初中物理电功和电功率实验题

实验室购买了一批规格为“2.5V  0.75W”的小灯泡，小明利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验．

（1）用笔画线代替导线把如图所示的实物电路补充完整．
（2）按图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至右端；闭合开关后，
发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则产生此故障的原因可能是_______________________。
（3）排除故障后，闭合开关并调节滑动变阻器，测得如下一组数据．其中第2次实验
时的电流表示数如图所示，则第二次测得的电流是_______A ． 

实验次数	1	2	3
电压Ｕ／V	2.0	2.5	3.0
电流Ｉ／A	0.34		0.44

 
①分析这组数据，你认为该小灯泡是否合格：_________，其原因是：            。
②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品
相比是长了还是短了？答：_________．

我国自行生产的混合动力汽车已经服务于生活，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，是燃油燃烧时释放出的       能转化为      能．
（2）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示．

输出电压/V	300
额定功率/kW	30
最大容量/kW·h	30
质量/kg	320

 
汽车上的电机（充当电动机）的额定功率应该      （大于/等于/小于）30kW．简单说明你判断的理由．
（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车消耗燃油5kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值．燃油的热值为4.6×10⁷J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．

①完全燃烧燃油5kg能放出       J的热量．
②汽车发动机的牵引力为          ，牵引力做功为       J．

小明同学在做“测定小灯泡的功率”实验时，选取了一个标有“2.5V”的小灯泡和必要的器材．小明没有连接完整的实物电路如图．

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整．
（2）电路连线后，小明连续进行4次实验，有关数据和现象填写在表格里．
①第一次实验时，电流表的指针的位置如图所示．其读数为_________A．
②小灯泡的额定功率是__________W．

次数	电压U/V	电流I/A	灯泡亮度
1	1.5		灯光微弱
2	2.2	0.38	较暗
3	2.5	0.40	正常发光
4	3.0	0.45	很亮

 
③从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而________（变大/变小），电阻变化的本质是灯丝的电阻随___________而增大

图23

图23

（3）小勇同学所在的小组在实验中连接好电路，同组的小宇检查后，认为连接无误．但闭合开关后小灯泡不亮．他接下来的两步操作顺序是     和    或      （三格均选填下面步骤前的字母）．

A．断开开关S
B．检查灯泡和灯座的接触是否良好
C．调节滑动变阻器，观察灯泡是否能发光
D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
E．报告老师，等待老师来检查电路

现有下列器材：两节干电池，电流表（0-0.6A；0-3A）、电压表（0-3V；0-15V）、滑动变阻器（10Ω、1.5A）、开关各一个和若干导线，请你用这些器材测量一个小灯泡（额定电压2.5V、额定功率小于1W）的额定功率和正常工作时的电阻。

（1）  用笔画线代替导线将图11甲中的器材连成实物电路
（2）  根据连接的实物图在图11乙中虚线框中画出电路图
（3）  闭合开关后，调节滑动变阻器，使电压表示数为     V，这时电流表的示数如图11丙所示，则这时电流是      A.
（4）  实验测出的小灯泡额定功率为     W，正常工作的电阻是
         Ω。
（5）  若某同学在连接实物电路时发生错误，实验时发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，并且灯泡发光较暗，造成这种错误的原因可能是                                           

）有一个蓄电池，上面标有正、负极看不清楚，请任选器材设计一个实验方案，判断此蓄电池的正、负极。

某同学做“测定一个小灯泡的功率”的实验，所用灯泡的额定电压是2.2V。
⑴如图是他实验的电路，但连接不完整，请你给帮他完成电路的连接。
⑵）电路连接完整后，当向右移动变阻器的滑片P时，电压表的示数将        ，电流表的示数将        （填变化情况）。

实验次数	1	2	3
电压（V）	2.20	1.50	2.50
电流（A）	0.22	0.16	0.24
功率（W）	0.484	0.24	0.60

实验次数	1	2	3
电压（V）	2.20	1.50	2.50
电流（A）	0.22	0.16	0.24
灯丝电阻（Ω）	10.00	9.38	10.42

⑶实际实验的有关记录与计算如表：（无表格）
该同学注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请说出两点（这两点的意思应不同）①___________________________________。②___________________________________。
⑷他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如右表：（无表格）
这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？请你对此作出解释：                                                  。

小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L₁和额定电压是3.8V的灯L₂，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．

(1)请你用笔画线代替导线，根据图ll所示的电路图，将图l2所示实物图连接完整。
(2)若小雷连接电路后闭合开关，灯L₁几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的______（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接人了电．
(3)小雷排除故障后，按图所示的电路继续进行实验：

①闭合开关，滑片p向________（选填“．4”或“B”）端移动，使灯L₁发光，测出灯Ｌ₁的相关物理量，记录和计算结果如下表：

次数	电压／V		实际功率/W	电阻Ω
l 2	1.6 2.5	0. 20 0. 24	0. 32 0. 60	8．00 0.42
3	2.8	0. 26	0.73	10.77

 
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填人表格的空格处.
(4)小雷注意到灯Ｌ₁的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮，结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越______。
(5)用L₂替换L₁，重复上面的实验时，需要改变________的量程，发现灯L₂的亮度变化规律与灯L₁相似．
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L₁的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.”这种说法错误的原因是小雷忽略了_________对小灯电阻的影响；
②有同学认为“把灯L₁换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系．”你认为这种说法__________（选填“正确”或“错误”）．

在“测量小灯炮额定电功率”的实验中，小灯炮的额定电压为3.8V，电源为3节干电池，实验电路图如图（甲）所示。

（1）根据电路图，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整。
（2）在连接电路的过程中，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应移到阻值        （填“最大”或“最小”）处。
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡较暗，则滑片P应向     （填“左”或“右”） 端移动，直到电压表示数为    V，此时电流表的示数如图丙所示，此时灯泡的额定功率为    W。
（4）某实验小组正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，灯泡不发光，其原因可能是                    。

电流做功跟电压、电流和通电时间三个因素有关。陈鑫同学要通过实验探究电功跟电压的关系，她选用的部分器材如图所示。其中甲、乙两容器完全相同，电阻丝R₁、R₂的阻值不同。

（1）为了控制电流和通电时间相同，R₁或R₂的连接方式是          。
（2）在该实验中选用两根阻值不同的电阻丝，其目的是                        。
（3）在这个实验中，陈鑫是通过观察比较                       来比较电流做功的多少。
下列实验中也用到这种思想和方法的是        。

A．研究电流时，将它比作水流

B．根据小磁针偏转判断是否存在磁场

C．研究物体受几个力作用时引入“合力”

D．研究光的直线传播时引入“光线”

（4）烧瓶中不装水而装煤油，是因为                                         。

在测定一只标有“2.5V”的小灯泡功率的实验中：
（1）根据某同学设计的实验电路如图所示， 将图中的实物连接起来（连线不许交叉，估计小灯泡的额定功率不超过1W）；

（2）在闭合开关S前，先将滑动变阻器的滑片P调到      端（按照你连接的电路填“左”或“右”）；
（3）若电压表的示数为1.8V，为使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为       V。如果此时电流表的示数如图所示 那么 通过小灯泡的电流为         A，小灯泡的额定功率为        W。

在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6 V的电源、额定电压为3.8 V的小灯泡和一个标有“20 Ω  1.5 A”的滑动变阻器，设计的电路如图甲所示的电路．

(1)如果小灯泡的额定功率小于2 W，电流表的量程应选           A；
(2)请用铅笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整(连线不得交叉)；
(3)电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大．电路连接无误，接下来应进行的操作是_________，__________(两空按操作步骤先后顺序填写字母代号)．

A．更换电池或小灯泡	B．检查电路是否短路
C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置	D．断开电路开关

（4）在实验中，若电压表示数为2 V，则灯泡的实际功率        额定功率(选填“>”、“<”或“=”)；在此基础上,为了能测出灯泡的额定功率, 必须将滑片向_____(选填；左或右)当电压表的示数为        V时小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4 A，则灯泡的额定功率为        W；

现用如图所示的器材来探究通电导体产生的热量与电阻的关系：

(1)将A、B两烧瓶的锰铜合金丝和镍铬合金丝串联接入电路，其目的是控制     相等．
(2)随着时间增加，两瓶中煤油温度都逐渐上升，说明通电导体产生的热量与     有关．
(3)已知镍铬合金丝比锰铜合金丝的电阻大，通电一段时间后，烧瓶   中的煤油温度上升快(填A或B)．由此，小明得出结论：通电时间一定，电阻越大，导体产生的热量越多．
(4)另一个同学指出小明的结论不严密，请你将小明的结论补充完整：_______________________________________________________________．

某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一个有趣的元件有a、b两部分，被封闭在一个透明的玻璃壳内，A、B、C是三个外露的接线柱，如图所示。

（1）他们了解到a是一个定值电阻，要用“伏安法”研究其电流与电压的关系，请用笔
画线代替导线将左图的电路连接成所需的电路。                
（2）根据实验测得的数据，在U-I图中描绘出电压和电流的关系如图（中）所示，则电阻R₁=    Ω。
（3）b是一种由特殊金属制成的导体，它的额定电压是4.5V，为进一步了解b的特征，他们使用相似的步骤，描绘出了该元件的电压与电流关系的图像如图（右）所示。由图可知原件b的电阻随电压的增大而       ，其额定功率约为      W。

在做测定额定电压为2．5V小灯泡的额定功率的实验中：

　　（1）如图甲所示，小婷在连接电路时，还有两条导线未连接，请在图中用笔画线代替导线把电路连接好（不要更改原有导线，且导线不允许交叉）；
　　（2）正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表的示数只有2V，为使电压表的示数增大，应将滑动变阻器的滑片向        （选填“A”或“B”）端移动；
（3）调节滑片P的位置，当电压表示数为______ V时，灯泡正常发光，此时电流表示数如图中乙所示，灯泡的额定功率为________。

小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”，做了如下一个实验：如图两个烧瓶中盛上等量的煤油，并插上温度计以显示煤油的温度．A瓶中浸泡一段铜丝，B瓶中浸泡一段镍铬合金丝，将它们串联起来接到电源上，请回答：

（1）串联连接的目的是                ；（2）通电一段时间后，可以观察到    瓶中温度计的示数较高，表明   丝的发热功率较大．实验表明                          ．