第十五章电功和电热专题训测量小灯泡的电功率2021—2022学年苏科版九年级物理下册（word版含答案）

第十五章 专题训练 测量小灯泡的电功率
1．在“测定小灯泡的电功率”的实验中， 已知小灯泡的额定电压为3.8V。如图甲是小严同学连接的实物电路。
（1）连接电路时，开关应______；闭 合开关前，应将滑片P移到_____（选填“C”或“D”）端；
（2）闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为______V；要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向端_______（选填“C”或“D”）的方向滑动；
（3）小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是_______W。
2．如图甲所示是小明测量小灯泡电功率的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）该实验的实验原理是_______；在连接电路时，开关闭合前滑动变阻器的滑片P应滑到________（选填“a”或“b”）端；
（2）小明确认电路连接无误后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数有变化，电压表没有示数，小灯泡不发光，则电路的故障是_________；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为___________，则小灯泡的额定功率是_________W；
（4）根据测出的数据，小明画出了小灯泡的电流与电压的关系图象（如图丙所示），发现图象是弯的，其主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）小灯泡两端的电压是1.25V时，它的实际功率_______额定功率。（选填“>”、“<”或“=”）；
（6）当这个小灯泡与一个阻值是10Ω的定值电阻并联在某一电路中时，干路电流是0.3A，则此时小灯泡两端电压是_________V。
3．某小组想要测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。
（1）图甲是这个小组某位同学连接的电路，若所有元件及接触处均完好，此时即闭合开关，则电压表___________示数，电流表___________示数。（选填“有”或“无”）
（2）请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（________）
（3）将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω。
（4）小组同学还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙所示的图象，根据图象可知电流与电压并不成正比。原因是灯丝的电阻随温度升高而___________。在这个图象中，横轴应该表示的物理量是___________（选填“电压”或“电流”）。
（5）小组同学又设计了如图所示的电路，只用电压表测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器最大阻值为15Ω。电源电压恒定，其测量过程如下：
①闭合开关、，断开，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V。
②___________，（填三个开关闭合与断开情况）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为___________V，这时小灯泡正常发光。
③闭合开关、，断开，保持滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V；
④小灯泡的额定功率___________W。
4．在“测量小灯泡电功率”的实验后，某同学设计了如图所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10Ω。请帮助他完成以下实验步骤：
（1）开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光；
（2）保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最______（填“左”或“右”）端，此时电压表的示数为7V；
（3）小灯泡的额定功率P额=______W。
5．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2. 5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；（________）
（2）小明同学进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是___________；
（3）某次实验中，小明看到电压表示数为1. 8V ，要使灯泡L 正常发光应向___________（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时视线应注意观察___________示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是___________W；
（4）小明还想利用图甲电路探究电流与电压的关系，你认为是否可行？___________（选填“可行”或“不可行”）
6．小金测量小灯泡的电功率时使用如下器材：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、阻值为15Ω的定值电阻R0、“50Ω，1A”的滑动变阻器R1各一个，开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在答题卷上完成图甲中的电路连接______；
（2）正确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______；
（3）小金利用测得数据绘制小灯泡U-I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W；
（4）小金又设计了图丙所示电路，你认为，利用这个电路能否测量出该小灯泡L的额定电功率？______（选填“能”或“不能”）。
7．小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为4.5V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。如图是小强连接完成的实物电路。
（1）小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是_______；
（2）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_______端滑动（选填“左”或“右”）；
（3）小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U﹣I图象。结果发现图象不是过原点的倾斜直线，原因是_______。根据U﹣I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_______。
8．小刘在测量小灯泡电功率的实验中，所用电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线帮小刘将图甲电路连接完整_____（要求:滑片向右移动电路中电流变大）。
（2）连接电路时，应将滑动变阻器的滑片P应滑到_________端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，灯泡亮度不变，且很亮，则电路故障是_________。
（3）小刘在实验中观察到电压表示数为2.2V，若要使灯泡L正常发光，应移动滑片P，同时视线注意观察_________（选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_________W。
（4）小刘根据实验数据绘制了灯泡的I-U关系图象，如图丙所示。则小灯泡正常工作时的电阻为_________，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）实验中如果考虑到电压表本身的电阻，那么，所测小灯泡的功率值比实际值_________（选填“偏大”或“偏小”）。若将小灯泡换成定值电阻来探究电流与电压的关系，调节滑动变阻器滑片P，多次实验后得到的定值电阻的I-U图象，如图所示，图象在前半区（即阴影区）没有实验数据，为了扩大数据的范围，可行的方法是_________。
9．如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路。已知小灯泡正常发光电压为3.8V，另外一个小灯泡正常发光的电流为0.2A。
（1）按照图甲连接好实验电路并正确操作后，闭合开关，直接测量第一组数据，再调节滑动变阻器滑片位置，完成表格中的2、3、4次测量，数据如表格所示，其中第3次测出的电流表示数如图乙所示，电流表的示数为______A。利用第3次的测量可以计算出小灯泡的额定功率。第1次测量和第2次测量滑动变阻器滑片的位置不同，则两次相比较滑动变阻器电阻的变化量ΔR______2.5Ω；
实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度
1 1.5 0.2 灯丝暗红
2 2.5 0.25 微弱发光
3 3.8 正常发光
4 7.5 0 不发光
（2）利用上述实验电路继续测量另一个小灯泡的电功率，结果发现电压表已经损坏。将甲电路中的电压表拆掉后进行测量，发现当滑动变阻器滑片恰好位于中点时，小灯泡正常发光，该小灯泡的额定功率为______W。
10．通过物理课上的学习我们知道，一个小白炽灯泡的实际功率越大，其发光程度越亮。在课后物理兴趣小组活动中，小军对此问题进一步开展研究。他将两个额定电压分别为1.5V和3.8V的小白炽灯泡L1、L2与滑动变阻器连接成串联电路（如图所示），闭合开关后调节滑动变阻器滑片位置，发现当L2基本能正常发光时，L1只能发出微弱的光，几乎不发光。小军猜想L1几乎不发光，是由于其实际功率远小于它的额定功率造成的。请你添加合适的器材，设计实验判断小军的猜想是否正确。
（1）除了图所示的实验器材外，需要添加的器材是_______。
（2）请你写出验证其猜想是否正确的方法，要求写出操作步骤、判断方法，可画电路图辅助说明。_______
11．小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：
①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使______，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；
②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额；
③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片______（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I；
④则小灯泡额定功率的表达式为：P=______（用已知量和所测物理量的符号表示）；
⑤实验后小华发现，电路中只需将______和______互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
12．（实验名称）测量小灯泡的电功率
（实验器材）额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω）、电压为6V的电源、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω 5A）、开关、导线若干。
（实验步骤）
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整______ ；（要求：滑动变器连入电路时阻值最大）
（2）电路连接时开关应______ ，小明同学检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮但电流表和电压表均有较小的示数，接下来他应该______；
（3）小明同学进行实验得到部分实验数据如表，则小灯泡的额定功率为______ W；当小灯泡两端电压为1.5V时，小灯泡的亮度______ 。（选填“正常”“较暗”或“较亮”）
实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 电功率P/W
1 2.5 0.30
2 1.5 0.22
3 3.0 0.32
（拓展）好学的小明同学又向老师要了一个R 0=20Ω的定值电阻，用来替换电路中的电流表。替换后电路如图乙所示，并设计下列方案测量小灯泡的额定功率。
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，电压表所接的b接点不动，只断开a接点，改接到c接点上，测定值电阻R0两端的电压U0；
③计算小灯泡的额定功率。
仔细分析发现此方案无法测出小灯泡的额定功率，其原因是：①______； ②______。
参考答案
1．断开 C 2.5 D 1.14
2．P=UI b 小灯泡短路 0.3A 0.75 增大 ＜ 1
3．有 无 9.5 增大 电压 断开，闭合、 2 0.5
4．6 左 0.9
5． 小灯泡断路 A 电压表 0.6 不可行
6． 灯泡短路（或者电压表短路） 0.625 能
7．灯泡断路（或灯座断路） 左 灯丝电阻随温度升高而增大 0.5W
8． A 滑动变阻器将C、D接线柱接入电路 电压表 1.1 12.5Ω 增大 偏大 可改用最大阻值更大的滑动变阻器
9．0.3 > 0.9
10．电压表 见详解
11．电流表示数为I额 保持不动 R1 R2
12． 断开 移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 0.75 较暗 灯泡两端的电压不能达到额定电压 电压表正、负接线柱接反了