初中物理电功率的计算实验题

在图甲所示的电路中，电阻R₁为40欧，滑动变阻器R₂上标有“20Ω  3A”字样。现有电压为6伏的电源一个，表盘如图乙（a）、（b）所示的电流表、电压表各一个，电键一个。
（1）若在AB间接入电源，CD间接入电压表，EF间接入电键。闭合电键后，滑片在某一位置时，电压表示数为2伏。求：①通过电阻R₁的电流I₁；②滑片在此位置时，10秒内变阻器R₂消耗的电功W₂。
（2）请选择一个电表，将电源、电键和所选择的电表分别接入AB、CD、EF间。要求选择合适的电表量程，移动滑片P的过程中，电路各元件能正常工作，且所选电表指针转动的角度最大。
① 应在AB间接入            ，CD间接入         ，EF间接入        。
② 所选电表所用的测量范围是             ，请计算出所选电表的示数变化范围。

小林同学在实验中记录了如下表所示的实验数据。请根据表中数据归纳电功率P与电流I的关系：P=      。

I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
P/W	0.8	1.8	3.2	5	7.2	9.8

欣欣和强强在打扫实验室时，发现实验桌上有一个灯泡，铭牌上标有“4V □W”，其中W前面的数字不清楚了，欣欣很想知道它是多少，刚好桌上还有电阻箱、电流表、开关、12V的稳压电源各一个，欣欣用它们连成了图示的电路，测出电流表示数随电阻箱阻值变化的几组值并记录在表中。

（1）通过实验，欣欣发现灯泡的电阻是_________（填 “不变”或“变化”）的，这是因为            _____。
（2）强强也对欣欣的实验进行了研究，发现欣欣记录的数据中有一个电流值有错误，这个错误数据是_________。
（3）当电流为0.50A时，电阻箱两端的电压是_________V。
（4）灯泡的铭牌上不清楚的数字是____ __。

小明用图甲所示的电路，研究通过导体的电流与导体电阻的关系．电源电压恒为6V．
实验过程中，他做了六次实验，每次改变电阻箱R'的阻值后．通过调节滑动变阻器始终保持
R'两端的电压不变，记下相应的电流值．根据记录的六组数据，他在方格纸上描出了电流I
与电阻箱阻值R'的关系图线，如图乙．

（1）记录第一组数据时，电阻箱R'的阻值为4Ω，此时电流表示数是多少?
（2）小明在实验过程中．控制电阻箱R'两端的电压是多大?
（3）记录第二组数据时，小明记下电流表的示数为0.4 A，此时电阻箱消耗的功率是多少?滑动变阻器接入电路中的电阻是多大?

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．

（1）当电流为0.5A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为           W．
（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．探究导体中的电流与电压的关系    B．探究小灯泡的亮度与灯泡功率的关系
C．测量小灯泡正常工作时的电阻        D．探究串联电路中电流的特点．

小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R₁的阻值是     Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是      W，此时，电阻R₁在10min内产生的热量为     J．

一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：
电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω  0.5A”和“lkΩ 1A”的滑动变阻器，导线若干，电源(电压为12V)。
(1)小明设计了如图a所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为_____________的滑动变阻器。

(2)图b已连接了部分电路。请根据图a所示电路图．用笔画线代替导线，将电路连接完整。

(3)闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为12V，产生此故障的原因可能有下列情况中的　　　　　　　　．(填写序号)
A．小电灯短路　　　 B．小电灯的灯丝断了 　C．小电灯的灯座接触不良
D．电压表的正、负接线柱接反       E．变阻器滑片放在了最小阻值处
(4)小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为6V时．电流表的示数(如图c所示)，小灯泡的额定功率是       W。

(5)分析数据时又发现了“灯泡两端的电压越高，灯丝的电阻越大”的事实，同组的一部分同学认为电阻变大的原因可能是灯丝的温度升高造成的。于是他们选择一段钨丝重新设计实验进行了探究，他们探究的课题应是                            。

LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验．其中R₀为光敏电阻，其阻值与光照强度成反比，实验步骤如下：
①先把“220V 15W”的普通白炽灯接人灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与热敏电阻的距离约为30cm．闭合开关S和S₁，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表．
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验．
根据小梦的探究，请回答：
（1）电能转化为内能最多的灯是     ．
（2）电能转化为光能最多的灯是     ．
（3）1ED灯的发光效率较     （高／低）．
（4）综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与     W的白炽灯发光亮度相当．

某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω  1A”，灯泡L标有“2.5V  1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（    ）

A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A	B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W	D．该电路的最大功率是2.25W

(9分)在“测量小电灯的功率”的实验中，电源电压为4．5V，小灯泡额定电压为2．5V、电阻约为10Ω．滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样
(1)连接电流表时应选用       的量程．
(2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．

(3)乙同学连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不发光且电压表示数为零，电流表示数为O．15A，产生这一现象的原因是                                       ．
(4)故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流的示数如乙图所示，请读出电流表的示数，并填入表格中．
(5)实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格的设计仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整．

(6)小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的       决定的，且       ，灯泡发光越亮．

小明和小红各自进行“测定小灯泡正常发光时的功率和电阻”的实验。实验中使用的小灯泡均标有“2.5V”字样，所用电源和滑动变阻器相同。
(1)小明按图（a）正确连接电路，并将变阻器的滑片移至最右端。闭合开关后，三个电表的示数如图（b）、（c）、（d）所示，则他们所用的电源电压为       V。滑动变阻器的最大阻值是       Ω。

(2)接着小明移动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，观察到滑片恰好在变阻器的中点上，则小灯泡额定功率为多少？，正常发光时的电阻约为多少？（写出计算过程，保留一位小数）
(3)小红连接电路时只用了图（a）中的V₁，没有使用V₂，连接的实物图如右图所示。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡     ；经检查，是由于一根导线连接错误。请你在实物图中将连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。

在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
(1)请你用笔画线代替导线，将圈中的实物电路连接完整。

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于   （选填“A”或“B”）端，这样做能对电路起   作用，在实验过程中滑动变阻器的另一个作用是   ．
(3)小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：
A.可能灯丝断了    B.可能是变阻器开路  C．可能是小灯泡短路
请根据电表示数判断故障原因，并将与故障对应的电表示数填入下表．

(4)小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为   V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向   （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为   V．

(5)小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是   W.

小明要测量小灯泡的额定功率，实验桌上备有如下器材：符合要求的电源、额定电压为U₀的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、已调零的电压表、单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干。他设计了如图所示的电路进行实验。

（1）请你帮助小明将实物电路图补充完整。
（2）连接好电路后，请你将正确的操作步骤补充完整：闭合开关S₁，将开关S扳向1，调节滑动变阻器，使       ；将开关S扳向2，使滑动变阻器的滑片位置保持不变，记录电压表示数为U 。
（3）请用U₀、U、R表示小灯泡的额定功率P＝       。

小岩利用“伏安法”测量未知电阻R_x的阻值。

（1）该实验的实验原理是            ；
（2）小岩选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如图所示，请你添加一条导线将实验电路补充完整；
（3）开关S闭合前，应把图中滑动变阻器滑片P置于最 （填“左”或“右”）端；
（4）电路连接正确后，闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图甲所示，电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为       V，电流表的示数为       A，电阻R_x的阻值为       W。

小红做测量“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应      .
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（3）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于      （选填“A”或“B”）端．
（4）小红移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示为         V，若她想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向        （A/B）端移动，使电压表的示数为       V．
（5）小红移动滑片P，记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I－U 图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是         W．

(6)小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是         （选填“A、灯泡短路”或“B、灯泡断路”） ．