粤沪版物理九年级上册同步练习：15.3　怎样使用电器正常工作 第2课时　测量小灯泡的电功率（Word有答案）

第2课时　测量小灯泡的电功率
知识点　测量小灯泡的电功率
1.在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)连接电路时,开关应　　　　。
(2)请你用笔画线代替导线将中的电路连接完整。
(3)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片移到　　　　(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表指针偏转,电压表示数为零,产生故障的原因可能是　。
(4)排除故障后,实验得到的数据如图下表。在第1次实验中,小灯泡两端电压为2.0 V时,电流表示数如图图乙所示,则通过小灯泡的电流为　　　　A,此时小灯泡的实际功率为　　　　W。
实验 次数 电压表示 数U/V 电流表示 数I/A 小灯泡电功 率P/W
1 2.0
2 2.5 0.22 0.55
3 2.8 0.24 0.67
(5)由上表可知,小灯泡的额定功率为　　　W;小灯泡的实际功率随实际电压的增大而　　　
(选填“增大”或“减小”)。
2.为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是 (　　)
A.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动滑动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
3.小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时,设计了如图所示的电路,正确操作并闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是 (　　)
A.检查电路是否某个位置接触不好,断路了
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
D.重新连接一次电路
4.[2020·广安] 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“3.8 V”字样。如图果闭合开关,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,原因可能是小灯泡断路
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2.5 V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.物理学习中有三个同学们非常熟悉的实验:a.探究电流与电压的关系;b.伏安法测电阻;c.伏安法测电功率。这三个实验均要用到滑动变阻器,并多次测量电压和电流值,但滑动变阻器的作用以及对测量数据的处理方式并不相同。下列说法正确的是 (　　)
A.a实验是为了多次测量求平均值来减小误差,滑动变阻器的作用主要是保护电路
B.b实验是为了多次测量寻找普遍规律,滑动变阻器的作用主要是改变电阻两端的电压
C.c实验是为了比较实际功率与额定功率,滑动变阻器的作用主要是改变灯泡两端的电压
D.三个实验都是为了多次测量求平均值来减小误差,滑动变阻器的作用是控制电压不变
6.小华在“探究小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中,所用的电源电压是4 V,小灯泡的额定电压是2.5 V,小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。小华同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图所示的图像。根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是　　　　W。该图像不是直线,主要原因是　。
7.在测量标有“0.3 A”字样小灯泡的额定功率的实验中,估计小灯泡的额定功率约为1.5 W,电源电压保持不变,使用的电流表“0~0.6 A”“0~3 A”量程完好,电压表“0~3 V”量程完好,但“0~15 V”的量程已损坏,滑动变阻器的铭牌上标有“50 Ω　1 A”字样。同学们按如图所示的电路正确连接,滑动变阻器的滑片P滑到最右端,闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2 V和0.2 A,则电源电压为　　　　V;由于电压表“0~15 V”量程已损坏,从电路中撤去了电压表,然后缓慢移动变阻器的滑片P,当电流表的示数为　　　　A时,灯泡正常发光;观察发现此时滑片P恰好处于滑动变阻器的中点位置,据此计算出灯泡的额定功率为　　　　W。
8.[2020·芜湖二模] 某物理实验小组的同学想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是他们找来额定电流小于0.6 A、额定电压是2.5 V的小灯泡L1,接在如图甲所示的电路中进行探究,图中电源电压恒为6 V,实验数据如图下表。
实验次数 1 2 3 4
U/V 1.40 2.00 2.50 2.80
I/A 0.14 0.18 0.20 0.21
(1)请你用笔画线代替导线,根据如图图甲所示的电路图,将图乙中的实物图连接完整。
(2)根据实验数据可知,小灯泡的额定功率是　　　　W。
(3)小明同学在计算小灯泡的电阻时,取了四次实验电阻的平均值,这种计算方法错误的原因是　　　　　。
考|题|展|示
9.[2020·淄博] 小明用如图所示的器材测量小灯泡的电功率。待测小灯泡的额定电压为2.5 V,额定功率估计在0.8 W左右。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(2)小明刚连好最后一根导线,小灯泡就发出了明亮的光,他在电路连接中出现的错误是:
①　 ;
②　 。
(3)小明改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况,将测量数据和实验现象记录在下表中。
实验要求 小灯泡 的发光情况 电压表 示数/V 电流表 示数/A 小灯泡 的实际功率/W
U实=U额 明亮 2.5 0.28
U实=0.8U额 较暗 2 0.25
U实=0.4U额 微弱 1 0.2
①小灯泡的额定功率是　　　　W。
②实验结果表明:　　　　　　　　　　越小,小灯泡的实际功率越小,小灯泡越暗。
③分析数据发现小灯泡的电阻是变化的,原因是　　　　　。
(4)小明和同学交流时发现,他在实验设计中存在不完善的地方是　　　　　　　　　　　,修改实验方案后,接下来的操作是把滑动变阻器的滑片向　　　　(选填“A”或“B”)端调节,记录电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的发光情况。
1.(1)断开
(2)如图图所示
(3)A　小灯泡短路
(4)0.2　0.4
(5)0.55　增大
2.B　3.C
4.C　 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,则电路可能断路,电压表的示数几乎等于电源电压,说明电压表与电源连通,原因是小灯泡断路,故A正确;无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,则电路中的电流很小,变阻器没有了变阻的作用,故原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱,故B正确;小灯泡的额定电压是3.8 V,实际电压为2.5 V时,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片应向右移动,故C错误;电压表无示数,小灯泡不亮,若电流表有示数,可能是小灯泡短路,若电流表无示数,则可能是整个电路断路,故D正确。
5.C　 探究电流与电压的关系实验,需要保持电阻一定,总结电压变化对电流的影响,多次测量电压和电流的目的是寻找普遍规律,避免结论的偶然性,A说法错误;伏安法测电阻实验,需要多次测量电压和电流,得到不同电压下的电阻值,目的是求平均值减小误差,B说法错误;伏安法测电功率实验,需要比较实际电压等于额定电压、小于额定电压和略大于额定电压时灯泡的亮度以及实际功率与额定功率的区别,滑动变阻器的作用是改变灯泡两端的电压,C说法正确,D说法错误。
6.0.5　灯丝电阻随温度升高而增大　 由题知,小灯泡的额定电压为2.5 V,由图像知,当电压是2.5 V时,对应的电流值为0.2 A,所以灯泡的额定功率:P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W;小灯泡的电流随电压变化的图像不是一条直线(不是正比例图线),说明小灯泡的电阻是变化的,因为灯泡电压越大,通过它的电流越大,其实际功率越大,温度越高,即灯丝的电阻随温度的升高而增大。
7.12　0.3　1.35　
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和,所以电源电压:U=2 V+0.2 A×50 Ω=12 V;因为灯泡的额定电流为0.3 A,因此当电流表的示数为0.3 A时,灯泡正常发光;灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:U'=I×=0.3 A×=7.5 V,此时灯泡两端的电压:UL=12 V-7.5 V=4.5 V,灯泡的额定功率:PL=ULI=4.5 V×0.3 A=1.35 W。
8.(1)如图图所示
(2)0.5　(3)灯丝的电阻随温度的变化而变化
(2)根据实验数据可知,小灯泡在额定电压下的电流为0.2 A,小灯泡的额定功率:
P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W。
(3)灯丝的电阻随温度的变化而变化,故不能计算四次实验电阻的平均值。
9.(1)如图图所示
(2)①连接电路时开关没有断开
②没有将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处
(3)①0.7　②小灯泡的实际电压
③灯丝的电阻随温度的变化而变化
(4)实际电压都不大于额定电压　B
(1)待测小灯泡的额定电压为2.5 V,电压表选用小量程与灯并联;额定功率估计在0.8 W左右,根据P=UI,灯的额定电流约为0.32 A,电流表选用小量程与灯串联。
(3)①由表中数据知,灯在额定电压下的电流为0.28 A,小灯泡的额定功率:P额=U额I额=2.5 V×0.28 A=0.7 W;②由表中数据可知,灯的实际电压越小,小灯泡的实际功率越小,小灯泡越暗;③分析数据发现小灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化。
(4)测量小灯泡的电功率实验中,应分别测量出灯的实际电压等于、小于、略大于额定电压时灯的功率大小,小明在实验设计中存在不完善的地方是实际电压都不大于额定电压,为增大小灯泡两端的电压,接下来的操作是把滑动变阻器的滑片向B端调节,记录电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的发光情况。