人教版九年级物理全一册18.3测量小灯泡的电功率 实验探究题练习（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 实验探究题练习（含答案）
本套试题共15题，涵盖面广，知识点全，都是各个地区期末试题或者中招试题，要是能把这15题全部弄清楚，那么本章的知识已掌握一大半，而且这个实验是及连接前面又连接后面，拓展性强。
1.测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．
（1）连接电路时开关应　 　，电流表的量程应选 0﹣　 　 A．
（2）用笔画线代替导线，连接完整如图a所示的实物电路．
（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）闭合开关，移动变阻器的滑片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　 　 （写出一种即可）．
（5）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示，其读数为　 　 V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向　 　 （选填“A”或“B”）移动．
（6）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图c所示的I﹣U图象．由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是　 　Ω，额定功率是　 　 W．
2.兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω
1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的Rx。
（1）为了完成实验，选择滑动变器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接。请用笔画线代替导线，将电路连接完整　 　，并指出连接电路时的错误之处　 　；
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表　 　；
（3）更新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2，为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器Rx替换电路中的R1，其目的是　 　；
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路。请你帮他补全实验步骤：
①滑动变器　 　调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点　 　，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额；
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，则灯泡L2的额定功率表达式为P额=　 　。
3.为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不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的 和“20Ω 1A”的 ：
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是　 　；（选填“ ”或“ ”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整；（要求∶滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗）
（3）电路正确连接后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是__________；（选填字母）
A．电流表断路 B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路
（4）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。测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该实验所测小灯泡电功率偏　 　（选填“大”或“小”）；
（5）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一U图像如图丙所示，你认为其主要原因是∶　 　；
（6）有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，你认为这种说法是　 　（选填“合理”或“不合理”）。
4.实验室现有以下器材：电压为5V的电源、两个量程的电流表、单量程（3V）的电压表、导线、开关和滑动变阻器（规格分别为：“5Ω 0.3A”、“10Ω 0.6A”、“30Ω 0.6A”）．请你利用以上器材来测量一个标有“3.5V”小灯泡的功率（小灯泡电阻大约为10Ω）。
（1）为了保证电路各元件的安全，你需要选用的滑动变阻器的规格为　 　；
（2）如图的实物图缺少三根导线，请你用笔画线代替导线，请将实物图补充完整（导线不能交叉）；
（3）将电路连接完整并经检查无误后，闭合开关发现小灯泡发光暗淡、电流表有示数，而电压表无示数，则出现该现象的原因可能是下面的哪一种情况？___（只填字母序号即可）
A．滑动变阻器某处断路
B．小灯泡处发生断路
C．滑动变阻器被短路
D．电压表的某一个接线柱接触不良
（4）如表是在正确操作情况下所测出的三组实验数据，则小灯泡的额定功率为　 　W；
次数 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A
1 2.5 0.25
2 1.5 0.35
3 1 0.4
（5）按照教材中实验操作要求，整个电路消耗的电功率最大可以达到　 　W；
5.小军做测量小灯泡电功率的实验，所使用的小灯泡上标有3.8V的字样．
（1）小军连接的部分实验电路如图所示，请你帮助他将电路连接完整　 　．
（2）闭合开关S前，应把如图中滑动变阻器的滑片P置于　 　（选填“A”或“B”）端。
（3）电路连接正确后，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是　 　。
（4）实验过程中，当电压表示数为　 　 V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图所示，其电流值为　 　 A，小灯泡的额定功率为　 　 W．
6.小华用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率，小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约为1W，滑动变阻器的规格是：“20Ω 1A”，电源电压恒为6V。
（1）帮小华在图甲上补画导线，使其成为完整的实验电路。要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡变亮。
（2）在实验过程中，小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，则闭合开关后看到的现象是_____（填字母）。
A．只有电流表有示数，灯不亮 B．两电表均没有示数，灯不亮
C．只有电压表有示数，灯不亮 D．只有电流表有示数，灯亮
（3）排除故障后，小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，测出小灯泡的额定功率为　 　W。
（4）小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节滑片使灯正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8V，可能因此造成一定的测量误差。她认为可以在小华(3)实验的基础上，对电路稍做改动，能提高测量数据的精确度。请帮小红补全测量步骤：（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）
a．断开开关，　 　；
b．闭合开关，　 　，并读出此时电流表的示数；
c．计算出小灯泡的额定功率。
7.小明利用如图所示的电路测量小灯泡的额定功率．滑动变阻器标有“ ”字样，电源电压恒为 ，小灯泡的额定电压为 ，额定功率小于 ，阻值为 、 、 的三个定值电阻R．
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接．
（2）电路连接正确后，把滑片调到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，若故障只有一处，则故障可是：
　 　．
（3）手除故障后，继续实验，收集的数据记录在表一中．当电压表的示数为 时，电流表的示数加图乙所示，小灯泡的额定功率　 　W．
（4）分析表一中的数据，可知实验中选用的是　 　 的定值电阻．
表一
实验序号 1 2 3 4
电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.26 0.29 0.32 　
（5）（拓展）小明完成上述实验后，去掉电流表，又多用了两个开关及一些导线，没有更换其它器材，设计了如图丙所示的电路，也完成了对小灯泡额定功率的测量，实验步骤下，请补充完整：
①闭合 、 ，断开 ，移动滑片，使电压表的示数为　 　V；
②　 　，读出电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为 　 　（用已知量和测量的最表示）．
8.小绒在“测量小灯泡的电功率”实验活动中，使用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）在检查实验仪器时，发见电流表指针如图乙所示，则应对电流表进行　 　；
（2）图甲是他未连接好的实验电路，用笔画线代替导线帮他连接好实验电路。（要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮）
（3）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有示数。则小灯泡不亮的原因可能是　 　。
（4）问题解决后，继续进行实验，闭合开关，发现电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向　 　（选填“C“或“D“”）端滑动，直至电压表示数为　 　V，若此时电流表的示数为0.30A，则小灯泡的额度功率为　 　W。
（5）若两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线如图丁所示，由图可知，L2的额定电流为　 　A，额定功率为　 　W；如果将L1和L2串联后接在220V的电源上，则L2的实际功率为　 　W。
9.在测量小灯泡的电功率的实验中，所用小灯泡的额定电流为0.3A，正常工作时灯丝的阻值在10Ω﹣15Ω之间，所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V），开关各一个，滑动变阻器（50Ω 1A）一个，导线若干．
（1）如图甲所示是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整．
（2）闭合开关前，甲图中的滑片P应位于最　 　 （选填“左”或“右”）端，闭合开关无论怎样移动变阻器滑片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　 　 （写出一种即可）．
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示，读数为　 　 V，小灯泡的额定功率为　 　 W．
（4）小华没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，她也测出了小灯泡的额定功率．她设计了如图丙所示电路图，请你帮她完成实验步骤并写出测定额定功率的表达式．
实验步骤：
①按图连接电路．然后闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为　 　 A；
②再闭合开关S2滑片P位置　 　 （填“动”或“不动”），记下电流表示数为I（A）；
③小灯泡的额定功率的表达式：P额=　 　 。（表达式用下列字母表示：电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器上午最大阻值R0、实验中测得的I）
（5）小明同学又利用该电路来做探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为2V，多次更换组织不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于　 　Ω．
10.在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
（1）连接电路时，开关应处于　 　状态（选填“断开”或“闭合”）。小灯泡工作时的电阻约为10Ω，则实验时应选择规格为　 　（选填“20Ω，0.5A”或“1000Ω，0.1A”）的滑动变阻器；
（2）将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关，将滑动变阻器滑片向左移动，观察到的现象是______；
A．小灯泡不亮，电流表示数接近零
B．小灯泡变暗，电压表示数变小
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电流表示数变小，电压表示数变大
（3）造成上述现象的原因是其中有一根导线连接错误，请在该导线上打上“×”号，并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上；
（4）改正电路后，移动滑片，记录多组电流I和电压U的数据，并在坐标纸上作出I－U的关系图像，如图乙所示。小灯泡的额定电流为0.3A，小灯泡的额定功率为　 　W。当小灯泡两端的电压为3V时，其实际功率为　 　W；
（5）小明重新设计了如图丙所示的电路，也测出了额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。R0为阻值等于10Ω的定值电阻。测量过程如下：
①闭合开关S和S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.38A时，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S1断开，S和S2闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率P额＝　 　（用已知量和测量量表示）。
11.某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8 V，电阻约为10 。
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 V、0～15 V)、开关各一只，导线若干，滑动变阻器三只：R1(5 0.5 A)、R2(10 0.5 A)、R3(500 1 A)。同学们设计的电路如图所示：
（1）电压表应选用　 　档，滑动变阻器应选用　 　(选填“R1”“ R2”或“R3”)；
（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列
的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：
故障现象 检测 故障原因
灯泡较暗、两表示数均较小 移动滑片变阻器滑片，现象不变 　 　
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表示示数 取下灯泡，两表的示数不变 　 　
（3）下表为某小组的实验记录分析表：
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W
1 3.0 0.36 1.08 P额= -1.50
2 3.8 0.4 1.52
3 4.5 0.42 1.89
老师认为该小组数据处理过程有误，你认为正确测量结果P额=　 　W。
12.小明在“测量小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整（要求滑片向左移动时灯泡变亮）。
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片。发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数。若电路只有一处故障，则故障原因是___________。（填字母）
A．开关短路 B．灯泡短路
C．电压表断路 D．灯泡接触不良
（3）排除故障后再次闭合开关，移动滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。
（4）现有甲（10Ω 2A）、乙（20Ω 1A）和丙（50Ω 0.2A）三个规格的滑动变阻器，为了实验的顺利进行，小明应在其中选择　 　接入电路。（填序号）
（5）同组的小红同学还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为　 　V不变。
②小红在完成上述实验后，还想更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，你认为这方法　 　（“可行”或“不可行”），原因是　 　。
13.用图1所示的实验电路，测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率．
（1）请在虚线框内画出与图1对应的电路图．
（2）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是：　 　．
（3）经过调整后，小灯泡发光，但如何使小灯泡正常发光呢？你的措施是：　 　．
（4）爱探究的小强用另一只电流表A2和一个5Ω的定值电阻R，连接了如图2所示的电路，同样测出了小灯泡的额定功率．具体操作是：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为　 　A，小灯泡正常发光．此时电流表A1的示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为　 　W．
14.最近，小明家里的电灯经常忽明忽暗．小明从学校借来实验仪器，想通过实验来研究产生这种现象的原因．
（1）图甲是小明连接的部分电路，还有两条导线没有连上．请你用笔画线代替导线，帮助小明将电路连接完整．要求：滑动变阻器的滑片向左边移动时，电路中的电流变大．
实验次数 1 2 3
U/V 2.8
4.0
I/A 0.28 0.3 0.32
亮度 逐渐变亮
（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左左边滑动，小灯泡慢慢变亮，电压表示数逐渐变大；接着又向右移动滑片，小灯泡又逐渐变暗，电压表示数也逐渐变小．小明分析：“电灯忽明忽暗是电灯两端的　 　不稳定造成的”．
（3）小明在小灯泡上只看到“0.3A”的字迹，其他看不清楚．于是，在电路中加接了一只电流表继续实验，实验数据记录如右表．当电流表的示数为0.3A时，电压表示数如图乙所示．请帮助小明计算出这只小灯泡的额定功率是　 　 W．
（4）小明结合学过的电学知识进一步分析：家里的电灯有时虽然暗些，但是电灯的实际功率变小了，消耗的电能也少了，那么此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了．小明的想法对吗？请简要说明理由．　 　
15.小敏用如图所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已在图中标明）。
（1）连接电路时，开关应　 　；
（2）请用笔画线代替导线将如图中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大　 　；
（3）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于如图所示位置，则接线柱　 　间（填接线柱的数字编号）出现了　 　（选填“短路”或“断路”）；
（4）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图所示，则小灯泡的额定功率是　 　W，实验中所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的　 　（选填选项前字母）：
A．“5Ω 2A”B．“15Ω 2A”C．“25Ω 2A”D．“30Ω 2A”
（5）小灯泡正常发光时的电阻是　 　（保留一位小数），小灯泡U﹣I图象不是正比例函数图象，是因为　 　；
（6）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，则△R1　 　△R2（选填“＞”、“＜”或“=”）。
答案
1.（1）断开；0.6
（2）
（3）A
（4）灯泡断路
（5）2.2；B
（6）10；0.5
2.（1）；开关未断开
（2）断路
（3）使L2正常发光
（4）R1；2；
3.（1）
（2）
（3）B
（4）右；0. 65；大
（5）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大
（6）不合理
4.（1）10Ω 0.6A
（2）
（3）D
（4）1.225
（5）2
5.（1）
（2）B
（3）向左移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）3.8；0.4；1.52
6.（1）
（2）C
（3）1.14
（4）电压表换用“-”“3”两接线柱，并从灯泡两端改接到滑动变阻器两端；调节滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为2.2V
7.（1）
（2）灯泡短路
（3）0.9W
（4）15
（5）2.5；保持滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1； A（U﹣2.5V）
8.（1）调零
（2）解：滑动变阻器一上一下连接，滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮，连入电路的电阻变小，电路的电流变大，滑动变阻器的右下接线柱接入电路，电路图如图所示：
；
（3）滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大
（4）D；2.5；0.75
（5）0.5；110；24
9.（1）解：如图所示：
（2）右；灯泡接触不良（或灯丝断了）
（3）4；1.2
（4）0.3A；不动；U I e （I-Ie）/I
（5）25
10.（1）断开；20Ω 0.5A
（2）A
（3）
（4）1.14；0.75
（5）3.8V×（I-0.38A）
11.（1）0～15 V；R2
（2）滑动变阻器同时接到下面两个接线柱；灯泡断路
（3）1.52
12.（1）
（2）D
（3）0.75
（4）乙
（5）3；不可行；变阻器的最大电阻过小
13.（1）解：如图所示；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率
（3）移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V
（4）0.5；1．
14.（1）电压表应与灯泡并联，由于所测最大电压超过了3V，所以应选择0～15V的量程；
又因为滑动变阻器的滑片向左边移动时，电路中的电流变大，则说明滑动变阻器的阻值变小，应接下面左边的A接线柱；电路如图所示：
（2）电压
（3）1.05　
（4）小明的想法不对．使用电热壶烧开一壶水消耗的电能（或水吸收的热量）是一定的，而消耗电能（或电流做功）的多少与用电器的电功率和通电时间的乘积有关，电热水壶的实际功率变小时（或用电器两端的电压变小，电流也变小），需要的加热时间变大，所以不能省电．
15.（1）断开
（2）解：如图所示：
（3）③⑦；断路（或断路）
（4）0.75；C
（5）8.3Ω；灯的电阻随温度的变化而变化
（6）＞