初中物理电功和电功率实验题

小华同学用电池组(电压为3V)、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率．
(1)如图所示是小华连接的实物连接图，其中有连接错误，请在错误连线上打“×”，并用笔画线代替导线画上正确的连线．

(2)电路错误改正后，小华闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮，且电压表有示数、电流表示数始终为零．造成这种故障的原因是___________.
(3)排除故障后，小华通过实验得到的实验数据如下表．请你帮助小华计算、分析实验数据．

实验序号	1	2	3	4	5	6
小灯泡两端的电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
通过小灯泡的电流I/A	0.08	0.10	0.14	0.18	0.20	0.22
小灯泡消耗的功率P/W	0.04	0.10	0.21	0.36		0.616
小灯泡的发光亮度	不发光	很暗	较暗	较亮	正常发光	很亮

①小灯泡L的额定功率为_____W.
②小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是______________________________.
③小华通过表中的数据，求出了灯泡在不同发光状态下的电阻值，发现这几个电阻值相差较大．其主要原因是__________________________________.

小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为 $3V$，定值电阻 $R_0$的阻值为 $3\Omega$，滑动变阻器 $R_1$上标有“ $2A5\Omega$”字样。实验数据如表所示。

实验次数	1	2	3	4	5	6
电流表示数 $/A$	0.38	0.43	0.50	0.60	0.75	①
电压表示数 $/V$	1.86	1.71	1.50	1.20	0.75	0.00
变阻器电功率 $/W$	0.71	0.74	0.75	0.72	0.56	0.00

（1）用笔画线代替导线，完成图乙的电路连接。

（2）表中第6次实验时，电流表示数如图丙所示，则表中数据①是　　。

（3）根据实验数据可知，此电路中，滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是　　。

一名粗心的学生在测量记录中忘记了写单位，请你替他补上：
(1)物理课本的宽是182.5__________
（2）教室黑板的水平长度约为3.5_______  
（3）如图所示，木块的长度为        cm。

小明观察发现家里轿车的前灯有好几组，且灯丝粗细不同，发光的亮度也不同，他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关，于是他设计了模拟电路，并选择下列器材：电源、滑动变阻器、小灯泡（L₁“2.5V 1.25W”、L₂“2.5V 0.5W”各一只，代替轿车前灯）、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想。

（1）按图甲连接电路时，应先将开关　　，并将变阻器的滑片移至　　处。

（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L₁、L₂均不亮，A、V₁无示数，V₂有示数，则电路出现的故障是　 　。

（3）排出故障后，移动变阻器的滑片，分别读出电流表、电压表的示数，观察共记录灯泡发光情况，填入表一，当变阻器滑片移至某一位置时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为　 　A，此时发现灯L₂发光异常耀眼，原因是　 　，此时，他应该　 　。

（4）分析数据，可得结论：两灯串联，灯泡的灯丝越细，发光越　。

（5）然后，小明按图丙所示设计连接电路进行实验，记录的实验数据及现象如表二，根据表二可得出结论：两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越　　。

表一：

灯泡L1	粗细	电压/V	电流/A	亮度	灯泡 L2	粗细	电压/V	电流/A	亮度
	粗	0.6	0.12	不发光		细	1.5	0.12	微亮
	粗	0.8	0.16	微亮		细	2.0	0.16	不很亮
	粗	1.0	0.20	微亮		细	2.5	0.20	较亮
	粗	1.3		不很亮		细	3.25		异常耀眼

表二：

灯泡L1	粗细	电压/V	电流/A	亮度	灯泡 L2	粗细	电压/V	电流/A	亮度
	粗	1.0	0.2	微亮		细	1.0	0.08	不发光
	粗	1.5	0.3	不很亮		细	1.5	0.12	微亮
	粗	2.0	0.4	较亮		细	2.0	0.16	不很亮
	粗	2.5	0.5	明亮		细	2.5	0.20	较亮

（6）小明完成实验后有困惑，通过向爸爸请教，明白了轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较　　（选填“粗”或“细”）的灯泡。

利用如图甲所示的实验器材，测定额定电压为6V的小灯泡的电功率．已知滑动变阻器上标有“l2Ω 1A”的字样，电源电压保持不变．请完成下列相关问题：

(1)该实验的原理是       .
(2)在甲图上补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向右移动时，小灯泡变暗．
(3)连好电路后，要使滑动变阻器的电阻丝全部接入电路，应先将滑片P移至          
（选填“a”“b”）端，再闭合开关S，此时电压表示数为4.2 V，对应的电流表示数如图乙所示．
(4)调节滑片P，当P移至ab中点时，小灯泡恰好正常发光．
(5)继续调节滑片P，当P移至另一点时，灯泡偏亮，读出此时电压表、电流表示数分别为6.5 V、0.52A .
（6）根据实验过程填完下表．  

某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为 $6V)$、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为 $3.8V$的待测小灯泡（电阻约为 $12\Omega )$，滑动变阻器两个 $(A$：“ $5\Omega 2A$”； $B$：“ $20\Omega 0.5A$” $)$。

（1）该实验的实验原理是　　；实验中，应选用的滑动变阻器是　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$。

（2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“ $\times$”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。

（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是　　。

（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　　 $W$。

（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表 $0~15V$量程已经损坏， $0~3V$量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。

（6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为 $P_1$，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为 $P_2$，则 $P_1$　　 $P_2$（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$。

在“测额定电压为2.5V小灯泡的电功率”的实验中，阳阳同学已连接好如下图所示的部分电路。
（1）链接电路图中未连接部分

（2）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）阳阳实验时，调节滑动变阻器，获得了第一组数据如图（2）（3），请将电压表的示数填入表格中，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片向        （填“A”或“B”）移动。

（4）他测出小灯泡的额定功率是      W。

小明做“测定小灯泡电功率”的实验时，连接的实物电路如图甲所示，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整。
（2）碰接电路的最后一根导线时，灯泡立即发光，而且很亮，则连接电路时存在的不规范或不妥当是：①　                                   　；
②　                                                　．
（3）实验过程中，当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光，由图乙可知电流表的示数为    　A，小灯泡的额定功率为　  　W．
（4）小明受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为　    　W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释　                                                                  

在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源由三节新干电池串联组成，小灯泡额定电压为 $2.5V$，阻值约为 $8\Omega$，滑动变阻器的规格为“ $20\Omega 1A$”。图甲是某实验小组未连接完整的实验电路。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，导线不能交叉。

（2）闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表和电压表均无示数。小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻（阻值为 $10\Omega )$，一端接在电源负极接线柱上，另一端依次触碰接线柱 $A$、 $B$、 $C$，只有触碰到 $C$时，灯泡才发光。若导线无断路，且导线和器材连接均完好，电路只有一处故障，则故障是　          　。

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为　       　 $V$，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　     　 $W$。

（4）某同学想利用该电路“测量定值电阻 $R$的阻值”。于是取下小灯泡，将电阻 $R_x$接入小灯泡所在位置，滑动变阻器滑片移至最大阻值处，闭合开关，移动滑片，测量四组对应的电压和电流值。数据如下表：

数据序号	1	2	3	4
电压 $U/V$	1.2	1.6	2.0	2.4
电流 $I/A$	0.24	0.32	0.39	0.48

由数据可得，电阻 $R_x$的阻值为　      　 $\Omega$。

（5）能否将阻值约为 $50\Omega$的电阻接入图甲中小灯泡所在位置（其他连接均不变），测量其阻值。你的判断是　     　，理由是　                    　。

某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为 $3V$，待测小灯泡的额定电压为 $2.5V$，电阻约为 $10\Omega$。

（1）请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接。（要求：连线不得交叉，电流表量程要正确）

（2）检查电路连接无误后，闭合开关 $S$，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表几乎无示数。产生这一现象的原因可能是　　。

$A$．变阻器断路 $B$．电压表短路    $C$．电压表断路    $D$．小灯泡断路

（3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器滑片 $P$移到某一位置时，电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片 $P$向　　移。（选填“ $A$”或“ $B$” $)$

（4）通过移动滑动变阻器的滑片 $P$，记录了多组数据，并作出如图丙所示的 $I-U$图像。根据图像可知小灯泡的额定功率为　　 $W$。

下面是小明做测定“小灯泡电功率”的实验，电路图如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）连接电路时开关应　　。

（2）小明连接好电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是　　。

（3）小明改正实验错误后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，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，应将图甲中的滑片P向　　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。

（4）小明移动滑片P，记录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图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　　W。

图甲是小明设计的测量一个小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R₀=15Ω，滑动变阻器R（20Ω  1A），电源电压为18V，小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W。

（1）闭合开关S前，滑片P应滑到最          。（选填“左端”或“右端”）
（2）小明正确连接电路后，进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，通过小灯泡的电流为        A，其实际功率为      W。
（3）电路中定值电阻R₀的作用是                                    。
（4）小明完成上述实验后，小红发现电流表已坏，她利用剩余器材和老师又给的两个开关S₁、S₂及导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量。请你在右下侧的虚线框内画出小红完成实验设计的电路图。

为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率，小明同学设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好，电源电压保持不变。

⑴连接电路的过程中开关应       。请你在图4-2乙中用笔画线代替导线，帮小明同学将电路连接完整。（连线不得交叉）
⑵小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是   （选填字母序号  A检查电路是否断路   B更换小灯泡  C移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光）
⑶为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，当电压表的示数为    V时，灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为  A，该灯泡的额定功率为      W。
⑷实验过程中，有些实验小组的小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏。为了避免灯丝烧断，请提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：    。

同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答：

（1）连接电路时，开关应　　（选填“闭合”或“断开”）；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到　　处（选填“A”或“B”）；

（3）实验中，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是　　。

（4）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I﹣U关系图象。根据图象可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而　　（选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡正常发光时的电功率为　　W；

（5）另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时，电压表突然坏了，又没有好的电压表更换，但有一个R＝5Ω的定值电阻和另一个电流表K，小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法，此方法应是：先　　，再调节滑动变阻器，使电流表K的示数为　　A即可。

如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路图，A、B之间接电阻。

（1）本实验通过观察                   比较电阻的大小。
（2）小明发现手边只有一根较长的细电阻丝，他可以探究导体的电阻是否与导体的    和   有关．
（3）小明利用刻度恼火测电阻丝的直径，他在在一粗细均匀的铅笔上将电阻丝紧密排绕了34圈，从图中可知线圈长为为             cm，进而算出电阻丝的直径．