人教版九年级全一册18.3测量小灯泡的电功率一课一练（有解析）

人教版九年级全一册 18.3 测量小灯泡的电功率 一课一练
一、单选题
1．如图所示，滑动变阻器在电学实验中起到重要的作用，除保护电路外，它还能改变电路中的电流和电压，下列试验中，关于滑动变阻器的作用，下列说法正确的是（　　）
A．在“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验中，其主要作用是为了多次测量，得出普遍规律
B．在“测量小灯泡功率”的实验中，其主要作用是为了多次测量求平均值，减小误差
C．在探究“电流与电压关系”的实验中，其主要作用是改变电压，便于多次测量，得出普遍规律
D．在探究“电流与电阻关系”的实验中，其主要作用是保持R两端的电压不变，便于多次测量，求平均值，减小误差
2．如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡I-U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）
A．电路的最小功率为3W
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C．滑片向左移动时，电压表的示数变小
D．滑片向左移动时，电压表示数与电流表示数的比值不变
4．如图所示分别是小灯泡L和电阻R的U﹣I图象，由图象可知，下列说法错误的是（　　）
A．电阻R的阻值为5Ω
B．当L与R串联，电流为0.4A时，则电源电压为2.0V
C．当L与R并联，电源电压为1.0V时，则干路上的电流为0.6A
D．当L与R串联，电流为0.4A时，则电路消耗的总功率为1.2W
5．小明对于身边物理量的大小进行了估测，其中最接近实际的是（　　）
A．两个鸡蛋的重力约为10N
B．50m短跑测试的平均成绩约为15s
C．体育中考所用实心球的质量约为2kg
D．教室里日光灯正常工作时的电流约为0.02A
6．三盏灯泡L1“220 V　100 W”、L2“110 V　100 W”和L3“36 V　100 W”均正常发光时( )
A．L1更亮 B．L2更亮
C．L3更亮 D．三盏灯一样亮
7．如图所示是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　）
A．探究电流与电压的关系———改变定值电阻两端电压
B．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值——保持定值电阻两端电压不变
D．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率
8．下列实验中，测量多组数据是为了减小实验误差的是（　　）
A．探究并联电路中电压的规律 B．测量小灯泡的电功率
C．伏安法测电阻 D．探究电流与电压和电阻的关系
9．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变．当在a、b间接入“6 V 6 W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6 V 4 W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法错误的是
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
10．如图所示的四种电路中，已知小灯泡的额定电压，定值电阻R的阻值，其中能完成测量小灯泡额定功率的电路是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
11．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为20Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样．闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光；闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为5.4W，忽略小灯泡电阻随温度的变化，则小灯泡L的电阻为_____Ω，滑动变阻器的最大阻值为_____Ω．
12．一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R组成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为 _____ Ω；当把L、R并联接在电压为2V的电路两端，并联的总电阻是 _____ Ω；当把L、R串联接在电压为5V的电路两端，电路消耗的总功率为 _____ W。
13．如图甲是小灯泡和电阻的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关，小灯泡的实际功率为；再闭合开关，电流表示数变化了______A，此时电路消耗的总功率为______W。
14．如图所示的电路中，电源电压可调节，己知灯泡L1和L2的规格分别为“3V 3W”和“6V 2W”，不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合S1且开关S2接a后______（选填“L1”或“L2”）灯更亮；改变电路中开关的状态，电路的最大电功率为______W。
15．小华同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压为4.5V、7.5V和9V中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω 2A字样，小灯泡标有“4.5V”字样，小灯泡的额定功率小于1.5W，他按图连接好电路，先将变阻器的滑片移至______端（选填“A”或“B”），然后闭合开关S，再移动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10Ω）。小华所用的电源电压为______V，小灯泡的额定功率为______W。
三、综合题
16．伏安法测小灯泡电功率的实验原理是________ ．电路图为：________ ．
17．在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“8V 4W”字样，定值电阻R1的阻值为6Ω．将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为8V和0.3A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为1V和0.5A．
（1）灯泡L正常发光时的电阻多大？
（2）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率多大？
（3）为使灯泡安全工作，R2的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请具体说明．
18．小林在研究电功率P和电阻R的关系时，通过测量得到如表的实验数据，请根据表中的数据归纳出电功率P和电阻R的关系：P=________．
19．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源电压有2伏、4伏、6伏、8伏四档，滑动变阻器有、两个（标有“ ，”字样、标有“ ，”字样），待测小灯标有“”字样。小华选用电源电压为6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（a）、（b）所示。
（1）小华在实验中选用的变阻器是“”或“ ”，请通过计算说明；
（2）小华经过思考后调整了部分实验器材，能使小灯正常发光，那么小华是如何判断小灯正常发光的；
（3）如果小华保留了原有的变阻器，调整了其它的实验器材后，当滑片移动到中点时小灯恰好正常发光，求出该小灯泡的额定功率。（写出计算过程）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．在“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验中，其主要作用是为了多次测量，求平均值，减小实验误差，故A错误；
B．在“测量小灯泡功率”的实验中，其主要作用是改变灯泡两端的电压，测量不同情况下灯泡的电功率，得出小灯泡的亮度与实际功率的关系，不能多次测量求平均值，故B错误；
C．在探究“电流与电压关系”的实验中，其主要作用是改变电压，便于多次测量，得出普遍规律，故C正确；
D．在探究“电流与电阻关系”的实验中，其主要作用是保持R两端的电压不变，便于多次测量，得出普遍规律，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
由A图知道，定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，由于电源电压已知，所以电压表的测量是多余的，又因为无法求出通过小灯泡的电流，所以，不能求出小灯泡的功率，故A符合题意；
由B图知道，定值电阻和小灯泡并联，小灯泡两端的电压等于电源电压U，电流表测量干路的总电流I，由欧姆定律知道，通过定值电阻的电流是：，由并联电路电流的特点知道，通过小灯泡的电流是：，即小灯泡电功率的表达式是：，故B不符合题意；
由C图知道，定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，设示数计为U1 ，由欧姆定律知道，通过小灯泡的电流表是：，所以，小灯泡电功率的表达式是：，故C不符合题意；
由D图知道，定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，设示数计为U2，小灯泡两端的电压是：，由欧姆定律知道，通过小灯泡的电流表达式是：，所以，小灯泡电功率的表达式是：，故D不符合题意，综上所述，销售气体收入A符合题意，故选A．
3．B
【解析】
【详解】
闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过电路的电流。当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，由图乙，此时电路中电流最小为1A，小灯泡两端电压为3V；当滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，由图乙，此时电路电流最大为2A，灯泡两端电压等于电源电压为12V。
A．电路的最小功率
Pmin=UImin=12V×1A=12W
故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时滑动变阻器两端的电压
UR=U-UL=12V-3V=9V
滑动变阻器的最大阻值
故B正确；
C．当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小，则灯泡两端的电压变大，所以电压表示数变大，故C错误；
D．灯泡的阻值随温度的升高而增大，因此当滑片向左移动时，电路电流变大，灯丝的温度升高，即灯丝的阻值变大，而电压表与电流表示数的比值等于灯泡的阻值，因此比值变大，故D错误。
故选B。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由R的图像可知，R为定值电阻，在坐标中找U1=2V时I1=0.4A，其阻值为
故A正确，A不符合题意；
B．当L与R串联，电流为0.4A时，可以在坐标中找到UL=1V，UR=2V，电源电压为
故B错误，B符合题意；
C．当L与R并联，电源电压为1.0V时，可以在坐标中找到IL=0.4A，IR=0.2A，则干路上的电流为
故C正确，C不符合题意；
D．当L与R串联，电流为0.4A时，总电压为3V，则电路消耗的总功率为
故D正确，D不符合题意。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
A．两个鸡蛋大约重100克，根据重力公式计算可知两个鸡蛋的重力约为1N，故A错误，不符合题意；
B．中学生50m短跑的时间约为7s左右，故B错误，不符合题意；
C．体育考试所用的实心球的质量一般为2kg，故C正确，符合题意；
D．日光灯的额定电压为220V，额定功率大概为40W，由功率公式的变换推导得
故D错误，不符合题意。
故选C。
6．D
【解析】
【详解】
亮不亮是取决于实际的功率的,题目中说它们都是正常发光所以功率都是100W，所以三个灯泡一样亮，故D选项正确．
7．A
【解析】
【详解】
A．探究电流与电压的关系的实验中，保证定值电阻的阻值不变，需要改变定值电阻两端的电压，所以该实验中滑动变阻器的作用为改变定值电阻两端的电压，故A正确；
B．探究电流与电阻的关系的实验中，应保证定值电阻两端电压不变，所以该实验中滑动变阻器的作用为保证定值电阻两端电压不变，故B错误；
C．测量定值电阻的阻值的实验中，需要多次测量定值电阻的电压和电流值，所以在该实验中滑动变阻器的作用为改变定值电阻两端的电压，并起到保护电路的作用，故C错误；
D．测量小灯泡的电功率时，调节滑动变阻器可以改变小灯泡两端的电压，测量小灯泡在不同电压下的实际功率，由于小灯泡的电阻会随电压的变化而变化，所以不能求平均电功率，故D错误。
故选A。
8．C
【解析】
【详解】
AD．探究并联电路中电压的规律、探究电流与电压和电阻的关系两个实验中测量多组数据是为了得到普遍规律，使结论更可靠，故AD不符合题意；
B．测量小灯泡的电功率实验中，测量多组数据是为了探究不同电压下的小灯泡的电功率，寻找一定的规律，故B不符合题意；
C．伏安法测电阻实验中测量多组数据是为了使测量值更准确，减小误差，故C符合题意；
故选C。
9．A
【解析】
【详解】
由P＝得R＝知：“6V 6W”的灯泡电阻为：6Ω，“6V 4W”的灯泡电阻为：9Ω．当在ab间接入“6V 6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；若在ab间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，电路的总电阻变大，电流变小，所以灯L不能正常发光；电流变小时，由U＝IR知：灯L两端的电压变小，所以接入的灯泡分得的电压变大（电源电压不变），因此换接的灯泡可能被烧毁；由P＝I2R知，在灯L的电阻不变时，电流变小，则灯L的实际功率变小，即灯L变暗；由P＝知，电源电压不变，总阻值变大，则电路消耗的总功率变小；综上分析可知：选项A肯定有误．故选A．
【点睛】
判断出换接“6V 6W”的灯泡后，电路中总电阻的阻值变化，进而判断出电流的变化情况；然后结合计算电功率的公式：P＝I2R、P＝判断灯L的实际功率以及电路消耗的总功率的变化情况．
10．C
【解析】
【详解】
A．无论S2打到1或2，灯与电阻并联，电流表测总电流，不能确定灯是否正常发光，所以不能测量小灯泡的额定功率，故A不符合题意；
B．S2打到2，电流表测灯的电流，不知灯的额定电流，不能确定灯是否正常发光，所以不能测量小灯泡的额定功率，故B不符合题意；
C．S2打到1，移动滑片，使电压表示数为灯的额定电压U额，保持滑片不动，S2打到2，电压表测灯与定值电阻的总电压U，根据串联电路电流的规律和欧姆定律可知灯的额定电流为
根据可求出灯的额定功率为
故C符合题意；
D．S1闭合，S2接1时，灯泡被短路；S2接2时，电压表测灯泡和定值电阻的总电压，但不能确定灯是否正常发光，所以不能测量小灯泡的额定功率，故D不符合题意。
故选C。
11． 12 10
【解析】
【分析】
（1）闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光，即此时电流从电源正极出发，经过小灯泡、电流表、开关S回到负极，所以这是小灯泡的基本电路，故可判断电源电压，同时据灯泡正常发光，据P=可计算小灯泡的电阻；
（2）闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，电路有两条路径，即并联，一条是经R1、S1、回到负极；另一条是经S2、电流表、R回到负极，即小灯泡发生短路；故据电路消耗的总功率为4.8W，可计算出总电流，进而利用欧姆定律可以计算出R1的电流，进而计算出滑动变阻器R 的电流，据R的电流和电压，结合欧姆定律可以计算R电阻．
【详解】
（1）闭合S，断开S1、S2
，滑动变阻器滑片P移至最右端时，电路为小灯泡L的简单电路，且小灯泡L恰好正常发光，则电源电压：U=UL=6V；
由P=可得，小灯泡的电阻：RL===12Ω；
（2）闭合S、S1、S2、，滑片P移至最左端时，小灯泡发生短路，定值电阻R1与滑动变阻器R的最大阻值并联；电路消耗的总功率为5.4W，由P总=U总I
可得干路中的电流：U总===0.9A；
通过R2的电流：I1===0.3A；
由并联电路的电流特点可得，通过滑动变阻器的电流：
IR=I总-I1=0.9A-03A=0.6A则滑动变阻器的最大电阻：
Rmax===10Ω.
12． 10 2.5 2
【解析】
【分析】
从图像中读出定值电阻R的电压和电流值，根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值；当把L、R并联接在电压为2V的电路两端，根据图像读出两个电流值，求出电路总电流，根据欧姆定律求出电路总电阻；由题意可知，小灯泡L与定值电阻R串联在电路中时，通过它们的电流相等，它们两端的电压之和等于电路两端的电压，从图像中读出符合的电流和电压，根据求出电路消耗的总功率。
【详解】
[1]由图像可知，当电路中的电流IR=0.4A时，UR=4V，由可得，定值电阻R的阻值：
；
[2]当把L、R并联接在电压为2V的电路两端，根据图像可知，IL=0.6A，I′R=0.2A，电路中的总电流：
，
由欧姆定律可得，并联的总电阻：
；
[3]由题意可知，小灯泡L与定值电阻R串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，则由图像可知，当电路中的电流I=0.4A，UL=1V，UR=4V时，总电压为5V，符合题意，电路消耗的总功率：
。
13． 0.2 1.2
【解析】
【详解】
[1]当闭合开关S、断开开关时，电路为L的简单电路，
由甲图象可知，当小灯泡的实际功率为时，灯泡两端的电压为2V即电源的电压
通过灯泡的电流
[2]当再闭合开关时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时R两端的电压为2V，由图象可知
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流表示数变化了0.2A，此时电流表的示数
电路消耗的总功率
14． L1 3.5W
【解析】
【详解】
[1] L1的电阻为
L2的电阻为
闭合S1且开关S2接a后，灯L1和L2并联，实际电压相等，因为R1[2]当开关S1闭合，S2接a 时，灯L1和L2并联，此时电路的电功率最大，当电源电压为3V时，L1正常工作，P1=3W。L2的实际功率为
电路的最大电功率为
3W+0.5W=3.5W
15． A 7.5 1.35
【解析】
【分析】
【详解】
[1]连接电路时，要使滑动变阻器的滑片位于最大阻值处，即A端，作用是保护电路。
[2]小灯泡和滑动变阻器串联在电路中，当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10Ω）时，故此时电流RP=10Ω，UL=4.5V。由题意可知，小灯泡额定电流为
即：；设电源电压为U，则必有U＞4.5V，且
UP=U-UL
解得：。故知电源电压选择的是7.5V。
[3]则此时，滑动变阻器两端的电压为
流经灯泡的电流为
小灯泡的额定功率为
16． P=UI
【解析】
【详解】
(1)伏安法测小灯泡电功率的实验原理是：P＝UI;(2)伏安法测电阻的实验电路图如图所示；
【点睛】
（1）伏安法测电功率的原理是电功率公式；（2）伏安法测电阻，电源、开关、滑动变阻器、电流表、灯泡组成串联电路，电压表并联在待测电阻两端，据此作出电路图．
17．（1）16Ω；（2）0.66W；（3）串联一个2Ω的电阻．
【解析】
【详解】
试题分析：由电路图可知，灯泡、R1、R2串联连接，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=求出灯泡的电阻；
（2）已知滑片在某一点时电压表和电流表的示数，然后灯泡的额定电流比较确定灯泡的发光情况，并根据欧姆定律的变形公式求出R1两端电压，再根据串联电路电压的特点求出电源电压；当P在最右端时，根据欧姆定律的变形公式求出R1两端电压，再利用串联电路电压的特点求出灯泡两端电压，最后利用P=UI求出灯泡的实际功率；
（3）根据题意确定滑动变阻器的位置，然后根据欧姆定律的变形公式求出电路中的总电阻，最后根据串联电路电阻的特点求出串联电阻的阻值．
解：
由电路图可知，灯泡、R1、R2串联连接，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由P=可得，灯泡正常发光时的电阻：
RL===16Ω；
（2）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL===0.5A，
P在某一位置时，U2=1V，I=0.5A，则此时灯泡正常发光，并且灯泡两端电压为8V，
由I=可知，电阻R1两端电压：U1=IR1=0.5A×6Ω=3V，
串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以电源的电压：U=UL+U1+U2=8V+3V+1V=12V；
当P在最右端时，U2′=8V，I′=0.3A，
则电阻R1两端电压：U1′=I′R1=0.3A×6Ω=1.8V，
灯泡两端的实际电压：UL′=U﹣U1′﹣U2′=12V﹣1.8V﹣8V=2.2V，
灯泡的实际功率：PL′=UL′IL′=2.2V×0.3A=0.66W；
（3）根据题意可知，滑片P在最左端时，灯泡正常发光，
此时电路中的总电阻：R===24Ω，
所以需要在电路中串联定值电阻的阻值：R′=R﹣RL﹣R1=24Ω﹣16Ω﹣6Ω=2Ω．
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻是16Ω；
（2）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率为0.66W；
（3）在电路中串联一个2Ω的电阻．
18．见解析所示
【解析】
【详解】
由第1次实验数据知，R1=5Ω，P1=7.2W，则：；
由第2次实验数据知，R2=10Ω，P2=3.6W，则：；
由第3次实验数据知，R3=15Ω，P3=2.4W，则：；
由第4次实验数据知，R4=20Ω，P4=1.8W，则： ；
由第5次实验数据知，R5=30Ω，P5=1.2W，则：；
由第6次实验数据知，R6=60Ω，P6=0.6W，则：；
由此可知，功率P与电阻R的乘积是定值，即：，所以电功率P和电阻R的关系式：．
故答案为
【点睛】本题是探究电功率与电阻之间的关系，考查了对实验数据的分析，要学会从数据中总结规律性的结论．
19．（1）滑动变阻器；（2）当电压表示数为时，表明小灯正常发光；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当小灯泡发光较亮，根据b图可知，此时小灯泡的电压为2.8V，滑动变阻器分担的电压为
此时滑动变阻器接入的阻值为
小华选择的是滑动变阻器 。
(2)当小灯泡达到额定电压时，正常发光，故当电压表示数为时，表明小灯正常发光。
(3)由于电源电压为6V，滑动变阻器全部接入，此时小灯泡的电压还是高于额定电压，再不改变滑动变阻器的情况下，只能更换电源，又由于需要测量小灯泡的额定功率，即小灯泡的电压要能达到2.5V，故电源电压只能选择4V，此时小灯泡的额定电流为
该小灯泡的额定功率
答：(1) 小华在实验中选用的A变阻器；
(2) 当电压表示数为时，表明小灯正常发光；
(3) 小灯泡的额定功率为。
答案第1页，共2页
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