【正文】 （2）測量小燈泡電功率的實驗中，電壓表應(yīng)與燈并聯(lián)，電流表與燈串聯(lián)，如下圖所示：（3）經(jīng)分析，小田確認(rèn)電路連接無誤后閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不發(fā)光且電壓表的示數(shù)都接近電源電壓，說明電壓表兩端到電源兩極是通的，則電路的故障是燈泡斷路．（4）由圖象知，則該小燈泡的額定功率為：；（5）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，當(dāng)變阻器的電壓為：時，燈的電壓為額定電壓，故將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端可以完成實驗，如下圖所示：（6）由圖乙知，電功率為：；23．考點：電路連接；滑動變阻器的使用；電壓表使用；電路故障判斷；電流表讀數(shù)；電功率計算；實驗評估．某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)．他們用的實驗器材如圖所示，兩個透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面最初相平，兩個密閉容器中都有一段電阻絲．（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲兩個容器的電阻絲接到電路中_______．（2）實驗中通過觀察液面高度的變化來比較電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫_____．（3）接好電路，閉合開關(guān)，通電一段時間后，_____（填“左”或“右”）側(cè)U形管中液面高度變化大，此實驗現(xiàn)象表明，在電流和通電時間均相同的情況下，_____越大，所產(chǎn)生的熱量越多．（4）讓兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部將一個相同阻值的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)（如圖乙所示）．移走圖甲中的電阻，換接圖乙中的電阻到電路中，重新做這個實驗．此時通過兩容器中電阻的電流不同，在通電時間相同的情況下，觀察U形管中液面高度變化，由此得到的結(jié)論是_____（5）如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時間用t表示，則Q＝_____．【答案】 轉(zhuǎn)換法 右 電阻 在電阻和時間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多 I2Rt 【解析】【分析】（1）根據(jù)“在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”，可確定是串聯(lián)電路，以根據(jù)電流流向法，從電源的正極出發(fā)依次連接電路元件，然后回到電源負(fù)極即可；（2）電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過液面高度差的變化來反映；（3）由電路圖可知兩電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知通過它們的電流關(guān)系，據(jù) 比較兩電阻產(chǎn)生的熱量關(guān)系，密閉空氣吸收熱量后，體積不變，壓強(qiáng)變大，U形管內(nèi)兩液面的差值變大，據(jù)此進(jìn)行解答；（4）探究電流產(chǎn)生熱量跟通電電流關(guān)系時，控制通電時間和電阻不變；（5）根據(jù)焦耳定律的公式分析．【詳解】（1）將滑動變阻器，兩相同的透明容器中的U形管，開關(guān)，逐一順次連接即可，滑動變阻的連線要注意一上一下，如下圖所示：；（2）電流產(chǎn)生的熱量不便于用眼睛直接觀察和測量，通過U形管內(nèi)液柱的高度差來反映，這種方法是初中物理常用的轉(zhuǎn)換法；（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩電阻絲串聯(lián)時通過它們的電流相等；由 可知，在電路和通電時間相同時，右側(cè)電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多，密閉空氣吸收熱量后，體積膨脹，右側(cè)氣體膨脹更大所以B管中的液面較高；（4）在乙裝置中一個5Ω的電阻與兩個5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，B端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即 ，兩個5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知 ，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，所以右邊容器中的通過電阻的電流是左側(cè)通過電流的一半，根據(jù)U型管液面的高度可知，電流越大，熱量越多；故結(jié)論為：在電阻和時間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多；（5）由焦耳定律可知， ．故答案為(1). 見詳解． (2). 轉(zhuǎn)換法 (3). 右 (4). 電阻 (5). 在電阻和時間相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多 (6). I2Rt【點睛】24．在“測量小燈泡的額定功率”的實驗中,所用小燈泡標(biāo)有“”字樣。(1)要使滑動變阻器的滑片P向右滑動變阻器阻值變大,請你用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖甲實物電路連接完整。 ______ (2)若閉合開關(guān)時,發(fā)現(xiàn)電壓表的指針?biāo)俎D(zhuǎn)動到左邊無刻度處,這是由于電壓表____________________ 。(3)檢查連接無誤后,張鵬調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使小燈泡剛好正常工作,此時電流表讀教如圖乙,則小燈泡的正常工作電流是________________________________A,小燈泡的額定功率為________________W。（4)若在實驗中小燈泡的燈絲突然被燒斷,則電壓表的示數(shù)____________________________(選填“變大”變小”或“不變”)【答案】【解析】【詳解】（1）要使滑片P向右滑動時變阻器阻值變大，則滑片左側(cè)電阻絲連入電路，即連接B點到小燈泡的右端，如下所示：（2）若閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針快速轉(zhuǎn)動到左邊無刻度處，說明電壓表正負(fù)接線柱接反了。（3）檢查連接無誤后，張鵬調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使小燈泡剛好正常工作，此時電流表示數(shù)如圖乙，電流表使用小量程，；根據(jù)得小燈泡的額定功率為：。（4）若在實驗中小燈泡的燈絲突然被燒斷，此時電壓表實際串聯(lián)在電路中，通過其它元件連接到電源兩極，能測出電源電壓，而原來測燈的電壓，所以電壓表的示數(shù)變大?！军c睛】三、初三物理 電與磁 易錯壓軸題（難）25．小明學(xué)會了測小燈泡的功率后，在老師的啟發(fā)下，進(jìn)一步思考：電流一定時，小燈泡功率跟電阻有什么關(guān)系呢？于是他利用如圖所示的電路，選用分別標(biāo)有“ V A”“ V A”和“ V A”字樣的小燈泡LLL3，測出它們在電流相同時的電阻和功率，來探究小燈泡功率與電阻的關(guān)系．(1)他將燈L1接入圖甲電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他將實物電路連接完整．______ (2)閉合開關(guān)后，他調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P， A，再測出L1兩端的電壓，此時電壓表示數(shù)如圖乙所示，然后計算出此時燈L1的電阻為______Ω，實際功率是____ W．(3)換上燈L2，閉合開關(guān)， A不變，應(yīng)將滑片P向________(選填“左”或“右”)端移動；再測出L2兩端的電壓，算出L2的電阻和功率．換上燈L3，做第三次實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中．(4)請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在圖丙中作出小燈泡功率與電阻關(guān)系的圖象．______ (5)分析圖象可得結(jié)論：在電流一定時，小燈泡的實際功率與電阻成________關(guān)系．(6)小波認(rèn)為：為了控制實驗條件，小明每次實驗要換燈泡還要調(diào)節(jié)滑動變阻器，這樣的操作不夠簡便．對此你可以如何改進(jìn)？____．【答案】答案見解析 4 左 答案見解析 正比 將LLL3串聯(lián)在同一電路中，使電流不變 【解析】【分析】【詳解】(1)如圖(2)電壓表使用的0～3V，，所以L1電阻為R1== ，實際功率P實=UI=；(3) 換上燈L2，電阻增大，總電阻增大，電路電流減小，電流表的示數(shù)將變??； ，要減小電路總電阻，滑動變阻器的滑片向左端移動；(4) (5)分析圖像可知圖線是一條過原點的直線，可知，電流一定時，功率和電阻成正比．（6）實驗?zāi)康氖切襞莨β逝c電阻的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，要保證電流不變，則可以將LLL3串聯(lián)在同一電路中，分別測各自兩端電壓即可．【點睛】本題題干很長，給學(xué)生的心理壓力很大，并且本題涉及到的知識點多，而且和數(shù)學(xué)聯(lián)系起來，增大了試題的難度，并且用實驗探究功率和電阻關(guān)系的題目比較少見，學(xué)生不熟悉，更增大了習(xí)題的難度．26．如圖所示是課本上“通電導(dǎo)線在磁場中受力”的實驗示意圖。小謙同學(xué)實際探究時，在下表記錄了實驗情況。 實驗序號磁場方向ab中電流方向ab運動方向1向下無電流靜止不動2向下由a向b向左運動3向上由a向b向右運動4向下由b向a向右運動（1）比較實驗2和3，說明通電導(dǎo)線在磁場中受力方向與________有關(guān)；比較實驗__________和____________，說明通電導(dǎo)線在磁場中受力方向與電流方向有關(guān)。（2）小謙通過觀察導(dǎo)線運動方向，來判斷導(dǎo)線在磁場中受力方向，用到的物理學(xué)方法是____________（選填下列選項對應(yīng)的符號）。A．類比法 B．控制變量法 C．轉(zhuǎn)換法（3）小謙想在這個實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，來探究“哪些因素影響感應(yīng)電流的方向”。為了觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，他應(yīng)把圖中的電源換成很靈敏的___________（選填“電流表”或者“電壓表”）?！敬鸢浮看艌龇较? 2 4 C 電流表 【解析】【詳解】(1)比較實驗2和3，電流方相相同，磁場方向不同，導(dǎo)體運動的方向不同，說明通電導(dǎo)線在磁場中受力方向與磁場方向有關(guān)；比較實驗4，磁場方向相同，電流方向不同，導(dǎo)體運動方向不同，說明通電導(dǎo)線在磁場中受力方向與電流方向有關(guān)。(2)實驗中通過觀察導(dǎo)線運動方向，來判斷導(dǎo)線在磁場中受力方向，用到的科學(xué)方法是轉(zhuǎn)換法；(3)探究影響感應(yīng)電流方向的因素，為了觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，需要用靈敏電流表代替電源來顯示產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向。27．邁克爾法拉第 （Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英國物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家，出生于薩里郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭，僅上過小學(xué)。1831年，他作出了關(guān)于電力場的關(guān)鍵性突破——發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，永遠(yuǎn)改變了人類文明。1831年8月29日，法拉第終于取得突破性進(jìn)展．這次他用一個軟鐵圓環(huán)，環(huán)上繞兩個互相絕緣的線圈A和B，如圖所示．他在日記中寫道：“使一個有10對極板，每板面積為4平方英寸的電池充電．用一根銅導(dǎo)線將一個線圈，或更確切地說把B邊的線圈的兩個端點連接，讓銅線通過一定距離，恰好經(jīng)過一根磁針的下方（距鐵環(huán)3英尺遠(yuǎn)），然后把電池連接在A邊線圈的兩端；這時立即觀察到磁針的效應(yīng)，它振蕩起來，最后又停在原先的位置上，一旦斷開A邊與電池的連接，磁針再次被擾動．”（1）請根據(jù)法拉第日記的描述，在答題卷的虛線框內(nèi)用筆畫線代替導(dǎo)線，完成電路的連接______．（2）為保證實驗順利進(jìn)行，盡量不受外界干擾，你認(rèn)為實驗時要注意的是______________。（3）根據(jù)法拉第的發(fā)現(xiàn)，王浩同學(xué)進(jìn)行如圖的實驗進(jìn)行探究影響感應(yīng)電流方向因素的實驗。①如圖甲所示，當(dāng)靈敏電流計指針左偏時，通過靈敏電流計的電流方向是_____________（填“從下往上或從上往下”）。②如圖乙所示，把條形磁鐵插入線圈時，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，證明產(chǎn)生了感應(yīng)電流，則產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是_________________________________。③繼續(xù)試驗得到如圖丙、丁，比較乙、丙，說明感應(yīng)電流的方向與__________有關(guān)；比較乙、丁，說明感應(yīng)電流的方向與_____________有關(guān)。④王浩同學(xué)繼續(xù)深入思考，發(fā)現(xiàn)如圖乙、丙、丁中通電螺旋管產(chǎn)生的磁場方向和外界磁場的變化是_________（填“相同或相反”）。他把這個發(fā)現(xiàn)告訴老師，老師表揚他：你已經(jīng)和楞次一樣厲害了！【答案】 遠(yuǎn)離外界磁場，在無風(fēng)的室內(nèi)進(jìn)行實驗 從上往下 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運動 磁場方向 導(dǎo)體切割磁感線的運動方向 相反 【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，把線圈B的兩個端點連接，讓銅線通過一定距離，恰好經(jīng)過一根磁針的下方，然后把電池連接在A邊線圈的兩端，連接圖如下：（2）因為實驗中電流產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度較小，需要小磁針的轉(zhuǎn)動非常靈活，所以實驗時應(yīng)避免外界磁場的干擾，不能在有風(fēng)的環(huán)境中實驗，所以為保證實驗順利進(jìn)行，盡量不受外界干擾，實驗時要注意的是：遠(yuǎn)離外界磁場，在無風(fēng)的室內(nèi)進(jìn)行實驗。（3）根據(jù)法拉第的發(fā)現(xiàn)，王浩同學(xué)進(jìn)行如圖的實驗進(jìn)行探究影響感應(yīng)電流方向因素的實驗。①如圖甲所示，當(dāng)靈敏電流計指針左偏時，電源的上端為正極，電流由正極出發(fā)，經(jīng)過開關(guān)，再向下經(jīng)過靈敏電流計，經(jīng)過電阻回到電源負(fù)極，所以通過靈敏電流計的電流方向是從上往下。②如圖乙所示，把條形磁鐵插入線圈時，磁場對線圈發(fā)生了相對運動，相當(dāng)于線圈切割了磁感線，靈敏電流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，證明產(chǎn)生了感應(yīng)電流，這時靈敏電流計與線圈組成的電路是閉合的，且一部分在磁場中，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運動。③比較乙、丙兩次實驗，磁體插入線圈時，磁體的磁場方向相反，靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相反，說明感應(yīng)電流的方向與磁場方向有關(guān)；比較乙、丁兩次實驗，磁場的方向相同，但磁體的運動方向相反，相當(dāng)于線圈切割磁感線的運動方向相反，靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相反，說明感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的運動方向有關(guān)。④圖乙實驗中，根據(jù)安培定則判斷，螺線管上端為N極，丙實驗中，根據(jù)安培定則判斷，螺線管上端為S極，螺線管產(chǎn)生的磁場與外界磁場相反，丁圖實驗中，根據(jù)安培定則判斷，螺線管上端為S極，與外界磁場方向相同，但磁體是向上運動的，外界磁場減小，螺線管產(chǎn)生的內(nèi)部磁場阻礙外部磁場的變化，總結(jié)可得通電螺旋管產(chǎn)生的磁場方向和外界磁場的變化是相反的。28．課堂上，老師做了如圖甲所示的演示實驗，給直導(dǎo)線(鋁棒)通電，觀察到直導(dǎo)線運動起來。(1)實驗現(xiàn)象說明____________________有力的作用，________機(jī)就是利用這個原理制成的。(2)判斷“有力的作用”的依據(jù)是________。A．力是維持物體運動的原因B．一切物體都有慣性C．物體運動狀態(tài)改變時，一定受到力的作用(3)將磁極上下對調(diào)，觀察直導(dǎo)線的運動情況，這樣操作是為了研究________________。(4)小明利用該實驗的原理做了如圖乙所示的實驗，用硬金屬絲做兩個支架，分別與電池的兩極相連，用漆包線繞成一個矩形線圈，以線圈引線為軸。用小刀刮去軸一端的全部漆皮，另一端刮去半周漆皮，將線圈放