2023年秋季初三物理实验题、作图题期末复习（有解析）

2023年秋季初三物理实验题、作图题期末复习
一．实验探究题--内能
1．某实验小组用如图所示的实验装置比较a、b两种液体的吸热情况，甲、乙两装置使用规格相同的电加热器、玻璃杯、温度计，两玻璃杯内的液体质量和初温都相同。实验中记录的数据如表：
记录次数 1 2 3 4
升高的温度（℃） 5 7.5 10 12.5
加热a的时间（min） 2 3 4 5
加热b的时间（min） 1 1.5 2 2.5
（1）分析表中数据可得：质量相等的液体a和液体b，吸收相同的热量，a升高的温度 　 　b升高的温度（选填“＞”“＝”或“＜”）；
（2）本实验运用的物理学研究方法有转换法。请指出 　 　；
（3）通过实验数据分析可知 　 　（选填a，b）吸热能力强。
2．如图甲，在“探究不同物质吸热能力”的实验中：
（1）除如图甲所示器材外，实验还需要用到的测量工具是 　 　。
（2）在两个相同的烧杯中加入初温相同、　 　相同的水和煤油，应选用 　 　（选填“相同”或“不同”）规格电加热器进行加热。
（3）该实验通过比较 　 　来比较物质吸收热量的多少。
（4）a、b两种物质的温度随时间变化的图像如图乙所示，根据图像可判断出 　 　物质的吸热能力更强。若a物质是水，则b物质的比热容为 　 　J/（kg ℃）。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（5）对于同种物质，如果想升高相同的温度但要减少加热的时间，可采取的做法是 　 　。
3．为了比较甲、乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验：
a．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲、乙两种液体b．用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温
c．在两个烧杯中分别装入相同的电热器，且加热时间相同d．用温度计分别测出甲、乙两种液体的末温
请解答下列问题：
（1）在上述a、b、c、d四个实验步骤中，存在错误的是步骤 　 　（填写步骤前的字母），该步骤中错误的内容应改为 　 　；
（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使甲、乙两种液体 　 　；
（3）如图是甲、乙两种液体的温度随时间变化的关系图象。若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体 　 　温度升高得快，甲、乙两种液体的比热容的大小关系是c甲　 　c乙。
4．学习分子的有关知识之后，小王等同学提出这样一个问题：分子的运动快慢和温度之间有没有关系？
①分子运动快慢与温度没有关系；
②分子运动快慢与温度有关系，并且温度越高分子运动越快；
为了研究猜想①是否正确，小王等同学进行了如下实验：
取来相同的两只烧杯，在其中放质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，小王他们发现温度高的那杯水中的颜色变化得快一些。
小王他们通过分析、归纳、总结，得出分子的运动快慢和温度之间的关系。
（1）通过实验得出的结论是：　 　。
（2）实验中，用相同的烧杯，放质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，所运用的一种科学研究方法是　 　。
（3）实验过程中，　 　（能/不能）用玻璃棒搅动杯中的水，究其原因是　 　。
5．为了探究做功与物体内能变化的关系，创新小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验，如图所示。
【提出问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系？【制定计划与设计实验】
（1）先用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度，如图甲所示；
（2）关闭喷嘴处的阀门，接着用手按压活塞快速打气，并用温度计测出喷雾器内部气体的温度，如图乙所示；
（3）打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体，并用温度计测出喷雾器内部气体的温度，如图丙所示。
【分析与论证】（1）该实验通过观察 　 　来反映气体内能的变化；
（2）打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，内能 　 　（选填“增加”“减少”或“不变”）；
【实验结论】（3）比较甲、乙两图可知：　 　；
（4）比较乙、丙两图可知：　 　。
二．实验探究题--内能与热值
6．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为10g，烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时，立即读取相应温度计的读数，分别为t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙。
（1）在实验中，三个烧杯中液体a、b的 　 　必须相同。
（2）要比较a、b两种液体的比热容，应选择 　 　两图进行实验。液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比，ca　 　（填“＞”“＝”或“＜”）cb。
（3）要比较1、2两种燃料的热值，应选择 　 　两图进行实验。燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1　 　（填“＞”“＝”或“＜”）q2。
（4）在图甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度，再结合酒精的质量这一数据，计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比 　 　（填“偏大”或“偏小”），理由是 　 　。
7．小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”，液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
（1）两个实验中都要控制 　 　（填“燃料、杯中液体”）质量相等；
（2）在探究“不同物质吸热升温的特点”时，物质吸热的多少是通过 　 　来反映的；在探究“燃料燃烧放出的热量”，燃烧放热多少是通过 　 　来反映的（填写序号）；
A.温度计上升的示数 B.加热时间
（3）假设在两个探究中根据所测数据都画出了如图丙图象（不计热量的损失），则根据图象可计算出，探究①“不同物质吸热升温的现象”中，图象一和图象二表示两种物质的比热容之比为 　 　；②“不同燃料充分燃烧放热的现象”中，图象一和图象二表示两种燃料的热值之比为 　 　。
8．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相等。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
①小辉认为实验中是直接用　 　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。②小明认为如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的　 　就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。③你认为　 　（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是　 　。
（3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是　 　的（选填“可靠”或“不可靠”）。理由是　 　（只写出一条即可）。
9．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题：
（1）比较不同燃料热值的实验，应选择 　 　两个装置（选填装置序号），取少量燃料，使之完全燃烧后通过比较 　 　来比较不同燃料热值的大小；
（2）比较不同物质比热容的实验，应选择 　 　两个装置（选填装置序号）和秒表来完成该实验，加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较 　 　来判断的；
（3）图丁是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图像（设物质在相同的时间内吸收的热量相同），若烧杯内的液体分别是水和食用油，则食用油的图像是图丁中的 　 　（选填“a”或“b”），100g的食用油升高50摄氏度吸收的热量是 　 　J，完全燃烧 　 　g酒精可放出这些热量。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]
10．为了比较两种燃料的热值。小明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，实验中忽略热量的损失。
（1）实验中应控制燃料燃烧的 　 　（时间/质量）相同，根据 　 　比较燃料燃烧放出热量的多少；
（2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图象，则可初步判断燃料 　 　的热值大；
（3）根据丙图象得出两种燃料热值之比为 　 　。
11．（1）某同学用如图所示的装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为ml，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示。用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式：　 　。该同学测算发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，有两方面的原因导致误差，请你分析实验现象说出是哪两方面的原因：①　 　；②　 　。
（2）有一种“涡轮增压”轿车（T型），通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油（如97#）加在T型轿车内比加在L型轿车内热值 　 　（选填“更大”或“一样大”或“更小”）。
12．小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是　 　（由下而上/由上而下）。
（2）为保证实验结论的可靠，在实验中应控制的因素有：　 　，　 　等。
（3）实验数据记录如表：
燃　料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg
酒　精 15 35 2.4×106
碎纸片 15 25 ？
根据表中数据，计算出碎纸片的热值是　 　J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏　 　（选填“大”或“小”），你认为出现这样情况的主要原因是：　 　。
（5）另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，你能否比较出两种燃料的热值？　 　（能/不能）理由：　 　，为避免这种情况的出现，你可以对他们组提什么改进建议？　 　。
13．老师用如图1所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。
（1）图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的哪个冲程相同？　 　
（2）若某四冲程汽油机的功率为36千瓦，做功冲程每次对外做功800焦耳，则在1秒钟内该汽油机能完成　 　个冲程，此汽油机飞轮的转速为　 　转/分。
（3）如图3所示的是等质量两种液体吸收的热量与温度变化情况的图象。根据图中提供的信息判断，这两种液体中，选择　 　液体作为汽车冷却液效果会更好。
（4）若甲乙液体中有一种是水，现把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，混合温度为40℃；把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中，混合温度为60℃；如果把同样加热到100℃的该铁块投入（m1+m2）克20℃的水中，混合温度为　 　℃。
三．实验探究题--欧姆电路
14．在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中，如图甲是小明所画的电路图。
（1）请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整，要求导线不能交叉。
（2）连接电路时开关应 　 　，为了保护电路，滑动变阻器滑片应移到 　 　端（选填“最左”或“最右”）；
（3）测量过程中，某一次的电阻如图丙所示，则电流值是 　 　A；这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），换用相同规格的灯泡，小明重做实验，测得的数据绘出了I﹣U图象如图丁A所示；
（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丁的B所示，你认为原因可能原因是 　 　；
（5）考虑到电表的内阻对实验的影响，小明此次实验会导致所测量的电阻值 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。
15．小超和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡额定电压为3.8V，电源电压保持9V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”，连接电路如图甲所示。
（1）如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误，请在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确（注意不能与其它导线交叉）。
（2）改正错误后，闭合开关，过了一段时间，灯突然熄灭，电流表无示数，电压表有示数，则产生的故障可能是 　 　。（只有灯泡或滑动变阻器发生故障）
（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω（保留一位小数）。向右调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡变化的电压ΔU1　 　滑动变阻器变化的电压ΔU滑（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）实验结束后，小超还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为R0）。
①将滑动变阻器滑片P移到最右端闭合开关，记录此时电流表示数为I1；
②再将滑动变阻器滑片P移到 　 　，记录此时电流表示数为I2；
③滑动变阻器的最大阻值R滑动＝　 　（用测出的物理量和已知量的字母表示）。
16．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，电源电压为4.5V，电流表（0～0.6A），电压表（0～3V），阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻R各1个，规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器R′1个，开关、导线若干。
（1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整；
（2）小明把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R′上，则电路故障是 　 　，排除故障后，适当调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V时，读出了对应的电流值；
（3）断开开关，没有移动滑片P的位置，如图乙所示，直接用10Ω的电阻替换5Ω，闭合开关，发现电压表示数 　 　2.5V（选填“大于”或“小于”），此时滑动变阻器滑片P应向 　 　（选填“左”或“右”）端移动，才能达到实验要求；
（4）小明再分别将定值电阻15Ω、20Ω、25Ω连入电路，根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图像，如图丙所示，由图像可得出的结论是：　 　；
（5）为完成该实验，滑动变阻器连入电路的最小阻值为 　 　Ω；
（6）要完成5个定值电阻的所有实验，需要使得定值电阻两端的电压不变，预设的这个不变的电压的范围是 　 　；
（7）小明通过学习了解到利用该电路图可以测量未知电阻Rx的阻值。如果考虑到电流表本身有一定的电阻（有分压作用）电压表本身也有一定的电阻（有分流作用），则测量值比真实值 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“相同”），如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为RV和RA，则Rx更准确的表达式为Rx＝　 　（数学表达式用已知字母表示）。
17．小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、2Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器等实验器材探究电流与电阻的关系。
（1）小明连接好图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 　 　（填“左”或“右”）端。
（3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压为4V，读出并记录电流表的示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，根据欧姆定律可知把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 　 　（填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数。
（4）当小明将50Ω的定值电阻接入电路时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端的电压为4V，则原因可能是 　 　（写出一条即可）。
（5）完成实验探究后，小明得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　 　。
（6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了图乙所示的电路，测出了灯泡两端电压为2.5V时小灯泡的电阻。请帮他将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S1和S2，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数为 　 　V时，小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表的示数为2.5V；
③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V；
④小灯泡两端电压为2.5V时，电阻R＝　 　Ω。
18．热敏电阻用来测量温度的变化，灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计，实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有：电流表（量程为0～0.6A），学生电源输出电压恒为24V，滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为50Ω），单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT，导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT＝2t﹣10（Ω），实验步骤如下：
a.按照电路图连接好实验器材；
b.为不烧坏电流表，将滑动变阻器的滑片P调节到a端；然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑片P使电流表指针指在满刻线位置，并在以后的操作中使滑片P位置不变；
c.将单刀双掷开关掷于d端，根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系，计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值，重新标注刻度盘，改装成温度计；
d.在容器中倒入适量的热水，随着热水温度的下降，读出对应的温度值。
（1）根据实验要求，电路中的滑动变阻器应选 　 　（选填“R1”或“R2”）。
（2）当电流表示数为0.24A时，对应的温度值为 　 　℃；热水温度t与电流I之间的函数关系式t＝　 　（函数关系式中的数字均不带单位）。
（3）改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的 　 　（选填“左”或“右”）侧。
19．小明用如图甲的实验器材探究“电流与电阻的关系”。其中电源为可调节电压的学生电源，滑动变阻器的规格为“10Ω、1A”字样，还配有阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
（2）小明将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是 　 　。
（3）排除故障后，小明依次完成实验，记录部分数据如表。
实验序号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 20 15 25
电流I/A 0.4 0.2 0.1
①由1、2、3次实验数据可得出的初步结论是 　 　。
②第4次实验时，小明用15Ω定值电阻代替20Ω后，直接读出电流表示数如图乙所示。由此可知此时接入电路中的滑动变阻器的阻值为 　 　Ω，为得到正确数据，小明应将滑动变阻器的滑片调至第3次实验时滑片位置的 　 　侧。
③继续完成第5次实验，小明将图甲滑动变阻器的滑片移至最右端时，依然无法达到实验要求。请你分析出现这样的现象的原因：　 　。
20．在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，要求滑片P向A端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大（连线时导线不允许交叉）。
（2）正确连接好电路后，闭合开关发现电压表有示数且接近3V，电流表无示数，滑动滑片P两表示数均无变化，则故障原因是 　 　。
（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示，此时通过电阻的电流为 　 　A。若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动。
（4）实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I﹣U图象如图丙所示：由图象可得电流与电压的关系是 　 　；本实验所用电阻的阻值为 　 　Ω。
（5）若将本实验中所用的电阻换成小灯泡，则不能完成本实验，理由是 　 　。
21．某兴趣小组同学探究电流与电压、电阻的关系。实验中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”，电源电压3V不变，将电阻箱R接入AB之间完成实验。
（1）如图甲连接电路后，闭合开关，发现两电表出现如图乙所示的现象，检查发现电表都完好，则可能出现的电路故障为 　 　；
（2）排除故障后，他们先将电阻箱调至5Ω不变，探究电流与电压的关系，调节滑动变阻器，测量并记录了5组数据，在图丙中相应描出了5个点，请根据5个点画出定值电阻的I﹣U图像；
（3）分析图丙中画出的图像，可得出结论：　 　；
（4）接着他们探究电流与电阻的关系，控制电阻箱两端的电压为2V不变，他们首先将电阻箱调至5Ω，测出电流。断开开关后，接着将电阻箱调至10Ω，继续操作有以下四步：
①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置，从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 　 　（填序号）；上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 　 　；（5）要完成第（4）小题探究电流与电阻关系的实验，且电阻箱R可以组成0～9999Ω范围内各种整数的电阻值，则电阻箱可接入的阻值范围是 　 　。
四．实验探究题--电功率与电路
22．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接（要求滑片P向C端滑动时，小灯泡变亮）；
（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是　 　（选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向　 　（选填“A”或“B”）端移动滑片，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W。
23．学校实验室新进了一批“2.5V，0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω，2A”、“50Ω，1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线，按照如图甲连接电路。
（1）用笔画线代替导线把如图乙所示的实物电路补充完整，要求滑片向左滑动灯泡变亮。
（2）正确连接电路后闭合开关S，小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是：　 　，应换用铭牌 　 　的滑动变阻器。
（3）小明更换器材后完成实验，应用实验数据做出“I﹣U”关系图像如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为 　 　W，该小灯泡 　 　（选填“符合”或“不符合”）规格。
（4）由“I﹣U”关系图像可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是 　 　Ω；进一步分析图像可得小灯泡的电阻随着它两端电压的升高而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
24．如图，在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（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）；
（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 　 　；
（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为 　 　V；
（4）根据实验记录绘制I﹣U图像如图丙所示，根据图像信息，计算小灯泡的额定功率是 　 　W；
（5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I0的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1）
①按电路图连接电路；②只闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I0，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，　 　，移动R2滑片，使电流表的示数为I0；
④保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P0＝　 　。（用I0、I1、I2、R1表示）
25．如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω 1A）和R2（30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）连接电路时，滑动变阻器应选 　 　（选填“R1”或“R2”）。
（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 　 　。
（4）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　 　端移动（选填“左”或“右”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（5）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 　 　（用字母表示），此时灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I。
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　（用字母U额、I、R0表示）。
26．下面是小明测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的实验过程，实验器材有：电压为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整。（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是 　 　。
A.检查灯泡是否断路 B.检查灯泡是否短路 C.检查开关接触是否良好 D.移动滑动变阻器的滑片
（3）小明将滑片移到某位置时，电压表的示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，小明应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）端移动。
（4）继续实验，要使小灯泡正常发光，在调节滑动变阻器时，眼睛要观察 　 　。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，示数为 　 　A。小灯泡的额定功率为 　 　W。
（5）小明认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，于是他找来一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，测量额定电压为U额小灯泡的额定功率。正确连接电路后，其操作如下：
①闭合开关S和S2，断开S1，移动滑片P使电压表的示数为 　 　。
②保持 　 　，闭合开关S和S1，断开S2，记下电压表的示数为U。
③小灯泡的额定功率P额＝　 　。（用R0、U额和U表示）
27．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华同学选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 　 　。
A.“10Ω，1A”的滑动变阻器 B.“50Ω，0.5A”的滑动变阻器
（3）小华同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路的故障可能是小灯泡 　 　（填“断路”或“短路”）。
（4）解决该问题后，小华同学闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 　 　V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（填“A”或“B”）端移动。
（5）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知小灯泡的额定功率为 　 　W。同组的小明发现通过小灯泡的电流与它两端的电压 　 　（填“成”或“不成”）正比，其原因是 　 　。
28．“测小灯泡电功率”实验如图甲所示，已知电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最 　 　（填“左”或“右”）端。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为 　 　W。若使小灯泡正常发光，应将滑片向 　 　（填“左”或“右”）端移动；
（2）完成上述实验后，小敏设计了如图丙所示的电路，测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率。已知电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1。实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I额，小灯泡正常发光；
③使开关 　 　，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片使电流表的示数为I额；
④保持 　 　滑片位置不动（填“R1”或“R2”），将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　（用I额、I1、I2、R1表示）。
五．作图题--按要求连接电路
29．小明设计了一款道路井盖移动报警电路。该电路由电源、警示灯L、保护电阻R0、开关S和S1组成。闭合开关S，当井盖未被移动时，相当于开关S1闭合，警示灯L不亮；当井盖被移动时，相当于开关S1断开，警示灯L发光提醒路人。请根据以上要求，将图中的电路补充完整。
30．李虹房间门口装有单刀双掷开关S1，床头装有单刀双掷开关S2，这两个开关都能单独控制房间里的吊灯，请画出符合要求的电路图。
31．为了外婆的安全与方便，小云妈妈网购了一款人体感应灯。这种灯只有在光线暗、有人靠近时才会自动发光，人离开时自动关闭。请在图中画出该灯工作原理的电路图。
32．为了测量定值电阻Rx的阻值，选用一支最大阻值为R0的滑动变阻器R2，连接了如图所示的电路，若只用电压表或电流表接入电路，通过调节滑动变阻器达到测量目的。请在电路图中补画出电流表或电压表。
33．如图所示电路中，虚线方框内是由两个阻值都为8Ω的电阻连成的电路（图中没有画出），电源电压保持不变，当闭合开关后，电压表的示数为6V，电流表的示数为1.5A。请在方框内画出两电阻的连接情况。
34．如图所示，R1＝15Ω，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，已知图中矩形框内的电阻只能是下面四个电阻中两个的连接，这四个电阻是：R2＝10Ω，R3＝20Ω，R4＝40Ω，R5＝120Ω，问矩形框内哪两个电阻？怎样连接？在虚线框内作图表示，并把电路图连完整。
35．举重比赛有甲、乙、丙三个裁判，其中甲为主裁判，乙和丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，就按一下自己面前的按钮。要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮。假设每一个按钮相当于一个开关，请画出简化电路图。
36．如图所示，请根据安全用电原则，用笔画线代替导线将图中三孔插座接入家庭电路中。
37．如图，投影仪灯泡功率很大，所以需要风扇散热，使用后，应先关闭灯泡L，再关闭风扇M；请用笔画线表示导线在图中把电路连接完整，要求实现：先断开开关S1，灯泡熄灭，风扇继续转动，再断开开关S2，风扇才停止转动；若只闭合开关S1，灯泡不亮。
38．如图为家庭照明电路，请用笔画线代替导线，将开关和电灯和插座正确接入电路中，要求符合安全用电。
39．如图，利用无线遥控开关同时控制两只“220V，40W”螺口电灯，而且两灯均能正常发光，根据安全用电原则，请将可遥控的开关、电灯和三孔插座接入到家庭电路中。
40．要在卫生间安装一个两孔插座以及额定电压均为220V的电灯和排风扇各一个，要求开关S只控制灯和排风扇，且两个用电器都能正常工作。工人师傅已经连好其中部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
41．如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向，标出通电螺线管外部的磁感线方向并在括号内标出电源的“+”“﹣”极。
42．如图所示，小磁针静止不动，请在图中标出电源的正、负极。
43．如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，通电螺线管的上端为N极，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，通电螺线管的磁性增强。
44．如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针的N极。（电源正、负极用“+”，“﹣”表示）
45．1820年安培在科学院的例会上做了一次小实验，引起到会科学家的兴趣：如图所示，把螺线管悬挂起来，然后闭合开关S给导线通电，通电螺线管自由转动一段时间后，静止在如图所示的位置。请你在图中的括号内标明通电螺线管的N、S极，并在图中的括号内标明电源的正负极。
期末练习
46．如图所示，小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”，以下判断不正确的是（　　）
A．摩擦时，质子在头发与气球之间发生了转移 B．两个气球带相同的电荷
C．若把气球靠近头发，气球与头发将相互吸引 D．该现象可以解释验电器的工作原理
47．某实验小组探究并联电路中的电流关系，分别在A、B、C三处接入电流表，如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．为了同时改变A、B、C三处电流，应在干路上串联一个滑动变阻器
B．为使实验结论更可靠，应选用规格相同的灯泡进行多次实验
C．若开关闭合前观察到电流表如图乙所示，是因为电流表没有调零
D．若开关闭合后观察到电流表如图乙所示，是因为正负接线柱接反
48．如图所示，电源电压保持不变，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．电压表V1的示数增大，电压表V2的示数减小
B．电阻R2两端电压不变
C．电压表V1减小的示数等于电压表V2增大的示数
D．电压表V1减小的示数小于电压表V2增大的示数
49．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 0.6A”，电流表的量程为0～3A。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合开关S，当变阻器滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（　　）
A．小灯泡的电阻为10Ω B．电源电压为15V
C．小灯泡的最小电功率约为1.4W D．电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1：8
50．如图所示，是用电压表和电流表测额定电压是3.8V小灯泡正常发光时电阻的实验电路。这个电路连接存在的问题是 　 　。将电路连接正确后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移动到如图所示的位置时，电压表示数为2.8V，这时应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）适当移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是 　 　Ω。
51．在如图甲所示的电路中，灯泡L1标有“6V 3W”，灯泡L2标有“6V 6W”，两灯泡的U﹣I图像如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证两灯均不损坏，则允许接入的最大电源电压为 　 　V，此时电压表V2的示数
为 　 　V。
52．如图所示，电源电压8V，滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样，灯L1、L2分别标有“4V 4W”和“2V 2W”字样。只闭合S1、S3时，滑动变阻器滑片P位于某位置，灯L1、L2均正常发光，则通过灯L1的电流为 　 　A，滑动变阻器消耗的电功率P1；此时只闭合S1、S2，为保证灯L1正常发光，滑片P应向 　 　（选填“左”或“右”）移动，此时滑动变阻器消耗的电功率为P2，则P1：P2＝　 　。
53．如图，电源电压恒定不变，R1：R2＝1：2。当S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.15A，R1的电功率为P1；当S1断开，S2闭合时，R2的电功率为P2，且P1：P2＝9：8，此时R3的电功率为0.1W。则电阻R3＝　 　Ω，电源电压U＝　 　V。
54．如图是简易手动交通信号灯模拟电路的一部分，请补画一根导线，使开关S接1时，只有L1、L2亮，开关接2时，只有L3、L4亮。
55．夏天我们在海边玩耍时，会觉得沙子烫脚，而海水却凉凉的。为了比较沙子和水的吸热本领大小，两个实验小组设计了如图（a）、（b）所示的实验：
（1）在此实验中，如果每组都有图（c）中甲、乙、丙三个酒精灯，则应选取 　 　两个酒精灯进行实验。
（2）两个小组选择以下不同的方式：①等质量的沙子和水升高相同的温度，沙子加热的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。根据以上实验可知 　 　（选填“沙子”或“水”）的吸热本领更强。
（3）实验中仔细观察的小华同学还发现：刚开始加热时，沙子升温情况与方式②中情况不符，你认为可能的原因是：　 　。
（4）小明用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和另一种种液体加热，每隔1min记录一次数据如表，已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），则另一种液体的比热容为 　 　J/（kg ℃）。
加热时间/min 0 2 4
水的温度/℃ 15 21 27
另一种液体的温度/℃ 15 29 43
（5）小刚同学又利用图（a）、（b）所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图（a）中的沙子换成与图（b）中质量和初温相同的水之外，还应把图（a）中的酒精灯里的酒精换成 　 　相同的煤油，比较它们燃料 　 　（选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”）两个烧杯中水升高的温度。
56．小敏在实验室利用图甲所示的实验电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率（电源电压恒定），实验步骤如下：
（1）开关闭合前，应将滑片移到变阻器的最 　 　（选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数而电压表没有示数，故障的原因可能是 　 　。
（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数1.5V，此时应将变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）滑动，直到电压表的示数为2.5V，并根据实验数据画出小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图乙所示，该图像不是直线的原因是 　 　。
（5）小刚进一步思考，当通过小灯泡的电流为额定电流的一半时，小灯泡的功率为P1，当小灯泡两端电压为额定电压一半时，小灯泡的功率为P2，则你认为P1　 　P2（选填“＞”“＝”或“＜”）。
57．如图甲所示是常用的3D打印笔，它通过加热，挤出热熔的塑料，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成形。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2是用于发热的电阻，表格是该款3D打印笔的相关参数。求：
额定电压 220V
慢挡打印功率 22W
快挡打印功率 66W
加热效率 80%
（1）R2的阻值。
（2）某次使用快挡打印，共将33g的塑料条从20℃加热到220℃，塑料条吸收的热量。[塑料条的比热容为1.6×103J/（kg ℃）]
（3）完成这次打印，所需的时间。
58．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，且R0＝R1，R2为滑动变阻器（a、b是R2的两个端点）。当闭合开关S1和S2时，移动滑动变阻器滑片到某一位置，电压表V1示数为12V，电流表示数为0.25A。当只闭合开关S1，滑动变阻器滑片在a端时，电压表V1示数为U1，当移动滑动变阻器滑片至b端时，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝8：9，且移动过程中，电路总功率变化了2.7W。求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）电源电压。
参考答案与试题解析
1．某实验小组用如图所示的实验装置比较a、b两种液体的吸热情况，甲、乙两装置使用规格相同的电加热器、玻璃杯、温度计，两玻璃杯内的液体质量和初温都相同。实验中记录的数据如表：
记录次数 1 2 3 4
升高的温度（℃） 5 7.5 10 12.5
加热a的时间（min） 2 3 4 5
加热b的时间（min） 1 1.5 2 2.5
（1）分析表中数据可得：质量相等的液体a和液体b，吸收相同的热量，a升高的温度 　＜　b升高的温度（选填“＞”“＝”或“＜”）；
（2）本实验运用的物理学研究方法有转换法。请指出 　使用相同的加热器，将吸热多少转换为加热时间　；
（3）通过实验数据分析可知 　a　（选填a，b）吸热能力强。
【解答】解：（1）从题中和表中信息可知，两玻璃杯内的液体质量和初温都相同，a、b吸收相同的热量，a升高的温度要低一些，故a升高的温度小于b升高的温度；
（2）用相同的加热器加热，加热时间相同，物质吸收的热量相同，使用相同的加热器加热，将吸收热量转换为加热时间；
（3）根据表格数据分析，升高相同的温度，a加热时间大于b加热时间，故a的吸热能力强；
故答案为：（1）＜；（2）使用相同的加热器，将吸热多少转换为加热时间；（3）a。
2．如图甲，在“探究不同物质吸热能力”的实验中：
（1）除如图甲所示器材外，实验还需要用到的测量工具是 　天平、秒表　。
（2）在两个相同的烧杯中加入初温相同、　质量　相同的水和煤油，应选用 　相同　（选填“相同”或“不同”）规格电加热器进行加热。
（3）该实验通过比较 　加热时间　来比较物质吸收热量的多少。
（4）a、b两种物质的温度随时间变化的图像如图乙所示，根据图像可判断出 　a　物质的吸热能力更强。若a物质是水，则b物质的比热容为 　2.1×103　J/（kg ℃）。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（5）对于同种物质，如果想升高相同的温度但要减少加热的时间，可采取的做法是 　适当减少水的质量　。
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故需要天平，根据转换法，用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，故需要秒表。
（2）因控制不同物质的质量相同，在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量同的水和煤油，根据转换法，应选用相同规格电加热器进行加热。
（3）由转换法，该实验通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少。
（4）根据a、b两种物质的温度随时间变化的图像可知，升高20℃，a、b的加热时间分别为6min和3min，由转换法，对应的吸热之比为2：1，根据比较吸热能力的方法，故a的吸热能力强，比热容大；
根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，若a物质是水，比热容为4.2×103J/（kg ℃），则b液体的比热容为：
c＝×4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）。
（5）对于同种物质，如果想升高相同的温度但要减少加热的时间，根据生活实际，可采取的做法是适当减小液体的质量。
故答案为：（1）天平、秒表；（2）质量；相同；（3）加热时间；（4）a；2.1×103；（5）适当减少水的质量。
3．为了比较甲、乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验：
a．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲、乙两种液体
b．用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温
c．在两个烧杯中分别装入相同的电热器，且加热时间相同
d．用温度计分别测出甲、乙两种液体的末温
请解答下列问题：
（1）在上述a、b、c、d四个实验步骤中，存在错误的是步骤 　a　（填写步骤前的字母），该步骤中错误的内容应改为 　装入等质量的甲乙液体　；
（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使甲、乙两种液体 　吸收的热量相同　；
（3）如图是甲、乙两种液体的温度随时间变化的关系图象。若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体 　甲　温度升高得快，甲、乙两种液体的比热容的大小关系是c甲　＜　c乙。
【解答】解：
（1）依题意，比较甲、乙两种液体的吸热能力，根据吸收热量的公式Q＝CmΔt可知，实验需要采用控制变量法，控制甲乙的质量，故在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲、乙两种液体是不合理的，应当装入等质量的甲乙液体，所以步骤a错误；
（2）吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来，相同的热源在相同的时间内放出的热量相等，为了比较两种液体的吸热能力，应当控制加热时间，所以步骤C加热时间相同是为了使两种液体吸收相等的热量。
（3）甲、乙两种液体质量和初温都相同，观察图象可知：在相同时间内温度变化较大的是甲；
因使用的是相同的“电热器”加热，所以在相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同；
根据c＝可知，在两种液体质量相等，吸收的热量相同时，当升高温度越大，它的比热容就越小。所以c甲＜c乙。
故答案是：（1）a；装入等质量的甲乙液体；（2）吸收的热量相同；（3）甲；＜。
4．学习分子的有关知识之后，小王等同学提出这样一个问题：分子的运动快慢和温度之间有没有关系？
①分子运动快慢与温度没有关系；
②分子运动快慢与温度有关系，并且温度越高分子运动越快；
为了研究猜想①是否正确，小王等同学进行了如下实验：
取来相同的两只烧杯，在其中放质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，小王他们发现温度高的那杯水中的颜色变化得快一些。
小王他们通过分析、归纳、总结，得出分子的运动快慢和温度之间的关系。
（1）通过实验得出的结论是：　温度越高，分子的运动越剧烈　。
（2）实验中，用相同的烧杯，放质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，所运用的一种科学研究方法是　控制变量法　。
（3）实验过程中，　不能　（能/不能）用玻璃棒搅动杯中的水，究其原因是　即使分子不运动，用玻璃棒搅动，也可使水的颜色发生变化　。
【解答】解：（1）在质量相同的冷水和热水中，各滴入一滴红墨水，温度高的那杯水中的颜色变化得快一些，说明温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快；
（2）水中颜色变化快慢受水温、水的多少等多个因素影响，这里控制水温不同而其它因素相同，影响水的颜色变化的因素就是水的温度，采用了控制变量法；
（3）如用玻璃棒搅动，即使分子不运动，也可使水的颜色发生变化，则无法说明水颜色变化是由于水分子无规则运动所引起；
故答案为：（1）温度越高，分子的运动越剧烈；（2）控制变量法；（3）不能；即使分子不运动，用玻璃棒搅动，也可使水的颜色发生变化。
5．为了探究做功与物体内能变化的关系，创新小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验，如图所示。
【提出问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系？
【制定计划与设计实验】
（1）先用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度，如图甲所示；
（2）关闭喷嘴处的阀门，接着用手按压活塞快速打气，并用温度计测出喷雾器内部气体的温度，如图乙所示；
（3）打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体，并用温度计测出喷雾器内部气体的温度，如图丙所示。
【分析与论证】
（1）该实验通过观察 　温度计示数的变化　来反映气体内能的变化；
（2）打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，内能 　减少　（选填“增加”“减少”或“不变”）；
【实验结论】
（3）比较甲、乙两图可知：　外界对气体做功，气体内能增加　；
（4）比较乙、丙两图可知：　做功可改变物体的内能　。
【解答】解：【分析与论证】
（1）实验中有数字式温度计，可以测量气体的温度，该实验通过温度计示数的变化来反映气体内能的变化，这是转换法；
（2）打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，里面的气体对外做功，由图可知，此时的温度减小了，故内能减少；
【实验结论】
（1）比较甲和乙两图可知，手压活塞，对壶内气体做功，观察到气体温度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增加；
（2）比较甲和丙两图，气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对外界做功，此时，观察到气体温度下降，即气体内能减少，所以气体对外界做功，气体内能减少；
比较乙和丙两图可知，做功可改变物体的内能。
故答案为：【分析与论证】：（1）温度计示数的变化；（2）减少；
【实验结论】：（1）外界对气体做功，气体内能增加；（2）做功可改变物体的内能。
6．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为10g，烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时，立即读取相应温度计的读数，分别为t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙。
（1）在实验中，三个烧杯中液体a、b的 　质量　必须相同。
（2）要比较a、b两种液体的比热容，应选择 　甲、丙　两图进行实验。液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比，ca　＜　（填“＞”“＝”或“＜”）cb。
（3）要比较1、2两种燃料的热值，应选择 　甲、乙　两图进行实验。燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1　＞　（填“＞”“＝”或“＜”）q2。
（4）在图甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度，再结合酒精的质量这一数据，计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比 　偏小　（填“偏大”或“偏小”），理由是 　存在热量散失　。
【解答】解：
（1）根据控制变量法的要求，在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须相同；
（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验；甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同，则燃料燃烧释放的热量相等，即Q甲＝Q丙，
燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则Qa＝Qb，
甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T丙，则Δt甲＞Δt丙，即Δta＞Δtb，
因为Qa＝Qb，m相等，Δta＞Δtb，Q＝cmΔt，
所以由c＝可知，ca＜cb。
（3）为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验；由题意在，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T乙，则Δt甲＞Δt乙，
由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由热量公式Q＝cmΔt可知，
Q甲＞Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1＞Q2，
由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q＝mq可知，q1＞q2。
（4）因为燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全，存在热散失，所以测得的热值会偏小。
故答案为：（1）质量；（2）甲、丙；＜；（3）甲、乙；＞；（4）偏小；存在热量散失。
7．小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”，液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
（1）两个实验中都要控制 　杯中液体　（填“燃料、杯中液体”）质量相等；
（2）在探究“不同物质吸热升温的特点”时，物质吸热的多少是通过 　B　来反映的；在探究“燃料燃烧放出的热量”，燃烧放热多少是通过 　A　来反映的（填写序号）；
A.温度计上升的示数
B.加热时间
（3）假设在两个探究中根据所测数据都画出了如图丙图象（不计热量的损失），则根据图象可计算出，探究①“不同物质吸热升温的现象”中，图象一和图象二表示两种物质的比热容之比为 　3：8　；②“不同燃料充分燃烧放热的现象”中，图象一和图象二表示两种燃料的热值之比为 　2；1　。
【解答】解：
（1）两个实验中都要控制杯中液体质量相等；
（2）在探究“不同物质吸热升温”的特点时，由转换法，物质吸热的多少是通过加热时间反映的，选B；
在探究“燃料燃烧放出的热量“实验中，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q＝cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，故在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过温度计上升的示数来反映的，选A；
（3）①“不同物质吸热升温的现象”中，由探究①由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象，升高10℃，图象一对应物质的加热时间为15分钟（注意是均匀升温）；而图象二对应物质的加热时间为40分钟；
由转换法可知，两种物质吸收热量之比为15min：40min＝3：8；
根据Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容成正比，故图象一和图象二表示两种物质的比热容之比为3：8；
②不同燃料充分燃烧放热的现象中，燃料完全燃料（燃料质量相同），图象一对应的物质升高50℃﹣30℃＝20℃；图象二对应的物质升高40℃﹣30℃＝10℃；
而同种液体的质量相同，根据Q＝cmΔt，吸热多少与升高的温度成正比，两种物质吸热之比为20℃：10℃＝2：1，根据q＝，在燃料质量相同的条件下，吸热与热值成正比，故图象一和图象二表示两种燃料的热值之比为2：1。
故答案为：（1）杯中液体；（2）B；A； （3）3：8；2：1。
8．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相等。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
①小辉认为实验中是直接用　水温升高的多少　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的　热量损失　就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
③你认为　小明　（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是　煤油　。
（3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是　不可靠　的（选填“可靠”或“不可靠”）。理由是　燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收　（只写出一条即可）。
【解答】解：（1）①质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少；
②根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同；
③由上分析知，小明的分析更加合理；
（2）根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，煤油的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大；
（3）在实验过程中，燃油不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水吸收的热量得出燃料燃烧放出的热量，进而计算燃料的热值。
故答案为：
（1）①水温升高的多少；②热量损失；③小明；
（2）煤油；
（3）不可靠；燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收。
9．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题：
（1）比较不同燃料热值的实验，应选择 　乙、丙　两个装置（选填装置序号），取少量燃料，使之完全燃烧后通过比较 　温度计升高的示数　来比较不同燃料热值的大小；
（2）比较不同物质比热容的实验，应选择 　甲、乙　两个装置（选填装置序号）和秒表来完成该实验，加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较 　加热时间的长短　来判断的；
（3）图丁是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图像（设物质在相同的时间内吸收的热量相同），若烧杯内的液体分别是水和食用油，则食用油的图像是图丁中的 　a　（选填“a”或“b”），100g的食用油升高50摄氏度吸收的热量是 　10500　J，完全燃烧 　0.35　g酒精可放出这些热量。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]
【解答】解：（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙、丙两图进行实验；
燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应。
（2）比较不同物质比热容的实验，应用相同的热源加热相同质量的不同液体，故应选择甲、乙两个装置和钟表来完成该实验；根据转换法，加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较加热时间来判断的；
（3）由图丁绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象，升高50℃，a用时3min，b用时6min，已知水的比热容大于食用油的比热容，相同时间食用油温度变化大，则食用油的图像是a；
根据Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容成正比，根据c＝可知，Q1：Q2＝t1：t2＝c1：c2，故食用油的比热容：
c＝×4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃），
100g的食用油升高50摄氏度吸收的热量是Q＝cmΔt＝2.1×103J/（kg ℃）×100×10﹣3kg×50℃＝10500J；
需要酒精的质量：＝0.35kg。
故答案为：（1）乙、丙；温度计升高的示数；（2）甲、乙；加热时间的长短；（3）a；10500；0.35。
10．为了比较两种燃料的热值。小明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，实验中忽略热量的损失。
（1）实验中应控制燃料燃烧的 　质量　（时间/质量）相同，根据 　温度计上升的示数　比较燃料燃烧放出热量的多少；
（2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图象，则可初步判断燃料 　b　的热值大；
（3）根据丙图象得出两种燃料热值之比为 　5：2　。
【解答】解：（1）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；
（2）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，水吸收的热量多，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，由公式q＝可知，b的热值大；
（3）对于c来说，在相同的时间内放出的热量是相同的，根据图可知，c燃料完全燃烧放出的热量为水从50℃升高到100℃吸热的2倍，根据公式Q＝qm、Q＝cmΔt可知：Qc＝2c水m水Δt1＝mqc；
对于d来说，完全燃烧后，水吸收的热量是：Qd＝c水m水Δt2＝mqd；
则：＝，解得，两种燃料热值之比为：＝＝5：2。
故答案为：（1）质量；温度计上升的示数；（2）b；（3）5：2。
11．（1）某同学用如图所示的装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为ml，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示。用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式：　q＝　。该同学测算发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，有两方面的原因导致误差，请你分析实验现象说出是哪两方面的原因：
①　没有考虑在加热过程中热量的散失　；②　酒精没有完全燃烧　。
（2）有一种“涡轮增压”轿车（T型），通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油（如97#）加在T型轿车内比加在L型轿车内热值 　一样大　（选填“更大”或“一样大”或“更小”）。
【解答】解：
（1）水吸收的热量：Q吸＝cM（t2﹣t1），
不考虑热损失时，酒精燃烧放出的热量：Q放＝Q吸＝cM（t2﹣t1），
燃烧酒精的质量：m＝m1﹣m2，
根据Q放＝mq可得，酒精的热值：
q＝＝；
测量值比课本中的“标准值”小很多，原因：一是没有考虑在加热过程中热量的散失，二是酒精没有完全燃烧。
（2）热值是燃料的一种特性，和燃料是否充分燃烧无关，所以同样的汽油（如97#）加在两种轿车内的热值是一样大的。
故答案为：
（1）q＝；①没有考虑在加热过程中热量的散失；②酒精没有完全燃烧；
（2）一样大。
12．小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是　由下而上　（由下而上/由上而下）。
（2）为保证实验结论的可靠，在实验中应控制的因素有：　酒精和碎纸片的质量　，　两杯水的质量　等。
（3）实验数据记录如表：
燃　料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg
酒　精 15 35 2.4×106
碎纸片 15 25 ？
根据表中数据，计算出碎纸片的热值是　1.2×106　J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏　小　（选填“大”或“小”），你认为出现这样情况的主要原因是：　存在热损失或者燃料没有完全燃烧　。
（5）另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，你能否比较出两种燃料的热值？　不能　（能/不能）理由：　水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少　，为避免这种情况的出现，你可以对他们组提什么改进建议？　增加水的质量或减少燃料的质量　。
【解答】解：
（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底，应按照由下往上的顺序组装器材；
（2）为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；
（3）相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×106J/kg；
（4）因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。
（5）因为水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少，所以在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，将不能比较两种燃料的热值；为避免出现在实验中水沸腾的现象，应增加水的质量或减少燃料的质量。
故答案为：（1）由下而上；（2）酒精和碎纸片的质量；两杯水的质量；（3）1.2×106；（4）小；存在热损失或者燃料没有完全燃烧；（5）不能；水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少；增加水的质量或减少燃料的质量。
13．老师用如图1所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。
（1）图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的哪个冲程相同？　丁　
（2）若某四冲程汽油机的功率为36千瓦，做功冲程每次对外做功800焦耳，则在1秒钟内该汽油机能完成　180　个冲程，此汽油机飞轮的转速为　5400　转/分。
（3）如图3所示的是等质量两种液体吸收的热量与温度变化情况的图象。根据图中提供的信息判断，这两种液体中，选择　乙　液体作为汽车冷却液效果会更好。
（4）若甲乙液体中有一种是水，现把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，混合温度为40℃；把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中，混合温度为60℃；如果把同样加热到100℃的该铁块投入（m1+m2）克20℃的水中，混合温度为　36　℃。
【解答】解：
（1）由图1知，加热试管使水沸腾，水蒸气推动小风车做功，使之不停地转动；这一过程中内能转化为机械能。
图2中：
甲、两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
乙、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，没有能量转化；
丙、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化；
丁、两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；
可见，图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的丁冲程相同；
（2）某四冲程汽油机的功率P＝36kW＝36000W，每秒做功36000J，
每秒做功次数n＝＝45次，则每秒完成45个循环，飞轮转动90转，有45×4＝180个冲程；
1min转90×60＝5400R，故该汽油机工作时飞轮的转速为5400R/min。
（3）根据比热容的概念可知，比热容大的物体每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量就大，根据图象判断甲、乙液体，每升高1℃，哪一个需要吸收的热量多，吸收热量多的比热容就大；可以看出乙比热容大；
根据Q＝cmΔt，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的就小，就更适合做冷却液。故乙做冷却液更好。
（4）由题意，根据热平衡方程得：
把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，
c铁m铁（100℃﹣40℃）＝c水m1（40℃﹣20℃），
即：2×c铁m铁×60℃＝c水m1×40℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
把加热到100℃的某铁块投入m2克20℃的水中，
c铁m铁（100℃﹣60℃）＝c水m2（60℃﹣20℃），
即：c铁m铁×40℃＝c水m2×40℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①+②得：
c铁m铁×160℃＝c水（m1+m2）×40℃，
所以c铁m铁＝c水（m1+m2），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
把加热到100℃的某铁块投入（m1+m2）克20℃的水中，
c铁m铁（100℃﹣t）＝c水（m1+m2）（t﹣20℃），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
③代入④得：
c水（m1+m2）×（100℃﹣t）＝c水（m1+m2）（t﹣20℃），
解得：
t＝36℃。
故答案为：（1）丁；（2）180；5400；（3）乙；（4）36。
14．在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中，如图甲是小明所画的电路图。
（1）请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整，要求导线不能交叉。
（2）连接电路时开关应 　断开　，为了保护电路，滑动变阻器滑片应移到 　最左　端（选填“最左”或“最右”）；
（3）测量过程中，某一次的电阻如图丙所示，则电流值是 　0.26　A；这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”），换用相同规格的灯泡，小明重做实验，测得的数据绘出了I﹣U图象如图丁A所示；
（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丁的B所示，你认为原因可能原因是 　电压表接在了滑动变阻器的两端　；
（5）考虑到电表的内阻对实验的影响，小明此次实验会导致所测量的电阻值 　偏小　（选填“偏大”或“偏小”）。
【解答】解：（1）电源电压为3V，电压表连接时正进负出，选择的量程选择0﹣3V，电流表的量程选择0﹣0.6A，电路连接如图所示：
（2）连接电路时开关应断开，滑动变阻器在闭合开关前应放在最大电阻处，即最左端；
（3）如图丙可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.26A，灯丝突然烧断，电路断路，电压表串联在电路中，相当于电压表测量电源电压，所以电压表的示数变大；
（4）丙图中的B图像随着电流的增大电压减小，正好与A图像相反，因滑动变阻器和灯泡串联在电路中，由串联电路电压和规律则有：U滑＝U﹣UL，当灯泡电压增大时，滑动变阻器电压减小，故B图像符合滑动变阻器两端电压的变化规律，因此电压表接在了滑动变阻器的两端。
（5）测量电阻时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流，而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大，而电压表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，根据欧姆定律可知电阻的测量值小于真实值，故所测量的电阻值偏小。
故答案为：（1）如图所示；（2）断开；最左；（3）0.26；变大；（4）电压表接在了滑动变阻器的两端；（5）偏小。
15．小超和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡额定电压为3.8V，电源电压保持9V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”，连接电路如图甲所示。
（1）如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误，请在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确（注意不能与其它导线交叉）。
（2）改正错误后，闭合开关，过了一段时间，灯突然熄灭，电流表无示数，电压表有示数，则产生的故障可能是 　灯泡断路　。（只有灯泡或滑动变阻器发生故障）
（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为 　12.7　Ω（保留一位小数）。向右调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡变化的电压ΔU1　等于　滑动变阻器变化的电压ΔU滑（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）实验结束后，小超还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为R0）。
①将滑动变阻器滑片P移到最右端闭合开关，记录此时电流表示数为I1；
②再将滑动变阻器滑片P移到 　最左端　，记录此时电流表示数为I2；
③滑动变阻器的最大阻值R滑动＝　R0　（用测出的物理量和已知量的字母表示）。
【解答】解：（1）由图甲可知，灯泡和滑动变阻器并联，电压表串联在电路测电源电压是错误的，灯与变阻器串联，电流表与灯串联，电压表与灯并联，如下图所示：
（2）灯泡熄灭，电流表无示数，则说明电路中发生断路，电压表有示数，则说明与电压表并联的灯泡断路，使得电压表串联入电路，故产生上述现象；
（3）由乙图知，当电压为3.8V时，电流为0.3A，
由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻为：
RL＝＝≈12.7Ω；
假设原来灯泡的两端的电压为U1，则变阻器两端的电压为：U滑1＝U﹣U1，
向右移动变阻器的滑片，变阻器连入电路的电阻变小，根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，为U2，则则变阻器两端的电压为：U滑2＝U﹣U2，
则灯泡变化的电压ΔU1＝U2﹣U1，
滑动变阻器变化的电压ΔU滑＝U滑1﹣U滑2＝（U﹣U1）﹣（U﹣U2）＝U2﹣U1，
所以，ΔU1＝ΔU滑；
（4）①将滑动变阻器滑片P移到最右端，记录此时电流表示数为I1；
②将滑片P移动到最左端，记录此时电流表的示数为I2；
③在①中，R0短路，电路为变阻器最大电阻的简单电路，由欧姆定律，电源电压：
U＝I1R滑动﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
在②中，滑动变阻器的最大阻值与R0并联，电流表测并联电路的总电流；
因变阻器的电压始终等于电源电压，由欧姆定律，通过变阻器的电流大小不变，根据并联电路电流的规律，故此时通过R0的电流为：I0＝I2﹣I1，由欧姆定律，R0的电压即电源电压：
U＝（I2﹣I1）R0﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：
R滑动＝R0。
故答案为：（1）如上图所示；（2）灯泡断路；（3）12.7；等于；（4）②最左端； ③R0。
16．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，电源电压为4.5V，电流表（0～0.6A），电压表（0～3V），阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻R各1个，规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器R′1个，开关、导线若干。
（1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整；
（2）小明把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R′上，则电路故障是 　定值电阻R断路　，排除故障后，适当调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V时，读出了对应的电流值；
（3）断开开关，没有移动滑片P的位置，如图乙所示，直接用10Ω的电阻替换5Ω，闭合开关，发现电压表示数 　大于　2.5V（选填“大于”或“小于”），此时滑动变阻器滑片P应向 　左　（选填“左”或“右”）端移动，才能达到实验要求；
（4）小明再分别将定值电阻15Ω、20Ω、25Ω连入电路，根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图像，如图丙所示，由图像可得出的结论是：　在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比　；
（5）为完成该实验，滑动变阻器连入电路的最小阻值为 　4　Ω；
（6）要完成5个定值电阻的所有实验，需要使得定值电阻两端的电压不变，预设的这个不变的电压的范围是 　1.5V～3V　；
（7）小明通过学习了解到利用该电路图可以测量未知电阻Rx的阻值。如果考虑到电流表本身有一定的电阻（有分压作用）电压表本身也有一定的电阻（有分流作用），则测量值比真实值 　偏小　（选填“偏大”、“偏小”或“相同”），如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为RV和RA，则Rx更准确的表达式为Rx＝　　（数学表达式用已知字母表示）。
【解答】解：（1）变阻器按一上一下连入电路中，电压表与电阻并联，如下所示：
（2）小明把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，则电压表与电源连通，若电路故障只出现在R和R′上，则电路故障是定值电阻R断路；
（3）断开开关，没有移动滑片P的位置，如图乙所示，直接用10Ω的电阻替换5Ω，由分压原理，闭合开关，发现电压表示数大于2.5V；
探究电流与电阻的关系实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，此时滑动变阻器滑片P应向左端移动，才能达到实验要求；
（4）由图丙知，电阻的电流与电阻之积为：UV＝IR＝0.5A×5Ω＝……0.1A×25Ω＝2.5V；
电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；
（5）定值电阻两端的电压始终保持UV＝2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V；
变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压原理，当接入5Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝0.8×5Ω＝4Ω，
故滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为4Ω；
（6）根据串联电路的规律及分压原理有：＝，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，
当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，这时电压表控制的电压最小，即：＝，
控制的最小电压为：U′＝1.5V；
电压表选用小量程且允许的最大电流为0.6A，故最大控制的电压为3V，故要完成5个定值电阻的所有实验，需要使得定值电阻两端的电压不变，预设的这个不变的电压的范围是 1.5V～3V；
（7）甲图中，电压表测量的电压是准确的，电流表测电阻和电压表并联的总电流，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于实验通过待测电阻的电流，根据R＝可知，所测电阻比真实值偏小；
电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为Rv和RA，
由欧姆定律，通过电压表的电流：IV＝，
由并联电路电流的规律，通过Rx的电流为：IX＝I﹣IV＝I﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
则Rx更准确的表达式为：Rx＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：Rx＝。
故答案为：（1）见解答图；（2）定值电阻R断路；（3）大于；左；（4）在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；（5）4；（6）1.5V～3V；（7）偏小；。
17．小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、2Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器等实验器材探究电流与电阻的关系。
（1）小明连接好图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 　左　（填“左”或“右”）端。
（3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压为4V，读出并记录电流表的示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，根据欧姆定律可知把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 　大于　（填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 　左　（填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数。
（4）当小明将50Ω的定值电阻接入电路时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端的电压为4V，则原因可能是 　所选滑动变阻器的最大阻值太小　（写出一条即可）。
（5）完成实验探究后，小明得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　反比　。
（6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了图乙所示的电路，测出了灯泡两端电压为2.5V时小灯泡的电阻。请帮他将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S1和S2，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数为 　3.5　V时，小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表的示数为2.5V；
③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V；
④小灯泡两端电压为2.5V时，电阻R＝　8.9　Ω。
【解答】解：（1）小明连接好如图甲所示的电路，该电路有一处故障是：电阻与电流表并联了，将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：
（2）滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最左端；
（3）实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左滑动；
（4）4节新干电池电压为6V，电阻两端的电压始终保持UV＝4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣4V＝2V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×50Ω＝25Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻太小；控制的电阻电压不变，变阻器分得的电压过小，即电源电压太大了；
故当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大；
（5）在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（6）①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联，此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压，根据串联电路电压的规律知，当电压表示数为：6V﹣2.5V＝3.5V时，灯泡正常发光；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V，即滑片以左电阻丝的电压，因电压表接在滑片上，故电流要全部经过变阻器的电阻丝；
③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V，变阻器的所有电阻丝与灯串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因电压表的示数为4V，与②电路相比，这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，因此时电压表的示数为“闭合开关S、S1，断开S2”时的＝倍，故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的倍，即闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器左电阻丝接入阻值为20Ω×＝12.5Ω，即在①中，滑动变阻器的电阻为12.5Ω，由欧姆定律，在①中，通过滑动变阻器的电流为：I＝＝＝0.28A，即灯的额定电流，
小灯泡的电阻：RL＝＝≈8.9Ω；
故答案为：（1）见解答；（2）左；（3）大于；左；（4）所选滑动变阻器的最大阻值太小（或电源电压过大）；（5）反比；（6）①3.5；④8.9。
18．热敏电阻用来测量温度的变化，灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计，实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有：电流表（量程为0～0.6A），学生电源输出电压恒为24V，滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为50Ω），单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT，导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT＝2t﹣10（Ω），实验步骤如下：
a.按照电路图连接好实验器材；
b.为不烧坏电流表，将滑动变阻器的滑片P调节到a端；然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑片P使电流表指针指在满刻线位置，并在以后的操作中使滑片P位置不变；
c.将单刀双掷开关掷于d端，根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系，计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值，重新标注刻度盘，改装成温度计；
d.在容器中倒入适量的热水，随着热水温度的下降，读出对应的温度值。
（1）根据实验要求，电路中的滑动变阻器应选 　R2　（选填“R1”或“R2”）。
（2）当电流表示数为0.24A时，对应的温度值为 　35　℃；热水温度t与电流I之间的函数关系式t＝　﹣15　（函数关系式中的数字均不带单位）。
（3）改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的 　右　（选填“左”或“右”）侧。
【解答】解：（1）将滑片P调节到a端且单刀双掷开关掷于c端时，电路为滑动变阻器的简单电路，电流表测电路中的电流，
由电流表的量程可知，电流表指针指在满刻线位置时电路中的电流I大＝0.6A，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑＝＝＝40Ω，即滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω，
所以，电路中的滑动变阻器应选R2；
（2）将单刀双掷开关掷于d端时，滑动变阻器与RT串联，电流表测电路中的电流，
当电流表示数为0.24A时，电路的总电阻：
R总＝＝＝100Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，RT的阻值：
RT＝R总﹣R滑＝100Ω﹣40Ω＝60Ω，
对应的温度值t＝（℃）＝（℃）＝35℃；
当电路中的电流为I时，电路的总电阻R总＝，则RT的阻值RT＝R总﹣R滑＝﹣R滑，
对应的温度值t＝（℃）＝（℃）＝（℃）＝﹣15（℃）；
（3）由t＝﹣15（℃）可知，当I＝0.6A时，t＝5℃，则改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的右侧。
故答案为：（1）R2；（2）35；﹣15；（3）右。
19．小明用如图甲的实验器材探究“电流与电阻的关系”。其中电源为可调节电压的学生电源，滑动变阻器的规格为“10Ω、1A”字样，还配有阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
（2）小明将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是 　电阻R短路　。
（3）排除故障后，小明依次完成实验，记录部分数据如表。
实验序号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 20 15 25
电流I/A 0.4 0.2 0.1
①由1、2、3次实验数据可得出的初步结论是 　在电压一定时，电流与电阻成反比　。
②第4次实验时，小明用15Ω定值电阻代替20Ω后，直接读出电流表示数如图乙所示。由此可知此时接入电路中的滑动变阻器的阻值为 　10　Ω，为得到正确数据，小明应将滑动变阻器的滑片调至第3次实验时滑片位置的 　左　侧。
③继续完成第5次实验，小明将图甲滑动变阻器的滑片移至最右端时，依然无法达到实验要求。请你分析出现这样的现象的原因：　电源电压太高或变阻器的最大电