初中物理电功和电功率实验题

为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，其中甲、乙两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，烧瓶甲中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶乙中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度．

（1）该实验用到了控制变量法和____________两种 物理研究方法。
（2）实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接人电路中，这是为了控制             相同；
（3）闭合开关后，要使煤油温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向_________滑动。
（4）小王问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是(    )

A．因为煤油有颜色便于观察	B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度	D．因为煤油有比较小的比热容

(5)实验中，发现乙烧瓶中温度计的示数升高得快，这表明：__________________________，产生的热量越多。

读数
（1）图甲中，木块的长度为__________cm．
（2）图乙中表示一支温度计的一部分，它的示数是__________℃．
（3）图丙中，该秒表的示数是__________s。

小明利用标有“6V 6W”的灯泡L₁和标有额定电压为6V的L₂进行实验：
（1）分别对通过L₁和L₂中的电流和两端电压进行测量，绘制了电流随两端电压变化曲线图甲所示，A、B分别对应L₁和L₂,则L₂的额定功率为    W。（2）现将两灯连入图乙所示电路。实验过程中，小明不慎把电路中的L₂的玻璃泡打碎了（碰巧灯丝没有断），此时他惊奇的发现：这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯L₁反而更亮了。①你认为L₂变暗的原因是：_______________________________。②此时电路消耗的总功率与原来相比将___。（选填“变大”、“变小”或 “不变”）
（3）小明用一只新的同样规格的L₂将打碎玻璃泡的灯更换后，要使其中一只灯泡正常发光，此时电源电压为     V。

如图甲所示为一个LED节能灯，它是用高亮度白色发光二极管做光源．某校科技活动组用以下方法来研究家用电灯和LED节能灯的发光效率：将额定功率均为15W的普通节能灯、白炽灯和LED节能灯依次接入同一照明电路，分别开灯10 min，让温度计的玻璃泡放在距离亮灯大约2 cm处，测出各自的温度．然后，把光敏电阻与电流表按图乙连成电路（该光敏电阻的阻值与光照强度成反比），再在暗室中将这三盏灯依次接入同一照明电路，并放在光敏电阻正上方30 cm处的同一位置，读出相应的电流，
根据他们的实验记录完成下列问题：
（1）电流通过电灯电能转化为______能和______能。
（2）电能转化为内能最多的是______灯；发光亮度最大的是______灯．
（3）从表中数据看出，灯附近的温度越低，图乙电路中电流表的示数就越__________，这说明灯将电能转化为光能越_____________．
（4）l5W的LED节能灯的发光亮度大约与_______W普通节能灯相当．

课外综合实践活动中，小华等同学将两只“3.8V 0.3A”的小灯泡连接成串联电路．实验时不慎把甲灯泡的玻璃外壳打碎了，让小华惊奇的是，原来发光较弱的甲灯泡不发光了，而乙灯泡不仅没熄灭，反而更亮了，仔细观察电路后；还发现这时电压表的示数为1.6V(电压表测甲灯泡两端的电压)，电源电压为4V．小华对此产生了疑问：玻璃外壳打碎后，甲灯仍有电流通过为什么不发光呢？小组的同学提出了以下两种猜想：
猜想1：甲灯中的电流可能小于外壳打碎前的电流。
猜想2：甲灯的实际功率可能小于可以发光的功率。
请回答下列问题：
(1)根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想1是_______（正确／错误）的，你认为他们判断所依据的现象是_____________．
(2)为了验证猜想2，由于手头没有电流表，小华通过查阅有关资料获得“3.8V 0.3A”小灯泡的电流随电压变化的数据，以及不同电压下的发光情况（如下表所示），并作出了该灯泡电流随电压的变化图像．
由试题中信息和前面的讨论，可以判断猜想2是________（正确／错误）的．写出分析（计算）推理的过程．


(3)甲灯泡的玻璃外壳打碎后，引起灯泡从发光较弱到不发光的因素究竟是什么？同组的小兰同学联想到，刚从炼钢炉里倒出来的钢水，温度很高，发出耀眼的白炽光，一段时间后，温度降低，钢水凝固，发出红光直至不发光．提出新的猜想：甲灯灯丝的玻璃外壳打碎后，灯丝可能因___________而不发光，为了验证猜想，小兰等同学在前面实验的基础上，适当调高电源的电压后，观察到甲灯泡灯丝发出微弱的红光，但在短时间内灯丝就烧断了．至此，你认为小灯泡玻璃外壳的作用是_________________________________（只要写出其中的一点）．

在探究“灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
猜想一：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大．
猜想二：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大。
(1)小明同学就猜想一进行了如下探究：
A．按照如图甲所示的电路图连好电路．
B．更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度．实验结果如下表所示．


C．小明由此得出：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大．
请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？
不合理之处：____________________________．改进方法：______________________________________
（2)现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想二，并把电路图画在图乙的虚线框内．
(3)探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小明猜想：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系，”于是，他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验，其实验数据如表一、表二所示．

根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻值之间的关系是____________________________。
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻值之间的关系是____________________________。

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两段阻值不同的电阻丝(R₁<R₂)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变．

(1)在这个实验中，电流产生的热量多少是通过_______________体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”．这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：____________________________________________________________。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与__________的关系．
(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与_______________的关系．
(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与气球__________（填气球字母标号）相通的电阻丝产生的热量最多．
(5)教材上的实验装置如图丙所示（烧瓶与图中的相同）．比较甲、乙和如图丙所示的两种不同的实验装置，你认为较好的装置是______________________理由是________________。

为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率，小明同学设计了如图甲所示的电路图. 实验中各元件完好，电源电压保持不变.

（1）连接电路的过程中开关应    .
（2）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是    （选填字母序号）.
A．检查电路是否断路
B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，当电压表的示数为    V时，灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为    A，该灯泡的额定功率为    W.
（4）实验过程中，若小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏. 为了避免灯丝烧断，请提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：    .

为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R_甲>R_乙.

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于    .
（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与    的关系，将该电路设计成串联的目的是    .
（3）该实验得到的结论是    .

微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：

编号	长度/cm	直径/cm	频率/Hz
1		1.50	2131
2	31.00	2.00	1284
3	48.50	2.50	656

（1）用刻度尺测量1号管长度如图所示，刻度尺的读数是  cm，分度值是    

（2）三根管中音调最低的是 号。
（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由。
答：    （能/不能）；
理由：        
（4）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动，认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的。请设计一简单的实验来检验小明的想法，简要写出实验方案和判断方法。
实验方案：     ；判断方法        

（1）根据图中所示的实物电路，在虚方框内画出对应的电路图．

（2）在图中所示电路的〇中填入电表符号，使之成为正确的电路图。

（3）在一次实验中需要测量小灯泡L₁两端的电压和流过它的电流．聪明而粗心的小刚连接了如图所示的电路．同组的小林发现有错，主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只增加了一根导线，电路就正常工作了．请你在图中画出小刚连接的那条导线．

请将下图中各测量结果填入相应空格中：
(1)甲中，某木块的长度为     cm；(2)乙中，某同学跑400m的成绩为     s；(3)丙中，冬天某地的温度为     ℃。

在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V．

⑴请你用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。
⑵实验时，电源电压为6Ｖ，小灯泡的电阻大约为10Ω．滑动变阻器有“10W　2A”和“20W 1Ａ”两种供你选择，应该选择_______的滑动变阻器．
⑶闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当观察到电压表的示数为_______V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为_______ W ．
⑷有些同学提出，利用上面的实验器材，在不改变电路连接的情况下还可以探究“电流与电压的关系”，你认为这种说法正确吗？请简述原因：________________________________

在探究“影响电流产生热量多少的因素“实验中：

实验次数	电流／A	通电时间／s	电阻／Ω	温度升高量／℃
1	0.3	30	10	1.5
2	0.6	30	10	6.0

①.为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内装一根电阻丝，并插入温度计，电流产生的热量多少是通过_______体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法在物理学中经常用到，请举一例_____________________________________________________．若他想让烧瓶内的液体在短时间内温度变化更明显，应选用_______（选填“煤油”或“水”）.
②.小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中，然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量_____．
③.若要探究电热器产生的热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相同，同时选择乙图中____选填“A”或“B”）烧瓶内的电阻与甲图中烧瓶的电阻____（选填“串联”或“并联”）。

小红同学做“测小灯泡的额定功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大约10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。

（1）如图所示的是小红同学连接不完整的实验电路，请你用笔画线代替导线帮她将图中未连接部分连接好，要求：电压表、电流表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动使连入电路的阻值减小；
（2）当小红同学闭合电路的开关后，电路中可能出现一些不正常现象：
第一种：小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，可能在连接电路时把滑动变阻器的________（填“AB”或“CD”）两端点连入了电路中；
第二种：小灯泡不亮，电流表示数不为零，电压表示数为零，可能小灯泡处_____（填“短路”或“断路”）。
（3）小红同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，改变接入电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，如下表：

实验序号	电压表示数/V	电流表示数/A	功率/W	额定功率/W
1	3.00	0.36	1.08
2	3.80	0.40	1.52
3	4.50	0.42	1.89

小明认为小红同学通过三次测量得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误，为什么？
（4）你认为正确测量结果P_额＝___________W。