初中物理电功率的测量实验实验题

如图甲是小明做“测量小灯泡电功率”的实验的电路图，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10W）

（1）小明在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是___________。
（2）小明在连接电路时，开关S应_________，电压表应选择________量程，闭合开关前滑片P应置于图中___________（选填“最左端”或“最右端”）的位置。
（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丙所示，则此时流过小灯泡的电流是_________A，灯泡两端的电压是_________V，灯泡的实际功率是_________W。
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像（如图丁），根据图像提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为_________ W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：①为了减小误差；②是为了寻找规律。在“测量小灯泡不同电压下的电功率”的实验中，多次测量的目的是_______________（选填“①”或“②”）；在“用电压表和电流表测量导体的电阻”的实验中，多次测量的目的是_____________（选填“①”或“②”）。

在测3.8V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V．
（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）．
（2）若在连接电路时，有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器       （A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行．
（3）小明合理地连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮．小明分析后发现是灯泡的故障．请你依据表一中电流表、电压表示数出现的几种情况，帮小明判断故障原因，并将其填写在表中对应的空格中．

（4）表二为某小组的实验记录：

老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是：   ，正确测量结果P_额=  W；
在科学探究过程中，经常需要多次实验．如在本实验中，综合分析实验数据，你能发现          ，可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的共同规律；有的多次实验是为了求平均值以减小实验误差，如：       （填实验名称）．
（6）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R₀（R₀值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量额定电压为U_额的小灯泡的额定功率。测量时，应先闭合开关S和S₁，
调节滑动变阻器，当电流表的示数为     时，小灯泡正常工作.接着将S₁断开、S₂闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率P_额=     (用I、U_额 和R₀表示)．

实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、已调零的电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、电阻箱一个、开关一个、导线若干。小芳选用上述器材，设计一个实验证明“当通过导体的电流保持不变时，导体消耗的电功率与电阻的关系为P =" kR" （k为常量）”。请你根据小芳的电路图（如图所示），把小芳的实验步骤补充完整，并写出实验数据记录表的要求。

（1）实验步骤：
①按电路图连接电路。
②断开开关S，                     。
③                                  。
④利用公式        ，分别计算出6次电阻箱R消耗的电功率P的数值，并分别记录在实验记录表中。
（2）实验数据记录表：

小明要做“测量小灯泡功率”的实验，请你跟随小明边实验边思考，逐一回答下面的几个问题．（已知小灯泡的额定电压是2.5V，电源是串联的三节新干电池，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样）．

（1）小明依据图乙所示电路，刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光．在一旁观察的小雨一惊，提醒小明实验中有问题．小明想，我的实验连线没有出问题啊！请你帮助小明找出实验中两个操作不当之处：
①连线时开关是    ；②滑动变阻器           ．
（2）小明重新对电路进行了连接，闭合电路的开关时，电路中又出现一些不正常现象，请你根据出现的现象，帮助他找出错误的原因，并按要求填写在下列横线上：
第一种：小灯泡较暗，滑动变阻器移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，可能在连接电路时把滑动变阻器的 （选填“AB”或“CD”）两端点连入了电路中．
第二种：小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数为4.5V，可能是小灯泡处 （选填“短路”或“断路”）．
第三种：小灯泡不亮，电流表示数为0.45A，电压表示数为0，可能是小灯泡处 （选填“短路”或“断路”）．
（3）在排除电路故障后，小明依次测出了三组数据，并记录在下表中．

实验次数	1	2	3
U/V	2.0	2.5	3.0
I/A		0.36	0.42
亮度	逐渐变亮

若第一次实验时电流表的示数如图丙所示，则填入表中的数据是 A．
（4）小灯泡的额定功率是  W．
（5）小灯泡的亮度与电压的关系是：小灯泡的亮度随电压的     ；
（6）根据表格中列出的数据、现象，你还能总结的结论是：           ．
（7）做完实验后，小明将测定小灯泡的实际功率的实验与以前做过的测某一固定电阻阻值的实验进行比较，发现这两个实验有许多相似的地方，也有不同之处，例如依据的实验原理是 （选填“相同”或“不同”）的．

小静同学用电池组（两端电压为3V）、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测定
标有“2.5V”小灯泡的额定功率。
（1）如图所示，小静连接的电路还没有完成，如果要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数变大，导线M应与滑动变阻器的接线柱________连接。（填“A”、“B”或“D”）

（2）小静把滑动变阻器正确连入电路后，闭合开关S，发现灯L不发光，电流表无示数，但电压表有示数，电压表的示数如图所示，为_______V。请你判断电路中出现的故障可能是______________。

（3）小静排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图18所示， 灯L的额定功率为_________W。

如图小亮在测定额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中，得到了部分电压表和电流表的示数，如下表所示：

(1)请你用笔画线代替导线，将甲图实验电路连接完整。
(2)闭合开关后，滑动变阻器滑片P移到某一位置，电流表示数如图乙所示，请把电流表的示数填入表中的空格处。

实验次数	l	2	3	4
电压表示数/V	1.0	1.5	2.0	2.5
电流表示数/A	0.12	0.15		0.20

 
(3)由表格中的数据求出小灯泡正常发光时的电阻为             Ω。
(4)滑动变阻器在实验中起到的作用：①                                
②                                                 

在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中：

（1）小玉正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，观察到电流表示数为0.2A，电压表示数如图甲所示，则定值电阻阻值为          Ω。
（2）小玉仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗?        ，理由是         。
（3）测出电阻后，小玉将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡，测量小灯泡的电功率，图乙是小玉重新连接的不完整的电路，请你用笔代替导线将实物电路连接完整。（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）
（4）闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为       V时，小灯泡正常发光，如果此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是       W。
（5）另一实验小组同学，按正确方法完成实验后，分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U—I图像如丁图所示，则表示“定值电阻”的U—I图像的是         (填“甲”或“乙”)，这样判断的依据是                     。

如图甲是小明做“测量小灯泡电功率”的实验的电路图，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10W）

（1）小明在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是                 。
（2）小明在连接电路时，开关S应     ，电压表应选择         量程，闭合开关前滑片P应置于图中      （选填“最左端”或“最右端”）的位置。
（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丙所示，则此时流过小灯泡的电流是        A，灯泡两端的电压是       V，灯泡的实际功率是       W。
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像（如图丁），根据图像提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为       W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而        （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω.

（1）小明接好如图甲所示的部分电路．在电路中还有两根导线还没连好，请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求变阻器的滑片在A端时电阻最大）．
开关试触时，若发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是        ．
（3）排除故障，闭合开关．小明发现电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑动变阻器的滑片向        （A/B）移动．
（4）小明将实验中收集的数据及现象填入表中，可得灯泡的额定功率为        W．
（5）分析表中数据及现象，得到的结论应是同一规格的小灯泡发光亮度与       （额定功率/实际功率）有关．
（6）实验结束后，他与同学们还进行了讨论和交流：
①小红同学认为该实验可以用来“探究导体中的电流与电压的关系”，小华则认为必须把灯泡换成定值电阻才行，大家通过讨论肯定了        的说法．
②小强发现电压表损坏了，老师告诉他已经没有电压表可换了，而给了他一个已知阻值为R₀的定值电阻和一个单刀双掷开关．小强重新设计了如图丙所示的电路．在不改变该电路连接的情况下，也能正确测出小灯泡的额定功率．正确连接电路后．接下来的实验步骤是：
A．闭合开关S、S₁与a相接，调节滑片P，使电流表示数I₁=        ；
B．保持                ，        ，记下电流表的示数I₂;
C．小灯泡额定功率的表达式P=        ．（用已知和测量的物理量的符号表示）

小明同学在做“测定额定电压为2. 5V的小灯泡的电功率”的实验。

⑴他在检查仪器时发现电流表指针如图甲所示，他接下来的操作是_______________。
⑵他连接实物电路如图乙并检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是    ．
⑶排除故障后，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丙所示，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       .
⑷小明按1、2、3次的实验顺序观察到小灯泡越来越亮，小明根据观察到的现象和表格中的数据总结出：小灯泡的实际功率越     ，小灯泡越亮。根据表格中数据计算可知，小灯泡的额定功率是     W．

实验次数	1	2	3
电压U/V	1.5	2.5	2.8
电流I/A	0.16	0.22	0.23

 
⑸若将两个这种规格的小灯泡串联后直接接在3V 电源的两端，两灯消耗的总电功率为_____________ W.

(7分)同学们在学习了伏安法测定小灯泡额定功率后，分组进行实验测量小灯泡的功率（所用灯泡的额定电压U₀=3.8V）

（1）小姚小组采用电路图的方案。
①请按照电路图连接的实物图。
②闭合开关后，灯都不亮，电流表和电压表都有读数，出现这种情况的原因可能是          ：调节滑动变阻器，直到电压表的示数为3.8V，观察到电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率为         W。

（2）小明小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)。
①电路如图所示；

②移动滑片P滑到任一位置，开关S拔到位置1，读出电流表示数I₁；
③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I₂。
先算出灯泡的电阻R_L=         (请你用所测的物理量表示)，再根据：计算灯泡的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是                ；仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤②改为                          。

在“测小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样，小灯泡的电阻小于10Ω。

（1）连接不完整的电路如图（甲）所示，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉）。
（2）连接好电路后，为了保证电路的安全，要将滑动变阻器滑片移至         端（选填“A”或“B”），才能闭合开关；闭合开关时，发现电流表指针偏向没有刻度的那一边，造成这一故障的原因是                                      。
（3）排除故障，闭合开关，电压表的示数为1.5V，为了让小灯泡正常发光，应将滑片向          端移动（选填“A”或“B”）。
（4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图（乙）所示，通过小灯泡的电流是     A。小灯泡的额定功率是        W。

甲、乙两同学分别做“测定小灯泡功率”的实验，除灯泡外他们所使用的器材规格均相同，灯泡额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”.
（1）图甲为电路图，图乙已经接了部分电路。请你用笔画线代替导线，将电路连接完整.

（2）甲同学正确连接好电路，闭合开关时记录了第1组数据，当小灯泡正常发光时记录了第2组数据，当把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭，并记录了第3组数据，三组数据如下表所示.
甲同学所用小灯泡的额定功率为       W. 他在实验过程中滑片的移动方向是                  （“从A到B”或“从B到A”）.

物理量 实验序号	电压表 示数	电流表 示数	小灯亮暗 程序
1	1.3V	0.16A	暗
2	2.5V	0.25A	正常发光
3	4.5V	0A	不发光

（3）当乙同学所选用的小灯泡正常发光时，电压表的示数如图所示，而滑片恰好在滑动变阻器的中点上，此时滑动变阻器连入电路的电阻值为   ，乙同学所选用灯泡正常发光时灯泡的功率是      W.

某物理兴趣小组利用如图所示电路进行如下的实验研究：测定“3.6V”小灯泡的额定功率及定值电阻R的阻值。

⑴闭合S₁、S₂，断开S₃，调节滑动变阻器，得到下表中三组数据。根据表中数据，可计算出定值电阻R=____Ω。

	1	2	3
电压U／V	1.5	2.4	3
电流I／A	0.20	0.32	0.40

 
⑵闭合S₁、S₃，断开S₂，调节滑动变阻器，测量灯泡L两端的电压和电流，根据测量数据绘制成如上右图的U—I关系图像。由图象分析，当电压表示数为2V时，灯泡L的电功率P_L=    W；图像中所绘图像是一条曲线，其原因是：                        。

⑶若在进行⑵时发现电压表突然损坏，该组同学手边有多余电流表但无电压表，为了测出小灯泡的额定功率，小明灵机一动，设计了如上电路图；并进行如下操作：①调节滑片至阻值最大处，并同时闭合S₁、S₂、S₃；②调节滑动变阻器的滑片，直至电流表A₁的示数为      A时，记下电流表A的示数    A（见上图）；③根据公式计算出灯的额定功率为      W。