初中物理电功率的测量实验实验题

小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图所示电路，选用分别标有“1.5V　0.25A”、“2.5V　0.3A”和“3.8V 0.3A”字样的小灯泡L₁、L₂、L₃，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系。
(1)他将灯L₁接入电路，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整。
  
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于       （选填“A”或“B”）端。
(3)若闭合开关后，发现灯泡很亮，且调节滑动变阻器时电压表、电流表的示数均无变化，以下三个选项中不可能是电路中存在的问题的是       （选填字母序号）。
A．滑动变阻器短路    B．滑动变阻器断路    C．滑动变阻器接成了上面两个接线柱
(4)排除故障后，闭合开关，他调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L₁的电流为0.2A，再测出L₁两端的电压，此时电压表示数如图所示，为      V，然后计算出此时灯L₁的电阻是      Ω，实际功率是      W；换上灯L₂，闭合开关，调节滑动变阻器，使电路中电流为0.2A不变，再测出L₂两端的电压，算出L₂的电阻和功率；换上灯L₃，闭合开关，调节滑动变阻器，使电路中电流为0.2A不变；再测出L₃两端的电压，算出L₃的电阻和功率。并将以上实验数据记录在表1中。
  
(5)请根据实验数据，在图中作出小灯 泡功率与电阻关系的图象。
(6)分析图象可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成      关系。
(7)小明认为：为了控制实验条件，小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器，这样的操作不够简便。对此你可以如何改进？                                             。

下面为“测定小灯泡额定功率”的实验，器材如图所示，其中小灯泡上标有“2.5V”的字   
样，它的电阻约为10Ω。（1）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成实验电路并在右边的虚线框内画出电路图；
  
（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提
出以下猜想： A．可能是灯丝断了   B．可能是小灯泡短路  C．可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。

电流表	电压表	判断结果
示数不为零	示数为零
示数为零	示数不为零
示数为零	示数为零

（3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则通过小灯泡的电流为______A，小灯泡的额定功率为_______W。

（2+3+2=7分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为6V的电源和额定电压为3.8V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路．

（1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整．
（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．当小灯泡正常发光时，电流表指针如图丙所示，读数为      A．小灯泡的额定功率为       W．
（3）小明同学按同一电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：
①____________________________________________________；
②____________________________________________________。

为了测定额定电压为“2.5V“小灯泡的电功率，小明同学设计了如图（甲）所示的电路图，实验中各元件均完好，电源电压保持不变。
（1）连接电路的过程中开关应         ，请你在图（乙）中用笔画线代替导线，帮小明同学将电路连接完整。（导线不得交叉）

甲                 乙                    丙
（2）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是          （选填字母序号）。
A. 检查电路是否断路
B. 更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，当电压表的示数为
       V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图（丙）所示，则通过小灯泡的电流为          A，该灯泡的额定功率为            W。
（4）实验过程中，有些小组的小灯泡由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏，为了避免灯丝烧断，请提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：                                     。

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“3.8V”字样。

（1）请在图中用笔画线代替导线，把电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的         端，开关应当          。若闭合开关后，发现电压表的指针快速打到左边无刻度处，这是由于电压表                。
3）右下表是在实验中测出的三组数据，由表中数据可知，小灯泡的额定功率为        W。

次数	电压U/V	电流I/A	灯泡亮度
1	3.0	0.36	偏暗
2	3.8	0.4	正常
3	4.5	0.42	偏亮

（4）若在实验中小灯泡的灯丝突然烧断了，则电压表的示数          （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）小红根据测得的三组数据求出各次电阻值，发现小灯泡三次的电阻值并不相同，其原因是                                   。

小明在做“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）下图是小明未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整。
（2）电路连好后，小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值，记录在表格中。
①小灯泡正常工作时的电阻为    Ω。
②小亮从数据中发现，小灯泡的电阻是变化的，你认为影响电阻变化的主要因素是
                  。
（3）完成上述实验后，小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量变阻器的最大电阻R_X。他找来一个已知阻值为R₀的定值电阻替换了灯泡，同时撤去了电流表，并利用余下的器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干），在不改动电压表位置及连线的情况下，很快测出了R_X的大小。
①请你把设计的电路图画在虚线框内。

②简述实验过程中要测量的物理量并用相应的字母表示。   
（a）_                                          
（b）_                             
③R_X=_                             （用已知量和测量量表示）

为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率，小明同学设计了如图甲所示的电路图. 实验中各元件完好，电源电压保持不变.

（1）连接电路的过程中开关应      .
（2）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是      （选填字母序号）.
A．检查电路是否断路     B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，当电压表的示数为      V时，灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为      A，该灯泡的额定功率为     
（4）实验过程中，若小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏. 为了避免灯丝烧断，请提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：      .

在测定“小灯泡电功率”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。
(1)连接电路时开关应       。
(2)请你用笔画线代替导线，将图a中的实物电路连接完整。       　
(3)闭合开关前，图a中滑动变阻器的滑片P应位于  （选填“A”或“B”）端。
(4) 小吉同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图b所示）为  V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图a中滑片P向  （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
(5)小祥同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图c所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是  W。
（6）好奇的祁宇同学把桌上另一个额定电压为3.8V备用灯乙替换了电路中的变阻器，两灯串联，闭合开关发现两灯都能发出较弱的光，粗心的他不慎把原灯泡甲的玻璃外壳打碎了，让他惊奇的是，虽然原灯泡甲不亮了但后接进去的灯泡乙不仅没熄灭，反而更亮了。仔细观察电路后，还发现这时电压表的示数为1V。小华对此产生了疑问：玻璃外壳打碎后，甲灯仍有电流通过为什么不发光呢？小组的同学提出了以下两种猜想：
猜想1：甲灯中的电流可能小于外壳打碎前的电流。
猜想2：甲灯的实际功率可能小于可以发光的功率。
根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想1是______（正确／错误）的，你认为他们判断所依据的现象是______  _______．
根据已知条件我们可以算出此时坏了的灯甲的实际功率约___  _____W，可以判断猜想2是____  _____（正确／错误）的。

归纳总结是学习物理的一种良好习惯。小明同学对电学中的滑动变阻器进行归纳，发现除了“保护电路”这一作用外，它在不同电路中还有着不完全相同的作用，请你与他共同思考：

（1）图A是研究欧姆定律的实验，在该实验中：探究导体中的电流与导体两端电压的关系时，滑动变阻器的作用是改变                  ；探究导体中的电流与导体电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保持                  。
（2）图B是伏安法测小灯泡额定功率的实验，在该实验中滑动变阻器的作用是为了使小灯泡两端的电压达到              ，从而使小灯泡正常发光；图B也是伏安法测小灯泡电阻的实验，在该实验中滑动变阻器的作用是为了多次测量，从而发现       对小灯泡灯丝电阻的影响．

小明在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2．5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍．
(1)小明连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端．在检查电路连接正确后，闭合开关小明进行了有关操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程．则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？
实验操作：________．实验现象：________．
(2)小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器．请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足．①_________；②__________．

在做“测小灯泡的额定功率”实验时，
（1）已知小灯泡的额定电压是3.8V，额定功率小于2W，某同学在连接电路时有几根导线还没有接上，如实物所示，请你在实物图上用笔画线代导线替连接好（要求正确选择电压表和电流表的量程）．(2分)
               
（2）某同学在连接滑动变阻器时，由于接线错误使滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度．现就下面两种情况，请你判断该同学是如何连接的?(2分)
第一种情况：小灯泡较亮时，他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接．
第一种情况：小灯泡较暗时，他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接．
（3）在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表如图乙所示，其读数为_______A，则小灯泡的额定功率是_______W．(2分)
（4）平平同学连接好实验电路，检查无误后，闭合开关，发现电流表指针偏转，电压表指针几乎不动，该故障的原因是（     ）(3分)

A．灯泡灯丝断了

B．电流表接线短路

C．电源接触不良

D．灯座接线短路

小明按右图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验。实验室可提供下列器材

A．电流表
B．电压表
C．滑动变阻器R(阻值0～20Ω)
D．电阻为5Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）
E．电源E（电压4.5V并保持不变）
F．开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为    A；加在灯泡两端的最大电压为     V；
(2)若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时电表的读数至少为满刻度的三分之一，则测出的灯泡的功率范围只能是      ．
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的现察，就可判断出电路的故障：
（A）如果小明观察到      ，则故障是      ；
（B）如果小明观察到      ，则故障是      ．
(4)排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是     （选填“正确”或“错误”）的．

如图（甲）是“测量小灯泡的电功率”实验电路图，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻估计为5Ω左右，电源使用两节干电池串联

（1）按图（甲）电路图，用笔画线代替导线在图（乙）中完成电路的连接。
（2）若闭合开关后，灯泡不亮、电流表也没有示数，但电压表指针有明显偏转。出现这种现象的原因可能是：       （选填字母A或者B）
A、电流表接触不良或坏了    B、灯泡接触不良或坏了
（3）为了观察灯泡正常发光情况和测定其额定功率，操作时应注意手、眼协调动作：即在调节滑动变阻器的同时注意观察             ；若调节到位时电流表的读数为0.5A，则小灯泡的额定功率为     W。
（4）某实验小组出现了这样的情况：他们的电路连接和操作都没有问题，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的读数都不能达到2.5V。如果你在场，你会建议他们作哪方面的检查：                    。

某小组同学探究灯泡发光时的亮度与那些因素有关。他们用九只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。该小组同学仔细观察灯泡发光亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组其次，第三组最暗。

表一（第一组）		表二（第二组）		表三（第三组）
实验 序号	电压 （伏）	电流 （安）		实验 序号	电压 （伏）	电流 （安）		实验 序号	电压 （伏）	电流 （安）
1	6	2.00		4	6	1.00		7	3	1.00
2	12	1.00		5	12	0.50		8	6	0.50
3	24	0.50		6	24	0.25		9	12	0.25

（1）分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：          。
（2）分析比较实验序号                            的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮。
（3）进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳出初步结论：
（a）分析比较表一或表二或表三中的数及观察到的现象，可归纳出初步结论：
                                                            。
（b）分析比较表一和表二和表三中的数据及观察到的现象，可归纳出初步结论：
                                                            。

小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、电键和导线。如图是小强连接完成的实物电路。

（1）小强连好电路闭合电键，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是                         。
（2）小强排除故障后闭合电键，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向      端滑动（选填“左”或“右”）。
（3）小强通过移动滑P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图所示的U－I图像。结果发现图线不是过原点的倾斜直线，原因是                 。
根据U－I图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是       瓦。