初中物理电功和电功率实验题

在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为8Ω。

（1）某同学连接的电路如图所示，请指出其中的两次错误或不妥：
①________________________________________________________；
②________________________________________________________。
（2）将上述错误或不妥改正后，闭合开关，如果发现灯泡发出特别耀眼的光，且此时电流表、电压表都有示数，则出现该现象的原因可能是________________________________。
（3）实验时，调节滑动变阻器，当电压表的示数为___________V时，灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，读数为_____________A，该灯泡的额定功率为_________W。
（4）该实验还可以测定小灯泡的电阻，根据以上实验数据，这个小灯泡正常工作时的电阻为____________Ω。

在讨论“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”这个问题时，小明和小华提
出了猜想：“电流通过导体产生热量与通过导体电流的大小、导体的电阻及通电时间有关”，大家决定通过实验对这个问题进行研究．

(1)怎样比较通电导体产生热量的多少呢?他们决定将一段电阻丝浸没在液体中，用电阻丝通电产生热量给液体加热，如图(a)所示，可以通过比较质量相等的同种液体升高的温度来比较电阻丝发热量的多少，这是科学研究的一种常用方法．下列研究实例中也采用这种研究方法的是      (填序号)。

①用磁感线来描述磁场的方向；
②学习电压，我们可以通过对比水压来认识它；
③电路中是否有电流，我们可以通过观察电路中电流表的指针是否偏转来认识。
(2)他们在实验中所用被加热液体选择的是煤油而不是选择水，这是因为                        的缘故(写出一条理由即可)。
(3)小明设计了如图(b)所示的电路，其中R₁≠R₂，此电路是为了研究通电导体产生热量与                  的关系。他选择一段铜丝作为电阻R₁，一段镍铬丝作为电阻R₂(R₂>R₁)，如图(c)所示。通电一段时间后发现浸有R₁的液体温度几乎不变，而浸有R₂电阻丝的液体升温明显，通过分析，他发现问题出在铜丝上，这是因为：______________________________________________，改进的办法是________________________________．

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

 

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)若R₃>R₂>R₁，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。这表明：在      和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越   （选填“多”或“少”）。

小明同学家有一款新型太阳能电源。电源分为两个部分：太阳能充电器和内置高容量充电电池，充电器展开后象风扇的叶子。使用说明书标明，太阳正常照晒时，每块太阳能板平均每小时接收的太阳能为10⁶J，光电转换效率为15％。小明给电能耗尽的电池充电，将充电器展开放在阳光下正常照晒10h，显示屏显示电池充电完成。
（1）用充好电的电池给额定功率为250W的电脑供电， 最多可让该电脑正常工作多长时间? 
（2）大阳能充电器与传统的充电器相比有哪些优点?(要求写出二条)
（3）充电电池有一定的寿命，处理废旧充电电池的科学方法是_________(填写序号)

A．直接深埋

B．明火焚烧

C．抛至水中

D．分类回收

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图（10）所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝（R₁<R₂）分别密封在两个完全相同的烧杯中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。
(l)甲装置可探究电流产生的热量与_______是否有关。
(2)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过_______________体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一列________________________________________________________________.
(3)在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与____________________有关。
(4)若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是__________________________.
(5)教材上的该实验装置如图（11）所示（烧瓶与图l０中的相同）。比较图（10）和图（11）所示的两个实验，你认为较好的是图________装置，理由是：_________________________.

小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用小灯标有“2.5V”字样，滑动变阻器有A、B两个待用，且分别标有“10W  1A”、“20W  2A”字样。
（1）图（a）为小明同学设计的实验电路，其中有一根导线尚未连接，请以笔画线代替导线，补上后要求：在闭合电键S前，滑动变阻器滑片P在A端时接入电路的电阻最大。 （7）    （用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)。

（2）他选取一个变阻器并正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键时，发现小灯发光较亮，电压表的示数略大于额定电压，则他选取的变阻器是 （8） _（选填“A”或“B”）。 （3）小明同学经过思考后，选取另一变阻器重新连接电路，闭合电键时，观察到电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。他移动变阻器的滑片，发现变阻器的滑片在中点位置附近时小灯正常发光，电流表示数如图17所示，则电源电压为  （9）  伏，小灯的额定电流为（10） 安，额定功率为（11） 瓦。
（4）实验中多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了     （12）     。

某小组同学将甲、乙两个不同规格的小灯按图A所示接在可调节电压的电源两端，闭合电键，发现甲灯比乙灯亮；接着，又将它们按图B所示连接，闭合电键，却发现乙灯比甲灯亮。为了探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关，他们分别测出两次实验中每个小灯的电流、电压值，并记录小灯的亮暗程度(用*表示，*越多表示灯越亮，*数相等表示小灯亮暗程度相同)，实验数据分别如表一、表二所示。

表一		表二
小灯	电压/伏	电流/安	亮暗程度		小灯	电压/伏	电流/安	亮暗程度
甲	2	0.18	***		甲	1.5	0.16	**
乙	1	0.18	*		乙	1.5	0.24	***

①对上述电路和表格进行比较、分析，可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图
   (选填“A”或“B”)所示的电路图进行实验测得的。
②分析表一中的实验数据及相关现象，可以得出：                           。
③分析表二中的实验数据及相关现象，可以得出：                           。
④为了进一步探究，他们又选用丙和丁两个小灯重复上述实验，实验数据分别如表三、表四所示。

表三		表四
小灯	电压/伏	电流/安	亮暗程度		小灯	电压/伏	电流/安	亮暗程度
丙	1.2	0.2	**		丙	2.5	0.32	*****
丁	1.8	0.2	***		丁	2.5	0.24	****

请综合分析、比较以上四个表中的实验数据及相关现象，还可以得出：
(a)                                                          ；
(b)                                                          。
⑤由以上结论可以得出：小灯的亮暗程度是由小灯发光时的        决定的。

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。  (5) (用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)
②闭合电键前，滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是  (6) 。
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  (7) 的示数；当小灯正常发光时，电流表的示数如图所示，小灯的额定功率为  (8) 瓦。

(8分)小明要做“测定小灯泡电功率”的实验，请你跟随小明边实验边思考，逐一回答下面的几个问题。

(1) 请画出测定小灯泡电功率的实验电路图。
(2) 小明刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的
光。在一旁观察的小红一惊并提醒小明，小明想，我的实验连线没有出问题啊！
请你说出小明在实验中两个操作不当之处：  
①              ；       ②              。   
(3) 小明选用小灯泡的额定电压是2.5V，当小灯泡正常发光时电流表的读数如图所示，此灯泡额定功率是      W．
(4) 做完实验后，小明将测灯泡实际功率实验与以前做过的测某一固定电阻阻值的实验进行比较，发现这两个实验有许多相似的地方，也有不同之处。请你写出一个不同之处：                                 。

为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相等的煤油，将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中，两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度。

（1）实验中，通过比较两瓶中煤油               来比较电阻丝发热量的多少；
（2）实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制          相同；
（3）给图中的装置通电一段时间后，切断电源。根据铜丝和镍铬合金丝的         大小以及观察到的          ，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系。
（4）如在A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相等的煤油和酒精，        （选填“能”或“不能”）完成以上实验，你判断的依据是                                。

如图甲是小明做“测量小灯泡电功率”的实验的电路图，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10W）
 
（1）小明在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是                 。
（2）小明在连接电路时，开关S应     ，电压表应选择         量程，闭合开关前滑片P应置于图中      （选填“最左端”或“最右端”）的位置。
（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，则此时流过小灯泡的电流是        A，灯泡两端的电压是       V，灯泡的实际功率是       W。
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像（如图丁），根据图像提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为       W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而        （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

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         ．
(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，滑动变阻器的滑片P应位于     （选填“A”或“B”）端．
(4)小明闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为      V，则此时灯泡消耗的实际功率        额定功率(选填“>”、“<”或“=”)．
(5)当小明同学闭合电路的开关后，电路中可能出现一些不正常现象：
第一种：小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，可能在连接电路时把滑动变阻器的________（填“AB”或“CD”）两端点连入了电路中；
第二种：小灯泡不亮，电流表示数不为零，电压表示数为零，可能小灯泡处_____（填“短路”或“断路”）。
第三种：移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是                  ．（写出一种即可）
(6)小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I－U图像（图丙），根据图像，可计算出小灯泡的额定功率是       W
(7)进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐        （选填“增大”、“减小”或“不变”），造成这一现象的原因可能是         

(4分)小明在研究完“电流通过导体放出的热量与电阻的关系”实验后，灵机一动，将它改装成了一种测量未知液体比热容的装置．请在图中用笔画线代替导线将电路图连接完整．测量时，分别往甲乙两个烧瓶中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t_水和△t，在不计热损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=c_水△t_水／△t．

(1)为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是_______________________．
(2)为了得出待测液体的比热容表达式“c=c_水△t_水／△t”小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器，写出该仪器的名称和用途____________________________．
(3)闭合开关后，要使水和待测液体的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向_______     端滑动．(选填“A”或“B”)

(4分)小明按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2．5V的泡的电功率，部分实验数据和现象如表．

(1)分析表中实验数据可知，所用电源电压约为________V．
(2)若小明手边有“1．5A  50”和“2．0A  20”两种规格的滑动变阻器，“0～3V”和“0～15V”两个量程的电压表，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为________，选用的电压表量程为__________．
(3)由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U ₁／I ₁ =1V／0．2A=5，再计算出灯泡两端电压为2．5V时的功率P=U₂²／R=(2．5V)²／5=1．25W．则灯泡的额定功率_________(选填“＞”、“=”、“＜”)1．25W．