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12.如图甲所示的电路中,电源电压恒为12 V,两灯的额定电压均为6 V,两灯的I-U图像如图乙所示。闭合开关S,调节滑动变阻器直至其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡不损坏,此时 (
A.$L_1$正常发光
B.电压表示数为12 V
C.$L_1$的额定功率小于$L_2$的额定功率
D.$L_2$的实际功率大于$L_1$的实际功率
D
)A.$L_1$正常发光
B.电压表示数为12 V
C.$L_1$的额定功率小于$L_2$的额定功率
D.$L_2$的实际功率大于$L_1$的实际功率
答案
12.D
解析
【分析】首先明确电路连接：图甲中L₁与L₂串联，电压表测两灯的总电压，串联电路的核心特点是电流处处相等。两灯额定电压均为6V，需结合图乙的I-U图像确定两灯的额定电流，再根据串联电路电流的限制条件，判断哪个灯先正常发光，进而逐一分析选项。
【解析】
1. 读取额定电流：由图乙的I-U图像可知，当L₁两端电压为额定电压6V时，额定电流I₁额=0.6A；当L₂两端电压为额定电压6V时，额定电流I₂额=0.3A。
2. 确定电路最大电流：串联电路电流处处相等，为保证两灯都不损坏，电路中的最大电流只能取较小的额定电流，即I=I₂额=0.3A，此时L₂正常发光，L₁的电流为0.3A（未达到额定电流，不能正常发光），故A选项错误。
3. 计算电压表示数：当电流I=0.3A时，由图乙可得，L₁两端电压U₁=2V，L₂两端电压U₂=6V，电压表示数为两灯总电压，即U=U₁+U₂=2V+6V=8V≠12V，故B选项错误。
4. 比较额定功率：根据P=UI，L₁的额定功率P₁额=U₁额I₁额=6V×0.6A=3.6W，L₂的额定功率P₂额=U₂额I₂额=6V×0.3A=1.8W，可见L₁的额定功率更大，故C选项错误。
5. 比较实际功率：此时两灯电流均为0.3A，实际功率P₁实=U₁I=2V×0.3A=0.6W，P₂实=U₂I=6V×0.3A=1.8W，因此L₂的实际功率大于L₁，故D选项正确。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、电功率计算、I-U图像应用
【点评】本题结合串联电路规律与I-U图像，考查额定功率、实际功率的分析，关键是根据串联电路电流限制确定最大电流，需熟练掌握图像信息的读取与电功率公式的应用。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 读取额定电流：由图乙的I-U图像可知，当L₁两端电压为额定电压6V时，额定电流I₁额=0.6A；当L₂两端电压为额定电压6V时，额定电流I₂额=0.3A。
2. 确定电路最大电流：串联电路电流处处相等，为保证两灯都不损坏，电路中的最大电流只能取较小的额定电流，即I=I₂额=0.3A，此时L₂正常发光，L₁的电流为0.3A（未达到额定电流，不能正常发光），故A选项错误。
3. 计算电压表示数：当电流I=0.3A时，由图乙可得，L₁两端电压U₁=2V，L₂两端电压U₂=6V，电压表示数为两灯总电压，即U=U₁+U₂=2V+6V=8V≠12V，故B选项错误。
4. 比较额定功率：根据P=UI，L₁的额定功率P₁额=U₁额I₁额=6V×0.6A=3.6W，L₂的额定功率P₂额=U₂额I₂额=6V×0.3A=1.8W，可见L₁的额定功率更大，故C选项错误。
5. 比较实际功率：此时两灯电流均为0.3A，实际功率P₁实=U₁I=2V×0.3A=0.6W，P₂实=U₂I=6V×0.3A=1.8W，因此L₂的实际功率大于L₁，故D选项正确。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、电功率计算、I-U图像应用
【点评】本题结合串联电路规律与I-U图像，考查额定功率、实际功率的分析，关键是根据串联电路电流限制确定最大电流，需熟练掌握图像信息的读取与电功率公式的应用。
【难度系数】0.5
13.在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是 (
A.改变被测灯泡的额定功率
B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流
D.保护电路
A
)A.改变被测灯泡的额定功率
B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流
D.保护电路
答案
13.A
解析
【分析】
要解决这道题，需明确滑动变阻器在“伏安法测电功率”实验中的作用，以及额定功率的概念。滑动变阻器通过改变接入电路的电阻，可调整电路电流和被测灯泡两端电压，同时能限制初始电流起到保护电路的作用；而额定功率是用电器在额定电压下的固有属性，由用电器本身决定，滑动变阻器无法改变灯泡的额定电压，因此不能改变其额定功率，据此分析选项即可得出答案。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项B：滑动变阻器改变接入电阻时，电路总电阻变化，根据欧姆定律，电路电流改变，被测灯泡两端电压$U=IR$（灯泡电阻近似不变），因此灯泡两端电压可改变，B是滑动变阻器的作用；
2. 选项C：滑动变阻器改变接入电阻，电路总电阻变化，电源电压不变，由$I=\frac{U}{R}$可知，电路电流会改变，C是滑动变阻器的作用；
3. 选项D：滑动变阻器接入电路时，初始调至最大电阻，能限制电路电流，防止电流过大损坏元件，起到保护电路的作用，D是滑动变阻器的作用；
4. 选项A：额定功率是灯泡在额定电压下的功率，属于灯泡的固有属性，与实际电压、电流无关，滑动变阻器无法改变灯泡的额定电压，因此不能改变其额定功率，A不是滑动变阻器的作用。
综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
滑动变阻器的作用；额定功率；伏安法测电功率
【点评】
本题考查伏安法测电功率实验中滑动变阻器的作用，核心是区分额定功率与实际功率，掌握滑动变阻器的工作原理和功能，属于基础概念辨析题，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确滑动变阻器在“伏安法测电功率”实验中的作用，以及额定功率的概念。滑动变阻器通过改变接入电路的电阻，可调整电路电流和被测灯泡两端电压，同时能限制初始电流起到保护电路的作用；而额定功率是用电器在额定电压下的固有属性，由用电器本身决定，滑动变阻器无法改变灯泡的额定电压，因此不能改变其额定功率，据此分析选项即可得出答案。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项B：滑动变阻器改变接入电阻时，电路总电阻变化，根据欧姆定律，电路电流改变，被测灯泡两端电压$U=IR$（灯泡电阻近似不变），因此灯泡两端电压可改变，B是滑动变阻器的作用；
2. 选项C：滑动变阻器改变接入电阻，电路总电阻变化，电源电压不变，由$I=\frac{U}{R}$可知，电路电流会改变，C是滑动变阻器的作用；
3. 选项D：滑动变阻器接入电路时，初始调至最大电阻，能限制电路电流，防止电流过大损坏元件，起到保护电路的作用，D是滑动变阻器的作用；
4. 选项A：额定功率是灯泡在额定电压下的功率，属于灯泡的固有属性，与实际电压、电流无关，滑动变阻器无法改变灯泡的额定电压，因此不能改变其额定功率，A不是滑动变阻器的作用。
综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
滑动变阻器的作用；额定功率；伏安法测电功率
【点评】
本题考查伏安法测电功率实验中滑动变阻器的作用，核心是区分额定功率与实际功率，掌握滑动变阻器的工作原理和功能，属于基础概念辨析题，难度适中。
【难度系数】
0.5
14.在做“测量小灯泡的额定功率”的实验中,电源是3节新干电池,小灯泡的额定电压为3.8 V,灯丝电阻为6 Ω,下图是小林连好的电路。
请你指出图中存在的三处错误:
①
②
③
请你指出图中存在的三处错误:
①
电压表的接线柱接反了
。②
电流表量程过小
。③
滑动变阻器都接了下面的接线柱
。答案
14.①电压表的接线柱接反了 ②电流表量程过小 ③滑动变阻器都接了下面的接线柱
解析
【分析】
要找出电路连接的错误，需结合电流表、电压表的使用规则，滑动变阻器的接法要求分析：首先根据小灯泡额定电压和电阻计算额定电流，判断电流表量程是否合适；再检查电压表的正负接线柱是否接反；最后看滑动变阻器是否按“一上一下”接线，这三个方面是判断电路错误的关键。
【解析】
1. 电流表量程：小灯泡额定电流$I=\frac{U_{额}}{R}=\frac{3.8V}{6Ω}\approx0.63A$，需选择0~3A量程，图中电流表接0~0.6A量程，量程过小，无法准确测量额定电流。
2. 电压表接线柱：电压表使用时电流应从正接线柱流入、负接线柱流出，图中电压表接线柱接反，会导致指针反向偏转，损坏电表。
3. 滑动变阻器接法：滑动变阻器需“一上一下”接线才能改变接入电阻，图中接了下面两个接线柱，相当于接入最大定值电阻，无法调节电路电流和电压。
【答案】
①电压表的接线柱接反了；②电流表量程过小；③滑动变阻器都接了下面的接线柱
【知识点】
电流表使用、电压表使用、滑动变阻器接法
【点评】
本题考查测量小灯泡额定功率实验的电路连接错误，需掌握电表和滑动变阻器的正确使用规则，是实验题的基础考点，难度适中。
【难度系数】
0.4
要找出电路连接的错误，需结合电流表、电压表的使用规则，滑动变阻器的接法要求分析：首先根据小灯泡额定电压和电阻计算额定电流，判断电流表量程是否合适；再检查电压表的正负接线柱是否接反；最后看滑动变阻器是否按“一上一下”接线，这三个方面是判断电路错误的关键。
【解析】
1. 电流表量程：小灯泡额定电流$I=\frac{U_{额}}{R}=\frac{3.8V}{6Ω}\approx0.63A$，需选择0~3A量程，图中电流表接0~0.6A量程，量程过小，无法准确测量额定电流。
2. 电压表接线柱：电压表使用时电流应从正接线柱流入、负接线柱流出，图中电压表接线柱接反，会导致指针反向偏转，损坏电表。
3. 滑动变阻器接法：滑动变阻器需“一上一下”接线才能改变接入电阻，图中接了下面两个接线柱，相当于接入最大定值电阻，无法调节电路电流和电压。
【答案】
①电压表的接线柱接反了；②电流表量程过小；③滑动变阻器都接了下面的接线柱
【知识点】
电流表使用、电压表使用、滑动变阻器接法
【点评】
本题考查测量小灯泡额定功率实验的电路连接错误，需掌握电表和滑动变阻器的正确使用规则，是实验题的基础考点，难度适中。
【难度系数】
0.4
15.某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用器材连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。
乙
(1)所有元件均完好,正确连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,小灯泡不发光,原因是:
(2)三次实验记录如下表所示。在完成第1次实验后,要测量小灯泡的额定功率,则需将滑动变阻器的滑片向
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
(3)分析实验信息,可得出小灯泡的亮度与实际功率的关系:
(4)实验结束后,有同学向老师提出可以继续用这些实验仪器来探究“电流与电压的关系”。老师指出这样操作是
乙
(1)所有元件均完好,正确连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,小灯泡不发光,原因是:
滑动变阻器连入电路中的阻值太大,小灯泡的实际功率很小
。(2)三次实验记录如下表所示。在完成第1次实验后,要测量小灯泡的额定功率,则需将滑动变阻器的滑片向
B
(填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为2.5 V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为0.7
W。实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
(3)分析实验信息,可得出小灯泡的亮度与实际功率的关系:
小灯泡的实际功率越大,亮度越亮
。(4)实验结束后,有同学向老师提出可以继续用这些实验仪器来探究“电流与电压的关系”。老师指出这样操作是
不可行
(填“可行”或“不可行”)的,原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大
。答案
15.(1)滑动变阻器连入电路中的阻值太大,小灯泡的实际功率很小
(2)B；0.7
(3)小灯泡的实际功率越大,亮度越亮
(4)不可行；灯丝的电阻随温度的升高而增大
(2)B；0.7
(3)小灯泡的实际功率越大,亮度越亮
(4)不可行；灯丝的电阻随温度的升高而增大
解析
【分析】
本题围绕“测量小灯泡电功率”实验展开，需逐一分析各小问：
(1) 电路正常连接时，滑动变阻器调至最大阻值，电路总电阻大，电流小，小灯泡实际功率过小，不足以发光，据此分析故障原因；
(2) 要使小灯泡达到额定电压，需增大其两端电压，根据串联分压规律调整滑动变阻器阻值，再结合电流表读数计算额定功率；
(3) 对比表格中实际功率与亮度的关系，总结亮度与实际功率的结论；
(4) 探究电流与电压关系需控制电阻不变，而灯丝电阻随温度变化，据此判断方案可行性。
【解析】
(1) 正确连接电路后，滑动变阻器阻值调至最大，电路总电阻较大，电流较小，小灯泡的实际功率P=UI远小于额定功率，因此小灯泡不发光，原因是滑动变阻器连入电路中的阻值太大，小灯泡的实际功率很小。
(2) 第1次实验中小灯泡电压为1.4V，低于额定电压2.5V，要使小灯泡正常发光，需增大其两端电压。根据串联电路分压规律，滑动变阻器接入电路的阻值应减小，故滑片向B端移动；电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，图乙示数为0.28A，小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W。
(3) 由实验数据可知，小灯泡的实际功率越大，其亮暗程度越亮，因此结论为：小灯泡的实际功率越大，亮度越亮。
(4) 探究“电流与电压的关系”时，需控制电阻不变，但小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大，不是定值电阻，因此该操作不可行。
【答案】
(1)滑动变阻器连入电路中的阻值太大，小灯泡的实际功率很小
(2)B；0.7
(3)小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
(4)不可行；灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】
测量小灯泡的电功率、串联电路分压规律、电阻与温度的关系
【点评】
本题考查“测量小灯泡电功率”实验的核心知识点，涵盖电路故障分析、额定功率计算、实验结论推导及实验方案评估，是电学实验的典型题型，需掌握实验原理和操作要点。
【难度系数】
0.5
本题围绕“测量小灯泡电功率”实验展开，需逐一分析各小问：
(1) 电路正常连接时，滑动变阻器调至最大阻值，电路总电阻大，电流小，小灯泡实际功率过小，不足以发光，据此分析故障原因；
(2) 要使小灯泡达到额定电压，需增大其两端电压，根据串联分压规律调整滑动变阻器阻值，再结合电流表读数计算额定功率；
(3) 对比表格中实际功率与亮度的关系，总结亮度与实际功率的结论；
(4) 探究电流与电压关系需控制电阻不变，而灯丝电阻随温度变化，据此判断方案可行性。
【解析】
(1) 正确连接电路后，滑动变阻器阻值调至最大，电路总电阻较大，电流较小，小灯泡的实际功率P=UI远小于额定功率，因此小灯泡不发光，原因是滑动变阻器连入电路中的阻值太大，小灯泡的实际功率很小。
(2) 第1次实验中小灯泡电压为1.4V，低于额定电压2.5V，要使小灯泡正常发光，需增大其两端电压。根据串联电路分压规律，滑动变阻器接入电路的阻值应减小，故滑片向B端移动；电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，图乙示数为0.28A，小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W。
(3) 由实验数据可知，小灯泡的实际功率越大，其亮暗程度越亮，因此结论为：小灯泡的实际功率越大，亮度越亮。
(4) 探究“电流与电压的关系”时，需控制电阻不变，但小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大，不是定值电阻，因此该操作不可行。
【答案】
(1)滑动变阻器连入电路中的阻值太大，小灯泡的实际功率很小
(2)B；0.7
(3)小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
(4)不可行；灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】
测量小灯泡的电功率、串联电路分压规律、电阻与温度的关系
【点评】
本题考查“测量小灯泡电功率”实验的核心知识点，涵盖电路故障分析、额定功率计算、实验结论推导及实验方案评估，是电学实验的典型题型，需掌握实验原理和操作要点。
【难度系数】
0.5
