初中物理电功和电功率实验题

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。

小浩研究某家用电热器的工作原理时发现，该电热器由阻值可调的加热体和指示灯并联组成。小浩用小灯泡L和滑动变阻器R组成实验电路如图所示，模拟研究电热器的总电功率和加热体功率的关系。下表中是小浩测到的实验数据，分析数据可知电路消耗的总电功率P_总和滑动变阻器R消耗功率P_热的关系是________。

U/V	3	3	3	3	3	3	3
I1/A	0.6	0.7	0.9	1	1.1	1.2	1.3
I2/A	0.8	0.9	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5
P热/W	1.8	2.1	2.7	3	3.3	3.6	3.9
P总/W	2.4	2.7	3.3	3.6	3.9	4.2	4.5

 

测定小灯泡额定功率的实验器材如下图所示，其中小灯泡上标有“3．8V”的字样，它的电阻约10Ω。

（1）请你用笔画线代替导线，把下图中的器材连接成电路（导线不许交叉）；
（2）请在下图的方框内画出相应的电路图；
（3）李佳合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是李佳提出以下猜想：A．可能是灯丝断了
B．可能是小灯泡短路
C．可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的表格里。

电流表	电压表	判断结果
示数不为零	示数为零
示数为零	示数不为零
示数为零	示数为零

 
（4）李佳排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则通过小灯泡的电流为________________A，小灯泡的额定功率为________________W。

(5)李佳根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了，I-U图象，如图所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。其原因可能是                                          。

（1）为了探究声音的产生条件，有四个同学提出了以下四个实验现象：甲：将一个正在响的响铃放在玻璃罩内，然后将钟罩内的空气抽去一些，铃声明显减小；
乙：使正在发声的音叉接触水面，水面激起水花；
丙：在鼓面放一些小纸屑，击鼓时纸屑随着鼓一起跳动；
丁：吹笛子时，手指按住不同的孔便会发出不同的声音；
上述现象中能够说明声音的产生条件的实验现象是      和      ；其中甲同学的现象说明了声音      ；丁同学的现象说明了声音有不同的      ．

（2）如图所示，用A、B两刻度尺测同一木块的边长，就分度值而言，      尺精密些，就使用方法而言，      不正确，用A尺测量出的物体长度是      cm．
（3）为了探究小球自由落下时的运动，某物理实验小组的同学用照相机每隔相等的时间拍照一次，拍下小球下落时的运动状态，如图2所示，可以看出小球在做      （填“匀速”或“变速”）直线运动，其理由是      ．
（4）图3中四个速度随时间的关系图象，能反映出该小球下落运动的是      ．

小宇和同学们在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：三节新干电池，“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的电阻各一个，滑动变阻器一个，电流表使用0～0.6A的量程，电压表使用0～3V的量程，开关和导线若干．请你和他一起完成下列实验：

（1）小宇选用器材时发现电流表指针如图甲所示，他应该   ；在连接实物电路的过程中，开关要   ．
（2）小宇连成如图乙所示的电路，他刚要闭合开关，同组的小红提醒他，实物连接有一处错误，请在错误的导线上划“×”，并画出正确的连线．
（3）改正错误连接后，闭合开关，移动滑片P观察两表的示数，为了记录相关的实验数据，请你帮他设计记录数据的表格．
（4）在实验过程中，控制定值电阻两端的电压为2V不变，当小宇用20Ω的定值电阻替换了15Ω的定值电阻后，继续进行实验，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法降低到2V，原因是      ．
（5）小宇在实验时，用额定电压为“2.5V”的小灯泡L₁替换定值电阻，想测量L₁的额定功率，可是不慎电压表掉在地上摔坏了，老师又给他提供了一个标有“2.5V  1.25W”的小灯泡L₂和两个开关S₁、S₂，让他设计测量方案，他灵机一动，设计了如图丙所示的电路图，同样完成了实验，请你将下列实验过程补充完整；
①                  （填S、S₁、S₂的通断情况），调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为   A；
②                   （填S、S₁、S₂的通断情况），保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I；
③小灯泡L₁额定功率的表达式P_额=           ．

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．

在电学的探究实验中：
（1）月月小组在探究“电流和电压的关系”时选用如图所示电路进行探究。小组同学测得如下表的实验数据：

小组同学分析表中的实验数据得出的结论是：通过导体中的电流随导体两端的电压增加而增大。请你评价月月小组的探究过程，存在的问题是什么？如何解决问题。
（2）玲玲小组想利用上面小组的实验器材测量一个额定电压为U_L的小灯泡的额定功率，但发现电流表已坏不能用，老师又给了他们一个已知电阻R₀，请你帮他们设计测量的电路图，并写出简要的实验步骤及灯泡额定功率的表达式。

小柯用如图甲所示电路测定小灯泡额定功率，其中电源电压为4.5V、小灯泡额定电压为3.8V。

(1)请按照实物图在答题纸相应位置画出电路图___________________________。
(2)小柯连好电路闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡逐渐变暗。你认为小柯实验操作中存在的问题是_____________________________________________________。
(3)实验时小柯发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V(如图乙)。于是他做了3次实验，每次实验都认为电压表示数最接近3.8V。相关实验记录及数据处理见下表：

实验序号	电流表示数/A	测得灯泡的额定功率/W	测得灯泡额定功率的平均值/W
1	0.30	1.140	P额＝(1.140+1.102+1.178)/3＝1.140
2	0.29	1.102]
3	0.31	1.178

你认为小柯这样处理数据的方法是否合理___________。

⑴如图中物体的长度是          cm，下图中电压表的示数是          V。
⑵图中量筒里水的体积是             mL。

⑶用图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验。（甲、乙是完全相同的密闭容器。闭合开关前，A、B两U形管内液面相平）

①由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的            来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用了             的探究方法。
②通过对比观察，      （选填“甲”、“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越        ，导体产生的热量越多。

敬明同学是班级的实验“小老师”，他利用额定电压为2.5V的小灯泡进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压为4V。

(1)他在检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，他应将电流表的指针调到_______位置。
(2)图乙是他画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将如图丙所示的实物电路连接完整。
(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_______。

(4)他完成实验后，在帮助其它实验小组的过程中，发现某实验小组在完成本实验中电路出现故障。请你根据故障现象和检测结果，在下表的空格内写出发生故障的原因。

故障现象	检测结果	发生故障的原因
灯泡不亮，电压表示数较大，电流表几乎无示数。	取下灯泡，电压表和电流表的示数均不变。

(5)他在参与某实验小组进行评估时，发现该实验小组的实验记录分析表如下：

实验序号	小灯泡两端的电压U/V	通过灯的电流表I/A	小灯泡的电功率P/W	额定功率P/W
1	2.0	0.24	0.48	P额==0.71W
2	2.5	0.28	0.70
3	3.0	0.32	0.96

你认为该小组的数据处理过程是否正确?答：__________。
理由是：_______________________________________。