初中物理电功和电功率实验题

如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等，初温相同的煤油，完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为10Ω的电阻丝R₁和阻值为5Ω的电阻丝R₂。实验桌上还有满足实验要求的电源、电阻箱和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。小新利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。

小新的主要实验过程如下：
①将电阻箱、电流表及图19所示的装置甲等电路元件串联接入电路中，将电阻箱的阻值调为5Ω。
②闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数为0.3A，通电时间为2min时，停止计时，记录此时温度计的示数40℃，断开开关。
③用图所示的装置乙替换电路中的装置甲，将电阻箱的阻值调为10Ω，闭合开关，同时按下停表开始计时，观察电流表示数仍为0.3A，当温度计示数为40℃时，停止计时，读出通电时间5min，记录数据，断开开关。
于是小新认为“电流表通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小新实验过程中存在的问题：                              
（2）请你针尖对小新实验过程汇总存在的问题，写出改进措施：        

小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
（1）小华连接好图甲所示电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是                     。
（2）小华改正实验错误后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，发现电流表示数如图乙所示，由此可知，此时通地小灯泡L的电流为           A；小灯泡L的额定功率为           W。

在“测额定电压为2.5V小灯泡的电功率”的实验中，阳阳同学已连接好如下图所示的部分电路。
（1）链接电路图中未连接部分

（2）开关试触时，若发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是                   。
（3）阳阳实验时，调节滑动变阻器，获得了第一组数据如图（2）（3），请将电压表的示数填入表格中，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片向        （填“A”或“B”）移动。

（4）他测出小灯泡的额定功率是      W。

如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路图，A、B之间接电阻。

（1）本实验通过观察                   比较电阻的大小。
（2）小明发现手边只有一根较长的细电阻丝，他可以探究导体的电阻是否与导体的    和   有关．
（3）小明利用刻度恼火测电阻丝的直径，他在在一粗细均匀的铅笔上将电阻丝紧密排绕了34圈，从图中可知线圈长为为             cm，进而算出电阻丝的直径．

⑴如图中物体的长度是          cm，下图中电压表的示数是          V。
⑵图中量筒里水的体积是             mL。

⑶用图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验。（甲、乙是完全相同的密闭容器。闭合开关前，A、B两U形管内液面相平）

①由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的            来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用了             的探究方法。
②通过对比观察，      （选填“甲”、“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越        ，导体产生的热量越多。

（1）如图所示体温计的示数为     ℃；图物体A的长度为_________cm。
（2）某同学在称量前，调节托盘太平平衡时，发现指针停在分度盘的左侧，应将横梁右端的平衡螺母向       （选填“左”或“右”）移动，使天平平衡。用天平测石块的质量时如图所示，则石块的质量为     g。

（3）在探究“平面镜成像的特点”实验中：①记录的实验数据见表：分析表中数据可以得出：像与物的大小______，像到平面镜的距离______物体到平面镜的距离。②实验中，在玻璃后放一只和玻璃前燃烧蜡烛大小完全一样的未点燃蜡烛，目的是便于比较                      。

	物距	像距	像与物大小比较
第一次	12.0	12.0	等大
第二次	15.0	15..0	等大

小华做了以下电学实验。
（1）他用“伏安法”测电阻：
①请用笔画线代替导线，将图所示的实物电路连接完整。
②在连接电路时，开关应____，滑动变阻器滑片P应位于____端（选填“A”或“B”）。
③闭合开关，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置，电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图所示，其示数为____A，则R的阻值是   Ω。实验中需要多次测量求平均值的目的是________。
（2）他想设计一个电路探究电流产生的热量与电流和电阻的关系。提供的器材是：图所示的三个插有温度计的相同玻璃瓶（瓶内装有质量、温度相同的煤油，三根电阻丝的电阻大小关系为：R_甲=R_乙>R_丙），还有一个滑动变阻器，一个单刀单掷开关，一个单刀双掷开关（符号），电源以及若干导线。
①本实验中通过观察   比较电流产生的热量多少。
②请你选择合适的器材，设计一个不能拆装且合理的实验电路，在虚线框内画出实验电路图，并标出选择的电阻。

小红用图所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关。

她猜想：A．可能与电流大小有关；
B．可能与电阻大小有关；
C．可能与通电时间有关；
她分别将两段阻值不同的电阻丝密封在两个装有空气的密闭容器中
(1)图中实验是验证猜想________。(选填字母)
(2)在这个实验中电流产生热量的多少是通过________体现出来的。
(3)如果研究电流产生的热量与电流关系时应控制________和________不变；请设计这个实验的电路图。

在探究“影响电流热效应的因素”实验中：

(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫________，若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用________(选填“煤油”或“水”)，理由是________。
(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)。

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

由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流________，其产生的热量________。
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择图乙中________(选填“A”或“B”)烧瓶与图甲中的烧瓶________(选填“串联”或“并联”)。

在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，实验器材如图所示，小灯泡额定电压为2.5V。

(1)在方框内画出你设计的实验电路图。
(2)小赵同学正确连接电路后，闭合开关时，发现灯光特别亮，这表明他在闭合开关前没有________________________。
(3)小赵同学移动滑动变阻器的滑片P，记下了三组对应的电压表和电流表的示数，如下表所示，由此可知，小灯泡正常发光时，电阻是________Ω；该小灯泡的额定功率是________W。

实验序号	电压表示数／V	电流表示数／A	电功率／W
1	1.5	0.16
2	2.5	0.20
3	3.0	0.24

 

在复习课上老师提出“如何测量用电器的电功率？”小青、小宁两位同学各自提出了自己的不同实验方案。
(1)小青：用伏安法测额定电压已知的小灯泡的电功率，根据图甲中所给元件，用笔画线(不能交叉)连接实物电路，并完成：
a．实验原理________；
b．实验前，滑动变阻器滑片P应移至________端。
c．当测量小灯泡额定功率时，应注意观察表，并移动滑动变阻器滑片P，使________________________，如图乙所示，灯泡正常发光时电流表示数为________A。
(2)小宁：在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表、电炉等器材外，还需要的测量工具是：________。测量时关闭其他用电器，只让电炉单独工作，需要测量的物理量有________________________、________________________。

在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V并保持不变，小灯泡额定电压为25V、灯丝电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应________。
(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(如图甲所示)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，并绘制成图乙所示的I－U图象，根据图象信息，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“测量小灯泡的功率”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，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样。

(1)连接电流表时应选用________的量程。
(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)乙同学连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不发光且电压表示数为零，电流表示数为0.15A，产生这一现象的原因是________________________________________________。
(4)故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，请读出电流表的示数，并填入表格中。
(5)实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格的设计仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整。

电压U／V	1.0	1.5	2.0	________	3.0
电流I／A	0.18	0.2	0.22	________	0.28
电功率P／________	0.18	0.3	0.44	________	0.84
灯泡发光情况	很暗→暗→正常发光→很亮

(6)小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的________决定的，且________，灯泡越亮。

在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡L标有“3.8V”字样。

(1)小王设计的电路如图所示，其中还有一根导线尚未连接，请结合图中滑动变阻器滑片位置，用笔画线代替导线在图中合理连接。
(2)正确连接线路后闭合开关，小王观察到两电表均有示数，但灯泡L却没有亮，你认为原因可能是：________。
(3)解决问题后，调节滑动变阻器测出多组数据，绘出小灯泡的电流与电压关系的U－I图象如图所示，则图中有关此小灯泡功率与电流二次方关系的p－I²图象可能正确的是________。


(4)若实验过程中电压表的“15V”挡损坏，“3V”挡完好，小王认为只要在测量过程中稍作调整，利用这些器材，也能测出小灯泡的额定功率等。他调整的方法应该是：________。

小华同学在做用伏安法测量灯泡的额定功率的实验时，错把电流表拿成了电压表，不过，他同时还拿了一个已知阻值的电阻。小华想去换，小明说，不用了，用双电压表和这个已知阻值的电阻就可以测出小灯泡的额定功率。
(1)请你帮助小华设计出实验电路画在下边的方框内。

(2)若小灯泡的额定电压为2.5V，定阻电阻R₀上标有“10Ω 1A”字样，请你将图甲中的实物连接图中所缺的导线连接起来。

(3)在连接电路时开关要处于________状态，滑动变阻器的滑片要移动到________处。当闭合开关后，眼睛要观察电压表________的示数，当它的示数为________V时，记下另一只电压表的示数。
(4)若灯泡正常工作时，电压表V₂的示数为2.8V，请你将电压表V₁的指针的位置在图乙上画出来，该灯泡的额定功率为________W。