初中物理电功率的测量实验实验题

小明同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压不变，滑动变阻器上标有 “50Ω2A”字样，小灯标有“0.3A”字样，估计小灯的额定功率在1.2 瓦以上。他正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，当观察到电流表的示数为        安时，小灯正常发光。此时电压表的示数如图所示，变阻器的滑片恰好在中点上(即它接入电路的电阻为 25 欧)。小灯的额定电压为           伏，额定功率为       瓦 , 所用的电源电压为           伏。

如图甲是“测定小灯泡额定功率”的实物图．小灯泡的定电压是3．8 V，正常发光时，灯丝的电阻大约为10Ω．
(1)请指出图中的三处错误(不需要改正)             ．
      
(2)改正错误后，闭合开关，发现电流表示数几乎为零，而电压表示数约为电源电压．发生此故障的原因可能是                      
(3)小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率约为      W．

某同学要测一个额定电流为0．3 A的小灯泡的额定功率，他设计了如图所示的电路图，请帮助该同学完成下列问题．
   
(1)在连接实物电路过程中，开关应处于      状态．
(2)经检查电路连接无误后，接通电路，观察到电流表指针位置如图所示，此时电路中的电流为      A．
(3)为测出小灯泡的额定功率，还需要进行的实验步骤是：          ．
(4)假设实验时电路连接正确，器材及各接线柱的连接完好，实验中无论如何调节滑动变阻器的滑片，电路中的电流总低于0．3 A，其原因是什么?
(5)实验结果的表达式为                   

现要测量一只额定电压为6 V的小灯泡的额定功率．提供有一个电压为9 V的电池组(不可拆的)和电流表、电压表、滑动变阻器、导线、开关等器材．
(1)如果所给器材均能满足本实验的要求，请画出实验原理图．并说明：应调整    使    的读数达到     ，再读    的读数   (用符号表示)．小灯泡的额定功率为   (可用符号表示)
(2)如果所给电压表量程为0—5 V，其他器材能满足实验需要．请画出此时的实验原理图．连好电路，然后调整相应仪器，使    的读数达到   ，即可算出小灯泡的额定功率．

程跃要做“测定小灯泡功率”的实验，请你跟随程跃边实验边思考，逐一回答下面的几个问题。

(1)请在图a方框内画出该实验电路图。
(2)程跃刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光。在一旁观察的林雨一惊，提醒程跃实验中有问题。程跃想，我的实验连线没有出问题啊!请你帮助程跃找出实验中两个操作不当之处：①_____________________；②_______________________。
(3)程跃选用小灯泡的额定电压是2．5V，当小灯泡正常发光时电流表的读数如图b所示，此灯泡额定功率是__________W．
(4)做完实验后，程跃将测灯泡实际功率实验与以前做过的测某一固定电阻阻值的实验进行比较，发现这两个实验有许多相似的地方，也有不同之处。请你写出一个不同之处：_______________________________________。
(5)程跃根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了，I-U图象，如图c所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。程跃很纳闷，请你帮助他分析原因。

在“伏安法测电阻”和“测小灯泡功率”(小灯泡的额定电压为2．5V)两个实验中：
(1)都需要测出三组电压值和电流值，前者的目的是________________；后者的目的是_____________________．
(2)下表是小明“测小灯泡功率”实验时记录的数据，由此可知小灯泡的额定功率________________W．

(3)同学们在交流实验体会时，有的同学提出：可以根据小明的测量数据，在非额定电压条件下求出小灯泡的电阻，再由公式，求出小灯泡的额定功率，请用这种方法根据表格中的数据算出(要求有必要的计算过程)．将和进行比较．并分析说明产生这种差异的根本原因．   

按图所示电路对额定电压为3．8V的小灯泡进行实验时，测得5组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况．


请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：
(1)小灯泡的额定功率是_________W；
(2)小灯泡亮度变化规律是____________；
(3)除了表格中列出的数据和现象外，你还能发现的问题是__________________________________________________________________。

如图是测定额定电压为2．5V小灯泡额定功率的实物连接图．

(1)请在方框内画出电路图
(2)实验过程中某一时刻电压表示数如图甲所示，为了测得小灯泡的额定功率．闭合开关后，应把图中的滑动变阻器滑片P向_______(填“左”或“右”)移动，直至电压表示数为2．5V为止，这时电流表示数如图乙所示，为_______A，则此时灯泡的额定功率是_____________W．

(3)若电源电压为6V，滑动变阻器有“10Ω  1．5A”和“20Ω  1A”两种规格，那么实验中应选用规格为__________的滑动变阻器．

测定小灯泡额定功率的实验器材如下图所示,小灯泡上标有“2.5V”的字样,它的电阻约10Ω。

（1）请你用笔画线代替导线，把上图中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）
（2）小华闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮，且电压表有示数、电流表示数始终为零。造成这种故障的原因是                   。
（3）排除故障后,小华通过实验得到的实验数据如下表。请你帮助小华计算、分析实验数据。

实验序号	1	2	3	4	5	6
小灯泡两端的电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
通过小灯泡的电流I/A	0.08	0.10	0.14	0.18	0.20	0.22
小灯泡消耗的功率P/W	0.4	0.1	0.2	0.36		0.616
小灯泡的发光亮度	不发光	很暗	较暗	较亮	正常发光	很亮

 
①小灯泡L的额定功率为        W。
②小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是                              
③小华通过表中的数据，求出了灯泡在不同发光状态下的电阻值，发现这几个电阻值相差较大。其主要原因是                                                    
④如求出不同发光状态下的电阻值的平均值作为小灯泡正常发光的电阻。他的方法是_______的(选填“正确”、“不正确”)

在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样，如图甲所示。

（1）连接电路时开关应________。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到      端（选填“左”或“右”）。
（3）小红闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变。出现故障的原因可能是______________________。
（4）故障排除后，开始进行实验，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”）．当电压表的示数为2.5V时，此时电流表指针如图乙所示，则小灯泡的额定功率为       W．

在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡L₁额定电流为0.2A、电阻小于10Ω。

(1)连接电路时开关应        。
(2)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于      （选填“A”或“B”）端。
(4)实验电路连好后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数、电压表无示数，产生此现象的可能原因是                      （写一条即可）。
(5)小向同学移动滑片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)若用上述电路测量了L₁灯泡的额定功率后，再测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L₂的额定功率，L₂的电阻也略小于10Ω，则需更改     表的量程，且更换灯后应该将滑动变阻器的滑片往         （选填“A”或“B”）移动使灯L₂正常发光。
(7)在同学们已做过的大量物理实验中，有不少涉及到物理量的测量。其中有一类物理量可以直接用仪器进行测量，如课本的长度L可直接用毫米刻度尺测量；而另一类物理量的测量只能间接完成，如速度v的测量，需用刻度尺测出物体运动的路程s，用计时器测量该物体通过这段路程所需时间t，再由路程和时间的比值算出物体的运动速度v。其中电功率的测量是属于     （选填“间接”或“直接”）测量，下列物理量的测量属于直接测量的是       （填字母）。
A、固体密度的测量  B、导体电阻的测量   C、电路中电流的测量

如图所示是测定小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约是10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）。

（1）请你画出缺少的电路元件，并用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路。
（2）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，
但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：
A.可能是灯丝断了   B.可能是滑动变阻器开路
C.可能是小灯泡短路  D.可能是电流表开路
根据小刚的猜想，请你借助图中的电流表和电压表验证小刚的猜想，将电流表、电压表的示数填入下表：

猜想	电流表示数/A	电压表示数/V
如果A成立
如果C成立

 
（3）假如电压表0～15V量程已损坏，小雨仍想测出小灯泡的额定功率，请你将小雨设计的电路图画在下面的方框内。

（4）按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器，使电压表示数达到     V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是     W。

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）连接电路时，开关应          。滑片应打到            位置（A或B）。
（3）闭合开关S后，小灯泡不亮，观察发现：小灯泡是完好的；电压表有示数；电流表指针指向零刻度线。电路可能存在的故障是                               。
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片向左移动。当电压表的示数为      V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为             A．小灯泡的额定功率为       W。
（5）将图（甲）中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是（ ）
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           D、探究电流与电阻的关系

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为3V，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，将实物图连接完整（如图1）．
（2）连接电路时，开关应　　．第四小组在实验中，当滑动变阻器的滑片P移动到某一点时，电压表示数如图2所示，为　　V．
（3）第五小组在实验中，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图3所示的U﹣I图象，根据图象信息可计算出小灯泡的额定功率为　　W．同组的同学根据图象信息又有了新的发现：随着小灯泡电压的增大，灯丝电阻也随之　　，你认为产生这种现象的原因是　．　．
（4）第三小组在实验中，连接好电路，闭合开关移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　　．（写出一种即可）

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？于是他利用如图甲所示电路，选用分别标有“1.5V  O．25A”、“2.5V O．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)闭合开关后，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乙所示为＿＿＿V，然后计算出此时灯L₁的电阻是____Q，实际功率是＿＿＿W。
(4)换上灯L₂，闭合开关，此时电流表的示数将变＿＿＿＿（选填“大”或“小”），为保持电流为0. 2A不变，应将滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动；再测出L₂两端的电压，算出k的电阻和功率。
换上灯Ｌ₃，再做第三次实验，并将实验数据记录在下表。

次数	灯泡	I/A	U/V	R/fl,	P/.x/
1	L1
2	k	0.2	1.6	8	0. 32
3	L3	2.4	12	0. 48

(5)请根据实验数据，在上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)小波认为：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？_____________________________________。