）小潘設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，連接好電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，如圖乙所示，其原因是。（2）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器R的滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，為V，要測量小燈泡L的額定功率，滑片P應(yīng)向（選填“左”或“右”）移動，使電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表示數(shù)為0.24A，則小燈泡L的額定功率為W。（3）實驗結(jié)束后，小潘認(rèn)為沒有電流表也能測出小燈泡的額定功率。于是他找來了另一個電源（電壓恒為8V）、一個額定電壓為6V的小燈泡L1和一個阻值為20Ω的定值電阻R0等器材，設(shè)計了如圖丁所示的電路，并完成了實驗。實驗過程如下：①斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，移動滑動變阻器R的滑片P，使電壓表的示數(shù)為V，小燈泡L1正常發(fā)光；②斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S、S1，保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，讀出電壓表的示數(shù)為1.6V；③小燈泡L1的額定功率為W。18．（2023?大慶）現(xiàn)有L1、L2、L3三只額定電壓U額均為2.5V，電阻值不同的小燈泡。某研究小組分別利用甲、乙、丙三種電路圖測量三只小燈泡的額定功率。（1）圖甲電路中，實驗操作如下：①閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為U額；②圖丁是圖甲電流表的表盤，此時示數(shù)為A；③小燈泡L1的額定功率為P額1＝W。（2）圖乙電路中，定值電阻的阻值為R0＝12.5Ω，實驗操作如下：①閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為U額；②讀出電流表的示數(shù)為I＝0.60A，計算出通過R0的電流為A；③小燈泡L2的額定功率為P額2＝W。（3）圖丙電路中，電源電壓未知但恒定不變，R1和R2為滑動變阻器，R2的最大阻值為10Ω，實驗操作如下：①保持開關(guān)S2斷開，同時閉合開關(guān)S和S1，調(diào)節(jié)R2的滑片，使電壓表的示數(shù)為U額；②斷開開關(guān)S1，同時閉合開關(guān)S和S2，保持（填“R1”或“R2”）的滑片位置不變，調(diào)節(jié)（填“R1”或“R2”）的滑片，使電壓表示數(shù)仍為U額；③僅將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)U1＝3.00V，再僅將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)U2＝1.00V，則小燈泡L3的額定功率P額3＝W。（4）通過圖甲和圖乙實驗，可以得到小燈泡L1和L2在額定電壓工作時電阻之比為。19．（2023?通遼）小華利用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的電功率。已知電源電壓3V且保持不變，小燈泡額定電壓為2.5V。（1）請在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物圖連接完整（要求：滑片P向右端移動時，燈變亮）。（2）閉合開關(guān)后，小華發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近3V，則電路故障可能是。（3）排除電路故障后，重新開始實驗，小華從滑動變阻器連入電路阻值最大時開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡I﹣U圖象如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。（4）測出小燈泡的額定功率后，小華又把燈泡兩端的電壓調(diào)為其額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的實際功率不等于其額定功率的，此時它的實際功率P額（選填“大于”或“小于”），原因是。（5）實驗中，有甲“15Ω2A”、乙“25Ω2A”、丙“30Ω2A”三種規(guī)格的滑動變阻器供選擇，小華在該實驗中選用的是（選填“甲”、“乙”或“丙”）。20．（2023?朝陽）小紅想測量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的電功率，從實驗室找來了電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干，進(jìn)行了如下實驗。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲電路連接完整。（2）檢查無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，小燈泡不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓。造成這一故障的原因可能是小燈泡。（3）排除電路故障后，閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W；接下來她又測量了幾組對應(yīng)的電壓值和電流值，并繪制了小燈泡的I﹣U圖象，如圖丙所示。（4）小紅認(rèn)為，利用圖甲的裝置也可以探究電流與電壓的關(guān)系。小明認(rèn)為小紅的觀點不合理，理由是。（5）小紅還想測出另一個額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時的電阻，在保證電路安全的前提下，設(shè)計了如圖丁所示的電路（電源電壓恒定大于U額且未知，滑動變阻器R最大阻值未知，定值電阻阻值為R0），請將實驗步驟補(bǔ)充完整：①閉合S、S2，斷開S1，移動滑片P，使電壓表示數(shù)為；②閉合S、S1，斷開S2，保持滑片P位置不變，讀出電壓表的示數(shù)為U1；③閉合S、S1，斷開S2，，讀出電壓表的示數(shù)為U2；④小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL＝（用U1、U2、U額、R0表示）。21．（2023?荊州）課后服務(wù)社團(tuán)活動中，“創(chuàng)新”興趣小組在“測定小燈泡的電功率”的實驗中先用如圖甲所示的器材進(jìn)行實驗，其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V（正常發(fā)光時電阻約為12Ω）。（1）為能順利完成該實驗，下列不同規(guī)格的滑動變阻器應(yīng)選用（選填字母）；A.“10Ω，0.5A”的滑動變阻器B.“20Ω，2A”的滑動變阻器C.“5Ω，1A”的滑動變阻器（2）電路連接完成后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(shù)，小燈泡不亮。那么出現(xiàn)該故障的原因是；（3）故障排除后重新連接電路，閉合開關(guān)，移動滑片，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向端移動（選填“左”或“右”）；（4）通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為W；（5）實驗結(jié)束后，某同學(xué)設(shè)計了如圖丁所示的電路來測量額定電壓為6V的小燈泡的額定功率。已知電源電壓為18V，定值電阻R的阻值為20Ω。實驗步驟如下：①開關(guān)S、S1閉合，S2斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器R′的滑片，使小燈泡正常發(fā)光；②保持滑片位置不動，開關(guān)S、S2閉合，S1斷開，此時電壓表的示數(shù)為8V；③再將滑動變阻器的滑片移至最右端，此時電壓表的示數(shù)為14V；④小燈泡的額定功率P額＝W。22．（2023?泰安）物理實驗小組連接了如圖甲所示的電路，做“測量小燈泡的電功率”實驗。可供選擇的器材有：電源（可選電壓為4.5V、6V），規(guī)格為“20Ω2A”的滑動變阻器一個，小燈泡（額定電壓為2.5V，額定功率小于0.75W）一個，電壓表、電流表各一個，開關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）甲圖連接的電路有一處錯誤，請把接錯的那根導(dǎo)線找出來打“×”，用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連接（只改接一根導(dǎo)線）。（2）正確連接電路后，當(dāng)變阻器的滑片P在中點時小燈泡正常發(fā)光。該實驗所用的電壓為V，小燈泡的額定功率為W。（3）變阻器的滑片P移至某處時，電流表示數(shù)為0.18A，電壓表示數(shù)如圖乙所示為V，此時小燈泡的電阻為Ω。（4）該實驗小組的同學(xué)又設(shè)計了如圖丙所示的電路，利用阻值為R0的定值電阻和電壓表V1、V2等器材，測量額定電壓為U額的小燈泡L的額定功率，經(jīng)檢查無誤后進(jìn)行實驗。請你幫助他們將實驗過程補(bǔ)充完整；①閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表（選填“V1”或“V2”）的示數(shù)為U額，同時讀出另一個電壓表的示數(shù)，記為U；②用已知物理量和測量量的符號表示出小燈泡額定功率P額＝。23．（2023?達(dá)州）小明學(xué)習(xí)了電功率的知識后，在家中找來了一個標(biāo)有額定電壓為“6V”的小燈泡，為了測定該小燈泡的額定功率，他在學(xué)校的實驗室找到了相關(guān)器材，并進(jìn)行了如下實驗，已知電源電壓恒為8V。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他連接好實物圖。要求閉合開關(guān)后，滑片向右移，燈泡變亮。（2）小明在實際操作中發(fā)現(xiàn)燈泡很暗，電流表和電壓表示數(shù)均很小，無論怎樣移動滑片，電表的示數(shù)幾乎不變，你認(rèn)為出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是（選填字母）。A.滑動變阻器同時接入了下方的兩個接線柱B.燈泡的電阻太小C.滑動變阻器的最大阻值太?。?）排除故障后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，接下來他應(yīng)該將滑動變阻器的滑片向移動，同時眼睛注意觀察（選填“電流表”、“電壓表”或“燈泡”），直到燈泡正常發(fā)光。（4）經(jīng)過多次測量，小明繪制了小燈泡的I﹣U圖象，如圖丙所示，則該小燈泡的額定功率為W。（5）若該實驗中電壓表標(biāo)有15V的接線柱損壞了無法使用，于是他向老師請教，老師告訴他用該電壓表仍能測量該燈泡的額定功率，你認(rèn)為老師的方案可能是（選填字母）。A.只將電源電壓減小B.只更換一個其他規(guī)格的滑動變阻器C.將該電壓表并聯(lián)到滑動變阻器的兩端（6）小明還想用該燈泡和電壓表測量一個未知電阻Rx的阻值，于是他設(shè)計了如圖丁所示的電路圖，操作步驟如下：①閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，移動滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為3V；②保持滑動變阻器的滑片位置不動，閉合S、S2，斷開S1，電壓表示數(shù)為4.5V；則Rx＝Ω。24．（2023?自貢）小周利用如圖甲所示電路，測量標(biāo)有“2.5V”字樣的燈泡L正常發(fā)光時的電阻和電功率。請按要求完成下列問題：（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的實物圖連接完整；（2）連接電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表示數(shù)為零，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是：；（3）排除故障后進(jìn)行實驗，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為0.5V，為使燈泡L兩端電壓達(dá)到額定電壓，應(yīng)向端（選填“A”或“B”）移動滑動變阻器的滑片P，直到觀察到電壓表示數(shù)為2.5V。此時，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表示數(shù)為A，則燈泡L正常發(fā)光時的電阻為Ω，電功率為W。25．（2023?重慶）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小華準(zhǔn)備了以下器材：電源、標(biāo)有“2.5V”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。請完成下列問題：（1）如圖甲，請用筆畫線代替導(dǎo)線，正確連接電路。（2）在開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑片P移到端（選填“A”或“B”）。（3）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，該電路故障可能是小燈泡。（4）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑片P，同時眼睛要觀察表的示數(shù)，直到示數(shù)為V時，小燈泡正常發(fā)光，記錄電壓表和電流表示數(shù)。（5）繼續(xù)移動滑片P，讓電壓表示數(shù)低于2.5V，某時刻電流表示數(shù)如圖乙為A，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)；繼續(xù)緩慢移動滑片P，讓電壓表示數(shù)高出2.5V少許，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)。小華根據(jù)所有實驗數(shù)據(jù)作出了小燈泡的U﹣I圖象，如圖丙，則小燈泡額定功率為W。（6）根據(jù)小燈泡U﹣I圖象和亮度變化，還可以發(fā)現(xiàn)。【題型6探究影響電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的因素】 26．（2023?沈陽）如圖是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)”的實驗裝置，透明容器A和B中密封著等質(zhì)量的空氣，U形管中液面相平。（1）將兩容器中的電阻絲R1和R2串聯(lián)起來接到電源兩端，通電一段時間后、觀察比較兩個裝置中U形管液面高度差的大小關(guān)系，來研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系；（2）實驗中如果單獨觀察R1或R2所在裝置，會發(fā)現(xiàn)隨著通電時間的增加，U形管中液面的高度差增大，這表明：在電阻和電流不變時，通電時間越長，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越。27．（2023?棗莊）在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)的實驗中。某興趣小組猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān)，于是他們利用甲、乙、丙三個裝置進(jìn)行實驗探究，如圖所示，三個裝置的透明容器中各有一段電阻絲，容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。（1）要探究電熱與電阻的關(guān)系，應(yīng)選用組合，并將它們接到電源兩端進(jìn)行實驗。（2）選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實驗，在通電時間相同的情況下，發(fā)現(xiàn)乙裝置U形管中液面高度變化大，由此可得到的結(jié)論是：在電阻相同、通電時間相同的情況下，。（3）實驗中通過觀察U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，在研究許多物理問題時都會用到這種方法，下列實例采用研究方法與此相同的是。A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布C．研究光的傳播時，引入“光線”D．探究平面鏡成像的特點【題型7焦耳定律】 28．（2023?濟(jì)寧）電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關(guān)。小明想通過實驗驗證電功跟電壓的關(guān)系，選用的器材如圖所示。其中甲、乙兩玻璃瓶內(nèi)裝有初始溫度相同、等質(zhì)量的煤油，兩電阻絲阻值不同（R1＞R2）。（1）將兩根電阻絲串聯(lián)后接入電路中，可控制和相等；（2）通電一段時間后，通過觀察來比較電流做功多少；（3）通過實驗發(fā)現(xiàn)：在相同時間內(nèi)，電流通過電阻絲（選填“R1”或“R2”）做的功多；（4）若R1兩端的電壓為3V，電路中的電流為0.4A，則10s內(nèi)電流通過R1做的功為J。29．（2023?云南）實驗小組在老師的指導(dǎo)下探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學(xué)們在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲，裝入適量的煤油，插入一支溫度計，設(shè)計了如圖甲所示的電路。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲的電路連接完整。要求滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)線不交叉。（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，則電阻絲R（選填“短路”或“開路”）。排除故障后進(jìn)行實驗，實驗中通過觀察來比較相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流的大小，經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)：電阻絲阻值和通電時間一定時，電流I越大，通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q越多。小明猜想：當(dāng)電阻和通電時間一定時，Q可能與I成正比。隨后在老師幫助下，實驗小組測出了多組Q與I的數(shù)據(jù)。請?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法：。（4）同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到：物理學(xué)家焦耳1840年就確定了當(dāng)電阻和通電時間一定時，電流產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有（請舉一例）。（5）若要探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中（選填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻聯(lián)（選填“串”