初中物理电功和电功率实验题

用如图所示的实验器材探究“在电流一定时，电流的热效应与电阻的关系”。装有煤油的瓶子内电阻丝的长度和粗细都相同，其中甲瓶内是铜丝，乙瓶内是镍铬合金丝。

（1）电流产生热量的多少不易直接测量。因此，在这个实验中是通过观察           来显示电流产生热量的多少，这种方法叫“转换法”。
（2）在这个实验中，除了控制电流、通电时间一定外，还要控制甲、乙两瓶内煤油的     相同。
（3）闭合开关，把滑片移至某一位置进行实验，发现     （选填“甲”或“乙”）瓶内温度计的示数升高快。
（4）通过这个实验得出结论是：                                           

在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压是4.5V，小灯泡的额定电压是2.5V，电阻约为10Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图的电路元件连接成实验电路（要求滑片向右移动时灯泡变暗，连线不得交叉）

（2）小云同学连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮的光且很快熄灭。经检查发现连线正确，出现这一故障的原因有两个操作不当之处：
①                      ；② 滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值位置。
（3）排除故障后，小云同学闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某点，电压表的示数如图乙所示，为      V。若她要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向    （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为      V为止，这时电流表的示数如图丙所示，计算出此小灯泡的额定功率是         W。
（4）另一实验小组在实验中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现灯不亮，电压表示数接近4.5V，电流表几乎无示数，出现这一故障的原因是                       。
（5）小明发现灯泡的电阻是变化的，他和同学们通过讨论，得出灯丝电阻变化的原是                  ．
（6）如果将图甲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．探究电流与电压关系

B．探究电流与电阻关系

C．探究电热的多少与电流大小的关系

D．探究电流做功的多少与电阻大小的关系

甲乙两组同学利用如图所示电路测定小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V，所用滑动变阻器铭牌上标有“10Ω 2A”字样，电源电压不变。（不考虑灯丝电阻随温度变化）
（1）甲、乙两组同学按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应在图中的_______点处（选填“a”或“b”）。
（2）如果（1）中的滑动变阻器滑片P的位置正确，当他们闭合开关S后，却发现小灯泡都不亮，此时电压表、电流表示数分别见表。请根据表中所给的数据，分析产生故障的原因并填入表中的空格内。（电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡均正常）

实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，三个规格完全相同的滑动变阻器，四根阻值不同（R₁ >R₂ ；R₃=R₄）的电阻丝，以及电源、开关、导线等。
两个实验小组的同学根据现有的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示两个方案。

（1）甲方案可探究当        和通电时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是       温度计。（选填“A”或“B”）。
（2）乙方案可探究当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟       的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是       温度计。（选填“C” 或“D”）。

（2013·宿迁）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，小明设计了甲图装置，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）．

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，同时选择乙图中    （选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶     （选填“串联”或“并联”）．

（2014·厦门）为了探究电流产生的热量跟哪些因素有关，小鹭同学先后采用如图所示的甲、乙两个装置进行实验．她将两段电阻丝R₁、R₂分别封闭在两个相同的烧瓶中（R₁＜R₂），用玻璃管将烧瓶分别与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。

（1）要探究通电时间和通电电流大小相同时，电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置     进行实验．（选填“甲”或“乙”）
（2）比较相同时间里气球A与气球C体积变化情况，可探究电流产生的热量与     的关系．
（3）小鹭用气球替代温度计进行实验，你对此的评价是                                      ．

（2014·娄底）圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．

（1）实验总通过观察两个U形管中   的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．
（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与   的关系．
（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的   越大，电阻产生的热量越多．
（4）该实验采取的探究方法是                    ．

（·安顺）小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热的发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热．

（1）请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题；
（2）如图是小明进行实验探究的部分电路，A、B烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，金属丝电阻分别为R_A、R_B，R_A＜R_B．通电一段时间后，发现B烧瓶中温度计的示数大些．请用所学的知识解释此现象．

小明在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻和功率，图甲为他所连的实验电路。

⑴经检查发现电路接线有错误，小明只做了一处改动后闭合开关进行了实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正。
⑵电路连接正确后，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则产生此故障的原因可能是___________________________________．
⑶排除故障后继续实验时，小明移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示．则该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（结果保留一位小数），额定功率为_________ W．
⑷在此实验的基础上，老师又出示了一只数百欧的电阻Rx，问能否用上述方法进行测量。同学们分析后得出上述方案不行，原因是：_______________________________ ．接着，小明与同学们经过讨论，通过增加一电阻箱R₀（0～9999Ω 5A）、定值电阻R₁（200Ω 2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了A、B两种不同方案，其电路图如上右图：
①A方案所涉及的思想方法是 _______________，
②在A、B两种不同的方案中，你认为方案____________的设计可以让测量结果更准确，理由是：________________________________。

在“测小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，将图所示的实验电路中未连接部分连接完成（连线不得交叉）。

（2）连接电路时，开关应处于      状态；按照你连接的电路，滑动变阻器的滑片应调节至最      （选填“左”或“右”）端。
（3）实验时调节滑动变阻器，当电压表的示数为        V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示，则通过灯泡的电流为     A，小灯泡的额定功率是          W。

（4）该实验还可以测定小灯泡的电阻。根据以上实验数据，小灯泡的电阻为        Ω。

（2013·西宁）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小灯泡的电功率，根据图1中所给元件，用笔画线（不能交叉）在答题卡图上连接实物电路，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2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：    测量时关闭其它用电器，只让电炉单独工作，需要测量的物理量有                     ，                      ．

（2013·广安）如图，一标有“3.8V”字样的小灯泡上额定功率模糊不清，小刚选取器材进行实验，测该小灯泡的额定功率．

（1）在连接电路过程中开关应该处于      状态；
（2）图甲是小刚连接的实验电路，请在a、b、c三根导线中去掉一根    （选填“a”“b”或“c”）使之成为正确电路；
（3）电路连接正确后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某处时，电压表示数为3V，要测量小灯泡的额定功率．应再将滑动变阻器的滑片向   （选填“A”“B”）端移动，当电压表示数为     时，小灯泡正常发光，此时，电流表的指针位置如图乙，则小灯泡的额定功率是        W．

（2014·锦州）在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变．

（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮）．
（2）在连接电路时，开关必须     ．若有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器    （填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行．
（3）在实验中，若电压表示数为2V，则小灯泡的实际功率     额定功率（填“大于”、“小于”或“等于”）；在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向    （填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为     V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为     W．
（4）小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图象，如图丙所示．结果发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压     （填“成”或“不成”）正比，这是因为        ．

（2014·绥化） 有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P_额=6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V）、一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R₀=10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．
（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．
（2）设计实验：
a．该元件的额定电流不超过    A．为提高测量的精确度，电流表应选量程      A．
b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．
（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．
a．连接电路；b．                        ；c．                                ；d．断开开关，整理器材．
（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U_额=                  ．

（2014·抚顺）如图是“测量小灯泡额定功率”的实验，其中灯泡的额定电压为3.8V，电源电压未知，请你将实验过程补充完整．

（1）如图甲是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大（导线不允许交叉）．
（2）实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向     （选填“左”或“右”）端滑动．灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为    A，则灯泡的额定功率为     W．
（3）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关S₁、S₂，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整；
①          （填开关S、S₁、S₂的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为  ；
②闭合开关S、S₂，断开S₁，          （选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为：P=         ．