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．“探究小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，实验中得到的U -I图象如图乙。下列说法不正确的是（　　）
A．调节滑片过程发现灯泡亮度变化，这是由灯泡的实际功率变化引起的
B．小灯泡的额定功率为0.75W，电阻为8.3Ω
C．实验中发现小灯泡无法调到额定电压，一定是因为电源电压过小
D．用图甲的电路，通过更换灯泡L的方法，能完成探究“电功率与电流的关系”
2．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
3．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，我们要测定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，在实验操作过程中，手和眼的分工应该是（ ）
A．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看电流表的示数
B．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看电压表的示数
C．手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看小灯泡的亮度
D．手按开关，眼睛看电流表的示数和小灯泡的发光情况
4．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．
5．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
6．实验小组设计了如图所示的电路，已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5V，0.3A”字样其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，已知P1:P2=1:4．实验小组的小明求出了下列数据：
①R1的阻值为5
②电源电压为6V
③滑动变阻器R2的最大值为20
④在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡的最小功率与最大功率之比为1：20
则：该实验小组小明的数据正确的有（　　）
A．①② B．①④ C．①③④ D．①②③④
7．如图是新型节能台灯简化电路图。台灯充好电后，使用时可以通过调节滑动变阻器接入电路的阻值改变灯泡的亮度。电源电压不变，不计温度对灯丝电阻的影响，则灯泡两端的电压随变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
8．某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯不亮。接下来的操作最合理的是（　　）
A．断开开关S，拆掉导线重新连接电路
B．断开开关S，更换灯泡重新实验
C．断开开关S，更换电源重新实验
D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
9．一只灯泡的额定电压为220V，为了确定该灯泡的额定功率，下述方案中最佳的为（ ）
A．接入220V电路中使之正常发光，再与标记有额定功率的灯泡比较亮度进行确定
B．在实验室里用伏安法测出灯丝电阻，再用公式P=进行计算
C．接入220V电路中，测出通过灯泡的电流I，再用公式P=UI进行计算
D．与其他标有220V的灯泡从外观上比较确定
10．如图所示，电路中 R 的阻值已知，小灯泡额定电压为 2.5 V，在不拆电路的情况下能测出小灯泡额定功率的是
A． B． C． D．
二、填空题
11．小灯泡上标有“3V 9W”字样，将它接在3V的电源上使用，则灯泡的电阻是_______Ω，如若接在4V的电源上此时灯泡的电功率_________9W（填“大于”、“等于”、“小于”）．
12．将甲 “220V 40W”、乙“220V 100W”两只小灯泡串联接入220V电路中时，_____灯比较亮．
13．如图所示，利用图甲测小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定不变。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于____（填“A”或“B”）端，目的是保护电路，此时电流表指针如乙图所示，其原因是______；
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是______（填字母代号）；
A．断开开关，更换小灯泡
B．移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙，则小灯泡正常发光时的电流为____A，小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω（计算结果保留一位小数），小灯泡的额定功率为_____W；
（4）某同学根据记录的部分实验数据如下表，计算出小灯泡的电阻，发现有一组测量数据存在错误。请指出错误的数据是______（填序号），判断依据是______。
序号 1 2 3 4
U/V 0.1 1.3 2.1 3.0
I/A 0.05 0.11 0.26 0.3
R/Ω 2 11.8 8.1 10
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．在“探究物质质量与体积的关系”的实验中，用量筒测物体的_____，在“用弹簧测力计测力”的实验中，测量物体重力前，应先将弹簧测力计自然悬挂，观察指针是否指在_____刻度线上．“测定小灯泡的电功率”的实验原理是_____．
三、综合题
16．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．
17．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）
18．伏安法测小灯泡电功率的实验原理是________ ．电路图为：________ ．
19．小明探究家中一台即热式电热水器的实际功率．他让家中其他用电器都停止工作，只接通电热水器，观察到家中电子式电能表的指示灯在1min内闪烁了320次，该电能表的技术参数如图所示．问：
（1）这台电热水器的实际功率多大______ ？
（2）观察铭牌，发现该热水器的实际功率小于其额定功率，造成这一结果的原因可能是________（写出一条即可）．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．调节滑片，变阻器连入电路的阻值发生变化，这样灯泡两端电压和电流都会发生变化，由P=UI知，其实际功率发生变化，所以灯泡亮度会发生改变，故A正确，不符合题意；
B．由图像知，灯泡电压等于额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
灯泡正常发光时电阻
R=≈8.3Ω
故B正确，不符合题意；
C．实验中，移动滑片调节灯泡两端电压，但都无法使灯泡两端电压调到额定电压2.5V，可能是电源电压低于灯泡的额定电压的原因；也可能是电源电压过大，而变阻器的最大电阻过小，当变阻器的最大电阻连入电路中时，灯的电压也高于2.5V，故C错误，符合题意；
D．探究“电功率与电流的关系”时，可换用不同灯泡且保持电压不变，观察小灯泡的亮度来比较电功率，从而得到电功率与电流的关系，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．C
【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。
3．B
【详解】
在“测量小灯泡的电功率”的实验中，我们要测定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，在实验操作过程中，我们应移动滑动变阻器的滑片，让电压表的示数等于小灯泡的额定电压。
故选B。
4．C
【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。
5．D
【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。
6．C
【详解】
①②只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，此时灯泡L正常发光，此时灯泡L两端的电压为2.5V，则
U=2.5V+0.3R1
闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，可得
U=3V+0.2R1
解得电源电压U=4V，R1=5
故①正确，②错误；
已知
P1:P2=1:4
即
I12R1:I22R1=1:4
得
I1:I2=1:2
即
滑动变阻器R2的最大值为
故③正确；
④在只闭合S1时，灯泡才有电流通过。滑动变阻器R2的滑片置于最右端时，电路滑动变阻器电阻最大，电路电流最小，灯泡的功率最小，此时滑动变阻器两端的电压为U2=3V，R1两端电压为
所以灯泡两端电压为
灯泡的最小功率为
滑动变阻器R2的滑片置于最左端时，滑动变阻器接入电路阻值为零，电路电流最大，最大电流是0.3A，灯泡正常发光，灯泡的功率最大，此时灯泡的功率为额定功率
所以，灯泡的最小功率与最大功率之比为
故④正确。
综上可知，①③④正确，②不正确，C符合题意，故选C。
7．D
【详解】
滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器的阻值用R表示，灯泡的阻值用表示，此时灯泡串联电路中的电流
灯泡两端的电压
从灯泡两端的电压与滑动变阻器连入电阻的关系可以看出，灯泡两端的电压和滑动变阻器连入的电阻不成正比也不为一次函数，故排除AC选项，又因为滑动变阻器的阻值增大时，灯泡分得的电压减小，故D选项正确、A错误。
故选D。
8．D
【详解】
闭合电路，发现灯泡不亮，应该先观察电流表，判断电路是否为断路；如果是通路，应该先移动滑动变阻器，因为当灯泡电功率较低时，灯泡亮度很暗，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．C
【详解】
AD．用肉眼观察比较，误差较大．都不是最佳方案，故AD错误；
B． 因为灯丝的电阻与温度有关，所以在实验室用伏安法测出灯丝的电阻与灯泡正常发光时的电阻不同，算出的功率也不是灯泡正常发光时的额定功率．本方案不是最佳方案．故B错误；
C．灯泡的额定电压是220V，将灯泡接入220V的电路中，测出灯泡的电流，再用电功率公式求出其功率，即为灯泡的额定功率，本方案是最佳方案．故C正确．
10．B
【详解】
根据已知电阻R和小灯泡的额定功率，计算出在小灯泡额定电压下通过小灯泡的额定电流，再根据，计算出小灯泡的额定功率。
ACD．无论开关如何组合，A都无法得到小灯泡正常发光通过小灯泡的电流，C无法得到小灯泡正常发光时的电压，D分别闭合开关时，电压表不能保证都是正进负出，故无法测出小灯泡的额定功率，故ACD不符合题意；
B．当开关S和闭合，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，保持滑片位置不变，断开开关，闭合开关，测出灯和定值电阻两端的电压，由欧姆定律可得通过灯的电流
再根据可得，小灯泡的额定功率
故B符合题意。
故选B。
11． 1 大于
【详解】
小灯泡的电阻：；若接在4V的电源上时，灯泡两端的实际电压大于额定电压，所以实际功率大于额定功率，此时灯泡的电功率大于9W．
12．甲
【详解】
由两灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压均为220V，甲灯泡的额定功率小于乙，根据可知，甲灯泡的电阻较大，两只小灯泡串联接入220V电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I2R可知，甲灯泡的电阻大，其实际功率较大，则甲灯泡较亮．
13． B 电流表的正负接线柱接反了 B 0.28 8.9 0.7 2 见解析
【详解】
（1）[1]闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，由图甲可知，滑片应置于B端。
[2]电流表指针反偏，说明电流表的正负接线柱接反了。
（2）[3]闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来合理的操作是移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光，故选B。
（3）[4]电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡正常发光时的电流为0.28A。
[5]小灯泡的额定电压为2.5V，由欧姆定律得小灯泡正常发光时的电阻为
[6]根据P=UI可知小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
（4）[7][8]灯丝的电阻随温度升高而变大，但表中第2组数据明显违反这个特点，故第2组是错误的。
14． L1 3.5W
【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． 排开水的体积 零
【详解】
[1]在探究物质质量与体积关系的实验中，我们用量筒测量放入物体前后的体积，它们之间的差为物体排开水的体积，即为物体的体积；
[2]根据弹簧测力计的使用规范，在使用弹簧测力计前，应自由悬挂，将指针调到零刻度处；
[3]利用电压表测量灯两端的电压U，利用电流表测量通过的灯的电流I，利用求灯的电功率．
16． 100 10 7 6
（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．
17．（1）滑动变阻器；（2）当电压表示数为时，表明小灯正常发光；（3）
【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。
18． P=UI
【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．
19． 6000W 实际电压小于额定电压
（1）表示每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁3200次，从而可求闪烁320次消耗的电能；根据公式求出该热水器的电功率．
（2）热水器的实际功率小于其额定功率，原因可能是实际电压过低．
【详解】
（1）因为“”表示每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁3200次，所以闪烁320次，消耗电能：，该热水器的电功率：．
（2）若热水器的实际功率小于其额定功率，原因可能是实际电压小于额定电压．
答：（1）这台电热水器的实际功率是6000W；
（2）发现该热水器的实际功率小于其额定功率，造成这一结果的原因可能是实际电压小于额定电压．
【点睛】
本题考查了学生根据电能表的参数测量用电器电功率的方法，首先理解参数的真正含义，根据灯闪烁的次数计算出用电器消耗的电能，根据电能和时间计算出功率，在计算过程中注意单位的统一．
答案第1页，共2页
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