初中物理电功率的测量实验试题

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。

(7分)做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.0V”字样)．

(1)实验电路没有连接完整，如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
(2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是         
A．更换同样规格的小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
(3)请你在图中的虚线框内设计测量小灯泡电功率的实验数据记录表

(4)实验过程中，当电压表示数为          V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，其值为        A，小灯泡的额定功率为           W．

实验桌上有如下器材：满足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（在电路图中符号为 ）一个、开关一个、导线若干。请选用上述实验器材，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”。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。

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24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=______。  

图甲是小明同学做“测量小灯泡电功率”实验的电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请你根据电路要求用笔画线代替导线，帮他在图甲中完成实物电路的连接。
（2）小明调节滑动变阻器使电压表的读数为2.5V，电流表的读数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。

在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，待测小灯标有“2.5V”字样：
（1）在图甲所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。要求滑片向右移动时，电流表示数变大。
（2）闭合电键前，滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是                     。
（3）为了测出小灯的额定功率，在移动滑片时，眼睛应注意观察       的示数；当小灯正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯的额定功率为   瓦。

甲

乙
（4）若电压表损坏，现有阻值已知的定值电阻R₀，用图18所示的电路也可以测量小灯泡L的额定功率。请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤：

① 闭合开关S和S₁，断开S₂，调节滑动变阻器使电流表的示数为I₁，I₁＝         ，
并记录电流表的示数为I₁；
② 断开开关S₁，闭合开关S和S₂，                               ；记录此时
电流表的示数为I₂；
③ 则灯泡L的额定功率P＝_________。（用已知量和实验中所测物理量的字母表示）

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为3.8V。

（1）请完成上图中的电路连接，要求滑动变阻器滑片右移时灯泡变亮；
（2）某同学连接好电路后，闭合开关移动滑片，发现小灯泡亮度始终较暗，电压表、电流表均有示数，出现这种现象的原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；有同学按图示连好电路，调节滑动变阻器的过程中小灯泡却突然熄灭而电压表有示数，此时观察电流表和电压表的示数应该分别为      A和      V；
（3）接线正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图甲所示，为＿＿＿＿V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向＿＿＿端（填“A”或“B”端）的方向滑动；
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是＿＿＿W。
（5）该同学在对测量数据的记录和处理时设计了如下表格，你认为这张表格的设计是          (选填“正确”或“错误”）的。

次数	U/V	I/A	P/W	平均值P/W
1
2
3

在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
甲：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大。
乙：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大。

实验次数	所用灯泡	电流表读数	灯泡亮度
1	灯泡1	0.1A	很暗
2	灯泡2	0.2A	较暗
3	灯泡3	0.3A	较亮
4	灯泡4	0.4A	很亮

（1）小明同学就猜想甲进行了如下探究：A．按照如图连好电路；B．更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度。
实验结果如下：

C．小明由此得出：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大。
请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？
不合理之处：                                                  。
改进方法：                                                    。
（2）现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想乙，并把电路图画在方框内。

（3）探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的
小明猜想：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。”
于是，他向老师借了一些定值电阻和其它相关器材进行实验，实验数据如表一、表二。
表一：

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
U/v	1	2	3	4	6
P/w	0.2	0.4	0.6	0.8	1.2

   表二：

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	1.2	0.6	0.4	0.3	0.2
U/v	6	6	6	6	6
P/w	7.2	3.6	2.4	1.8	1.2

根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：
a．                                                                   。
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：
b．                                                                   。

小明利用标有“6V 6W”的灯泡L₁和标有额定电压为6V的L₂进行实验：

（1）分别对通过L₁和L₂中的电流和两端电压进行测量，绘制了电流随两端电压变化曲线图甲所示，A、B分别对应L₁和L₂,则L₂的额定功率为   _      W。
（2）现将两灯连入图乙所示电路。实验过程中，小明不慎把电路中的L₂的玻璃泡打碎了（碰巧灯丝没有断），此时他惊奇的发现：这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯L₁反而更亮了。①你认为L₂变暗的原因是：_______________________________。
②此时电路消耗的总功率与原来相比将__。（选填“变大”、“变小”或 “不变”）
（3）小明用一只新的同样规格的L₂将打碎玻璃泡的灯更换后，要使其中一只灯泡正常发光，此时电源电压为      V。

小阳同学在进行“用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率”的实验时，发现电流表已损坏，但手边还有两只开关和一个阻值已知的定值电阻R₀，于是小阳就利用这些元件重新设计了一个如图所示的测小灯泡额定功率的实验方案。

（1）断开S、S₁、S₂，按图连接好电路后，将滑动变阻器的滑片P放在最______端（填“左”或“右”）。
（2）闭合开关S、S₁断开S₂，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为________V，记为U_L；
（3）保持滑片P的位置不变，断开S₁，再闭合S₂记下此时电压表的示数为U’；
（4）根据所测数据，写出计算小灯泡额定功率的表达式：P＝____________。