初中物理电功和电功率实验题

甲同学在用电炉烧水时发现电炉丝热得发红，而与它相连的导线却几乎不发热．甲同学猜想“电阻越大，发热功率越大”．而乙同学在用电炉烧水时发现，将两个电阻不同的电炉分别接到家庭电路中时，电阻小的电炉烧水快些，相同时间内产生的热量多些．乙同学猜想“电阻越小，发热功率越大”．
现有镍铬合金丝做的电阻R₁和R ₂，阻值分别为5和10，两个相同的容器中装入质量和温度都相同的煤油，另有温度计、电池组、开关、导线、变阻器等实验器材．
(1)为了验证甲同学的猜想，请利用以上器材设计实验，用笔画线代替导线连接好图甲的电路．

(2)下表是验证甲同学的猜想时实验得到的数据：

加热时间／min	0	8	16	24
装有R 1容器中煤油的温度／℃	20.0	21.6	23.2	24.7
装有R2容器中煤油的温度／℃	20.0	23.1	26.0	28.9

     从上述实验数据分析发现，发热功率与电阻的关系是_______________________．
(3)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比较________来比
较电阻R ₁、R ₂产生热量的多少．
(4)为验证乙同学的猜想，请在图乙的方框中画出实验电路图．
(5)甲同学与乙同学观察到的现象似乎有矛盾，请加以分析．
原因：______________________________________________________．

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        ，电流表的量程应选0~    A。
(2)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
(3) 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。
(4)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。
(5)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）。

如图所示是“测量小灯泡额定功率”的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为3.8 V．
(1)请按照电路图，在图乙中将电压表正确连入电路；
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最   ▲   （填“左”或“右”）端；
(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为3.8 V，此时电流表的示数如图丙所示．则该小灯泡正常工作时的电流为 ▲  A，它的额定功率为   ▲___W．

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
________________________________．

如图是小明家电能表和电冰箱的铭牌

BC—65B电冰箱
额定电压	220V
额定功率	70W
工作频率	50Hz
耗电量	0.5 KW·h /24h

根据表中的信息可知，此时电能表的示数是_______KW·h，电冰箱每天消耗的电能是________J，若小明家只有电冰箱在工作，每昼夜电能表的表盘转____转．

在“测定额定电压为2.5V的小灯泡功率”的实验中，小红设计了如图所示的电路.
(1)请在图甲的“”内填入合适的“灯泡”和“电表”符号.
(2)小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如下表所示.断开开关时，发现电表如图
乙所示，其中电流表出现这种现象的原因是__________________________________.
(3)假如不重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是_______W.
若小灯泡两端的实际电压为3V，则小灯泡的实际功率        W.

U/V	2	2.5	3
I/A	0.22	0.26	0.30

 

阅读短文，回答问题。
现在很多马路上都应用LED灯作路灯，这种LED灯是通过光电转换来供电的。右图是某路灯利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈的电流I与光照度E(单位勒克斯，符号lx)之间的实验数据如下表所示：

光照度E/lx	5	10	15	20	25	30
光敏电阻R/Ω	60	30	20	15	12	10
线圈中电流I/m A	21.4	27.3	30.0	31.6	32.6	33.3

 
（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而          。
（2）白天，当线圈A中的电流I≧30.0mA时，动触点D与静触点G、H接触。太阳能电池板将        能转化为       能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照度小于     lx(勒克斯)时，动触点D与静触点E、F接触，蓄电池给路灯供电，路灯开始工作，此时将         能转化为       能。
(3)一只功率为6W的LED灯，其发光亮度相当于30W的日光灯。某间教室有24 盏30W的日光灯，每天平均使用2 h，如果能用6W的LED灯进行照明，则一个月(按 30天计算)可节约多少kW·h的电能？
(4)(1分)大面积使用 LED路灯是当前照明发展的方向。但目前有人反映LED路灯亮度不够，请你提出一条能提高亮度的合理化的建议：　　　　　　　　　　　　　       　
　                                                                      　。

某同学要测一个额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，他设计了如图甲所示的电路图，请帮助该同学完成下列问题：
 
（1）在连接实物电路过程中，开关应处于____________状态；
（2）经检查电路连接无误后，接通电路，观察到电流表指针位置如图15乙所示，此时电路中的电流为______________A；
（3）为测出小灯泡的额定功率，还需要进行的实验步骤是：____________________
_______________________________________________________________________
（4）实验结果的表达式为__________________；
（5）假设实验时电路连接正确，器材及各接线柱连接完好，实验中无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电路中的电流总低于0.3A，其原因是什么？

利用图所示的实验器材,测定额定电压为6V的小灯泡电功率。已知滑动变阻器上标有“12Ω 1A”字样，电源电压保持不变。实验步骤如下：
（1）．连接电路。在甲图上补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向右移动时，小灯泡变暗。
（2）．连好电路后，要使滑动变阻器的电阻全部接入电路，应先将滑片P移至      （填“左”或“右”）端，再闭合开关S，此时电压表示数为4.2V，对应的电流表示数如图乙所示。

（3）．调节滑片，当P移至中点时，小灯泡恰好正常发光。
（4）．继续调节滑片，当P移至另一点时，灯泡偏亮，读出电压表、电流表值分别为6.5V、0.52A，记录在下表中。

请你填全上表空格中的数据，再分析表格中的信息，得到的结论是(写出两条即可)：
①：                                                           ；
②：                                                           。

阅读短文，回答问题：
灯丝的电阻
灯泡的灯丝是金属钨制成的，其电阻随灯丝温度变化而改变．
室温为27℃时，一只额定电压为12V的汽车灯泡，实验测得灯丝的电阻随电压变化的关系如下表．

U/V	0.2	0.5	1.0	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0	12.0
R/Ω	0.12	0.18	0.25	0.35	0.50	0.62	0.70	0.77	0.80

 
研究表明，这种灯丝的电阻与温度满足关系R=R₀(t+273)，其中R₀为常数．
（1）当灯泡两端电压为4V时，流过灯泡的电流强度是  　 A；
（2）灯泡的额定功率是  　 W；
（3）电灯工作后，灯丝温度升高，其内能  　 （选填“增加”或“减少”），灯丝内能的变化是通过  　 （选填“做功”或“热传递”）方式来改变的．
（4）在图中作出灯丝电阻随电压变化的关系图线；
（5）室温为27℃时，灯泡正常工作时的温度约是  　 ℃．

有两个玻璃制成的焦距不同的凸透镜，小明同学想知道它们焦距的大小关系，若身边没有刻度尺，请你同他一道设计出一种粗略判断凸透镜焦距大小的方法．
（1）简述实验的步骤
（2）若用作望远镜的目镜、物镜，则应将焦距______的作目镜，将焦距______的作物镜．（填“大”或“小”）

在用电流表、电压表测小灯泡额定功率的实验中，已知小灯泡标
有“3．8V”字样。小敏同学正确连接好实验电路。（1）实验过程中，小敏同学闭合开关，发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压，请分析电路出现故障的原因之一：                                       ；
（2）排除故障后，小敏同学调节滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为0．5A，则小灯泡的额定功率为_________W；
（3）假若电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电压电压为6V且稳定不变，仍利用现有器材完成实验，你认为应如何操作？                                      。

 在“测定小灯泡的额定功率”实验中，张超同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路。

（1）如果小灯泡的额定功率小于2W，电流表的量程选＿＿＿＿A为宜。
（2）请铅笔画线代替导线，按照如图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（连线不得交叉）。
（3）在实验中，若电压表示数为2V，则灯泡的实际功率＿＿＿＿额定功率（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）当滑动变阻器的滑片向左移动时，使电压表示数增大，当电压表的示数为＿＿＿＿V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4A，则灯泡的额定功率为＿＿＿＿_W。
（5）另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

在测定额定电压为2、5V的小灯泡功率的实验中：
用笔画线代替导线，把下图中未连好的电路补连完整，电流表选小量程。
在闭合开关前，下图中滑动变阻器的滑P应滑到_________端位置。（选“左、右”）
闭合开关后，调节滑动变阻器，测得三组数据如下：

　请算出小灯泡的额定功率P_额="_________" W

(9分)人类正面临能源危机，为选用节能交通信号灯的灯源，实验室通过实验发现，下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同.有关数据如下表：

（1）请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点：
①                                     ；
②____________                   ______.
（2）LED灯正常工作时的电流是        A，每天正常工作10小时，使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为        kW?h，可将         ㎏的水从20℃加热到100℃.（c_水=4.2×10³J/㎏，结果保留两位小数）