初中物理探究用电器的电功率实验实验题

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。

班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼（如图所示），看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量。

（1）下列物理量中必须测量的是
①三楼地面到一楼地面的高度；
②从一楼到达三楼所用的时间；
③每个同学的质量或体重；
④一楼到三楼楼梯的长度。
A．②④     B．①④     C．①②③     D．②③
（2）某同学用10s从一楼登上三楼，则他上楼时的功率可能是
A．几瓦     B．几十瓦    C．几百瓦    D．几千瓦

小阳同学为了探究小灯泡消耗的电功率与电阻的关系，做了如图所示的实验，图中灯泡L₁的电阻为R1，灯泡L₂的电阻为R₂，且R₁＞R₂，小阳闭合开关后发现灯泡L₂比灯泡L₁亮，因此小阳认为，灯泡电阻越小，小灯泡消耗的电功率越大。请你利用图所示的器材，设计一个实验证明小阳的结论是错误的。

（1）在方框内画出实验电路图。
（2）根据实验现象简要说明小阳的结论是错误的。

某小组同学研究物体做功快慢与哪些因素有关，他们分别用九台小电动机匀速提起不同的重物，利用相关仪器测出做功时间、重物的重力和提起的高度，并通过计算得出电动机做功的多少。该小组同学把九台小电动机分成三组，观察到每组的做功快慢相同，且第一组做功最快，第二组其次，第三组最慢。实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示。 

 

实验序号	做功 （焦）	做功时间（秒）		实验序号	做功 （焦）	做功时间（秒）		实验序号	做功 （焦）	做功时间（秒）
1	5	2.5		4	5	4.0		7	4	4.0
2	10	5.0		5	10	8.0		8	8	8.0
3	15	7.5		6	15	12.0		9	12	12.0

（1）分析比较实验序号___________________________的数据及相关条件，可得出的初步结论是：做相同的功，电动机所用时间越短，做功越快。
（2）分析比较实验序号4与7（或5与8，或6与9）的数据及相关条件，可得出的初
步结论___________________________________________________________________。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。
（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：
_________________________________________________________________________。
（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：_________________________________________________________________________。

小刚同学为了探究小灯泡消耗的电功率与电阻的关系，做了如图所示的实验，图中灯泡的电阻为，灯泡的电阻为且，小刚闭合开关后，发现灯泡比亮，因此小刚认为：“灯泡电阻越小，小灯泡消耗的电功率越大”。请你利用图中的器材，设计一个实验证明小刚的结论是错误的。

要求：
（1）画出实验电路图；
（2）根据实验现象简要说明小刚的结论是错误的。

实验桌上有如下实验器材：符合实验要求的电源（其两端电压恒为6V）、电阻箱（电路图符号     ）、滑动变阻器各一个，已调零的量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一块，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“如果电阻R两端的电压保持不变，则电阻R消耗的电功率P跟电阻R的倒数成正比”。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。

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（电阻箱的符号    ）、开关一个、导线若干。要求从实验桌上选取适当器材，设计一个实验证明：“当电阻两端电压保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成反比。”请画出实验电路图，写出实验步骤，并设计出实验数据记录表。
（1）实验电路图：
（2）实验步骤：
（3）实验数据记录表：