18.3测量小灯泡的电功率 同步练习2025-2026学年人教版九年级物理全一册（有解析）

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第3节 测量小灯泡的电功率
基础练
伏安法测量小灯泡的电功率
1 某同学利用如图所示的电路，测量额定电压为 2.5V的小灯泡的额定功率，下列说法错误的是 ( )
A.闭合开关前，滑片P 应滑到B端
B.闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5V 时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
2 .在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验室提供的实验器材如下：
A.待测小灯泡一个(额定电压3.8V，电阻约为10Ω)
B.电源一个(电压6 V)
C.电流表一个(量程0~0.6 A 和0~3 A)
D.电压表一个(量程0~3 V 和0~15 V)
E.滑动变阻器 R(最大阻值 10 Ω，额定电流1A)
F.开关一个，导线若干
(1)图甲是已经完成部分连线的实物电路图，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求当滑动变阻器的滑片 P 向 C 端移动时，接入电路的电阻变小)；
(2)电路连接完成之后，在开关S闭合之前，从安全性原则出发，应将滑动变阻器的滑片P 置于 (填“C”或“D”)端;
(3)正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光，电压表有示数但电流表无明显示数，且移动滑动变阻器滑片 P 时，两表示数均无显著变化。造成这一现象的原因可能是 ;
(4)排除故障继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表读数 U=3.8V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则可以求得小灯泡的额定功率
易错练
易错点：不会根据电压表和电流表的示数分析伏安法测小灯泡电功率实验中的电路故障
3 按如图所示的电路做“测量小灯泡额定功率”的实验时，连接电路的导线完好，但出现了下列两种情况：
(1)一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电压表无示数，但电流表有示数，出现这种现象的原因是 。
(2)另一位同学连接好电路，在闭合开关时发现电流表、电压表都有示数，但小灯泡不亮，出现这种现象的原因是 。
能力练
4“探究灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示，实验中选择额定电压为2.5V 的灯泡，实验中得到的 U-I关系图像如图乙所示。下列说法不正确的是 ( )
A.调节滑片的过程中发现灯泡亮度发生变化，这是由灯泡的实际功率变化引起的
B.灯泡的额定功率为0.75 W,电阻约为8.3Ω
C.实验中发现灯泡无法调到额定电压，可能的原因是电源电压高于灯泡的额定电压
D.用图甲的电路，通过更换不同灯泡的方法，能完成“探究电功率与电流的关系”实验
5在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源(电压U 恒为8 V)，滑动变阻器(规格为“20Ω 2 A”),小灯泡(额定电压 2.5 V,额定功率小于1.2 W),两个阻值分别为10 Ω、20 Ω的定值电阻R 。
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
(2)当电压表示数为2.5V 时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W。
(3)完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0~15 V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S 拨至“1”，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 ；
②滑片不动，再将开关S 拨至“2”，读出电压表示数U ；
③小灯泡的额定功率 (用U额、U 、R 表示)
④若步骤②中，在将开关S 拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
培优练
)已知灯泡的额定电压，小明打算增加一个已知阻值的定值电阻R ，只利用一只电表，通过操作开关来测量灯泡的额定功率。如图是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出灯泡额定功率的是 ( )
A.甲和丙 B.丙和丁
C.乙和丙 D.乙和丁
第3节 测量小灯泡的电功率
1. B闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应滑到阻值最大处，即B端，故A 说法正确；闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故B 说法错误；当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，故C 说法正确；小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮，故D 说法正确。注意区分额定功率与实际功率
2.(1)如答图所示 (2)D(3)小灯泡发生断路
(4)1.14
解析(1)该实验的电路属于串联电路，小灯泡、电流表、滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联；由题意可知，待测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω，则小灯泡的额定电流约为 为了电流测量值更准确，所以电流表应该选择0~0.6A 的量程；要求当滑动变阻器的滑片 P 向 C 端移动时，接入电路的电阻变小，根据题图甲知，滑动变阻器应该选择C处的接线柱，则完整的电路连接图如答图所示。(2)为了保护电路，在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于其阻值最大处，由答图知，滑动变阻器的滑片 P 应该置于 D 端。(3)若小灯泡发生断路，会导致电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻很大，因此电路中电流很小，电流表无明显示数，小灯泡不发光。(4)由于电流表选择的是0~0.6A的量程，则题图乙中电流表的示数为0.3A，故小灯泡的额定功率 3.8 V×0.3A=1.14 W。
3.(1)小灯泡发生了短路 (2)滑动变阻器的滑片调到了阻值最大处 解析(1)由电流表有示数可知电路存在短路，但电压表无示数说明电压表测量对象发生了短路，因此发生短路的只能是小灯泡。(2)两个电表都有示数，说明小灯泡既没断路也没短路，小灯泡不亮，说明电路中电流过小，小灯泡实际功率过低、灯泡亮度太暗。原因是滑动变阻器的滑片调到了阻值最大处。
满分攻略
常见电路故障及其原因分析 (1)若电流表无示数，可能是电路断路或电流表被短路。 (2)若电压表无示数，可能是电压表与电源之间有断路或电压表测量的那部分电路短路。 (3)若灯泡不亮，则要结合电流表和电压表一起判断。如果灯泡不亮，电压表有示数，则可能是电压表测量的那部分电路断路，造成电压表串联在电路中。
4. C解析 由题图甲知，灯泡与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器滑片的过程中，电路中的电流变化，根据P=I R可知，灯泡的实际功率变化，灯泡的亮度发生变化，故A 说法正确。由题图乙知，当灯泡两端电压等于额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率 P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W;由欧姆定律可得灯泡电阻 故 B 说法正确。实验中，移动滑片调节灯泡两端电压，但无法使灯泡两端电压调到额定电压2.5V，可能的原因是电源电压低于灯泡的额定电压，故C 说法不正确。由P=UI知，电功率与电压和电流有关，所以“探究电功率与电流的关系”可换用不同灯泡且保持两端电压不变，测量电流再计算出电功率，从而得到电功率与电流的关系，故D 说法正确。
5.(1)如答图所示 (2)1.05 (3)①5.5 V
④偏小
解析(1)根据小灯泡的额定电压 额定功率小于1.2W，可得出其额定电流 所以电流表使用0~0.6 A 的量程即可，连接的实物电路如答图所示。(2)当电压表示数为2.5V 时，由答图可知，电流表量程为0~0.6 A,故题图丙电流表的示数为0.42 A,所以小灯泡的额定功率 0.42 A=1.05 W。(3)①闭合开关S,将开关 S 拨至“1”，此时两电阻串联，要使小灯泡正常工作，则滑动变阻器与定值电阻分得的电压为8 V-2.5 V=5.5 V，所以应调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为5.5V；②滑片不动，再将开关S 拨至“2”，此时电压表测电阻R 两端的电压，电压表的示数为U ，则电路中的电流 ③小灯泡的额定功率 ④若步骤②中，在将开关S 拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，则会导致电路中的电流减小，计算出来的额定功率也偏小。
6. C解析题图甲中，定值电阻与灯泡串联，只闭合S ，电压表测定值电阻两端的电压；只闭合S ，电压表测灯泡与定值电阻两端的总电压，无法确定灯泡是否正常发光，不可行。题图乙中，只闭合S ，移动滑片，使电压表示数为U额，则灯泡正常发光；保持滑片位置不动，闭合S ，断开S ，记下此时电压表的示数U ，则R 两端的电压 U额，灯泡的额定电流 根据P=UI可求灯泡的额定功率，可行。题图丙中，闭合S ，当S 接a时，灯泡与R 并联，电流表测通过R 的电流，移动滑片使电流表示数为 根据并联电路电压的规律，则灯泡两端的电压一定为 U额，灯泡正常发光；保持滑片位置不动，当S 接b时，记下电流表示数I'，即为灯泡与R 的总电流，因电路的连接没有改变，灯泡仍正常发光，则灯泡的额定电流 根据P=UI 可求灯泡的额定功率，可行。题图丁中，闭合S ，通过S 的转换，R 与灯泡分别与滑动变阻器串联，无法确定灯泡是否正常发光，不可行。故选C。