初中物理电功和电功率实验题

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”）．

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”）。

小明在探究"电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关"的实验中，提出了下列猜想：

A．与通电时间有关

B．与电阻大小有关

C．与电压大小有关

D．与电流大小有关

实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。

请回答下列问题：

（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：

①电阻丝产生的热量通过 　     　的方式传递给火柴头；

②电阻丝产生的热量与通电时间 　     　（选填"有关"或"无关"）；

（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；

①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？ 　     　（选填"能"或"不能"）；

②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行？ 　     　（填字母序号）

A.20Ω 30Ω

B.15Ω 15Ω

C.5Ω 25Ω

（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计 　     　？请你说明理由 　     　。

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   ．

如图甲所示，在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3V。

（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路（要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大）；

（2）连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生 　   　（选填“断路”或“短路”）；

（3）排除故障后，闭合开关，继续进行探究，根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像，如图丙所示，分析可知：小灯泡的额定功率为 　   　W；若电流表的示数如图丁所示，其示数为 　   　A，此时小灯泡的电阻为 　   　Ω；

（4）若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R₀的定值电阻代替电压表，并设计了如图戊所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I_额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下：

①闭合S₁，断开S₂，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I₁；

②闭合S₂，断开S₁，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I_额；

③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S₁，断开S₂，记下电流表的示数为I₂；

④则小灯泡额定功率的表达式为P_额＝　   　（用I_额、I₁、I₂和R₀等符号表示）

小洋和同学们通过暑期的勤工俭学为残疾人老王买了一辆电动轮椅。为了帮助老王正确使用，小洋研究了说明书，电动轮椅的原理简图如图所示。他了解到，操纵杆可操纵双刀双掷开关 $S$以及滑动变阻器 $R_1$的滑片 $P$．前推操纵杆时轮椅慢慢前进，继续前推操纵杆时轮椅快速前进；后拉操纵杆时轮椅慢慢后退。蓄电池的电压 $U=24V$（保持不变）， $R_2$为定值电阻。

（1）原理图中双刀双掷开关 $S$中间的连接物（深色部分）为　　（选填“导体”或“绝缘体” $)$；

（2）从原理图和以上描述可知，当开关接到　　、　　两个接线柱时，轮椅前进。若轮椅以 $3m/s$的速度匀速前进了 $8s$，此过程中轮椅受到的平均阻力为 $5N$，电池的输出功率为 $25W$，求此过程中轮椅工作的效率；

（3）当轮椅后退时电动机的功率是 $7W$，此时电流表示数为 $0.5A$，求 $R_2$的阻值。

如图所示，电源电压恒定不变，R₁的阻值为12Ω，小灯泡L上标有“6V3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。若闭合S₁、S₂，断开S₃，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：

（1）小灯泡L的电阻为多大？

（2）电源电压为多少？

（3）R₂阻值为多大？

（4）若闭合S₁、S₃，断开S₂，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？

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：。