6. (2026·六安舒城二中开学)小强要测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率。实验时他发现没有电压表,于是他用另一只电流表A₂和一个5 Ω的定值电阻R进行实验,连接了如图1所示的电路,同样测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下:

(1)首先把滑动变阻器的滑片移到最
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A₂的示数为
(3)当小灯泡正常发光时电流表A₁的示数如图2所示,则所测小灯泡的额定功率为
(4)接着小芳用如图3所示的电路测量定值电阻的电阻,若考虑电流表的电阻,所测量的值比真实值
(1)首先把滑动变阻器的滑片移到最
左端
(填“左端”或“右端”)。(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A₂的示数为
0.5
A,小灯泡正常发光。(3)当小灯泡正常发光时电流表A₁的示数如图2所示,则所测小灯泡的额定功率为
1
W。(4)接着小芳用如图3所示的电路测量定值电阻的电阻,若考虑电流表的电阻,所测量的值比真实值
偏大
(填“偏大”或“偏小”)。答案
(1)左端 (2)0.5 (3)1 (4)偏大
解析:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片需要调到最大阻值处保护电路。由图1可知滑动变阻器右下接线柱接入电路,滑片越远离右下接线柱,接入的电阻越大,因此滑片移到最左端时接入的电阻最大。
(2)灯泡额定电压为2.5 V,由并联电路特点可知,灯泡正常发光时,定值电阻两端电压为2.5 V,则电流表$\mathrm{A}_2$示数$I_2=\dfrac{U}{R}=\dfrac{2.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega }=0.5\ \mathrm{A}$。
(3)由图1可知,$\mathrm{A}_1$的量程为0~3 A,由图2可知,其分度值为0.1 A,示数为0.9 A,通过灯泡的电流为$0.9\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$,灯泡额定功率$P=UI=2.5\ \mathrm{V} × 0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$。
(4)由图3电路图可知,电压表测量电流表和定值电阻的总电压,电压表示数大于定值电阻两端的电压,电流表测量通过电阻的电流,电流准确,由$R=\dfrac{U}{I}$可知,电阻测量值大于真实值。
解析:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片需要调到最大阻值处保护电路。由图1可知滑动变阻器右下接线柱接入电路,滑片越远离右下接线柱,接入的电阻越大,因此滑片移到最左端时接入的电阻最大。
(2)灯泡额定电压为2.5 V,由并联电路特点可知,灯泡正常发光时,定值电阻两端电压为2.5 V,则电流表$\mathrm{A}_2$示数$I_2=\dfrac{U}{R}=\dfrac{2.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega }=0.5\ \mathrm{A}$。
(3)由图1可知,$\mathrm{A}_1$的量程为0~3 A,由图2可知,其分度值为0.1 A,示数为0.9 A,通过灯泡的电流为$0.9\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$,灯泡额定功率$P=UI=2.5\ \mathrm{V} × 0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$。
(4)由图3电路图可知,电压表测量电流表和定值电阻的总电压,电压表示数大于定值电阻两端的电压,电流表测量通过电阻的电流,电流准确,由$R=\dfrac{U}{I}$可知,电阻测量值大于真实值。
解析
【分析】
本题是特殊方法测量小灯泡额定功率的电学实验题,解题思路如下:
1. 滑动变阻器闭合开关前需调至最大阻值以保护电路,需根据接入接线柱判断滑片位置;
2. 利用并联电路电压相等的特点,使定值电阻两端电压等于小灯泡额定电压,结合欧姆定律计算对应电流表A₂的示数,让小灯泡正常发光;
3. 电流表A₁测干路电流,A₂测定值电阻支路电流,两者差值为小灯泡额定电流,结合额定电压计算额定功率;
4. 分析图3误差时,明确电表测量对象,根据欧姆定律判断电阻测量值的偏差。
【解析】
(1) 闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处。由图1可知,滑动变阻器右下接线柱接入电路,滑片移到最左端时接入电阻最大,故填“左端”。
(2) 小灯泡额定电压为2.5V,定值电阻R与小灯泡并联,根据并联电路电压相等,定值电阻两端电压需为2.5V。由欧姆定律得,电流表A₂的示数:$I_2=\frac{U_{额}}{R}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,此时小灯泡正常发光。
(3) 电流表A₁测干路电流,量程为0~3A,分度值0.1A,图2示数为0.9A。小灯泡额定电流:$I_L=I - I_2=0.9\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$,额定功率:$P_{额}=U_{额}I_L=2.5\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$。
(4) 图3中,电压表测电流表和定值电阻Rx的总电压,电压表示数大于Rx真实电压;电流表测Rx的真实电流,根据$R=\frac{U}{I}$,电压测量值偏大,电流准确,故电阻测量值比真实值偏大。
【答案】
(1)左端 (2)0.5 (3)1 (4)偏大
【知识点】
滑动变阻器的使用、并联电路规律、额定功率计算
【点评】
本题考查特殊方法测小灯泡额定功率,利用并联电路电压相等间接获取额定电压,结合滑动变阻器操作和电学实验误差分析,是电学实验典型题型,需掌握特殊测量思路与误差分析方法。
【难度系数】
0.6
本题是特殊方法测量小灯泡额定功率的电学实验题,解题思路如下:
1. 滑动变阻器闭合开关前需调至最大阻值以保护电路,需根据接入接线柱判断滑片位置;
2. 利用并联电路电压相等的特点,使定值电阻两端电压等于小灯泡额定电压,结合欧姆定律计算对应电流表A₂的示数,让小灯泡正常发光;
3. 电流表A₁测干路电流,A₂测定值电阻支路电流,两者差值为小灯泡额定电流,结合额定电压计算额定功率;
4. 分析图3误差时,明确电表测量对象,根据欧姆定律判断电阻测量值的偏差。
【解析】
(1) 闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处。由图1可知,滑动变阻器右下接线柱接入电路,滑片移到最左端时接入电阻最大,故填“左端”。
(2) 小灯泡额定电压为2.5V,定值电阻R与小灯泡并联,根据并联电路电压相等,定值电阻两端电压需为2.5V。由欧姆定律得,电流表A₂的示数:$I_2=\frac{U_{额}}{R}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,此时小灯泡正常发光。
(3) 电流表A₁测干路电流,量程为0~3A,分度值0.1A,图2示数为0.9A。小灯泡额定电流:$I_L=I - I_2=0.9\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$,额定功率:$P_{额}=U_{额}I_L=2.5\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$。
(4) 图3中,电压表测电流表和定值电阻Rx的总电压,电压表示数大于Rx真实电压;电流表测Rx的真实电流,根据$R=\frac{U}{I}$,电压测量值偏大,电流准确,故电阻测量值比真实值偏大。
【答案】
(1)左端 (2)0.5 (3)1 (4)偏大
【知识点】
滑动变阻器的使用、并联电路规律、额定功率计算
【点评】
本题考查特殊方法测小灯泡额定功率,利用并联电路电压相等间接获取额定电压,结合滑动变阻器操作和电学实验误差分析,是电学实验典型题型,需掌握特殊测量思路与误差分析方法。
【难度系数】
0.6
7. (2025·六安市金安区二模)某兴趣小组在实验室使用“伏安法”测量未知电阻$R_x$的阻值,电源为两节新的干电池。

(1)把图中的电路图连接完整。
(2)连接好实物图后,闭合开关,发现两电表的指针偏转角度均较小,造成这一现象的原因可能是
A. 定值电阻短路
B. 滑动变阻器断路
C. 滑动变阻器接入电路的阻值太大
(3)移动滑动变阻器的滑片$P$,多次测量记录电压表和电流表的示数如表所示,则$R_x=$

(4)物理兴趣小组利用一个电表、已知电阻$R_0$及电阻箱$R_1$,设计了几个测量未知电阻$R_x$的电路图,其中设计不能达到目的的是

(1)把图中的电路图连接完整。
(2)连接好实物图后,闭合开关,发现两电表的指针偏转角度均较小,造成这一现象的原因可能是
C
。A. 定值电阻短路
B. 滑动变阻器断路
C. 滑动变阻器接入电路的阻值太大
(3)移动滑动变阻器的滑片$P$,多次测量记录电压表和电流表的示数如表所示,则$R_x=$
10
$\Omega$。(4)物理兴趣小组利用一个电表、已知电阻$R_0$及电阻箱$R_1$,设计了几个测量未知电阻$R_x$的电路图,其中设计不能达到目的的是
A
。答案
(1)
(2)C (3)10 (4)A
解析:(1)滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器已接了上面一个接线柱,可再接下面任意一个接线柱;将电压表与电阻并联;
(2)定值电阻短路时,则电压表示数为0,电流表示数较大,选项A不符合题意;滑动变阻器断路时,电流表示数为0,选项B不符合题意;滑动变阻器接入电路的阻值太大时,电流表示数较小,根据串联电路分压特点可知,定值电阻两端电压较小,电压表示数较小,选项C符合题意。
(3)根据表格数据可知,$R_x=\dfrac{0.6\ \mathrm{V}}{0.06\ \mathrm{A}}=\dfrac{1.0\ \mathrm{V}}{0.10\ \mathrm{A}}=\dfrac{1.8\ \mathrm{V}}{0.18\ \mathrm{A}}=\dfrac{2.8\ \mathrm{V}}{0.28\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$;
(4)图A中只闭合其中一个开关进行两次实验时,电流表的正负接线柱接反了,无法测量未知电阻$R_x$,选项A符合题意;图B中$\mathrm{S}_2$断开,闭合$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_1$,$R_0$、$R_x$和滑动变阻器串联,电压表测量$R_0$、$R_x$两个电阻的总电压,即为$U_1=U_{R_0}+U_{R_x}$,$\mathrm{S}_1$断开,闭合$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_2$,$R_0$、$R_x$和滑动变阻器串联,电压表测量$R_x$的电压,即为$U_2=U_{R_x}$,$U_{R_0}=U_1-U_2$,$I_{R_x}=I_{R_0}=\dfrac{U_1-U_2}{R_0}$,$R_x=\dfrac{U_2}{I_{R_x}}=\dfrac{U_2}{\dfrac{U_1-U_2}{R_0}}=\dfrac{U_2R_0}{U_1-U_2}$,选项B不符合题意;图C中,滑动变阻器滑片位置不动,$\mathrm{S}_1$接1测出$R_x$的电压$U_0$,接2时,调节电阻箱使得$U_{R1}=U_0$,电阻箱的阻值等于$R_x$,选项C不符合题意;图D中,滑动变阻器滑片位置不动,$\mathrm{S}_1$接$a$或者$b$,$R_0$、$R_x$都是并联的,$\mathrm{S}_1$接$a$时,电流表测流过$R_x$的电流$I_x$,$\mathrm{S}_1$接$b$时,电流表测干路的电流$I_总$,根据并联电路电流特点可知$I_总=I_x+I_0$,$R_0$两端的电压为$U_0'=R_0(I_总-I_x)$,根据并联电路电压特点可知$R_0$两端的电压等于$R_x$两端的电压,因此$R_x=\dfrac{U_0'}{I_x}=\dfrac{R_0(I_总-I_x)}{I_x}$,选项D不符合题意。
解析
【分析】
本题围绕伏安法测未知电阻$R_x$的实验展开,分四个小问:
1. 实物图连接:需遵循伏安法电路规则,滑动变阻器“一上一下”接线,电压表并联在待测电阻$R_x$两端,电源为两节干电池(总电压3V),故电压表选0~3V量程。
2. 电表偏转小的原因:结合串联电路的电阻、电流、电压关系,分析各选项对应的电路现象判断。
3. 电阻计算:根据欧姆定律,多次测量取平均值减小误差,计算每组电压与电流的比值得到$R_x$。
4. 特殊方法测电阻:分析各电路图的测量原理,判断能否通过已知量和电表读数求出$R_x$,重点关注电表接线、电路功能是否正常。
【解析】
(1) 滑动变阻器已接上端接线柱,需再接下端任意一个接线柱(满足“一上一下”接线规则);电源总电压为$2×1.5\mathrm{V}=3\mathrm{V}$,电压表需并联在$R_x$两端,选0~3V量程,连接后如图所示。
(2) 选项A:定值电阻短路时,电压表示数为0,电流表示数较大,不符合题意;选项B:滑动变阻器断路时,电路无电流,电流表示数为0,不符合题意;选项C:滑动变阻器接入阻值太大,总电阻大,电路电流小,$R_x$两端电压也小,两表偏转角度均小,符合题意,故选C。
(3) 根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,计算每组数据:$\frac{0.6\ \mathrm{V}}{0.06\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,$\frac{1.0\ \mathrm{V}}{0.10\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,$\frac{1.8\ \mathrm{V}}{0.18\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,$\frac{2.8\ \mathrm{V}}{0.28\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,多次测量取平均值,故$R_x=10\ \Omega$。
(4) 选项A:电流表正负接线柱接反,无法正确测量电流,不能达到测量$R_x$的目的;选项B、C、D均可通过电路设计结合欧姆定律求出$R_x$,故选A。
【答案】
(1)
(2) C
(3) 10
(4) A
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题考查伏安法测电阻实验的核心内容,涵盖电路连接、故障分析、电阻计算及特殊方法测电阻,综合性较强,需学生掌握实验原理和电学基本规律。
【难度系数】
0.5
本题围绕伏安法测未知电阻$R_x$的实验展开,分四个小问:
1. 实物图连接:需遵循伏安法电路规则,滑动变阻器“一上一下”接线,电压表并联在待测电阻$R_x$两端,电源为两节干电池(总电压3V),故电压表选0~3V量程。
2. 电表偏转小的原因:结合串联电路的电阻、电流、电压关系,分析各选项对应的电路现象判断。
3. 电阻计算:根据欧姆定律,多次测量取平均值减小误差,计算每组电压与电流的比值得到$R_x$。
4. 特殊方法测电阻:分析各电路图的测量原理,判断能否通过已知量和电表读数求出$R_x$,重点关注电表接线、电路功能是否正常。
【解析】
(1) 滑动变阻器已接上端接线柱,需再接下端任意一个接线柱(满足“一上一下”接线规则);电源总电压为$2×1.5\mathrm{V}=3\mathrm{V}$,电压表需并联在$R_x$两端,选0~3V量程,连接后如图所示。
(2) 选项A:定值电阻短路时,电压表示数为0,电流表示数较大,不符合题意;选项B:滑动变阻器断路时,电路无电流,电流表示数为0,不符合题意;选项C:滑动变阻器接入阻值太大,总电阻大,电路电流小,$R_x$两端电压也小,两表偏转角度均小,符合题意,故选C。
(3) 根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,计算每组数据:$\frac{0.6\ \mathrm{V}}{0.06\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,$\frac{1.0\ \mathrm{V}}{0.10\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,$\frac{1.8\ \mathrm{V}}{0.18\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,$\frac{2.8\ \mathrm{V}}{0.28\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,多次测量取平均值,故$R_x=10\ \Omega$。
(4) 选项A:电流表正负接线柱接反,无法正确测量电流,不能达到测量$R_x$的目的;选项B、C、D均可通过电路设计结合欧姆定律求出$R_x$,故选A。
【答案】
(1)
(2) C
(3) 10
(4) A
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题考查伏安法测电阻实验的核心内容,涵盖电路连接、故障分析、电阻计算及特殊方法测电阻,综合性较强,需学生掌握实验原理和电学基本规律。
【难度系数】
0.5
8. 核心素养 科学探究 小明知道电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,所用的实验器材是:电源、开关、3个不同阻值的加热电阻丝和烧瓶,并将温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中。

(1)为了完成实验要控制电流和
(2)实验中,通过观察温度计的示数变化来比较电阻产生的热量多少。实验中选用的烧瓶的容积是否必须相同?
(3)三个烧瓶中空气的初温相同,电阻丝的阻值关系为$R_甲 < R_乙 < R_丙$。闭合开关,通电一段时间后,发现三个烧瓶中温度计示数分别为$t_甲$、$t_乙$和$t_丙$,且$t_甲 < t_乙 < t_丙$。则可得出的探究结论是
(4)为了使实验结论具有普遍性应改变
(5)某小组同学实验时,闭合开关后,发现电阻最小的烧瓶中的温度计示数快速上升到温度计最大测量值,导致这个现象的原因可能是

(1)为了完成实验要控制电流和
通电时间
相同,组装器材时,可以将三个加热电阻丝串
联。(2)实验中,通过观察温度计的示数变化来比较电阻产生的热量多少。实验中选用的烧瓶的容积是否必须相同?
是
(填“是”或“否”)。(3)三个烧瓶中空气的初温相同,电阻丝的阻值关系为$R_甲 < R_乙 < R_丙$。闭合开关,通电一段时间后,发现三个烧瓶中温度计示数分别为$t_甲$、$t_乙$和$t_丙$,且$t_甲 < t_乙 < t_丙$。则可得出的探究结论是
电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多
。(4)为了使实验结论具有普遍性应改变
电阻的阻值
,按相同的步骤再做两次实验。(5)某小组同学实验时,闭合开关后,发现电阻最小的烧瓶中的温度计示数快速上升到温度计最大测量值,导致这个现象的原因可能是
电路中的电流太大了
。答案
(1)通电时间 串 (2)是 (3)电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多 (4)电阻 (5)电路中的电流太大了
解析:(1)根据控制变量法可知,要探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,应该控制电流和通电时间相同,比较电阻不同时产生热量的多少。组装器材时,可以将三个加热电阻丝串联,这样就能控制电流和通电时间都相等了。
(2)根据控制变量法可知,实验中选用的烧瓶的容积必须相同,电流和通电时间也必须相同,通过观察温度计的示数变化来比较电阻产生的热量多少。
(3)质量相同的空气初温也相同,通电一段时间后,末温关系是$t_甲 < t_乙 < t_丙$,根据$Q=cm\Delta t$可知,在比热容、质量相同时,产生的热量关系为$Q_甲 < Q_乙 < Q_丙$,又因为电阻关系为$R_甲 < R_乙 < R_丙$,所以可得结论:电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(4)为了使实验结论具有普遍性应改变电阻的阻值(换用不同阻值的电阻),按相同的步骤再做两次实验。
(5)某小组同学实验时,闭合开关后,发现电阻最小的烧瓶中的温度计示数快速上升到温度计最大测量值,导致这个现象的原因可能是电路中的电流太大了。
解析:(1)根据控制变量法可知,要探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,应该控制电流和通电时间相同,比较电阻不同时产生热量的多少。组装器材时,可以将三个加热电阻丝串联,这样就能控制电流和通电时间都相等了。
(2)根据控制变量法可知,实验中选用的烧瓶的容积必须相同,电流和通电时间也必须相同,通过观察温度计的示数变化来比较电阻产生的热量多少。
(3)质量相同的空气初温也相同,通电一段时间后,末温关系是$t_甲 < t_乙 < t_丙$,根据$Q=cm\Delta t$可知,在比热容、质量相同时,产生的热量关系为$Q_甲 < Q_乙 < Q_丙$,又因为电阻关系为$R_甲 < R_乙 < R_丙$,所以可得结论:电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(4)为了使实验结论具有普遍性应改变电阻的阻值(换用不同阻值的电阻),按相同的步骤再做两次实验。
(5)某小组同学实验时,闭合开关后,发现电阻最小的烧瓶中的温度计示数快速上升到温度计最大测量值,导致这个现象的原因可能是电路中的电流太大了。
解析
【分析】
要解决这道探究电流产生热量与电阻关系的实验题,需结合控制变量法和焦耳定律的知识:
1. 第(1)问:探究热量与电阻的关系,根据控制变量法,需控制电流和通电时间相同;串联电路电流处处相等,且串联时各电阻通电时间一致,因此电阻丝应串联。
2. 第(2)问:实验通过温度计示数变化反映热量多少,需保证烧瓶内空气质量相同,烧瓶容积相同才能控制空气质量,因此容积必须相同。
3. 第(3)问:初温相同,烧瓶容积相同则空气质量相同,由Q=cmΔt可知,Δt越大产生热量越多;结合电阻关系和温度关系,可得出电阻与产热的结论。
4. 第(4)问:为使结论普遍,需改变实验变量(电阻),换不同阻值的电阻重复实验。
5. 第(5)问:根据焦耳定律,电阻较小时若电流太大,相同时间产热过多,会导致温度计快速上升,原因是电路电流太大。
【解析】
(1) 探究电流产生热量与电阻的关系时,根据控制变量法,需控制电流和通电时间相同;将电阻丝串联,可保证通过各电阻的电流相等,且通电时间一致,故答案为通电时间、串。
(2) 实验中通过温度计示数变化比较热量,需控制烧瓶内空气质量相同,烧瓶容积相同才能保证空气质量一致,因此必须相同,答案为是。
(3) 三个烧瓶内空气质量相同、初温相同,由Q=cmΔt可知,Δt越大产生热量越多;已知R甲<R乙<R丙,对应t甲<t乙<t丙,说明电阻越大,产生热量越多,结论为:电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(4) 为使实验结论具有普遍性,需改变实验中的变量(电阻的阻值),换用不同阻值的电阻重复实验,故答案为电阻。
(5) 根据焦耳定律Q=I²Rt,当电阻较小时,若电路电流太大,相同时间内产生的热量过多,会导致温度计快速上升到最大值,原因是电路中的电流太大了。
【答案】
(1) 通电时间;串 (2) 是 (3) 电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多 (4) 电阻 (5) 电路中的电流太大了
【知识点】
焦耳定律;控制变量法
【点评】
本题考查探究电流产生热量与电阻关系的实验,重点考查控制变量法的应用、实验设计思路及焦耳定律的理解,是初中物理的重点实验题型,需掌握实验中的控制变量和转换法的应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道探究电流产生热量与电阻关系的实验题,需结合控制变量法和焦耳定律的知识:
1. 第(1)问:探究热量与电阻的关系,根据控制变量法,需控制电流和通电时间相同;串联电路电流处处相等,且串联时各电阻通电时间一致,因此电阻丝应串联。
2. 第(2)问:实验通过温度计示数变化反映热量多少,需保证烧瓶内空气质量相同,烧瓶容积相同才能控制空气质量,因此容积必须相同。
3. 第(3)问:初温相同,烧瓶容积相同则空气质量相同,由Q=cmΔt可知,Δt越大产生热量越多;结合电阻关系和温度关系,可得出电阻与产热的结论。
4. 第(4)问:为使结论普遍,需改变实验变量(电阻),换不同阻值的电阻重复实验。
5. 第(5)问:根据焦耳定律,电阻较小时若电流太大,相同时间产热过多,会导致温度计快速上升,原因是电路电流太大。
【解析】
(1) 探究电流产生热量与电阻的关系时,根据控制变量法,需控制电流和通电时间相同;将电阻丝串联,可保证通过各电阻的电流相等,且通电时间一致,故答案为通电时间、串。
(2) 实验中通过温度计示数变化比较热量,需控制烧瓶内空气质量相同,烧瓶容积相同才能保证空气质量一致,因此必须相同,答案为是。
(3) 三个烧瓶内空气质量相同、初温相同,由Q=cmΔt可知,Δt越大产生热量越多;已知R甲<R乙<R丙,对应t甲<t乙<t丙,说明电阻越大,产生热量越多,结论为:电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(4) 为使实验结论具有普遍性,需改变实验中的变量(电阻的阻值),换用不同阻值的电阻重复实验,故答案为电阻。
(5) 根据焦耳定律Q=I²Rt,当电阻较小时,若电路电流太大,相同时间内产生的热量过多,会导致温度计快速上升到最大值,原因是电路中的电流太大了。
【答案】
(1) 通电时间;串 (2) 是 (3) 电流和通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多 (4) 电阻 (5) 电路中的电流太大了
【知识点】
焦耳定律;控制变量法
【点评】
本题考查探究电流产生热量与电阻关系的实验,重点考查控制变量法的应用、实验设计思路及焦耳定律的理解,是初中物理的重点实验题型,需掌握实验中的控制变量和转换法的应用。
【难度系数】
0.6
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