初中物理探究用电器的电功率实验实验题

小明家的电能表标有“3000r/kW．h”字样．小明家有一个功率未知的电熨斗，请你帮小明设计一合理的实验方案，在家中测量该电熨斗正常工作时的电功率．
（1）实验原理是：         ；
（2）主要的实验步骤：
①                                      
②                                      
③                                      
④                                      
（3）电熨斗电功率的表达式是：           

小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L₁和额定电压是3.8V的灯L₂，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．

（1）请你用笔画线代替导线，根据上图所示的电路图，将下图所示实物图连接完整．

（2）若小雷连接好电路后闭合开关，灯L₁几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的　    　（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．
（3）小雷排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向　   　（选填“A“或“B“）端移动，使灯L₁发光，测出灯L₁的相关物理量，记录和计算结果如下表：

次数	电压/V		实际功率/W	电阻Ω
1	1.6	O．20	O．32	8.00
2	2.5	O．24	O．60	1O.42
3	2.8	O．26	O．73	1O．77

②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
（4）小雷注意到灯L₁的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越　  　．
（5）用L₂替换L₁重复上面的实验时，需要改变　  　表的量程，发现灯L₂的亮度变化规律与灯L₁相似．
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L₁的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．“这种说法错误的原因是小雷忽略了　  　对小灯电阻的影响．
②有同学认为“把灯L₁换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关   系．“你认为这种说法　   　（选填“正确”或“错误”）．

实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个，电阻箱（电路图符号 ）一个。已调零的电流表一块，开关两个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R₁与R₂并联时，如果R₁的阻值保持不变，则电阻R₁与R₂并联消耗的总功率P跟电阻R₂消耗的功率P₂关系为：P= P₂ + k（k为常量）”。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。

实验桌上放有电压稳定的电源一个，滑动变阻器一个，电流表、电压表各一只，电阻箱一个（电阻箱的符号    ）、开关一个、导线若干。要求使用这些器材，设计一个实验证明：“当电阻两端电压保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成反比.”请你

（1）画出实验电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）画出实验数据记录表。

如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力．弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F 与上升的高度h之间的关系如图（乙）所示．试解答下列问题．

（1）钩码所受的重力为   N．
（2）当h="4cm" 时，弹簧测力计的示数是     N，桌面对钩码的支持力是     N．
（3）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功是多少？

实验桌上有如下实验器材：稳压电源（电压保持不变）一个、电阻箱一个（电阻箱的符号）、滑动变阻器一个，电流表、电压表各一块，开关一个，导线若干。请用上述实验器材设计实验，证明：当电流一定时，电阻消耗的电功率P跟电阻R成正比。要求：画出实验电路图，写出实验步骤，并设计出实验数据记录表格。

物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题

（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的   端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将                    即可．
（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示．小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是                   ．
（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为   ．

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
（1）为顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择，则（    ） ．

A．只能选择4.5V的电池组	B．只能选择6V的电池组
C．两电池组均可选用	D．须将其变成10. 5 V的电池组使用

（2）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉，且要求闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大）。
（3）移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，其值为       A，小灯泡的额定功率为        W。
（4）小明的同学小惠在借助上述实验器材完成实验时，不小心将电流表损坏，由于没有多余的电流表更换，老师取走电流表，并拿来一个电阻箱代替滑动变阻器接在原电路中。
①闭合开关后，发现灯泡不发光，电压表的示数等于电源电压，则故障的原因可能是灯泡      （短路/断路）；
②排除故障后，当小灯泡在额定电压下工作时，电阻箱接入电路的阻值为R₀，则计算小灯泡额定功率的表达式为          。（电源电压恒定不变）

同学们通过实验探究“电功率跟电流、电压的关系”．
(1)小灯泡电功率的大小可通过       判断；
(2)一位同学用干电池做电源，把L₁“2.5 V 0.3A”和L₂“3.8 V 0.3A”两只灯泡连成如图甲所示电路．闭合开关进行实验．收集数据如下表：
　　
请你分析现象及数据得出结论：        ；
(3)这位同学又在原有器材基础上继续探究，连接方式如图乙所示，闭合开关S，看到小灯泡L₁，一闪即灭，经检查发现灯丝断了，请你分析原因                                   ，说出改进方法        ．

在测量额定电压为 $3.8V$ 小灯泡的电功率实验中，电源电压为 $4.5V$ ，电路如图所示。

（1）连接电路时，开关应 　　，电压表的量程应选择 　　；

（2）检查电路无误后闭合开关，会发现小灯泡不亮，但电流表和电压表的指针都有偏转，接下来应进行的操作是 　　；

（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数是 $0.3A$ ，则小灯泡的额定功率是 　　 $W$ ；

（4）实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的 　　越大，小灯泡越亮。

在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，不计绳重及摩擦，改变钩码的数量，正确操作后，记录的实验数据如下：

实验 序号	钩码重G/N	钩码上升的高度 h/cm	拉力F/N	绳端移动的距离s/cm
①	1.0	20.00	0.7	40.00
②	2.0	20.00	1.2	40.00
③	3.0	20.00	1.7	40.00

（1）实验时，用手        拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．
（2）第①次实验时，测得动滑轮的机械效率为      ．
（3）第②次实验时，若钩码静止，拉力F的大小会      （选填“大于”、“小于”或“等于”）1.2N．
（4）第③次实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力F的功率为      W．
（5）由表中实验数据，可以求得动滑轮重为      N.
（6）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将      （选填“增大”、“减小”或“不变”）．

物理课上，老师拿来一电热毯，铭牌上标有“220V XXW”的字样，其中额定功率值不清，估计在40W﹣60W之间，老师请同学们通过实验测出电热毯的额定功率值，老师准备的材料有：一个蓄电池（电压为6V），三个开关，导线若干，另外，老师还提供选择的以下器材．
A．电流表（量程：0～0.6A，0～3A）．
B．电压表V（量程：0～3V，0～15V档已损坏）．
C．定值电阻R₁（阻值：20Ω）．
D．定值电阻R₂（阻值：500Ω）．
E．滑动变阻器R_P1（阻值：0～50Ω）．
F．滑动变阻器R_P2（阻值：0～3000Ω）．
请你帮助同学们设计一个实验方案，测出电热毯的额定功率值（电路不可重组，不计温度对电阻的影响），要求：
（1）为测出电热毯的额定功率，除了选择蓄电池、开关及导线外，还应选择的实验器材有      （填写器材前面的字母序号）
（2）请在虚线框内画出你所设计的实验电路图．
（3）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤和需测量的物理量．
（4）写出额定功率P的数学表达式．（用已知量和测量量表示）

为制定执行健身计划，李教授和他的女儿需要测量从一楼跑到3楼的功率，为此：

（1）如果李教授和他女儿的质量都已经知道，手中有一个厘米刻度尺，他们还需要的测量工具是_________。
（2）请帮助他们把所需要测量的物理量和需要计算的物理量填入下面的表格，并注明需要用到的符号和单位。

物理量
李教授
女儿

某电热水壶及其铭牌如图所示，小明为了测量该电热水壶的实际功率和加热效率，进行了如下实验：

关掉家里所有用电器，将该电热水壶装满水，接通电热水壶，测得壶中水温度从25℃上升到35℃所用的时间为50s，同时观察到家中"220V10（40）A3200imp/kW•h"的电子式电能表的指示灯闪烁了80imp，水的比热容c＝4.2×10 ³J/（kg•℃）。请结合本次实验记录的数据，回答以下问题：

（1）除电子式电能表外，小明还需下列哪些器材完成上述两个测量 　     　（选填器材前面的序号）

①刻度尺②温度计③电压表④秒表⑤弹簧测力计

（2）若小明利用水升温吸热计算消耗的电能，计算出电热水壶的功率和实际功率相比 　    　（选填"偏大"、"偏小"或"相等"），主要原因是                                              　。

（3）电热水壶的实际功率是 　      　W。

（4）电热水壶的加热效率是 　       　。

文欣做测量“小灯泡电功率”的实验，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，将图甲中的实物电路连接完整；
（2）文欣连接好电路后闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表示数为4.5V，电流表无示数，则电路中存在的故障是______；
（3）故障解决后，文欣移动滑片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，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为______V；
（4）文欣移动滑片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U—I 图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W；

（5）倪龙在做该实验时发现电流表损坏，他想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验，他向老师要了定值电阻R₀（阻值适当且已知）和一些开关，借助原有的实验器材，顺利完成了实验（电路只连接一次）．请你在图丁虚线框内画出倪龙设计的实验电路图．