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）3
1.小梦选用了如图所示的器材及电路“测定小灯泡的功率”，其中，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电源电压恒为3V。
（1）连接电路过程中，开关处于　 　状态；
（2）闭合开关后，小灯泡几乎不发光，两电表均有较小示数，无论怎样移动滑片P，小灯泡亮度及两电表示数均不变，则故障可能是　 　；
（3）排出故障后，移动滑动变阻器P到某处时，电压表示数为2V，若要测小灯泡的额定功率时，应将滑片P向　 　端移动（选填“A”或“B”）；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是　 　W；
（4）当电压表示数增大时，电压表与电流表示数之比也变大，导致这一结果的原因是　 。
2.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。
（1）该实验的原理是 　 　，连接电路时，开关应 　 　；
（2）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整；
（3）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片应位于 　 　（选填“A”或“B”）端；
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片到某一点时，电压表示数（如图2所示）为 　 　V，此时灯泡发光　 　（选填“较暗”或“较亮”），若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（5）小向同学移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W，此时小灯泡的电阻是　 　Ω；
（6）由图3发现小灯泡电阻是变化的，原因是：　 　；
（7）另一小组的同学连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光亮并很快熄灭。请你指出他们实验中的两个操作不当之处：
①　 　；
②　 　。
3.在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压是2.5V，按图甲所示的电路进行探究。
（1）若连接电路后闭合开关，电压表、电流表的示数都较小，灯泡几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是把滑动变阻器的 　 　 （选填“AB”、“AC”或“CD”）接线柱接入电路。
（2）排除故障后，按图所示的电路继续进行实验，测出了灯泡的相关物理量，记录的数据和部分的计算结果如下表，表中的实际功率还没计算出来。
次数 电压/V 电流/A 实际功率/W 电阻/Ω
1 1.6 0.20 　 8.00
2 2.5 0.24 　 10.42
3 2.8 0.26 　 10.77
①第一次至第二次实验过程中，滑动变阻器的滑片P应向 　 　 （选填“左”或“右”）端移动。
②根据表中数据可知，小灯泡的额定功率是 　 　 。
③灯泡的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是：小灯泡越亮，它的实际功率越 　 　 。
（3）实验结束后同学们讨论：
①有同学认为：只需要把小灯泡换成 　 　 ，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。
②有同学认为：用上表中灯泡的三次电阻的平均值代表它的电阻更准确。这种说法是错误的，原因是忽略了 　 　 对小灯泡电阻的影响。
（4）完成上面实验后小明同学进行了反思，如果电压表损坏了，能不能用其他实验器材来完成实验呢，经过思考，他选用了一个阻值为10Ω的定值电阻，设计了如图乙所示的电路，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为 　 　 ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I；
③灯泡额定功率的表达式为P额 = 　 　 （用已知量和测量量表示）。
4.小雨在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡的额定功率，图甲为他所连的实验电路。
（1）经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验。请在他接错的导线上打上“×”，并改正；
（2）实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示。则该小灯泡的额定电流为　 　A，额定功率为　 　W。
5.某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W左右。
（1）“伏安法”测量小灯泡电功率的实验原理是　 　；
（2）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接，连线时导线不能交叉；
（3）电流表示数如图甲所示，请读出电流表的示数，计算小灯泡的功率并填入表格中；
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 3.8 4.0
电流I/A 0.2 0.22 0.25 0.28 　 　 0.34
电功率P/W 0.3 0.44 0.625 0.84 　 　 1.36
灯泡发光情况 很暗 暗 正常发光 很亮
（4）小组同学们在分析实验时发现电压表示数很难准确达到3.8V，为了提高测量数据的精确度，应如何改进实验步骤　 　。
6.了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，滑动变阻器标有“20Ω1A”。
（1）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮）
（2）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是　 　。（选填数字编号）
①电流表断路②小灯泡短路③小灯泡灯丝断了④滑动变阻器短路
（3）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W。
（4）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I-U图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是____。
A．U0=1.5U1 B．U0=2U1 C．U0=3U1 D．U0=4U1
7.在“用伏安法测量小灯泡L的电功率”的实验中，电路如图甲所示。
（1）开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移动到　 　端（选填“a”或“b”）；
（2）闭合开关S，发现小灯泡L不发光，电流表和电压表的指针有偏转，但不明显，则可能是电路中____（选填序号）；
A．滑动变阻器接入电阻较大 B．小灯泡L断路
C．电流表断路 D．小灯泡L短路
（3）做适当调整后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则此次测得的电功率PL=　 　W。
8.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源为2节干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，实验中要求移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压分别为额定电压、额定电压的1.2倍、低于额定电压，分别观察小灯泡的发光情况，算出小灯泡的实际功率；
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将电路连接完整；要求：当滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变大；
（2）闭合开关，并调节滑动变阻器，发现灯泡不发光，电流表没有示数，但电压表有示数，则问题可能是什么？　 　
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为多少？　 　
（4）请你为实验需要测量、观察和计算的物理量，设计一个实验数据记录的表格。
9.小明做“测小灯泡的电功率”实验时，所用器材有：电压为6V的电源，额定电压为U额=2.5V的小灯泡，标有“60Ω 1A”的滑动变阻器以及电压表（量程0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关和导线。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的导线。
（2）小明改正错误后，将滑片移至最右端，闭合开关，小明通过移动滑片P，分别记下多组对应的电压表和电流表的示数如下表格所示，请你根据表中数据画出灯泡的U﹣I图象　 　，并得出小灯泡的额定功率是 　 　W。
1 2 3 4
电压U/V 0.7 1.5 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.15 0.20 0.22
（3）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明又用一个定值电阻R接在原电路电流表的位置，设计出如图丙所示的电路，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，接着保持滑片位置不变，将电压表的 　 　点（选填“a”或“b”）接线改接到c点，观察并记录电压表示数U，则小灯泡的额定功率可表示为P额=　 　（用题中字母表示）；
（4）实验结束后小明同学想继续探究“电流与电压的关系”，他保持其它器材不动，只将图甲中的小灯泡换成 　 　就可以完成探究实验。
10.在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，同学们设计了如图甲所示的电路，其中电源由3节干电池组成，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接电路时，开关应断开，并将滑片移至滑动变阻器的最 　 　端（选填“左”或“右”）。
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，电路 　 　（选填“有”或“没有”）故障。
（4）某次实验测量中，电压表示数如图乙所示，要使小灯泡正常发光，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，测得电流表的示数I1为0.25A。
（5）断开开关，将一只定值电阻R替换电压表后，闭合开关，将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，当小灯泡再次正常发光时，测得电流表的示数I2为0.4A，则电阻R的功率为 　 　W。
11.小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3（500Ω 1A）：
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是　 　。正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近6V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是　 　；
（2）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为　 　W。在多次测量中，小明还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比　 　。（选填“变大”、 “变小”或“不变”）；
（3）灯泡的功率测量完毕，小明用、、、、的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小明应选用滑动变阻器　 　（选填“R1”、 “R2”或“R3”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为，则所选定值电阻的阻值为　 　。
12.某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验，被测小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约为10 Ω，实验室有如下器材：电源(电压为6 V)、电流表(0~0.6 A 0~3 A)、电压表(0~3 V0~15 V)、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：R1(5 Ω 0.5 A)、R2(50 Ω 0.5 A)、R3(500 Ω 1 A)。同学们设计的电路如图甲所示：
（1）最合适的滑动变阻器应选用　 　(选填“R1”“R2”或“R3”)；
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是　 ；
（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，则此时通过小灯泡的电流是　 　 A，灯泡两端的电压是　 　V，此时小灯泡的电阻是　 　 Ω(电阻计算的结果保留两位小数)，灯泡的实际功率是　 　W；
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丁)，根据图象提供的信息，算出小灯泡的额定功率为　 　W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)；
13.在“测量小灯泡的电功率”实验中，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，变阻器A的规格为“10Ω，1A”，B的规格为“50Ω，2A”。
（1）实验中要测量的物理量分别是　 　、　 　。
（2）实验选用的滑动变阻器应是　 　（选填“A”或“B”）。如题图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是　 　。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端滑动。根据实验测得的数据，作出如图丙所示的图像。分析图像可知，小灯泡的额定功率　 　W。
（4）分析图像后发现：通过灯泡的电流与其两端电压不成正比，形成这一现象的原因是　 　。在实验中还观察到：当小灯泡两端的电压低于1.5 V时，小灯泡不发光， 根据图像分析其原因是　 　。
14.在电学实验复习课上，同学们选用 “ ”和 “ ”，设计了如图所示电路，来探究“电功率与电压的关系”，收集到的信息如下表。
灯泡 亮度
1.8 暗
2.7 亮
（1）实验中通过　 　判断灯泡电功率的大小。
（2）采用串联连接方式是为了　 　。
（3）实验结论是　 　。
小红说：此结论不具有普遍性，请指出实验中的不足　 　。
（4）小东认为：该电路还可以验证“灯丝电阻与灯丝温度的关系”，你认为能否验证？　 　（选填“能”或“不能”）
15.在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有∶两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。
（1）甲图中有一根导线连接错误，在导线上画“×”并在图上改正（所画的导线不能交叉）。
（2）改正错误后进行实验，根据实验数据描出的小灯泡的I-U图像如图乙所示，则小灯泡额定功率是　 　W；
（3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动不能够完成的是____
A．测量小灯泡的电阻 B．探究串联电路电流的特点
C．探究串联电路电压的特点 D．探究电流与电压的关系
（4）完成上面实验后，小明又设计如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额，求小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表示数为I额。
②只闭合开管S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式P额=　 　。（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）
16.小明同学用如图所示电路测量小灯泡的电功率，实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变大。
（2）连接电路时，开关应　 　。
（3）排除故障后，在实验中，小明观察到电压表的示数如图2甲所示，此时小灯泡的电压是　 　V；为了测出小灯泡的额定功率，小明应向　 　调节滑动变阻器的滑片。
（4）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W。
答案
1.（1）断开 （2）滑动变阻器同时接下面两个接线柱 （3）B；1.25 （4）灯泡电阻随温度升高而增大
2.（1）P=UI；断开
（2）
（3）A （4）2.2；较暗；B （5）0.5；12.5 （6）灯丝的电阻随温度的变化而发生改变
（7）连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有滑到阻值最大处
3.（1）AB （2）左；0.6W；大 （3）定值电阻；温度 （4）0.25A；2.5V×（I-0.25A）
4.（1）
（2）0.3；1.14
5.（1）P=UI
（2）
（3）0.32；1.216
（4）将电压表改接小量程，并联在滑动变阻器两端，调节置0.7伏处
6.（1）
（2）③ （3）右；0.65 （4）C
7.（1）b （2）A （3）0.8
8.（1）
（2）灯泡断路 （3）1W
（4）
序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1 　 　 　
2 　 　 　
3 　 　 　
9.（1）
（2）；0.50
（3）c； （4）定值电阻
10.（1）解：如图所示：
（2）右 （3）没有 （4）左 （5）左；0.375
11.（1）指针调零；灯泡断路 （2）0.625；变大 （3）R2；
12.（1）R2 （2）把指针调至零刻线（调零） （3）0.22；1.8；8.18；0.396 （4）0.625；增大
13.（1）灯泡电压；电流 （2）B；灯泡处断路 （3）A；0.8 （4）电阻随温度变化；实际功率太小
14（1）灯泡的亮度 （2）流过两灯泡的电流相等
（3）在通过相同的电流情况下，灯泡两端电压越大的，灯泡越亮，电功率越大。；只测量了一组 、 两端电压值，就有一定的偶然性，导致此结论不具有普遍性
（4）不能
15.（1）
（2）0.625 （3）D （4）
16.（1）
（2）断开 （3）2.2；右 （4）0.75