沪科版物理九年级全册课课练：16.3　测量电功率（含答案）

[第十六章　第三节　测量电功率]
一、选择题
1.在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是 (　　)
A.改变被测灯泡的额定功率
B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流
D.保护电路
2.小红同学在做测定小灯泡电功率的实验时,连接的电路如图所示(电路中各元件均完好),闭合开关后,实验电路可能出现的情况是 (　　)
A.电流表被烧坏 B.电压表示数接近电源电压
C.小灯泡被烧毁 D.电流表指针有明显偏转
3.[2020·无锡] 在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时,小红所观察和记录的结果如图表所示。
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,亮度越亮;
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
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,原因可能是小灯泡开路
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.为了测定未知电阻Rx的实际功率,某同学根据提供的器材——电流表一只、定值电阻R0(阻值已知)一只、电池组(电压未知)、开关、导线等,设计了如图所示四种实验电路(图中虚线画的电流表是第二次测量时电流表的位置),四个电路图中不能测出电阻Rx实际功率的是(　　)
二、填空题
6.在“测定额定电压为2.5 V小灯泡L的电功率”的实验中,电路图如图所示,电源电压恒为6 V,有规格为“10 Ω　2 A”“20 Ω　2 A”的滑动变阻器各一个。正确连接电路后,闭合开关S,要调节　　　　　　　,使电压表的示数为2.5 V。若此时电流表的示数为0.25 A,则小灯泡的额定功率为　　　　W,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为　　　　Ω,为了完成实验,应选择规格为　　　　　　　的滑动变阻器。
7.在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①减小误差;②寻找普遍规律。在“测量小灯泡在不同电压下的电功率”的实验中,多次测量的目的是　　　　;在“用伏安法测量定值电阻阻值”的实验中,多次测量的目的是　　　　。(均选填“①”或“②”)
8.小明家有一个标有“220 V　880 W”的电炉,当它正常工作时通过电炉丝的电流为　　　　A。在一次单独使用它时,小明家标有“1200 r/(kW·h)”的电能表在2 min的时间里转盘转过了30转,则此时电炉的电功率是　　　　W。
三、实验探究题
9.[2020·黔南州] 测量小灯泡额定功率的实验电路如图甲所示,实验器材有:标有“2.5 V”字样的待测小灯泡,电压恒为4.5 V的电源,标有“20 Ω　1 A”的滑动变阻器,电流表(量程为0~0.6 A、0~3 A),电压表(量程为0~3 V、0~15 V),开关及导线若干。
(1)为保护电路元件安全,连接电路时开关应　　　　;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至　　　　(选填“A”或“B”)端。
(2)按图连接好电路后,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障是　　　　　　　　。
(3)电路故障处理后,向右移动变阻器滑片P,会看到灯泡变　　　　(选填“暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与　　　　　　　有关系。
(4)实验中电压表示数如图图乙所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向　　　　(选填“左”或“右”)移动,直到电压表示数为　　　　时为止。
(5)当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率为
　　　　W。
10.[2020·潍坊] 某实验小组用如图甲所示的器材,测量标有“3.8 V”字样小灯泡的额定功率,电源电压不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时其接入电路的阻值变大)。
(2)按图甲电路连接完成后,经检查无误,闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮。为完成实验,必要的操作是　　　　。
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器连入电路的阻值
(3)调节滑动变阻器过程中,应观察　　　　表的示数,确定小灯泡是否达到了额定功率。
(4)实验过程中,某时刻电流表和电压表的示数分别如图图乙所示,此时小灯泡的实际功率为
　　　　W。
11.[2020·岳阳节选] 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小明用如图所示电路测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如图下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U。则小灯泡额定功率的表达式:P额=　　　　　　(用U额、U、R0表示)。
答案
1.A　 滑动变阻器在实验中首先起到保护电路的作用,所以D不符合题意;通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,还可以改变电路中的电流及灯泡两端的电压,所以B、C不符合题意;灯泡的额定功率是固定不变的,其实际功率随着实际电压的改变而改变,所以A符合题意。
2.B　 由图可知,电流表与小灯泡并联,小灯泡短路,整个电路相当于电压表与电流表串联,电压表所测电压接近电源电压;又因为电压表的内阻很大,所以电路中的电流很小,电流表几乎无示数,不会被烧坏。
3.D　 ①灯泡两端电压等于额定电压2.5 V时灯泡正常发光,由表中数据知,此时通过灯泡的电流为0.25 A,所以灯泡的额定功率P=ULI=2.5 V×0.25 A=0.625 W,故①正确;②由表中数据知,灯泡两端电压越大,通过的电流也越大,由P=UI可知,灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,故②正确;③由R=计算可得,各次实验灯泡电阻分别为4.17 Ω、6.25 Ω、7.89 Ω、8.70 Ω、10 Ω、10.71 Ω,所以小灯泡的电阻随两端电压的升高而增大,故③正确;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,由表中数据知,当灯泡两端电压为2.5 V时,对应电流为0.25 A,此时定值电阻两端电压:UR=IR=0.25 A×2 Ω=0.5 V,恰好满足电源电压:U=UL+UR=0.5 V+2.5 V=3 V,所以灯泡能正常发光,故④正确。
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,则电路可能开路;电压表的示数几乎等于电源电压,说明电压表与电源连通,原因是小灯泡开路,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。灯泡在额定电压下才能正常发光,电压表示数为2.5 V,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,应减小变阻器连入电路中的电阻,即将滑片向右移动,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;若电流表无示数,则可能整个电路开路,故D正确。
5.D
6.滑动变阻器　0.625　14　“20 Ω　2 A”
当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值应为R滑===14 Ω>10 Ω,所以应选择规格为“20 Ω　2 A”的滑动变阻器。
7.②　①　8.4　750
9.(1)断开　B　(2)小灯泡开路
(3)暗　灯泡两端的电压
(4)左　2.5 V　(5)0.75
(1)为保护电路元件安全,连接电路时开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至B端。(2)按图连接好电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最左端时,灯不亮,电路可能开路,电压表有较大的示数,电压表与电源连通,经检查,导线连接完好,则电路故障是:小灯泡开路。(3)向右移动变阻器滑片P,变阻器连入电路的电阻变大,由分压原理可知,变阻器两端的电压变大,由串联电路电压的规律,灯两端的电压变小,会看到灯泡变暗一些,这说明灯泡的实际功率与灯泡两端的电压有关系。(4)灯在额定电压下正常发光,图中电压表选用小量程,分度值为0.1 V,示数为2.2 V,小于灯的额定电压2.5 V,为测量灯的额定功率,应增大灯两端的电压,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,即将滑片向左移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5 V。(5)当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。
10.(1)如图图所示
(2)B　(3)电压　(4)1.26
(1)要求滑动变阻器滑片向B端滑动时其接入电路的阻值变大,变阻器左下接线柱
应连入电路中,灯泡的额定电压为3.8 V,故电压表选用大量程与灯泡并联。(2)闭合开关,发现电流表有示数,但小灯泡不亮,原因可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大,导致电路中的电流过小,这时应该移动滑片,减小滑动变阻器连入电路的阻值,观察灯泡是否发光。(3)灯泡在额定电压下的功率是额定功率,因此在测量小灯泡是否达到了额定功率时,电压要达到额定电压,故眼睛要观察电压表的示数。(4)电流表使用的是0~0.6 A量程,分度值为0.02 A,示数为0.36 A;电压表使用的是0~15 V量程,分度值为0.5 V,示数为3.5 V,则此时小灯泡的实际功率为P=UI=3.5 V×0.36 A=1.26 W。
11.U额×　 在①中,电压表测灯泡两端的电压,电压表示数等于灯泡的额定电压U额,灯泡正常发光;在②中,电压表测灯泡与定值电阻两端的总电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯泡仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻两端的电压:U0=U-U额,由欧姆定律,电路中电流即灯泡的额定电流:IL==,则小灯泡额定功率的表达式:P额=U额×。