專題25　第3章 能量的轉(zhuǎn)化與守恒 易錯(cuò)題專訓(xùn)（解析版）

第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒

專題25易錯(cuò)題專訓(xùn)

易錯(cuò)點(diǎn)一對(duì)做功的兩個(gè)條件理解不到位......................................................................................................1

易錯(cuò)點(diǎn)二動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化過程中動(dòng)能最大點(diǎn)的分析..................................................................................3

易錯(cuò)點(diǎn)三動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算..........................................................................................................................4

易錯(cuò)點(diǎn)四滑輪組動(dòng)力和阻力相關(guān)物理量(大小、距離、速度)的分析.......................................................6

易錯(cuò)點(diǎn)五實(shí)際電功率計(jì)算過程中需要考燈泡的電阻是否變化。..............................................................7

易錯(cuò)點(diǎn)一對(duì)做功的兩個(gè)條件理解不到位

做功的條件是有力作用在物體上和物體在力的方向上移動(dòng)了距離。做功時(shí)兩個(gè)必要因素(力和距離)的

方向必須一致。

1.下列有關(guān)圖示情景的說法，正確的是（A）

A.圖甲中，分別沿左、右兩光滑斜面將同一物體從低端勻速拉到頂端，F(xiàn)1、F2做功一樣多

B.圖乙中，不計(jì)摩擦與繩重，分別將同一物體提升相同高度，F(xiàn)1做功少

C.圖丙中，用同樣大小的力使A、B水平移動(dòng)相同的距離，F(xiàn)1做功少

D.圖丁中，A、B表面粗糙程度相同，用力使A、B水平勻速移動(dòng)相同的距離，F(xiàn)1做功多

【解析】A、斜面光滑，沿斜面拉動(dòng)物體時(shí)，物體不受摩擦力作用，不需要克服摩擦力做功，沒有額外

功；所以把同一物體沿不同的斜面分別拉到相同的高度h，拉力做的功W=Fs=Gh，由于G與h都相同，可

知拉力F1、F2做功相同，故A正確。B、由圖乙知，不計(jì)摩擦和繩重，將同一物體勻速提升相同的高度，

由W=Gh可知所做的功相同；故B錯(cuò)誤。C、圖丙中，用同樣大小的力使A、B水平移動(dòng)相同的距離，由W=Fs

可知；所做的功都相等；故C錯(cuò)誤。D、圖丁中，由于壓力和接觸面的粗糙程度相同物體受到的摩擦力相同，

A、B水平勻速移動(dòng)，則F1=F2=f，由于移動(dòng)相同的距離，由W=Fs可知；所做的功都相等；故D錯(cuò)誤。

2.(紹興、義烏中考)如圖所示，AOB是光滑軌道，A點(diǎn)的高度H大于B點(diǎn)的高度h。讓小球從A點(diǎn)由

靜止開始自由滑下，沿軌道AOB到達(dá)B點(diǎn)后離開(不計(jì)空氣阻力)，則小球離開B點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡最符合

實(shí)際的是（C）

A.aB.bC..cD.d

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【解析】A、根據(jù)題意，小球從A點(diǎn)由靜止滑下，所以小球的機(jī)械能等于A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能，整個(gè)過

程中，機(jī)械能守恒，a的最高點(diǎn)超過了A點(diǎn)的高度，這是不可能的，A錯(cuò)誤；B、b點(diǎn)的最高點(diǎn)與A點(diǎn)的高

度相同，而在最高點(diǎn)時(shí)，小球仍具有向右運(yùn)動(dòng)的速度，所以b圖線的機(jī)械能大于A點(diǎn)的機(jī)械能，B錯(cuò)誤；

C、c圖線的最高點(diǎn)低于A點(diǎn)，由于在最高點(diǎn)時(shí)小球仍運(yùn)動(dòng)，其總機(jī)械能可能與開始時(shí)的機(jī)械能相等，C正

確；D、小球離開軌道時(shí)，由于慣性，應(yīng)具有沿軌道方向向上運(yùn)動(dòng)的速度，D錯(cuò)誤。

3.(杭州中考)如圖所示，用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，鐵球從A位置開始向下運(yùn)

動(dòng)，到達(dá)B位置速度達(dá)到最大，到達(dá)C位置鐵球的速度變?yōu)榱?。已知AC間的高度差為h，則從A位置到C

位置鐵球的重力做功是___________；在此過程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量為___________。(整個(gè)過程中不

計(jì)能量損耗)

【答案】GhGh

【解析】從A位置到C位置鐵球的重力做功W=Gh。因?yàn)閺腁位置開始向下運(yùn)動(dòng)的過程中，鐵球的重

力勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，整個(gè)過程中不計(jì)能量損耗，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：彈性勢(shì)能增加

量為E=W=Gh。

4.如圖所示，用大小相等的水平拉力F分別向右拉動(dòng)質(zhì)量不同的物體A、B(mA<mB)，第一次使物體A

在水平面上慢速運(yùn)動(dòng)，第二次使裝有輪子的物體B在水平面上快速運(yùn)動(dòng)，兩物體移動(dòng)了相同距離。關(guān)于拉

力Ｆ做功有三種說法。

甲：物體B運(yùn)動(dòng)得快，因此拉力F對(duì)物體B做功多。

乙：質(zhì)量大的物體，所受的重力大，因此拉力F對(duì)B物體做功多。

丙：物體A受到的是滑動(dòng)摩擦，物體B受到的是滾動(dòng)摩擦，因此物體A受到的摩擦力大于物體B受到

的摩擦力，拉力F對(duì)物體A做功多。

三種說法是否正確?請(qǐng)分別說明理由。

【答案】①甲說法不正確；根據(jù)公式W=Fs可知，功等于力與距離的乘積，與運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，拉力F

相同，沿力方向通過的距離s也相同，所以做功相同。

②乙說法不正確；根據(jù)公式W=Fs可知，功等于力與距離的乘積，與物體的質(zhì)量或重力無關(guān)，拉力F

相同，沿力方向通過的距離s也相同，所以做功相同。

③丙說法不正確；根據(jù)公式W=Fs可知，功等于力與距離的乘積，與摩擦力的大小無關(guān)，拉力F相同，

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沿力方向通過的距離s也相同，所以做功相同。

【解析】根據(jù)公式W=Fs可知，功等于力與距離的乘積，根據(jù)題意可判斷功的大小情況。

5.如圖甲所示，水平面AB段和BC段粗糙程度不同，物體(外形較小，各方向的長度可忽略)在力Ｆ的

牽引下，先后從A到B至C，物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)(t=0)，物體運(yùn)動(dòng)的s-t圖像如圖乙所示，物體所受

摩擦力f與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖丙所示。求：

(1)物體從A至C過程中，力F對(duì)物體所做的功。

(2)物體在BC段運(yùn)動(dòng)過程中，力F對(duì)物體做功的功率。

【解析】（1）由圖象乙和丙讀出物體受的拉力和運(yùn)動(dòng)的路程，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功；

W

（2）根據(jù)圖象讀出物體在BC段的時(shí)間，再根據(jù)P=求出功率。

t

【答案】（1）由圖丙可知物體在AB段上受的拉力為F1=10N，在BC段上受的拉力為F2=15N，由圖象

乙可知，物體在AB段上移動(dòng)距離s1=1m，物體在BC段上移動(dòng)距離s2=1m，所以，在AB段上拉力做的功

W1=F1s1=10N×1m=10J，在BC段上拉力做的功W2=F2s2=15N×1m=15J，物體從A至C過程中，力F對(duì)物體

所做的功：W總=W1+W2=10J+15J=25J；

（2）由圖象丙讀出在BC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2=10s，物體在BC段運(yùn)動(dòng)過程中，力F對(duì)物體做功的功率：

W215J

P2==1.5W。

t210s

易錯(cuò)點(diǎn)二動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化過程中動(dòng)能最大點(diǎn)的分析

6.如圖甲所示，小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧。從小球剛接觸彈簧到將彈

簧壓縮最短的過程中，得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長度△l之間的關(guān)系如圖乙所示，其中b為曲線最

高點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，彈簧在整個(gè)過程中始終發(fā)生彈性形變，則小球（D）

A.受到的彈力始終不變B.運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)能一直增大

C.運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能不變D.在b點(diǎn)時(shí)重力等于彈力

【解析】小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧。此過程中小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為

彈簧的彈性勢(shì)能，所以小球的機(jī)械能變小；在小球向下運(yùn)動(dòng)過程中，受到豎直向上的彈簧的彈力、豎直向

下的重力；開始時(shí)，重力大于彈力，合力向下，小球速度越來越大；隨彈簧壓縮量的增大，彈力越來越大，

當(dāng)彈力與重力相等時(shí)，即在b點(diǎn)時(shí)，兩力是一對(duì)平衡力，合力為零，此時(shí)的速度是最大的；小球再向下運(yùn)

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動(dòng)，彈力大于重力，合力向上，小球速度減小，動(dòng)能減??；小球的高度一直減小，重力勢(shì)能一直減小。

【易錯(cuò)剖析】小球并不是一接觸到彈簧就開始做減速運(yùn)動(dòng)，而是繼續(xù)加速直到彈力等于重力(即二力平

衡)時(shí)才達(dá)到最大速度，此時(shí)動(dòng)能最大。

7.如圖所示，彈簧一端與小車相連，另一端固定在左側(cè)的墻壁上，小車放在粗糙的水平木板上。小車

位于A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為自然長度，用力壓縮彈簧使小車到達(dá)B點(diǎn)；松手后，小車由位置B運(yùn)動(dòng)至位置C，

在位置C時(shí)速度為零。則小車從位置B運(yùn)動(dòng)至位置C的過程中，速度達(dá)到最大值的位置在________________

(填“A點(diǎn)”A點(diǎn)的左側(cè)”或“A點(diǎn)的右側(cè)”)，彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是______________(填“減小”

“先減小后增大”先增大后減小”或“增大”)；小車從位置B運(yùn)動(dòng)到速度最大值的過程中，彈簧的彈性

勢(shì)能轉(zhuǎn)化成________________________。

【答案】A點(diǎn)的左側(cè)；先減小后增大；小車的動(dòng)能和內(nèi)能。

【解析】小車在粗糙的木板上運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，就是彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能時(shí)，由以上分

析可知，由B到A過程中，彈簧彈性勢(shì)能除轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能外，還要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。因此正確答案應(yīng)該用

受力分析來得出，當(dāng)彈簧的推力和小車受到的摩擦力相等時(shí)速度最大，也就是在AB間的一點(diǎn)，所以速度達(dá)

到最大值的位置在A點(diǎn)的左側(cè)；

從B到彈簧自然長度A時(shí)，是彈簧恢復(fù)原狀的過程，彈簧的彈性勢(shì)能減?。粡腁到C的過程，小車由

于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，彈簧發(fā)生彈性形變，彈簧的彈性勢(shì)能增大；所以彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是先減小后

增大；

小車從位置B運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到最大值的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能減小，小車的動(dòng)能增大，彈簧的彈性

勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小車的動(dòng)能，小車克服摩擦做功，還有一部分轉(zhuǎn)化為小車的內(nèi)能。

易錯(cuò)點(diǎn)三動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算

使用動(dòng)滑輪并不一定是省力的，拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上費(fèi)一倍的力，拉力作用在繩子自由端，省一

半的力。

8.如圖所示，用同一個(gè)動(dòng)滑輪先后提升同一物體，使物體以相同的速度勻速上升相同的高度，所用的

力分別是F甲和F乙，拉力做功的功率分別是P甲和P乙。若不計(jì)摩擦、動(dòng)滑輪重和繩重，則F甲與F乙、P甲

與P乙之間的大小關(guān)系是（C）

A.F甲<F乙、P甲=P乙B.F甲>F乙、P甲>P乙C.F甲>F乙、P甲=P乙D.F甲<F乙、P甲<P乙

【解析】由題知，兩裝置都不計(jì)摩擦、動(dòng)滑輪重和繩重，提升物體的重相同，甲圖，拉力作用在動(dòng)滑

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1

輪的軸上，費(fèi)一倍的力，即F甲=2G；乙圖，拉力作用在繩子自由端，省一半的力，即F乙=G，故F甲＞F

2

1

乙，AD錯(cuò)誤；物體上升的速度相同，則拉力端的速度分別為：v甲=v物，v乙=2v物，甲圖拉力的功率：P甲=F

2

11

甲v甲=2G×v物=Gv物；乙圖拉力的功率：P乙=F乙v乙=G×2v物=Gv物，故P甲=P乙，C正確，B錯(cuò)誤。

22

9.如圖所示，在水平拉力Ｆ的作用下重100牛的物體沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

為10牛，物體移動(dòng)的速度為0.2米/秒，則拉力F的大小為__________牛，拉力F移動(dòng)的速度為__________

米/秒，物體與水平桌面的摩擦力大小為__________牛。

【答案】20；0.1；10

【解析】如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)B測(cè)出了動(dòng)滑輪上的繩子上的拉力為10N；則物體A受到拉力為10N；

又因物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體A與水平桌面的摩擦力與物體A受到拉力是一對(duì)平衡力，則摩擦

力大小也是10N；故拉力F=2f=2×10N=20N。

由于動(dòng)滑輪有兩段繩子吊著滑輪，所以費(fèi)2倍的距離，即費(fèi)2倍的速度，故F的速度是A運(yùn)動(dòng)速度的

一半，故F的速度是0.1m/s。

10.如圖所示，分別使用輕質(zhì)定滑輪、輕質(zhì)動(dòng)滑輪豎直提升G=10牛的重物，使其勻速上升2米。不

計(jì)滑輪與軸的摩擦和滑輪自重，F(xiàn)1=10牛、F2=5牛。

(1)請(qǐng)運(yùn)用杠桿平衡原理作圖分析：為什么動(dòng)滑輪能省一半的力。

(2)若想進(jìn)一步探究使用定滑輪時(shí)拉力大小是否與拉力方向有關(guān)，接下來的操作是_______________。

【解析】（1）在不計(jì)滑輪與軸的摩擦和滑輪自重的情況下，當(dāng)沿豎直方向勻速向上拉動(dòng)動(dòng)滑輪時(shí)，動(dòng)

滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)力臂等于阻力臂二倍的省力杠桿；

（2）改變力的方向，分別用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力大小。若彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，則說明使用定滑輪

時(shí)拉力大小與拉力方向無關(guān)；若彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不相等，則說明使用定滑輪時(shí)拉力大小與拉力方向有關(guān)。

【答案】（1）證明：如圖，支點(diǎn)為O，重力的阻力臂L2=r；拉力F的動(dòng)力臂L1=2r

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GL2Gr1

根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2可得GL2=FL1，即：F=G，

L12r2

可見，當(dāng)豎直向上勻速拉動(dòng)時(shí)，使用動(dòng)滑輪能省一半的力，所以動(dòng)滑輪能省一半的力。

（2）改變力的方向，分別用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力大小。

易錯(cuò)點(diǎn)四滑輪組動(dòng)力和阻力相關(guān)物理量(大小、距離、速度)的分析

作用在動(dòng)滑輪上的繩子的股數(shù)為n時(shí)，自由端的移動(dòng)距離和移動(dòng)速度均為物體移動(dòng)距離和移動(dòng)速度的

n倍。

11.工人把貨物拉上貨倉時(shí)，用了如圖所示的滑輪組，已知貨物重為500牛，工人在繩子自由端施加大

小為300牛的拉力F使貨物在10秒內(nèi)勻速上升3米，此過程中工人所做的功為__________焦，工人所做

功的功率為__________瓦，滑輪組的機(jī)械效率為__________。

【答案】1800；180；83.3%

【解析】（1）由圖知，通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=2，所以拉力做的功為：W總

=Fs=Fnh=300N×2×3m=1800J；

WW1800J

（2）由P=可得工人做功的功率：P=總==180W；

tt10s

WGhG500N

（3）滑輪組的機(jī)械效率：=有100%=100%=100%=100%≈83.3%。

W總FsnF2300N

12.如圖所示，利用滑輪組沿水平方向以1米/秒的速度勻速拉動(dòng)物體前進(jìn)時(shí)，若繩子自由端的拉力Ｆ=60

牛，物體重150牛，不計(jì)滑輪重和繩與滑輪間的摩擦。

(1)物體與地面間的摩擦力是多大?

(2)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)3秒，拉力Ｆ做了多少功?

1

【解析】（1）根據(jù)圖示可知，繩端拉力與摩擦力之間的關(guān)系為F=f，據(jù)此求出摩擦力的大小；（2）繩

3

子自由端移動(dòng)的距離s與物體移動(dòng)的距離s′的關(guān)系為s=3s′，利用速度公式求出路程，再根據(jù)W=Fs求拉力

所做的功。

【答案】解：由圖可知，滑輪組上作用在動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n=3；

1

（1）不計(jì)滑輪重和繩與滑輪間的摩擦，由F=f可得，物體A與地面間的摩擦力：

3

f=3F=3×60N=180N；

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（2）物體A移動(dòng)的距離：s′=vt=1m/s×3s=3m，繩子自由端移動(dòng)的距離：s=3s′=3×3m=9m，拉力F做的

功：W=Fs=60N×9m=540J。

答：（1）物體A與地面間摩擦力是180N；

（2）當(dāng)物體A運(yùn)動(dòng)3秒，拉力F做540J的功。

易錯(cuò)點(diǎn)五實(shí)際電功率計(jì)算過程中需要考燈泡的電阻是否變化。

1.小燈泡的電阻受溫度影響，計(jì)算功率時(shí)只能用公式P=UI。2.實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)注意：①小燈泡電阻會(huì)隨溫

度變化而變化；②滑動(dòng)變阻器選擇的標(biāo)準(zhǔn)是保證電路安全；③實(shí)驗(yàn)操作的步驟和規(guī)范。

13.如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑片Ｐ從中點(diǎn)滑到最右端的過程中，電壓表的示數(shù)U與電流

表的示數(shù)Ⅰ的關(guān)系圖線如圖乙所示。圖乙中U1、U2、I1、I2已知，電源的電壓保持不變，燈泡的額定電壓為

U2，則由此不能求得的物理量是（D）

A.電源的電壓B.燈泡的額定功率

C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值D.滑片P移至最左端時(shí)電路的總功率

【解析】（1）當(dāng)滑片位于右端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電壓表測(cè)電源的電壓，即U=U2，燈泡

的額定功率PL=U2I2；（2）當(dāng)滑片位于中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1，電路中的電流為I1，因串聯(lián)電路中總電

1UR

壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓UR=U-U1=U2-U1，根據(jù)歐姆定律可得：R，

2I1

UUU

即R=2R221；（3）由乙圖可知，燈泡的電阻是變化的，無法求出滑片P移至最左端時(shí)電路中的

I1I1

總電阻，即無法求出電路的總功率。

14.探究電功率與電壓、電流的關(guān)系時(shí)，連接了如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法，不

合理的是（B）

A.該電路所示實(shí)驗(yàn)?zāi)芴骄侩姽β逝c電壓的關(guān)系

B.該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鲭娏飨嗤瑫r(shí)，電功率與電壓成正比

C.小燈泡電功率的大小可通過燈泡的亮度來比較

D.該實(shí)驗(yàn)選擇的兩個(gè)小燈泡燈絲的電阻不同

【解析】A、從圖可知兩燈泡串聯(lián)，通過兩燈泡的電流相同，所以該電路所示實(shí)驗(yàn)可以研究電功率與電

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壓的關(guān)系；故A正確；B、兩個(gè)燈泡亮度不同，間接反映電功率大小，但是由于燈泡的亮暗無法準(zhǔn)確反映實(shí)

際功率的大小，所以不能得出“電流相同時(shí)，電功率跟電壓成正比”這個(gè)結(jié)論，故B錯(cuò)誤；C、為了判斷燈泡

的功率大小，我們可以通過觀察燈泡的亮度來判斷燈泡功率的大小，燈泡越亮燈泡的功率越大。故C正確；

D、兩燈泡串聯(lián)，流過它們的電流相同，LI、L2規(guī)格不同，則燈泡兩端的電壓不同，因此設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)可以探

究電功率與電壓的關(guān)系；故D正確。

15.甲、乙兩燈的額定電壓均為9伏，測(cè)得其電流與電壓變化的關(guān)系圖像如圖所示，則甲燈的額定功率

為___________瓦；若將甲、乙兩燈并聯(lián)接入4伏的電路中，兩燈消耗的總電功率為___________瓦；若將

甲、乙兩燈串聯(lián)接入9伏的電路中，通電10秒，兩燈消耗的總電能為___________焦。

【答案】7.2；3.2；36

【解析】（1）由圖象可知，U甲=9V時(shí)，通過甲的電流I甲=0.8A，則甲燈的額定功率：P甲=U甲I甲

=9V×0.8A=7.2W；

（2）將甲、乙兩燈并聯(lián)接入4V的電路中時(shí)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩燈泡兩

端的電壓U甲′=U乙′=U=4V，由圖象可知，通過兩燈泡的電流I甲′=0.5A，I乙′=0.3A，因并聯(lián)電路中干路電流

等于各支路電流之和，所以，干路電流：I=I甲′+I乙′=0.5A+0.3A=0.8A，兩燈消耗的總電功率：

P=UI=4V×0.8A=3.2W；

（3）將甲、乙兩燈串聯(lián)接入9V的電路中時(shí)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且串聯(lián)電路中總電壓等

于各分電壓之和，所以，當(dāng)電路中的電流I′=0.4A，兩燈泡兩端的電壓U甲″=3V，U乙″=6V時(shí)，符合，通電10s

兩燈消耗的總電能：W=U′I′t=9V×0.4A×10s=36J。

16.測(cè)定額定電壓是2.5伏小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，電路連接如圖甲所示，電源電壓為4伏。

(1)閉合開關(guān)，電壓表指針如圖乙所示，此時(shí)小燈泡兩端電壓是___________伏。

(2)圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出的小燈泡U-I曲線。由圖可知，小燈泡的額定功率是___________瓦，

小燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而___________。

(3)在某次調(diào)節(jié)中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小了△R1，小燈泡電阻變化了△R2，則△R1___________

(填“大于”等于”或“小于”)△R2，并說明理由。______________________________________。

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【答案】（1）0.5；（2）0.5；增大；（3）大于因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，?dāng)滑動(dòng)變阻器電阻減小△R1時(shí)，

由圖像可知，電流I增加，總電阻R變小，變阻器電阻減小，而只有當(dāng)R滑的減小量大于R燈的增加量才會(huì)

讓總電阻變小。

【解析】（1）根據(jù)圖乙電壓表量程選擇0-3V，分度值0.1V，電壓表讀數(shù)為0.5V。（2）根據(jù)圖象當(dāng)

U=2.5V時(shí)，I=0.2A，根據(jù)P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，通過圖象可以看出電壓增大電阻變大。（3）根據(jù)圖象可

知當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻變小時(shí)，燈泡兩端電壓增大，電流也增大，燈泡電阻變大，總電阻變小。根據(jù)R=R滑+R

燈．只有當(dāng)R滑的減小量大于R燈的增加量才會(huì)讓總電阻變小。

17.在“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓約6伏，小燈泡額定電壓為2.5伏。小明按照如圖

甲所示的電路圖連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)在測(cè)得幾組對(duì)應(yīng)的電壓與電流值后，作出了圖乙所示的U-I圖像。由圖可知，小燈泡的額定功率是

__________瓦；從圖中還可以發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比，造成這種現(xiàn)象的原因是

______________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，老師要求不使用電壓表，而是利用一個(gè)10歐的定值電阻R0和兩只電流表A1、A2，再

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)中的電源、滑動(dòng)變阻器R、開關(guān)S和導(dǎo)線若干，測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡在正常

發(fā)光時(shí)的電阻Rx。

①請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出一種可供實(shí)驗(yàn)的電路圖。

②在下列橫線上補(bǔ)充完整相應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟，并用相應(yīng)的字母表示應(yīng)測(cè)出的物理量。

步驟一：按照電路圖連接好電路。

步驟二：合上開關(guān)，____________________________________________________________。

步驟三：斷開開關(guān)，整理器材。

③根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，寫出小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的表達(dá)式Rx=___________(用已知量和測(cè)

出的物理量表示)。

【答案】（1）0.625；燈的電阻隨溫度的變化而變化；（2）②移動(dòng)滑片，使電流表A1示數(shù)為0.38A；③

3.8V

I20.38A

【解析】（1）從圖乙所示的U-I圖象知，燈的額定電壓為2.5V時(shí)，電流大小為0.25A，小燈泡的額定

功率是：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；從圖象還可以發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比，造成這

種現(xiàn)象的原因是：燈的電阻隨溫度的變化而變化；

（2）①將定值電阻與電流表A1串聯(lián)后與燈并聯(lián)，電流表表A2測(cè)干路電流，電路設(shè)計(jì)如下所示：

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②步驟一：按照電路圖連接好電路，將變阻器的最大電阻連入電路中；

U額3.8V3.8V

步驟二：合上開關(guān)S，移動(dòng)變阻器滑片，使電流表A1示數(shù)為：IA1==0.38A；

R0R010

記下此時(shí)電流表A2示數(shù)I2；

步驟三：斷開開關(guān)，整理器材。

③根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，燈的額定電流：IL=I2-IA1=I2-0.38A，由歐姆定律，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻

UL3.8V

的表達(dá)式：Rx=。

ILI20.38A

18.如圖甲所示的電路，電源電壓為9伏且保持不變，小燈泡標(biāo)有“6Ⅴ6W”的字樣，小燈泡的電流

隨電壓的變化曲線如圖乙所示。

求：(1)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為多少?

(2)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5安時(shí)，小燈泡的電功率為多少?

(3)當(dāng)電壓表的示數(shù)為3伏時(shí)，整個(gè)電路10秒內(nèi)消耗的電能是多少?

【解析】由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路電流，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓；

（1）由I-U圖象求出燈泡正常發(fā)光時(shí)電路電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，然后由歐

姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；（2）由I-U圖象求出電路電流為0.5A時(shí)，燈泡兩端的電壓，由電

功率公式P=UI求出燈泡的實(shí)際功率；（3）由I-U圖象求出電壓表示數(shù)為3V時(shí)的電路電流，然后由電功公

式W=UIt求出整個(gè)電路消耗的電能。

【答案】解：（1）由I-U圖象可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中電流I=IL=1A，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U

U滑3V

滑=U-UL=9V-6V=3V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為R滑==3Ω；

I1A

答：當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為3Ω。

（2）由I-U圖象可知，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，小燈泡兩端電壓UL′=2V；小燈泡的電功率

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PL′=UL′I′=2V×0.5A=1W.

答：當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，小燈泡的電功率為1W．

（3）由I-U圖象可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流I″=IL=0.7A，整個(gè)電路10s內(nèi)消耗的電

能W=UI″t=9V×0.7A×10s=63J；

答：當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，整個(gè)電路10s內(nèi)消耗的電能是63J。

19.如圖，電源電壓恒定，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，定值電阻R2的阻值為10Ω，R1為滑動(dòng)變阻器，

開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，L恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為1.1A。求：

(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。

(2)S1、S2都閉合時(shí)，R1在10min內(nèi)消耗的電能。

(3)S1、S2都斷開，調(diào)節(jié)滑片使R2的電功率為R1電功率的2倍時(shí)，R2的電功率。