初中物理电功和电功率实验题

在“测定额定电压为3.8V小灯泡额定功率”中，

（1）某同学在连接实验电路时还有导线未接上，如图所示，请你用笔画线代替导线，正确完成电路连接。
（2）连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数。请写出一种可能的故障原因：______________________________。
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表示数为3V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向__________（选填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为__________V时，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如图所示，则小灯泡的额定功率是__________W，正常发光时的电阻为__________Ω。
（4）实验结束后，某同学想利用连接好的电路研究电流与电压的关系，他__________(选填“能”或“不能”)得出正确的结论。

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）”。

小明用图甲所示的电路，做伏安法测定值电阻实验。

（1）按图甲连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片后，电流表示数为 $0.3A$，此时电压表的示数如图乙所示，则定值电阻 $R_x$的阻值为　　 $\Omega$；

（2）为了使测量结果更准确，小明进行了多次测量，记录了每次测量中电压表和电流表的数值，计算出每次测量所对应的 $R_x$的阻值，再求 $R_x$的　　；

（3）小明又设计了另一种测量电阻 $R_x$的方案，电路图如图丙所示，电路中定值电阻 $R_0$的阻值已知，电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤，并写出电阻 $R_x$的表达式；

①断开 $S_1$，闭合 $S$、 $S_2$，用电压表测　　两端电压，读出电压表示数为 $U_1$；

②　　（填各开关的状态），用电压表测 $R_x$两端电压，读出电压表示数为 $U_2$；

③电阻 $R_x$的阻值表达式为 $R_x$　　（用 $U_1$、 $U_2$、 $R_0$表示）。

（4）小明在完成实验后，利用图丁所示的电路，测出了额定电流为 $I_{额}$的小灯泡 $L$的额定功率。电路中定值电阻 $R_0$的阻值已知，电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。请你完善下列相关操作步骤，并写出小灯泡 $L$的额定功率的表达式。

①断开 $S_2$，闭合 $S$、 $S_1$，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为　　，小灯泡 $L$正常发光；

②断开 $S_1$，闭合 $S$、 $S_2$，　　，读出电流表示数为 $I_1$；

③断开 $S_1$，闭合 $S$、 $S_2$，调节滑片至最左端，读出电流表示数为 $I_2$；

④小灯泡的额定功率的表达式为 $P_{额}=$　　（用 $I_{额}$、 $I_1$、 $I_2$、 $R_0$表示）。

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a中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前，图a中滑动变阻器的滑片P应位于     （选填“A”或“B”）端。
(4)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b所示）为
     V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图a中滑片P向    （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
(5)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c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。
(6)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）。

小明和小红各自进行“测定小灯泡正常发光时的功率和电阻”的实验。实验中使用的小灯泡均标有“2.5V”字样，所用电源和滑动变阻器相同。
（1）小明按图（a）正确连接电路，并将变阻器的滑片移至最右端。闭合开关后，三个电表的示数如图（b）、（c）、（d）所示，则他们所用的电源电压为        V。滑动变阻器的最大阻值是        Ω。

（2）接着小明移动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，观察到滑片恰好在变阻器的中点上，则小灯泡额定功率为多少？，正常发光时的电阻约为多少？（写出计算过程，保留一位小数）
（3）小红连接电路时只用了图（a）中的V₁，没有使用V₂，连接的实物图如右图所示。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡      ；经检查，是由于一根导线连接错误。请你在实物图中将连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。

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)闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于   （选填“A”或“B”）端。
(2)小明同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为      V，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。
(3)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，并绘制成图丙所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是       W。
(4)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）。

在做“测定小灯泡功率”的实验时，小刚同学连接的实物电路如图所示．其中小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W．
⑴同组的小明同学在检查线路时，发现有一根导线连接错误．请你在图中用“×”标出这根错接的导线，并用虚线画出改接后的导线（不能与其他导线交叉）．

⑵电路错误改正后，将滑动变阻器的滑片移至a端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表示数接近于零，电压表的示数接近3V．发生这种现象的原因可能是_________________________；
⑶排除故障后，再闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率为__________W．

在做完“用滑动变阻器改变灯泡的亮度”的实验后，小刚认为：通过灯泡的电流越大，灯泡就越亮；通过灯泡的电流相等，灯泡的亮度就相同。实验桌上备有器材：满足实验要求的电源、电流表、开关各一个,额定电压相同、额定功率不同的小灯泡两个,导线若干。请你利用上述实验器材设计一个实验。要求：
（1）请画出你所设计的实验电路图。
（2）根据实验现象简要说明小刚的认识是错误的。

小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）。
（1）如图甲所示是小丽连接的部分电路，请将电路连接完整。
（2）实验过程中，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示为      A，则此时小灯泡的电功率为         W。

（3）要使小灯泡正常发光，应将过程（2）中滑动变阻器的金属滑片向       调节（选填“左”或“右”），调节滑片的过程中灯泡的亮度       （选填“变大”、“ 变小”或“不变”）。
（4）小丽在实验过程中不小心将灯泡的灯丝烧断了，此时会观察到电流表和电压表的示数发生的变化是：                。

实验桌上有如下实验器材：稳压电源（电压保持不变）一个、电阻箱一个（电阻箱的符号）、滑动变阻器一个，电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干。请用上述实验器材设计实验，证明：当电流一定时，电阻消耗的电功率P跟电阻R成正比。要求：画出实验电路图，写出实验步骤，并设计出实验数据记录表格。

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。

小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L₁和额定电压是3.8V的灯L₂，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．

（1）请你用笔画线代替导线，根据上图所示的电路图，将下图所示实物图连接完整．

（2）若小雷连接好电路后闭合开关，灯L₁几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的　    　（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．
（3）小雷排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向　   　（选填“A“或“B“）端移动，使灯L₁发光，测出灯L₁的相关物理量，记录和计算结果如下表：

次数	电压/V		实际功率/W	电阻Ω
1	1.6	O．20	O．32	8.00
2	2.5	O．24	O．60	1O.42
3	2.8	O．26	O．73	1O．77

②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
（4）小雷注意到灯L₁的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越　  　．
（5）用L₂替换L₁重复上面的实验时，需要改变　  　表的量程，发现灯L₂的亮度变化规律与灯L₁相似．
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L₁的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．“这种说法错误的原因是小雷忽略了　  　对小灯电阻的影响．
②有同学认为“把灯L₁换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关   系．“你认为这种说法　   　（选填“正确”或“错误”）．