初中物理电功率的测量实验实验题

在复习课上老师提出“如何测量用电器的电功率？”小青、小宁两位同学各自提出了自己的不同实验方案。
(1)小青：用伏安法测额定电压已知的小灯泡的电功率，根据图甲中所给元件，用笔画线(不能交叉)连接实物电路，并完成：
a．实验原理________；
b．实验前，滑动变阻器滑片P应移至________端。
c．当测量小灯泡额定功率时，应注意观察表，并移动滑动变阻器滑片P，使________________________，如图乙所示，灯泡正常发光时电流表示数为________A。
(2)小宁：在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表、电炉等器材外，还需要的测量工具是：________。测量时关闭其他用电器，只让电炉单独工作，需要测量的物理量有________________________、________________________。

在"测小灯泡电功率"的实验中，实验室有以下器材：电源（电压恒为4.5V）、标有2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器"20Ω1A"、开关各一个，定值电阻三个（10Ω、20Ω、30Ω）、导线若干。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求：滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡亮度变亮。

（2）电路连接好后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，并将其中三次数据记录在表格中，根据数据求出小灯泡的额定功率为 　     　W。

实验次数	1	2	3
电压表示U/V	2.0	2.5	2.8
电流表示数I/A	0.20	0.24	0.26

（3）上述实验结束后，小华同学想进一步"探究电流与电阻的关系"，他将小灯泡取下后，按图乙电路在R的位置依次换成已有的定值电阻（10Ω、20Ω、30Ω）先后接入电路，为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为 　     　Ω至 　     　Ω的电阻Rˊ。

在“测量小灯泡的功率”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0.15A，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，电流表的示数如图乙所示，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。

电压U／V	1.0	1.5	2.0	________	3.0
电流I／A	0.18	0.2	0.22	________	0.28
电功率P／________	0.18	0.3	0.44	________	0.84
灯泡发光情况	很暗→暗→正常发光→很亮

(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________，灯泡越亮。

小华做测量灯泡电功率的实验，所用小灯泡额定电压为2．5V．
（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．

（2）当电压表的读数为2．5V时，电流表的示数如图乙所示，其值为   A，小灯泡的额定功率为   W．
（3）实验时闭合开关，两表均有示数，然后将灯泡从灯座中取走，电流表   （选填“有”或“没有”）示数，电压表   （选填“有”或“没有”）示数．

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"测量小灯泡的电功率"实验中，要求用滑动变阻器控制电路，分别测出小灯泡在额定电压、约为额定电压的 $\frac{\text{4}}{\text{5}}$ 和约高出额定电压的 $\frac{\text{1}}{\text{5}}$ 时的电功率，并比较这三种情况下小灯泡的亮度。

（1）先根据实验的要求设计电路图，如图所示，其中甲是 　 　表，乙是 　 　表。

（2）实验时有如下器材："2.5V 0.75W"小灯泡一只、电压为6V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器R ₁（10Ω 2A）和R ₂（50Ω 1A）。根据实验要求应选用滑动变阻器 　 　。

（3）根据实验要求，设计并填写实验记录表内的7个空格。

实验序号
1		/	/	/
2		/	/	/
3		/	/	/

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： 　　。

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。

（2014·淮安）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用的器材有：新干电池2节、标有“2.5V”的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1个和导线若干．

（1）连接的实物电路，如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到   （选填“A”或“B”端），其作用是     ．
（2）对照实物电路，补充完整图乙的电路图．
（3）检查电路连接无误后，闭合开关，读得电压表、电流表的示数分别是0.6V、0.12A，则滑动变阻器的最大阻值为     Ω．
（4）实验过程中，当电压表的读数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，其值为   A，则小灯泡的额定功率是     W．
（5）LED节能灯的发光亮度与此小灯泡相同时，LED灯可节约85.8%的电能，据此推算小灯泡正常发光时的亮度与   W的LED灯亮度相当．

（2014·宁夏）要测量“3.8V”小灯泡的额定功率，给定的器材有干电池（3节）、电压表、电流表和滑动变阻器等

（l）小刚同学连接的实物电路如图甲所示，当闭合开关时A表     ，V表    （选填“有示数”或“无示数”），其原因是打“×”的导线接错了。请你在原图上重新正确连接该导线；
（2）正确连接电路再次闭合开关前，应将变阻器的滑片P移到最   （选填“左端”或“右端”），当V表指针的位置如图乙所示时，小灯泡两端电压是    V，要测量它的额定功率，须将变阻器的滑片向   移动（选填“左端”或“右端”）：
（3）当小灯泡正常发光时，A表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为     W。
（4）某小组发现电压表“0-15V”的量程损坏了，于是他们改变了测量方法：将该V表并联在变阻器两端，调节变阻器的滑片，当V表的示数为0.7V时，即可知道加在小灯泡两端的电压，继而求出其额定功率。
①他们这样得到小灯泡两端的电压，其依据是                    。
②请在虚线框内画出该小组完整的实验电路图。

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”）