双减作业本18.3测量小灯泡的电功率（有解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
18.3测量小灯泡的电功率
知识梳理
测量小灯泡的电功率
（1）实验原理： ；
（2）需要测量的物理量: 、 。
（3）实验电路： 。
（4）①连接电路时，开关应处于______状态。
②开关闭合前，滑动变阻器的滑片应处于_____阻值处。此时滑动变阻器的作用： ；
（5）实验步骤：
A画出电路图
B按照电路图连接实物，连接电路时，开关 ；闭合开关前，滑片调到阻值 端；
C检查电路无误后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为3.8V，此时观察灯泡的亮度，计算电功率，它是 功率。填入表格
D再移动滑片，使电压表 的示数略高于额定电压（不能超过额定电压的1.2倍），算出此时电功率，观察灯泡亮度。填入表格
E 再次移动滑片，使电压表示数小于3.8V，测出电功率，观察灯泡亮度。填入表格：
（6）实验结论：
①当实际电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率 额定功率，小灯泡 。
②当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率 额定功率, 小灯泡 。
③当实际电压大于额定电压时， 小灯泡的实际功率 额定功率, 小灯泡 。
（7）用电器的实际功率随 的变化而变化。
小灯泡的亮度取决于 。 越大，小灯泡就越亮。
思考讨论
1、此实验中滑动变阻器的作用是什么？
2、能否将三次功率值求平均？
难点剖析：
1、在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（　　）
A．电流表的示数 B．电压表的示数
C．灯泡的发光情况 D．变阻器滑片的位置
【解析】
在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表的示数，使电压表的示数等于额定电压，这样测出的功率等于灯泡的额定电功率。
故选：B。
2、在“测定小灯泡的功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数虽然有变化，却始终达不到灯泡的额定电压。其原因可能是下述的哪一种？（　　）
A．电压表的量程太大 B．电流表的量程太大
C．电源电压太低 D．变阻器的电阻太大
【解析】
A、电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意；
B、电流表量程的大小，也不会影响灯泡两端的电压，不合题意；
C、如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意；
D、变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，因此它不是电压过低的原因，不合题意。
故选：C。
3、小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表滑动变阻器（“20Ω 2A”）、小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于1.2W）、开关及导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（导线不得交叉）
（2）正确连线后，闭合开关，移动滑片，电流表示数几乎为零，电压表的示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，该故障可能是 。
（3）排除故障后，移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑片
向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）上表记录了部分实验数据，当电压表的示数为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）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随其两端电压的增大而 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
【解析】
（1）由题可知，电压表与灯泡并联接入电路中，电流表选用小量程，如图所示：
（2）闭合开关，电流表无示数，说明电路为断路，电压表有示数，说明自电压表两接线柱到电源的两极是接通的，故故障可能是小灯泡断路；
（3）电压表的示数为2.2V低于小灯泡的额定电压，所以应该增大小灯泡两端的电压，灯泡才能正常发光，根据串联分压的规律可知则应减小滑动变阻器连入电路的电阻从而减小滑动变阻器两端的电压，所以应将滑片向左移动。
（4）由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率是：
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随其两端电压的增大而增大。
对应训练：
1、如图是“测量小灯泡的额定功率”的实验电路图。在这个实验的具体操作中，手和眼睛最合理的分工应该是（　　）
A．手移动变阻器的滑片，眼睛观察变阻器的滑片的位置
B．手移动变阻器的滑片，眼睛观察小灯泡是否发光
C．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数
D．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数
2、做伏安法测量小灯泡功率的实验，所测灯泡的额定电压是2.2V．某同学连接的电路如图所示，当他合上开关时发现：灯不亮，电流表指针也不动，但电压表的指针接近满刻度。他尝试移动滑动变阻器的滑动片P，仍不能改变以上现象。你认为是下列哪种原因？（　　）
A．灯泡是坏的，或者灯泡与灯座接触不良
B．电流表接线柱没有拧紧，接触不良
C．电路的连接不正确
D．两节电池的电压太小，电路中电流很微弱
3、为了探究“小灯泡亮度与实际功率”的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，实验器材有标有“3.8V”字样的小灯泡L，电压为4.5V的电源，标有“10Ω 1A”的滑动变阻器R，电流表与电压表，开关及导线若干。
（1）闭合开关后，小华调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V，小灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 W；
（2）接下来，小华想测量小灯泡L在3V电压下的电功率，他应将滑片向 移动到适当位置；
（3）小华还想测量小灯泡L在2V电压下的电功率，闭合开关后，电流表、电压表均有明显示数，但他发现无论怎样移动滑片，都不能使小灯泡L的电压达到2V，原因可能是 。
练习题：
一、选择题（共6题）
1. 将两只额定电压相同的灯泡 、 串联在电路中，闭合开关 后，发现灯 亮， 不亮。对此有下列几种猜想，其中可能的是
A． 灯丝断了，灯座未短路
B．灯泡 的电阻太小
C．灯泡 两端电压太大
D．通过灯泡 电流比通过灯泡 电流小
2. 下列关于实验电路图，其中说法正确的是
A. 如图可以多次测量小灯泡的电功率并能通过求平均值来减小误差
B. 如图可以探究灯泡的电功率和电流的关系，并能够进行多次实验找出规律
C. 如图可以探究灯泡的电功率和电压的关系，但不能进行多次实验找出规律
D. 如图既可以用来测定值电阻的阻值，也可以用来探究电流和电压的关系
3. 实验室里小灯泡的亮度由以下哪个物理量决定
A．电流 B．电压 C．电功率 D．消耗的电能
4. 现在甲、乙、丙 盏灯泡，分别标有“”“”“”们都正常工作时，它们的亮度是
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．丙灯较亮 D．一样亮
5. 关于滑动变阻器在不同实验中的作用，下列说法不正确的是
A．在“探究电流与电压的关系”实验中的主要作用是：改变灯泡两端的电压
B．在“探究电流与电阻的关系”的实验中的主要作用是：保持电阻两端的电压不变
C．在“测定定值电阻的阻值”的实验中主要作用是：多次测量取平均值减小实验误差
D．在“测定小灯泡发光时的电功率”的实验中主要作用是：测量小灯泡在不同发光情况下的电功率，进而多次测量取平均值减小实验误差
6. 用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”’下列说法不正确的是
A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡两端的亮度来判断的
B．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C．选用的两只小灯泡规格必须相同
D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
二、实验题（共2题）
7. “测定小灯泡的电功率”的实验原理是 ，在连接电路过程中，电键应该处于 状态，电压表应与被测小灯泡 联连接。
8. 为测量额定电压为 小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的部分电路。请按要求完成下列问题。
(1) 请添加一条导线将图甲中的实物图连接完整。
(2) 在连接电路时，开关应处于 状态。连好电路后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片 应置于 端（选填“”或“”）。
(3) 闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为 时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为 ，则小灯泡的额定功率 。
(4) 请画出测量小灯泡额定功率的实验数据记录表。
选做题：
9. 小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“”的小灯泡，电源，滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为 的定值电阻 ，导线若干，她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。
(1) 请你将图甲中电路图补充完整。
(2) 闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值 的位置。
(3) 闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表 的示数为 ，此时电压表 的示数如图乙所示，是 。
(4) 小灯泡的额定功率为 。
(5) 她还进一步设计了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示。请你按照她设计的电路图，写出相应的实验步骤来测量小灯泡的额定功率。
10. 如图甲所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为 ，电阻大约为 ，有两个规格分别为“”的 滑动变阻器和“”的 滑动变阻器，电源电压为 。
(1) 本实验中应选择 滑动变阻器（选填“”或“”）。
(2) 请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片 向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。
(3) 连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是 。
A.断开开关，更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
(4) 问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 。
(5) 实验中多次测量的目的是 。
A.测不同电压下小灯泡的实际功率
B.多次测量求平均值，减小误差
答案部分
知识梳理
1、（1）P=UI；（2）小灯泡两端的电压；通过小灯泡的电流；
（3）
（4）①断开；最大；②保护电路。（5）断开；最大；实际。（6）①小于；较暗；②等于；正常；③大于；较亮。（7）电压；实际功率；实际功率。
思考讨论
1、滑动变阻器的基本作用是保护电路；主要作用是调节灯泡两端的电压。
2、不能，因为小灯泡的功率会随两端的电压的变化而变化，不是一个定值，多次测量求平均值没有意义。
对应训练：
1、C；2、A；3、（1）1.14；（2）左；（3）滑动变阻器的最大阻值太小。
练习题
一、选择题（共6题）
1. 【答案】B
【解析】A 、若 灯丝断了，灯座未短路，电路处于断路状态，则 、 都不亮；故A不可能；
B、两灯串联在电路中时，通过它们的电流一定相等，灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，灯 亮， 不亮，说明灯 的实际功率大于灯 的实际功率，
由 可知灯 的电阻大于灯 的电阻，即灯泡 的电阻太小，故B有可能；
C、灯泡 的电阻较小，由 可知灯泡 两端电压较小，故C不可能；
D 、串联电路中电流处处相等，因此通过灯泡 、 的电流相等；故D不可能；
故选：B。
2. 【答案】D
【解析】A、图中电压表可以测量出灯泡两端的电压，用电流表测量出灯泡的电流，根据 测量出灯泡的电功率，通过移动滑动变阻器改变灯泡两端的电压和电流进行多次测量，但由于灯泡的电功率随着电压和电流的变化而变化，不是一个定值，不能求平均电功率，故A错误；
B、图中两灯泡并联，电流表测量各个灯泡的电流，因为并联电路各支路电压相等，根据 可以探究灯泡的电功率和电流的关系，但电路中没有滑动变阻器，不能改变灯泡两端的电压，不能够进行多次实验找出规律，故B错误；
C、图中两灯泡串联，电压表测量各个灯泡的电压，因为串联电路电流处处相等，根据 可以探究灯泡的电功率和电压的关系，电路中有滑动变阻器，可以改变灯泡两端的电压，能够进行多次实验找出规律，故C错误；
D、图中用电压表可以测量出电阻两端的电压，用电流表测量出电阻的电流，可以根据 测量出电阻，通过移动滑动变阻器改变定值电阻两端的电压和通过的电流，求平均电阻，也可以用来探究电流和电压的关系，故D正确。
3. 【答案】C
【解析】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，与单独的电压、电流、消耗的电能无关，故C正确。
4. 【答案】D
【解析】甲、乙、丙三盏电灯分别标有“，”“，”和“，”，额定功率相同，当它们正常工作时，实际功率和额定功率相同，三个灯一样亮。
5. 【答案】D
【解析】在“探究电流与电压的关系时”需保持电阻不变，改变灯泡两端的电压，而滑动变阻器可以起到改变灯泡两端电压的作用：故A正确；不合题意；
在“探究电流与电阻的关系时”，需保持电压不变，改变电阻的大小，由于电阻的改变，需调节滑片的位置，保持电阻两端的电压不变；故B正确：不合题意；
在“测定定值电阻的阻值时”，移动滑片，为了多次测量取平均值减小实验误差；故C正确，不合题意；
在“测定小灯泡发光时的电功率时”移动滑片，测量小灯泡在不同发光情况下的电功率，但不可以求平均值，故D错误，符合题意。
6. 【答案】C
二、实验题（共2题）
7. 【答案】 ；断开；并
【解析】“测定小灯泡的电功率”的实验原理是 ，在连接电路过程中，电键应该处于断开状态，电压表应与被测小灯泡并联连接。
8. 【答案】
(1)
(2) 断开；
(3) ；；
(4)
【解析】
(1) 灯的额定电压为 ，故电压表选用小量程与灯并联。
(2) 在连接电路时，为了避免连线错误而烧坏电路元件，开关应处于断开状态；
连好电路后开始实验，闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片 应置于阻值最大处，即滑片置于 端。
(3) 灯在额定电压下正常发光，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为 时，小灯泡正常发光；
此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为 ，电流表的示数为 ，则小灯泡的额定功率：。
(4) 由 可知，要测量小灯泡的额定功率，就要测灯在额定电压下的电流。
选做题：
9. 【答案】
(1) 电压表与定值电阻应起到测量电流的作用，故将另一个电压表与定值电阻并联，如图所示：
(2) 最大
(3) ；
(4)
(5) 实验步骤：
① 如图丙连接电路，将变阻器最大电阻连入电路，闭合开关；
② 移动变阻器滑片使电流表 示数：
，记下此时电流表 示数 ，
③ 灯额定功率：。
【解析】
(2) 闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器调至阻值最大的位置。
(3) 灯在额定电压下正常发光，闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表 的示数为 ，此时电压表 的示数如图乙所示，图中电压表选用小量程，分度值为 ，电压大小为 。
(4) 由欧姆定律 ，灯正常发光时。通过定值电阻的电流：
，根据串联电路电流的规律，灯的额定电流为：
，小灯泡的额定功率为：
。
10. 【答案】
(1)
(2)
(3) C
(4) 右；
(5) A
【解析】
(1) 小灯泡的额定电压为 ，电阻大约为 ，由欧姆定律，灯的额定电流：，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：，由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值 ，故选用“”的滑动变阻器 。
(2) 实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，灯泡正常工作电流约 ，所以电流表应使用 量程，由滑片 向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将其右下接线柱接入电路中。
(3) 闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作。
(4) 闭合开关，由图乙知，电压表量程 ，分度值 ，电压表示数为 ，小于灯的额定电压 ，要测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器分得的电压，应将滑动变阻器滑片向右端移动，当电压表示数为 时，小灯泡正常发光。
由图丙知，电流表分度值为 ，此时示数为 ，则小灯泡的额定功率 。
(5) 灯泡两端电压不同时其实际功率不同，多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到灯泡亮度与实际功率的关系。
课前预习单
课堂学习单
课后练习单
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)