初中物理电功率的计算实验题

按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0〜0.6A、0〜3A）、电压表（量程为0〜3V、0〜15V）、开关及导线若干．

电压表的示数 U/V	电流表的示数 I/A	小电灯的功率 P/W
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成     （填选项字母）   A．电流表烧坏    B、电压表烧坏     C．小电灯烧坏     D、小电灯不亮
（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：              ，排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：                 
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入上表．
①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为        W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：      ；
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为         Ω
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消粍的总功率为       W．
（4）若电压表的0〜15V量程已损坏，只能使用0〜3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①在虚线框中画出测量电路图；

②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为        Ω～         Ω。

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                            。

实验桌上有如下器材：电源、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关，导线若干。小明利用这些器材进行了如下实验：
（1）测量小灯泡的额定功率
①连接电路前，开关应        ，滑动变阻器滑片应放在变阻器的阻值最  位置；
②请用笔画线代替导线，在图（甲）实物图中添加一根导线，将电路连接完整；

③ 连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，使                          ；此时电流表的示数如图17（乙）所示，电流为       A。
④ 小灯泡的额定功率P＝        W。
（2）小明调节滑动变阻器测出多组数据，绘出了小灯泡电流与电压关系的图像如图所示，则图中有关此小灯泡功率P的图像正确的是        （选填“A”、“B”或“C”）。

如图所示，在测量小灯泡的电功率的实验中（小灯泡的额定电压为 $2.5V)$。

（1）在电路连接时，开关闭合前滑动变阻器的滑片 $P$应滑到　　（选填“ $A$”或“ $B$ “ $)$端。

（2）图甲是未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完成。

（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡

　　（选填“短路”或“断路” $)$。

（4）故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为 $2.5V$时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　　 $W$，小灯泡正常工作时的电阻是　　（保留一位小数）。

（5）根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压的关系图象，如图丙所示，发现图线是弯曲的，其主要原因是温度升高、灯丝电阻　　（选填“增大”或“减小” $)$。

（6）若把这样的两只灯泡串联接在 $4V$的电源上，则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是　　 $W$。

在研究导体电阻与哪些因素有关的实验中，小明采用了图中所示的电路。闭合开关，夹子 $P$向左滑动时，电阻丝连入电路的长度变长，观察到电流表示数变小，灯的亮度变暗。小明在得出导体电阻与长度关系的同时，还得出”灯泡的亮度由电流大小决定“的结论。

（1）你认为小明关于灯泡的亮度由电流大小决定的结论是　的。

（2）小丽用 $L_1$ “ $6V3W$ “和 $L_2$” $6V2W$ “的两个小灯泡及 $6V$的电源等器材，设计如下实验来验证小明的结论是否正确，请你帮她将实验步骤填写完整：

①将两个小灯泡串联，接到 $6V$的电路中，则通过两灯的电流　　；灯　　两端的电压较大；可观察到灯　　较亮；

②将两个小灯泡并联，接到 $6V$的电路中，则两灯两端的电压　　；通过灯　　的电流较大，可观察到灯　　较亮。

（3）由以上实验可以得出灯泡的亮度由　　决定。

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。

（ 2分）小刚利用定值电阻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。请你根据表中数据归纳出电功率P与电压U的关系：
在              的条件下，P =        。

U/V	2	4	6	8	10	12
P/W	0.2	0.8	1.8	3.2	5.0	7.2

 

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＝       。

小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时连接了如图甲所示的电路

（1）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片 $P$，发现小灯泡不亮，经检查有一根导线连接错误，请你在电路中将连接错误的导线上打“ $\times$”，并补测出正确的连线。

（2）正确连接电路后，滑片 $P$移动到某一位置时，电压表和电流表示数如图乙所示小灯泡此时的电功率是多少？

（3）小明根据记录的多组数据绘制出小灯泡的 $I-U$图象（图丙），分析评估时，小明对自己的实验产生了困惑，他认为：由欧姆定律 $I=\frac{U}{R}$知， $I$与 $U$之间的变化关系是正比函数，所以其图象理论上应该是过原点的一条直线，请你帮助他解除困惑。

如图1所示，在“测量小灯泡的电功率”实验的电路中，小灯泡L的额定电压为2.5V、额定电流小于0.6A。

（1）根据电路图，请用笔画线代替导线，将图2中的器材连接成完整的电路。连接电路时，开关应处于　　（选填“断开”或“闭合”）状态。

（2）连接电路后，闭合开关，灯不亮，若只有灯泡处开路，则　　表无示数（选填“电流”或“电压”）。排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大电阻处缓慢向　　端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。

（3）第一次实验时，电流表的示数如图3所示，则通过灯L的电流为　　A。

（4）由上表中的实验数据得出，小灯泡的额定功率为　　W。

（5）实验中，灯L的亮度第二次比第一次亮，第三次更亮。结合表中数据，通过计算和分析可知：灯泡的实际功率越　　（选填“大”或“小”），灯泡就越亮。

次数	电压/V	电流/A
1	2.0
2	2.5	0.24
3	2.8	0.25

如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为l0Ω。滑动变阻器有A规格：“l0Ω  2A”、B规格：“50Ω   lA”可选。

（1）本实验应该选择_________规格的滑动变阻器。
（2）该组同学连接好电路的最后一根导线时，发现电流表和电压表有示数，但看不到小灯泡发光。上述现象反映操作中的不规范之处是                         ，小灯泡不发光的原因是_________。
（3）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为_____V。要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向____ （选填“A”或“B”）端移动，移动滑片过程中，应该注意观察__________，直至满足测额定功率的要求。
（4）小明这一组实验中，观察到所用小灯泡实际功率越大，灯泡越亮。于是做出了这样的结论：不同灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率大的灯泡亮度大。请你对此结论作出评价：_______________________。
（5）小华组实验中，按规范操作，但在移动滑动变阻器滑片时，观察到电流表示数增大时，电压表的示数减小。请你帮助分析一下，该小组实验中出现这一现象的可能原因：__________________________.

小凯和小明为了弄清一个未知电阻的阻值，小凯将未知电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路，小凯正准备闭合开关时，旁边的小明急忙拦住他，说线接错了。

①小是发现只要改接一根导线就可以连接正确，请你检查一下电路，指出改接的是　　（选填： $a$、 $b$、 $c$、 $d$、 $e$、 $f$、 $g)$

②故障排除后，电阻两端的电压表示数如图乙所示，其读数为　　 $V$．（保留两位小数）

③小凯在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻 $R$的不同电流和对应的电压值，如下表所示：

$U/V$	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5
$I/A$	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

根据表中的数据在图丙中画出电阻 $R$的 $I-U$关系图象。

④由③中图象求出该电阻的阻值为　　 $\Omega$．（保留一位小数）

⑤将图甲所示电路改成如图丁所示电路，电源电压保持不变，已知 $R_1:R_2:R_3=2:1:1$，测得开关 $S$断开时 $R_2$中的电流为 $I$，消耗功率为 $P$；则开关 $S$闭合后， $R_1$中的电流值为　　 $I$， $R_3$消耗的功率为　　。

小聪利用如图甲所示的电路测量额定电压为 $2.5V$的小灯泡的额定功率。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片 $P$向右移动时小灯泡变亮。

（2）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是由于小

灯泡　         　引起的。

（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　    　 $W$．在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏　        　。

（4）利用如图丙所示的电路也可以完成该实验，请完成下列填空（电源电压不变， $R_1$和 $R_2$为滑动变阻器， $R_2$

的最大电阻为 $R_0$）。

①只闭合开关 $S$和 $S_1$，调节　          　，使电压表的示数为 $2.5V$。

②只闭合开关　          　，调节 $R_1$，使电压表的示数仍为 $2.5V$。

③接着将 $R_2$的滑片 $P$调至最左端，记下电压表的示数为 $U_1$；再将 $R_2$的滑片 $P$调至最右端，记下电压表的示数为 $U_2$，则小灯泡额定功率的表达式 $P_{额}=$　         　（用 $U_{额}$、 $R_0$、 $U_1$、 $U_2$表示）。

小明在做测量小灯泡的电阻实验中，电路图如图所示。小灯泡上标有“3.8V”的字样，电源电压为6V。

（1）小明连接好电路，闭合开关，发现灯泡立即发出明亮耀眼的强光，并很快熄灭，则原因可能是　　；

A．电流表短路                     B．小灯泡短路

C．滑动变阻器接入电路的阻值过小     D．电压表断路

（2）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的划片，让电压表示数逐渐变大，灯泡逐渐变亮，灯丝温度不断升高，测量数据如表：

实验次数	1	2	3	4
电压（V）	2.0	2.5	3.0	3.8
电流（A）	0.33	0.34	0.35	0.40
电阻（Ω）	6.1	7.4	8.6

表中空缺的数据应为　　，小灯泡正常发光的功率是　　W。

（3）分析如表数据，你发现小灯泡的电阻与灯丝的温度有什么关系？

在“测量小灯泡的电功率”实验中，小芳选用了额定电压是2.5V的小灯泡。

（1）如图甲所示，小芳连接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路甲连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。

（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最　　（填“左”或“右”）端。闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是　　（选填序号）。

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

（3）移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并画出图乙所示的I﹣U图象。由图乙所给信息，可求出小灯泡正常发光时的电阻为　　Ω，小灯泡的额定功率为　　W。