第十八章 电功率 专题：实验题 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十八章 电功率 专题：实验题 探究“测量小灯泡的电功率”实验 1．张华和李英同学采用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源电压恒为3V。 （1）连接电路时，开关应处于　 　状态，滑动变阻器的滑片应滑到　 　（选填“最左”或“最右”）端； （2）连接好电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电压表和电流表都有示数，产生这一现象的原因可能是　 　； A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器连入电路的电阻太小 D.滑动变阻器连入电路的电阻太大 （3）明确小灯泡不发光的原因后，张华继续进行实验，他移动滑动变阻器的滑片，记录了多组数据，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　 　W。 2．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（额定功率小于1W）。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整　 　。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　 　（选填“A”或“B”）端。 (3)小明闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡不亮，电流表的指针偏转明显，而电压表的指针几乎不动，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是　 　。 A．电压表内部断路了 B．小灯泡的灯丝断了 C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了 (4)排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动。 (5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，分析图象可知： ①小灯泡额定功率是　 　W； ②小灯泡的灯丝电阻是变化的，灯丝电阻变化的原因是　 　。 3．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整　 　（要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯变暗）； （2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是　 　。排除故障后，缓慢移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如乙所示），若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中变阻器的滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； （3）根据实验数据丙图信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W； （4）小明经过思考，发现用两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率，她设计的电路如图丁所示，具体操作是：闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表A2的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式为P额=　 　（用）表示） 4．在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整；　 　 （2）连接电路时应该将滑动变阻器滑片移动到阻值最大的位置，这样做是为了　 　； （3）将实物电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现这种情况的原因可能是　 　； （4）先调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为　 　W； （5）分析实验数据可知，要在测量完小灯泡的额定功率后继续实验得到表中的数据，应将滑动变阻器的滑片逐渐向　 　（选填“左”或“右”）端滑动，在这个过程中，小灯泡的灯丝电阻逐渐　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），小灯泡的亮度会　 　（“越来越亮”或“越来越暗”）； 实验次数 1 2 3 4 5 电压 U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 电流 I/A 0.25 0.21 0.15 0.11 （6）勤于思考的小明发现可以分别计算出每一组小灯泡两端的电压与电流的比值，得到每组实验中小灯泡的阻值，然后取平均值作为小灯泡正常发光时的电阻，这种数据处理方式是　 　（选填“合理”或“不合理”）的。 5．李南同学在测定小灯泡正常发光时的功率，部分已经连好的实物电路如图甲所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲所示是小明已连接的电路，有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并用笔画线代替导线完成正确的连接；　 　 （2）测定小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器的作用是　 　； A．调节小灯泡的电阻 B．调节小灯泡的额定电压 C．调节小灯泡的额定功率 D．调节小灯泡两端的电压，使其达到额定电压 （3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，且电压表的示数为3V，电流表示数为0，则出现故障的原因可能是　 　； （4）当电压表示数调至2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W； （5）用图丙所示电路来测量另一只额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻； ①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2的滑片至某一位置，使电压表示数为3V； ②保持　 　，仅闭合S2，调节电阻箱R1，使电压表示数为　 　V，此时R1接入电路的阻值为14Ω； ③该小灯泡正常发光时的电阻为　 　。 6．同学们做测“小灯泡电功率”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 （1）图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”（实验过程中，电流不超过0.5A）　 　； （2）小红连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，则原因可能是　 　； （3）小红调整电路后闭合开关，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　 　（选填“A”或“B”）端滑动； （4）小红通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W； （5）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 ①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，此时电流表的示数如图丙所示，为　 　A； ②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，电压表示数将　 　（选填“变大”或“变小”）。为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于　 　Ω。 7．如图甲中是生活中常见的LED手电筒，它的核心部分是高亮度白色发光二极管，具有高亮度、低能耗的优点。为进一步认识发光二极管的节能情况，某兴趣小组选定额定电压为2.5V的发光二极管，进行了电功率的测定。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉　 　； （2）闭合开关后发现发光二极管不亮，电压表示数为电源电压，电流表几乎没有示数，则电路故障可能是　 　； （3）排除故障后，再闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则可知发光二极管的额定功率为　 　W； （4）该兴趣小组的同学发现，实验过程中，电流表的示数都很小，于是撤去电流表，并增加一个阻值为的定值电阻，用图丁所示的电路测量发光二极管的电功率，请将下列实验步骤补充完整。 ①闭合开关S、，移动滑片P使电压表的示数为2.5V； ②保持滑片P位置不动，　 　，记下电压表的示数为U； ③发光二极管额定功率的表达式：　 　（用已知量和字母表示）。 8．小渝使用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，电源电压为5V，小灯泡标有“2.5V”字样。电流表量程选用“0~0.6A”，电压表量程选用“0~3V”： （1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线　 　； （2）实验前开关应　 　（选填“闭合”或“断开”），变阻器的滑片应调节到最　 　端（选填“左”或“右”）； （3）电路连接就绪后开始实验，得到小灯泡的I-U图像如图乙，则实验中使用的滑动变阻器最大阻值为　 　Ω，小灯泡的额定功率为　 　W； （4）小渝将图甲电路中的小灯泡依次替换为了不同阻值的定值电阻，完成了探究“电流与电阻的关系“的实验：现有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五只定值电阻，在实验过程中将定值电阻由5Ω换成10Ω后，需向　 　（选填“左”或“右”）调节滑片，眼睛要注视　 　（选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）； （5）在第（4）题所述的实验中，小渝用电阻箱替代滑动变阻器进行相同实验，记录了每次实验的电流大小以及电阻箱接入电路的阻值，并在同一坐标系中分别绘制了“电流与定值电阻阻值“的关系曲线A和”电流与电阻箱阻值“的关系曲线B，他发现两条曲线没有任何交点，其原因是　 　。 9．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小明选用的电源电压恒为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”。 （1）图甲所示的实验电路有2段导线未连接，请你用笔画线代替导线将电路补画完整　 　（要求：连线不交叉，滑片P向A端移动时灯泡发光变亮）。连接电路时开关应　 　。 （2）连接好电路后，未闭合开关S，发现电流表的指针向左偏转，如图乙所示，其原因是　 　。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所示，为　 　V；要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向　 　（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.25A，则小灯泡L的额定功率为　 　W。 （4）在实际测量中，调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路中电阻增大，小灯泡的阻值变化了，则　 　（选填“>”、“<”或“=”）。 （5）小明完成实验后，他还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成10Ω、8Ω、6Ω和4Ω的定值电阻（其它元件的连接不变），调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持1V不变，但无论怎样调节都无法完成实验，为了完成四组实验，应控制定值电阻两端电压在　 　范围内。 10．小欣在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为）。 （1）小欣检查图甲的电路时，发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确　 　。若小欣并未检查出该错误，先将滑动变阻器的滑片移至最右端，然后闭合开关向左移动滑片的过程中，电压表示数　 　（选填“变小”“变大”或“不变”）； （2）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡的实际功率　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率； （3）电路故障排除后，闭合开关，逐步移动滑片，电压表示数如图乙，为使灯泡正常发光，应向　 　（选填“左”或“右”）端移动滑片P；图丙为灯泡的图像，小欣发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率在下列选项　 　的范围内； A.0~0.5W B.0.32W~0.4W C.0.4W~0.5W D.0.32W~0.5W （4）测完小灯泡的电功率之后，小欣绘制出该用电器的和图像如图所示，下列正确的是　 　； （5）在某次实验中，小欣向左调节滑动变阻器，滑动变阻器的功率减小了，灯泡的功率变化了，则　 　（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关” 11．小京用如图所示装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻和导体中电流是否有关”，两个透明容器中密封着等量的空气，两个U形管中液面高度相同，请完成下列问题。 （1）如图甲所示，容器中各有一段电阻、，通电一段时间后，观察U形管中液面高度的变化，该实验控制电流相同的方法是　 　； （2）如图乙所示，容器中的电阻、，右侧容器外部电阻，并和并联，该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与　 　是否有关；若将换成阻值为的电阻，则　 　（选填“能”或“不能”）完成此探究实验。 12．如图甲所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个相同的透明容器中密封着等质量的空气。 （1）图甲装置中U形管　 　（选填“是”或“不是”）连通器。实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中　 　。 （2）图甲装置通电一段时间后右侧U形管中液面升高得多，说明　 　。 （3）实验中发现。图乙装置中　 　（选填“左”或“右”）侧容器中导体产生的热量较多，由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越　 　（选填“大”或“小”），导体产生的热量越多。该装置　 　（选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红。而连接它的导线几乎不发热”。 13．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 （1）实验中通过观察U形管中液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫　 　（选填“转换法”或“等效替代法”）。下列实验中也运用了这种实验方法的是　 　； A、探究电流与电压关系 B、认识电压时，我们可以用水压来类比 C、探究影响电磁铁磁性强弱的因素 （2）接好乙电路，闭合开关，通电一段时间后，　 　（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化小，此实验现象表明，在电阻和通电时间相同的情况下，　 　越大，所产生的热量越多； （3）图甲中串联，目的是保证　 　相同，可探究电流产生的热量与　 　的关系。 14．为了探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，同学们设计了如图中甲、乙两个实验装置。将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的容器内，容器内封闭一定量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通。将电阻丝e与电阻丝d并联，电阻丝e置于容器外。已知五段电阻丝中b的电阻为10Ω，其余电阻丝的电阻均为5Ω。 （1）实验是通过观察两个U形管中　 　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少的，这种实验方法叫转换法； （2）图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系；图乙所示的装置是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系，由乙图所示的实验现象可以得出：通电一段时间后，乙图中　 　（选填“左容器”或“右容器”）内的电阻丝产生的热量多； （3）该实验采取的探究方法有转换法和　 　； （4）图中　 　（选填“甲”或“乙”）装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”； （5）某次实验中，通电一段时间后，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是　 　。 15．在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，小明采用了如图甲所示的实验装置，两个透明的容器中密闭了等量的空气，U形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化： （1）在相同的时间内，可通过观察　 　来比较电流通过电热丝产生的热量多少，用到的物理研究方法是　 　； （2）若如图甲图通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的　 　越大，产生的热量越多； （3）小明采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的　 　越大，产生的热量越多； （4）小明想改装此实验装置用来“比较水和煤油的吸热能力”（如图丙），他将烧瓶A中装入煤油，烧瓶B中装入与A　 　（选填“质量”“体积”）相等的水，并将选取阻值　 　（选填“相同”“不同”）电热丝串联，目的是要保证A、B瓶中的电阻丝产生的　 　相同；加热一段时间后，观察温度计的示数的变化，温度变化越　 　的，表明该物质吸热能力越强。 16．小明在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。 （1）实验中是通过观察U形管中液面的　 　来显示容器内温度的变化。 （2）为了在短时间内达到明显的实验效果，两容器内应装入质量和初温相同的　 　（选填“空气”或“水”）。 （3）如图甲所示控制通过两电阻的　 　相同，探究电流通过导体产生热量与　 　的关系。 （4）闭合开关通电一段时间后，图甲　 　（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化更大，此实验现象表明，在电流相同、通电时间相同的情况下，　 　越大，所产生的热量越多。 （5）图乙实验装置可以探究电流通过导体产生的热量跟　 　的关系，电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的　 　不同。 （6）图乙通电一段时间后，左右两侧容器内电阻产生的热量之比是　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $$