初中物理电功和电功率实验题

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明选取了一个标有“2.5V ”的小灯泡和必要的实验器材，连接的实物电路如甲图所示：

（1）闭合开关前，老师发现甲图中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确(只改动一根导线)；
（2）闭合开关 S后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障原因可能是       ；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如乙图所示为             A，则小灯泡的额定功率为                   W。

小明猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”，所用的器材有：稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个；绝热的塑料盒一个，盒内密封着空气，盒内的电阻丝的阻值是10Ω，插在盒中的温度计量程是0～100℃；导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整。

（2）记录实验数据的表格如下表。

实验次数	通电时间 t/s	电阻 R/Ω	电流 I/A	盒内空气的 初温t0/℃	盒内空气的 末温t/℃	盒内空气升高的温度△t/℃	热量Q
1	20	10	0.2	20	32	12	小
2	0.3	20	47	27	中
3	0.4	20	69	49	大

①分析表中的数据，得到的探究结论是：                                       。
②从表格中提取的能得出该结论的信息是：                                     。
（3）实验结束后，小明为了缩短实验时间，对原实验方案稍加改动：实验器材不变，通电时间和电流的预设值不变，在每完成一次实验（收集一组数据）后，不断开开关，也不打开通气孔，直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，再移动滑动变阻器滑片，使电流达到预设值时开始计时，20s后记录末温……
指出改动后方案的两点不足（可以结合原方案的实验数据）；
①                                                            。
②                                                            。

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。

⑴为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用          
A．“10Ω  0.5A”的滑动变阻器
B．“50Ω  0.5A”的滑动变阻器
⑵用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
⑶闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到        （选填“A”或“B”）端。
⑷闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是                          。
⑸排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是     V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向     （选填“A”或“B”）端移动。

⑹根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示）。分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为          W。② 小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受           变化的影响。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是           。
⑺完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤：
①                                    
②                                    
表达式：Rx＝                  

小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图所示的部分实验电路。
（1）请你添加一条导线，将图所示的实物图补充完整，并使滑动变阻器的滑片P右移时接入电路的阻值变大。

（2）闭合开关S₁，将开关S₂板向     （选填“1”或“2”），调节滑动变阻器使电流表的示数为I₁，如图所示，I₁=     A。
（3）将开关S₂扳向另一端，保持     的阻值不变，调节     的阻值R，使电流表的示数仍为I₁。
（4）若此时R=7.0Ω，小灯泡的实际功率P₁=     W。
（5）若小灯泡的额定电流为I₀=2I₁，以下关于额定功率P₀与实际功率P₁的数值关系，你认为最有可能的是 （   ）
A．P₀=2P₁    B．P₀=3P₁    C．P₀=4P₁    D．P₀=5P₁

在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4. 5V，小灯泡的额定电压为2. 5V、电阻约为10Ω。可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω、50Ω，他们所设计的实验电路如图A所示。

(1)在连接电路时，应该选用的滑动变阻器是         （选填“R₁”或“R₂”）；
(2)移动滑片P到某一点时，电压表示数如图B所示，若他想测量小灯泡的额定功率，滑片应向         （选填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2. 5V；
(3)小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图C所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是          W；
(4)若考虑电表的电阻对测量的影响，则电功率的测量结果与真实值相比偏____（选填“大”或“小”），其原因是                                                  。

小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。

（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最        端（选填“左”或“右”）。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：        。
（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：         。

物理量 次数	电压 U/V	电流 I/A	实际电功率 P/W	小灯泡 亮度
1	0.5	0.12	0.06	不亮
2	1.5	0.20	0.30	偏亮
3	2.5	0.30		正常
4	2.8	0.32	0.90	更亮

 
（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为     W。实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率____，灯泡越亮。

如图所示，在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡上标有“2.5V，字样。
 
(1)图乙是张杰根据电路图甲连接的实物图，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于       （选填‘‘A”或“B”）端，经检查发现有一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）小科同学正确连接电路后进行实验，并记录实验数据。当他断开开关时，才发现电压表如图所示，他测得小灯泡的额定功率将         （选填“大于”、“小于”或“等于”）正确值。小科同学重新实验，在不对电压表进行校零的情况下，应移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为       V，小灯泡正常发光。此时电流表示数如图所示，为   A，小灯泡的额定功率是         W。

（3）小华连好上述电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路的故障为        ；若小华用此电路去测量某未知电阻R₁的阻值，若考虑电表的电阻对测量的影响，则电阻R₁的测量结果与真实值相比偏         （选填“大”或“小”）。

小华同学做“测定小灯泡的功率”的实验，所用灯泡的额定电压是2.5V．

（1）如图是她实验的电路，但连接不完整，请你用笔画线代替电线帮他完成电路的连接．
（2）电路连接完整后，闭合开关，发现电流表示数为0，电压表有示数，如果故障只可能出在灯泡或滑动变阻器上，则故障原因是                                             ．
（3）排出故障，闭合开关，当向右移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将      ，电流表的示数将          ．（均填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）实验的有关记录如表：

实验次数	1	2	3
电压（V）	1.50	2.50	2.80
电流（A）	0.16	0.25	0.26
功率（W）	0.24		0.728
灯丝电阻（Ω）	9.4		10.8

①请你计算出对应的功率填入表中对应栏内．
小华同学注意到灯的亮度变化是：第一次比第二次暗，第三次比第二次更亮．你认为，根据她观察的现象和实验数据分析，你可得出一些什么结论是                                  ．
②她还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，请你计算出对应的电阻填入表中对应栏内．小华有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？请你对此作出恰当的解释：                                                                         ．

在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡和额定电压为3.8V．

（1）小明在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）．
（2）在检查电路连接时，滑动变阻器的滑片应该移到＿＿＿＿（A/B）端．
（3）实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为＿＿＿＿V，此时电流表的示数如图乙所示，其示数为＿＿＿＿A，那么小灯泡的额定功率是＿＿＿＿W．
（4）小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率，她用同一套器材做了三次实验（她将电压表调到3.8V，图丙是其中一次实验所调的电压表示数），获得三组数据，并进行了数据处理，如下表：

实验序号	电流示数/A	额定功率/W	额定功率的平均值/W
1	0.71	2.698	P额==2.635
2	0.69	2.622
3	0.68	2.584

①她三次测得的功率有差异，其主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
②这样处理数据的方法是否正确？＿＿＿＿（正确/不正确），其理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

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功率，图甲为他所连的实验电路，电源由三节干电池串联构成。
(1)经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正。
(2)电路连接正确后好，闭合开关后，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        。
(3)排除故障后继续实验时，小雨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．则该小灯泡的额定电流为       A，正常发光时的功率为        W。

(4)在此实验的基础上，老师又出示了数百欧的电阻R_x，提问能否用上述方法进行测量该电阻的阻值．同学们分析得出上述方案不行，原因是：                                                 。
接着，小明与其他同学经过讨论，通过增加一电阻箱R（0～9999W，5A）、定值电阻R₀（200W，2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了如图丙所示的方案，实验按下列步骤进行，请将有关步骤填写完整，并回答相关问题。

①第一步：按电路图正确连接电路；
②第二步：将开关S拨到a，记下电压表示数为U₀；
③第三步：将开关S拨到b，调节        ，使得电压表示数为        ，读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是R_x的大小。
④该方案测电阻有不足之处，你认为不足之处是：
                                                                        。

如图甲是小莉用电压表和电流表测定2.5V灯泡的额定功率的电路。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_____端(填“左”或“右”)。
（2）闭合开关后，小灯泡发光，但电压表示数为0。经检查，图中a、b、c三根导线中有一根断了，则该导线是   。（填写字母）
（3）排除故障后测量灯泡额定功率：闭合开关，缓慢移动滑片，灯泡亮度逐渐    ，直至     时停止移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是    W，若此时将小灯泡换成“2.5V 0.6W”的另一小灯泡，那么该小灯泡的实际功率   0.6W（选填“>”、“ <”或“=”）
（4）若没有电流表，小莉想利用一个电压表和一个电阻箱测量小灯泡的额定功率。她选择了满足实验要求的实验器材，并按照图丙所示的电路图连接好实物。以下是她设计的实验方案，请将它补充完整：
①只闭合开关    ，移动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V；
②下一步操作是：   ，当电压表示数为2.5V时，读出电阻箱连入电路的阻值R₀；
③利用上述测量出的物理量及已知量，写出小灯泡额定功率的表达式是：P=    。

物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题

（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的   端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将                    即可．
（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示．小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是                   ．
（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为   ．

某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示。使用的电源电压约为6V，滑动变阻器的规格“5Ω  2A”。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至（选填“a”或“b”）端。
（2）该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为V。为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是。
（3）为了能测出这个小灯泡的额定功率，请你写出一条改进措施：。

某同学做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样

（1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图所示，则他接下来的操作是 ．

（2）请你根据图电路图用笔画线代替导线，将图中未完成的电路连接好．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，导线不能交叉．
 
（3）检查仪器和电路无误后，闭合开关，调节调动变阻器片到某一位置时，电压表示数如图所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向 （选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察 电压的示数，使它示数为       。

（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，根据记录的数据画出了如图所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象．由此可知，小灯泡的额定功率为 W，小灯泡灯的电阻随电压的增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．

（5）完成了上述实验后，小明进一步探究通电直导线周围的磁场分布情况，找来小磁针、铁屑、硬纸板等，做了如图所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，并找到了判断直导线周围磁场的方法：“用右手握住直导线．让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向．”请你用小明的方法判断如中小磁针北极转向 ．图中小磁针北极转向 （两空均选填“纸内”或“纸外”）．

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”）。