初中物理电功率与电压、电流的关系实验题

实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、电阻箱（在电路图中符号为）一个、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“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。

定值电阻R₁、R₂和标有额定功率为“0.9W”字样白炽灯L以及特殊电子元件E（电阻随温度升高而减小）并联接在电路中，且R₁＜R₂，改变电路两端电压U，通过每个电阻、电灯和特殊电子元件的电流也相应改变，根据实验数据绘出四个电子元件（或用电器）的I一U（或U一I）图线，如图所示。
 
（1）甲乙丙三个图像中，表示白炽灯的是     ，白炽灯的额定电流为     A.
（2）若将定值电阻R₁与特殊电子元件E并联后接在电压为3V电路中，电路消耗的总功率是    W.
（3）若将定值电阻R₂与白炽灯L串联后，接在电压为3.5V的电路中，则灯泡的实际功率是    W.

小阳在研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时，记录的实验数据如下表所示。请你对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻阻值之间的关系：            
______________________________________________________________。(2分)

R/Ω	10	20	30	50	60	70
I/A	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
U/V	3	6	9	15	18	21
P/W	0.9	1.8	2.7	4.5	5.4	6.3

下表是小红在研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据。请你对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻阻值之间的关系式：
_____________________。

R/Ω	10	20	30	40	50	60
I/A	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
U/V	3	6	9	12	15	18
P/W	0.9	1.8	2.7	3.6	4.5	5.4

定值电阻R消耗的电功率P随电阻两端电压U变化的图像如图所示。请根据图像判断：当R两端的电压U为2V时，电阻R消耗的电功率P为______W。

同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”．
（1）实验中小灯泡电功率的大小可通过观察什么现象来判断？

（2）一位同学用干电池做电源，把L₁“2.5V  0.3A”和L₂“3.8V  0.3A”两只灯泡连成如图甲所示的电路．闭合开关进行实验，记录数据如表：

小灯泡	发光情况	电压U/V
L1	暗	1.8
L2	亮	2.7

通过观察现象及数据分析，你得出什么结论？
（3）有位同学又在原有器材基础上继续探究，连接方式如图乙所示，闭合开关S，看到小灯泡L₁一闪即灭，经检查发现灯丝断了．请你分析原因并说明改进方法．

实验桌上有如下实验器材：稳压电源一个（电源电压不作为已知）、阻值已知的定值电阻R₀一个，滑动变阻器一个，电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干。请选用上述实验器材设计一个实验，证明“电源电压U保持不变时，定值电阻R₀消耗的电功率P₀跟通过它的电流I的关系为： P₀=aI²（a为常数）。画出实验电路图，写出实验步骤，并设计实验数据记录表。

小华观察家中“220V  40W”的台灯总比“220V  15W”的壁灯更亮一些，因此小华认为：额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮。请你利用实验室给定的器材，设计一个实验说明，小华的认识是不正确的。实验器材：满足实验要求的电源一个、标有“6V 3W”的灯泡L₁和标有“6V 1.5W”的灯泡L₂各一个，开关一个，导线若干。

（1）      在右边方框中画出实验电路图。
（2）      简述实验现象。