初中物理电能的输送实验题

如图甲是“探究影响电流做功多少的因素”的电路之一：

⑴电路中两灯泡的规格应________（选填“相同”或“不同”）。实验时，可以根据_______________比较相同时间内电流做功的多少．
⑵如图所示电路，可探究电流做功多少与____________的关系．               ．
⑶请你设计“探究电流做功多少与电流大小是否有关”的电路图（画在乙图虚框内）

如图所示是探究小组在科技节上设计的保温箱的简易图，图中L 是温度传感器，电阻不计，作用相当于一个开关，当温度高于某一设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内的温度保持在一定范围内。将温度传感器L和一段阻值为32Ω的电热丝接入电源电压恒为24V的电路中（假设电热丝阻值不随温度变化）。

（1）保温箱的外壳要选用的材料是        （选填“热的不良导体”或“热的良导体”) ；
（2）电路工作时，通过电热丝的电流是       A ；电热丝工作lmin 消耗电能       J；
（3）为了保证某种菌种的培养，保温箱的发热功率需调整为12W，在不改变电源电压和原电热丝的情况下，应在箱内（选填“串”或“并”）联一段阻值为      Ω的电热丝。

物理与生活紧密联系，青青对家中的电饭锅进行了研究，电路图简化如图．他关闭了家里其他用电器，只让电饭锅工作，观察了电能表标有“220V、10（20）A、50Hz、3000revs/kw•h”字样，下列是小青考你的问题，请作答．

（1）电饭煲在加热状态时，开关应与触点      （选填“1”或“2”）连接；
（2）他发现正常加热了6min电饭煲就转为保温状态，在这6min内电能表转盘刚好转了300转，则电饭锅的加热功率是      W；
（3）如果该电饭锅正常加热消耗了6×10⁵J的电能，如果这些能量全部用来给“48V  500W”的电动机充电，能使该电动机以10m/s的速度匀速行驶      km．（不考虑能量损失）

利用如图所示的电路可以验证电功与电流的关系．

(1)图中两只灯泡的连接方式是    联，它们工作时的电阻要    （选填“相同”或“不同”）．
(2)小明正确操作，验证了实验的结论．支持该结论的实验现象是    ．

以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片断．根据题意回答或解决有关问题．
实验器材：学生电源（恒为6V）、规格为 “2.5V 0.25A"的小灯泡、规格为“20Ω  2A”
的滑动变阻器、电流表（量程0－0.6A）、电压表（量程0－3V）、开关和若干导线，另有各种规格的定值电阻可供任意选用（均标注电阻值和允许通过的最大电流值）．
制作要求：亮度可连续调节；在调光的整个过程中，灯两端的电压不超过2.5V．
思考与制作：（略）
交流与评价：

（1）小明实验桌上的情景如图（a）．不少同学认为，该调光灯不符合制作要求．请你指出不符合要求之处：                                            ；
（2）小华同学认为：可在小明的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R₀（如图b）就能符合要求．根据题意和有关计算，可确定R₀的规格：                      ；
（3）小丽同学认为：可将电压表并联在灯泡两端，在调光过程中，当观察到          时，在变阻器上做标记或安装限位装置，以限定滑动变阻器滑片移动的范围；
（4）当灯泡都正常发光时，相同时间内，小明的电路消耗的电能为W₁，小华的电路消耗的电能为W₂，则W₁       W₂．（选填“＝”、“＜”或“＞”）

图甲是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图．为了使用安全，电热水袋在用电加热到一定温度时温控开关S会自动切断电路，与此同时专用插头上的红色指示灯L会熄灭起提示作用．

（1）电热水袋里面一般用水作储能物质，除了水容易获得、成本低廉的原因外，还有一个重要原因是______________.
（2）温控开关s的内部结构如图丙所示：双金属片由两层不同金属粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同，金属层膨胀，达到一定温度时，双金属片向上拱起，从而切断电路．如果温控开关失灵，水温超过预定温度而不切断电源，热水袋会因内部压强过高而爆炸．为了更加安全，有的电热水器里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关       起来使用．（填“串联”或“并联）
（3）某电热水袋的性能指标如表，当热水袋中水原来的温度是10℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，试求该电热水袋的效率．[c水=4.2×103J/（kg•℃）,  Q=cm△t]

额定电压	额定加热功率	指示灯功率	袋内充水	自动断电温度
220V	700W	≤0.2W	1L	80℃

 

如图甲所示为一个LED节能灯，它是用高亮度白色发光二极管做光源．某校科技活动组用以下方法来研究家用电灯和LED节能灯的发光效率：将额定功率均为15W的普通节能灯、白炽灯和LED节能灯依次接入同一照明电路，分别开灯10 min，让温度计的玻璃泡放在距离亮灯大约2 cm处，测出各自的温度．然后，把光敏电阻与电流表按图乙连成电路（该光敏电阻的阻值与光照强度成反比），再在暗室中将这三盏灯依次接入同一照明电路，并放在光敏电阻正上方30 cm处的同一位置，读出相应的电流，
根据他们的实验记录完成下列问题：
（1）电流通过电灯电能转化为______能和______能。
（2）电能转化为内能最多的是______灯；发光亮度最大的是______灯．
（3）从表中数据看出，灯附近的温度越低，图乙电路中电流表的示数就越__________，这说明灯将电能转化为光能越_____________．
（4）l5W的LED节能灯的发光亮度大约与_______W普通节能灯相当．

对于电流做功与哪些因素有关的问题，刘星同学作了如下猜想：
猜想A：电流做功可能与电压有关；
猜想B：电流做功可能与电流有关；
猜想C：电流做功可能与通电时间有关。
为了验证自己的猜想，他选择了如图甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源、开关、电压表、导线若干。他将两电阻丝串联后接入电路，如图乙所示。

（1）将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的          和通电时间相同，他采用的科学探究方法是：                 。
（2）接通电路前他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的             有关；这就验证了猜想          。

如图所示，把1根铁丝的两端分别与2跟铜丝相连，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路，然后把把铜丝、铁丝一个接点D放在盛有冰水混合物的杯中，另一个接点G用酒精灯加热时，发现电流表指针会偏转，表明闭合电路中有电流，象这样的电路叫做热偶电路．进一步的实验表明，热偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质及接点D和G间的温度差有关，下表中给出了通过实验测得的铂﹣铑合金热偶电路中电流大小与温度关系的一组数据：

两点间温度差（℃）	0	1	100	200	300	500	800	1000	1500	1700
电路中的电（10^﹣1A）	0.00	0.01	0.64	1.42	2.29	4.17	7.31	9.56	15.45	17.81

（1）分析表中数据可以发现，热电偶电路中电流的大小与两个接点间的      有关，并且随它的增大而      ．
（2）这样的热电偶实际是一个电源，它的热能是由      能转化而来的；
（3）利用热偶电路中电流与两接点间的温度差的关系可以制成热电偶温度计，根据上述实验数据，分析铂﹣铑合金热电偶温度计与通常的水银温度计相比有哪些优点？答：      （只答一点）．

目前全人类正面临能源危机，为节约能源，我国大力提倡使用节能灯和LED灯．通过对比实验发现：LED灯（实质是发光二极管）和日光灯正常工作、亮度相同时的有关数据如下表

灯的名称	LED灯	日光灯
额定电压	24V	220V
响应时间	10﹣9s	0.1s
额定功率	12W	40W

（1）如图所示，要使图中的发光二极管能正常工作，A端是电源的　 　极．

（2）对比日光灯，说出LED灯的两个优点
①　                                 　；
②　                                   ．
（3）LED灯正常工作时的电流是　　     A．每天正常工作10小时，使用LED灯比使用日光灯可节约电能　　   kW•h．

不同类型的电灯是怎样工作的？某同学就这个问题进行了调查，收集了有关数据如下表：其中，效率是电灯把电能转换为光能的一种量度。普通白炽灯，为了得到适当的电阻，钨丝要比人的头发还细并有1m多长。为了使它能放入灯泡里，被做成“螺旋形线圈”。
（1）一根钨丝被做成“螺旋形线圈”后，其电阻      （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）这种60W的普通钨丝灯泡，在实际使用时与功率是      W的电子节能灯发出的光的亮度相当。

	额定电压(V)	额定功率(W)	效率	寿命(h)	每只售价(元)
白炽灯	220	60	2.5%	1000	1.5
电子节能灯	220	11	30%	3000	26

 

在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路．

⑴经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是                          ．
⑵为研究电流做功与电压的关系，应该选择图      所示的电路．
⑶利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V₁有示数，电压表V₂无示数，则电路发生的故障是      ．
⑷小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V  6W”灯泡L₁和“6V  4W”灯泡L₂按图丙电路连接，再接入电流表．经分析，能测出灯泡       的额定功率．

对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：
猜想A：电流做功可能与电压有关；         猜想B：电流做功可能与电流有关；
猜想C：电流做功可能与通电时间有关。
为了验证自己的猜想，他选择了如图15甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源．开关．电压表．导线若干。他将两电阻丝串联后接入电路，如图15乙所示。
（1）将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的         和通电时间相同，他采用的科学探究方法是：                。
（2）接通电路前他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的            有关；这就验证了猜想         。

下表是小华同学在实验中记录的实验数据。请根据表格中的数据归纳出电功W和电压U的关系：W＝________。

U/V	3.9	3.8	3.7	3.6	3.5	3.4
W/J	4.2	4.4	4.6	4.8	5.0	5.2

 

学校实践活动小组的同学想检测一块电能表是否准确，电能表表盘如图所示，接入电路中的用电器功率为500 W，甲同学打算让用电器连续工作5 h，通过计算可知，5 h后电能表示数应为□□□□□；而乙同学认为甲同学用的时间太长，于是他用3 min测出表盘转过80转。请你根据以上信息判断，甲同学实验结束时电能表示数与上面的计算结果相比较，应该是___________(偏大/偏小/相等)。