人教版九年级物理全一册18.3测量小灯泡的电功率 同步练习（含答案）

人教版九年级物理全一册18.3测量小灯泡的电功率 同步练习（含答案）
一、填空题
1.某物理兴趣小组的同学为了用实验来探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，向实验室借来了如下实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电阻箱（电路图符号 ），电压表、电流表及导线．他们通过实验完成了探究．
（1）他们经过思考，通过测出电阻箱两端的电压和通过的电流，计算出电阻箱消耗的电功率，从而得到电功率与电阻的关系．请你画出他们探究的实验电路图．
（2）该小组设计了如下的探究步骤，请填写完整：
①连接电路，注意开关应断开，变阻器滑片P应放在阻值最大处；
②将电阻箱调到某一适当阻值，闭合开关，调节变阻器滑片P，读出电阻箱阻值R、电压表示数U、电流表的示数I，并记录在表格中；
③改变电阻箱为另一适当阻值，　 ，读出　 　，并记录在表格中；
④　 ___________________________________ ．
⑤利用公式P=UI计算电功率，并记录在表格中．
2.阳阳同学用如图所示的实验电路，“测定额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率”。
（1）开关试触时，阳阳发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是　 　 ；
（2）排除电路故障后，阳阳闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数是2V，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片向　 　 （填“A”或“B”）移动；
（3）当电压表的读数为2.5V时，电流表的读数为0.4A，他测出小灯泡的额定功率是　 　 W。
3.小刚在测定“额定电压为2.5V的小灯泡功率”的实验中，连接的电路如图：
（1）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，若没有发现错误，闭合开关，会出现　 　 现象．在图中补画出正确的连线．闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片调到　 　 端（填“A”或“B”）；
（2）小刚改正错误后，闭合开关，变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图2甲，则电压表示数为　 　 V，若想测量小灯泡的额定功率，应将变阻器滑片P向　 　 端（填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为 　V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图2乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻约为 　Ω
（3）小刚继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是　 　 （正确/错误）的．
次数 U/V I/A P/W 平均值P/W
1
2
3
4.小明和他的同学通过实验探究串联电路中两个电阻消耗电功率的变化规律。他们按如图所示连接电路，电源电压保持不变，定值电阻R1为20欧。实验时，他们多次改变滑动变阻器滑片的位置，并读出各电表的示数，分别用公式计算出变阻器接入电路的电阻R2、R1消耗的电功率P1、R2消耗的电功率P2，并将计算结果及相关数据记录在如表中．
实验序号 R1（Ω） R2（Ω） P1（W） P2（W）
1
20 100 0.18 1.03
2 80 0.29 1.15
3 60 0.45 1.35
4 40 0.79 1.61
5 30 1.16 1.73
6 20 1.80 1.80
7 10 3.20 1.61
8 4 4.97 1.03
（1）分析比较表中P1随R2的变化情况及相关条件，可初步得出：串联电路中，当电源电压和定值电阻R1一定时，　 　 ；
（2）分析比较实验序号　 　 中的数据及相关条件，可初步得出：串联电路中，当电源电压和定值电阻R1一定时，变阻器接入电路的电阻越小，变阻器消耗的电功率越小；
（3）分析比较表中P1、P2的变化情况及相关条件可发现：当变阻器接入电路中的电阻R2与定值电阻R1之前满足　 　时，变阻器消耗的电功率将达到最大；
（4）分析比较表中P2的数据，小组同学又有新的发现。若再增加一次实验，并使R2接入电路的电阻为5欧时，可推测P2为　 　 W；
（5）小组同学为了验证实验所得的初步结论，决定继续探究，他们提出了以下三个初步方案，你认为合理的是　 　 （选填序号）。
A．更换不同电压的电源继续实验
B．更换不同阻值的定值电阻继续实验
C．改变两个电阻的连接方式继续实验。
5.在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.25A，小灯泡两端允许加的最大电压为小灯泡额定电压的1.2倍。(温度越高小灯泡电阻越大)
(1)小明已连接的部分电路如图所示，接下来小明将根据　 　 确定了电压表的量程
(2)从图中可看出，小明正确地把电流表小量程接入了电路。请写出小明确定用电流表小量程的分析与论证过程。
　 　
(3)画出实验用的表格，表中要有必要的信息。
　 　
(4)假设小刚所用的滑动变阻器最大电阻为5Ω，其他器材与小明的相同，小刚能否完成该实验并说明理由。
　 　
(5)小刚想接着探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器。请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足
①　 　 ；
②　 　 。
6.小新在用实验探究电功率跟电阻的关系时，记录了如下表所示的数据，请你分析表中的数据，归纳出电功率P与电阻R的关系式．　 　 　．
R/Ω 2 4 6 8 10 12
P/W 18 9 6 4.5 3.6 3
7.小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为6伏）、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器两个（A标有“5Ω 2A”字样、B标有“10Ω 1A”字样）、开关及导线若干，小灯的额定电流可能为“0.26A”“0.3A”或“0.32A”。小华选择一个变阻器，连接电路后按正确步骤进行实验，闭合开关发现小灯较亮，电压表示数为2伏，他经过思考仅更换了变阻器，重新实验，步骤正确，闭合开关发现电压表示数如图所示，接着他移动滑片使小灯正常发光。
①小华开始选用的变阻器是　 　（选填“A”或“B”）。
②判定该小灯正常发光的方法是　 　。
③根据实验的相关信息：
（a）通过计算说明小灯泡的额定电流；　 　
（b）计算小灯的额定功率。　 　
8.小明同学想对如图1所示的电路进行深入研究，他进行了如下尝试：
（1）首先他分析出：若已知电源电压恒为U，定值电阻R1的阻值为R0，某时刻电路中的电流为I，则滑动变阻器R2两端的电压U2=　 　；滑动变阻器R2的电功率P2=　 　 ．
（2）他按照电路图连接了实验电路，调节滑动变阻器的滑片，相应的记录了电流表、电压表V1和V2的示数，测出R1的电功率P1、滑动变阻器R2的电功率P2、电路的总功率P总，请根据表中数据分别在图2和图3中描点画出图象
（3）分析图象
由图2可得结论　 　 ．
由图2可得结论　 　
I/A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U1/V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U2/V 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
P1/W 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100
P2/W 9 16 21 24 25 24 21 16 9 0
P总/W 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
9.某小组同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压6伏并保持不变，且有若干标有“3.8V”字样的相同的小灯泡，电流表表盘如图所示：
①正确连接电路，闭合开关并移动滑片时小灯泡发出耀眼的光，一会儿熄灭了，此时电流表示数为　 　安，电压表示数为　 　伏；
②于是他们断开开关，接着更换　 　并调节滑动变阻器的滑片至某一端；
③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，部分实验数据如下表所示：
序号 电压（伏） 电流（安）
1 2.0 0.32
2 3.0 1.80
3 3.8 0.40
…… …… ……
观察表中数据，你认为表格中第　 　行第　 　列的数据是错误的，正确的数据是　 　。
10.小明按图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验。
实验室可提供下列器材
A．电流表
B．电压表
C．滑动变阻器R(阻值0～20Ω)
D．电阻为5Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）
E．电源E（电压4.5V并保持不变）
F．开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为 　 　 A；加在灯泡两端的最大电压为　 　 V；
(2)若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时电表的读数至少为满刻度的三分之一，则测出的灯泡的功率范围只能是 　 　 ．
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的现察，就可判断出电路的故障：
如果小明观察到　 　 ，则故障是　 　 ；
如果小明观察到　 　 ，则故障是　 　 ．
(4)排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是　 　 （选填“正确”或“错误”）的．
二、选择题
11.如图所示，是电学中比较重要的电路图，利用此电路图可以完成多个电学实验。若电源电压保持不变，闭合开关S，下列说法正确的是（　　）
A．若探究电流与电阻关系，定值电阻R由5Ω换成10Ω，为完成实验，应将滑片右移
B．若要测量定值电阻R的值，可多次改变滑动变阻器的滑片位置，记录多组数据，算出多个电阻值求其平均值，可以减小误差
C．若将定值电阻 R换成小灯泡，可以探究电流与电压的关系
D．若将定值电阻R换成小灯泡，测量小灯泡的额定功率，可多次改变滑动变阻器的滑片位置，记录多组数据，算出功率并求其平均值，减小误差
12.如图所示，在“探究电功率跟电压的关系”实验中，将小灯泡L1：“2.5V 0.3A”和L2：“3.8V 0.3A”串联，下列说法正确的是（　　）
A．L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同
B．如果电源电压可调，两灯泡可以同时正常发光
C．闭合开关后，“3.8V 0.3A”的小灯泡更亮，因为其额定功率大
D．通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系
13.13班的物理学霸邱浩威同学学习刻苦，善于思考，一次在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源两端的电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器 的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A．将A并关S闭合后，要保证电路中各个零件正常工作，以下说法正确的是（　　）
A．通过电阻R的电路最大值为0.4A
B．滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω
C．电压表示数最大的变化量为2V
D．整个电路消耗的最大功率为1.8W
14.(双选)在“测定小灯泡功率”实验中，如图，电路图连接好电路后，接通开关S，移动滑动变阻器的滑片，结果灯不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数，电路故障可能是（　　）

A．小灯泡的灯丝烧断了
B．电流表烧坏了造成短路
C．连线时，把电流表和电压表互换了位置
D．滑动变阻器的滑片接触不良
三、实验探究题
15.如图所示，图甲是测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验电路图。
（1）请用笔画线代替导线在图乙中完成实物电路的连接。
（2）闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到最　 　（选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，改变小灯泡两端电压，同时读出通过小灯泡的电流，记录下每次电压和电流的测量值，并依据记录的实验数据，以电压为横坐标，电流为纵坐标，建立直角坐标系，用描点法得到小灯泡的I U图象如图丙所示，该图象不是一条直线的原因是　 　。
（4）该小灯泡正常发光时的电流为0.48A，则其额定功率为　 　。
16. 小红做测量“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应　 　
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（3）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于　 　 （选填“A”或“B”）端．
（4）小红移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示为　 　 V，若她想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向　 　 （A/B）端移动，使电压表的示数为　 　 V
（5）小红移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U 图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　 W．
（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片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　 　
答案
1.调节滑动变阻器阻值，使电流表示数与第②步相同　；电压表示数；再次改变电阻箱的阻值，重复以上步骤
2.小灯泡断路；B；1
3.灯不亮，电压表示数超量程，电流表无示数；B；2.2；A；2.5；8.3；错误
4.变阻器接入电路的电阻越小，定值电阻消耗的电功率越大；6.7与8；R1=R2；1.15；A、B　
5.灯两端的最大电压是额定电压的1.2倍为3伏；小灯泡正常工作时，电阻为R0＝2.5/0.25＝10Ω。当小灯泡两端最大电压为U＝1.2×2.5＝3V时，如果电阻不变，通过小灯泡的电流为I＝3/10＝0.3A 由于温度升高，小灯泡的电阻要大于10Ω，实际通过小灯泡的电流I′＜0.3A＜0.6A，所以电流表接小量程。；123电压（V）22.53电流(A)电功率(W)亮度；滑动变阻器最大电阻为5Ω。设小灯泡正常工作，电阻为10Ω，小灯泡两端的最小电压为U＝10×6/15＝4V。由于温度升高电阻增大，实际小灯泡电阻要大于10Ω，小灯泡两端的实际电压U′＞4V＞3V。所以无法完成该实验。；操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；易比较亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长
6.P=
7.A；观察到电压表的示数为2.2伏，小灯正常发光；0.32；1.216
8.U﹣IR0；UI﹣I2R0；电路总功率P总与电流I成正比；；当电流增大时，滑动变阻器的功率先增大后减小　
9.0；6；小灯泡；3；3；0.36
10.0.18；4.5；0.20W～1.8W；电流表无示数；滑动变阻器断路；电流表有示数；灯泡短路；错误
11.B
12.B
13.D
14.A,C
15.（1）
（2）左
（3）小灯泡的电阻随温度的升高而增大
（4）1.2W
16.（1）断开
（2）
（3）A
（4）2.2；B；2.5
（5）0.5
（6）小灯泡断路