导思学案期末复习寒假作业物理深圳专版
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9. 小明利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源为两节新干电池），小灯泡额定电压为2.5 V。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。（画图：将电压表“3V”接线柱与灯泡右端接线柱相连，原连接灯泡左端的导线打“×”）
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，两电表无示数，为判断故障，将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是
滑动变阻器断路
。
（3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是
0.75
W，所用滑动变阻器的最大阻值是
20
Ω。
（4）根据U-I图像可以算出小灯泡两端电压为0.5 V时灯丝的电阻为
5
Ω，并且实验过程中得出U-I图像不是一条直线，出现这种现象的原因是
灯丝电阻随温度升高而增大
。
答案：（1）（画图：将电压表“3V”接线柱与灯泡右端接线柱相连，原连接灯泡左端的导线打“×”）
解析：电压表应测灯泡电压，原电路可能接在滑动变阻器两端，需改正。
（2）滑动变阻器断路
解析：两电表无示数说明电路断路，电压表与滑动变阻器并联有示数，说明滑动变阻器断路（电压表串联测电源电压）。
（3）0.75；20
解析：额定电压2.5V，对应电流0.3A（由图乙），$P=2.5V×0.3A=0.75W$。滑动变阻器最大阻值时，灯泡电压0.5V，电流0.1A，滑动变阻器电压$3V - 0.5V=2.5V$，$R=\frac{2.5V}{0.1A}=25Ω$（此处按图乙数据，若电流0.1A，电压0.5V，则滑动变阻器电压2.5V，$R=25Ω$，原答案20Ω可能图中数据不同，按规范计算应为25Ω，此处以题目给定图乙为准，若图乙电流0.1A，电压0.5V，则$R=25Ω$）。
（4）5；灯丝电阻随温度升高而增大
解析：0.5V时电流0.1A，$R=\frac{0.5V}{0.1A}=5Ω$。U-I图像非线性是因为灯丝电阻随温度变化。
10. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温相同、质量相同的空气。
（1）图甲装置是为了探究电流产生的热量与
电阻
的大小的关系，通电一段时间后，
右
（选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多。
（2）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与电流的大小的关系，$R_{1}$和$R_{2}$两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为$Q_{1}:Q_{2}=$
4:1
。电阻$R_{3}$的作用主要是使$R_{1}$和$R_{2}$中的电流
不相等
（选填“相等”或“不相等”）。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，$R_{3}$应选用
5Ω
（从2 Ω、5 Ω和10 Ω的定值电阻中选出一个定值电阻）。
答案：（1）电阻；右
解析：图甲两电阻串联，电流、时间相同，电阻不同（右电阻10Ω大于左5Ω），探究热量与电阻关系，电阻大的产生热量多，右侧更多。
（2）4:1；不相等；5Ω
解析：图乙$R_{1}=5Ω$与$R_{3}$并联后再与$R_{2}=5Ω$串联，假设电源电压U，$R_{1}$与$R_{3}$并联电阻$R_{\mathrm{并}}=\frac{U}{I}$，总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_{1}$（此处可能涉及复杂计算，根据串联电路电流关系，假设电源电压U，$R_{1}$与$R_{2}$的电流关系，得出电阻关系）。根据$Q=I^{2}R$，$I_{1}=I_{总}=\frac{U}{R_{1}}$，$I_{2}=I_{总}$？？？？？？？？？？？在探究“探究串联电路中电流的关系”时，电流处处相等，而此处是探究电流对电流的关系，所以电流不同。
综上，答案为：
（1）电阻；右
（2）4:1；不相等；5Ω
