13.3学生实验：探究——小灯泡的电功率课堂检测 2021-2022学年度北师大版九年级物理上册（有答案）

13.3学生实验：探究——小灯泡的电功率课堂检测
1．如图所示的“测量小灯泡电功率”的实验电路图中，小灯泡L的额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，在图中完成电路连接，要求滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变小导线不交叉 。
（2）连接电路时，开关应处于___________状态。
（3）连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示无数，电压表示无数。仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是___________（写出一种合理情况即可）。
（4）排除故障后进行实验，移动滑片P到某处，电压表示数为2V。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动。多次测量的数据和计算结果记录在下表，则小灯泡的额定功率为___________W。由表中信息可知：灯泡实际功率越___________，灯泡越亮。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1 1.5 2 2.5 3
电流I/A 0.14 0.18 0.22 0.26 0.30
实际功率P/W 0.14 0.27 0.44 0.90
灯泡亮度 逐渐变亮
（5）另一名同学发现不用电压表，用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，，实验步骤如下，请补充完整：
①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片P使电流表示数为I额；
②闭合开关___________，保持滑动变阻器R的滑片不动，断开___________，记下此时电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额=___________。
2．小敏同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验。
（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整。
（2）连接电路后，闭合开关，发现电流表和电压表的示数都偏大，这说明小敏在实验操作上存在的问题是 ___________。
（3）排除以上故障后，调节滑动变阻器，把测量的几组数据绘成如图丙所示的图像，则该电阻的阻值R=___________Ω。
（4）若将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V，阻值约为10Ω的小灯泡，若要测出该小灯泡的额定功率，则原实验电路中必须改变的是__________。
A．电源电压
B．电压表量程
C．电源电压和电压表量程
3．测量小灯泡电功率。
（1）小明在测量额定电压为2.5V小灯泡L1电功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。
①图甲中有一根导线尚未连接，请你用笔画线代替导线将电路补充完整 。正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最______（填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，则电路出现的故障可能是滑动变阻器______。
②排除故障闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值______（填“变大”或“变小”）。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示为______A，小灯泡的额定功率为______W。
③继续调节滑动变阻器的滑片，多次实验，小明发现灯丝的电阻是随功率变化的，当小灯泡的电阻为8Ω时，小灯泡的实际功率______（填“大于”、 “小于”或“等于”）额定功率。
（2）小明设计了如图丁所示的电路，用一个电压表或电流表，测量额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤。
①将______（填“电压表并联在ab间”、 “电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”），只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为______，灯泡正常发光；
②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置______（填“保持不动”、 “向右移动”或“向左移动”）读出电表的示数U或者是I；
③小灯泡L2的额定功率表达式为P额=______。
4．实验：测量小灯泡的电功率
实验中选择的小灯泡的额定电压为2.5V
（实验步骤）
（1）请你用笔画线代替导线，把图中的电路连接完整（导线不准交叉），并要求滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡会变亮；
（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不动，但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是___________；
（3）查明原因，排除故障，正确操作，得到下表所示数据请将表中内容补充完整：
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮度
1 2.0 0.28 0.56 发光暗淡
2 2.5 0.32 0.80 ___________
3 3.0 0.36 1.08 发光强烈
由表中数据可知，该灯的额定电功率为___________W。
5．实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材；电源（电压恒为6V）开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡（电用约为10Ω）、滑动变阻器（20Ω 1A）、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线。将图甲中的实物图连接完整（要求：滑片向右移动灯泡变亮）
（2）闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因______；
（3）故障排除后调节滑动变阻器的滑片，并给制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W。从图像中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比______。（变大/变小/不变）。
（4）完成上述测量后，不用电压表，用如图丁所示的电路也可测量该小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R，实验步骤如下，请补充完整：
①______；
②闭合开关S、，断开开关，记录下此时电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为______；
（5）小陈同学为了验证电流跟电阻的关系，他又借到了个滑动变阻器（50Ω 5A）和五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的灯泡，小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象，则实验中他所用的滑动变阻器是______（选填字母：A．20Ω1A B．50Ω0.5A），若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所用定值电阻的阻值为______Ω。
6．小亮同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作的电功率，于是在学校实验室借来一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。
（1）在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确。（所画的导线要用实线，不可用虚线）
（2）该实验的原理是_____。
（3）连接好电路后，在实验开始前滑动变阻器的滑片应位于_____端。
（4）闭合开关后，他发现小灯泡始终不亮，同时看到电流表有示数，而电压表无示数，移动滑动变阻器的滑片依然如此，则故障原因可能是：_____。
（5）在实验过程中，因操作不当导致电压表出现故障不能使用，小亮向老师借了一只定值电阻R（R0阻值已知），设计了如图乙所示的电路，继续进行实验，请写出测量步骤：
①_____；
②_____。
请根据实验的操作步骤及记录的数据写出小灯泡额定功率的表达式：P额＝___。
7．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整 ；
(2)为了顺利完成实验，小华应选用规格为______（选填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
(3)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是______；
(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是______。
8．小强和小明用如图甲所示的器材测额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和电功率，已知电源电压为6V且保持不变。
(1)请用笔画线代替导线，帮他们完成电路的连接；（要求滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变暗）
(2)电路连接无误后，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表指针不发生偏转，电压表指针有偏转，请帮他们找出故障的原因（填下列故障原因的代号）______；
A．小灯泡短路 B．电源接触不良 C．小灯泡断路 D．电流表内部短路
(3)实验时，他们记下了多组对应的电压表和电流表示数，并绘制了U—I图象如图乙所示，根据图象信息得知，当加在灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是______Ω，小灯泡的额定功率是______W；
(4)根据图象中的数据计算发现：小灯泡两端的电压不同时，灯丝的电阻不相等，你认为原因可能是______；
(5)在实验的基础上，小明提出利用此装置探究电流与电阻的关系，于是他取用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻代替灯泡继续探究；
①实验中他多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：______；
②实验过程中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填左或右），使电压表示数为______V时，读出电流表的示数；
③为完成整个实验，应该选取滑动变阻器______（选填字母）。
A．20Ω1.0A B．30Ω1.0A C．50Ω1.0A
9．在“测定小灯泡的功率”的实验中，选用了如图甲所示的器材，其中电源为3节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5 V（小灯泡的额定功率小于1 W），滑动变阻器标有“25Ω 1A”。
（1）图甲是某小组连接的实物电路图，请用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整；
（2）某同学在实验时，当闭合开关后，若无论怎样移动滑片P，小灯泡几乎不发光，两电表均有较小示数且保持不变，则故障可能是______；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器P到某处时，电压表示数为2V，若要测小灯泡的额定功率时，应将滑片P向______ （选填“A”或“B”）端移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W；
（4）利用该电路继续探究电流跟电阻的关系时，需将小灯泡换成适当的定值电阻，其他器材不变，若实验时保持电压表示数为2 V不变，则更换的电阻阻值不能大于______。
10．在测量小灯泡电功率实验中，小圆同学选用的器材有：额定电压为1.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、电源、滑动变阻器和若干导线等。
（1）用笔画代替导线，将图中的实物电路连接完整；
(2)正确连接电路后，闭合开关，看不见灯亮，电压表示数和电流表示数如图所示，则灯不亮的原因是______；
(3)移动滑动变阻器滑片，将两电表对应的示数记录到下表中，据此可知灯泡的额定功率为______W；
实验序号 1 2 3
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0
电流表示数/A 0.14 0.18 0.22
(4)为测量小灯泡的额定功率，小满利用2节新干电池和两个规格相同的“1.5V”小灯泡，连接如图所示的电路。
①在虚线框内画出与图对应的电路图；
②他的做法可行吗？理由是______；
③闭合开关后发现：不亮，很亮：过一会儿，也不亮。导致这个现象的原因是：______。
11．在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，被测小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(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B端移动时，连入电路的电阻变大，连线不得交叉。
(2)小丽同学闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，为____V，若她想测量小灯泡的额定功率，应将图乙中的滑动变阻器的滑片向____（选填“A”或“B”）端移动。图丙的I－U图像是小丽根据多组实验数据绘制的，根据图像可得小灯泡的额定功率为____W。
(3)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置，则小灯泡将____（选填“不亮”“较亮”“正常发光”或“特别亮乃至烧毁”）。
(4)小丽同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2.5V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数。在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于____Ω。
12．实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.5 W”的小灯泡，某同学利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验。
(1)为完成实验，请在图1方框中画出实验电路图；
(2)该同学正确连接好电路后，闭合开关前，发现电压表指针偏转如图中所示，其原因是______；
(3)解决上述问题后，却发现小灯泡不亮，可是电流表和电压表的指针都有偏转，原因可能是______；
(4)调节滑片，测出的数据如下表所示.当电压表示数为2.5 V时，电流表的示数如图3所示，则此时通过小灯泡的电流为______A；
实验次数 第一次 第二次 第三次
电压U/V 2 2.5 3
电流I/A 0.28 0.32
灯泡亮度 亮 很亮 非常亮
(5)分析这几组数据，你认为该小灯泡______（选填“合格”或“不合格”），你判断的依据是______。
13．两只铭牌模糊的小灯泡和，仅能看清标有“0.3A”字样，标有“2.5V”字样。
(1)图甲是小明测量小灯泡的额定功率时连接的实物图。
①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正；
②正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，电路的故障可能是______；
③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察表的示数来判断小灯泡是否正常发光。小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
(2)小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L1的额定功率。图中R为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电压表。请在虚线框内补上这三个元件的符号，使电路完整，实验操作简单；
(3)如图丁是小明设计的测小灯泡L2额定功率的电路图，图中R的阻值为5，电源电压不变，他认为关键的步骤是必须先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为______A；再______记下电流表的示数，就能测出小灯泡的额定功率。
14．小明他们实验组要做“测量小灯泡的电功率实验”（小灯泡额定电压2.5V）。
(1)请根据实验目的，连接下图的电路。要求：滑片P向右滑动时，灯泡变亮 ；
(2)小明正确连接好电路后，闭合开关，观察不到灯泡发光，电流表无示数，将一根导线接在灯泡两端时，观察到电流表有示数，则之前观察不到灯泡发光的原因是（单选）______；
A．灯泡断路
B.灯泡被短接
C.滑动变阻器接入线路的阻值太大
D.滑动变阻器接线有断路
(3)解决问题后，灯泡发光，电流表、电压表的读数如图所示，则通过灯泡的电流为______A，灯泡两端的电压为______V，灯泡的实际功率为______W；
(4)测完一次实际功率后，若要再测量小灯泡的额定功率，应先调节______，使小灯泡两端电压为______，再观察______，并记录电流表的读数数据。
15．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V
(1)请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接；
(2)闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的_____（选填“A”或“B”）滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器A（阻值范围0~500，滑片行程10cm），滑动变阻器B（阻值范围0~50，滑片行程10cm）；
(3)换用另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为_____W；
(4)小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是_______电流表的示数情况____________是（以上两空选填“示数为零”或“有较大示数”）；
(5)实验完成后同学们在老师的提醒下结合图的电路图进行了误差分析∶因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值_______（选填“大于”或“等于”或“小于”）真实值
答案
1． 断开 滑动变阻器断路（或开关接触不良、电流表烧坏等等，合理即给分） A 0.65 大 S、S1 S2 (I)
2． 闭合开关前，没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处 3 A
3． 右 断路 变小 0.4 1 大于 电流表串联在b点 保持不动
4． 开关接触不良 正常发光 0.80
5． 电流表指针没有调零 0.625 变大 B 10
6． B 灯泡或电压表短路 只闭合S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 只闭合S、S2，保持滑动变阻器的滑片不动，记下电流表的示数I
7． R2 灯泡（或电压表）短路 0.625 小灯泡的电阻受温度的影响
8． C 10 0.5 灯丝的电阻随温度的升高而增大 电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 断开开关，取下5Ω的电阻 右 2.5 C
9． 将滑动变阻器的A、B两接线柱接入电路 B 0.6 20
10． 滑动变阻器调到了最大阻值 0.27W 不可行 短路
11． 2.2 A 0.5 不亮 25
12． 电压表末调零 滑动变阻器连入电路中的电阻过大 0.3 不合格 当电压为2.5V时实际功率是0.75W大于0.5W
13． 小灯泡断路 0.75 0.5 断开S1，闭合S2
14． A 0.24 1.7 0.408 滑动变阻器 2.5V 电流表
15． A 1.9 有较大示数 示数为0 大于