初中物理探究用电器的电功率实验实验题

某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力．他从图甲所示位置（此时指针指0刻线）开始将测力计缓慢竖直向上提起，记下测力计移动的距离h和对应的读数F，并描出F﹣h图象如图乙所示：

（1）钩码的重力为   N．
（2）当h=15cm时，弹簧测力计对钩码所做的功为    J．

如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象．请根据图象判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力F₁    F₂；两次拉力对木块做的功W₁     W₂．（选填“＞”“＜”或“=”）

如图所示，小明测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。（电源电压恒定）

（1）正确连接电路，检查无误后，闭合开关，此时电流表和电压表示数如图所示；移动滑片，当滑片刚好处于滑动变阻器中间位置时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为         W，滑动变阻器的最大阻值为         Ω。
（2）测完小灯泡额定功率后，小明还想借助这些器材探究电流与电阻的关系，于是取来5Ω、15Ω、25Ω、50Ω四个定值电阻，分别用它们替换小灯泡，在不换各表量程并正确操作的情况下，刚闭合开关，就发现有一只电表超量程了，则他接入的是      Ω的定值电阻，超量程的是        表。

(6分)小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。

⑴为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的           （选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在           （选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程。
⑵为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的           （选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将                     。
⑶在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁，小球克服木板的摩擦力做的功为W₂，则W₁           （选填：“大于”、“ 等于”或“ 小于”）W₂。
⑷为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：                           。

小梦在进行物理复习迎接中考前，认真阅读了一遍物理课本。当他看到“人们在使用简单机械时发现：省力的机械不省距离，省距离的机械不省力……于是人们开始认识到，力和物体在力的方向上移动距离的乘积，是一个有意义的物理量。”对文中“有意义”产生了疑问，于是重新设计实验进行了探究，收集的实验数据如下：

（1）请将表格中的数据补充完整。
（2）结合上表中的数据进行分析，你认为“力和物体在力的方向上移动距离的乘积，是一个有意义的物理量。”其意义在于                                。
（3）拉力的测量数据与理想数据不同的主要原因是                    。

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．

男生引体向上是盐城市中考体育考试自选项目．如图是小强同学引体向上的示意图，如果要测他的功率，需要的测量工具有体重计、秒表和     ．需要测量的物理量有小强的体重G、做5个引起向上所用的时间t和     ，则功率的表达式P=    ．（用测量的物理量表示）

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 　       　。

用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小明和小红各选取一种方法做实验。
（1）小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用3N的拉力F将重6.3N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为        J，此滑轮组的机械效率为           。
（2）小红采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小红在图乙中画出滑轮组的绕线。

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

小科发现家中电压力锅的铭牌上标有“ $1100W$”字样。他在学习了电能表的相关知识后，想利用家中的电能表来测量电压力锅的实际电功率，看看测出的实际电功率和铭牌上的功率是否相符。

（1）要测量电压力锅的实际电功率，除了家中的电能表，还需要的测量工具是　　。

（2）如图是小科家上月初和上月末的电能表的表盘，他家上月消耗的电能为　　度。

（3）小科家同时工作的家用电器总功率不得超过　　 $W$。

（4）测量时，他断开家里其他用电器，只让电压力锅单独工作 $3\mathit{min}$，观察到电能表指示灯闪烁了80次，则电压力锅在这段时间内消耗的电能是　　 $\mathit{kW}·h$，该电压力锅的实际电功率是　　 $W$．他发现电压力锅的实际电功率与铭牌上标的功率不相符，导致这一现象的原因可能是　　。

实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、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。请你选用上述器材，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）”。
要求：（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。

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）

（2013·西宁）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小灯泡的电功率，根据图1中所给元件，用笔画线（不能交叉）在答题卡图上连接实物电路，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2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：    测量时关闭其它用电器，只让电炉单独工作，需要测量的物理量有                     ，                      ．

实验桌上有如下实验器材：稳压电源（使用时电源电压保持不变）一个、电阻箱一个、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的关系为：P =kR（k为常量）”。画出实验电路图，写出实验步骤，并设计实验数据记录表。