初中物理电功和电功率实验题

小红同学做“测小灯泡的额定功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大约10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。
（1）如图所示的是小红同学连接不完整的实验电路，请你用笔画线代替导线帮她将图中未连接部分连接好，要求：电压表、电流表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动使连入电路的阻值减小；

（2）当小红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”）。
（3）小红同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，改变接入电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，如下表：

实验序号	电压表示数/V	电流表示数/A	功率/W	额定功率/W
1	3.00	0.36	1.08
2	3.80	0.40	1.52
3	4.50	0.42	1.89

小明认为小红同学通过三次测量得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误，为什么？
（4）你认为正确测量结果P_额＝___________W。

(6分)发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用．如图甲所示是LED的实物图和元件符号．把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4．5V的电路，如图乙所示．

(1)闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有_________(填“单向”或“双向”)导电性；
(2)移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示．当该LED正常工作时，消耗的电功率和此时变阻器R′接入电路的阻值分别是多少?(要写出必要的公式和过程)

(8分)(要写出必要的公式和过程)如图是一个加热、保温电路的一部分．电热丝R₁规格为“220V  1100W”，限流电阻R₂=506．电路的工作原理是：当温控开关S接a时，电热丝R ₁接入电路，电路处于加热状态；当达到一定温度时，温控开关S自动从a切换到b，电路处于保温状态．正常工作时，加热功率1100W，保温总功率88W．(电源电压保持不变，电阻不随温度变化．)
(1)请你按照上述原理，对下图进行连线，使它成为完整的电路图；

(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时，R₁烧毁了．有人想使电路恢复正常工作，设计了下面方案．请通过计算、分析，对两个方案作出评价：
方案一：用“220V  220W”电热丝R₃、“220V   880W”电热丝R₄串联替代R ₁；
方案二：用两根都是“220V  550W”的电热丝R₅并联替代R ₁．
(3)请你选用下表所提供的电热丝，再设计一个方案，使(2)中损坏的电路恢复正常工作，并说明设计理由．

符号	R6	R7	R8	R9
规格	200V  500W	220V  600W	220V  2200W	110V  550W
数量	1	1	2	3

 

甲、乙两组同学做“测定小灯泡的电功率”实验，器材完好，电源电压为4．5伏，且保持不变，几个不同的小灯都标有“2．5伏”字样，有若干个2种规格的滑动变阻器，其中A规格标有“20 2A”字样，B规格标有“5 3A”字样．
(1)甲组同学选用A规格的滑动变阻器，并按图所示的电路图连接．该同学在连接电路时，应将开关5处于________状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端．(选填“左”或“右”)
(2)实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：

故障现象	检测	故障原因
灯泡较暗、两表的示数均较小	移动滑动变阻器滑片，现象不变
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数	取下灯泡，两表的示数不变

(3)排除故障后，该组同学将滑动变阻器的滑片P移至某一位置时，发现电压表的示数为1．2V，此时他应向________移动滑动变阻器的滑片P(选填“左”或“右”)，直至小灯泡正常发光，此时滑片的位置恰好在变阻器中点上(即变阻器连入电路的电阻为10欧)，则该小灯的额定功率为________瓦．

(4)乙组同学同样按图正确连按电路，实验步骤操作正确．当闭合电键S后，发现小灯发光较亮，电流表与电压表的示数分别如图所示，则此时实验选用了_________规格的滑动变阻器．(选填“A”或“B”)，若移动该变阻器的滑片，则该小灯泡________正常发光．(选填“能”与“不能”)
(5)下表为其中某小组的实验记录分析表：

实验序号	电压表示数／V	电流表示数／A	功率／W	额定功率／W
1	2.0	0.17	0.34
2	2.5	0.2	0.5
3	3.0	0.22	0.66

老师认为该小组数据处理过程有误，你认为该小组的错误是：____________________．
老师提醒同学仔细研究实验所得的数据，还能发现实验中小灯泡灯丝的电阻_______
(选填“变大”、“不变”或“变小”)，你认为产生此现象的原因是：_______________．

（第(1)小题3分，其余每空1分，共7分）在“测定小灯泡的功率”的实验中，小明同学设计的电路如图所示，他选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，电源为两节干电池。

（1）请用笔画线代替导线按电路图（如图甲），将实物电路（如图乙）连接完整（连线不得交叉，正确选用电表的量程）。
（2）在连接电路的过程中开关应该是_            __的。
（3）连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为3V，产生故障的原因可能是下列的哪种情况：_______________。

A．小灯泡短路；	B．小灯泡的灯丝断了；
C．滑动变阻器接触不良；	D．电压表的正、负接线柱接反。

（4）某同学由于连接电路错误，在移动滑动变阻器的触头时，发现一只表的示数增大而另一只表的示数减小，其故障可能是_______________。
(5）排除故障后，调节滑动变阻器，使小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表的示数如图所示，则灯泡的额定功率为               W。

某同学利用电源、电流表、电压表、开关，标有“50Ω 2A”字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见，电压表0～15V挡损坏，小灯泡的额定功率估计为1.5W左右。画出灯正常发光的电路图，并简述判定灯正常发光的理由；

在“测定小灯泡的功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为9Ω，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。图是小明同学连接的实物电路。

(1)请观察小明同学实物电路中的电流表、电压表和滑动变阻器的连接是否有错误及不恰当之处，如有请在下列划线上具体写出：
a._________________________________________________________
b._________________________________________________________
c._________________________________________________________
(2)小明同学及时纠正了电路连接的错误及不恰当处后(电路元件连接正确处不动)，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表示数为3V，电流表示数为O，故障的原因可能是_______________________________________。
(3)小明同学排除故障后，再次闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到某点时，电压表的示数为2.2V，为测定小灯泡的额定功率应将滑片向________端移动(选填“左”或“右”)。
(4)当电压表的示数等于额定电压时，电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率是_W。

小华有一架“傻瓜”相机，照相时不能根据景物的远近调节镜头到底片的距离，即不能调节像距。他从说明书中了解到：相机镜头的焦距是35mm，拍摄时景物应在3m以外。【提出问题】为什么用该相机拍摄3m以外的景物时，就不需要调节像距呢？
【收集数据】小华在查找相关资料，得到该相机镜头成像时像距和物距的数据如下表：
 
【分析与论证】
（1）请根据表中的数据简单说明用该相机拍摄3m以外的景物时，不需要调节像距的理由：_____________________________________________________。
（2）请在图的坐标上画出像距与物距的关系图像。

（3）随着物距的增大，像距减小得越来越_______（选填“快”或“慢”）

小明在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为6.0V，小灯泡的额定电压
为3.8V，阻值约为12Ω。如图11-甲所示是小勇同学连接的实物电路。

次数	电压	电流	亮度
1	3V	0.25A	较暗
2	3.8V		正常
3	4.5	0.32A	很亮

（1）根据题目要求，把图甲中的电路补充完整。
（2）在正确连接电路时，开关必须_______，滑动变阻器的滑片应移至________端（选C或D）。实验时，要使小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器使电压表的示数为_______V，若此时电流表的示数如图11-乙所示，电流为_______A，那么小灯泡的额定功率是_______W。
（3）小明同学在检查电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数且为6.0V，电流表示数为0，则产生这个故障的原因可能是______________________。
（4）小明还注意到，这个实验装置也可以用来测小灯泡的电阻，于是他动手实验并记录如上表的数据。通过计算灯泡灯丝的电阻，并发现灯丝的电阻值随电压升高而增大，他想：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么会有这样的结论呢？请你给他作出合理的解释：                                         。

如图所示是小科做电学实验用到器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。
（1）小科利用活动中记录的电压和电流的数据，画出了如图15-乙所示的I－U图线。根据图线可知，灯泡正常发光时的电阻为     ?；
（2）小科用几组不同的电压和电流算出电功率，然后取它们的平均值作为小灯泡的额定功率。这种方法是否正确？答:       ，理由是                                    。
（3）若电流表烧坏了，提供一个已知阻值的定值电阻RO，利用原有的器材仍要测出小灯泡的额定功率，请你帮小科画出电路图。

如图甲所示，是“测定小灯泡额定功率”的实物连接图，其中电源是三节新干电池，灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约是10Ω，滑动变阻器标有“10Ω，1A”的字样，电流表（0—0.6A、0—3A），电压表（0—3V、0—15V）

（1）用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路。
（2）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：
A、可能是灯丝断了               B、可能是变阻器断路
C、可能是小灯泡短路             D、可能是电流表断路
根据小刚的猜想，请你借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数填入下表：

猜想	电流表示数/A	电压表示数/V
如果A成立
如果C成立

（3）假如电压表0—15V挡量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率，请你将小刚设计的电路图画在下面的虚线框内。
（4）按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器，使电压表示数达到      V，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是        W。（各1分）

在做“测量小灯泡的额定功率”实验时，⑴已知小灯泡的额定电压为3.8V,额定功率小于2W，实物图如图所示，请你在实物图上用笔画线代导线替他连接好实物图（要求正确选择电压表和电流表的量程）。

⑵某同学在连接滑动变阻器时，由于接线错误使得滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，现就下面两种情况，请你判断该同学是如何连接的？
第一种情况：小灯泡较亮时。
第二种情况：小灯泡较暗时。
⑶在正确连接电路并移动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表示数如图所示，能否知道小灯泡的额定功率是多少。

小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为4.5伏、7.5伏和9伏中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω  2A”字样，小灯泡标有“4.5V”字样，估计小灯泡的额定功率小于1.5瓦。他按图连接好电路，先将变阻器的滑片移至________端(选填“A”或“B”)，然后闭合电键S，再移动变阻器的滑片P，观察到小灯泡发光逐渐变___________(选填“亮”或“暗”)。当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上(即连入电路的电阻为10欧)。小华所用的电源电压为_______伏，小灯泡的额定功率为__________瓦。