初中物理探究用电器的电功率实验实验题

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。

在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。

(1) 连接电路时，开关应_____________。
(2) 闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到_________端(选填“A”或“B”)。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表示数为零，产生故障的原因可能是_________。若闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表的示数为零，电压表的示数为3V，产生的故障的原因可能是__________________。
(3)排除故障后，实验得到的数据如下表。在第1次实验中，小灯泡两端电压为2V时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为_________A，此时小灯泡的实际功率为_________W。

实验次数	电压表示数U/V	电流表示数I/A	小灯泡电功率P/W
1	2.0
2	2.5	0.22	0.55
3	2.8	0.24	0.67

 (4) 由上表可知，小灯泡的额定功率为_________W。
(5) 某同学根据测出的三组数据求出各次电阻，发现灯泡不同电压下的电阻值不同，这是因为灯泡的电阻值与____________有关。

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。

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 　       　。

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．

甲                                    乙
⑴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    （同一/不同）高度处释放，比较小球在    （同一/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．小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论：    ．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，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     W₂（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）．
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：    ．在如图乙所示的甲、乙两次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙，则f_甲    f_乙（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）.

(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：                           。

在电学的探究实验中：
（1）月月小组在探究“电流和电压的关系”时选用如图所示电路进行探究。小组同学测得如下表的实验数据：

小组同学分析表中的实验数据得出的结论是：通过导体中的电流随导体两端的电压增加而增大。请你评价月月小组的探究过程，存在的问题是什么？如何解决问题。
（2）玲玲小组想利用上面小组的实验器材测量一个额定电压为U_L的小灯泡的额定功率，但发现电流表已坏不能用，老师又给了他们一个已知电阻R₀，请你帮他们设计测量的电路图，并写出简要的实验步骤及灯泡额定功率的表达式。

小林在测量标有“2.5V”的小灯泡的额定功率时，发现电流表出现故障。实验室没有多余的电流表了，老师给他一个标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器R₂，问他是否能够完成测量任务。他思考了一下，设计出如图所示的电路，并用它测出了小灯泡的额定功率。以下是他的部分实验步骤，请你补充完整：

（1）将电压表调零，断开开关，按图连接电路；
（2）将R₁的阻值调为最大，______，闭合开关S，调节R₁使电压表的示数为U₁=2.5V，记录数据；
（3）保持R₁的滑片位置不变，______，读出并记录电压表的示数U₂，断开开关S。
根据上述过程进行测量得到的数据，可以计算出小灯泡的额定功率为P_额=______。  

如图所示方框中是电热锅的发热装置(未画出),它由3段阻值相同的电热丝组成,这个发热装置的电路与方框外的电路相连接,当开关S接到A点时为低温,接到B点时为高温,电源电压不变,在相同时间内,高温时产生的热量是低温时产生的热量3倍,试在方框内画出它的电路图．

某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源为三节新干电池，使用的小灯泡额定电压为2.5伏。

（1）电路连接完成后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显的偏转，他们分析电路故障原因可能是（    ）
A．小灯泡断路           B．小灯泡短路          C．滑动变阻器断路
（2）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为         V；
（3）在（2）的基础上，若要使小灯泡正常发光，他们应将图甲中滑片P向    （选填“A”或“B”）端移动;
（4）他们移动滑片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图像，根据图像信息，可知小灯泡的额定功率是         W；
（5）一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的探究实验是（  ）
A．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系
B．探究电流与电压的关系
C．探究电流产生的热量与电阻的关系

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。

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．

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　　。

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。