人教版九年级物理全一册18.3测量小灯泡的电功率实验探究专项练习（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实验探究专项练习（含答案）
1.在“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
第一小组实验方案：（实验电路如图甲所示）
（1）他们应选用规格为　 　（填“R1”或“R2”）的滑动变阻器，该实验中滑动变阻器除保护电路外，另一主要作用是　 　；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数，原因可能是　 　；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，多次测量后描绘出小灯泡的U～I图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）由图乙可知灯泡电阻是变化的，其主要原因是　 ；
（5）闭合开关　 　和S1，调节滑动变阻器，使电压表示数为额定电压U0，灯泡正常发光；
（6）断开全部开关，保持滑动变阻器阻值不变，再同时闭合开关　 　，读出电压表示数U；
（7）小灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　。（用对应的物理量符号代入表达式）
2.如图甲所示，是莉莉同学“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4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）图乙已连接部分电路，请用笔画线代替导线按照电路图将电路连接完整，使滑片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，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．电流表断路 B．小灯泡短路
C．小灯泡断路 D．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片到图示位置时，电压表的示数如图丙所示，其示数为　 　V；若他想测量小灯泡的额定功率应将图乙中的滑片向　 　（填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）莉莉同学多次移动滑动变阻器的滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图所示的图像．根据图像信息，可算出小灯泡的额定功率是　 　W．通过图像还可以发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：　 　．
3.在测定“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。请完成以下实验问题：
（1）连接电路时开关应断开，避免因　 　烧坏电源。
（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）按电路图连接完电路后，闭合开关快速试触的瞬间，电流表和电压表出现了如图乙所示的情况，经检查，所有仪器、元件完好。请分析出现以上现象的可能原因（两表各写一条）。
①电流表：　 　；
②电压表：　 　；
（5）当　 　表的示数为2.5V时，另一表示数0.24A，则小灯泡正常发光的电功率为　 　W。
4.小明在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线将题图甲所示电路连接完整；
（2）闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，故障可能是　 　；
（3）排除故障后进行实验，电压表示数为2V时，要使小灯泡正常工作，则应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）端移动；
（4）图乙是小灯泡的I-U图像，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（5）完成上述实验后，小明又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻；
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点　 　（选填“a”或“b”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，电压表的示数为U2；
③用U1、U2和R0表示小灯泡的额定功率P=　 　。
5.一小灯泡标有“12V”字样，小江要测量这个小灯泡的额定电功率
（1）请在图中连接实物（当滑片向右移时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小）
（2）小灯泡正常发光时，测得它的电功率为18W，则此时电压表示数为　 　V，电流表示数为　 　A，小灯泡10s消耗的电能为　 　
（3）实验过程中，实验室电路中只接了上述学生电源，实验室的电能表如图所示。小江认为此时实验室电路的总功率就是18W，他由此可算得该电能表的铝盘转过一圈所需要的时间为　 　s，实际上由于滑动变阻器、学生电源等元件都要消耗电能，所以这个电能表的铝盘转过一圈所需的时间比小江的计算值要　 　（选填“大”或“小”）
6.小李同学利用如图电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率。
（1）请按照电路图，用笔画线表示导线，在图中完成实物连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表示数减小；
（2）闭合开关后，调节滑动变阻器，发现两电表指针始终处于下图所示位置，则电路中可能发生的故障是　 　；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片P，当电压表示数为额定电压时，电流表示数如图所示，其读数为　 　A，则该小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）小李同学在调节滑动变阻器滑片P的过程中，绘制出电流表与电压表示数变化关系的图象如图，这反映出小灯泡灯丝电阻随温度的升高而　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。若把两只这样的灯泡串联接在3V的稳压电源上，则每个灯泡消耗的功率为　 　W。
7.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有：电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、电压为4.5V的电源和滑动变阻器等。
（1）根据甲图连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至　 　端（选填“A”或“B”）；
（2）根据实验数据绘制的图像如图乙，则小灯泡的额定电功率是　 　W；
（3）老师告诉同学们，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，所测小灯泡的额定功率偏　 　（填“大”或“小”）；
（4）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为　 　Ω。
8.小红用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V，R为滑动变阻器。
（1）实验前，开关应　 　， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于　 　端；
（2）闭合开关后，小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近，但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是　 　；
（3）排除故障后小红继续实验，在某次测量中电压表的示数如图乙所示，则此时电压表的示数为　 　V，电流表的示数为0.2A，此时小灯泡的实际电功率为　 　W。
9.小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）；
（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则他连接电路时存在的错误是　 　。连接电路时，滑动变阻器滑片应滑到　 　端（选填“左”或“右”）；
（3）排除电路故障后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.1V时，要使灯泡正常发光，滑片应向　 　适当移动（选填“左”或“右”）；灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则此灯泡的额定功率为 　W；
（4）实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏　 　，这是由于所测的电流值偏　 　；（选填“大”或“小”）
（5）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为　 　；
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电阻Rx=　 　（用所测物理量和已知物理量符号表示）。
10.小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为4.5V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。如图是小强连接完成的实物电路。
（1）小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是　 　；
（2）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　端滑动（选填“左”或“右”）；
（3）小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U﹣I图象。结果发现图象不是过原点的倾斜直线，原因是　 　。根据U﹣I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　。
11.在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用器材如下：2节新干电池、规格为的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求滑片向左移动时，电压表示数变大；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　 　（选填“A”或“B”）端，目的是　 　；
（3）闭合开关后通过正确操作使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　 　W。
（4）实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻，设计了图丙电路测小灯泡的额定功率，连好电路后，操作步骤如下：
①断开、闭合，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压；
②　 　，断开、闭合，记下电压表示数U。
则小灯泡额定功率表达式：　 　（用、U、表示）。
12.利用如图甲所示的电路测量2.5V小灯泡的额定功率。
（1）在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则连接电路时存在的错误是　 　；
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是____；
A．电流表断路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为　 　W；实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏　 　；
（4）某同学想利用上述的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，该同学认真思考后，利用上述实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助该同学补全实验步骤；
①先闭合S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为　 　；
②断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电Rx=　 　（用所测物理量和已知物理量符号表示）。
13.在一次物理实验课上，小华同学做了“测定小灯泡电功率”的实验。
（1）该实验的原理是　 　。连接电路时，开关应处于　 　状态；
（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，图甲中滑动变阻器的滑片应位于　 　（选填“A”或“B”）端。
（4）小华按图甲连接正确的电路进行实验，并将数据及现象填写在下表中：刚闭合开关时，记录第1组数据；小灯泡正常发光时，记录第2组数据；滑片移到一端点时，小灯泡闪亮一下后熄灭，记录第3组数据，分析表格数据及现象可知：实验中电源的电压为　 　V，小灯泡的额定功率为　 　W。
实验序号 电压表示数 电流表示数 小灯泡亮暗程度
1 1.3V 0.16A 暗
2 2.5V 0.20A 正常发光
3 4.5V 0A 不发光
（5）小华利用原有器材测量另一个额定电压标值不清楚（可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”）的小灯泡额定功率。重新设计电路后，移动滑动变阻器的滑片至中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电压表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　 　W。
14.小磊连接了如图甲所示的实验电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率：
（1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于　 　端；（选填“B”或“C”）
（2）闭合开关，移动滑片P到某处，此时电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填：“B”或“C”）端滑动；
（3）移动滑片P使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W。
15.实验桌上有满足实验要求的如下实验器材：电源、已调零的电压表、滑动变阻器、已知阻值为R0的定值电阻和额定电压为6V的小灯泡各一个，开关和导线若干。小明设计了如图所示的测量额定电压为6V的小灯泡额定电功率的电路图。
（1）他进行实验的步骤如下：
①按图连接实验电路，将滑动变阻器的滑片P移动到接入电路中阻值的最大处；
②断开开关S2、闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为6V；保持滑动变阻器的滑片P位置不变，闭合开关S2，记录电压表的示数为U（此过程中，电路各元件均完好）；
③小明根据测得的数据，计算出小灯泡的额定功率为P 额=，老师指出小明设计的电路图存在错误，按照这个错误方案，在小明操作无误，正确读数的情况下，测得的小灯泡的电功率　 　小灯泡的额定电功率。（选填“大于”或“小于”）。
（2）小明在老师的帮助下，改正了实验设计中的错误，正确连接了如图所示的实验电路，请把小明的实验步骤补充完整：
①断开开关S2、闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为6V；
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，　 　，记录电压表的示数为U；
③小明根据测得的数据，计算出了小灯泡的额定功率。
他又利用R0及实验数据计算出小灯泡正常工作的电阻RL=　 　。
16.实验桌上备有如下器材：符合实验要求的电源（电源电压不变）、已调零的电压表和电流表、电阻箱（电路图符号）、滑动变阻器、开关各一个、导线若干。请你利用上述器材设计一个实验证明：电阻两端电压不变时，电阻消耗的电功率P与电阻R成反比。
（1）画出实验电路图；
（2）将实验步骤补充完整：
①按电路图将各个元件连接好。在连接过程中开关S始终处于　 　状态。滑动变阻器滑片置于　 　。
②调节电阻箱为适当阻值R，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到某一位置，读出电压表的示数U，电流表的示数I，将U、I、R记录在表格中；
③断开开关，　 　，闭合开关，　 　，此时电流表示数用I表示，电阻箱阻值用R表示，将U、I、R记录在表格中；
④仿照步骤③，再做四次，并将实验数据记录在实验数据记录表中。
⑤用公式　 　计算出对应的电功率P，将P记录在表格中。
（3）画出实验数据记录表格
17.测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是____；
A．检查灯泡是否断路 B．检查灯泡是否短路
C．检查开关接触是否良好 D．移动滑动变阻器的滑片
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为　 A，小灯泡的额定功率为　 　W；
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=　 　（用I额、I1、I2、R表示）。
答案
1.（1）R2；改变灯泡的电压 （2）灯泡短路 （3）0.625
（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化第二小组实验方案：（实验电路如图丙所示）小组成员发现，器材中电流表不能正常使用。于是实验小组增加了一只阻值为R0的定值电阻和两个开关S1、S2，并利用原有的其他器材，也测出了该小灯泡的额定功率。步骤如下：先按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路。
（5）S （6）S、S2 （7）
2.（1）
（2）C （3）2.20(或2.2)；C 4）0.5；灯丝的电阻与温度的变化有关（或灯丝的电阻随温度的升高而增大）
3.（1）短路
（2）
（3）A （4）电流表的正负接线柱接反了；电压表量程选择太小 （5）电压；0.6
4.（1）
（2）小灯泡灯丝断了 （3）左 （4）1.25 （5）a；
5.（1）
（2）12；1.5；180J （3）80；小
6.（1）
（2）电阻断路 （3）0.24；0.6 （4）增大；0.3
7.（1）B （2）0.625 （3）大 （4）8
8.（1）断开；A（或左） 端 （2）小灯泡断路 （3）1.5V；0.3W
9.（1）
（2）开关未断开；左 （3）右；0.75 （4）大；大 （5）U额；
10.（1）灯泡断路（或灯座断路） （2）左 （3）灯丝电阻随温度升高而增大；0.5W
11.（1）
（2）B；保护电路 （3）0.75 （4）保持滑片的位置不动；
12.（1）开关没有断开 （2）B （3）0.75；大 （4）U额；
13.（1）P=UI；断开
（2）
（3）A （4）4.5；0.5 （5）0.506
14..（1）B （2）C （3）0.75
15.（1）小于 （2）断开，闭合、；
16.（1）如图所示：
（2）断开；最大阻值处；改变电阻箱的阻值R；调节滑动变阻器使电压表示数仍为U；P=UI
（3）如下所示：
R/Ω
U/V
I/A
P/W
17.（1）D （2）0.3；0.75 （3）