初中物理电功和电功率实验题

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“当电流一定时，电阻消耗的电功率P跟电阻R的关系为：P =kR（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。

同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”．
（1）实验中小灯泡电功率的大小可通过观察什么现象来判断？

（2）一位同学用干电池做电源，把L₁“2.5V  0.3A”和L₂“3.8V  0.3A”两只灯泡连成如图甲所示的电路．闭合开关进行实验，记录数据如表：

小灯泡	发光情况	电压U/V
L1	暗	1.8
L2	亮	2.7

通过观察现象及数据分析，你得出什么结论？
（3）有位同学又在原有器材基础上继续探究，连接方式如图乙所示，闭合开关S，看到小灯泡L₁一闪即灭，经检查发现灯丝断了．请你分析原因并说明改进方法．

实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器
一个、阻值已知的定值电阻一个、开关一个、导线若干。请选用上述器材，设计一个实
验证明：“当电阻保持不变时，该电阻消耗的电功率与该电阻两端电压的的平方成正比。”

（1）请在虚线框内画出实验电路图：
（2）写出实验步骤：
（3）设计出实验数据记录表：

在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，待测小灯标有“2.5V”字样：
（1）在图甲所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。要求滑片向右移动时，电流表示数变大。
（2）闭合电键前，滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是                     。
（3）为了测出小灯的额定功率，在移动滑片时，眼睛应注意观察       的示数；当小灯正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯的额定功率为   瓦。

甲

乙
（4）若电压表损坏，现有阻值已知的定值电阻R₀，用图18所示的电路也可以测量小灯泡L的额定功率。请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤：

① 闭合开关S和S₁，断开S₂，调节滑动变阻器使电流表的示数为I₁，I₁＝         ，
并记录电流表的示数为I₁；
② 断开开关S₁，闭合开关S和S₂，                               ；记录此时
电流表的示数为I₂；
③ 则灯泡L的额定功率P＝_________。（用已知量和实验中所测物理量的字母表示）

小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。三瓶煤油中都各自浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻为R₁，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻为R₂，烧瓶C中的金属丝是锰铜合金丝，电阻为R₃，温度计显示煤油的温度。

(1) 这三个烧瓶中电阻R₁、R₂和R₃阻值应该    ，所盛煤油的质量应该        。（均选填“相等”或“不相等”）
(2) 闭合开关后，小明和小红发现C烧瓶中温度计的示数升高的最快，B烧瓶中温度计的示数升高的较快，A烧瓶中温度计的示数升高的最慢。则阻值最大的电阻是    。

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为3.8V。

（1）请完成上图中的电路连接，要求滑动变阻器滑片右移时灯泡变亮；
（2）某同学连接好电路后，闭合开关移动滑片，发现小灯泡亮度始终较暗，电压表、电流表均有示数，出现这种现象的原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；有同学按图示连好电路，调节滑动变阻器的过程中小灯泡却突然熄灭而电压表有示数，此时观察电流表和电压表的示数应该分别为      A和      V；
（3）接线正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图甲所示，为＿＿＿＿V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向＿＿＿端（填“A”或“B”端）的方向滑动；
（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）该同学在对测量数据的记录和处理时设计了如下表格，你认为这张表格的设计是          (选填“正确”或“错误”）的。

次数	U/V	I/A	P/W	平均值P/W
1
2
3

如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量_______（选填“相等”或“不等”）的______（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R_甲大于R_乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与______的关系；实验中通过观察________来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择_________来进行实验。

小阳同学在进行“用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率”的实验时，发现电流表已损坏，但手边还有两只开关和一个阻值已知的定值电阻R₀，于是小阳就利用这些元件重新设计了一个如图所示的测小灯泡额定功率的实验方案。

（1）断开S、S₁、S₂，按图连接好电路后，将滑动变阻器的滑片P放在最______端（填“左”或“右”）。
（2）闭合开关S、S₁断开S₂，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为________V，记为U_L；
（3）保持滑片P的位置不变，断开S₁，再闭合S₂记下此时电压表的示数为U’；
（4）根据所测数据，写出计算小灯泡额定功率的表达式：P＝____________。

灯L₁标有“6V 3W”的字样，灯L₂标有“6V 1.5W”的字样,小华按如图23所示电路,将灯L₁、L₂接入电路中，发现灯L₁较亮，灯L₂较暗。因此小华认为：“小灯泡的亮度与其额定功率有关，小灯泡的额定功率越大，灯越亮。”请你用如图所示的器材，设计一个实验，证明小华的说法是错误的。

（1）画出实验电路；
（2）根据实验现象简要说明小华的想法是错误的。

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，灯丝的电阻约为10Ω。

图1                            图2         图3
（1）请你用笔代替导线，将图1中的实验电路连接完整。（要求：开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于A端。）
（2）小叶同学闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图2所示，其示数为     V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向    端移动。（选填“A”或“B”） 
（3）小勇同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3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。
（4）小东同学正确连接电路后闭合开关，发现灯不亮，但是电压表有示数，则故障原因可能是灯泡   。（选填“短路”或“断路”）

为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”，小成设计了所示的实验电路。烧瓶中盛有质量相同的煤油，闭合开关S₁、S₂，用电阻丝（其中R_甲=R_丙＜R_乙）给煤油加热相同时间，观察并记录烧瓶中温度计示数的变化情况。

（1）比较烧瓶甲和烧瓶乙中温度计示数的变化，研究电热与       的关系。
（2）比较烧瓶甲和烧瓶丙中温度计示数的变化，研究电热与       的关系。
（3）小成对此实验装置稍做改装，用改装后的装置测量未知液体比热容。测量时，分别在两烧瓶中装入水和待测液体，闭合开关，一段时间后分别用温度计测出水和待测液体升高的温度Δt_水和Δt，在忽略热损失的情况下，则待测液体的比热容c=Δt_水c_水／Δt。
小成对此实验装置做出的改装是_________。
为了得出待测液体比热容的表达式c=Δt_水c_水／Δt，实验中还需要增加一种测量仪器，说出该仪器名称和作用_________。

做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有：电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。

（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。
（2）连好电路闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是       出现断路。（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）
（3）排除故障后闭合开关S，移动滑片P到某处，电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向        （选填“左”或“右”）滑动。
（4）通过移动滑片P，分别记录多组对应的电压表和电流表的读数，绘制成了图丙所示的U－I图象，小灯泡的额定功率是       W。

如图甲所示，小文在探究凸透镜成像规律时，将凸透镜A固定在光具座上保持位置不变，使烛焰在光屏上成清晰的像。把烛焰与光屏的位置对换后，在光屏上将观察到倒立、        （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。小文将光屏先后放在如图乙所示位置，在光屏上能观察到大小相等的光斑，凸透镜B的焦距为       cm。

小明、小华和小红三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中使用的小灯标有“3.8V”字样，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，电源电压为6V且不变。
（1）小明连接的电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。

（2）小华正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，电压表的示数       （选填“变大”或“变小”）；当变阻器的滑片恰好在中点上，小灯正常发光，小灯的额定功率为          W。
（3）小红正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，小灯始终不亮。小红在查找电路故障时发现，电流表示数、电压表示数均为零。若电路中只有一处故障且只发生在小灯或滑动变阻器上，电路故障是        。

下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据，请你对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻的关系：      。

R/Ω	10	15	20	30	50	60
U/V	6	6	6	6	6	6
I/A	0.6	0.4	0.3	0.2	0.12	0.1
P/W	3.6	2.4	1.8	1.2	0.72	0.6