初中物理探究用电器的电功率实验实验题

小明同学把两个额定电压相同的小灯泡串联在电路中，如图所示，他发现L₁比L₂亮，于是他认为L₁的额定功率比L₂的大。请你设计一个实验，证明他这种说法是否正确。（设灯丝电阻不变）

（1）在图所示的器材基础上，要完成实验，还需要的器材有           。
（2）简述实验操作步骤                               。
（3）分析与结论                                     。

某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图。他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W_有用、总功W_总和机械效率η数据一并记入下表：

（1）实验时，应沿竖直方向＿＿＿＿＿＿拉动弹簧测力计。
（2）表格中数据★=＿＿＿＿；
（3）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是               ；
（4）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是         ，使用滑轮组的优点是                  。

家庭电路有一支标有铭牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、钟表，请用二种方法搞清这只灯泡此时的功率，说明道理，并写出表达式。

实验探究：
[提出问题]
给你额定电压为6V的小灯泡—只，你能测出它发光时的电功率吗?
[制定计划与设计实验]
①根据电功率公式，要测电功率需测出电压U和电流I；②设计如图甲所示的电路进行实验，选择图乙所示的仪器和器材(用笔画线进行连接)；③为比较不同电压下灯泡工作的功率，实验进行三次．

[进行实验与收集证据]
通过实验(步骤略)，得到如下数据：

[交流与合作]
请你讨论下列问题以便同其他同学交流：
(1)完成上面数据表的填写；
(2)写出计算灯泡额定功率的计算过程．   

我国自行生产的混合动力汽车已经服务于生活，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，是燃油燃烧时释放出的       能转化为      能．
（2）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示．

输出电压/V	300
额定功率/kW	30
最大容量/kW·h	30
质量/kg	320

 
汽车上的电机（充当电动机）的额定功率应该      （大于/等于/小于）30kW．简单说明你判断的理由．
（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车消耗燃油5kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值．燃油的热值为4.6×10⁷J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．

①完全燃烧燃油5kg能放出       J的热量．
②汽车发动机的牵引力为          ，牵引力做功为       J．

家庭电路中，当电路发生故障时，电工师傅常用一只额电压为220V的灯泡L₀(检验灯泡)，放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图所示，当S闭合时，再逐一闭合Sl、S2、S3(每次只闭合其中的一个开关)时，可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状况(选填：“短路”、“断路”或“正常”)：
(1) L₀不亮，说明该支路____________．(2) L0正常发光，说明该支路_____________．
(3) L₀发光呈暗红色，说明该支路____________．(4)家庭电路中所有用电器都工作时，总电阻         ．（填最大或最小）。
（5）如果想再接一盏，把它接在开关的两端，与开关并联，则无论开关断开还是闭合，该灯不能正常发光，原因                    。
（6）测电笔的是用来辨别火线和零线的，使用时，笔尖与    接触，手与         接触，用电器两端氖管都发光表示是火线。
（7）当把台灯插入插座，家中熔丝立即烧断，则               ；若台灯开关闭合后家中熔丝立即烧断，则               。
（8）利用家庭电路中的电能表和手表测家用电器的功率，其实验原理是P=       .
（9）其具体做法是：如图所示的电能表，只让待测用电器单独工作，观察电能表，数出转盘转过25圈所需的时间3min，则该用电器的功率为       W.

实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源一个、已调零的电流表和电压表各一块、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。请你利用上述器材设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。要求：⑴画出实验电路图；⑵写出实验步骤；⑶设计出实验数据记录表。

某小组同学将甲、乙两个不同规格的小灯按图A所示接在可调节电压的电源两端，闭合电键，发现甲灯比乙灯亮；接着，又将它们按图B所示连接，闭合电键，却发现乙灯比甲灯亮。为了探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关，他们分别测出两次实验中每个小灯的电流、电压值，并记录小灯的亮暗程度(用*表示，*越多表示灯越亮，*数相等表示小灯亮暗程度相同)，实验数据分别如表一、表二所示。

表一		表二
小灯	电压/伏	电流/安	亮暗程度		小灯	电压/伏	电流/安	亮暗程度
甲	2	0.18	***		甲	1.5	0.16	**
乙	1	0.18	*		乙	1.5	0.24	***

①对上述电路和表格进行比较、分析，可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图
   (选填“A”或“B”)所示的电路图进行实验测得的。
②分析表一中的实验数据及相关现象，可以得出：                           。
③分析表二中的实验数据及相关现象，可以得出：                           。
④为了进一步探究，他们又选用丙和丁两个小灯重复上述实验，实验数据分别如表三、表四所示。

表三		表四
小灯	电压/伏	电流/安	亮暗程度		小灯	电压/伏	电流/安	亮暗程度
丙	1.2	0.2	**		丙	2.5	0.32	*****
丁	1.8	0.2	***		丁	2.5	0.24	****

请综合分析、比较以上四个表中的实验数据及相关现象，还可以得出：
(a)                                                          ；
(b)                                                          。
⑤由以上结论可以得出：小灯的亮暗程度是由小灯发光时的        决定的。