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．车用微型吸尘器的直流电动机M的电阻一定，当加在M上的电压为0.3伏时，电流为0.3安，且M不转动；当加在M上的电压为2.0伏时，电流为0.6安，且M能正常转动，则此吸尘器的效率为（不计摩擦）（　　）
A．91.8% B．30% C．70% D．100%
2．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．
3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向左移动，在此过程中，下列表述正确的是（　　）
①电流表示数变小
②灯泡L亮度不变
③电压表示数不变
④变阻器连入电路的电阻变小
A．①②③④ B．只有①② C．只有③④ D．只有①②③
4．利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样 闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（　　）
A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路
B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C．当小灯泡的实际电压为2.5V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动
D．电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
5．利用如图所示的电路（L1为“2.5V 0.3A”，L2为“3.8V 0.3A”，电压表、电流表的位置可调），不能够完成的电学实验有（　　）
A．探究串联电路电流及电压的特点 B．探究灯丝电阻与温度的关系
C．探究灯泡电功率与电压的关系 D．以灯泡为研究对象探究电流与电压的定量关系
6．将“3V 3W”的灯L1和“3V 1.5W”灯L2按甲、乙两种方式分别接在电压都是3V的电源上。闭合开关，两灯都发光。下列说法中错误的是（　　）
A．甲图电路中，若用导线连接灯L1的两个接线柱，灯L2仍能发光
B．乙图电路中，若将灯L1取下，灯L2不会熄灭
C．两个电路情境中，乙图中的灯L1最亮
D．两个电路情境中，灯L1都比灯L2亮
7．如图所示，电源电压不变，设灯泡灯丝的电阻不随温度变化。当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，R1消耗的功率为16W；当开关S闭合及S1、S2断开时，灯泡L的功率为其额定功率的，R2消耗的功率为1W．则下列说法中错误的是（　　）
A．RL＝R1+R2 B．R1＝R2
C．灯泡L的额定功率为8W D．电源电压为6V
8．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点字的元件，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——保持定值电阻两端电压不变
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——多次测量求平均值，减小误差
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
9．以下说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器铭牌上的电阻值是指滑动变阻器连入电路部分的电阻大小
B．电能表是测量电功或记录用电器消耗电能的仪表
C．小灯泡的额定功率越大，小灯泡越亮
D．验电器是根据异种电荷相互吸引的原理制成的
10．如图所示的电路中，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则（　　）
A．R1的电功率 定减小 B．R2的电功率 定增大
C．电流表的示数减小，电压表示数不变 D．电压表和电流表示数的比值不变
二、填空题
11．在“测量小灯泡功率”实验中，电池组是由4节二号干电池串联而成的，小灯泡的额定电压是3.8V．刚好电压表的0～15V档量程损坏了，聪明的小明同学想出了一个办法，就是将0～3V的那档量程的电压表按图的方法连接起来．闭合开关时，电压表的示数是2V．这时应将滑动变阻器的滑片P向________ 方向移动．此时电流表的示数________ （填：“变大”或“变小”）．
12．一盏标有“220V 25W”的白炽灯泡，其中220V表示该灯的 ________，25W表示该灯的 ________，一度电能供应该灯正常工作 ________ 小时．
13．做“测定小灯泡的电功率”实验时，应使电流从电流表______(选填“正”或“负”)接线柱流进，电压表_______(选填“串联”或“并联”)在待测小灯泡两端，闭合电键前，要将滑动变阻器的滑片移至电阻_______的位置，该实验依据的原理是___________。
14．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V”字样，它的U I图像如图乙所示。只闭合开关S1时，电流表示数为I1，电阻R1消耗的功率为P1，当开关S1、S2都闭合，此时小灯泡恰好正常发光，电流表示数为I2，电阻R1消耗的功率为P1'，已知R1=R2，P1∶P1'=16∶25。灯泡正常发光时的电阻为______Ω，I1为______A，电源电压为______V。
15．一个电暖器标有“220V 2000W”的字样．加在电暖器两端的电压是220V，则此电暖器的额定电功率是______W，通过电暖器的电流是__________A．若加在电暖器两端的电压调为100V，则通过的电流是__________A（不考虑温度对电热丝的影响），这时电暖器的实际功率是___________W．
三、综合题
16．如图所示，为家庭电路电子式单相电能表,表盘上标有“3200imp/kW·h”，表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次。小明想利用该电能表测量家中电水壶烧水的额定功率，实验时电路电压等于额定电压，记录下经过40秒电能表指示灯闪烁了64次。
（1）通过实验可计算出该电水壶烧水的额定功率为______W。
（2）小明查找说明书发现电水壶的额定功率为1500W，造成实验时测得的额定功率偏大的原因是______。
17．标有220V 100W和220V 25W两灯泡L1、L2（不考虑灯丝电阻的变化）串联接在家庭电路中_____灯亮．220V 100W的灯泡正常工作10h消耗电能是_____J．将220V 40W的灯泡接在110V的电路中，灯泡实际功率是_____W．
18．如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点），当滑片P在b点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的功率为1.8W．则当滑片P从a移到b的过程中，R2的最大阻值为______Ω；电压表示数变化了______V；R1消耗的电功率变化了______W；电路消耗的总功率变化了______W．
19．实验室内所用导线很短，导线的电阻忽略不计．但长距离输电需要两条输电线，输电线的电阻则不能忽略不计．当输电线某处发生短路时，整个输电线路的电阻会发生改变．已知每米输电线的电阻是0.01Ω．
（1）请你利用学过的电学知识，在如图所示的虚线框内为检修人员设计一个检修电路（器材和仪表任选），可以根据仪表的示数进行有关的计算，以确定输电线短路的位置，便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障．_____
（2）计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为：__．
参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
ABCD．吸尘器中电动机不转时，相当于纯电阻电路，电阻为
电动机转动时，吸尘器消耗的电能为
W=U2I2t
此时电动机产生的热量为
Q=I22Rt
输出机械能为
W有用=W-Q= U2I2t- I22Rt
吸尘器的效率为
故ABD错误，C正确。
故选C。
2．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。
3．D
【解析】
【详解】
③变阻器与灯并联，电压表测电源电压，故电压表示数不变；故③正确；
②根据并联电路电压的规律，灯的电压不变，根据灯的功率不变，灯L亮度不变，故②正确；
④将滑动变阻器R的滑片向左移动后，变阻器连入电路中的电阻变大，故④错误；
①电流表测并联电路的电流，因变阻器连入电路中的电阻变大，根据电阻的并联规律，故并联的总电阻变大，由欧姆定律，干路电流即电流表示数变小，故①正确。
故选D。
4．C
【解析】
【详解】
A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电流表几乎无示数，可能电路中出现断路，电压表的示数几乎等于电源电压，可能是小灯泡断路，故A正确，不符合题意；
B．小灯泡一直很暗，通过小灯泡的电流很小，由欧姆定律可知电路中的电阻很大，滑片移动，灯泡的亮度不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值不变，可能是因为滑动变阻器同时接了下面两个接线柱，故B正确，不符合题意；
C．灯泡的额定电压是3.8V，当小灯泡的实际电压为2.5V时，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到3.8V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向右端移动，使电压表的示数为3.8V为止，故C错误，符合题意；
D．电压表和灯泡并联，如果电压表无示数，小灯泡不亮，可能是灯泡被短路，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由电路图知，两个灯泡与滑动变阻器串联连接，变换电流表的位置，可探究串联电路电流的特点，变换电压表的位置，可探究串联电路电压的特点，故A不符合题意；
BC．通过调节滑片位置，记下电压表及电流表的示数，可测出灯丝在不同电压下的阻值，从而得出灯丝电阻与温度的关系，同时可测得灯泡电功率与电压的关系，故BC不符合题意；
D．要探究电流与电压的关系，应保持研究对象的阻值不变，而灯泡灯丝的阻值是变化的，无法达到探究目的，故D符合题意。
故选D。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲电路中，两灯泡串联，则当用导线连接灯L1的两个接线柱，灯泡L1短路，L2依然可以发光，故A正确，不符合题意；
B．乙图中两灯并联，则互不影响，取下L1后L2不会熄灭，故B正确，不符合题意；
CD．两灯泡电阻分别为
则在甲图中，两灯串联，电流相等，由P=I2R可知，L2更亮，由于电源电压为3V，则两灯均未达到额定电压，功率均小于额定功率，在乙图中，两灯并联，电压相等，均正常发光，则L1更亮，甲、乙两图对比，乙图中L1功率最大，则L1最亮，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
7．D
【解析】
【详解】
当开关S、S1、S2都闭合时，电阻R1、R2和灯泡并联等效电路图如图：
灯L正常发光，此时灯的实际功率就是额定功率 ，则
U2＝P额RL —— ①
R1消耗的功率
即
—— ②
当开关S闭合及S1、S2断开时，电阻R1、R2和灯泡串联，等效电路图如图
此时灯泡的功率：
把①式代入上式可得：
RL＝R1+R2 —— ③
R2消耗的功率
即
—— ④
联立②③④式得
P额2﹣16P额+64＝0
解得P额＝8W，则
即R1＝R2
所以ABC项说法正确，不符合题意；而电源电压无法确定，故D项说法错误，符合题意。
故选D。
8．C
【解析】
【详解】
A．探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是保护电路和改变被测电阻两端电压来分析比较电阻一定时，电流和电压之间的关系，故A错误；
B．探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变，得出电压一定时，电流与电阻之间的关系，故B错误；
C．测量导体的电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故C正确；
D．在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，可比较小灯泡亮度与灯泡的实际功率之间的关系；不同电压时电功率不同，不可以求平均电功率，故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
A．滑动变阻器铭牌上的电阻值是指滑动变阻器可接入电路的最大阻值，故A错误；
B．电能表是测量电流做功或记录用电器消耗电能的仪表，故B正确；
C．灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，实际功率越大，小灯泡越亮，故C错误；
D．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，故D错误。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
滑动变阻器 的滑片向右滑动时，接入电路的阻值变大，由于电压表测量滑动变阻器 的电压，所以电压表示数会变大；定值电阻 和滑动变阻器 是串联在电路中，当电路中的电阻变大时，电流变小，电流表示数变小；根据可知定值电阻的电功率一定变小，的电功率变化情况无法判断。
故选A。
11． 右 变小
【解析】
【详解】
①电源电压为U＝4×1.5V＝6V，灯泡额定电压为U额＝3.8V，所以灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为U0＝6V 3.8V＝2.2V， 题目中电压表示数为2V，低于2.2V，说明灯泡两端电压偏高，所以滑动变阻器滑片要向右移动，增大接入电路的电阻，使变阻器两端电压升高，从而使灯泡两端电压降低到额定电压；②滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路电阻增大,电路总电阻增大,电源电压不变,由公式I＝知，电流减小，所以电流表示数变小．
【点睛】
①要使灯泡正常发光，两端电压必须等于额定电压；根据串联电路电压与电阻成正比确定滑动变阻器滑片的移动方向；②电源电压一定，电路电流决定于电路电阻的变化．
12． 额定电压 额定功率 40
【解析】
【分析】
电灯泡的铭牌上标出了灯泡的额定电压和额定功率；
灯泡正常工作时，其功率为额定功率，可利用公式W=Pt计算工作时间．
【详解】
由电灯泡的铭牌可知：
“220V”表示该灯泡的额定电压为220V，“25W”表示该灯泡的额定功率为25W；
灯泡正常发光时实际功率等于其额定功率，
由W=Pt得一度电能供应该灯正常工作时间：
t===40h.
13． 正 并联 最大值 P=UI
【解析】
【详解】
[1]电流表的连接是电流从正接线柱进，负接线柱出；
[2]测量小灯泡电功率实验需要测量灯泡两端的电压，所以电压表应该并联在待测小灯泡两端；
[3]连接电路时，开关闭合之前，滑动变阻器的滑片移至电阻阻值最大的位置；
[4]测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI。
14． 6 0.8 11
【解析】
【详解】
[1]小灯泡正常发光，则小灯泡两端的电压为6V，根据图乙可知，通过小灯泡的电流为1A，根据欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻
[2]当开关S1、S2都闭合时，电路中L和R1串联，小灯泡正常发光，串联电路电流处处相等，电路中的电流为1A，电阻R1消耗的电功率，只闭合开关S1时，电流表示数为I1，电阻R1消耗的功率，则
闭合S2前后，电流之比为
已知I2=1A，则I1=0.8A。
[3]根据图乙可得，当电路中的电流为0.8A时，灯泡两端的电压是3V，且R1=R2，由串联电路的特点和欧姆定律可得，只闭合开关S1时电源电压
U=UL+I1(R1+R2)=UL+2R1I1=3V+2×0.8A×R1
当开关S1、S2都闭合时，电源电压
U=UL+I2R1=6V+1A×R1
因为电源电压不变，解得电源电压R1=5Ω，U=11V。
15． 2000； 9.1； 4.1； 413.2．
【解析】
【分析】
从电暖器的铭牌上可以看出电暖器的额定电压和额定功率，根据公式可求电暖器的电阻，根据公式可求工作电流，最后根据和求出加在它上面的电压为100V时的电流和电功率．
【详解】
由电暖器的铭牌“220V 2000W”可知：该电暖器的额定电压是220V，额定功率是2000W；电暖器的电阻：，加在电暖器两端的电压是220V时，电暖器正常工作，功率为2000W，通过电暖器的电流：；加在电暖器两端的电压调为100V时，通过的电流是，电暖器的电功率：．
故答案为2000；9.1；4.1；413.2．
【点睛】
本题重点考查了学生理解灯泡所标铭牌的含义和利用欧姆定律、电功率公式进行简单计算．
16． 1800 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1] 40秒消耗的电能
电水壶烧水的额定功率
（2）[2]测得的额定功率比说明书上标定的额定功率大，可能是记录的时间不准，计少了；也可能是闪烁的次数查多了，计算的电功偏大，导致额定功率偏大；也有可能不是电热水壶单独工作，还有其他用电器工组。
17． L2 3.6×106 10
【解析】
【详解】
解：①L1为“220V 100W”，L2为“220V 25W”，则额定电压的关系为U1＝U2，额定功率的关系为P1＞P2，由P的变形公式R可知，R1＜R2，即“220V 25W”的灯泡L2的电阻较大；当两灯泡L1、L2串联接在家庭电路中I1＝I2，由公式P＝I2R可知，实际功率的关系为P实1＜P实2，因灯泡的亮度由实际功率决定，所以“220V 25W”的灯泡L2较亮；②由P可得，“220V 100W”的灯泡正常工作10h消耗电能：W1＝P1t＝0.1kW×10h＝1kW h＝3.6×106 J；③由P可得，“220V 40W”灯泡的电阻：R＝ ＝1210Ω，当电压为110V时，该灯泡的实际功率：P实＝＝10W.
点睛：本题考查的内容较多，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串联电路的电流规律．本题难点在，要用到电功率的变形公式：P＝I2R和P，需要注意的是：P＝I2R和P这两个公式在电功率计算题里要经常用到．
18． 100 10 7 6
【解析】
【分析】
（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
比较滑片P在某一端点和滑片P移动至某一位置时电路中的电流即可判断滑片位于某一端点时接入电路中的电阻最大，根据P＝UI求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；当滑片P移动至某一位置时，根据P＝UI求出R2两端的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式得出R1的阻值，进一步求出电源的电压；
当P在a端时，R2连入阻值为0，则电压表的示数为0，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P＝UI求出R1消耗的电功率和电路消耗的总功率；知道当P在b端时电路中的电流和电压表示数，根据P＝I2R求出R1消耗的电功率，根据P＝UI求出电路消耗的总功率，然后得出答案．
【详解】
（1）由图知，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
当滑片P在b点时，滑动变阻器的电阻最大，电流表示数为0.1A，
根据P＝UI可得，滑动变阻器R2的电压（即电压表示数）：
根据可得，滑动变阻器R2的最大阻值：
（2）根据串联电路的电压特点可知：U＝U1+U2，
结合欧姆定律可得：U＝0.1A×R1+10V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，
此时R2的电压：
，
电源电压U＝U1′+U2′，
即：U＝0.3A×R1+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：R1＝20Ω，U＝12V；
当P在a端时，R2连入阻值为0，此时电压表的示数UV＝0，
电流表的示数：
；
由前面的计算可知，当P在b端时，Ib＝0.1A，电压表示数UV′＝10V，
则电压表的示数变化量为：△U＝VV′﹣UV＝10V﹣0＝10V；
由P＝I2R可得，R1消耗的电功率的变化量：
△P1＝Ia2R1﹣Ib2R1＝（0.6A）2×20Ω﹣（0.1A）2×20Ω＝7W；
电路消耗总功率的变化量：
△P＝U△I＝12V×（0.6A﹣0.1A）＝6W．
故答案为100； 10；7；6．
【点睛】
本题考查了串联电路特点和欧姆定律和电功率公式的应用，关键是正确分析电路，由电源电压不变列式计算出电源电压和R1的阻值的大小．
19． L=
【解析】
【详解】
（1）如图电压表并联在导线两端，电流表串联在电路中．
（2）电流表的示数为I，电压表的示数为U，
导线的电阻R=，
所以导线的长度为S==，
导线的长度是两地距离的2倍，所以两地的距离是导线长度的一半，
两端距离为L==．