初中物理电功和电功率实验题

小凯和小明为了弄清一个未知电阻的阻值，小凯将未知电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路，小凯正准备闭合开关时，旁边的小明急忙拦住他，说线接错了。

①小是发现只要改接一根导线就可以连接正确，请你检查一下电路，指出改接的是　　（选填： $a$、 $b$、 $c$、 $d$、 $e$、 $f$、 $g)$

②故障排除后，电阻两端的电压表示数如图乙所示，其读数为　　 $V$．（保留两位小数）

③小凯在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻 $R$的不同电流和对应的电压值，如下表所示：

$U/V$	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5
$I/A$	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

根据表中的数据在图丙中画出电阻 $R$的 $I-U$关系图象。

④由③中图象求出该电阻的阻值为　　 $\Omega$．（保留一位小数）

⑤将图甲所示电路改成如图丁所示电路，电源电压保持不变，已知 $R_1:R_2:R_3=2:1:1$，测得开关 $S$断开时 $R_2$中的电流为 $I$，消耗功率为 $P$；则开关 $S$闭合后， $R_1$中的电流值为　　 $I$， $R_3$消耗的功率为　　。

某兴趣小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为 $6V$，小灯泡上标有“ $3.8V$”的字样。

（1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接完整；

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到　　端（选填“ $A$”或“ $B$” $)$；

（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，根据这些现象，判断电路中出现的故障是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$；

（4）当小灯泡正常发光时，如图丙所示电流表示数为　　 $A$，小灯泡的额定电功率是　　 $W$。

小阳为测量额定电压为 $2.5V$ 的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况，连接了如图所示的电路。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 $P$ 应放置在 　 　端。（选填"左"或"右" $)$

$U/V$	2.5	1.3
$I/A$	0.28	0.20
$P/W$	0.7
发光情况	明亮	暗

（2）小阳的实验记录如上表所示，则小灯泡两端电压 $U=1.3V$ 时的电功率 $P=$ 　　 $W$ 。

（3）由上表的实验记录你还能得到的结论： 　　。（写出一条即可）

（4）利用如图所示实验电路还可以进行的实验有： 　　。（写出一个即可）

某实验小组的同学利用如图甲所示的电路进行实验研究：

（1）断开开关S ₃，闭合开关S ₁和S ₂，通过多次调节滑动变阻器，读出相应的电压表和电流表的示数，根据测量数据绘成如图乙所示图象，由图象知定值电阻R＝ 　 　Ω。

（2）断开开关S ₂，闭合开关S ₁和S ₃，通过多次调节滑动变阻器，测量灯L的电压和电流。根据测量数据绘成如图丙所示的图象。若灯L的额定电压为2.0V，则它的额定功率为 　 　W。

（3）由图丙可知，灯丝的U﹣I图象不是一条直线，原因是 　 　。

某课外科技小组设计了如图所示的电路来测量电源 $U$和待测电阻 $R_x$的值，已知滑动变阻器的最大阻值为 $20\Omega$，其实验步骤如下：

（1）这个小组的同学按电路图连接好电路后，将滑动变阻器滑片 $P$滑到最右端 $b$点，闭合开关 $S_1$，断开开关 $S_2$，无论怎样移动滑片 $P$发现电压表有示数但始终保持不变。电路故障的原因可能是　　（写出一种原因即可）

（2）排除故障后，将滑动变阻器的滑片 $P$滑到最右端的 $b$点，闭合开关 $S_1$和 $S_2$．电压表的示数为 $3V$；再断开开关 $S_2$，此时电压表的示数为 $2.4V$，则电源电压 $U=$　　 $V$，待测电阻 $R_x=$　　 $\Omega$

（3）保持 $S_1$闭合， $S_2$断开，当滑片 $P$恰好滑到滑动变阻器的中点时，电压表的示数应为　　 $V$，待测电阻 $R_x$的电功率为　　 $W$。

小明同学在"测量小灯泡的电功率"的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$ ，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有" $20\Omega 1A$ "字样。

（1）实验电路如图甲所示，但电路连接不完整，请你用笔画线代替导线，完成电路。

（2）小明将电路连好后，闭合开关，发现小灯泡发光很微弱，电流表、电压表均有示数，左右移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，小灯泡亮度和两表示数均不变，其原因可能是 　　。

（3）改正电路后，小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为 $2V$ ，为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片 $P$ 向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定电功率为 　　 $W$ 。

（4）小明依次测出了六组实验数据，如表所示。请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的 $I-U$ 图象。

电压 $U/V$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.9
电流 $I/A$	0.10	0.16	0.20	0.22		0.26
电功率 $P/W$
亮度变化	暗 $\to$ 亮

（5）通过计算分析以上数据，你还有什么新的发现： 　　。（写出一条即可）

在"探究二力平衡的条件"实验中，用来测量力的仪器是 　　；在"探究杠杆平衡的条件"实验中，为便于直接从杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在 　　位置保持平衡；"测定物质的密度"的实验原理是 　　；在"测定小灯泡的电功率"实验中，所选电源电压应 　　小灯泡的额定电压（选填"大于""等于"或"小于"）。

某实验小组的同学设计了如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为 $3.8V$ ，小灯泡的额定功率估计在 $1.2W$ 左右。

（1）连接电路前，开关应 　　（选填"断开"或"闭合" $)$ ，电流表的量程应选用 　　（选填" $0~0.6A$ "或" $0~3A$ " $)$ ；

（2）用笔画线代替导线，将乙图中的实物图连接完整。要求：闭合开关后，当滑动变阻器的滑片 $P$ 向左移动时，电流表示数增大；

（3）在调节滑动变阻器滑片 $P$ 的过程中，记录并绘制出通过小灯泡的电流与电压的关系图线，如图丙中的 $a$ 线所示，分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而 　　（选填"增大"、"减小"或"不变" $)$ ；将该小灯泡与一定值电阻 $R$ 串联后接入 $U=6V$ 的电源两端（已知定值电阻的电流与电压的关系图线，如图丙中的 $b$ 线所示），则电路中的总功率为 　　 $W$ 。

同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为 $6V$，灯泡的额定电压 $U_0=3.8V$，额定功率在 $1-1.5W$的范围内。

（1）按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。

（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片 $P$缓慢向 $B$端移动，小灯泡的实际功率将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$；同时观察到小灯泡的亮度将变　　（选填“亮”或“暗” $)$。

（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是　　 $A$，电压表的示数是　　 $V$，经分析造成这种现象的原因是　　。

（4）小张同学重新调整电路连接后，继续探究小灯泡在额定功率时的亮度，但发现无法准确读出额定电压，他用第（3）小问中所测得数据先算出灯泡的电阻 $R_L$，再根据 $P_0=\frac{U_0{}^2}{R_L}$计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯的额定功率比真实值偏　　（选填“大”或“小” $)$，原因是　　。

如图1所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为 $220V$，高温挡和低温挡功率分别为 $2200W$和 $1000W$，简化电路如图2所示。

（1）使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与　　相连，当开关 $S_1$闭合、 $S_2$断开时，电加热器处于　　温挡。

（2）请计算电阻丝 $R_1$的阻值和通过电阻丝 $R_2$的电流。（结果保留一位小数）

（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？

在"探究物质质量与体积的关系"的实验中，用量筒测物体的 　　，在"用弹簧测力计测力"的实验中，测量物体重力前，应先将弹簧测力计自然悬挂，观察指针是否指在 　　刻度线上。"测定小灯泡的电功率"的实验原理是 　　。

在"测量小灯泡的电功率"的实验中，所用小灯泡的额定电压为 $2.5V$ ，电源为两节新干电池。

（1）请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整。要求滑动变阻器滑片 $P$ 向左滑动时，接入电路中的电阻变小。

（2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：

① 　　；

② 　　。

（3）改正不当操作后，连续4次测量，测得的数据和观察到的现象如下表所示，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为 　　 $A$ ；小灯泡的额定功率是 　　 $W$ 。

实验次数	电压 $U/V$	电流 $I/A$	电功率 $P/W$	小灯泡发光情况
1	1.5	0.24		很暗
2	2			较暗
3	2.5	0.28		明亮
4	3	0.31		很亮

（4）通过实验发现，小灯泡两端的 　　越大电功率越大，灯泡越 　　。

小华观察家中手电筒，发现里面只有一个小灯泡，其额定电压为 $1.5V$．他想测出该小灯泡的额定功率。

（1）请在图1中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。

（2）连接电路时，开关应处于　　（选填“断开”或“闭合” $)$状态，滑动变阻器的滑片应处于最　　（选填“左”或“右” $)$端。

（3）连好电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为0，电压表示数约为 $3V$，则该电路的故障可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$。

（4）排除故障后，经过多次测量得到实验数据如表：

实验序号	电压 $U/V$	电流 $I/A$	电功率 $P/W$
1	1.0	0.30	0.30
2	1.2	0.42	0.50
3	1.5

第3次实验时，电流表示数如图2所示，读数为　　 $A$，则该小灯泡的额定功率为　　 $W$，当小灯泡两端的实际电压小于额定电压时，实际功率　　额定功率。

（5）进一步分析发现，当小灯泡两端的电压增大时，其电阻将　　。

小韩用如图1甲所示的电路测量小灯泡的电功率，电源电压恒为 $3V$ ，小灯泡的额定电压为 $2.5V$ ，正常发光时电阻约为 $10\Omega$ 。

（1）用笔画线表示导线，选好电流表量程，将图甲电路连接完整

（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片 $P$ 应置于 　　（选填" $C$ "或" $D$ " $)$ 端。

（3）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为 $3V$ ，产生该现象的原因可能是小灯泡 　　（选填"短路"或"断路" $)$ 。

（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 $P$ 到某一点，电压表示数如图1乙所示，此时小灯泡两端的电压为 　　 $V$ ，若要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片 $P$ 向 　　（选填" $C$ "或" $D$ " $)$ 端移动，根据该同学实验得到的如图2所示的 $I-U$ 图象，小灯泡的额定功率为 　　 $W$ 。

（5）小韩还想用标有" $600\mathit{res}/(\mathit{kW}·h)$ "的电能表测出一个电灶的电功率。测量时关闭其他用电器，只让电灶单独工作，发现 $6\mathit{min}$ 电能表的转盘转过 $120r$ ，则这段时间电灶消耗的电能是 　　 $J$ ，电灶的功率为 　　 $W$ 。

小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有" $2.5V$ "的字样。

（1）图甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打" $\times$ "，并在图中改正。

（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 　　。

（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为 $1.7V$ 时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。

实验序号	电压 $U/V$	电流 $I/A$	电阻 $R/\Omega$	电功率 $P/W$	灯泡的亮度
1	0.5	0.16	3.1	0.08	不亮
2	1.7				较暗
3	2.5	0.28	8.9	0.70	正常
4	3.0	0.30	10.0	0.90	很亮

（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是 　　。

（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 　　。

（6）此实验中将小灯泡换成 $5\Omega$ 、 $10\Omega$ 、 $15\Omega$ 的定值电阻还能完成的探究实验是 　　。