初中物理电功和电功率实验题

如图小亮在测定额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中，得到了部分电压表和电流表的示数，如下表所示：

(1)请你用笔画线代替导线，将甲图实验电路连接完整。
(2)闭合开关后，滑动变阻器滑片P移到某一位置，电流表示数如图乙所示，请把电流表的示数填入表中的空格处。

实验次数	l	2	3	4
电压表示数/V	1.0	1.5	2.0	2.5
电流表示数/A	0.12	0.15		0.20

 
(3)由表格中的数据求出小灯泡正常发光时的电阻为             Ω。
(4)滑动变阻器在实验中起到的作用：①                                
②                                                 

在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中：

（1）小玉正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，观察到电流表示数为0.2A，电压表示数如图甲所示，则定值电阻阻值为          Ω。
（2）小玉仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗?        ，理由是         。
（3）测出电阻后，小玉将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡，测量小灯泡的电功率，图乙是小玉重新连接的不完整的电路，请你用笔代替导线将实物电路连接完整。（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）
（4）闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为       V时，小灯泡正常发光，如果此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是       W。
（5）另一实验小组同学，按正确方法完成实验后，分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U—I图像如丁图所示，则表示“定值电阻”的U—I图像的是         (填“甲”或“乙”)，这样判断的依据是                     。

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”）。

实验桌上提供了如下器材：符合实验要求的电源一个、定值电阻R₀一只、滑动变阻器一个、量程满足实验要求的电压表、电流表各一只；开关一个。小刚想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“定值电阻的电功率与电压的平方成正比”。
（1）在答题卡中的虚线框内画出实验电路图。
（2）写出实验步骤。
（3）根据实验要求，设计一个记录实验数据的表格。

谭索同学做“测量小灯泡额定功率”的实验，电路图如图1所示，所用电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，滑动变阻器的规格分别为“10Ω 1.5A”和“100Ω 2.0A”，请你完成下列内容．

（1）连接电路的过程中开关应      ；实验前，调节滑动变阻器的滑片P位于      端．（选填“a”或“b”）
（2）为了保证实验的顺利进行，他选用的滑动变阻器规格应为      ．
（3）实验中，正确连接电路，且操作正确，闭合开关后，发现电流表示数均为0.06A，但小灯泡不发光，电压表有较小偏转，那么接下来的最恰当的实验操作是      （填写字母）
A．移动滑动变阻器的滑片，继续实验
B．检查电路是否短路，替换同一规格的小灯泡
C．检查电路是否断路，替换同一规格的小灯泡
（4）实验中，当滑动变阻器调到某一位置时，电流表和电压表的实数如图2、3所示，电流表的示数为      A，小灯泡的额定功率为      W．

如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：

额定电压	$220V$
频率	$50\mathit{Hz}$
额定功率	$1100W$
容量	$1L$

（1）养生壶正常工作的电阻。

（2）若该养生壶的加热效率为 $80\%$，在标准大气压下，将初温是 ${12}^{°}\text{C}$的一壶水烧开，需要多长时间？ $(c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$

（3）在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率。电表上标着“ $1200r/(\mathit{kW}·h)$”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水， $2\mathit{min}$电能表的转盘转了 $40r$，求电养生壶的实际功率。

实验桌上有如下实验器材：电源电压不变的电源一个，阻值已知的定值电阻一个，电阻箱（电路图符号       ）一个，已调零的电流表两块、开关一个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明：“两个电阻R₁与R₂并联时，如果并联电路两端的电压U及R₁的阻值保持不变，则电阻R₁与R₂消耗的总功率P跟电阻R₂的关系为：（k₁、k₂为常量）”。

实验桌上放有电压稳定的电源一个，滑动变阻器一个，电流表、电压表各一只，电阻箱一个（电阻箱的符号    ）、开关一个、导线若干。要求使用这些器材，设计一个实验证明：“当电阻两端电压保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成反比.”请你

（1）画出实验电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）画出实验数据记录表。

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω.

（1）小明接好如图甲所示的部分电路．在电路中还有两根导线还没连好，请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求变阻器的滑片在A端时电阻最大）．
开关试触时，若发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是        ．
（3）排除故障，闭合开关．小明发现电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑动变阻器的滑片向        （A/B）移动．
（4）小明将实验中收集的数据及现象填入表中，可得灯泡的额定功率为        W．
（5）分析表中数据及现象，得到的结论应是同一规格的小灯泡发光亮度与       （额定功率/实际功率）有关．
（6）实验结束后，他与同学们还进行了讨论和交流：
①小红同学认为该实验可以用来“探究导体中的电流与电压的关系”，小华则认为必须把灯泡换成定值电阻才行，大家通过讨论肯定了        的说法．
②小强发现电压表损坏了，老师告诉他已经没有电压表可换了，而给了他一个已知阻值为R₀的定值电阻和一个单刀双掷开关．小强重新设计了如图丙所示的电路．在不改变该电路连接的情况下，也能正确测出小灯泡的额定功率．正确连接电路后．接下来的实验步骤是：
A．闭合开关S、S₁与a相接，调节滑片P，使电流表示数I₁=        ；
B．保持                ，        ，记下电流表的示数I₂;
C．小灯泡额定功率的表达式P=        ．（用已知和测量的物理量的符号表示）

小明同学在做“测定额定电压为2. 5V的小灯泡的电功率”的实验。

⑴他在检查仪器时发现电流表指针如图甲所示，他接下来的操作是_______________。
⑵他连接实物电路如图乙并检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是    ．
⑶排除故障后，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，则此时通过小灯泡的电流是    A，灯泡两端的电压是    V.记录好数据后，为了测量小灯泡的额定功率，在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要注意观察         表，直至其示数为       .
⑷小明按1、2、3次的实验顺序观察到小灯泡越来越亮，小明根据观察到的现象和表格中的数据总结出：小灯泡的实际功率越     ，小灯泡越亮。根据表格中数据计算可知，小灯泡的额定功率是     W．

实验次数	1	2	3
电压U/V	1.5	2.5	2.8
电流I/A	0.16	0.22	0.23

 
⑸若将两个这种规格的小灯泡串联后直接接在3V 电源的两端，两灯消耗的总电功率为_____________ W.

如图甲是“探究影响电流做功多少的因素”的电路之一：

⑴电路中两灯泡的规格应________（选填“相同”或“不同”）。实验时，可以根据_______________比较相同时间内电流做功的多少．
⑵如图所示电路，可探究电流做功多少与____________的关系．               ．
⑶请你设计“探究电流做功多少与电流大小是否有关”的电路图（画在乙图虚框内）

小杨同学找到一盏标有" "字样的小灯泡，其额定电功率已模糊不清。她选用如图所示器材测量额定电功率，电源电压恒为 。

（1）图甲所示的实验电路有2段导线未连接，请你用笔画线代替导线将电路补画完整（要求：连线不交叉，滑片 向 端移动时灯泡发光变亮）。

（2）小杨连接电路并检查后。将滑动变阻器的电阻调到最大，再闭合 　　，缓慢移动滑片 ，发现电流表示数有明显变化但电压表无示数，此故障的原因可能是灯泡 　　（选填"短路"或"断路" 。

（3）排除故障后，眼睛注视着电压表和灯泡，移动滑片 逐次改变小灯泡两端的电压，并将测得的数据记录在表中。当电压表的示数为 时应向 　　（选填" "或" " 端移动滑片 ；当电压表的示数为 时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为 　　 ；细心的小杨通过分析数据还发现通过小灯泡的电流与两端的电压不成正比，其原因可能是 　　。

数据序号	1	2	3	4	5
电压	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
电流	0.16	0.20	0.22	0.25

（4）同组的小会同学在此基础上继续探究电流跟电阻的关系，她又增加了五个阻值分别为 、 、 、 、 的定值电阻，其余器材不变。用定值电阻分别更换图甲中的小灯泡，通过实验得到如图丙所示的电流随定值电阻变化的图像，则实验中所用滑动变阻器的最大阻值至少是 　　（选填下列选项前的字母）。

A．
B．
C．
D．

(7分)同学们在学习了伏安法测定小灯泡额定功率后，分组进行实验测量小灯泡的功率（所用灯泡的额定电压U₀=3.8V）

（1）小姚小组采用电路图的方案。
①请按照电路图连接的实物图。
②闭合开关后，灯都不亮，电流表和电压表都有读数，出现这种情况的原因可能是          ：调节滑动变阻器，直到电压表的示数为3.8V，观察到电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率为         W。

（2）小明小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)。
①电路如图所示；

②移动滑片P滑到任一位置，开关S拔到位置1，读出电流表示数I₁；
③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I₂。
先算出灯泡的电阻R_L=         (请你用所测的物理量表示)，再根据：计算灯泡的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是                ；仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤②改为                          。

小明注意家里摆钟的钟摆在有规律地摆动(如图甲)，经认真观察发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒，就想：是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢？于是，他请教了物理老师，知道摆来回摆动一次的时间叫做周期，在老师的指导下他设计如图乙所示的单摆（即细绳下系一小钢球）进行探究。实验数据记录如下表：
（1）从表中数据可知，单摆的摆长l越长，周期T越  __  （选填“长”或“短”）。

（2）请根据表中数据在图丙中作出单摆周期的平方T²与摆长l的关系图像。
（3）分析图丙所示图象，可知的单摆T²与l成  __  关系。

（4）由表中实验记录可知，单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大。你认为小明为了减小测量误差是怎么做的？  ____________________     
（5）生活中若摆钟走慢了，应如何调整钟摆的长度？    _____________________      。

在“测小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样，小灯泡的电阻小于10Ω。

（1）连接不完整的电路如图（甲）所示，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉）。
（2）连接好电路后，为了保证电路的安全，要将滑动变阻器滑片移至         端（选填“A”或“B”），才能闭合开关；闭合开关时，发现电流表指针偏向没有刻度的那一边，造成这一故障的原因是                                      。
（3）排除故障，闭合开关，电压表的示数为1.5V，为了让小灯泡正常发光，应将滑片向          端移动（选填“A”或“B”）。
（4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图（乙）所示，通过小灯泡的电流是     A。小灯泡的额定功率是        W。