北师大版九下物理 第十三章 三、学生实验：探究——小灯泡的电功率 基础
一、单项选择题（共1小题；共4分）
1. 如图所示的电路，电源电压不变，灯泡的电阻不变，开关 闭合，滑动变阻器的滑片向左移动，关于灯泡的亮度和电表示数的变化，下列说法中正确的是
A. 电压表的示数不变、电流表的示数不变、灯泡 亮度不变、灯泡 变暗
B. 电压表的示数变大、电流表的示数变小、灯泡 亮度不变、灯泡 变暗
C. 电压表的示数变小、电流表的示数变大、灯泡 亮度不变、灯泡 变亮
D. 电压表的示数不变、电流表的示数变小、灯泡 变暗、灯泡 亮度不变
二、填空题（共2小题；共6分）
2. 空调制冷“能效比” 是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为 的空调，若选“能效比”为 的空调，则制冷消耗的电功率为 ；若选“能效比”为 的空调，工作 将比原空调节约电能 。
3. 一个电能表标有： 、 、 、 等字样，这个电能表最多能容纳 瓦的用电器同时工作。
三、实验题（共3小题；共24分）
4. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为 ，小灯泡的额定电压为 。
（1）图中的导线 应与电压表的 接线柱相连。
（2）闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调至最大，目的是 。
（3）实验数据如表所示，小灯泡的额定功率是 。
（4）利用该电路无法完成“探究电流与电压的关系”实验，理由是 。
5. 在用伏安法测量标有“”灯泡额定功率的实验中，小明发现电流表损坏，其他元件完好。
（1）小明用已有的器材、 电阻 和另一块电压表，设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组合体相当于 。
（2）小明进行了如下实验，请补充完整。
① 连接好电路，将滑动变阻器连入电路的阻值调到 。
② ①合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为 。
②再读出 两端的电压为 。
（3）若实验操作正确，则灯泡的额定功率为 。
6. 在探究电功率跟电流、电压的关系实验中，小雯同学设计了如图甲所示的电路。
（1）此电路是用来探究电功率跟 的关系的，小雯是通过观察 来判断灯的功率大小，并通过比较两块电压表的示数，得出实验结论： 。
（2）帮助小雯重新设计一个电路来探究电功率跟另一因素的关系：应该添加的器材 ；在图乙虚框内画出你所设计的电路图。
答案
第一部分
1. A
【解析】如图所示，灯泡 单独一条支路，灯泡 和滑动变阻器串联在一条支路上，这两条支路并联在电源两端，当开关 闭合，滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，则 和滑动变阻器 所在支路的电阻增大，两条支路的电压都等于电源电压，所以这条支路的电流变小，则灯泡 的亮度变暗。滑动变阻器 滑片的移动对 所在的支路没有影响，故电压表、电流表的示数及灯泡 的亮度都不变，故选A。
第二部分
2. ；
3.
【解析】这个电能表允许的电路最大总功率 。
第三部分
4. （1） “”（或 ）
【解析】电压表测量小灯泡两端的电压，因为小灯泡的额定电压是 ，所以电压表选择 的量程，因此导线 应连接电压表的“”接线柱。
（2） 保护电路
【解析】闭合开关前将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，当闭合开关时，电路中电流最小，保护电路。
（3）
【解析】。
（4） 灯丝电阻是变化的（或灯丝电阻受温度影响、灯丝电阻随温度的升高而增大、没有控制电阻不变）
【解析】在“探究电流与电压的关系”的实验中，自变量是电压，因变量是电流，控制不变的量是电阻，而小灯泡的灯丝电阻是变化的，所以利用该电路无法完成“探究电流与电压的关系”实验。
5. （1） 电流表
【解析】电压表 测电阻 两端的电压， 的阻值已知，可计算出通过 的电流，所以它们的组合体相当于电流表。
（2） ① 最大
【解析】为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻应调到最大值。
②
【解析】测量灯泡额定功率，要调节滑动变阻器使灯泡两端电压为额定电压，即电压表 的读数为 。
（3）
【解析】 两端的电压为 ， 的阻值为 ，根据欧姆定律可知电流 ，灯泡的额定功率为 。
6. （1） 电压；灯泡的亮度；电流相同时，电压越大，电功率越大
（2） 电流表；
第1页（共1 页）北师大版九下物理 第十三章 三、学生实验：探究——小灯泡的电功率 能力
一、单项选择题（共2小题；共8分）
1. 下图中“”“”分别表示电表的正负接线柱，可以测量 消耗的电功率的电路图是
A. B.
C. D.
2. 如图所示电路，电源电压不变， 是定值电阻。将一个“”的小灯泡接在 、 两点间，小灯泡恰能正常发光；若换一个“ "的小灯泡接在 、 两点间，则这个小灯泡的实际功率
A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 无法确定
二、实验题（共5小题；共58分）
3. 在利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验中，小东正确连接了如图所示的实验电路。闭合开关后灯泡发光，小东反复移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡的亮度没有明显变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障。
（1）请你猜想小灯泡的亮度没有明显变化的原因是 。
（2）写出检验你的猜想是否正确的方法： 。
4. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用了如图甲所示的器材，其中电源为 节新干电池，小灯泡的额定电压为 （小灯泡的额定功率小于 ），滑动变阻器标有“”。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。
（2）连接电路过程中，滑片 应置于 端。（选填“”或“”）
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片 ，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 。
（4）排除故障后，移动滑片 到某处时，电压表示数为 ，若要测小灯泡的额定功率，应将滑片 向 （选填“”或“”）端移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 ，小灯泡的额定功率是 。
（5）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 ，其它器材不变。若实验时保持电压表示数为 不变，则更换的电阻阻值不能大于 。
5. 小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源的电压有 、 、 、 、 和 伏六档，滑动变阻器有 、 两个（ 标有“”字样， 标有“ 字样”）。待测小灯泡标有“”字样，小华选用电源的电压为 伏档，并选取一个变阻器进行实验，他正确连接电路且实验步骤正确。闭合电键时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图（）、（）所示：
（1）测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是 ，判定该小灯泡正常发光的方法是 。
（2）小华在实验中，选用的变阻器是 （选填“”或“”）
（3）若要测出该小灯泡的额定功率，小华可采用的方法有：
方法一 ；
方法二 。
6. 小明在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为 ，小灯泡上标有“”字样。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲所示实物图的连接。
（2）正确操作后，小明进行了 次测量，并将有关数据及现象记录在下表格中，在第 次实验中小灯泡不亮的原因是 。
（3）第 次实验时电流表的示数如图乙所示，分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 。实验得出的结论：小灯泡的亮度与它的 有关。
（4）分析表中信息，你推测小明使用的滑动变阻器是 （填字母）。
A.
B.
C.
D.
（5）你认为小明得出结论后，为了使实验更具有普遍性，还应该 。
7. 图甲是小勇同学测定小灯泡电功率的实验（小灯泡额定电压为 ）。
（1）为完成实验，请你用笔画线代替导线，将图甲小勇连接的部分电路补充完整；
（2）连接电路时，开关应该滑动变阻器的滑片应调至最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关前还要先进行 ；
（3）电路连接正确后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 时，电流表示数如图乙所示，通过小灯泡的电流为 ，此时小灯泡的电功率为 ：若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数为 为止；
（4）实验中，移动滑动变阻器的滑片，小勇记下多组电流表及对应电压表的示数并画出图丙所示的 图象，从图象可算出小灯泡的额定功率为 ；
（5）小勇在继续调节滑动变阻器的过程中若小灯泡突然熄灭，经检查发现灯丝烧断，则电压表示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
答案
第一部分
1. B
2. A
【解析】由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，
由 可得：，
可知“”灯泡的电阻大于“”灯泡的电阻由图 与灯泡串联，根据串联的分压特点，电阻越大分得电压越多。
“”灯泡接在 、 两点间时，灯泡恰能正常发光，所以，改接后灯泡两端电压变小，小于 ，则这只灯泡不能正常发光，消耗的功率小于 。故BCD错误，A正确。
第二部分
3. （1） 滑动变阻器的最大阻值太小
【解析】由题意可知，小灯泡发光，各元件完好，电路连接无故障，则造成小灯泡的亮度没有明显变化的原因应该是滑动变阻器的最大阻值太小，对电路的调节作用不明显。
（2） 换用最大阻值更大的滑动变阻器重新接入电路，调节后观察灯泡的亮度变化
【解析】滑动变阻器的最大阻值可能太小，可换用最大阻值更大的滑动变阻器重新接入电路，调节后观察灯泡的亮度变化。
4. （1）
【解析】小灯泡的额定电压为 （小灯泡的额定功率小于 ），则小灯泡正常工作时的电流不超过
故电流表选 量程，滑动变阻器一上一下接入。
（2）
【解析】连接电路过程中，滑片 应置于 端，以保证滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（3） 滑动变阻器连入了下面两个接线柱
【解析】闭合开关后，无论怎样移动滑片 ，小灯泡几乎不发光，两电表均有较小示数且保持不变，可知滑动变阻器接入电路的阻值太大且无法改变，则故障可能是滑动变阻器连入了下面两个接线柱。
（4） ；；
【解析】排除故障后，移动滑片 到某处时，电压表示数为 ，因灯泡的额定电压是 ，若要测小灯泡的额定功率，应将滑片 向 端移动，通过减小滑动变阻器的电阻来减小它的分压，使灯泡两端的电压增大到 。
当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选 量程，分度值是 ，示数是 ，则通过小灯泡的电流是 ，小灯泡的额定功率是 。
（5）
【解析】利用该电路继续探究电流跟电阻的关系时，将小灯泡换成适当的定值电阻 ，其它器材不变。电源为 节新的干电池，可知电源电压是 。若实验时保持电压表示数为 不变，即定值电阻两端的电压保持在 ，由串联分压可知滑动变阻器的分压是 ，二者的分压比例是 ，由串联分压比等于电阻比可知更换的电阻阻值最大为 。
5. （1） 额定电压与电流；电压表示数为额定电压
【解析】根据功率公式 ，要测量灯泡的额定电功率，需测量小灯泡正常工作时的电压及电流；
当灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡就正常发光；
（2）
【解析】在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合电键时，发现小灯泡发光较亮，由图 知，灯泡两端的电压超过了其额定电压值，可判断此时选择的是最大阻值为 的变阻器；
（3） 更换 滑动变阻器；更换 档电源
【解析】要使小灯泡能正常发光，可换用最大阻值为 的变阻器，或换用 档的电源。
6. （1） 如图所示。
（2） 实际功率太小
（3） ；实际功率
（4） B
（5） 换用其他额定功率的灯泡多次实验
7. （1）
【解析】测定小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器应一上一下串联入电路中，灯泡额定电压 ，所以电压表应使用 量程并联在灯泡两端；
（2） 右；试触
【解析】闭合开关前，滑片处于最大阻值右端，此时电路电流最小，对电路起到保护作用；闭合电路时，开关进行试触，防止电流过大烧坏元件，对电路起保护作用；
（3） ；；左；
【解析】由图乙知，电流表使用的是 量程，分度值为 ，所以电压表示数为 时通过小灯泡的电流为 ，故灯泡的实际功率为 ；
灯在额定电压下正常发光， 小于灯的额定电压 ，应增大灯的电压，根据串联电路的分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压 ；
（4）
【解析】当灯泡两端电压为 正常发光，由图象可知此时通过灯泡的电流为 ，所以灯泡的额定功率 ；
（5） 变大
【解析】实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表串联在电路中，电压表与电源连通，灯泡两端的电压约等于电源电压，所以电压表的示数变大。
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