第十八章第3 节测量小灯灯泡的电功率课时作业2021-2022学年初中物理人教版九年级全一册（含答案）

2021-2022学年初中物理人教版第十八章测量小灯灯泡的电功率课时作业
一、单选题
1.在“测量小灯泡电阻”实验中，小明同学用一只标有“3.8
V”字样的小灯泡做实验，正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端电压总不能达到3.8
V，原因可能是(
)
A．
小灯泡出现了短路
B．
小灯泡出现了断路
C．
选取的滑动变阻器阻值太小
D．
电源电压太低
2.在“测量小灯泡电功率的实验”中，某班四位同学所连接的电路如图所示，其中连接正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
3.利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8
V”字样。如果闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是(
)
A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因可能是小灯泡断路
B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C.当小灯泡的实际电压为2.5
V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动
D.电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
4.在测量额定电压为2.5
V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录，她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625
W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
④小灯泡和阻值为2
Ω的定值电阻串联接在电压为3
V的电源两端时，能正常发光
其中正确的是(
)
A.只有①
B.只有①②
C.只有①②③
D.①②③④都正确
5.小华利用如图所示的电路测小灯泡功率，电路中电源电压恒为4.5
V，电压表的量程为0～3
V，电流表的量程为0~0.6
A，滑动变阻器的规格为“”，灯泡上标有“2.5V
1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是(
)
A.电流表示数的变化范围是0～0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是
C.灯泡的最小功率是0.162
W
D.该电路的最大功率是2.7
W
6.小明在测量小灯泡电功率的实验中,电路如图所示,开关闭合后(
?)
A.灯不亮,电流表烧坏
B.灯不亮,电压表有示数
C.灯不亮,电流表有示数
D.灯亮,电流表、电压表都有示数
7.如图所示的四个电路中,电源电压已知,电阻R的阻值已知,根据电压表或电流表的示数,无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（
）
A.
B.
C.
D.
8.小明同学在测定额定电压为“”的小灯泡的额定功率时,发现电压表“”量程坏了,而
“”量程完好,实验所用其他器材完好,所用的电源电压恒为,在不更换实验器材的情况下,同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图,则能完成实验的电路图是（
）
A.
B.
C.
D.
9.小明按图示电路测量小灯泡的功率,备选器材规格如下:电源电压恒为,小灯泡额定电压为,灯泡正常发光时灯丝电阻约为,变阻器甲的规格为“”、乙的规格为“”,电流表量程有“”“”,电压表量程有“”“”,下列说法错误的是(
)
A.当电压表示数为时,灯泡消耗的功率等于额定功率
B.为减小误差,电压表量程选“”,电流表量程选“”
C.变阻器应选择甲“”
D.由本实验可发现,灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同
10.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5
V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论,正确的是(
)
A.灯丝的电阻随电压增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8
W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
11.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5V变,灯泡上标有“3V
1W字样。闭合开关,将滑片P到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是(??
)
A.灯泡的额定功率为1W
B.灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C.此时灯泡和滑动变阻器的电阻之比为7:8
D.此时灯泡的实际功率大于0.64W
12.小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A．滑动变阻器的规格为“20Ω
lA”，灯泡标有“2.5V?
1.25W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（
）
A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20Ω
?
B．电流表示数的变化范围是0～1A
C．灯泡的最小功率是1.25
W
D．该电路的最大功率是2.25
W
二、填空题
13.某小组测量“小灯泡电功率”的实验,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“40Ω,1A”字样,如图甲是斌斌同学没有连接完的实物图电路。?
1.请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整(要求:滑片左移灯变亮);
2.移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为_________V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向滑动__________(选填“左”或“右”);
3.继续调节滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭,此刻他会观察到电压表指针________(“回到0刻度”、“达到满刻度”或“超过满刻度”);
4.图丙是根据实验数据绘成的I﹣U图象。根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率______W;
5.在分析误差的过程中,同组的小于认为此种方法测量的电功率也存在一定的误差,因为电压表是有电阻的,使电流测的不准确,从而使测量的灯泡额定功率__________(选填“偏大”或“偏小”);
6.小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压始终为2V,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于________Ω。
14.小红利用图甲所示的电路图测量额定电压为的小灯泡的电功率。
（1）按照图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，在图乙中将实物图连接完整。（要求：
导线不能交叉）
（2）连接实物电路时，开关应处于_______状态。
（3）闭合开关前。滑动变阻器的滑片应调到最端______（选填“左”或“右”）。
（4）电路连接完成后，闭合开关发现：小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压。出现这种故障的原因可能是_____________________。
（5）排除故障后，小红调节滑动变阻器的滑片，多次进行了小灯泡的电功率的测量，电压表的示数为时，电流表示数如图丙所示，通过小灯泡的电流是______.小灯泡的额定功率为______。
（6）小红在实验中进行多次测量，其测量目的是_____（选填下面的字母）。
A.求出灯泡在不同电压下功率的平均值，这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系
15.小华设计了一种测量小灯泡额定功率的电路,如图所示.电源电压保持不变,是阻值为的定值电阻,小灯泡额定电压为.连接好电路,进行如下操作:
(1)断开开关,闭合开关S和移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为________V;
(2)保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关,
闭合开关,读出电压表示数为;
(3)可求出小灯泡正常工作时电流是_________A,额定功率为_________W.
16.在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中,小组同学猜想,小灯泡的电功率可能与电压、电流有关,于是他们设计了如所示的三个电路图。
（1）你认为图__________电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系,理由是__________。
（2）小组同学经过分析讨论,选择正确的电路进行实验,得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是__________.
三、操作题
17、
用如图所示的器材,研究钨丝灯泡消耗的功率P与通过它的电流I之间的关系。已知灯泡的规格为“12V
5W”,电源电压为15V,滑动变阻器的规格为“20Ω
2A”,测量灯泡消耗的功率需要用到电流表、电压表。请在下面的方框中画出电路图,并将图中的器材连成实验电路。要求:实验中灯泡两端的电压变化范围为0-12V。
18、
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,电阻约为10Ω,电源为2节干电池,实验电路图1如图所示。
(1)根据电路图1,用笔画线代替导线将图2中的电路连接完整。
(2)在根据电路图连接实验器材的过程中,开关应处于________状态,滑动变阻器的滑片P应移到_____________(填“a”或
“b”)端。
(3)完成电路连接后,经检查器材性能都正常,电路连接无错误,闭合开关发现灯泡亮度低,此时滑片应向___________(填“a”或“b”)端移动,直到电压表示数为________V时,读出此时电流表的示数,由电功率公式可以算出灯泡的额定功率。
(4)若在实验中电流表、电压表都正常工作且都有示数,灯泡能发光,滑动变阻器也能正常工作,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都低于2.5V,则原因可能是(只写出一条即可):_____________________,改变这种现象可以采取的相应措施是______________________________。
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四、实验题
19.为测量额定电压为3
V的小灯泡发光时的电阻，小程连接了如图所示的电路，其中电源电压恒定为6
V.
（1）小程合理地连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表示数都不为零，接下来他应进行的操作是______.（填选项前字母）
A.检查灯泡是否断路
B.检查灯泡是否短路
C.检查开关是否接触良好
D.移动滑动变阻器的滑片
（2）下表为小程记录的实验数据：
实验序号
电压表示数/V
电流表示数/A
1
1.00
0.250
2
2.00
0.400
3
2.40
0.500
4
3.00
0.520
小程在测量第1组数据后，在测量第2组数据时，滑动变阻器的滑片P应向______（选填“左”或“右”）端滑动.老师发现小程测量的数据中有一组明显有误，则错误的一组是：______（选填序号“1”“2”“3”或“4”）.
（3）在完成以上实验后，小程还想测量另一个额定电压为3.8
V的小灯泡的额定功率，但该电压表的“0~15
V”量程已损坏，只有“0~3
V”量程可用.只更换小灯泡，其他器材不变，请设计出完成该实验的电路图并画在虚线框中.
20.在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5
V。
（1）为了比较精确地测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0~______V；
（2）实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是______（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5
V时，电流表示数如图甲所示，则小灯泡的额定功率是______W；
（4）测量结束后，应先______，再拆除导线，最后整理好器材；
（5）某实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上作出了如图乙所示的图象，请指出作图过程中存在的错误或不足之处是______；
（6）某实验小组设计了如图丙所示的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻。请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：
①电路连接完整后，开关断开，闭合，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为；
②______，开关断开，闭合，记录电压表的示数；
③小灯泡额定功率的表达式为______（用表示）。
五、计算题
21.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，电压表V的示数为6
V，电流表的示数为0.4
A。只闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为0.2
A，灯泡的实际功率为0.4
W（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）电阻的阻值；
（2）灯泡L的额定功率；
（3）滑动变阻器的最大阻值。
22.小林在做测量小灯泡功率的实验时,连接了如图甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为2.5V,闭合开关后,将滑动变阻器滑片从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中,电流表示数与电压表示数的变化曲线如图乙所示。求:
1.小灯泡正常发光时的电阻;
2.当电压表示数为1V时,小灯泡在中内消耗的电能;
3.灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值时最大阻值的五分之一。求电源电压?
参考答案
1.答案：D
2.答案：B
解析：A图中电压表串联在电路中，A不正确；B图中电源电压为3
V，故电压表选用小量程与灯并联测灯两端的电压，电流表与灯串联测电路中的电流，电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，B正确；C图中电流从电流表负接线柱流入了，C错误；D图中电压表没有连入电路中，滑动变阻器应一上一下连入电路中，D错误。
3.答案：C
解析：无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电流表几乎无示数，则电路可能断路，电压表的示数几乎等于电源电压，说明电压表与电源连通，原因可能是小灯泡断路，故A正确；无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，则电路的电流很小，变阻器没有了变阻的作用，故原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱，故B正确；灯的实际电压2.5
V小于灯的额定电压3.8
V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器两端的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片应向右移动，故C错误；电压表无示数，小灯泡不亮，若电流表有示数，可能是小灯泡短路，若电流表无示数，则可能是电压表并联部分以外的电路断路，故D正确。
4.答案：D
解析：①灯泡两端电压等于额定电压2.5
V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为0.25
A，所以灯泡的额定功率，故①正确；②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；③由计算可知小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；④小灯泡和阻值为2
Ω的定值电阻串联接在电压为3
V的电源两端，由表中数据知，当灯泡两端电压为2.5
V时，对应电流为0.25
A，此时定值电阻两端电压，恰好满足电源电压，所以灯泡能正常发光，故④正确。故选D。
5.答案：C
6.答案：B
解析：电压表电阻无限大,串联接入电路时相当于开路,所以灯不亮,电流表的示数几乎为零;但电压表两接线柱通过灯丝和导线接在了电源的两极上,测量电源电压,有示数。
7.答案：C
解析：图C中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率.
8.答案：B
9.答案：C
解析：电压表测小灯泡两端的电压，小灯泡额定电压为，
故当电压表示数为时，小灯泡消耗的功率等于额定功
率,A正确；小灯泡额定电压为，正常发光时灯丝电阻约为,额定电流约为,故电压表量程应选“”，电流表量程应选“”，B正确；小灯泡正常发光
时，滑动变阻器两端电压，滑动变阻器接入电路中的电阻，故滑动变阻器应选乙“”，C错；由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实
际功率不同，亮度不同，D正确.故选C.
10.答案：B
11.答案：C
12.答案：D
13.答案：1.2.1;
2.左;3.超过满刻度;4.0.75;5.偏大;6.20
解析：
14.答案：（1）
（2）断开；（3）右；（4）小灯泡断路；（5）0.2；0.5；（6）B
解析：
15.答案：(1)2.5
(2)0.1;0.25
解析：(1)由图知，断开开关,闭合开关S和，此时灯泡和变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，为测小灯泡的额定功率，则应移动滑动变阻器滑片使电压表示数
为2.5
V;
(3)保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关，闭合开关，读出电压表示数为1.6
V;此时定值电阻与变阻器串联，电压表测的电压，则变阻器的电压，根据串联分压原理可得,即,解得;在第1次操作中，由串联电路的规律和欧姆定律可得，通过变阻器的电流，则灯的额定功率:.
16.答案：（1）乙;乙是串联电路,能控制电流相等;（2）电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
17、答案：略
18、答案：略
19.答案：（1）D
（2）右；3
（3）如图所示.
解析：（3）电源电压恒为6
V，小灯泡的额定电压为3.8
V，如果电压表与小灯泡并联，因小灯泡的额定电压大于3
V，故无法完成实验.根据串联电路电压的特点可知，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为，因此可以使电压表与滑动变阻器并联.当电压表示数为2.2
V时，小灯泡正常发光，此时读取电流表示数，根据即可计算小灯泡的额定功率.
20.答案：（1）3
（2）灯泡与灯座
（3）1.25
（4）断开开关
（5）图线不应画成直线、横坐标的标度取值过大
（6）②保持滑动变阻器滑片位置不动；③
解析：（1）灯的额定电压为2.5
V，故为了比较精确地测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0~3
V；
（2）实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表示数几乎为零，则电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则故障可能是灯泡与灯座接触不良；
（3）电流表选用小量程，分度值为0.02
A，电流表读数为0.5
A，则小灯泡的额定功率是：；
（4）测量结束后，为防止短路，应先断开开关，再拆除导线，最后整理好器材；
（5）灯的电阻随温度的变化而变化，故图象应为一曲线；灯的额定电压为2.5
V，故横坐标的标度取值过大；
（6）为达到电压表既能测量灯两端的电压，又能测量R与灯两端的总电压，电压表的负接线柱应与的左接线柱连接，
①电路连接完整后，开关断开，、闭合，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，开关断开，、闭合，记录电压表的示数；
③在①中，电压表测灯两端的电压，因电压表示数为，故灯正常发光；在②中，电压表测R与灯串联后的总电压，因滑动变阻器滑片位置不动，故此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压为，由欧姆定律可求出通过R的电流，即灯的额定电流，小灯泡的额定功率表达式：。
21.答案：解：（1）闭合开关，滑动变阻器的滑片P移到a端时，电阻和灯泡L并联，电压表测电阻两端的电压，电流表测通过电阻的电流，所以电阻的阻值
（2）闭合开关，滑动变阻器的滑片P移到a端时，电阻和灯泡L并联，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压为
只闭合开关，滑动变阻器的滑片P移到b端时，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测电路中的电流
则灯泡的灯丝电阻
灯泡L的额定功率
（3）滑动变阻器的滑片P移到b端时阻值最大，只闭合开关，滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路中的总电阻
滑动变阻器的最大阻值
22.答案：1.灯泡正常发光时的电压,由图乙可知通过灯泡的电流,
由可得,正常发光时的电阻.
2.当电压表示数为时,小灯泡两端实际电压:
,
由图乙可知通过的电流,小灯泡在中内消耗的电能:
.
3.当滑动变阻器的滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流,电压表的示数,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
,
灯泡正常发光时,电源的电压:
,
因电源的电压不变,
所以,
,
解得:
,
电源的电压.