沪科版物理九年级全一册同步练习：16.3　测量电功率 第1课时　测量电功率（Word 含答案）

第三节　测量电功率
第1课时　测量电功率
知识点 1　“伏安法”测小灯泡的电功率
1.在“测小灯泡电功率”的实验中,实验原理是　　　　,用　　　　　测出小灯泡两端的电压,用　　　　　测出通过小灯泡的电流,然后根据公式算出相应的功率。要测小灯泡的额定功率,可以用　　　　　　　调节小灯泡两端的电压,使电压表的示数刚好等于小灯泡的额定电压,读出此时的电流表的示数,就可以算出额定功率,此时小灯泡　　　　(选填“正常”或“不正常”)发光。
2.在“测量小灯泡电功率”的实验中,当用手移动变阻器滑片时,眼睛应观察 (　　)
A.灯泡发光情况 B.电流表的示数
C.电压表的示数 D.变阻器滑片的位置
3.小明在做“测量小灯泡电功率”的实验时,所用小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)如图甲所示是未连接完整的实验电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到最　　　　　(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现小灯泡微亮,则电压表的示数　　　　灯泡的额定电压。要测量小灯泡的额定功率,应移动滑片,使电压表的示数为　　　　V。小明发现电压表指针停止摆动后,电压表的示数为2.7 V,则应适当向　　　　(选填“左”或“右”)调节变阻器的滑片。
(4)当电压表的示数达到额定电压时,电流表的示数如图图乙所示,其值为　　　　A,则小灯泡的额定功率为　　　　　W。
知识点 2　利用电能表测电功率
4.小明家里的电能表如图所示,表盘上“2500 r/(kW·h)”表示电路中每消耗　　　　的电能,电能表的转盘转2500转。小明关闭其他用电器,只让电饭锅工作12 min,发现电能表的转盘转过500转。
(1)通电时间t=12 min=　　　　h。
(2)电能表转盘转500转,电饭锅消耗的电能为W=　　　　kW·h。
(3)代入公式P=　　　　,计算可得电饭锅的实际功率为　　　　kW,合　　　　W。
5.小明利用如图所示电能表测某家用电器的电功率,若按正确方法测量,从指示灯第1次闪烁开始计时,到第9次闪烁停止计时,所用时间恰好为1 min,则这个用电器的功率是　　　　W。细心的小明发现当家里工作的用电器总功率越小时,电能表的指示灯闪烁得越　　　　
(选填“慢”或“快”)。
6.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,小明同学通过正确实验得到的数据如图下表,分析数据得到的下列结论中正确的是 (　　)
电压U/V 1.5 2 2.5 3
电流I/A 0.25 0.29 0.32 0.35
A.小灯泡的实际功率随它两端电压的增大而减小
B.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.小灯泡的额定功率为0.8 W
7.小明按如图所示电路测量小灯泡的电功率,备有器材规格如图下:电源电压恒为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V,灯泡正常发光时灯丝电阻约为10 Ω,滑动变阻器甲“10 Ω　1 A”、乙“50 Ω　0.5 A”,电流表(0~0.6 A、0~3 A),电压表(0~3 V、0~15 V),下列说法错误的是 (　　)
A.在闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑至最右端
B.应选择滑动变阻器甲
C.实验可发现,灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同
D.在测量不同电压下小灯泡的电功率时,为减小误差,应选择电压表0~3 V的量程
8.某同学按照如图所示的电路测定小灯泡的电功率,闭合开关S后,他观察到小灯泡不发光,但电流表、电压表指针有偏转。以下判断正确的是(　　)
A.灯泡短路 B.灯泡的灯丝断了
C.灯泡与灯座接触不良 D.灯泡的实际功率比额定功率小得多
9.[2019·兰州] 某电能表的表盘上标有“1600 imp/(kW·h)”的字样,将铭牌上标有“220 V　1210 W”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6 min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为　　　　kW·h,实际功率为　　　　W,该电路的实际电压为　　　　V。(电热水器阻值不变)
10.如图甲所示是莉莉同学探究“测量小灯泡的电功率”的电路图,图乙是实物连接图,其中电源电压是4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)图乙中电路未连接完整,请用笔画线代替导线,按照电路图将实物电路连接完整,要求:滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)莉莉同学连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (　　)
A.电流表开路 B.小灯泡短路
C.小灯泡开路 D.滑动变阻器开路
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片P到某位置时,电压表的示数如图图丙所示,其示数为　　　　V;若莉莉同学想测量小灯泡的额定功率,应将图乙中的滑片P向　　　　(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5 V。
(4)莉莉同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图图丁所示的图像。根据图像信息,可算出小灯泡的额定功率是　　　　W。
考|题|展|示
11.[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,完成电路连接。
(2)小明刚连接好最后一根导线,小灯泡就发出了明亮的光,他在连接电路中出现的错误是:
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 0.20
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。
答案
1.P=UI　电压表　电流表　滑动变阻器　正常
2.C
3.(1)如图图所示
(2)左　(3)小于　2.5　左　(4)0.28　0.7
4.1 kW·h　(1)0.2　(2)0.2　(3)　1　1000
(1)t=12 min= h=0.2 h。(2)W= kW·h=0.2 kW·h。(3)P===1 kW=1000 W。
5.300　慢
6.D　
7.B　 为保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑至最右端,故A正确。小灯泡额定电压为2.5 V,小灯泡正常发光时灯丝电阻约为10 Ω,灯泡的额定电流为IL===0.25 A;灯泡正常发光时,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压:UR=U-UL=6 V-2.5 V=3.5 V,由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路中的电阻:R===14 Ω>10 Ω,所以变阻器选乙,故B错误。由本实验可发现,小灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同,故C正确。小灯泡的额定电压为2.5 V,故在测量不同电压下的电功率时,为减小误差,应选择电压表“0~3 V”的量程,故D正确。
8.D　 灯泡短路后,电流表指针偏转,电压表与灯泡并联,也短路,因此电压表指针不偏转,故A不符合题意。灯泡的灯丝断了或灯泡与灯座接触不良时,电路为开路,电流表指针不偏转,电压表的正、负接线柱与电源两极相连,因此电压表指针偏转,故B、C不符合题意。当灯泡的实际功率比额定功率小得多时,灯泡不发光,此时电路中有电流,但比较小,即电流表、电压表指针都有偏转,故D符合题意。
9.0.1　1000　200
t=6 min=0.1 h,消耗的电能:W=kW·h=0.1 kW·h;实际功率:P实===1 kW=1000 W;两种情况下,电热水器的阻值不变,得=,=,解得U实=200 V。
10.(1)如图图所示
(2)C　(3)2.2　左　(4)0.5
(1)滑动变阻器串联在电路中,应该按“一上一下”接入电路,本题中要求滑片向右移动时变阻器接入电路的阻值变大,应将滑片P左下接线柱接入电路。(2)电压表有示数,电流表无示数,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路上,即小灯泡开路。(3)由图丙所示电压表可知,选用的量程是0~3 V,分度值是0.1 V,示数是2.2 V<2.5 V,由图乙可知,要使灯泡正常发光,应向左端移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值减小,灯泡两端的电压增大,直到等于2.5 V为止。(4)由图丁所示图像可知,灯泡的电压为2.5 V时,电流为0.2 A,则灯泡的额定功率:P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W。
11.(1)如图图所示
(2)①连接电路时没有断开开关
②滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置
(3)①0.7
②实际电压
③小灯泡的电阻随温度的变化而变化
(4)没有观察实际电压稍大于额定电压时的发光情况　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小灯泡并联,额定功率估计在0.8 W,根据P=UI,小灯泡的额定电流:I===0.32 A,故电流表选用小量程与小灯泡串联。
(2)小明刚连接好最后一根导线,小灯泡就发出了明亮的光,他在连接电路中出现的错误是:
①连接电路时没有断开开关;②滑动变阻器的滑片不在阻值最大位置。
(3)①由表中数据知,小灯泡在额定电压下的电流为0.28 A,小灯泡的额定功率是:P额=UI1=2.5 V×0.28 A=0.7 W;②由表中数据,第1、2、3次实验小灯泡的实际电压逐渐变小,小灯泡的实际功率分别为:0.7 W、0.5 W和0.2 W,故实验结果表明:小灯泡的实际电压越小,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,原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
(4)研究小灯泡的亮度与功率的关系实验中,应分别测量出小灯泡的实际电压等于、小于、略大于额定电压时小灯泡的功率大小,在实验设计中存在不完善的地方是没有观察实际电压稍大于额定电压时的发光情况,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。