初中物理电功率的计算实验题

标有“6V  1.5W”的灯泡L，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，此时每只灯泡L的电阻是__________Ω        

阅读短文，回答问题：
热敏电阻
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度特性不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，NTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。目前普遍使用的热敏电阻器中有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图甲、乙分别为这两种热敏电阻的阻温曲线图。

热敏电阻常用在过流保护上。室温下电阻较小，而当电路因短路或过载故障而出现过大电流时，热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过一定值（转变点）时，电阻瞬间剧增，回路中的电流迅速减小到安全值而起保护作用。当故障排除后，热敏电阻还可正常使用，所以其又经常被人们称为自恢复保险丝。当温度超过转变点温度时，电阻随温度变化更大的更适宜制作自恢复保险丝。
热敏电阻还可用在温度控制及温度补偿上。生活中的电蚊香加热器（如图丙）就是采用图甲所示的陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的。它的工作原理如图丁，当把电蚊香片放入后，接上电源即可对其加热驱蚊、灭蚊。航天器在太空工作，当进入地球阴影时温度会急剧降低，航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小，而当太阳直射时温度又会升得很高，它们的阻值会增大。这一问题对于需要精确工作的航天器而言，常常是致命的伤害。为了防止这一现象的发生，可以串联一个热敏电阻对其进行补偿。
（1）图甲中的陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时具有_________(PTC/NTC)效应。
图乙中的有机材料热敏电阻属于_______(PTC/NTC)热敏电阻。
（2）航天器在太空工作，需给金属电阻元件串联一个__(陶瓷/有机材料/NTC)热敏电阻对其进行补偿。
（3）在电路正常时，自恢复保险丝消耗的电功率很________。
（4）制作自恢复保险丝适宜选择____________(陶瓷/有机材料/NTC)热敏电阻。
（5）当将图丙所示的电蚊香加热器接入电路后，其功率随时间变化的图象最可能的是(  )

小明把两电热棒R₁、R₂分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220V照明电路．电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000J．如图所示，R₁、R₂分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80℃，记录数据如下表

	R1	R2
电能表转过的圈数/圈	20	30
加热水所用时间/s	100	200

(1)R₁通电100s消耗多少电能  
(2)R₁的电功率多大？  
(3)R₁的电阻多大？
(4)两杯水用于升温所需消耗电能应相同，而根据表中实验数据知道R₁与R₂消耗的电能不同．请分析什么原因导致R₂消耗的电能比R₁的大？

下表是某同学研究“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的关系：      。

R/Ω	10	15	20	30	50	60
U/V	6	6	6	6	6	6
I/A	0.6	0.4	0.3	0.2	0.12	0.1
P/W	3.6	2.4	1.8	1.2	0.72	0.6

 

小敏在研究“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式：
_____________________。

R/Ω	10	20	30	40	50	60
I/A	1.2	0.6	0.4	0.3	0.24	0.2
U/V	12	12	12	12	12	12
P/W	14.4	7.2	4.8	3.6	2.88	2.4

两个电路元件A和B中的电流与它们各自两端电压的关系如图所示。将A和B并联后接在电压恒为8V的电路两端，则元件A和B消耗的总电功率为    W，此时电路中的总电阻约为   （保留整数）。

下表是小红和晓伟同学在做“研究电阻消耗的电功率与电阻阻值之间关系”的实验时，记录的一部分实验数据。请根据表中数据归纳电功率P与电阻R的关系：在      的条件下，P =     。

R/W	2.5	3	3.5	4	4.5	5	6	7.5
U/V	2	2.4	2.8	3.2	3.6	4	4.8	6
P/W	1.6	1.92	2.24	2.56	2.88	3.2	3.84	4.8

 

小灯泡甲和乙两端的电压随电流变化关系如图所示，当把小灯泡甲和乙分别以并联或串联的连接方式接在电压为6V的电源上时，则以不同连接方式所形成的两电路消耗的总功率之差为       W。

小林利用定值电阻R进行实验，记录的实验数据如下表所示。表中U为电阻R两端的电压，P为电阻R的电功率。请根据表中数据归纳电功率P与电压U的关系：在       的条件下，P =        。

U/A	6	9	12	15	18	21
P/W	1.2	2. 7	4.8	7.5	10.8	14.7

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

 

小宣在研究“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：                
                                                        。

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

小明和同学在打扫实验室时，发现实验桌上有一个灯泡，灯泡上标明额定电压为  4V，额定功率看不清楚。小明很想知道它的额定功率，刚好桌上还有电阻箱、电流表、开关、12V的稳压电源各一个，小明用它们连成了如图所示的电路，其中R为电阻箱，小明测出了电流表示数随电阻箱阻值变化的几组值，并将其记录在如下的表格中．

电流/A	O．90	0. 80	0. 50	O．36	0. 28	0. 22
电阻／Q	8	10	20	30	40	50

(1)当电流为0.50A时，电阻箱两端的电压是    V，灯泡的电
阻为    Ω．
(2)根据表中数据，请求出小灯泡的额定功率．             （写出计算过程）
(3)小明的同学发现小明记录的数据中有一个电流值有错误，这个错误数据是    A.
(4)小明的同学认为利用图示器材还能进行下列实验，其中无法完成的是    ．
A.测量小灯泡正常工作时的电阻    B．探究小灯泡的亮度与灯泡功率的关系
C．探究导体中的电流与电压的关系    D．探究串联电路中电流的特点

下列甲图是某实验小组探究小灯泡功率所用的器材，已知小灯泡的额定电压为2.5V。

①请你用笔画线代替导线，将甲图实物连接完整．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡亮度变亮，连线不能交叉。
②电路中使用滑动变阻器的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③该组同学连接好电路，将滑片P移到＿＿＿＿端（选填A或B），并用开关试触，检查无误后，闭合开关，并调节滑片P，虽然两表示数能够发生变化，但发现灯泡电压无法降低到2.5V，其原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
④解决问题后，在实验过程中记录同学不小心漏填了一个电压的数据如图乙所示，请你读出该电压值填入表中的空格处。
⑤从表中数据可算出该灯泡的额定功率是＿＿＿＿W。
⑥细心的同学观察表中的数据发现，虽然是同一灯泡，但灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比，请你分析其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

星期天，小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示，对家用电器进行相关观察和研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象，有关记录如下表：

观察对象	有关活动与相关记录
观察电热水壶铭牌	额定电压：220V       额定功率：1kW
观察电能表铭牌	有关参数：220V  10（40）A  50Hz  300r/kW•h
在电热水壶烧水时观察电能表	关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水. 观察电能表，表盘在2min内转过了9r.

请你就小明在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题。
（1）若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响，求电热丝的电阻值
(2) 在电热水壶烧水过程中，根据电能表表盘的转动情况，求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率。
(3) 实际小明用此电热水壶使2㎏的水的温度从20℃升至100℃，用时15min,求水需要吸收的热量和电热壶的效率。（C_水＝4.2×10³J／（㎏·℃））.

下表是小阳兴趣小组的指导老师测得的一些常见用电器的电压、电流值，以及小阳兴趣小组的同学通过计算得出的结果。从表中的实验数据和计算结果可以看出：

用电器	U（V）	I（A）	U/I（）	UI（W）
电熨斗 “200V 1.5kW”	210	6.8	30.9	1428
白炽灯 “220V 100W”	210	0.44	477.27	92.40
电烙铁 “220V 40W”	210	0.18	1166.67	37.80

   （1）电阻最大的用电器是_______________________；
（2）实际电功率最大的用电器是________________；
（3）从表中分析可得出的结论是________________________________。