苏科版物理九年级下册课课练：15.2 电功率　第3课时　电功率的测量（含答案）

[第十五章　二、电功率　第3课时　电功率的测量]　　　　　　　　　　　　　　　
一、选择题
1.在测量小灯泡电功率的实验中,通过调节滑动变阻器的滑片改变小灯泡的亮度时,没有发生改变的是 (　　)
A.小灯泡两端的电压 B.小灯泡中的电流
C.小灯泡的额定电压 D.小灯泡的实际功率
2.在进行实验时,往往需要我们手眼并用,在“测定小灯泡额定功率”的实验中,要让小灯泡在额定电压下发光,当用手移动变阻器的滑片时,眼睛应观察 (　　)
A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数 D.电流表的示数
3.为测量一只标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率,某实验小组设计了如图所示的电路图.所用实验器材有:电源(电压恒为6 V)一个、开关一只、电阻约为10 Ω的小灯泡一个.其他可选用的器材有:①电压表(量程0~3 V);②电压表(量程0~15 V);③电流表(量程0~0.6 A);④电流表(量程0~3 A);⑤规格为“10 Ω　2 A”的滑动变阻器;⑥规格为“20 Ω　2 A”的滑动变阻器.为了完成实验,可选择的实验器材组合是 (　　)
　
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③⑥ 　D.②④⑤
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,小灯泡都不亮,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.[2020·无锡]在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时,小红观察和记录的数据如图下表所示.
小灯泡两端 的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3
通过小灯泡 的电流I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28
小灯泡的亮度 暗→亮 正常发光 过亮
分析实验记录,她得出了以下结论:
①小灯泡的额定功率为0.625 W;
②小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮;
③小灯泡的电阻随两端电压的升高而增大;
④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时,能正常发光.
其中正确的是 (　　)
A.只有①
B.只有①②
C.只有①②③
D.①②③④都正确
二、填空题
6.[2020·丹东]家庭电路中电子式电能表的表盘上标有“3200 imp/(kW·h)”字样.将一个电热棒单独接在家庭电路中正常工作12 min,电能表指示灯闪烁了320次,上述时间内该电热棒消耗的电能为　　　　J,它的额定功率为　　　　W,它正常工作时的电阻是　　　　Ω.
7.[2020·泰州改编]如图甲所示是小红测量小灯泡额定功率的电路图,灯泡额定电压为3.8 V.
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片至如图图甲所示位置,电压表的示数为2 V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向　　　　(选填“A”或“B”)端移动,直到　.
(2)当灯泡正常发光时,电流表的示数如图图乙所示,则灯泡的额定电流I额=　　　　A,额定功率P额=　　　　W.
(3)利用该电路无法完成探究“电流与电压的关系”实验,理由是　.
(4)查阅资料得知,电压表工作时,其内部有微弱电流通过,据此分析,所测得的额定功率偏
　　　　(选填“大”或“小”).
三、解答题
8.如图所示,用两节新干电池测小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5 V.请用笔画线代替导线将图中元件连接成完整电路,并在虚线框中画出与之对应的电路图.要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,电压表的示数减小.
9.[2021·连云港]在“测定额定电压为2.5 V小灯泡的电功率”的实验中,电源电压保持不变.
(1)请你用笔画线代替导线,将中的实物电路连接完整(导线不得交叉).
(2)实验时,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障可能是　　　　　　　.
(3)故障排除后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移至某处时,电压表的示数如图甲所示,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向　　　　(选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为2.5 V.此时电流表的示数如图图乙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　
W.
(4)在该实验结束后,将小灯泡换成一个定值电阻,还可探究　　　　(填字母)的关系.
A.电流与电阻 B.电流与电压
10.某实验小组的同学在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6 V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8 V的待测小灯泡(电阻约为12 Ω),滑动变阻器两个(A:“5 Ω　2 A”;B:“20 Ω　0.5 A”).
(1)实验中,应选用的滑动变阻器是　　　　(选填“A”或“B”).
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,只改接一根导线使电路正确(不能与其他导线交叉).
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了电压随电流变化的图像如图图乙所示,则该小灯泡的额定功率为　　　　W.
(4)该组的另一名同学接着实验时,发现电压表0~15 V量程已经损坏,0~3 V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在下面的虚线框内画出正确的电路图.
(5)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)P2.
答案
1.C　2.C　
3.C　 额定电压为2.5 V,应选择0~3 V量程的电压表,选择①;灯泡的电阻约为10 Ω,所以灯泡正常发光时的电流大约为I===0.25 A,应选择0~0.6 A量程的电流表,选择③;当灯泡正常发光时,变阻器的阻值约为R滑===14 Ω>10 Ω,所以应选择规格为“20 Ω　2 A”的滑动变阻器,选择⑥.
4.C　 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,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,原因可能是小灯泡断路,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,则电路的电流很小,变阻器没有变阻的作用,故原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱,故B正确;
灯泡在额定电压下正常发光,电压表示数为2.5 V小于灯泡的额定电压,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,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,故D正确.
5.D
6.3.6×105　500　96.8　
电能表指示灯闪烁了320次,消耗的电能为W=kW·h=0.1 kW·h=3.6×105 J,
额定功率为P===0.5 kW=500 W,电阻为R===96.8 Ω.
7.(1)A　电压表的示数为3.8 V
(2)0.3　1.14
(3)灯泡不是定值电阻　(4)大
(1)当电压表的示数为2 V时,灯泡两端的电压小于额定电压,要测量灯泡的额定功率,应减小滑动变阻器两端的电压,由串联电路的分压原理知,应将滑动变阻器的滑片向A端移动,直到电压表的示数为3.8 V.
(2)由图乙知,电流表选用小量程,分度值是0.2 A,灯泡正常发光时通过的电流为0.3 A,
所以灯泡的额定功率:P=UI=3.8 V×0.3 A=1.14 W.
(3)探究电流与电压的关系,需要控制电阻不变,灯泡的电阻受温度影响,不是定值.
(4)电压表和小灯泡并联,电流表所测电流为通过小灯泡的电流和通过电压表的电流之和,故电流表的示数大于通过小灯泡的电流,根据电功率公式P=UI可知,所测得的额定功率偏大.
8.如图图所示
9.(1)如图图所示
(2)小灯泡短路　(3)右　0.75　(4)B
【解析】(1)电压表要并联在小灯泡两端,由于小灯泡的额定电压为2.5 V<3 V,则电压表应选用小量程,将电压表的“3”接线柱与小灯泡的右接线柱相连即可.(2)电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明小灯泡两端的电压为零,则故障原因是小灯泡短路.(3)图甲中电压表的示数为0.5 V,小于灯泡的额定电压为2.5 V,故应将滑片向右移动,增大小灯泡分得的电压;由可知,电流表使用小量程,则图乙中电流表的示数为0.3 A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W.(4)将小灯泡换成一个定值电阻,即保持电阻不变,还可以探究电流与电压的关系.
10.(1)B　(2)如图图所示
(3)1.14
(4)如图图所示
(5)大于
(1)待测小灯泡的额定电压为3.8 V,电阻约为12 Ω,由欧姆定律可知,灯泡的额定电流约为I==≈0.32 A,根据串联电路电压的规律和欧姆定律可知,当灯泡正常发光时,变阻器连入电路中的电阻:R滑==
≈6.88 Ω>5 Ω,故应选用的滑动变阻器是B.
(3)由图乙可知,灯泡的额定电流为0.3 A,则该小灯泡的额定功率:P=ULIL=3.8 V×
0.3 A=1.14 W.
(4)根据串联电路电压的规律可知,当变阻器两端的电压为6 V-3.8 V=2.2 V时,灯泡正常发光,故可将电压表与变阻器并联,移动变阻器的滑片,当电压表示数为2.2 V时,记下电流表的示数.
(5)由图乙知,小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22 A,灯泡的实际功率:P1=U1I1=1.9 V×0.22 A≈0.42 W;小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压约为1 V,灯的实际功率:P2=U2I2=1 V×0.15 A=0.15 W,则P1大于P2.