初中物理电功率的测量实验实验题

（2014·绥化） 有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P_额=6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V）、一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R₀=10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．
（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．
（2）设计实验：
a．该元件的额定电流不超过    A．为提高测量的精确度，电流表应选量程      A．
b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．
（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．
a．连接电路；b．                        ；c．                                ；d．断开开关，整理器材．
（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U_额=                  ．

在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为3.8V（电阻约为10Ω），电源电压为6V。

（1）小敏连接了如图所示的部分实物电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）若有规格分别为“5Ω 1A”、“20Ω 0.5A”、“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，应选用规格为         的滑动变阻器连入电路。
（3）小敏同学连接好电路后，闭合开关，他发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡都很暗，且两表示数不变，出现上述故障的原因可能是：                          。
（4）故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为      V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.34A，则小灯泡的额定功率是       W。
（5）小敏通过移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图所示的I-U图像，通过分析图像，你能得到                       （写出一条信息或规律即可）。

在做电学实验时，我们多次按照如图甲所示的电路图连接器材并进行实验。

（1）该实验电路图能够进行哪些电学实验?（写出三个实验名称）
（2）根据图乙所示的电流表、电压表的表盘示数，请你计算出相关物理量。
（3）根据图甲所示的电路图，把图丙中提供的器材用笔画线代替导线将它们连接起来。如果想利用该实物图研究电流与电阻的关系，请写出需要增加的器材。

小倩同学现有一个标有"3.8V"字样的小灯泡，她想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路（不完整），电源电压恒为6V。

（1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。（连线时导线不能交叉）

（2）图甲中，连接电路时，开关应处于 　 　状态。闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于 　    　（选填"A"或"B"）端。

（3）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应该是 　    　。（填字母）

A．	更换小灯泡
B．	检查电路是否有故障
C．	移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光

（4）实验时，移动滑片P到某处，电压表示数为2.5V．要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　 　（选填"A"或"B"）端移动。当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　    　W。

（5）在实验操作中，发现电流表损坏不能使用。小倩利用阻值已知的定值电阻R ₀，设计了如图丙所示的电路，测量额定电压为U _额的另一小灯泡的额定功率。操作如下：

①闭合开关S、S ₁，断开S ₂，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 　     　；

②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S ₂，断开S ₁，读出电压表示数为U；

③小灯泡的额定功率P _额＝ 　       　。（用U、U _额和R ₀表示）

同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”。

（1）小明同学通过学习知道了　　是形成电流的原因，因此做出了如下三种情想：

$A$．电流跟电压成反比

$B$．电流跟电压成正比

$C$．电流跟电压无关

（2）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的电路图，其中电源为三节新干电池，电阻 $R$为 $10\Omega$，滑动变阻器 $R\text{'}$标有“ $50\Omega 1A$”字样，电压表电流表均完好。

实验次数	1	2	3
电压 $U/V$	2	2.6	3
电流 $I/A$	0.20	0.26	0.30

①根据甲电路图将乙图实物电路连接完整；

②闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到　　阻值处（选填“最大”或“最小” $)$；

③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若闭合开关电流表　　（选填“会”或“不会” $)$被烧坏；

④排除故障后小明进行了实验，得到表格中的实验数据。分析数据，可得出的正确结论是：电阻一定时，

　　。

（3）小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率，于是他是他将电阻 $R$换成一只额定电压是 $4V$的小灯泡（阻值约为 $13\Omega )$，电阻一定时，并将电压表更换为 $15V$的量程，闭合开关 $S$后，调节滑片至电压表示数为 $4.0V$时，电流表示数如图丙所示为　　 $A$，小灯泡的额定功率为　　 $W$。

某同学利用如图所示的电路进行“测小灯泡电功率”的实验，已知小灯泡的额定电流是0.4A，电源电压恒定不变。

（1）该同学发现电流表接入电路前的指针如图乙所示，出现这种现象后他应             。
（2）解决好上述问题后，他继续进行实验：闭合开关，顺次将滑片移至图甲中A、B、C、D四个位置，并记下实验数据如下表：

滑片位置	电流表示数（A）	电压表示数（V）
A	0.20	2
B	0.22	2.4
C	0.40	4. 5
D	0.50	6

由实验数据可知，小灯泡的额定功率是   W，滑动变阻器的最大阻值是  Ω。
（3）该同学进一步研究发现，若利用滑片在A位置时的数据可算得小灯泡的电阻为10Ω，再根据P_额=I_额²R可算出小灯泡的额定功率为1.6W，与第（2）问中计算得出的数据不符。这是因为                           。

两只铭牌模糊的小灯泡L ₁、L ₂，仅能看清分别标有"0.3A"和"0.5A"字样。

（1）图甲是小明测量小灯泡L ₁额定功率时连接的实物图；

①图中有一根线连接错误，请在这根线上打"×"，并在图中改正；

②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于 　　（选填"A"或"B"）端；

③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察 　　表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L ₁的额定功率为 　　W。

（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L ₂的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。

小佳想要测定小灯泡的额定功率，他选用了以下器材：标有“ $2.5V$”字样的小灯泡（老师告诉他，该小灯泡正常工作电流在 $0.3A$左右），电源为 $6V$的恒稳蓄电池，量程为“ $0-0.6A$”与“ $0-3A$”的电流表，量程为“ $0-3V$”与“ $0-15V$”的电压表，开关，导线。可是在选择滑动变阻器时他犹豫了，因为有三种规格的滑动变阻器，分别标有“ $10\Omega 1A$”、“ $20\Omega 0.5A$”、“ $50\Omega 0.2A$”字样。

（1）估算一下，请你帮小佳选择一只合适的滑动变阻器　　；

（2）如图（甲 $)$所示，小佳连接了一部分电路后又纠结了，请你在不改变他已经连接部分的前提下，再帮他连接完整（用笔画线，注意导线间不要相互交叉）；

（3）连接完整后，小佳按正确程序操作，闭合开关 $S$，发现灯泡不亮，电流表指针偏转明显，而电压表指针几乎不动，仔细检查，连接无误。那么出现该状况的原因应该是　　。（选填“ $A$、 $B$、 $C$、 $D$” $)$

$A$．电压表内部断路了    $B$．灯泡的灯丝断了

$C$．灯座内部出现了短路 $D$．滑动变阻器的电阻线断了

（4）在老师的指点下，小佳自己排除了故障，再闭合开关 $S$，灯泡亮了，但发光很暗，观察电压表示数，仅有 $1.8V$，这时小佳应将滑片 $P$向　　端（选填“ $A$”或“ $B$” $)$适当滑动；

（5）当小灯泡两端的电压达到额定电压后，电流表的示数如图（乙 $)$所示，则小佳测得小灯泡的额定功率是　　 $W$。

在测标有“ $2.5V$”、正常发光时电阻约为 $8\Omega$的小灯泡功率的实验中：

（1）如图甲所示，某同学连接的电路有一处错误，请帮他指出来：　                   　。

（2）这位同学把错误改正后，闭合开关，发现电流表、电压表都有示数，但却观察不到小灯泡发光，则可能的原因是　        　（填选项序号）。

$A$．小灯泡断路

$B$．小灯泡短路

$C$．变阻器最大阻值较大

$D$．变阻器最大阻值较小

（3）某一时刻，电流表、电压表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为　        　 $W$。

（4）本实验中，不能完成的任务是　          　（填选项序号）。

$A$．测量小灯泡电阻

$B$．探究小灯泡亮度与实际功率的关系

$C$．探究小灯泡功率与电压的关系

$D$．探究感应电流产生的条件。

小明同学在"测量小灯泡电功率"的实验中，已知电源电压是 $\mathbf{6}\mathit{V}$ ，小灯泡的额定电压是 $\mathbf{3}\mathbf{.}\mathbf{8}\mathit{V}$ ，电阻约为 $\mathbf{8}\mathit{\Omega }$ ．

（1）请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整。

（2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于 　　（选填" $\mathit{A}$ "或" $\mathit{B}$ " $\mathrm{}\mathbf{)}$ 端。

（3）小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分 $\mathit{U}$ 和 $\mathit{I}$ 的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5
$\mathit{U}\mathbf{/}\mathit{V}$	1.00	2.00	3.00	3.80	4.20
$\mathit{I}\mathbf{/}\mathit{A}$	0.20	0.40	0.47		0.51
灯泡亮度	不亮	很暗	偏暗	正常	很亮

灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 　　 $\mathit{W}$ 。

（4）小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而 　　（选填："增大"或"减小"、"不变" $\mathbf{)}$ 。在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是 　　。

（5）当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为 　　 $\mathit{V}$ 。

（6）小明同学在实验室借了甲：" $\mathbf{10}\mathit{\Omega }$ $\mathbf{1}\mathbf{.}\mathbf{5}\mathit{A}$ "、乙：" $\mathbf{20}\mathit{\Omega }$ $\mathbf{1}\mathbf{.}\mathbf{2}\mathit{A}$ "和丙：" $\mathbf{30}\mathit{\Omega }$ $\mathbf{1}\mathit{A}$ "三个滑动变阻器，你认为他完成上表实验所使用的滑动变阻器是： 　　（选填："甲"或"乙"、"丙" $\mathbf{)}$ ，理由是： 　　。

甲乙两组同学利用如图所示电路测定小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V，所用滑动变阻器铭牌上标有“10Ω 2A”字样，电源电压不变。（不考虑灯丝电阻随温度变化）
（1）甲、乙两组同学按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应在图中的_______点处（选填“a”或“b”）。
（2）如果（1）中的滑动变阻器滑片P的位置正确，当他们闭合开关S后，却发现小灯泡都不亮，此时电压表、电流表示数分别见表。请根据表中所给的数据，分析产生故障的原因并填入表中的空格内。（电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡均正常）

小华同学在做用伏安法测量灯泡的额定功率的实验时，错把电流表拿成了电压表，不过，他同时还拿了一个已知阻值的电阻。小华想去换，小明说，不用了，用双电压表和这个已知阻值的电阻就可以测出小灯泡的额定功率。
(1)请你帮助小华设计出实验电路画在下边的方框内。

(2)若小灯泡的额定电压为2.5V，定阻电阻R₀上标有“10Ω 1A”字样，请你将图甲中的实物连接图中所缺的导线连接起来。

(3)在连接电路时开关要处于________状态，滑动变阻器的滑片要移动到________处。当闭合开关后，眼睛要观察电压表________的示数，当它的示数为________V时，记下另一只电压表的示数。
(4)若灯泡正常工作时，电压表V₂的示数为2.8V，请你将电压表V₁的指针的位置在图乙上画出来，该灯泡的额定功率为________W。

在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡L标有“3.8V”字样。

(1)小王设计的电路如图所示，其中还有一根导线尚未连接，请结合图中滑动变阻器滑片位置，用笔画线代替导线在图中合理连接。
(2)正确连接线路后闭合开关，小王观察到两电表均有示数，但灯泡L却没有亮，你认为原因可能是：________。
(3)解决问题后，调节滑动变阻器测出多组数据，绘出小灯泡的电流与电压关系的U－I图象如图所示，则图中有关此小灯泡功率与电流二次方关系的p－I²图象可能正确的是________。


(4)若实验过程中电压表的“15V”挡损坏，“3V”挡完好，小王认为只要在测量过程中稍作调整，利用这些器材，也能测出小灯泡的额定功率等。他调整的方法应该是：________。

在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为 $2.5V$的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将答图乙中的实物电路连接完整（要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）；

（2）连接电路时，开关 $S$必须　　，滑动变阻器的滑片 $P$应调到最　　阻值处；

（3）正确连接电路后，闭合开关 $S$，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡　　（其它部分均完好）；

（4）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为 $U_1=$　　 $V$，再读出电流表的示数 $I_1$，由此算出此时灯泡电功率 $P_1=$　　（用字母表示）；

（5）小杨同学继续移动滑片 $P$，将两电表对应的示数记录到下表中

实验序号	1	2	3	4	5
电压表示数 $/V$	$U_1$	1.0	1.5	2.0	2.5
电流表示数 $/A$	$I_1$	0.14	0.18	0.20	0.24

则灯泡的额定功率为　　 $W$，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而　　。

在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$，正常发光时的电阻为 $10\Omega$，有两个规格为“ $10\Omega 1A$”、“ $50\Omega 2A$”的滑动变阻器，电源电压为 $6V$．

（1）本实验中应选择规格为　          　的滑动变阻器。

（2）将图甲中的实物电路连接完整，并在图乙的线框内画出电路图。

（3）移动滑动变阻器的滑片 $P$在某一位置时电流表示数如图丙所示为　      　 $A$，此时小灯泡的电功率　        　（选填“大于”或“小于”）额定功率。

（4）用图甲所示的实验电路也可以测量电阻，若考虑电压表的分流作用，那么测量值要比真实值　        　（选填“大”或“小”）