人教版九年级物理18.3测量小灯泡的电功率 实验探究题专练 （含答案）

人教版九年级物理18.3测量小灯泡的电功率 实验探究题专练 （含答案）
测量小灯泡的电功率是一个重要的实验探究题，在平时的月考，大练习中经常出现，而且是以大实验探究题出现，分值为8分，测量小灯泡的电功率电路图可以考察各个实验，拓展性强，考察知识面较广。本套练习题共15题，知识面比较全面，概括了所有的知识点，值得每位同学练习。
1．在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）当小明同学按要求将图电路正确连接后，闭合开关，移动变阻器滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为　 　V。若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中变阻器滑片P向　 　端（填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时电流表读数为　 　A，由此可以知道灯泡的额定功率为　 　W。
（4）另一组的小红同学在连线时，不小心将线接错了，使开关闭合后，移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，你分析一下产生这个现象的原因是　 　。
（5）小明认为还能用该电路来研究导体中的电流与电压的关系。你认为这种说法　 　（填“对”或“错”），原因是　 　。
2．小明同学为了“测量小灯泡的额定功率”，准备了以下实验器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为8Ω），规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表和电压表各一个、新干电池4节、导线若干．
（1）小明连接完电路，如图1所示、经检查发现只有导线AE连接错误，此导线应连接到　 　两点：
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最　 　（选填“左”或“右”）端；
（3）经检查，电路连接无误，各元件完好．闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的原因可能是　 　（写出一种原因即可）
（4）解决上述问题后，移动滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定功率是　 　W；
（5）测出小灯泡的额定功率后，小明又把灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率不等于其额定功率的 ，这是由于　 　．
3．某校物理社团的学生做“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压关系”的实验，电源两端电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V，设计的电路如图甲所示，操作如下：
（1）按图甲连接电路，正确操作并记录两电表示数，绘制如图乙所示的U-I图像，则小灯泡的额定功率为　 　W。实验中，当电流表示数为I0（I0＜0.30A）时，小灯泡的电功率为P1；
（2）断开开关，用定值电阻替换小灯泡，正确操作测出多组数据，记录在下图表格中。分析表格中的数据可知：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成　 　。实验中当电流表示数仍为I0时，定值电阻的电功率为P2，则P1、P2的大小关系为P1　 　P2；
（3）若把小灯泡和定值电阻串联后直接接到此电源两端，电路的总功率为　 　W。
探究电流与电压关系的实验数据表
次数 1 2 3 4
电压U/V 0.9 1.5 2.5 3.0
电流I/A 0.18 0.30 0.50 0.60
4．小明、小红同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验，他们使用的器材中，电源电压相同且不变（为4V、6V或8V中的一个），滑动变阻器A和B，分别标有“10Ω 2A”和“20Ω 2A”字样），两待测小灯泡（灯丝电阻受温度影响）额定电压分别为2.4V和3.6V。两同学各自选取一个变阻器，小灯泡、电压表（0～3V），电流表（0～0.6A），开关和若干导线，连接电路，并进行实验。
①小明同学选用额定电压为2.4V的小灯泡，按图甲连接电路，操作规范，实验步骤正确，闭合开关小灯泡就正常发光；
②小红同学为了完成实验，设计了图乙所示电路图并连接了电路，闭合开关后，当滑片移动到中点时（即滑动变阻器接人一半的电阻），小灯泡正常发光；
③经过测量和计算，他们发现两灯泡的额定功率恰好相同。
（1）请根据相关条件得出电源电压为　 　V；
（2）小红同学观察到电压表示数为　 　V，小灯泡正常发光，所选的滑动变阻器是　 　（选填“A”或“B”）；小灯泡的额定功率为　 　W；
（3）当小灯泡都正常发光时，图甲中变阻器R1电功率为P1，图乙中变阻器R2电功率为P2，则P1 :P2=　 　；
（4）图乙中当灯泡正常发光时，将滑动变阻器的滑片向右移动，在保证各元件安全工作的条件下，变阻器的电功率将（________）。
A．先变大后变小 B．先变小后变大
C．一直变大 D．一直变小
5．小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为 的小灯泡电功率时，电源电压为 ，若所用器材均能满足实验需要。
（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整；
（2）连接电路时，开关要　 　（选填“断开”或“闭合”）；滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值　 　位置；
（3）实验过程中，当电压表示数为 时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为　 　A，小灯泡正常发光时的电阻为　 　 ，小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的 图像如图丙所示，由图像可知LED灯的电阻随电压的增大而　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。查阅资料知道该LED的额定电压为 ，结合图像可得该LED的额定功率为　 　W。
6．小明做“测定小灯泡的电功率”实验时，所用器材有2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器、电表、开关和导线．如图甲是小明没有连接完的实物电路．
（1）请你用笔画线代替导线，将缺少的两根导线接好．
（2）若小明连好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作 ．
A．更换开关
B．更换小灯泡
C．检查电路是否断路
D．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）实验中移动滑片P使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为　 　A，额定功率为　 　W．
（4）小明在实验时使用了旧电池，实验中发现，即使不移动滑片，灯泡的亮度也逐渐变暗．小明猜想：“灯泡逐渐变暗是因为电池输出电压变小了”，请设计一简单的实验帮助小明检验他的猜想．
①主要器材：旧电池、导线、灯泡、　 　；
②简要做法：　 　．
7．物理课上，老师拿来一电热毯，铭牌上标有“220V XXW”的字样，其中额定功率值不清，估计在40W﹣60W之间，老师请同学们通过实验测出电热毯的额定功率值，老师准备的材料有：一个蓄电池（电压为6V），三个开关，导线若干，另外，老师还提供选择的以下器材．
A．电流表（量程：0～0.6A，0～3A）．
B．电压表V（量程：0～3V，0～15V档已损坏）．
C．定值电阻R1（阻值：20Ω）．
D．定值电阻R2（阻值：500Ω）．
E．滑动变阻器RP1（阻值：0～50Ω）．
F．滑动变阻器RP2（阻值：0～3000Ω）．
请你帮助同学们设计一个实验方案，测出电热毯的额定功率值（电路不可重组，不计温度对电阻的影响），要求：
（1）为测出电热毯的额定功率，除了选择蓄电池、开关及导线外，还应选择的实验器材有　 　（填写器材前面的字母序号）
（2）请在虚线框内画出你所设计的实验电路图．
（3）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤和需测量的物理量．
（4）写出额定功率P的数学表达式．（用已知量和测量量表示）
8．在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源由两节新干电池组成，小灯泡L标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“20Ω 1Α”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图20中实物电路正确连接完整。要求：闭合电键S前，移动变阻器的滑片P至电阻丝的左端时，变阻器连入电路的阻值为最大值
（2）连接好电路，闭合电键，观察到灯泡L发光，但电压表示数为零。经检查，图20中a、b、c、d四根导线中有一根断了。请判断，发生故障的导线是　 　 。（填写字母）
（3）排除故障后，继续实验，测定灯泡L的额定功率。当移动变阻器的滑片P时，眼睛应先观察　 　 表的示数，然后读出另一个电表的示数。当灯泡L正常发光时，电流表的示数如图21所示，则灯泡L的额定功率为　 　 瓦，此时变阻器接入电路中的电阻为　 　 欧。
9．小明按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率，部分实验数据和现象如下表：
实验次数 电压表示数／V 电流表示数／A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.5
正常发光
3 6 0 不发光
（1）第3次实验电路故障是　 　；分析表中实验数据可知，所用电源电压约为　 　。
（2）若小明手边有“1.5A 50Ω ”和“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器，“0—3V”和“0—15V”两个量程的电压表，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为　 　，为了实验过程中不换量程，选用的电压表量程为　 　。
（3）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U1／I1=1V／0.2A=5Ω，现计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P==1.25W，则灯泡的额定功率　 　(选填“>”、“=”、“<”)1.25W。
10．某学习小组在测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；（要求：当滑动变阻器的滑片向B端移动时灯泡变亮，连线不得交叉）
（2）连好电路闭合开关前，检查电路时发现电流表的指针如图乙所示，其原因是　 　；
（3）调整好后，闭合开关，移动滑片P，发现电压示数为2.2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片往　 　（选填“A”或“B”）移。多次测量小灯泡两端的电压及对应的电流值，并绘制了如图丙所示的I-U图像，根据图像可得小灯泡的额定功率为　 　W，也可分析得出小灯泡的电阻值是　 　（选填“变化”或“不变”）的；
（4）完成实验后，爱动脑筋的小永又设计了如图丁所示的电路，也能测出上述小灯泡的额定功率，所用电源电压恒为6V，R0为已知阻值的定值电阻，所用电压表量程为0～15 V，请将以下实验步骤补充完整：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为　 　；
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数U0；
③小灯泡的额定功率P额=　 　（用U额、U0、R0表示）；
若实验步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。
11．在测定“小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）小明同学按要求将电路正确连接后，闭合开关，移动变阻器滑片P到某一点时，电压表示数为2V。若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中变阻器滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V
（3）另一组的小红同学在连线时，不小心将线接错了，使开关闭合后，移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小你分析一下产生这个现象的原因是　 　。
（4）图乙的 图像是小莉根据多组实验数据绘制的，根据图像可得小灯泡的额定功率是　 　W。
12．用下图所示的器材“测定小灯泡电功率”。
（1）小强依照电路图、选择了合适的电表量程连接元件，但尚未连接完整，用笔画线代替导线将图甲中的元件连接完整；
（2）闭合开关前，必须将滑动变阻器的滑片P移到　 　（填“a”或“b”）端。实验时，移动滑动变阻器的滑片P，改变小灯泡两端的　 　，从而控制小灯泡的实际功率；
（3）小强观察到小灯泡的额定电压为2.5V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的小数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）继续向a端移动滑动变阻器的滑片P，这时小灯泡的实际功率会　 　（选填“变大”或“变小”）。
13．在“用伏安法测小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒为3V不变。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（连线不得交叉）；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　 　（选填“a”或“b”）端；
（3）移动滑片，实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的 图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为　 　W。
14．小兵同学通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率，L1、L2分别标有“2.5V”和“3.8V”字样，电源电压恒为6V，电压表只有0～3V量程可以用。
（1）如图甲所示，是小兵设计的测L1额定功率的实验电路图，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接（要求滑片向A端移动灯泡变亮）。
（2）连好电路后，按实验规范操作，先把滑动变阻器的滑片P移到　 　（选填“A”或“B”）端，然后闭合开关S，小兵发现L1不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是L1　 　（选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1V，电流表示数如图丙所示，读数为　 　A，滑动变阻器的最大阻值为　 　Ω；调节滑片P得到表一中的数据，L1的额定功率为　 　W。
表一：实验数据
实验次数 1 2 3
电压（V） 1.0 2.5 2.8
电流（A）
　 0.30 0.32
（4）小兵在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1.5V，接着小兵发现该电路无法完成测量，于是设计了一个新方案：把电压表改接到滑动变阻器两端，只需调节滑片P使电压表示数为　 　V，L2就会正常发光。
（5）小兵根据新方案连好电路，按实验规范操作，刚闭合开关S时，发现电压表示数超过了量程，立即断开开关思考解决办法，请你对此说出一种合理的解决办法：　 　。
15．用如图所示的器材做“测量小灯泡的电功率”的实验，小灯泡上标有“2.5V”的字样．
（1）请根据实验目的，用笔画线代替导线，将图（甲）所示的实物连接成实验电路．
（2）小刘正确连接电路并检查无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，立刻要求老师更换灯泡．小刘的做法是欠妥的，正确的做法应该是　 　．
（3）解决了上述问题后，小刘发现灯泡发光了．如果要使灯泡正常发光，小刘应该　 　．
（4）小灯泡正常发光时，电流表的读数如图（乙）所示，则灯泡的额定功率为　 　 W．
（5）若电源电压为6V，实验室提供的滑动变阻器有“10Ω 1.5A”和“20Ω 1A”两种规格，则本实验中应选用规格为　 　的滑动变阻器．
答案
1.（1）
（2）2.0；B
（3）0.2；0.5
（4）电压表并联在了滑动变阻器两端
（5）错；灯丝电阻会受温度影响
2.（1）BE
（2）左
（3）变阻器的最大电阻太小
（4）0.75
（5）灯的电阻随温度的变化而变化
3.（1）1
（2）正比；小于
（3）1.8
4.（1）6V
（2）2.4V；B；0.864
（3）9:4
（4）C
5.（1）
（2）断开；最大
（3）0.3；；
（4）减小；
6.（1）解：如图所示：
（2）D
（3）0.2；0.5
（4）电压表；将电压表接在电池两端，观察电压表读数的变化
7.（1）B、D、F；
（2）实验电路图如图所示；
（3）实验步骤：
①按照电路图连接好实物图，调节滑动变阻器的滑片使其接入电路中的电阻最大时，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片适当的位置，读出并记录电压表的示数U1；
②保持滑动变阻器的滑片不动，断开开关S1，闭合开关S2，读出并记录电压表的示数U2；
（4）电热毯的额定功率的表达式：P= ．
8.（1）
（2）b
（3）电压；0.5；2.5
9.（1）小灯泡断路；6V
（2）1.5A 50Ω；0—15V
（3）＜
10.（1）
（2）电流表没有调零（或电流表没校零）
（3）B；0.5；变化
（4）3.5V；；偏小
11.（1）
（2）B
（3）电压表与滑动变阻器并联
（4）0.75W
12.（1）
（2）b；电压
（3）0.75
（4）变大
13.（1）
（2）a
（3）0.625
14.（1）
（2）B；短路
（3）0.2；25；0.75
（4）2.2
（5）移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值略小于其最大阻值的
15.（1）
（2）调节滑动变阻器
（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压（电压表示数）为2.5V
（4）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A．P=UI=2.5V×0.32A=0.8W
（5）灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路的电压和电流的特点，灯泡正常工作时，滑动变阻器的电压为：U′=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，此时滑动变阻器的电阻为：R= = =10.9Ω，“10Ω 1.5A”电阻太小，“20Ω 1A”电阻和电流都合适．所以选择“20Ω 1A”滑动变阻器