第十八章 第3节 测量小灯泡的电功率 2021-2022学年人教版物理九年级（有解析）

2021-2022学年人教版物理九年级
第十八章 第3节 测量小灯泡的电功率
一、单选题
1．灯泡的亮度决定于( )
A．灯泡的电阻 B．灯泡的额定功率
C．灯泡的实际功率 D．灯泡的额定电压
2．关于实验室用电压表和电流表测小灯泡电阻和小灯泡电功率的两个实验的相同点，下列说法不正确的是
A．实验原理相同 B．实验电路图相同
C．实验中所测物理量相同 D．实验器材相同
3．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，我们要测定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，在实验操作过程中，手和眼的分工应该是（ ）
A．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看电流表的示数
B．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看电压表的示数
C．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看小灯泡的亮度
D．手按开关，眼睛看电流表的示数和小灯泡的发光情况
4．有些地区在晚上用电高峰时，用户得到的电压明显低于220V，这时白炽灯昏暗，有些用电器不能正常工作，对这种现象的正确解释是：
A．电网供给用户的电流是一定的，用电高峰时，分给每个用电器的电流减少
B．电网供给用户的电功率是一定的，用电高峰时分配给每个用电器的电流减少
C．用电高峰时，电路中的总电阻增大，干路的电流减小
D．用电高峰时，干路的电流增大，输电线上的电压损失增大，用电器电压减小
5．随着生活水平的提高，电冰箱、空调机、电视机等家用电器普遍进入家庭，观察下图中所示的家用电器的金牌，下列说法正确的是( )
A．四种家用电器在220V电压时，均能正常工作
B．四种家用电器中，电风扇消耗的电能最少
C．KFRD-71L空调机制冷和制热两种工作状态消耗的电功率相同
D．BCD-161F/HC电冰箱每小时消耗的电能为0.93度
6．关于额定功率和实际功率的说法，正确的是
A．额定功率跟用电器工作时的电压有关
B．额定功率跟用电器的额定电压无关
C．实际功率跟用电器工作时的电压有关
D．实际功率跟用电器工作时的电压无关
7．小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时，他设计了如图所示的电路，正确操作并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是（ ）
A．检查电路是否某个位置接触不好，断路了
B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
D．重新连接一次电路
8．图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8V，下列说法正确的是
A．灯泡的实际电功率为0.6W
B．电阻的阻值为0.05Ω
C．小灯泡电阻随温度的增大而减小
D．电阻的电功率为0.8W
9．在“用电流表和电压表测量小灯泡L的电阻”的实验中，电路如图所示．闭合开关S，发现小灯泡L不发光，电流表和电压表的指针有偏转，但不明显，则可能是电路中
A．滑动变阻器接入电阻较大
B．小灯泡L断路
C．电流表断路
D．小灯泡L短路
10．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0~3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断错误的是（　　）
A．电路中的最小电流是0.3A
B．滑动变阻器接人电路的最大阻值是10Ω
C．灯泡的电压变化范围是1.5V~2.5V
D．该电路总功率的变化范围是1.35W~4.05W
二、填空题
11．如果用如图所示的电路来测量电阻R1的电功率，则图中x是______，y是______。
12．甲、乙两只电炉标有“220V500W”和“220V1000W”字样，把它们并联在220V的电路中。在相同时间内产生热量较多的是_____，将它们串联在电路中，在相同时间内产生热量较多的是_______（选填“甲”或“乙”）。
13．小岩利用电压表和电流表测量小灯泡的电功率．实验过程中，与小灯泡并联的电压表的示数如图甲所示，与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为___V，电流表的示数为___A，此时所测量的小灯泡的电功率为_______W．
14．进行测量时，一般要分别测量小灯泡过暗、_______发光、过亮时三次的电功率，但不能用求平均值的方法计算电功率，只能用小灯泡正常发光时的电功率。
（1）U实_____U额时、P实_____P额，用电器处于正常工作状态；
（2）U实_____U额时、P实_____P额，用电器不能正常工作；
（3）U实_____U额时、P实_____P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。
15．摩托车前大灯的灯泡上标有“12V，15W”字样．“12V”是该灯泡的________电压，“15W”是该灯泡的________功率．
16．为在________电压下测出小灯泡的额定功率，需要用________调节小灯泡两端的电压即可；如果调节的电压略高于额定电压，若实际电压为额定电压的1.2倍，则实际功率为额定功率的________倍．（假设电阻值不变）
17．小明观察家里的电热水壶的铭牌上标有“ ”它表示的含义是________，小明想知道家庭电路中的实际电压是不是给电热水壶供电让它工作．于是他设计了简单的实验来检测家庭电路的电压是否为．他需要的仪器是________，所用公式________．他比较________和________可知实际电压是否为．
18．甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220﹣25”、“PZ220﹣100”，关于这两个灯泡，灯丝较粗的________灯，串联时比较亮的是________灯．
19．王明同学准备测量额定电压为2.5V 的小灯泡在实际工作时的功率，根据已有器材，他设计好了电路原理图，并完成了实物连接。如图1所示。
(1) 根据实物连接图，请你在虚线框内画出与之对应的电路原理图；______
(2) 在某次测量过程中，闭合开关后，电压表和电流表的示数如图2所示，则电压表的示数为______V，电流表的示数为______A，则此时小灯泡的功率为______W。（最后一空保留两位小数）
(3)滑动变阻器的滑片P向B端滑动后，小灯泡的电功率将______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
(4)王明同学经过多次测量与计算后，得到了一组功率P与电压的平方U2的数据，下列各图中能正确表示P 与U2的关系的是：（设灯丝电阻不变）（____）
A． B． C． D．
20．如图 a 所示是电阻甲和乙的 I﹣U 图像，当电阻甲两端电压为 1V 时，R 甲= _______Ω；如图 b 所示，当开关闭合，电路中电流为 0.2A 时，R 甲和 R 乙两端的电压的之比是 ______；如图 c 所示，当开关闭合，电源电压为 2V 时，R 甲和 R 乙消耗的功率之比为 _______.
三、实验题
21．在“用伏安法测小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）图甲是未连接好的实验电路，请用笔画线代替导线将它连接完整。（要求：当滑动变阻器滑片向右滑动时，电流表示数变大。）（_______）
（2）为了测出小灯泡正常发光时的功率，连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表示数无法达到2.5V，造成这一现象的原因可能是滑动变阻器的最大阻值_______（填“偏大”或“偏小”）。
（3）排除故障后，移动滑片，当使电压表示为2.5V，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_________W。
（4）根据测得的数据，画出了小灯泡的电流与电压如图丙所示的变化关系图象，发现图线是曲线，其主要原因是________。
22．某同学用已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、开关，以及电压为6V的电源等实验器材，测量额定电压为3.8V的小灯泡L的额定电功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整___________ ；
（2）连接电路时，滑动变阻器R的滑片P应置于最___________ （选填：“左”或“右”）端，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器R的滑片P，小灯泡L始终不发光，电压表有示数，电流表几乎没有示数，电路可能发生的故障是___________；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为3.8V时，观察到电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是___________ W。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】
灯泡只有在额定电压下，灯的实际功率才等于额定功率，灯的亮度取决于灯的实际功率， 故选C.
【点睛】
灯泡工作时，消耗电能转化为光能，比较灯的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少，即实际电功率的大小，从中选答案．
2．A
【解析】
【详解】
A、测小灯泡电阻的实验原理为，测小灯泡电功率的实验原理是，故两个实验的原理不同，故A说法错误；
B、在电压表和电流表测小灯泡电阻和小灯泡电功率的两个实验中，其电路图均如图：，故B说法正确；
C、在两个实验中，所测的物理量均是电压U和电流I，故实验中所测物理量相同，故C正确；
D、由上述电路图可知，实验中所用到的实验器材也是相同的，故D正确。
故选A。
3．B
【详解】
在“测量小灯泡的电功率”的实验中，我们要测定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，在实验操作过程中，我们应移动滑动变阻器的滑片，让电压表的示数等于小灯泡的额定电压。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
在家庭电路中,输电线和家用电器之间是串联,在晚上用电高峰时,接入电路的用电器变多,并联后的电阻变小,干路中的电流变大,而输电导线有一定的电阻,则输电导线损失的电压增大,用电器两端的电压减小,由公式P＝可知用电器的实际功率减小，灯泡比正常发光要暗一些。故选D.
【点睛】
在家庭电路中，用户电灯并联后再与供电干线串联，首先利用影响电阻大小的因素，判断并联部分电阻的变化，再利用串联分压的特点，判断并联部分电压的变化，判断定功率的变化，从而得出用户的电灯没有正常发光时亮的原因．
5．A
【解析】
试题分析：由图可知，四种家用电器在220V电压时，均能正常工作；由W=Pt可知，消耗的电能的多少是由电功率和时间决定的，虽然电风扇的电功率小，消耗的电能不一定少；KFRD-71L空调机制冷和制热电流不同，两种工作状态消耗的电功率也不相同；BCD-161F/HC电冰箱每24小时消耗的电能为0.93度.故选A
考点：家用电器的铭牌；的电功率；电能
6．C
【解析】
【详解】
因用电器正常工作时,电压为额定电压,在额定电压下的功率为额定功率,所以额定功率与实际电压无关,实际功率与工作时的电压有关.故选C.
7．C
【解析】由题意可知，电流表、电压表均有示数，所以一定是通路，故A错；电流表有示数说明小灯泡没有损坏，不需要更换小灯泡，故B错；小灯泡不亮可能是由于实际电功率太低，所以应移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故C正确；电路没有断路，不需要重新连接，故D错；应选C。
8．A
【详解】
A. 灯泡和定值电阻串联,电流相等,电压之和等于电源电压,由图甲知,当电流为0.3A时,灯泡两端电压为2V,定值电阻两端电压为6V,总电压为8V,则灯泡的实际功率：PL=ULI=2V×0.3A=0.6W，故A正确；
B. 由A项数据可知,电阻的阻值：R===20Ω，故B错误；
C.由图甲结合R=可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大；此时灯泡的实际功率增大，灯丝温度也在升高，由此说明，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故C错误；
D. 电阻的功率：PR=URI=6V×0.3A=1.8W，故D错误．
故选A.
9．A
【解析】
A. 根据连接电路的要求，闭合开关前滑动变阻器应置于阻值最大端，所以接入电阻是较大的，即电路中电流比较小，小灯泡功率小不足以发光，故A正确；
B. 小灯泡断路时，电压表串联在电路中，会有示数，但由于电压表电阻非常大，所以电流表没有示数，不符合题意；
C. 电流表断路时，电路不通，电压表不会有示数，C不符合题意；
D. 小灯泡短路时，电压表被短路，不会有示数，，故D不符合题意；
选A．
点睛：判断电路故障是有一定难度的，要对电路的基本特征有深刻的理解，灯泡短路时，电压表被短路，不会有示数，而灯泡断路时，电压表是串联在电路中的，此时电压表的示数基本为电源电压．
10．D
【详解】
灯泡的额定电流为
灯电阻为
所以要保护电路的安全，电流要小于等于0.5A，电压表的示数要小于等于3V；
A．当电压表示数最大为3V时，滑动变阻器的电阻最大，此时灯泡的电压为
此时电路中电流最小为
故A正确，A不符合题意；
B．滑动变阻器的最大阻值为
故B正确，B不符合题意；
C．由上述可知，灯泡的电压范围应该是1.5V~2.5V，
故C正确，C不符合题意；
D．电路的总功率最小为
总功率最大为
故D错误，D符合题意。
故选D。
11．电压表 电流表
【详解】
[1][2]由图知，y与电阻R1串联，所以此表应是电流表，x并联在电阻R1的两端，所以此表应是电压表。
12．乙 甲
【解析】
【详解】
由题知，两电炉的额定电压相同（均为220V），且额定功率P甲＜P乙，并联在220V电路中时都能正常工作，即实际功率达到额定功率，由Q＝W＝Pt知，在相同时间内产生热量较多的是乙；由可得，所以甲、乙两只电炉的电阻：R甲＞R乙，因为串联电路中电流处处相等，即：I甲＝I乙，所以根据Q＝I2Rt可知，在相同时间内产生的热量Q甲＞Q乙，即串联时相同时间内产生热量较多的是甲。
13．2；0.3；0.6．
【解析】
试题分析：由于电压表的量程为3V，故其示数为2V，电流表的量程为0.6A ，故其示数为0.3A，所以小灯泡的电功率P=UI=2V×0.3A=0.6W．
考点：电表的读数，电功率的计算．
14．正常 等于 等于 小于 小于 大于 大于
【详解】
[1]测量小灯泡的电功率时，一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的电功率。
（1）[2][3]当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作。
（2）[4][5]当U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作。
（3）[6][7]当U实＞U额时，P实＞P额，用电器不能正常工作，容易烧坏。
15． 额定 额定
【解析】分析：由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率。
解答：灯泡上标有“12V，15W”字样。“12V”是该灯泡的额定电压，“15W”是该灯泡的额定功率。
故答案为：额定；额定。
【点睛】知道灯泡铭牌含义即可正确解题，灯泡铭牌上所标的是灯泡的额定电压与额定功率。
16．额定滑动变阻器1.44
【解析】
【详解】
(1)小灯泡在额定电压下的功率是额定功率。滑动变阻器可以改变电路中的电流，也能改变各用电器两端的电压。(2)由P＝可得，电阻不变,电压变为原来的1.2倍,所以P′＝＝1.44＝1.44P.
【点睛】
（1）用电器正常工作时的电压是额定电压，额定电压下的功率是额定功率．（2）移动滑动变阻器的滑片，能改变电路中的电流，也能改变各用电器两端的电压．（3）根据P＝比较电功率的变化．
17．电热水壶额定电压，额定功率电能表、秒表实际功率 额定功率
【解析】
【详解】
“220V 800W”它表示的含义是电热水壶额定电压220V，额定功率800W；
电热水壶正常工作时，其实际功率等额定功率，要检测家庭电路的电压是否为，需要用到的仪器为电能表，秒表；
电热水壶单独接入家庭电路中，根据电能表求出在t时间内其消耗的电能W，由计算电热水壶消耗的实际电功率P实，比较实际功率与额定功率；
如果相等，表明电热水壶正常工作，即实际电压与额定电压相等，反之即不相等．
18．乙甲
【解析】
【详解】
根据可知，电压相同时，甲灯泡的额定功率小，电阻大；乙灯泡的额定功率大，电阻小；
当电阻丝的材料和长度一定时，电阻丝越粗，电阻越小，因此甲的电阻丝细，乙的电阻丝粗；
因为串联电路处处电流相等，由知，电阻较大的灯泡亮，即串联时，甲灯泡亮．
【点睛】
已知灯泡的额定电压和额定功率．根据公式可知两灯泡的电阻大小关系；再根据影响电阻大小的因素比较灯丝的粗细，最后根据串联电路电流的特点和可知串联时比较亮灯泡．
19． 1.2 0.4 0.48 增大 A
【分析】
(1)由实物图画电路图的方法：画出电源符号，从正极开始，按照电流方向，依次连接各元件的符号，到电源的负极，滑动变阻器连入的部分，实物图和电路图要相符，最后把电压表并联在灯泡的两端。
(2)电压表和电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数。
知道灯泡电压和电流，根据P＝UI求出功率。
(3)滑片向B滑动，连入电路的电阻丝变短，电阻变小，总电阻变小，电流增大，灯泡的功率可以判断。
(4)根据R＝，灯丝电阻不变，比值不变，两者成正比，可以判断图像。
【详解】
(1)画出电源符号，从正极出发，依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表的符号，到电源的负极，滑动变阻器要连入右半段，电压表并联在灯泡两端。如图。
(2)电压表使用的0 3V，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为1.2V。
电流表使用的0 0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.4A。
P＝UI＝1.2V×0.4A＝0.48W。
(3)滑片向B滑动，连入电路的电阻丝变短，电阻变小，总电阻变小，电流增大，根据P＝I2R，电阻不变，电流增大，功率增大，灯泡变亮。
(4)R＝，灯丝电阻不变，比值不变，两者成正比，U2随P的增大而成倍增大，可以判断U2和P是过原点的直线。
20． 5 1:2 2: 1
【解析】由图a可知，当甲两端电压为1V时，通过的电流为0.2A，根据欧姆定律可得
；如图b所示，甲和乙串联，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.2A时，由图a可知，甲和乙两端的电压分别为1V和2V，所以电压之比为1:2；如图c所示，甲、乙并联，两电阻两端的电压相等，当电源电压为2V时，由图a可知，I甲=0.4A，I乙=0.2A，所以。
故答案为： (1). 5 (2). 1:2 (3). 2: 1
【点睛】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律的灵活运用，关键是根据图象找到有用的信息。
21． 偏小 1.4 灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值
【详解】
(1)[1]电压表应与灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0-3V；滑动变阻器与灯泡串联接入电路中，采用一上一下的接法；要求滑动变阻器向右移动时，电流表示数变大，则变阻器接入电路的阻值变小，所以下方导线应接右接线柱，如图所示：
(2)[2]若滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分得的电压还是较小，不能使灯泡两端达到2.5V。
(3)[3]电流表量程是0～0.6A，由图乙所示电流表可知，其分度值是0.02A，电流表示数为0.56A；灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.56A=1.4W
(4)[4]因为灯丝的电阻与温度有关，灯丝的电阻随温度的升高而增大，R不是一个定值，因此电流随电压的变化图象为曲线。
22． 左 小灯泡断路 1.14
【详解】
（1）[1]测量小灯泡的额定电功率，电压表应与小灯泡并联，因小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表应使用大量程。如图：
（2）[2]由图可知，滑动变阻器接有下端接线柱，接入电路的是右段电阻丝。为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端，即最左端。
[3]闭合开关S，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，小灯泡都始终不发光，电流表几乎没有示数，说明电路断路；电压表有示数，即电压表能连接到电源两端，说明与电压表并联的这部分电路断路，即小灯泡断路。
（3）[4]图乙中电流表使用小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A。则小灯泡的额定功率是
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W答案第1页，共2页
答案第1页，共2页