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5. [无锡中考]用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝$ R_1、R_2、R_3 $浸没在煤油中，其中$ R_1=R_2=5\ \Omega，R_3=10\ \Omega $。闭合开关前，记录下煤油的初温$ t_0 $。开关S接a，调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1 A，记录下第100 s和第200 s时甲容器中煤油的末温t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5 A，记录下第200 s时乙、丙容器中煤油的末温t，断开开关。结果如表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的
电阻
相等时，导体产生的热量与通电时间
有关。比较序号②和③
可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻$ R_2 $产生的热量为250
J。答案
5. 电阻；时间；③；250
解析
【分析】本题利用控制变量法探究电流产生热量的影响因素，结合焦耳定律$ Q=I^2Rt $分析：①②中，电阻$ R_1 $相同、电流相同，仅通电时间不同，煤油温度变化（反映热量多少）不同，可得出对应结论；探究热量与电流的关系时，需控制电阻和通电时间相同，改变电流，据此找对应实验组；计算$ R_2 $的热量时直接代入焦耳定律公式即可。
【解析】1. 分析①②：①和②的电阻均为$ R_1=5\ \Omega $、电流均为1 A，仅通电时间不同，热量不同，因此得出：当电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关。2. 探究热量与电流的关系：需控制电阻和通电时间相同、电流不同，②对应$ R_1(5\ \Omega) $、电流1 A、时间200 s，③对应$ R_2(5\ \Omega) $、电流0.5 A、时间200 s，因此比较②和③可得出与电流的关系。3. 计算$ R_2 $的热量：根据焦耳定律$ Q=I^2Rt $，代入$ I=0.5\ \mathrm{A} $、$ R_2=5\ \Omega $、$ t=200\ \mathrm{s} $，得$ Q=(0.5\ \mathrm{A})^2 × 5\ \Omega × 200\ \mathrm{s}=250\ \mathrm{J} $。
【答案】电阻；时间；③；250
【知识点】焦耳定律、控制变量法、电流热效应
【点评】本题为中考基础实验题，考查控制变量法在探究电流热效应中的应用及焦耳定律的计算，需学生熟练掌握实验方法和公式，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 分析①②：①和②的电阻均为$ R_1=5\ \Omega $、电流均为1 A，仅通电时间不同，热量不同，因此得出：当电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关。2. 探究热量与电流的关系：需控制电阻和通电时间相同、电流不同，②对应$ R_1(5\ \Omega) $、电流1 A、时间200 s，③对应$ R_2(5\ \Omega) $、电流0.5 A、时间200 s，因此比较②和③可得出与电流的关系。3. 计算$ R_2 $的热量：根据焦耳定律$ Q=I^2Rt $，代入$ I=0.5\ \mathrm{A} $、$ R_2=5\ \Omega $、$ t=200\ \mathrm{s} $，得$ Q=(0.5\ \mathrm{A})^2 × 5\ \Omega × 200\ \mathrm{s}=250\ \mathrm{J} $。
【答案】电阻；时间；③；250
【知识点】焦耳定律、控制变量法、电流热效应
【点评】本题为中考基础实验题，考查控制变量法在探究电流热效应中的应用及焦耳定律的计算，需学生熟练掌握实验方法和公式，难度适中。
【难度系数】0.6
6.[南阳模拟] 如图所示的是一种家用电暖器的简化电路图，A、B间的电压为220 V，C为接地线。已知$R_1＜R_2$，电暖器的部分参数如表所示。闭合开关S、S₁，则电暖器以
中温
挡工作；若电暖器以高温挡正常工作10 min，则产生的热量为$1.26×10^6$
J；观察发现电暖器的电源线比较粗，你认为原因是通过增大导线横截面积减小电阻，减小导线的发热功率
。答案
6. 中温；$1.26×10^6$；通过增大导线横截面积减小电阻，减小导线的发热功率
【点拨】由图可知，闭合开关$\mathrm{S}、\mathrm{S}_1、\mathrm{S}_2$，$R_1、R_2$并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由$P=\dfrac{U^2}{R}$可知，电路中的总功率最大，电暖器处于高温挡；$R_1＜R_2$，则闭合开关$\mathrm{S}、\mathrm{S}_2$，只有$R_2$工作，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，电暖器处于低温挡；闭合开关$\mathrm{S}、\mathrm{S}_1$，只有$R_1$工作，电暖器处于中温挡。由于并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和，所以高温挡的电功率$P_{\mathrm{高}}=P_{\mathrm{低}}+P_{\mathrm{中}}=950\ \mathrm{W}+1\ 150\ \mathrm{W}=2\ 100\ \mathrm{W}$；电暖器以高温挡正常工作 10 min 产生的热量$Q=W=P_{\mathrm{高}}\ t=2\ 100\ \mathrm{W}×10×60\ \mathrm{s}=1.26×10^6\ \mathrm{J}$。
【点拨】由图可知，闭合开关$\mathrm{S}、\mathrm{S}_1、\mathrm{S}_2$，$R_1、R_2$并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由$P=\dfrac{U^2}{R}$可知，电路中的总功率最大，电暖器处于高温挡；$R_1＜R_2$，则闭合开关$\mathrm{S}、\mathrm{S}_2$，只有$R_2$工作，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，电暖器处于低温挡；闭合开关$\mathrm{S}、\mathrm{S}_1$，只有$R_1$工作，电暖器处于中温挡。由于并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和，所以高温挡的电功率$P_{\mathrm{高}}=P_{\mathrm{低}}+P_{\mathrm{中}}=950\ \mathrm{W}+1\ 150\ \mathrm{W}=2\ 100\ \mathrm{W}$；电暖器以高温挡正常工作 10 min 产生的热量$Q=W=P_{\mathrm{高}}\ t=2\ 100\ \mathrm{W}×10×60\ \mathrm{s}=1.26×10^6\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】首先，判断电暖器挡位需根据开关闭合情况确定接入电阻，结合电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$（电压一定时，电阻越小功率越大）分析；计算高温挡热量需先确定总功率，再利用$Q=W=Pt$计算；分析电源线较粗的原因，需结合电阻影响因素和焦耳定律，理解导线电阻对发热的影响。
【解析】1. 判断挡位：闭合开关$S、S_1$时，只有$R_1$接入电路；已知$R_1＜R_2$，根据$P=\frac{U^2}{R}$，电压一定时，电阻越小功率越大，此时功率介于仅$R_2$工作（低温挡）和$R_1、R_2$并联（高温挡）之间，故为中温挡。2. 计算热量：高温挡总功率$P_{高}=P_{中}+P_{低}=1150W+950W=2100W$，工作时间$t=10min=600s$，纯电阻电路中热量$Q=W=P_{高}t=2100W×600s=1.26×10^6J$。3. 电源线粗的原因：导线电阻$R=\rho\frac{L}{S}$，长度和材料相同时，横截面积$S$越大电阻越小；根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，相同电流下，导线电阻越小发热越少，可避免过热，故电源线较粗。
【答案】中温；$1.26×10^6$；通过增大导线横截面积减小电阻，减小导线的发热功率
【知识点】电功率、焦耳定律、电阻的影响因素
【点评】本题以家用电暖器为载体，考查电功率挡位判断、电热计算及安全用电知识，综合性较强，需熟练掌握公式并联系实际分析，是典型的电学应用题目。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断挡位：闭合开关$S、S_1$时，只有$R_1$接入电路；已知$R_1＜R_2$，根据$P=\frac{U^2}{R}$，电压一定时，电阻越小功率越大，此时功率介于仅$R_2$工作（低温挡）和$R_1、R_2$并联（高温挡）之间，故为中温挡。2. 计算热量：高温挡总功率$P_{高}=P_{中}+P_{低}=1150W+950W=2100W$，工作时间$t=10min=600s$，纯电阻电路中热量$Q=W=P_{高}t=2100W×600s=1.26×10^6J$。3. 电源线粗的原因：导线电阻$R=\rho\frac{L}{S}$，长度和材料相同时，横截面积$S$越大电阻越小；根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，相同电流下，导线电阻越小发热越少，可避免过热，故电源线较粗。
【答案】中温；$1.26×10^6$；通过增大导线横截面积减小电阻，减小导线的发热功率
【知识点】电功率、焦耳定律、电阻的影响因素
【点评】本题以家用电暖器为载体，考查电功率挡位判断、电热计算及安全用电知识，综合性较强，需熟练掌握公式并联系实际分析，是典型的电学应用题目。
【难度系数】0.6
7. [宿迁期末改编] 恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关$\mathrm{S}_1$可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压$U=220\ \mathrm{V}$，$R_1$、$R_2$是电热丝，“加热”时恒温箱的电功率$P_{\mathrm{加热}}=550\ \mathrm{W}$，“保温”时恒温箱的电功率$P_{\mathrm{保温}}=110\ \mathrm{W}$，电热丝$R_2$的阻值为
110
$\Omega$；当恒温箱处于“保温”挡时，电路中的电流为0.5
$\mathrm{A}$。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关$\mathrm{S}$，$\mathrm{S}_1$置于“加热”挡位，箱内温度从$20\ °\mathrm{C}$升至设定的恒温温度$42\ °\mathrm{C}$，用时$130\ \mathrm{s}$，恒温箱内空气质量为$2.6\ \mathrm{kg}$，该段时间内的加热效率$\eta=80\%$。箱内空气的比热容为$1×10^3$
$\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。答案
7. 110；0.5；$1×10^3$
【点拨】当闭合开关 S，温控开关$\mathrm{S}_1$置于 2、3 两个触点时，$R_1、R_2$并联，此时电路中的总电阻最小，由$P=\dfrac{U^2}{R}$可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于“加热”挡；当闭合开关 S，温控开关$\mathrm{S}_1$置于 1 触点时，只有$R_1$工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于“保温”挡。“加热”时，电热丝$R_2$的电功率$P_2=P_{\mathrm{加热}}-P_{\mathrm{保温}}=550\ \mathrm{W}-110\ \mathrm{W}=440\ \mathrm{W}$，根据$P=\dfrac{U^2}{R}$可知电热丝$R_2$的阻值$R_2=\dfrac{U^2}{P_2}=\dfrac{(220\ \mathrm{V})^2}{440\ \mathrm{W}}=110\ \Omega$。根据$P=UI$可知恒温箱处于“保温”挡时，电路中的电流$I=\dfrac{P_{\mathrm{保温}}}{U}=\dfrac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$。加热过程中，消耗的电能$W=P_{\mathrm{加热}}t=550\ \mathrm{W}×130\ \mathrm{s}=71\ 500\ \mathrm{J}$，空气吸收的热量$Q=W\eta=71\ 500\ \mathrm{J}×80\%=57\ 200\ \mathrm{J}$，根据$Q=cm\Delta t$可知箱内空气的比热容$c=\dfrac{Q}{m\Delta t}=\dfrac{57\ 200\ \mathrm{J}}{2.6\ \mathrm{kg}×(42\ ℃-20\ ℃)}=1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【点拨】当闭合开关 S，温控开关$\mathrm{S}_1$置于 2、3 两个触点时，$R_1、R_2$并联，此时电路中的总电阻最小，由$P=\dfrac{U^2}{R}$可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于“加热”挡；当闭合开关 S，温控开关$\mathrm{S}_1$置于 1 触点时，只有$R_1$工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于“保温”挡。“加热”时，电热丝$R_2$的电功率$P_2=P_{\mathrm{加热}}-P_{\mathrm{保温}}=550\ \mathrm{W}-110\ \mathrm{W}=440\ \mathrm{W}$，根据$P=\dfrac{U^2}{R}$可知电热丝$R_2$的阻值$R_2=\dfrac{U^2}{P_2}=\dfrac{(220\ \mathrm{V})^2}{440\ \mathrm{W}}=110\ \Omega$。根据$P=UI$可知恒温箱处于“保温”挡时，电路中的电流$I=\dfrac{P_{\mathrm{保温}}}{U}=\dfrac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$。加热过程中，消耗的电能$W=P_{\mathrm{加热}}t=550\ \mathrm{W}×130\ \mathrm{s}=71\ 500\ \mathrm{J}$，空气吸收的热量$Q=W\eta=71\ 500\ \mathrm{J}×80\%=57\ 200\ \mathrm{J}$，根据$Q=cm\Delta t$可知箱内空气的比热容$c=\dfrac{Q}{m\Delta t}=\dfrac{57\ 200\ \mathrm{J}}{2.6\ \mathrm{kg}×(42\ ℃-20\ ℃)}=1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
解析
【分析】
首先需明确温控开关$\mathrm{S}_1$在不同触点时的电路连接状态：当$\mathrm{S}_1$置于2、3触点时，$R_1$与$R_2$并联，总电阻最小，总功率最大，为“加热”挡；当$\mathrm{S}_1$置于1触点时，只有$R_1$接入电路，总电阻最大，总功率最小，为“保温”挡。再结合电功率公式、欧姆定律、热量计算公式，分步求解$R_2$的阻值、保温挡电流及空气的比热容。
【解析】
1. 计算$R_2$的阻值：
加热挡总功率为$R_1$与$R_2$的功率之和，保温挡功率为$R_1$的功率，因此$R_2$的功率：
$P_2 = P_{\mathrm{加热}} - P_{\mathrm{保温}} = 550\ \mathrm{W} - 110\ \mathrm{W} = 440\ \mathrm{W}$
根据$P=\dfrac{U^2}{R}$，可得$R_2$的阻值：
$R_2 = \dfrac{U^2}{P_2} = \dfrac{(220\ \mathrm{V})^2}{440\ \mathrm{W}} = 110\ \Omega$
2. 计算保温挡的电流：
根据$P=UI$，保温挡电路中的电流：
$I = \dfrac{P_{\mathrm{保温}}}{U} = \dfrac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A}$
3. 计算空气的比热容：
加热过程消耗的电能：
$W = P_{\mathrm{加热}}t = 550\ \mathrm{W} × 130\ \mathrm{s} = 71500\ \mathrm{J}$
空气吸收的热量：
$Q = W\eta = 71500\ \mathrm{J} × 80\% = 57200\ \mathrm{J}$
温度变化$\Delta t = 42\ \mathrm{℃} - 20\ \mathrm{℃} = 22\ \mathrm{℃}$，根据$Q=cm\Delta t$，可得空气的比热容：
$c = \dfrac{Q}{m\Delta t} = \dfrac{57200\ \mathrm{J}}{2.6\ \mathrm{kg} × 22\ \mathrm{℃}} = 1 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
【答案】
110；0.5；$1×10^3$
【知识点】
电功率计算、欧姆定律、热量计算
【点评】
本题结合恒温箱的工作原理，考查电路分析、电功率公式、热量公式的综合应用，需先正确判断挡位对应的电路结构，再逐步代入公式计算，注重学生的逻辑分析与公式应用能力。
【难度系数】
0.5
首先需明确温控开关$\mathrm{S}_1$在不同触点时的电路连接状态：当$\mathrm{S}_1$置于2、3触点时，$R_1$与$R_2$并联，总电阻最小，总功率最大，为“加热”挡；当$\mathrm{S}_1$置于1触点时，只有$R_1$接入电路，总电阻最大，总功率最小，为“保温”挡。再结合电功率公式、欧姆定律、热量计算公式，分步求解$R_2$的阻值、保温挡电流及空气的比热容。
【解析】
1. 计算$R_2$的阻值：
加热挡总功率为$R_1$与$R_2$的功率之和，保温挡功率为$R_1$的功率，因此$R_2$的功率：
$P_2 = P_{\mathrm{加热}} - P_{\mathrm{保温}} = 550\ \mathrm{W} - 110\ \mathrm{W} = 440\ \mathrm{W}$
根据$P=\dfrac{U^2}{R}$，可得$R_2$的阻值：
$R_2 = \dfrac{U^2}{P_2} = \dfrac{(220\ \mathrm{V})^2}{440\ \mathrm{W}} = 110\ \Omega$
2. 计算保温挡的电流：
根据$P=UI$，保温挡电路中的电流：
$I = \dfrac{P_{\mathrm{保温}}}{U} = \dfrac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A}$
3. 计算空气的比热容：
加热过程消耗的电能：
$W = P_{\mathrm{加热}}t = 550\ \mathrm{W} × 130\ \mathrm{s} = 71500\ \mathrm{J}$
空气吸收的热量：
$Q = W\eta = 71500\ \mathrm{J} × 80\% = 57200\ \mathrm{J}$
温度变化$\Delta t = 42\ \mathrm{℃} - 20\ \mathrm{℃} = 22\ \mathrm{℃}$，根据$Q=cm\Delta t$，可得空气的比热容：
$c = \dfrac{Q}{m\Delta t} = \dfrac{57200\ \mathrm{J}}{2.6\ \mathrm{kg} × 22\ \mathrm{℃}} = 1 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
【答案】
110；0.5；$1×10^3$
【知识点】
电功率计算、欧姆定律、热量计算
【点评】
本题结合恒温箱的工作原理，考查电路分析、电功率公式、热量公式的综合应用，需先正确判断挡位对应的电路结构，再逐步代入公式计算，注重学生的逻辑分析与公式应用能力。
【难度系数】
0.5
1. ★★[盐城期末]小明在测定额定电压为2.5 V的小灯泡电功率时,选用最大阻值为20 Ω的滑动变阻器、学生电源等器材。
(1)如图甲所示,闭合开关,发现灯泡
(2)请在接错的一根导线上打“×”,并补画出正确连接的导线。
(3)改好电路,电源电压调为6 V。实验中,两表示数如图乙所示,则电流为
(4)(数据分析)多次测量,获得数据如表所示。
①灯泡额定功率为
②同组的小刚在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率,你认为这样处理数据是
③分析发现表中第
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 电压U/V | 1.0 | 1.3 | 1.7 | 2.1 | 2.5 | 2.8 |
| 电流I/A | 0.22 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.30 | |
| 功率P/W | 0.22 | 0.312 | 0.442 | 0.588 | | |
(5)根据表格数据推测:当电流为0.12 A时,小灯泡的实际功率最有可能是
A.0.05 W B.0.08 W C.0.10 W D.0.11 W
(6)(方案对比)小华利用以上器材,将电源电压调为3 V,增加一个$R_1=10\ \Omega$的定值电阻和电阻箱$R_2$,设计图丙、丁两种不同方案来测量小灯泡的额定功率。以下判断正确的是
A.两种都可以 B.丙可以,丁不可以
C.两种都不可以 D.丙不可以,丁可以
(1)如图甲所示,闭合开关,发现灯泡
不发光
(选填“发光”或“不发光”),电流表无
(选填“有”或“无”)示数。(2)请在接错的一根导线上打“×”,并补画出正确连接的导线。
(3)改好电路,电源电压调为6 V。实验中,两表示数如图乙所示,则电流为
0.32
A,灯泡实际功率大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。(4)(数据分析)多次测量,获得数据如表所示。
①灯泡额定功率为
0.75
W。②同组的小刚在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率,你认为这样处理数据是
不合理
(选填“合理”或“不合理”)的,理由是小灯泡在不同的电压下的功率不同，计算平均功率没有意义
。③分析发现表中第
1
次数据是编造的,原因是该数据下滑动变阻器连入电路的阻值大于20 Ω
。| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 电压U/V | 1.0 | 1.3 | 1.7 | 2.1 | 2.5 | 2.8 |
| 电流I/A | 0.22 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.30 | |
| 功率P/W | 0.22 | 0.312 | 0.442 | 0.588 | | |
(5)根据表格数据推测:当电流为0.12 A时,小灯泡的实际功率最有可能是
A
。A.0.05 W B.0.08 W C.0.10 W D.0.11 W
(6)(方案对比)小华利用以上器材,将电源电压调为3 V,增加一个$R_1=10\ \Omega$的定值电阻和电阻箱$R_2$,设计图丙、丁两种不同方案来测量小灯泡的额定功率。以下判断正确的是
D
。A.两种都可以 B.丙可以,丁不可以
C.两种都不可以 D.丙不可以,丁可以
答案
1.(1)不发光;无 (2)如图所示
(3)0.32;大于 (4)①0.75 ②不合理;小灯泡在不同的电压下的功率不同,计算平均功率没有意义 ③1;该数据下滑动变阻器连入电路的阻值大于20 Ω (5)A (6)D【点拨】(5)第2次实验小灯泡的实际功率为$P_2=0.312\ \mathrm{W}$，当电流为0.12 A时，此时的电流为0.24 A的$\dfrac{1}{2}$，根据$P=I^2R$，在电阻不变时，电功率与电流的平方成正比，即若小灯泡的电阻不变，$P'=(\dfrac{1}{2})^2P_2=\dfrac{1}{4}×0.312\ \mathrm{W}=0.078\ \mathrm{W}$，而实际上小灯泡的电阻随温度的减小而变小，故这时小灯泡的实际功率，一定小于 0.078 W，故选 A。(6)丙方案中，根据前面测的数据(即$I_{\mathrm{额}}=0.3\ \mathrm{A}$)，若小灯泡正常发光，则10 Ω的电阻$R_1$分得的电压为 3 V，由串联电路的电压特点可知电源电压至少为 5.5 V，而所给的电源电压只有 3 V，所以灯泡两端电压达不到额定电压，不可能正常发光；丁方案中，开关接 2 时，电压表测滑动变阻器两端的电压，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数$U_{\mathrm{滑}}=U-U_{\mathrm{额}}=3\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=0.5\ \mathrm{V}$时，小灯泡正常发光；开关接 1 时，滑动变阻器滑片位置不变，通过调节电阻箱的阻值使得电压表示数仍为 0.5 V，则灯泡正常发光时的电阻等于电阻箱的阻值(等效法)，根据$P=\dfrac{U_{\mathrm{额}}^2}{R}$可以测出小灯泡的额定功率，所以，丙方案不可以，丁方案可以。
解析
【分析】
本题是测定小灯泡电功率的实验综合题，需先分析电路连接错误，再依次解决电路故障判断、电路改正、电功率计算、实验数据分析、实验方案评价等问题。解题思路：1. 先判断电路连接是否正确，分析故障现象；2. 改正错误电路，明确各元件的正确连接方式；3. 根据电表量程读数，结合额定电压判断实际功率与额定功率的关系；4. 分析实验数据时，结合滑动变阻器最大阻值判断数据合理性，利用电功率公式和电阻特性分析功率变化；5. 评价实验方案时，结合串联电路电压规律和等效法判断方案可行性。
【解析】
(1) 由图可知，电压表串联在电路中，由于电压表内阻极大，电路中电流几乎为0，因此灯泡不发光，电流表无示数。
(2) 错误导线：连接电压表负接线柱与电源负极的导线（打×），正确连接：将电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器按“一上一下”接线。
(3) 电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，读数为0.32A；此时灯泡两端电压大于额定电压2.5V，根据P=UI，灯泡实际功率大于额定功率。
(4) ① 小灯泡额定电压为2.5V，对应电流为0.3A，额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；② 不合理，理由：小灯泡在不同电压下的功率不同，计算平均功率没有意义；③ 第1次数据是编造的，原因：该数据下滑动变阻器连入电路的阻值R滑=(U总-U1)/I1=(6V-1.0V)/0.22A≈22.7Ω＞20Ω，超过滑动变阻器最大阻值。
(5) 电流为0.12A时，小于第2次实验的0.24A，小灯泡电阻随温度降低而减小，根据P=I²R，实际功率小于0.078W，故选A。
(6) 丙方案：灯泡正常发光电流为0.3A，定值电阻R1=10Ω，其电压U1=IR1=0.3A×10Ω=3V，总电压需2.5V+3V=5.5V＞3V，无法实现；丁方案：利用等效法，电源3V，当滑动变阻器电压为3V-2.5V=0.5V时灯泡正常发光，再用电阻箱替换灯泡，保持滑动变阻器电压不变，电阻箱阻值等于灯泡正常发光电阻，可测额定功率，故选D。
【答案】
(1) 不发光；无
(2) 如图所示
(3) 0.32；大于
(4) ①0.75；②不合理；小灯泡在不同电压下的功率不同，计算平均功率没有意义；③1；该数据下滑动变阻器连入电路的阻值大于20Ω
(5) A
(6) D
【知识点】
测定小灯泡电功率、串联电路规律、电功率计算、等效法测额定功率
【点评】
本题为电学实验综合题，涵盖电路故障判断、电路改正、电功率计算、实验数据分析、实验方案评价等核心考点，考查学生实验操作与综合分析能力，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题是测定小灯泡电功率的实验综合题，需先分析电路连接错误，再依次解决电路故障判断、电路改正、电功率计算、实验数据分析、实验方案评价等问题。解题思路：1. 先判断电路连接是否正确，分析故障现象；2. 改正错误电路，明确各元件的正确连接方式；3. 根据电表量程读数，结合额定电压判断实际功率与额定功率的关系；4. 分析实验数据时，结合滑动变阻器最大阻值判断数据合理性，利用电功率公式和电阻特性分析功率变化；5. 评价实验方案时，结合串联电路电压规律和等效法判断方案可行性。
【解析】
(1) 由图可知，电压表串联在电路中，由于电压表内阻极大，电路中电流几乎为0，因此灯泡不发光，电流表无示数。
(2) 错误导线：连接电压表负接线柱与电源负极的导线（打×），正确连接：将电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器按“一上一下”接线。
(3) 电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，读数为0.32A；此时灯泡两端电压大于额定电压2.5V，根据P=UI，灯泡实际功率大于额定功率。
(4) ① 小灯泡额定电压为2.5V，对应电流为0.3A，额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；② 不合理，理由：小灯泡在不同电压下的功率不同，计算平均功率没有意义；③ 第1次数据是编造的，原因：该数据下滑动变阻器连入电路的阻值R滑=(U总-U1)/I1=(6V-1.0V)/0.22A≈22.7Ω＞20Ω，超过滑动变阻器最大阻值。
(5) 电流为0.12A时，小于第2次实验的0.24A，小灯泡电阻随温度降低而减小，根据P=I²R，实际功率小于0.078W，故选A。
(6) 丙方案：灯泡正常发光电流为0.3A，定值电阻R1=10Ω，其电压U1=IR1=0.3A×10Ω=3V，总电压需2.5V+3V=5.5V＞3V，无法实现；丁方案：利用等效法，电源3V，当滑动变阻器电压为3V-2.5V=0.5V时灯泡正常发光，再用电阻箱替换灯泡，保持滑动变阻器电压不变，电阻箱阻值等于灯泡正常发光电阻，可测额定功率，故选D。
【答案】
(1) 不发光；无
(2) 如图所示
(3) 0.32；大于
(4) ①0.75；②不合理；小灯泡在不同电压下的功率不同，计算平均功率没有意义；③1；该数据下滑动变阻器连入电路的阻值大于20Ω
(5) A
(6) D
【知识点】
测定小灯泡电功率、串联电路规律、电功率计算、等效法测额定功率
【点评】
本题为电学实验综合题，涵盖电路故障判断、电路改正、电功率计算、实验数据分析、实验方案评价等核心考点，考查学生实验操作与综合分析能力，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
