初中物理电功和电功率实验题

某校实验室购买了一批铭牌为“2.5V  0.75W”的小灯泡，小军同学利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验。现请你帮他完成下面问题：
（1）用笔画线代替导线把如图甲所示的实物电路补充完整。

（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至_________端（选填“A”或“B”）
（3）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14乙所示，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

（4）小灯泡正常工作的电压是            V，正常工作的功率是              W。
（5）根据上面这组数据的分析，你认为该小灯泡是       （选填“合格”或“不合格”）的。

在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器。图甲所示是他设计的电热水器的工作电路图，R₁和R₂是两根电热丝。他设计的旋转开关如图乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用“○”表示，“○”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通。当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示：

1．如果要实现旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，通过计算，分析说明电热丝R₁和R₂的阻值应该分别为多大?旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，分别对应哪一档加热功率?
2．小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好。经检查无误后，小亮将电热器接入家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V。请简单解释产生这种偏差的原因。
3．使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升高越来越慢，最后甚至会保持某个温度不再升高，此时水并没有沸腾。并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么?

在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω2A”字样，小灯泡的电阻接近10Ω。
（1）连接不完整的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉）

（2）连接好电路后，为了保证电路安全，应将滑动变阻器滑片移至      （选填“A”或“B”）端，才能闭合开关；
（3）当闭合电路的开关时，若电流表有示数，电压表无示数，则可能是下列哪种情况（   ）
A．电路中小灯泡开路                   B．电路中小灯泡短路
C．滑动变阻器连入电路中的电阻太小     D．滑动变阻器连入电路中的电阻太大
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是      W
（5）将图中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完
成的实验是（    ）
A．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系    B．探究电流与电压的关系
C．探究电流产生的热量与电阻的关系        D．探究电流与电阻的关系

在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应         ，电流表的量程应选0~     A。
(2)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于      （选填“A”或“B”）端。
(4) 小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为       V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向  　  （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
(5)小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图25所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是        W。

图23

(6)小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是                    （写出一种即可）。

在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω2A”字样，小灯泡的电阻接近10Ω。
（1）连接不完整的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉）

（2）连接好电路后，为了保证电路安全，应将滑动变阻器滑片移至      （选填“A”或“B”）端，才能闭合开关；
（3）当闭合电路的开关时，若电流表有示数，电压表无示数，则可能是下列哪种情况（   ）
A．电路中小灯泡开路                   B．电路中小灯泡短路
C．滑动变阻器连入电路中的电阻太小     D．滑动变阻器连入电路中的电阻太大
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是      W

（5）将图中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是（    ）
A．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系    B．探究电流与电压的关系
C．探究电流产生的热量与电阻的关系        D．探究电流与电阻的关系

请你用图中的器材，测出额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。

（1）把图甲中的实物电路连接完整；
（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于        端；（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关后，移动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率是      W；
（4）在实验中若发现电流表没有示数，而电压表有示数，则电路可能出现的故障是
                                                             。

阅读短文，回答问题：
如图甲是一种可调温蒸汽电熨斗，其说明书的部分内容如下：

产品特点：
具有干湿两用功能．干用功能是指在无水状态下，通过电加热管加热底板，底板温度上升，直接压烫衣物；湿用功能是指在蒸汽状态下熨烫．
自动恒温设置．针对不同面料可调节底板温度．
技术参数：
自身质量：1.3kg  额定功率：1000W 额定电压：220V  
在额定电压下工作时能达到的最大喷气量：15g/min 
（1）某师傅在用熨斗干烫衣服时，用了19N向下的力压熨斗，如果熨斗底板与衣服接触的面积为160cm²，在此过程中，衣服受到的压强为             Pa．（g取10 N/kg）
（2）用熨斗汽烫前先预热，使金属底板的温度从20℃升高到220℃，温控开关自动断开．已知金属底板的质量为1kg，金属底板的比热容为0.46×10³J/（kg•℃）．则蒸汽电熨斗预热过程中金属底板吸收的热量为           J．
（3）设计生产电熨斗时，技术人员会根据不同部分的作用选用具有不同物理属性的材料．“水位观察窗”选用的材料应具有很好的         （选填“硬度”、“延展性”或“透明度”）；用熨斗汽烫时，可以看到熨斗底板蒸汽口的周围有大量“白雾”，这是因为水先    后    （上两格均填物态变化名称）形成的小水珠；某次使用时发现从蒸汽口喷出的是水柱而不是“白雾”，请你猜想可能的原因是          ．
（4）若某次使用中，该电熨斗（额定电压下）在最大喷气量状态下工作时消耗的电能中只有70%被水吸收，则该状态下每克水喷出前吸收的热量是        J．

（5）如图乙所示为自动调温电熨斗的电路图．右下方为温控部分，A为双金属片，由两层不同金属粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同．在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，指示灯L亮，电热丝R发热，当温度达到预定温度时，由于双金属片的金属层       （填“a”或“b”）膨胀较快，向左弯曲，电路断开，如图丙所示．调节调温旋钮C，使静片向左时，调温电熨斗的预定温度值将变______（选填“高”、“低”）．

LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验（其中R₀为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比）其实验步骤如下：

① 先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与热敏电阻的距离约为30cm。闭合开关S和S₁，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。
②接着分别把标有“220V 15W”的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。
根据小梦的探究，请回答：
（1）电能转化为内能最多的灯是         ，这是通过观察            来比较的。
（2）电能转化为光能最多的灯是         ，这是通过观察          来比较的。
（3）LED灯的发光效率较              （填“高”或“低”）。
（4）设白炽灯的发光亮度与它的电功率成正比，综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与         的白炽灯发光亮度相当。

一个额定电压是2.5V的小灯泡，其正常工作时电阻约10Ω。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：   
电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为A：“5Ω 1A”，B:“20Ω  0.5A”，C：“lkΩ 1A”的滑动变阻器，导线若干，电源(电压为6V)。
(1)小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为_____（选填A/B/C）的滑动变阻器。

(2)图乙已连接了部分电路。请你根据图甲所示电路图．用笔画线代替导线，将电路
连接完整。

(3)小明正确选择了滑动变阻器，按图甲的电路图连接好电路，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小于2.5V。具体原因是                                  。
(4)小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为2.5V时．电流表的示数(如图丙所示)，小灯泡的额定功率是          W。

(5)小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I—U图象，如图丁所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压            （填“成”或“不成”）正比，这是因为                     _________________。

（6）利用该电路图       （填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系，理由是         。

在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。

(1) 连接电路时，开关应_____________。
(2) 闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到_________端(选填“A”或“B”)。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表示数为零，产生故障的原因可能是_________。若闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表的示数为零，电压表的示数为3V，产生的故障的原因可能是__________________。
(3)排除故障后，实验得到的数据如下表。在第1次实验中，小灯泡两端电压为2V时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为_________A，此时小灯泡的实际功率为_________W。

实验次数	电压表示数U/V	电流表示数I/A	小灯泡电功率P/W
1	2.0
2	2.5	0.22	0.55
3	2.8	0.24	0.67

 (4) 由上表可知，小灯泡的额定功率为_________W。
(5) 某同学根据测出的三组数据求出各次电阻，发现灯泡不同电压下的电阻值不同，这是因为灯泡的电阻值与____________有关。

小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关．为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度．

甲                                    乙
⑴探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小宇应先后三次将小球从斜面的    （同一/不同）高度处释放，比较小球在    （同一/不同）粗糙面上滑行的路程．
⑵为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系．小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论：    ．小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将    ．
⑶在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁，小球克服木板的摩擦力做的功为W₂，则W₁     W₂（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）．
⑷为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止．同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：    ．在如图乙所示的甲、乙两次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙，则f_甲    f_乙（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）.

在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中．
⑴如下图甲所示，电路连接尚未完成，E应与滑动变阻器的    接线柱相连接．完成连接后闭合开关，发现灯泡很亮，说明存在操作上的错误是    ．若闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为3V，产生此故障的原因可能是下列情况中的    （填写序号）

A．小灯泡短路

B．小灯泡的灯丝断了

C．电压表的正、负接线柱反接

D．变阻器滑片接触不良

⑵小明在正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置，此时电流表的示数为0.2A，电压表示数如右图乙所示，则小灯泡的功率是    瓦．为了测定小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片向    （选填“左”或“右”）移动．

⑶在额定功率测量刚刚完成时，小明不慎将小灯泡玻璃打碎了(灯丝未断)，其他都未变动，小明再次合上开关，发现电压表的示数却比2.5V小，电流表示数变大，就此现象提出一个猜想：    ．
⑷小明想在上述实验的基础上，进一步研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”， 于是就多次移动滑动变阻器的滑片，获得多组灯泡两端电压和电流的数据，发现电流与电压不成正比，请指出他的实验方法的不合理之处    ．

按图所示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验．所用器材有：标有“3.8Ｖ”字样的待测小电灯、电压恒为6Ｖ 的电源、标有“20Ω 1Ａ”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6Ａ、0～3Ａ）、电压表（量程为0～3Ｖ、0～15Ｖ）、开关及导线若干．
（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成______．（填选项前的字母）

Ａ．电流表烧坏　 　Ｂ．电压表烧坏    Ｃ．小电灯烧坏　 　Ｄ．小电灯不亮
（2）另一学生按电路图正确连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：        ．排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：                                  ．
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．

电压表的示数U／Ｖ	电流表的示数I／Ａ	小电灯的功率P／Ｗ
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

 
①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为       Ｗ，还可得出关于灯丝电阻的结论是：                       ；
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为         Ω．
（4）若电压表的0～15Ｖ 量程已损坏，只能使用0～3Ｖ 量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①在虚线框中画出测量电路图；

②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所   设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为  Ω～   Ω

实验桌上有如下实验器材：稳压电源（使用时电源电压保持不变）一个、电阻箱一个、滑动变阻器一个，电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干。请用上述实验器材设计实验，证明“当电压一定时，电阻消耗的电功率P跟电阻R的关系为：P =k/R（k为常量）”。画出实验电路图，写出实验步骤，并设计实验数据记录表。

小林利用定值电阻R进行实验，记录的实验数据如下表所示。表中I为通过电阻R的电流，P为电阻R的电功率。请根据表中数据归纳电功率P与电流I的关系：在    的条件下，P =      。

I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
P/W	1.2	2.7	4.8	7.5	10.8	14.7