初中物理电功和电功率实验题

小明用伏安法测量小灯泡额定功率的实验中，当小灯泡正常发光时，并联在小灯泡两端的电压表的示数如图甲所示，与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为         V，电流表的示数为       A，小灯泡的额定功率为      W。

小敏在研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时，记录的实验数据如下表所示。请你对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻阻值之间的关系式：
_____________________。

R/Ω	10	20	30	40	50	60
I/A	1.2	0.6	0.4	0.3	0.24	0.2
U/V	12	12	12	12	12	12
P/W	14.4	7.2	4.8	3.6	2.88	2.4

两个电路元件A和B中的电流与它们各自两端电压的关系如图所示。将A和B并联后接在电压恒为8V的电路两端，则元件A和B消耗的总电功率为    W，此时电路中的总电阻约为   （保留整数）。

下表是小红和晓伟同学在做“研究电阻消耗的电功率与电阻阻值之间关系”的实验时，记录的一部分实验数据。请根据表中数据归纳电功率P与电阻R的关系：在      的条件下，P =     。

R/W	2.5	3	3.5	4	4.5	5	6	7.5
U/V	2	2.4	2.8	3.2	3.6	4	4.8	6
P/W	1.6	1.92	2.24	2.56	2.88	3.2	3.84	4.8

 

某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。已知小灯泡L的额定电压为2.5V，定值电阻R₀的阻值为20Ω，电源电压U保持不变。

（1）请根据图甲将图乙中的实验电路连接完整（导线不允许交叉）
（2）开关S连接触点“1”，滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端时，电流表的指针在图20丙所示的位置，则电源电压U＝______V。
（3）开关S仍连接触点“1”，滑动变阻器的滑片向左移到某一位置时，电流表的示数为0.15A，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为______ Ω；再将开关S连接触点“2”，电流表的示数为0.2A，则小灯泡的实际功率为______W；为了使小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片应向______滑动。

某同学在进行“用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额电定功率”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，于是他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）闭合开关S、S₁，断开S₂，将滑动变阻器的滑片P向      滑动（选填“左”或“右”）使电压表的示数为  V，记为U_L；
（2）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，
（3）根据所测数据，写出计算小灯泡额定功率的表达式：P＝           。

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)电流表的量程应选0       A。
(2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前，图甲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（如图乙所示）为      V。
(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，并绘制成图乙所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是        W。
(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“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。

（1）为顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择，则(     ) ．

A．只能选择4.5V的电池组

B．只能选择6V的电池组

C．两电池组均可选用

D．须将其变成10. 5 V的电池组使用

（2）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉，且要求闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大）。
（3）移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，其值为
      A，小灯泡的额定功率为         W。
（4）小明的同学小惠在借助上述实验器材完成实验时，不小心将电流表损坏，由于没有多余的电流表更换，老师取走电流表，并拿来一个电阻箱代替滑动变阻器接在原电路中。
①闭合开关后，发现灯泡不发光，电压表的示数等于电源电压，则故障的原因可能是灯泡
       （短路/断路）；
②排除故障后，当小灯泡在额定电压下工作时，电阻箱接入电路的阻值为R₀，则计算小灯泡额定功率的表达式为           。(电源电压恒定不变)

小灯泡甲和乙两端的电压随电流变化关系如图所示，当把小灯泡甲和乙分别以并联或串联的连接方式接在电压为6V的电源上时，则以不同连接方式所形成的两电路消耗的总功率之差为       W。

如图甲所示，是测量滑轮组机械效率的示意图。用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将总质量为400g的重物从A位置匀速提升到位置，同时弹簧测力计从图中的B位置匀速竖直上升到位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示，请你根据实验完成下列问题：（取g=10N/kg）

（1）弹簧测力计对绳的拉力F所做的功为     J；
（2）该滑轮组的机械效率是      ％。（保留一位小数）

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U为电阻R两端的电压，P为电阻R的电功率。请根据表中数据归纳电功率P与电压U的关系：在       的条件下，P =        。

U/A	6	9	12	15	18	21
P/W	1.2	2. 7	4.8	7.5	10.8	14.7

实验桌上有如下实验器材：稳压电源一个（电源电压不作为已知）、阻值已知的定值电阻R₀一个，滑动变阻器一个，电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干。请选用上述实验器材设计一个实验，证明“电源电压U保持不变时，定值电阻R₀消耗的电功率P₀跟通过它的电流I的关系为： P₀=aI²（a为常数）。画出实验电路图，写出实验步骤，并设计实验数据记录表。

小明用电源、电压表、电阻箱和滑动变阻器等实验器材，测量额定电压为U_额小灯泡的额定电功率。请将他的实验方案补充完整。

（1）将各开关均断开，按图连接好电路，将滑 动变阻器滑片P调到阻值最大位置；
（2）将开关S与a端接通，调节滑动变阻器滑片P的位 置，                    ，将数据记录在表格中；
（3）将开关S与b端接通，保持滑动变阻器滑片P的位置不变，                       ， 并将相应数据记录在表格中；
（4）根据所测数据，写出小灯泡额定电功率的表达式：          。

小浩研究某家用电热器的工作原理时发现，该电热器由阻值可调的加热体和指示灯并联组成。小浩用小灯泡L和滑动变阻器R组成实验电路如图所示，模拟研究电热器的总电功率和加热体功率的关系。下表中是小浩测到的实验数据，分析数据可知电路消耗的总电功率P_总和滑动变阻器R消耗功率P_热的关系是________。

U/V	3	3	3	3	3	3	3
I1/A	0.6	0.7	0.9	1	1.1	1.2	1.3
I2/A	0.8	0.9	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5
P热/W	1.8	2.1	2.7	3	3.3	3.6	3.9
P总/W	2.4	2.7	3.3	3.6	3.9	4.2	4.5

 

在“测定小灯泡的电功率”实验中，请完成空格处的内容。
① 　　　　：测定小灯泡在不同电压下的电功率。
②　实验原理：　　　　。
③　在图所示的电路中，为了测出额定电压为2.5伏小灯泡的额定功率，闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P，眼睛应注意观察　　　　的示数；当电压表的示数为2.5伏时，电流表的示数为0.3安，则小灯泡的额定功率为　　　　瓦。