16．小力用图所示的器材及导线探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小是否有关。其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、电阻丝R1=10Ω和R2=5Ω、相同的温度计A 和B。
(1)本实验的因变量是，通过来反映。
(2)画出实验电路图。
(3)画出实验数据记录表。
【答案】(1)电流通过导体产生的热量 温度计示数的变化；(2) (3)
电阻丝R/Ω 煤油的初温t0/℃ 煤油的末温t/℃ 煤油温度的变化量∆t/℃
【详解】（1）[1]探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小是否有关，则本实验的因变量是电流通过导体产生的热量。
[2]电流通过导体产生的热量通过温度计示数的变化来反映，温度计示数升高越多，说明导体产生的热量越多。
（2）为了控制通过电阻丝的电流相同，应将两电阻丝串联接入电路，如图所示：
（3）根据实验要求，控制通电时间、通过电阻丝的电流大小相同，改变电阻的大小，用煤油升高的温度的大小表示电流通过电阻丝产生热量的多少，据此设计记录数据的表格如下所示：
电阻丝R/Ω 煤油的初温t0/℃ 煤油的末温t/℃ 煤油温度的变化量∆t/℃
17．在探究影响电流做功大小的因素的实验中：
(1)用如图所示的电路可以来探究电功与的关系。
(2)实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是
(3)下面是某同学探究该实验的过程与记录，请帮他完成
①根据电路图连接电路
②闭合开关，调节滑片，观察到L1比L2亮，说明相同时间内电流通过做功多，同时他还需要收集到的另一信息是
③多次调节滑片的位置，重复步骤②
④综合分析实验的现象与数据得到的结论是：。
【答案】 电压 “2.5V”和“3.8V”的灯各一个L1 电压表V1和V2 的示数 通
电时间相同，电流相同，电压越大，电流做的功越多
【详解】(1)[1]因为电流做的功与电压、电流和时间有关，而电路中，两灯串联电流和通电时间相同，电压不同，根据控制变量法的思路可知是研究电流做功与电压的关系。
(2)[2]所选用的灯泡是“2.5V”和“3.8V”的灯各一个，这样便于观察灯泡的亮度，且两灯两端的不变，使于研究。
(3)②[3][4]由于两灯串联在电路中，所以通过小灯泡的电流相同，开关闭合后，灯泡L1较亮，灯泡L2 较暗，说明前者的实际功率大，即相同时间内电流通过L1 做功多，同时他还需要收集到的另一信息是电压表V1和V2的示数。
④[5]综合分析实验的现象与数据，比较可知，电压越大，实际功率越大，所以得到的结论是：通电时间相同，电流相同，电压越大，电流做的功越多。
18．如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。
(1)图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与的关系。
(2)图乙中通电相同时间，发现左侧U 形管内液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多。为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻，R5换为阻值（选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻。
【答案】(1)电阻；(2)小于
【详解】（1）由图甲可知，电阻丝R1、R2串联，则通过电阻丝R1、R2的电流相等，R1、R2的通电时间相等，电阻丝R1、R2的电阻大小不同，由此可知该实验装置控制了电流和时间相同，改变了导体的电阻大小，探究电流产生的热量与电阻大小之间的关系。
（2）为了使实验中两侧U 形管液面高度差更明显，可以增大通过R3 的电流，R3处于干路，故应减小电路中的电阻，可将R5的电阻换为小于5Ω的电阻。
19．小鸣同学按如图所示的电路，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，煤油中都浸着一段横截面积相同、长度不同的镍铬合金丝，甲瓶中的镍铬合金丝比乙瓶中的长。
(1)实验中两金属丝产生热量的多少是通过观察反映出来的。
(2)实验中，可观察到（填“甲”或“乙”）瓶中温度计的示数升高得更快。
(3)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶甲中煤油换成与其相等的水，并将电热丝RA换成的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请用提供的符号写出煤油比热容的表达式：c煤油=。（已知水的比热容为c水）
【答案】(1)温度计升高的示数；(2)甲；(3) 质量 与RB阻值相等ct(水)煤(油(t水)- 0(t)0)
【详解】（1）电阻丝产生热量的多少可以通过温度计示数变化反映出来，电阻丝产生热量的多少转化为温度计示数的变化，本实验应用了转换法。
（2）由题意知，甲乙中的镍铬合金丝的材料相同，横截面积相同，甲瓶中的镍铬合金丝比乙瓶中的长，则甲中的镍铬合金丝的电阻大，由于甲乙串联在电路中，电流和通电时间相同，电阻丝的阻值越大，产生的热量越多，故甲中产生的热量多，温度计示数升高得更快。
（3）[1][2][3]根据控制变量法的思想，要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，所以，应将烧瓶甲中煤油换成与其质量相等的水，把电热丝RA换成与RB阻值相同的电阻丝，电阻相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同。因为Q水吸热=Q煤油吸热
所以c水m(t 水-t0)=c煤油m(t煤油-t0) 则煤油的比热容c煤油
20．小红在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”，连接电路图如图甲所示。
(1)小红所连接电路存在一处错误，请你在错误的导线上画“×”,用笔画线代替导线，画出正确的连线；
(2)正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是（选填“灯泡”或“电压表”）断路；
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2 V时，电流表的示数如图乙所示，此时电流表的示数为A，小灯泡的功率为W；
(4)若使小灯泡正常发光，应将滑片向（选填“左”或“右”）移动至电压表示数为V；
(5)小红想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻，实验时控制定值电阻两端的电压保持2 V 不变，则更换的定值电阻阻值不能大于Ω。
【答案】(1) ；(2)电压表；(3)0.20.4
(4)左2.5；(5)20
【详解】（1）在测量小灯泡的电功率的实验中，电流表、滑动变阻器、灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，如图甲的实验中滑动变阻器和灯泡被短路，未接入电路，连接滑动变阻器和灯泡的接线
错误，正确的电路如图所示：
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明那个电路为通路，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是电压表断路或短路，也可能时灯泡短路。
（3）[1][2]当电压表示数为2 V时，如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A，则通过小灯泡的电流为0.2A，小灯泡的功率为P = U1I1 = 2V×0.2A = 0.4W
（4）[1][2]小灯泡的额定电压为2.5V，若使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，即增大电路中的电流，由I = 可知，应减小电路中的电阻，应将滑片向左移动，直到电压表示数为2.5V。
（5）探究电流与电阻的关系的实验中控制电阻两端的电压不变，滑动变阻器两端的电压
U滑 =U-UV= 6V-2V = 4V
R =UV =2V= 20Ω
滑动变阻器的最大阻值为40Ω,当滑动变阻器接入最大值时，定值电阻的阻值 U滑4VR滑大40Ω
实验时控制定值电阻两端的电压保持2V 不变，则更换的定值电阻阻值不能大于20Ω。
21．如图甲所示，在“测量小灯泡的电功率”实验的电路中，小灯泡L的额定电压为2.5V，额定电
流小于0.6A。
次数 电压/V 电流/A
1 2.0
2 2.5 0.24
3 2.8 0.25
(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路。
(2)连接电路时，开关应处于（选填“断开”或“闭合”）状态；闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P 应位于（填“A”或“B”）端。
(3)连接电路后，闭合开关，灯不亮，若只有灯泡处开路，则表无示数（选填“电流”或“电压”）。排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大阻值处缓慢向端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。
(4)第一次实验时，电流表的示数如图丙所示，则通过灯L的电流为A。
(5)由上表中的实验数据得出，小灯泡的额定功率为W。
(6)实验中，灯L的亮度第二次比第一次亮，第三次更亮。结合表中数据，通过计算和分析可知：灯泡的实际功率越（填“大”或“小”），灯泡就越亮。
【答案】(1) ；(2) 断开 B；(3) 电流 A；(4)0.2；(5)0.6；(6)大
【详解】（1）由电路图可知，灯泡、电流表与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，测量小灯泡的电压，且当滑动变阻器滑片向A 端滑动时，其接入电路中的阻值变小，所以在实物 图中应将滑动变阻器的D 接线柱与电流表的正接线柱相连，又因为小灯泡的额定电流小于0.6A，
所以电流表量程应选择0-0.6A，如下图所示：
（2）[1]为保证实验安全，连接电路时，开关应处于断开状态。
[2]为防止开关闭合瞬间电路中的电流过大损坏元件，在闭合开关前滑动变阻器滑片应位于阻值最大处，即B 端。
（3）[1]若只有灯泡处开路，相当于电压表直接接入电路，此时电流表无示数，电压表示数接近电源电压。
[2]电路中的电流达到一定的值以后小灯泡才能发光，所以应将滑动变阻器滑片从接入阻值最大处向接入阻值最小处移动，结合电路图可知应向A 端移动。
（4）电流表接入电路中的量程为0-0.6A，由图丙中的指针位置可知通过灯L的电流为0.2A。
（5）由表中数据可知当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过它的电流为0.24A，则可知灯L的额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
（6）由表中数据可知，第一次实验时小灯泡的实际功率为P1=U1I1=2.0V×0.2A=0.4W第二次实验时小灯泡的功率为额定功率0.6W，第三次实验时小灯泡的实际功率为
P3=U3I3=2.8V×0.25A=0.7W
随着实际功率的增大，小灯泡的亮度也在增加，所以可知灯泡的实际功率越大，灯泡就越亮。
