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九年级上册 第三章 能量的转化与守恒 实验探究精选（二）
本练习训练范围：3.5-3.8部分
一 改变物体内能的两种方式
1．（2023秋 鹿城区校级月考）课堂上，老师对书本演示做功改变物体内能的装置进行了如图改进：取一个大的塑料瓶，橡皮塞中间安装气门芯并连接打气筒，同时在瓶内伸入温度传感器探头。
（1）用打气筒向瓶内打气，在橡皮塞未弹出之前，观察到温度传感器的示数 （选“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）当橡皮塞弹出时，瓶内出现大量白雾。根据实验现象可以得知物体内能改变与做功的关系是： 。
2．（2022秋 海曙区期末）图甲是教材中用来探究做功改变物体内能的实验方法，但该装置中用到了乙醚，它是一种易燃易挥发的物质，对人体具有一定的麻醉作用，使该实验具有较大的危险性。小科同学经过思考，利用注射器、数字温度计、小风车等生活中简单材料，设计了一个新的实验方案，如图乙所示。
（1）实验前，针筒内充满空气，然后关闭弹簧夹，迅速向左推动注射器活塞，观察到数字温度计的示数上升，此过程和四冲程汽油机 冲程相似。
（2）上述操作后，活塞被推向左边某处保持不动，仅打开弹簧夹，会看到小风车转动，温度计示数下降，说明了 。
3．（2024 西湖区校级二模）如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图乙所示图像。
（1）结合乙图分析，描述打气筒打气5秒后出现的实验现象 ；
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处： ；
（3）在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精，请判断并说明理由： 。
4．（2023秋 杭州期中）喜欢思考的小哲用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏：
实验一：
（1）瓶中留少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙），这是通过 方式改变瓶内气体内能。
（2）轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙），这时发生的能量转化是 。
（3）图乙和图丙所示的过程，原理分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似．这两个冲程分别是 。
实验二：
（4）两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时由静止滚下（如图丁），几次实验的结果总是装水的瓶子先到达终点．小哲对此有些不解，聪明的你帮忙他分析原因．装水的瓶子在下滚过程中， ，从而获得较大的动能。
5．（2023 嵊州市模拟）能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的重大发现。
材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。
材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
（1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合 。
A.笛卡尔 B.莱布尼兹 C.达朗贝尔
（2）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能 （选填“增大”或“减小”）。
（3）结合材料分析，以下观点正确的是 。（可多选）
A．面对前人的观点要敢质疑 B．时间久远的理论是没有科学价值的
C．测量工具的发展有助于科学理论研究 D．对科学的认识是不断修正完善的过程
6．（2021秋 上虞区月考）图甲所示，用活塞式打气筒为轮胎打气的过程中，发现气筒上部筒壁只是略有发热，而气筒下部温度更高，气筒底部附近筒壁温度最高。筒壁温度为什么升高呢？小科认为可能有以下原因：
原因1：活塞压缩气体做功，气体内能增大，温度升高，并通过热传递使筒壁温度升高。
原因2：活塞克服筒壁摩擦做功，使筒壁内能增大，温度升高。
（1）经讨论，同学们一致认为不可能只有原因2引起筒壁发热，理由是： 。
（2）在老师的指导下，设计了如图乙装置进行进一步验证。
第1步：实验前，用温度传感器测出被测部位的温度为T0。
第2步：关闭K，使活塞上下往复移动50次，记下被测部位温度T1。
第3步：打开K，待被测部位温度恢复为T0，使活塞上下往复移动50次，记下被测部位温度T2。
【讨论交流】
（3）打开K，可以排除原因 （选“1”或“2”）对筒壁底部温度升高的影响。
（4）根据实验测量结果：T1﹣T0＞0，T2﹣T0＞0，T1＞T2，试分析导致筒壁底部发热的原因： 。
二 热传递
7．（2023秋 鹿城区校级月考）无色无味的水是生活中常见的物质。它的比热大，所以生活中有许多用途，如冬天给小孩喂牛奶前，人们经常会把冷牛奶放在大保温杯的热水中加热（如图所示）。
（1）请写出水的一条物理性质 。
（2）牛奶温度升高是由于保温杯内热水向其传递了 。
（3）根据图乙上E、F，请你分析其中的原因是 。
三 比热容的概念及其计算
8．（2023 宁波模拟）小明想比较铜和铝的比热容，设计了如下实验：
（1）将 相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃；
（2）取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示；
（3）一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。
（4）实验中，用 间接反映两金属块吸收热量的多少。
（5）对比数据可判断，表明 的比热容大（填“铝”或“铜”）。
9．（2023秋 柯桥区月考）如图甲所示是探究“不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华用两个相同的容器（用虚线框表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）两种液体吸收热量的多少可通过 （填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
（2）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， 吸收的热量较多。（填“A”或“B”）
（3）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （填“A”或“B”）液体。
10．（2023秋 余杭区期末）为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少。
（3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。
四 热机
11．（2020 绍兴）热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧（图乙），热效率为5%～8%之间。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在气缸内燃烧）的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图中的 冲程实现。
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于 的猜想；
（3）老师在重复演示“做功改变内能”实验（图丙）之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的 （选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”）冲程的原理相似。
12．（2020秋 义乌市期末）大量实验表明，外界对物体做功，可以使物体的内能改变。
【演示实验】如图甲所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花。快速压下活塞，观察到棉花被点燃。此实验主要为了说明 （选填“压缩气体”或“克服摩擦力”）做功能使物体内能增加。
【实验改进】如图乙，先将注射器针筒固定在座驾上，连接温度传感器。用力慢慢推压注射器活塞，挤压到最大程度后放开手柄。记录下针筒内空气温度变化如图丙。图丙中表示“外界对气体做功”的时间段是 。
【交流反思】下面汽油机的四个冲程中，与本实验原理相同的是 。
五 电功与电能
13．（2022秋 嵊州市期中）在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
（1）为研究电流表做功与电压的关系，应该选择图 所示的电路。
（2）利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V1有示数，电压表V2无示数，则电路发生的故障是 。
六 测量小灯泡的功率
14．（2023秋 上城区期末）小金在“测量小灯泡的电功率“实验中，选用了额定电压为2.5V的灯泡，“1A 20Ω”的滑动变阻器，6V的学生电源进行实验。
（1）请把实物电路图连接完整，要求滑片P向左移动，电流表示数增加。
（2）连接好电路，刚闭合开关时，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。小金分析故障的原因是小灯泡灯丝断了，她判断的依据是 。
（3）排除故障后，小金调节变阻器直至小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 。
15．（2024 杭州模拟）某同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率关系”的实验中，所用电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整。
（2）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V。关于电压测量点的选择有如下三种方案，最佳方案应选用 （选填字母）。
A.1.0V、2.5V、4.0V B.0.5V、1.0V、1.5V C.2.0V、2.5V、3.0V
（3）完成电路连接后，闭合开关，电流表和电压表均有示数，但灯泡不亮，接下去首先应进行的最合理操作是 。该同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像。他想利用有关数据求出小灯泡的电阻，于是分别选取不同电压时的电流，算出了小灯泡不同的电阻并取平均值作为小灯泡的电阻。你认为该同学求小灯泡电阻的做法是否正确？并说明理由 。
16．（2023秋 兰溪市校级期末）小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关后，应将滑片P由最大阻值处缓慢向 端移动（填“A”或“B”），使小灯泡逐渐变亮。
（2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 W。
（3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，发现电压表的示数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额。
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U。
可知小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、U和R表示）。
17．（2024春 杭州月考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移时灯泡变亮）。
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像，若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上，则电路消耗的总功率为 W。
（4）若用第（2）题中所测得数据算出灯泡电阻RL，再根据计算灯泡的额定功率。请分析按此方法算出的小灯泡的额定功率比真实值 （填“偏大”或“偏小”），并说明理由。 。
18．（2024 上城区校级一模）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。
（1）图甲是小明刚连好的实物图，正要闭合开关。小华却发现有1处不合实验规范。请指出来 。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为0，则出现故障的原因可能是 。
（3）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙，小灯泡的额定功率为 W。
（4）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 。
A. 10Ω 3A B. 30Ω 1A C.60Ω 1A
（5）实验中，将滑片从阻值最大处移至合适位置的过程中，小组记录了多组电压表和电流表的数据，描绘出图丙所示的I﹣U图像。其中U0表示电源电压，若图中的阴影部分表示电压表为2.0V时，灯泡消耗的实际功率大小，请帮助小组同学在图中将表示此时滑动变阻器实际消耗功率的区域涂黑。
19．（2023秋 拱墅区校级期末）图甲所示是“测量小灯泡的电功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路。其中电源为四节新的干电池，灯泡的额定电压为4V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω，1A”的字样。
（1）对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图未完成部分连接好。
（2）当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象，请填写可能的原因。
电路中出现的不正常现象 可能的原因
顺序 电灯的亮暗 电流表示数 I/A 电压表示数U/V
甲 很亮 0.5 5 __________
乙 不亮 0 6 __________
（3）实验中，当小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率是 W。
（4）移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡两端的电压为2伏，小灯泡发出微弱的光，此时小灯泡消耗的电功率 0.3W（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
20．（2023秋 黄岩区期末）小黄用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，实验所用电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）小黄连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的最合理操作是 。
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路，看开关是否接触不良
C.将电源正负极对调 D.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（2）解决上述问题后，小黄继续实验并记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 瓦。
（3）在滑动变阻器滑片移动过程中，电路消耗的总功率和小灯泡的功率随电流变化如图丙所示，请判断当电流为I1时，图中线段AB长度表示的是 。
21．（2023秋 杭州期末）科学兴趣小组开展“测量小灯泡电功率”的实验，所用电源为3节新干电池串联，小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为5Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，小金同学已连接的部分电路如图1所示。
（1）请你用笔画线代替导线，在图1中把电路连接完整。
（2）图2中，甲、乙是两只电表，则甲是 表。
实验序号 电流表示数/A 额定功率/W 额定功率的平均值N
1 0.71 2.698 P＝＝2.635
2 0.69 2.622
3 0.68 2.584
（3）连好电路后闭合开关，观察到电压表的示数为2伏，要使灯泡正常发光，参照图2应将变阻器滑片P向 端移动（填“a”或“b”）。
（4）小组同学为了得到比较准确的小灯泡额定功率，用同一套器材做了三次实验（电压表均调到3.8V），获得三组数据，并进行了数据处理（如表）：
①她测得电流有差异的主要原因是 。
②这样处理数据的方法是否正确？为什么？ 。
22．（2022秋 瑞安市校级期末）小科做“测量小灯泡电功率”的实验，器材有：电压恒定为6伏的电源，额定电压为4.5伏小灯泡，电流表（0～0.6安），电压表（0～3伏），开关，滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如下：
（1）小科按如图甲连接好电路后，闭合开关移动滑片，某个时刻电压表示数为2.5伏，灯泡不亮，小西认为灯丝断了，小明并不认同，理由是 。
（2）正确连接电路后，小科进行实验，记录实验数据并在I﹣U图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。由此可知，小灯泡的额定功率为 。
（3）小科利用该电路继续探究通过小灯泡的电流与两端电压的关系，他在图乙的基础上画出了小灯泡的I﹣U图像，如图丙中的虚线。请从串联电路的特点判断小西画的虚线是否合理，并说出判断的理由 。
23．（2023秋 杭州月考）某同学利用如图1所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V）。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 端；闭合开关后，发现两电表指针处于图2所示位置，此时灯泡 。（选填“不发光”或“比正常亮”）
（2）故障排除后，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图象如图3所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（3）他做完以上实验后，又想测出一个未知电阻Rx的阻值，连接电路时发现电压表已损坏，于是他又设计了如图4所示的电路，也测出了电阻的阻值(R0是已知阻值的定值电阻)。请你帮他完成下列步骤。
①只闭合开关S1，电流表的示数为I1。
②开关S1、S2闭合后，电流表的示数为I2。
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
24．（2023 鹿城区模拟）如图是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时小灯泡电阻约为8欧，他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10欧1安”和“20欧2安”字样。
（1）本实验中小明应该选择 （选填“A”或“B”）滑动变阻器才能测出小灯泡在2V～3V不同电压下的电功率。
（2）连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，电压表几乎不偏转，出现这种现象的原因可能是小灯泡 。
（3）排除故障后进行实验，并将实验数据记录在下表中：
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W
1 2.0 0.28
2 2.5 I0
3 3.0 0.34
①移动滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图所示为I0，则小灯泡额定功率为 瓦。
②以电流的平方（I2）为横坐标，以实际功率（P）为纵坐标，下列各项坐标图与实验数据最相符的是 。
25．（2023秋 鹿城区期末）小明用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
（1）闭合开关进行实验，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅图甲中导线①、②或③中的一根发生故障，请指出发生故障的导线，并写出故障名称： 。
（2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U﹣I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据记录的数据和图像可知：小灯泡的额定功率为 W。
（3）实验结束后，小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究，画出了对应的U﹣I图像（如图丙），请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条，并说明你选择的依据 。
26．（2024 义乌市校级三模）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。
（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。
请你指出来：① ；② 。
（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 。
A.10Ω 3A B.30Ω 1A C.60Ω 1A
（4）在实验过程中，电压表发生故障，若已知另一盏灯的额定电流为I额，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是 。
27．（2023秋 柯桥区期末）小科在进行“测量小灯泡电功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有6V蓄电池、电流表（0﹣0.6A、0﹣3A）、电压表（0﹣3V、0﹣15V）、“50Ω、1A”和“10Ω、1.5A”两种规格的滑动变阻器、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为10Ω）、开关一个、导线若干。正确连接电路进行实验，闭合开关并移动滑片P，获得相关数据如表：
实验序号 电压/伏 电流/安 电功率/瓦
1 2.0 0.18
2 2.5 0.20
3 3.0 0.22
（1）请你用笔画线代替导线，帮小科将图甲的实物电路连接完整。（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）。
（2）为顺利完成实验，小科在实验中应选用规格为 的滑动变阻器。若闭合开关后，发现两电表指针处于图乙所示位置，此时灯泡 （选填“不发光”、“微弱发光”或“比正常亮”）。
（3）根据实验数据，小灯泡的额定功率为 W。在实验后，小科绘制了P﹣I图像（如图丙），以下说法正确的是 （选填序号）。
①曲线a表示总功率 ②曲线b表示小灯泡电功率 ③曲线b表示滑动变阻器电功率
28．（2023秋 台州期中）在“测量小灯泡的电功率”实验中，所用电源为两节新的干电池，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡不亮，且电流表、电压表均无示数。若仅用一根导线查故障（电路故障只有一处），需要将导线并联在 两端。
A．小灯泡 B．开关 C．滑动变阻器 D．电流表
（2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时（如图甲所示），电压表示数为2V。为了测量小灯泡的额定电功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V。
（3）移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据绘制出如图乙所示图像。根据图乙所示图像，阴影部分的面积S1表示当小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际电功率；则图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时， 。
（4）实验中电流表坏了，无法完成实验。小组同学认为增加一个R0＝5Ω的定值电阻就能完成实验且电路只需连接一次，他们设计了如图丙的电路，其设计方案如下：
①闭合S1，S2接b，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额。
②保持滑片位置不变，闭合S1，S2接a，测出电压表示数为U。
通过计算得出小灯泡的额定电功率。可是实验过程仍无法测量出该小灯泡的额定电功率，请你指出该设计方案中存在的问题是： 。
七 探究用电器的电功率实验
29．（2023 浙江模拟）小乐设计了如图甲所示电路和如下实验记录表来研究“小灯泡的亮度与电功率的关系”，电路中的电源由3节新干电池串联而成，小灯泡的额定电压为2.5V。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 待填
1 2.2 0.24
2 2.5 0.26
3 2.8 0.28
（1）实验记录表除了记录电表示数和电功率外，还需要增加记录的内容是 ；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，依次测得如表所示数据，由表中数据可知小灯泡的额定功率为 W；
（3）完成上述实验后，小乐又设计了如图乙所示电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
①调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表改接在定值电阻R0两端，读出电压表示数；
③计算得到小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，R0应选用 Ω的定值电阻。
30．（2023秋 临海市期末）为探究小灯泡亮度与电功率的关系，兴趣小组利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲进行实验，获得相关数据如表。图乙是实验过程中电路总功率、小灯泡功率随电流变化的曲线。
次数 1 2 3 44 5
电压U/V 0.1 0.9 1.7 2.1 2.5
电流 I/A 0.05 0.19 0.24 0.26 0.28
功率 P/W 0.005 0.171 0.425 0.546 0.725
小灯泡亮度 越来越亮
（1）从第2次到第3次实验，滑片P应向 移动。
（2）乙图中线段CD表示的物理量是 。
（3）整理数据发现，当小灯泡两端电压变大时，灯泡电阻也变大，请分析原因。
八 探究电热的影响因素
31．（2023秋 婺城区校级月考）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
（1）将图甲闭合开关，通电一段时间后，若发现图甲中的U形管的液面高度几乎不变，出现该现象的原因可能是 。
（2）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）。移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验。在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是 。
32．（2023秋 新昌县期末）在验证焦耳定律（Q＝I2Rt）中电热与电阻的定性关系时，小科设置了两种连接方式（如图甲、乙所示，其中R甲＞R乙）。
（1）为了使实验现象更明显，烧瓶中所装液体为 （选填“水”或“煤油”）。
（2）为验证电流和通电时间相同时，电阻对产生热量的影响，应选择图 的连接方式。
（3）按图乙连接方式，正常情况下的，液面上升的高度应该是Δh甲 Δh乙。
33．（2023秋 拱墅区期末）为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，小乐进行了如下实验：
实验1：组装如图甲所示装置（气密性良好），并接到电压恒为6V的电源上，通电1分钟。其中密封容器A、B中各有一段10Ω的电阻丝、等量的空气，容器顶端各连通一个装水的U形管（管内封闭等量的空气且水面相平），R是与B中电阻丝并联的10Ω的定值电阻。
实验2：断开实验1中电路，将B中原有电阻丝更换为5Ω的电阻丝，如图乙所示。链装置冷却后，再次通电1分钟。
（1）小乐进行实验1是为了探究电流通过导体产生的热量与 是否有关。
（2）若实验2中发现与B连通的U形管中水面始终保持相平。针对此异常现象，小乐初步判断有如下几种可能：①容器B中出现断路；②容器B中出现短路；③容器B出现漏气。
为了找出原因，小乐观察比较了实验1与实验2，通电1分钟后，与A连通的U形管中水面的高度差。若两次实验高度差相同，则故障原因是 （选填“①”“②”或“③”，下同），若实验2的高度差大，则故障原因是 。
（3）通过实验，小乐验证了电流产生的热量与导体的电阻大小有关，此结论可以解释下列现象中的 。
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电饭煲工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
34．（2023秋 鹿城区校级月考）小实在验证“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用如图甲所示电路，其中R1、R2为不同长度的同种电阻丝（R1长度大于R2），火柴用相同大小的石蜡粘在R1、R2上（如图乙），闭合开关，记录火柴掉落所用的时间。调节滑动变阻器的滑片，重复实验，所得结果如下表。
序号 滑动变阻器滑片位置 火柴掉落所用的时间/s
R1 R2
1 最右 126 124
2 中点 32 33
3 最左 15 15
（1）这样电路连接的目的能控制的变量是 。
（2）在完成第一次实验后，小实将滑片移到滑动变阻器的中点位置，要等待一段时间后再闭合开关。他主要考虑到 可能会影响实验准确度。
（3）小实的实验中R1、R2的阻值不同，火柴几乎同时掉落，请结合实验示意图解释原因 。
35．（2023 萧山区校级二模）科学兴趣小组用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素”的实验。两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔1分钟记录液面上升的高度，多次实验处理结果如图乙。
（1）除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有 。
（2）实验中通过 （选填“加热时间”或“玻璃管内液面的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。
（3）分析图乙，可得出的结论是 。
（4）小明经过调查发现：常温下，空气的比热容是煤油比热容的二分之一，空气的比热容会随温度的变化而变化。小明建议用空气代替煤油进行实验，装置如图丙。你是否赞同小明的建议并说明理由 。
36．（2023秋 杭州月考）探究电流热效应的影响因素。
（1）用如图1所示的装置探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。相同烧瓶中装入的煤油是
（选填“导体”或“绝缘体”）。为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应 （选填“相同”或“不同”）。
（2）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大。可以得出结论 。
（3）小红用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象。根据焦耳定律可知，如图3中能正确反映h﹣I关系的是 。
37．（2023秋 滨江区期末）某实验小组想要探究“通电导体产生的热量Q与电阻R的关系”，他们选用了以下实验器材：电阻R1＝5Ω、电阻R2＝10Ω、电源、开关、导线和一种变温油墨（颜色随温度变化如下表），他们设计了如图所示的实验电路，将变温油墨均匀涂在电阻的表面，干燥后，闭合开关，通电一段时间后，观察到R1变成橙色，R2变成黄色。请根据以上叙述回答：
变温油墨颜色随温度变化表
温度/℃ 20 30 40
颜色 红色 橙色 黄色
（1）下列实验用的科学方法与本实验相同的是 。
A.伏安法测电阻实验 B.影响电磁铁磁性强弱的因素实验 C.食物中营养素所含能量的实验
（2）根据实验现象，可以得到的结论是： 。
（3）该小组继续利用变温油墨研究通电导体产生的热量Q与电流I的关系，请你写出简要的实验设计 。
九 核能
38．（2021 龙湾区模拟）阅读短文，回答问题：
在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力的21%是来自核电。核电站的大体组成如图19所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。
请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能源的分类来看，核能是属于 。（填“一次能源”或“二次能源”）；
（2）发电机发电时是让线圈在 中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为 现象。
（3）从能量的转化与转移来看，发电机直接将 能转化成了 能。
（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭，则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是 J（煤炭的热值为3×107J/kg）。
十 能量的转化与守恒
39．（2022 富阳区二模）小金在课外探究活动时，进行了如图所示的实验，在瓶里装有少量的水。盖紧瓶盖，使劲拧题的下部，使其严重变形，然后略松开瓶盖（对着没人的方向），瓶盖弹出数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。根据此实验，回答下列问题：
（1）“瓶口和瓶内的白雾”的形成原因是水蒸气 成小水珠（填“汽化”、“液化”或“熔化”）。
（2）瓶盖弹出时气体对瓶盖做功，内能减小，该过程的能量转化是 。
40．（2024秋 杭州期中）随着汽车保有量的不断提高，环境和能源问题也日益突出，研制清洁能源汽车已成为解决上述问题的途径之一。
（1）传统汽车的发动机多为汽油机。汽油燃烧时的能量转化是 。
（2）氢能源汽车是清洁能源汽车的一个研究方向，但氢的储存是一个需要解决的问题。
①目前常用的储氢方法是金属储氢法，如氢化钙（CaH2）是一种常用的生氢剂，常温下遇水后能生成氢气和一种碱，写出其反应的化学方程式 。
②杂志报道，哈佛大学实验室在超高压条件下将氢气转变为金属氢（此过程为物理变化），为氢的储存提供了新方法。金属氢可能具有的化学性质是 （写出一点）。
（3）新能源汽车作为一种以清洁能源驱动的交通工具，可以减少传统燃油汽车对化石燃料的使用，如电动力车主要使用电能，符合减碳理念。从获取电能的各种方式看，下列符合减碳理念的有 。
A.煤炭发电 B.风力发电 C.水力发电 D.太阳能发电
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九年级上册 第三章 能量的转化与守恒 实验探究精选（二）
本练习训练范围：3.5-3.8部分
参考答案
一．改变物体内能的两种方式（共6小题）
1．【答案】（1）增大；（2）物体对外做功，物体内能减小。
【解答】解：（1）打气筒给瓶内气体打气时是对瓶内气体做功，气体的内能增加，温度升高，所以会观察到温度传感器示数增大；
（2）当瓶内气压达到一定程度时，橡皮塞被冲出，同时可以观察到温度传感器示数下降，瓶口会出现大量的“白气”，“白气”形成的原因是：瓶内水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气内能减少，温度降低，发生液化形成小水珠，根据实验现象可以得知物体内能改变与做功的关系是：物体对外做功，物体内能减小。
故答案为：（1）增大；（2）物体对外做功，物体内能减小。
2．【答案】（1）压缩；（2）物体对外做功，内能减少。
【解答】解：（1）针筒内充满空气，然后关闭弹簧夹，迅速向左推动注射器活塞，观察到数字温度计的示数上升，活塞对空气做功，内能增加，温度升高，将机械能转化为内能，汽油机压缩冲程是机械能转化为内能，此过程和四冲程汽油机压缩冲程相似。
（2）活塞被推向左边某处保持不动，仅打开弹簧夹，会看到小风车转动，温度计示数下降，说明物体对外做功，内能减少。
故答案为：（1）压缩；（2）物体对外做功，内能减少。
3．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）用气筒向玻璃瓶内打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对塞子做功，塞子弹起；
瓶内气体对塞子做功，瓶内气体内能减少，温度降低，酒精蒸气放出热量，发生液化，出现白气。
（2）图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸气推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似；
（3）实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能，如果去掉酒精，则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化，也可以完成实验探究。
故答案为：（1）橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降；
（2）均为气体对外做功，内能转变为机械能；
（3）能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况，
4．【答案】（1）做功；（2）内能转化为机械能；（3）压缩冲程、做功冲程；（4）水和瓶子的摩擦比沙子的小
【解答】解：（1）中留少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙），压缩气体，这是通过做功方式改变瓶内气体内能；
（2）当瓶盖被瓶内的气体冲出时，是瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能；
（3）乙中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同；丙中是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同；
（4）瓶子滚下时，水和瓶子的摩擦比沙子的小，克服摩擦做功机械能转化为的内能较少，从而获得较大的动能。
故答案为：（1）做功；（2）内能转化为机械能；（3）压缩冲程、做功冲程；（4）水和瓶子的摩擦比沙子的小。
5．【答案】（1）C；（2）增大；（3）ACD。
【解答】解：（1）功是力和力的方向上通过的距离的乘积，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度，所以科学家达朗贝尔的观点与“功”概念相符合，故选C；
（2）通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增大。
（3）A．面对前人的观点要敢质疑，有自己的见解，故A正确；
B．时间久远的理论是有科学价值的，故B错误；
C．测量工具的发展有助于科学理论研究，故C正确；
D．对科学的认识是不断修正完善的过程，故D正确。
故选ACD。
故答案为：（1）C；（2）增大；（3）ACD。
6．【答案】（1）筒壁上下温度不同；（3）1；（4）压缩空气做功和克服摩擦做功共同导致的。
【解答】解：（1）因为只是活塞克服筒壁摩擦做功，筒壁发生摩擦的各个位置应该温度相同，但实际是“气筒上部筒壁只是略有发热，而气筒下部温度更高，气筒底部附近筒壁温度最高”，所以不可能只有原因2引起筒壁发热；
（3）打开K，活塞下压时，气体直接排除，不会形成压缩空气，只存在活塞与筒壁的摩擦，可以排除原因1对筒壁底部温度升高的影响；
（4）T2﹣T0＞0说明克服摩擦做功可以使筒壁底部升温，T1﹣T0＞0和T1＞T2，说明压缩空气做功也能使筒壁底部升温，并且压缩空气做功和克服摩擦做功是同时导致筒壁底部升温。
故答案为：（1）筒壁上下温度不同；（3）1；（4）压缩空气做功和克服摩擦做功共同导致的。
二．热传递（共1小题）
7．【答案】（1）水的比热容较大；（2）热量；（3）相同质量的水和牛奶，在吸收或放出相同热量的情况下，由于水的比热容大于牛奶的比热容，根据Δt＝可知，水变化的温度小，牛奶的温度变化大
【解答】解：
（1）水的比热容较大，可以作为冷却剂和暖剂等；
（2）把冷牛奶放在大保温杯的热水中加热，牛奶温度升高是由于保温杯内热水向其传递了热量，属于热传递改变内能；
（3）相同质量的水和牛奶，在吸收或放出相同热量的情况下，由于水的比热容大于牛奶的比热容，根据Δt＝可知，水变化的温度小，牛奶的温度变化大，故牛奶温度的变化量远大于热水温度的变化量。
故答案为：（1）水的比热容较大；（2）热量；（3）相同质量的水和牛奶，在吸收或放出相同热量的情况下，由于水的比热容大于牛奶的比热容，根据Δt＝可知，水变化的温度小，牛奶的温度变化大。
三．比热容的概念及其计算（共3小题）
8．【答案】（1）质量；（2）等质量水的温度下降值；（3）铝。
【解答】解：（1）比较不同物质的比热容要控制质量相同；将质量相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃；
（4）根据转换法，实验中，用等质量水的温度下降量间接反映两金属块吸收热量的多少；
（5）因同质量水的初温均为23℃，甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃，故乙图中水的温度变化大，根据Q＝cmΔt，乙图中水放热多，因没有热损失，故铝从水中吸收的热量多；
根据c＝，质量相同的铝和铜，因铝吸热多，而铝的温度变化小，故铝的比热容大。
故答案为：（1）质量；（2）等质量水的温度下降值；（3）铝。
9．【答案】（1）加热时间；（2）A；（3）A。
【解答】解：（1）根据转换法，用相同的装置对A、B两液体进行加热，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
（2）由图乙可知，质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A的加热时间长，说明A吸收的热量较多；
（3）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，所以A的吸热能力，其比热容大；根据Q放＝cmΔt可知，质量相同的A、B两液体，在降低相同的温度时，A放热多，供热效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
故答案为：（1）加热时间；（2）A；（3）A。
10．【答案】（1）偏大；（2）温度计上升的示数；（3）b；（4）8：3。
【解答】解：（1）如果将温度计的玻璃泡碰到杯底，这样会使得测得的温度值偏大；
（2）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大；
（4）对于燃料来说，在相同的时间内放出的热量是相同的，
根据图可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，自5min到10min吸收相同的热量，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：2c水m水Δt1＝mq1；
对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高到80℃，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：c水m水Δt2＝mq2；
解得，两种燃料热值之比为：＝8：3。
故答案为：（1）偏大；（2）温度计上升的示数；（3）b；（4）8：3。
四．热机（共2小题）
11．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）在四冲程内燃机中，提供动力的是做功冲程；由图可知，A中进气门打开，活塞下行，为吸气冲程；B中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；C中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程；D中排气门打开，活塞上行，为排气冲程；故“巨大爆发力”由C冲程实现；
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于燃料在气缸内燃烧，热量损失少，热效率高的猜想；
（3）老师需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的是排出里面的废气，相当于内燃机的排气冲程。
故答案为：（1）C；（2）燃料在气缸内燃烧，热量损失少，热效率高；（3）排气。
12．【答案】压缩气体；t1～t2；B
【解答】解：
【演示实验】下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，使空气温度升高，空气有将热量传递给棉花，当棉花温度达到着火点时，将燃烧起来，故棉花内能增加是通过热传递方式实现的，此实验说明压缩气体做功能使物体内能增加；
【实验改进】用力慢慢推压注射器活塞，挤压到最大程度后，此时针筒内气体的内能最大，放开手柄，手柄会恢复到原来位置，在这个过程中，注射器内的气体对外做功，内能减小，所以图丙中表示“外界对气体做功”的时间段是t1～t2；
【交流反思】图A中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此该冲程是排气冲程；
图B中进气门排气门都关闭，活塞向上运动，因此该冲程是压缩冲程，机械能转化为内能；
图C中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，因此该冲程是吸气冲程；
图D中进气门排气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程，内能转化为机械能；
从能量转化的角度看，其中与图甲实验相同的是压缩冲程，故选B。
故答案为：压缩气体；t1～t2；B。
五．电功与电能（共1小题）
13．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图丙中两只灯泡串联，控制了电流相同。
（2）图丙中，闭合开关后电压表V1有示数，说明V1→开关→电源→滑动变阻器→灯L2这部分电路无断路；电压表V2无示数，说明V2→灯L1→开关→电源→滑动变阻器这部分电路有断路，综合以上分析，电路故障就是灯L1断路（或开路）。
故答案为：
（1）丙；
（2）L1断路（或开路）。
六．测量小灯泡的功率（共15小题）
14．【答案】（1）见解答图；（2）电流表无示数，电压表有示数；（3）0.75W。
【解答】解：（1）滑片P向左移动，电流表示数增加，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）若小灯泡灯丝断了，此时电路断路，电流表无示数，电压表与电源连通，有示数，因此她判断的依据是电流表无示数，电压表有示数；
（3）小金调节变阻器直至小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）见解答图；（2）电流表无示数，电压表有示数；（3）0.75W。
15．【答案】（1）见解答图；（2）C；（3）移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；不正确，灯丝的电阻会随温度的变化而变化，求平均值没有意义。
【解答】解：（1）连接电源正极与开关右边接线柱，使电路形成通路，如下图所示：
；
（2）要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，需要调节变阻器的滑片改变灯泡两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、稍大于额定电压几个电压值，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额定功率；A方案4V会烧坏灯；B方案没有在额定电压下；C方案的电压小于、等于、高于额定电压（为额定电压的1.2倍），综合分析可知，故AB方案不可取，应选用C方案；
（3）闭合开关后，电流表、电压表都有示数，说明电路是通路，灯泡也不可能短路（若灯短路，则电压表无示数），因连接电路时，为保护电路，变阻器连入电路中的电阻最大，故此时电路中的电流较小，导致灯的实际功率过小，故灯不亮；所以，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光的操作；灯丝的电阻随温度变化而变化，灯泡在不同电压下，灯丝温度不同，灯丝的电阻不同，求电阻的平均值是没有物理意义的，所以该同学做法不正确。
故答案为：（1）见解答图；（2）C；（3）移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；不正确，灯丝的电阻会随温度的变化而变化，求平均值没有意义。
16．【答案】（1）B；（2）1；（3）变大；（4）。
【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，则排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大电阻处缓慢向B，使灯逐渐变亮；
（2）已知电流表用的是0～0.6A的量程，由指针位置可知，通过灯L的电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W；
（3）电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大；
（4）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为U﹣U额，电路电流为I额＝；
故可知小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝。
故答案为：（1）B；（2）1；（3）变大；（4）。
17．【答案】（1）见解答图；（2）B；（3）0.6；（4）偏大；灯两端电压小于额定电压时，电阻偏小，由P＝得功率偏大。
【解答】解：
（1）滑片P向右移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V；若要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑动变阻器的滑片P应向B端移动；
（3）若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电路中，根据串联电路的分压规律可知，每个灯泡两端的电压为1.5V，根据图丙可知，此时的电路中的电流为0.2A，则电路消耗的总功率为：
P'＝UI'＝3V×0.2A＝0.6W；
（4）由图丙可知，因为灯泡两端的电压为2V时，其通过灯泡的电流小于当泡两端的电压为额定电压2.5V时的电流，
由I＝的变形式R＝可得，灯泡两端的电压为2V时对应的电阻小于电压为2.5V时对应的电阻，
因此若用第（2）小问中所测得数据算出灯泡的电阻RL，即此时灯泡的电阻小于灯泡正常发光时的电阻，再根据P＝计算灯泡的额定功率，按此方案算出灯泡的额定功率比真实值偏大。
故答案为：（1）见解答图；（2）B；（3）0.6；（4）偏大；灯两端电压小于额定电压时，电阻偏小，由P＝得功率偏大。
18．【答案】（1）闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；（2）小灯泡短路；（3）0.625；（4）C；（5）见解答图。
【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑片P应处于连入阻值最大处；所以图中不符合实验规范处有：①闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表的示数为零，说明电压表并联部分短路，即小灯泡短路；
（3）由I﹣U图象可得，小灯泡在额定电压下的电流为0.25A，
则小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）根据I﹣U图像知，小灯泡的电压为0.5V时，电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为：
R滑＝＝＝＝55Ω，故变阻器的规格可能为60Ω A，
故选；
（5）若图中的阴影部分表示电压表为2.0V时，灯泡消耗的实际功率大小，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压为：U′＝U0﹣2V，
根据串联电路电流特点，通过滑动变阻器的电流与小灯泡的电流相同，由P＝UI可知，滑动变阻器的电功率为：P′＝U′I＝（U0﹣2V）I，此时滑动变阻器所消耗的电功率的区域如下图所示：
故答案为：（1）闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；（2）小灯泡短路；（3）0.625；（4）C；（5）见解答图。
19．【答案】（1）见解答图；（2）滑动变阻器接入电路的阻值太小；小灯泡断路；（3）1.2；（4）大于。
【解答】解：（1）将电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）甲、灯泡很亮，说明灯泡实际功率很大，电路电流很大，电路总电阻很小；电流表与电压表都有示数，说明电路不存在断路与短路，可能是滑动变阻器接入电路的阻值太小造成的；
乙、灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可能的原因是小灯泡断路；
（3）实验中，当小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝4V×0.3A＝1.2W；
（4）假设灯丝的电阻不变，当小灯泡两端的电压为2V时，即U实＝UL，根据P＝UI＝可知，P实＝PL＝×1.2W＝0.3W；由于灯泡两端电压减小，功率变小，温度降低，灯丝的电阻随温度的降低而减小，根据P＝UI＝可知，此时小灯泡消耗的电功率大于0.3W。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑动变阻器接入电路的阻值太小；小灯泡断路；（3）1.2；（4）大于。
20．【答案】（1）D；（2）0.75；（3）滑动变阻器消耗的功率。
【解答】解：（1）小黄连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，说明灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡的实际功率太小，因此接下来他首先应进行的最合理操作是移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故选：D；
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）电路消耗的总功率P总＝P滑+P灯，则滑动变阻器消耗的功率P滑＝P总﹣P灯，从图丙中可知，当电流为I1时，图中线段AB长度表示的是滑动变阻器消耗的功率。
故答案为：（1）D；（2）0.75；（3）滑动变阻器消耗的功率。
21．【答案】（1）见解答；（2）甲；（3）b；（4）①电流表读数时出现读数误差；②正确，采用多次测量取平均值的方法减少误差。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为3.8V，故电压表先用大量程与灯并联；电阻约为10Ω，灯的额定电流约为：IL＝＝0.76A，故电流表选用大量程与灯串联，滑动变阻器选择一上一下串联在电路中；如下所示：
（2）电压表与灯并联，电流表与灯串联，所以甲是电流表；
（3）电压表示数为2V时，小灯泡的实际电压低于额定电压，此时小灯泡实际功率较小，发光较暗；要使小灯泡正常发光，应增大小灯泡两端电压，减小滑动变阻器分得的电压，故减小滑动变阻器连入电路中的电阻，参照图2，滑片应向右（b）端滑动；
（3）①由于在进行电压表和电流表的读数时，存在误差，所以测得的功率有差异；
②因为是用同一套器材测量灯泡的额定功率，所以可以通过求平均值的办法减小误差，做法正确。
故答案为：（1）见解答；（2）甲；（3）b；（4）①电流表读数时出现读数误差；②正确，采用多次测量取平均值的方法减少误差。
22．【答案】（1）如果灯丝断了，电压表与电源无法连通，则电压表无示数；（2）2.25W；（3）合理，当电流一定时，滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压。
【解答】解：（1）原电路图中，电压表并联在滑动变阻器两端；灯泡不亮，如果灯丝断了，电压表与电源无法连通，则电压表无示数，而此时电压表有示数，故小西判断错误；
（2）当灯泡两端电压为4.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为6V﹣4.5V＝1.5V，由图乙可知，此时通过滑动变阻器的电流为0.5A，根据串联电路电流特点，灯泡的额定电流为0.5A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W；
（3）串联电路总电压等于各部分电压之和；由图丙可知，当电流一定时，滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压，即6V，故小西画的虚线合理。
故答案为：（1）如果灯丝断了，电压表与电源无法连通，则电压表无示数；（2）2.25W；（3）合理，当电流一定时，滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压。
23．【答案】（1）左；不发光；（2）0.75；（3）。
【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处，所以应移到最左端，由图2可知，电流表示数为0，电路可能断路，电压表示数为电源电压，电压表与电源连通，则与电压表并联的灯之外的电路是连通的，则与电压表并联的灯断路了，小灯泡不发光；
（2）故障排除后，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I一U图象如图3所示，则灯额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（3）实验步骤：
①只闭合开关S1，两电阻串联，电流表测量电路中的电流，电流表的示数为I1；
②开关S1、S2闭合后，只有电阻R0工作，电流表测量电路中的电流，电流表的示数为I2；
③两次实验中电源电压为：U＝I2R0＝I1（R0+Rx），
未知电阻Rx的阻值表达式：
Rx＝。
故答案为：（1）左；不发光；（2）0.75；（3）。
24．【答案】（1）B；（2）短路；（3）①0.8；②D。
【解答】解：（1）电源电压为6V，要测出小灯泡在2V～3V不同电压下的电功率，当灯泡两端的电压最小为2V时，由串联电路的电压特点和分压规律可知变阻器分得的电压最大，变阻器接入电路的阻值最大，
则UL＝2V时，变阻器分得的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2V＝4V，
正常发光时小灯泡电阻约为8Ω，虽然灯丝电阻受温度的影响，则UL＝2V时灯丝电阻也接近8Ω，
根据串联分压的规律可得：＝，即，解得R滑＝16Ω，即变阻器的最大阻值至少为16Ω，故选B滑动变阻器；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，说明电路是通路；电压表几乎不偏转，说明电压表并联的电路短路，故出现这种现象的原因可能是小灯泡短路；
（3）①由实物图可知，电流表选用小量程，电流表的示数如图所示，其分度值为0.02A，示数为0.32A，小灯泡额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.32A＝0.8W；
②根据P＝I2R，若R不变，则P与I2成正比，图线为过原点的直线，因灯的电阻随电流变大而变大，当电流小于I0时，此时电阻小于R，其功率小于P，图线应在直线的下方；当电流大于I0时，此时电阻大于R，其功率大于P，图线应在直线的上方，所以P与I2的关系图线应向上弯曲，故D正确，ABC错误。
故答案为：（1）B；（2）短路；（3）①0.8；②D。
25．【答案】（1）①断路；（2）0.75；（3）①；电源电压为3V，灯的U﹣I图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等，由串联电路电压的规律可知此时灯与变阻器的电压都为1.5V。
【解答】解：（1）电流表示数始终为零，电路可能断路，电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路中了；
（2）根据U﹣I图像知，灯泡两端电压等于额定电压2.5V正常发光，此时通过它的电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）由题知，电源电压为3V，灯的U﹣I图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等（串联电路各处的电流相等），故由串联电路电压的规律，此时灯与变阻器的电压都为1.5V，
由下图知，只有图3中的虚线①符合这个条件。
故答案为：（1）①断路；（2）0.75；（3）①；电源电压为3V，灯的U﹣I图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等，由串联电路电压的规律可知此时灯与变阻器的电压都为1.5V。
26．【答案】（1）闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；电流表所选量程太大；（2）0.625；（3）C；（4）丙。
【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑片P应处于连入阻值最大处；
因为灯正常发光时的电流约为：I＝≈＝0.25A，所以电流表应选0～0.6A量程，所以图中不符合实验规范处有：①闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；②电流表所选量程太大；
（2）由I﹣U图象可得，小灯泡在额定电压下的电流为0.25A，
则小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W。
（3）根据I﹣U图像知，小灯泡的电压为0.5V时，电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为：
R滑＝＝＝＝55Ω，故变阻器的规格可能为60Ω 1A，
故选C；
（4）丁图中，将S2置于b，电流表没有接入电路，将S2置于a，电流表测通过电阻箱中的电流，即无论S2置于a、b，灯的电流都不能测量，故不能使灯正常发光，不能测出灯泡额定功率；
丙图中，将S2置于a，移动滑片，使电流表示数为I额，则灯正常发光；
保持滑片的位置不动，将S2置于b，调节电阻箱的旋钮，使电流表的示数仍为I额，记下电阻箱连入电路中的电阻大小R箱，由等效替代法，则灯正常发光时的电阻等于R箱，则灯的额定功率：P＝I额2R箱；
故选丙。
故答案为：（1）闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；电流表所选量程太大；（2）0.625；（3）C；（4）丙。
27．【答案】（1）见解答图；（2）“50Ω、1A”；不发光；（3）05；①②。
【解答】解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表选0～3V量程，滑动变阻器串联接入电路，电压表与灯泡并联；滑片P向右移动时，电阻变小，小灯泡变亮，滑动变阻器“左上右下”接入电路；电路图如图所示：
（2）灯泡正常发光时的电流约为I＝＝0.25A，此时滑动变阻器两端电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝＝14Ω＞10Ω，因此应选规格为“50Ω、1A”的滑动变阻器；
由图乙知，电压表的量程为0～3V，示数为0.7V，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.08A，灯泡的实际功率：P＝UI＝0.7V×0.08A＝0.056W，功率太小，此时灯泡不发光；
（3）灯泡正常发光时的电压为2.5V，由表格可知通过灯泡的电流为0.2A，灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
由于电源总功率P总＝UI，即电源总功率P总与电流I成正比，图线是一条倾斜的直线，所以曲线a表示总功率，故①正确；
小灯泡的电功率PL＝I2RL，即小灯泡的电功率与电流的平方成正比，图线是曲线，且功率随电流的增大而增大，所以曲线b为小灯泡的电功率曲线，故②正确，③错误；
故选①②。
故答案为：（1）见解答图；（2）“50Ω、1A”；不发光；（3）05；①②。
28．【答案】（1）BCD；（2）左；（3）滑动变阻器的功率；（4）实验中无法使电压表示数为小灯泡的额定电压2.5V。
【解答】解：（1）正确连接电路后，由上图可知，电压表测灯的电压，闭合开关，发现小灯泡不亮，且电流表无示数，则电路断路；电压表均无示数，说明电路断路的是与电压表并联的之外的部分，即不是小灯泡，故若仅用一根导线查故障（电路故障只有一处），需要将导线并联在开关、滑动变阻器和电流表两端。故选BCD；
（2）电压表示数2V时，灯泡两端电压小于灯泡额定电压，要测灯泡额定功率应向左移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器分得电压，以增大灯泡电压等于灯泡额定电压2.5V为止；
（3）根据图乙所示图像，阴影部S2的面积可用：（U电源﹣U灯泡）I表示，所以由P＝UI可知，图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率；
（4）由图丙可知，灯泡L、R0和滑动变阻器串联，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流0.3A，电阻约为：RL＝≈8.3Ω，R0的阻值为5Ω，
当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，根据串联分压的特点可知R0两端的电压也约为U'＝≈1.5V，
根据题意可知，电源为2节干电池，则电源电压为3V，根据串联电路的电压特点可知，R0和灯泡L两端的电压之和大于电源电压，则实验中无法使电压表示数为小灯泡的额定电压2.5V，所以实验过程仍无法测量出该小灯泡的电功率。
故答案为：（1）BCD；（2）左；（3）滑动变阻器的功率；（4）实验中无法使电压表示数为小灯泡的额定电压2.5V。
七．探究用电器的电功率实验（共2小题）
29．【答案】（1）小灯泡的亮度；（2）0.65；（3）5。
【解答】解：（1）研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率，因此表中还需要增加记录的内容为小灯泡的亮度；
（2）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.26A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（3）电源为3节新干电池组成，电源电压为4.5V，灯泡正常发光时电流为I＝0.26A，
由串联电路的电压特点可知，定值电阻和滑动变阻器两端的总电压：U'＝U﹣U额＝4.5V﹣2.5V＝2V，
由欧姆定律可知，定值电阻和滑动变阻器的总电阻：R'＝＝≈7.7Ω＜10Ω，
因此定值电阻R0应选5Ω，此时定值电阻R0两端的电压：U0＝IR0＝0.26A×5Ω＝1.3V＜2V，故R0＝5Ω能满足测量要求。
故答案为：（1）小灯泡的亮度；（2）0.65；（3）5。
30．【答案】（1）左；（2）电流为I0时，滑动变阻器的电功率；（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）由表格数据可知，实验3中灯泡两端的电压值大于实验2中灯泡两端的电压值，而电源电压不变，且U＝U滑+UL，故完成实验2后，要想获得实验3的数据（即增大灯泡两端的电压），应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压特点可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，则由图甲可知滑片P应向左移动；
（2）由图乙可知，电流为I0时，C点是此时电路的总功率，D点是此时灯泡的功率，根据电路的总功率等于各用电器功率之和可知，线段CD表示电流为I0时，滑动变阻器的电功率；
（3）由表中数据可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大。
故答案为：（1）左；（2）电流为I0时，滑动变阻器的电功率；（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大。
八．探究电热的影响因素（共7小题）
31．【答案】（1）通电时间太短或装置漏气或电路中电流太小；（2）当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。
【解答】解：（1）通电一段时间后，若发现图甲中的U形管的液面高度几乎不变，出现该现象的原因可能是空气盒气密性不好；
（2）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系；在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电阻产生的热量越多。
故答案为：（1）通电时间太短或装置漏气或电路中电流太小；（2）当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。
32．【答案】（1）煤油；（2）甲；（3）小于。
【解答】解：（1）水的比热容大于煤油的比热容，在质量和吸热相同时，根据Δt＝可知，煤油温度变化明显，故为了使实验现象更明显，烧瓶中所装液体为煤油。
（2）甲图中，两电阻串联，通过电阻的电流和通电时间相同；而乙中两电阻并联，因R甲＞R乙，故通过两电阻的电流不相同，为验证电流和通电时间相同时，电阻对产生热量的影响，应选择图甲的连接方式。
（3）图乙中两电阻并联，根据并联电路电压的规律，两电阻的电压相等，因R甲＞R乙，正常情况下，根据Q＝W＝可知，相同时间R乙产生的热量多，根据热胀冷缩，液面上升的高度应该是Δh甲小于Δh乙。
故答案为：（1）煤油；（2）甲；（3）小于。
33．【答案】（1）电流大小；（2）②③；②；（3）C。
【解答】解：（1）在实验1中，将容器内两电阻丝作来研究对象（电阻大小相同），由并联电路电路电流的规律，通过左容器内电阻的电流大于通过右容器内的电阻的电流，而通电时间相同，故探究的是电流通过导体产生的热量与电流大小的关系；
（2）甲实验2中发现与B连通的U形管中水面始终保持相平，两次实验与A连通的U形管中水面的高度差相同，由转换法可知，B容器中的电阻产生的热量为0，图中两电阻丝串联，若B容器中电阻丝断路，则没有电流通过A容器中电阻丝，A容器中的电阻不会产生热量，所以是由于容器B中出现短路或容器B出现漏气，故选：②③；
若实验2与A连通的U形管中水面的高度差大，可知通过实验2中A的电流大，可知是由于容器B中出现短路，故选：②；
（3）小乐猜想电流产生的热量与电阻大小有关，需要控制电流、通电时间相同，导体的电阻不同；
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮，根据I＝可知，此时两个灯泡的电流是不同的，故A错误；
B.接线板上接入的用电器越多，导线中的电流越大，没有控制电流相同，故B错误；
C.电熨斗工作时发热明显，此时电熨斗的电流、通电时间相同，电阻不同，符合控制变量法，故C正确；
故答案为：（1）电流大小；（2）②③；②；（3）C。
34．【答案】（1）通过电阻丝的电流与通电时间；（2）电阻丝的温度；（3）R1、R2为不同长度的同种电阻丝，由图乙可知两电阻丝粘在火柴上的长度几乎相等，则与火柴相连的两段电阻丝电阻几乎相同，在电流相同、通电时间相同时，产生的热量几乎相同，故两根火柴会几乎同时掉落。
【解答】解：（1）串联连接的目的是：控制通过电阻丝的电流与通电时间相等；
（2）在完成一次实验后，小实将滑片移到滑动变阻器的中点位置，在闭合开关前还应考虑会影响实验准确度的因素是电阻丝的温度，应等到电阻丝温度恢复到室温再开始下次实验，以避免上次实验时电阻丝温度较高带来的干扰；
（3）小实的实验中R1、R2的阻值不同，火柴几乎同时掉落，原因是：R1、R2为不同长度的同种电阻丝，由图乙可知两电阻丝粘在火柴上的长度几乎相等，则与火柴相连的两段电阻丝电阻几乎相同，在电流相同、通电时间相同时，产生的热量几乎相同，故两根火柴会几乎同时掉落。
故答案为：（1）通过电阻丝的电流与通电时间；（2）电阻丝的温度；（3）R1、R2为不同长度的同种电阻丝，由图乙可知两电阻丝粘在火柴上的长度几乎相等，则与火柴相连的两段电阻丝电阻几乎相同，在电流相同、通电时间相同时，产生的热量几乎相同，故两根火柴会几乎同时掉落。
35．【答案】（1）秒表、刻度尺；（2）玻璃管内液面的变化；（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；（4）赞同，空气的比热容小，温度升高快，实验现象明显。
【解答】解：（1）因每隔1分钟记录液面上升的高度，故除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有秒表、刻度尺；
（2）根据转换法，实验中通过玻璃管内液面的变化来反映电阻丝产生热量的多少；
（3）分析图乙可知，两电阻串联，通过的电流和时间相同，10欧姆电阻大于5欧姆电阻，工作3分钟，B液面升高的多，根据转换法，故可得出的结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；
（4）常温下，空气的比热容是煤油比热容的二分之一，空气的比热容会随温度的变化而变化。用空气代替煤油进行实验，装置如图丙，赞同小明的建议；因为空气的比热容小，温度升高快，实验现象明显。
故答案为：（1）秒表、刻度尺；（2）玻璃管内液面的变化；（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；（4）赞同，空气的比热容小，温度升高快，实验现象明显。
36．【答案】（1）绝缘体；相同；（2）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；（3）A。
【解答】解：（1）烧瓶中装入的煤油是绝缘体；
“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻相等，即选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等，根据并联电路电流的规律，通过R1的电流小于通过R2的电流。
（2）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多。
（3）小红用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，
根据焦耳定律可知，Q＝I2Rt﹣﹣﹣﹣﹣①，Rt常数，且Rt＞0，故由数学知识①式为Q关于I的抛物线，且开向上，图4中能正确反映h﹣I关系的是A。
故答案为：（1）绝缘体；相同；（2）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；（3）A。
37．【答案】（1）BC；（2）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；（3）将滑动变阻器的滑片置于某一点，观察R1（或R2）在通电时间t时的油墨颜色；断开开关，当油墨颜色恢复后，将滑动变阻器的滑片置于另一点，观察R1（或R2）在同一通电时间t时的油墨颜色，再进行比较得出结论。
【解答】解：（1）研究通电导体产生的热量Q与电阻R的关系时，采用了控制变量法；实验中通过温度计示数的变化导致油墨颜色变化来判定热量的多少，采用的是转换法，
A、伏安法测电阻实验，运用了归纳法，故A不符合题意，
B.影响电磁铁磁性强弱的因素实验，采用的也是控制变量法和转换法，故B符合题意，
C、研究食物中营养素所含能量的实验时，采用的也是控制变量法和转换法，故C符合题意，
故选：BC；
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，电阻R1＝5Ω、电阻R2＝10Ω，观察到R1变成橙色，R2变成黄色，由表格数据可知，电阻R2产生的热量多，故可以得出在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（3）在探究“通电导体产生的热量Q与电流I的关系”时，将滑动变阻器的滑片置于某一点，观察R1（或R2）在通电时间t时的油墨颜色；断开开关，当油墨颜色恢复后，将滑动变阻器的滑片置于另一点，观察R1（或R2）在同一通电时间t时的油墨颜色，再进行比较得出结论。
故答案为：（1）BC；（2）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；（3）将滑动变阻器的滑片置于某一点，观察R1（或R2）在通电时间t时的油墨颜色；断开开关，当油墨颜色恢复后，将滑动变阻器的滑片置于另一点，观察R1（或R2）在同一通电时间t时的油墨颜色，再进行比较得出结论。
九．核能（共1小题）
38．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）核电站是利用核能为人类提供服务的，从能源的分类来看，核能是直接从自然界获取的，所以属于一次能源；
（2）发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线运动，从而产生感应电流，这就是电磁感应现象；
（3）发电机工作时将机械能转化为电能；
（4）6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝6×109kg×3×107J/kg＝1.8×1017J；
故答案为：（1）一次能源；（2）磁场；电磁感应；（3）机械；电；（4）1.8×1017。
一十．能量的转化与守恒（共2小题）
39．【答案】（1）液化；（2）气体的内能转化为瓶盖的机械能。
【解答】解：（1）水蒸气对外做功，内能减少，温度降低液化成小水珠从而形成“白雾”；
（2）瓶盖被弹出时，瓶内气体对外做功，将气体的内能转化为瓶盖的机械能。
故答案为：（1）液化；（2）气体的内能转化为瓶盖的机械能。
40．【答案】（1）化学能转化为热能；
（2）CaH2+2H2O＝Ca（OH）2+2H2↑；可燃性；
（3）BCD。
【解答】解：（1）汽油燃烧时，化学能转化为热能；
（2）①氢化钙（CaH2）是一种常用的生氢剂，常温下遇水后能生成氢气和一种碱，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，碱是氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaH2+2H2O＝Ca（OH）2+2H2↑；
②金属氢可能具有的化学性质是可燃性；
（3）A.煤炭发电会产生大量的二氧化碳，不符合减碳理念，故 A错误；
B.风力发电不会产生二氧化碳，符合减碳理念，故B正确；
C.水力发电不会产生二氧化碳，符合减碳理念，故C正确；
D.太阳能发电不会产生二氧化碳，符合减碳理念，故D正确。
故选：BCD。故答案为：
（1）化学能转化为热能；
（2）CaH2+2H2O＝Ca（OH）2+2H2↑；可燃性；
（3）BCD。
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