题型提优(二)实验题：电功和电热（含答案） 2025-2026学年苏科版物理九年级下册

题型提优(二)实验题：电功和电热
类型一：伏安法测量小灯泡的电功率
1.(2025·云南中考)同学们测量额定电压为2.5 V 小灯泡的电功率.
(1)实验前，电流表指针位置如图甲所示，应对电流表进行 .
(2)同学们连接的电路如图乙所示，经检查发现A、E两点间的导线连接错误，应改接到 两点之间；更正错误后，将滑动变阻器的滑片置于最 (填“左”或“右”)端.
(3)闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不亮，经检查发现小灯泡灯丝断了，此时电压表 (填“有”或“无”)示数.排除故障后继续实验，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，继续调节滑动变阻器，使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压.实验数据和现象记录如表，表中a 处的数据为 .
实验次数 小灯泡两端的电压 U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度
1 a 0.30 正常发光
2 2.0 0.26 较暗
3 3.0 0.32 较亮
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W，小灯泡的实际功率越 ，小灯泡越亮.某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是 (填“正确”或“错误”)的.
2.在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电源(3V 不变)、电流表、电压表、小灯泡(额定电压2.5V)、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示.
(1)连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器接入的阻值应最大.
(2)电路连接完成后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显的偏转，他们分析电路故障原因可能是
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路
(3)闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数 U 与滑动变阻器滑片移动距离x 的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的 (填“A”或“B”)滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器:滑动变阻器A(“500Ω 1 A”, 滑片行程10 cm),滑动变阻器B(“50 Ω1 A”,滑片行程10 cm).
(4)排除故障后进行实验，图丙是由实验数据描绘得到的小灯泡的图像，则小灯泡额定功率是 W.小灯泡正常发光时，滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 阻 值 是 Ω.
(5)实验完成后同学们在老师的提醒下结合图中的电路图进行了误差分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流 (填“大于”“等于”或“小于”)小灯泡中的实际电流，从而导致实验中小灯泡的额定功率的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
类型二：特殊方法测量小灯泡的电功率
3.(2024·宿迁宿城区期末)小明想测量额定电压为2.5V 的小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的电路(电源为两节新干电池).
(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 P 移到 (填“a”或“b”)端.
(2)闭合开关后，小明发现灯泡不亮，电流表和电压表的指针都有少许偏转，根据此现象小明作出了如下推断，并进行接下来的操作.其中正确的是 .
A.灯泡不亮是因为灯泡发生了短路；更换小灯泡
B.灯泡不亮是因为灯泡发生了断路；更换小灯泡
C.灯泡不亮是因为电路中电流太小；移动滑片P
D.灯泡不亮是因为电源电压太低；增大电源电压
(3)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则通 过小 灯 泡 的 电 流为 A;小灯 泡 的 额 定 功 率 为 W.
(4)小明另用如图丙所示的电路也可以测出额定电压为 U额的小灯泡正常发光时的电阻，请完成下列填空(电源电压不变，R 和R 为滑动变阻器，R 的最大电阻为 R ).
①只闭合开关S 和 S ，只调节 ，使电压表的示数为 U额；
②只闭合开关 ，只调节 R ，使电压表的示数仍为U额；
③接着将 R 的滑片 P 调至最左端，记下电压表的示数为 U ；再将 R 的滑片 P 调至最右端，记下电压表的示数为 U ，则小灯泡正常发光时的电阻R= (用R 、U 、U 表示).
4.(2025·泰州靖江市一模)图甲是小明同学设计的测量小灯泡的功率实验电路(灯泡额定电流
(1)小明所接的实验电路存在连接错误，此时若闭合开关， 表有示数，灯不亮；但只需改动一根导线即可使电路连接正确，请你在图甲中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)正确连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某处时，两电表的示数如图乙所示，此时小灯泡的功率为 W.
(3)为测量该小灯泡的额定功率，小红设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R 、R 均为电阻箱(0~999.9Ω),实验步骤如下：
第1步：仅闭合S ，R 调至5Ω时，电流表的示数为0.3 A;
第2步:仅闭合S ,R 、R 分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3 A;
则 小 灯 泡 正 常 发 光 时 的 电 阻 为 Ω,额定功率为 W.
(4)小红对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有 (多选).
A.将R 换成导线
B.将R 换成导线
C.将R 换成滑动变阻器
(5)小刚打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值已知的定值电阻 R 和两个开关，设计了如图丁所示电路，请将电阻R 和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验.
类型三：探究焦耳定律
5.(2025·泰州靖江实验学校三模)为了“探究影响电流热效应的因素”，小明分别设计了如图甲、乙所示的两个电路，其中烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝R 和. ，电源电压相同且保持不变，请回答下列问题：
(1)实验中通过比较 (填“温度计示数的变化”或“加热的时间”)来比较电阻丝产生热量的多少.
(2)如图甲所示电路，可以控制 和 不变，从而探究电流通过导体产生的热量与 的关系.
(3)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，比较温度计A 和温度计 C 的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与 大小的关系.
(4)在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，温度计 的示数变化最大.
6.(2024·扬州树人学校期末)为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，设计了如图所示甲、乙两组实验装置.
(1)实验中通过观察 U 形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少.
(2)利用图 (填“甲”或“乙”)装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系.
(3)生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，其中图 (填“甲”或“乙”)装置能够解释这一现象.
(4)图乙装置通电一段时间， (填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多.
(5)图乙装置为了使实验现象更明显，可以将R 的阻值换成 (填“4 Ω的”或“6Ω的”).
题型提优(二)实验题：电功和电热
1.(1)调零 (2)B、E 右 (3)有 2.5 (4)0.75 大 错误解析：(1)由图甲可知，实验前电流表的指针未指在零刻度线处，故应对电流表进行调零.
(2)由图乙可知，A、E两点间的导线将小灯泡短路，故应将导线改接到B、E两点之间.为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即应将滑片移至最右端.
(3)若小灯泡灯丝断了，则电压表和电源串联，测量电源电压，故电压表有示数.小灯泡正常发光时的电压为其额定电压，故表中a处的数据应为2.5.
(4)在额定电压下消耗的功率为额定功率，由表格中数据可知,小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5 V×0.30 A=0.75 W.由表格中数据可知，灯泡两端电压越大，电流越大，小灯泡的实际功率越大，小灯泡就越亮.用电器在不同电压下对应的实际功率不同，故通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是错误的.
2.(2)B (3)A (4)0.6252(5)大于大 于
解析：(2)A.若小灯泡断路，则电压表测量电源电压，电压表有示数，电流表示数为零，故A 不符合题意；B.闭合开关后，小灯泡不亮，电压表没有示数，说明电压表测量一段导线的电压，电流表指针有明显的偏转，电路中有电流，则电路故障可能是小灯泡短路，故B符合题意；C.若滑动变阻器断路，则电路中没有电流通过，电流表的示数为零，故C 不符合题意.故选 B.
(3)由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显，说明滑动变阻器选择阻值较大，所以选择的是滑动变阻器A..
(4)小灯泡的额定电压是2.5V，由图丙可知，当小灯泡两端的电压是2.5V时，通过小灯泡的电流是0.25 A，则小灯泡的额定功率. 由题意可知，电源电压为3 V，当小灯泡正常发光时，电路中的电流为0.25 A，则电路中的总电阻 小灯泡正常发光时，小灯泡的电阻 则滑动变阻器接入电路中的阻值.
(5)由图甲可知，电流表实际测量通过电压表和小灯泡的总电流，所以电流表所测电流大于通过小灯泡的实际电流，所测电流偏大，根据P=UI可知，实验中小灯泡额定功率的测量值大于真实值.
3.(1)a(2)C (3)0.3 0.75 (4)①R ②S 和 S
解析：(1)为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 P移到阻值最大处，即a端.
(2)闭合开关，电流表、电压表均有示数，说明电路不存在断路，灯泡不发光，可能是灯泡实际功率太小不足以使灯泡发光造成的，可以移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故ABD 不符合题意，C符合题意.故选 C.
(3)由图乙可知，电流表接入电路用的是小量程，电流表分度值是0.02 A,示数为0.3 A,小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W.
(4)①只闭合开关S和S ，灯泡和滑动变阻器R 串联接入电路，通过调节滑动变阻器R 使灯泡两端电压为U额，此时灯泡正常发光；
②只闭合开关S和S ，两滑动变阻器串联接入电路，保持R 的滑片不动，只调节 R ，使电压表的示数仍为U额；
③根据串联电路特点结合欧姆定律可得，有 解得小灯泡正常发光时的电阻为
4.(1)电压 如图所示
(2)0.36 (3)10 0.9 (4)AC
(5)如图所示
解析：(1)由图甲得，灯泡与电流表并联后与电压表、变阻器串联，由于电压表的电阻非常大，电压表分到的电压几乎等于电源电压，则电压表有示数，而灯泡的电流几乎等于0，则灯泡不发光.实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流.
(2)由图乙得，电压表的分度值为0.1V，示数为1.5V；电流表的分度值为0.02 A，示数为0.24 A，此时小灯泡的功率为P=UI=1.5 V×0.24 A=0.36 W.
(3)为测量该小灯泡的额定功率，小红设计了如题图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R 、R 均为电阻箱(0~999.9Ω);实验步骤如下:由图丙得,第1步:仅闭合S ,R 调至5Ω时，灯泡L、电阻箱R 串联，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光；第2步：仅闭合S ，电阻箱R 、电阻箱 R 串联，电流表测量电路电流，R 、R 分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3 A；由等效电路得，两次电路的总电阻相等，则小灯泡正常发光时的电阻为 灯泡的额定功率为
(4)A.将R 换成导线，只闭合开关S ，灯泡L、电阻箱R 串联，调节电阻箱R ，使电流表的示数为0.3A，使灯泡正常发光，记录此时电阻箱 R 接入电路中的电阻 R ；闭合开关S ，电路为电阻箱R 的简单电路，调节电阻箱R ，使电流表的示数为0.3A，记录此时电阻箱R 接入电路中的电阻R ，则灯泡正常发光时的电阻为 又灯泡的额定电流已知，由P=l R 可得灯泡的额定功率，故A 符合题意；B.将R 换成导线，由于电源电压大于灯泡的额定电压，则实验中无法使灯泡正常发光，无法得出灯泡的额定功率，故B不符合题意；C.将R 换成滑动变阻器，只闭合开关S ，灯泡L、变阻器串联，电流表测量电路电流，调节变阻器，使电流表的示数为0.3A，使灯泡正常发光；只闭合开关S ，电阻箱R 与变阻器串联，电流表测量电路电流，变阻器的滑片不动，调节电阻箱R 使电流表的示数为0.3A，记录此时电阻箱R 接入电路中的电阻R ，则灯泡正常发光时的电阻等于R ，灯泡的额定电流已知，由P=l R 可得灯泡的额定功率，故C符合题意.故选 AC.
(5)实验中，应利用并联中各支路两端的电压相等得出灯泡的额定电压，实验中只知灯泡的额定电流，则要通过电流表的示数判断灯泡是否发光，图丁中下面的虚线框为灯泡，上面的虚线框为定值电阻R .当只闭合S、S 时，灯泡与电阻R 并联后再与变阻器串联，电流表测量通过灯泡的电流，移动滑片使电流表示数为I额，此时灯泡正常发光；当只闭合S、S 时，电路连接方式不变，电流表改为测量干路电流，当滑片位置不变时，灯泡仍正常发光，读出此时电流表的示数，由并联电路电流特点可得此时通过电阻R 的电流，由欧姆定律得电阻R 两端的电压，由并联中各支路两端的电压相等可得灯泡的额定电压，由P=UI可得灯泡的额定功率.
5.(1)温度计示数的变化 (2)电流 通电时间 电阻
(3)电流 (4)D
解析：(1)电阻丝产生的热量不易直接观察，实验时，加热等质量、初温相同的煤油，煤油吸热温度升高，由温度计示数的变化确定产生的热量，温度计示数变化越大，说明电阻丝产生的热量越多.
(2)如题图甲所示，两个电阻串联，由于串联电路电流处处相等，实验时，可以控制电流和通电时间不变，两个电阻的阻值不同，产生的热量不同，从而探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系.
(3)甲图中两个电阻串联，电路的总电阻较大，通过两个电阻的电流较小；乙图中两个电阻并联，甲、乙两图电源电压相同，由 可知，乙图中通过R 的电流大于甲图中通过R 的电流；在甲、乙两个电路通电时间和 R 的阻值相同的条件下，电阻产生的热量不同，比较温度计A 和温度计 C 的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系.
(4)乙图中，两电阻丝并联，两电阻丝两端的电压等于电源电压U,R >R ,由 可知，通过R 的电流小于通过R 的电流，即 ，由Q=UIt可知，电阻丝 R 产生的热量多，即 ；甲图中，两电阻串联，电路中的电流小于乙电路中通过R 的电流，即 由Q=l Rt可知,；综上所述，乙图中R 产生的热量最多，温度计D的示数变化最大.
6.(1)液面高度差 (2)乙 (3)甲 (4)左瓶 (5)4Ω的解析：(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法.
(2)探究电流产生的热量与电流的大小关系，应控制通电时间和电阻阻值相同，乙装置中，在电阻和通电时间相同时，通过容器内电阻的电流大小不同，故利用图乙装置探究电流产生的热量与电流大小的关系.
(3)图甲中，两电阻串联，故通过两电阻的电流相等，故利用甲图探究电流通过导体时产生的热量多少跟电阻的关系；电炉丝与导线串联，电炉丝电阻较大，导线电阻非常小，电流和通电时间相同，电炉丝热得发红，而导线几乎不发热，说明电流产生的热量与导体电阻阻值的大小有关，故甲装置能够解释这一现象.
(4)乙装置中，在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，所以左瓶内的电阻丝产生的热量多.
(5)为了使实验现象更明显，可使容器中两个电阻的电流差别更大，可以将R 的阻值换成更小的，这样分流更多，现象更明显，即换成4Ω的电阻.