18.3 测量小灯泡的电功率 课后强化练习（含答案）

18.3 测量小灯泡的电功率 课后强化练习
一、单选题
1. 一盏标有“ ”的电灯接在某电路上，通过灯的电流是，则这盏灯的实际功率为( )
A. 等于 B. 大于 C. 等于 D. 小于
2. 灯“ ”，灯“ ”，灯“ ”正常发光时，通过哪盏灯灯丝的电流大( )
A. 灯 B. 灯 C. 灯 D. 一样大
3. 甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列说法正确的是( )
A. 甲灯灯丝比乙灯灯丝细
B. 两灯都正常发光时，甲灯消耗电能较少
C. 两灯都正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
D. 两灯串联后接在电路中，甲灯比乙灯暗
4. 根据灯泡铭牌所给信息判断，下列说法正确的是( )
A. 灯泡适宜在伏的电路中使用
B. 灯泡在任何情况下工作时，电功率都是瓦
C. 灯泡电压低于伏时，不发光
D. 灯泡在伏的电压下工作时，电功率是瓦
5. 如图中所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在间接入“ ”的灯泡时，闭合开关，灯恰能正常发光；断开开关，在间换接入一个“”的灯泡后，再闭合开关，下列说法错误的是( )
A. 灯将变亮 B. 灯将变暗 C. 换接的灯可能烧坏 D. 电路总功率要变小
6. 标有“ ”的两灯串联后接到电路中，两灯的实际功率之和是( )
A. B. C. D.
7. 学校综合实践活动小组的同学收集了以下四种家用电器的铭牌：
牌电扇 规格、额定电压、额定频率、额定功率
牌空调机 额定电压、额定频率、致冷电流致热电流
牌彩电 工作电压--、额定频率、额定功率
牌电冰箱 额定电压、额定频率、额定功率、耗电量
请你根据铭牌中给出的信息判断，下列说法中正确的是( )
A. 四种家用电器都必须在电压下才能工作
B. 四种家用电器额定频率相同，说明它们工作时的噪声都相同
C. 牌空调机制冷和制热两种工作状态时的额定功率是相同的
D. 牌电冰箱平均每小时消耗电能为
8. 由电压为的电源向远处某工地的一盏标着“ ”的电灯供电，由于导线有电阻，灯泡消耗的实际功率为则导线消耗的功率( )
A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 不能确定
9. 下列说法正确的是( )
A. 同一电阻，它两端电压越大，通过它的电流也越大
B. 一个开关能同时控制两盏灯，这两盏灯一定是串联
C. 两个电阻并联，若其中一个电阻变大，则总电阻变小
D. 电路两端有电压，电路中就一定有电流
10. 将额定电压相同的两个灯泡、串联后接入电路中，如图所示。接通电路后发现要亮一些，则下列判断正确的是( )
A. 的电阻比的小
B. 的额定功率比的大
C. 两灯正常工作时发光要暗一些
D. 若将两灯并联接入电路，发光要亮一些
二、填空题
11. 甲、乙两组同学利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为，所用滑动变阻器铭牌上标有“”字样，电源电压不变。不考虑灯丝电阻随温度变化
甲、乙两组同学按图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应在图中的______点处选填“”或“”。
如果中的滑动变阻器滑片的位置正确，当他们闭合开关后，却发现小灯泡都不亮，此时电压表、电流表示数分别见表一。请根据所给分析产障的原因并填入表一中的空格内。
表一：
组别 电流 电压 故障原因
甲组
乙组
甲组同学排除故障后，再次闭合开关，当他们将滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，观察到电压表的示数为，电流表的示数如图所示，则此时电流表的示数为______，小灯泡的额定功率______。
12. 一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲．电源电压为Ⅴ，灯泡的额定电压为，通过灯泡的电流跟其两端电压的关系如图乙．当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为______ 调节滑动变阻器，使灯泡的实际功率为时，灯泡两端的电压是______ ，滑动变阻器此时电阻______ ，滑动变阻器此时实际功率______
三、实验探究题
13. 某校甲、乙两个兴趣小组分别完成了两个电学实验。甲组同学测量额定电压为小灯泡的功率。电源电压恒为，滑动变阻器规格为“”，三个阻值分别为、、的定值电阻。
用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求：滑动变阻器向左移动时，电流表示数变大。
闭合开关前，应将滑片移到最端______ 选填“左”或“右”。在实验过程中，由于操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电压表的示数______ 选填“变大”、“变小”或“不变”。
排除故障后，闭合开关，依次移动滑动变阻器的滑片，进行了次测量，并将有关数据记录在如表中：
实验次数
电压
电流
进行第次实验时，该组同学闭合开关后，移动滑片使电压表示数为，此时电流表示数如图乙所示为，则小灯泡正常发光时功率为______ 。实验过程中，该组同学发现，使用实验所给的滑动变阻器无法完成以上次实验，于是想到了选用一个题干中提供的定值电阻与滑动变阻器串联。请根据数据判断，该组同学在实验中选用 ______ 从、、中选的定值电阻与滑动变阻器串联，就可以完成所有的实验。
乙组同学利用甲组同学的器材继续探究“通过导体的电流与电阻的关系”。将图甲中的小灯泡换成定值电阻，电源换成了两节新的干电池。当定值电阻的阻值是时，电流表的示数为；将的定值电阻更换为的定值电阻后，应将滑动变阻器的滑片向______ 选填“左”或“右”端滑动，使电压数不变。当定值电阻更换成时，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都______ 选填“大于”或“小于”。
为了完成乙组同学的实验，可将定值电阻两端控制的电压______ 选填“提高”或“降低”；或者将电源电压控制在______ 范围内。
14. 如图甲所示是“测量小灯泡的电功率”的电路图，图乙是实物连接图．其中电源是两节新干电池，小灯泡的额定电压为，滑动变阻器上标有“ ”．
图乙已连接了部分电路，请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整；
小明同学连接好电路后，闭合开关时发现灯光特别亮，这表明他在闭合开关前没有______ ；
调节滑片使电压表的示数为，此时电流表的示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为______ 若要增大小灯泡的电功率，则滑片应向______ 移动；
在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如下图所示，通过图象发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：______ ；
有一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大．经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是______ ．
四、
15. 小睿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，电源电压为，所用器材均能满足实验需要。
实验过程中，当电压表示数为时，电流表的示数如图乙，此时电流为______，小灯泡正常发光时的电阻为______保留整数，小灯泡的额定功率为______。
通过实验小睿发现：小灯泡的实际功率越大，灯丝的电阻也越大。那么是否所有电学元件都是如此呢？如图丙所示为某电学元件的图象，该元件的额定功率是，正常发光时的电阻是，在图象中选取了三个坐标点，即、、，请从中选择一组数据进行计算，并与正常发光时的数据进行对比来证明自己的结论。
16. 实验室购买了一批规格为“ ”的小灯泡，小明同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，小明同学设计了如图甲所示的电路图．实验中各元件完好，电源电压保持不变．
接线过程中有一处连接错误，请在错误的接线上打“”并用笔画线代替导线进行改正，要求改正后滑动变阻器接入电路的阻值最大．
小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是______ 选填字母序号．
A.检查电路是否断路；
B.更换小灯泡；
C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光．
移动滑动变阻器得到了一组电压和电流的数据，填入设计的表格
次数 电压 电流 电功率 平均电功率



这种表格设计是否合理？答：______ 选填“合理”或“不合理”．
分析这组数据，小明认为该小灯泡不合格，他判断的理由是：______ ．
假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度______ 合格产品小灯泡钨丝的长度选填“大于”或“小于”，得出这个结论的逻辑依据是：______ 、______ ．
长时间使用这只小灯泡，容易出现的故障是______ ．
17. 如图所示的电路中，电源电压不变，为定值电阻，开关闭合后，滑动变阻器滑片向左移动时，电流表的示数______，电压表示数______，电压表示数与电流表示数之比______。两空均选填“变大”、“变小”或“不变”
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：根据可得，灯泡的电阻：
，
当通过灯的电流是时灯的实际功率：
。
故选：。
2.【答案】
【解答】
灯的电流：；
灯的电流：；
灯的电流：；
故通过盏灯灯丝的电流大，故ABD错误，C正确。
故选C。
3.【答案】
【解析】解：、由图可知：甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，根据知，额定电压相同，额定功率大的电阻小，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，在长度和材料相同的情况下，甲的电阻大，则甲的横截面积小，则甲灯灯丝比乙灯灯丝细，故A正确；
B、由公式可知，消耗电能的多少与功率和通电时间有关，两灯都正常发光时，不知其通电时间关系，不能确定二者消耗电能的关系，故B错误；
C、两灯都正常发光时，实际功率与额定功率相等，由可知，在额定电压相同，额定功率大的电阻小，所以甲的电阻大于乙的电阻，故C错误。
D、灯泡的亮度是由实际功率决定的，两灯泡串联，电流相同，甲的电阻大于乙的电阻，由可知，甲的实际功率大，甲灯比乙灯亮，故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解答】
A.表示额定功率，并不是工作电压，故A错误；
B.灯泡在额定电压下的功率，即额定功率是，灯泡的实际功率不一定是，故B错误；
C.表示额定电压，额定电压是用电器正常工作的电压，但是，用电器不一定在额定电压下才能工作，低于时也能发光，故C错误；
D.当电压等于额定电压时，灯泡功率等于额定功率，故D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】解：由知：“”的灯泡电阻为：，“”的灯泡电阻为：。
当在间接入“ ”的灯泡时，闭合开关，灯恰能正常发光；
若在间换接入一个“ ”的灯泡后，电路的总电阻变大，电流变小，所以灯不能正常发光；
电流变小时，由知：灯两端的电压变小，所以接入的灯泡分得的电压变大电源电压不变，因此换接的灯泡可能被烧毁；
由知，在灯的电阻不变时，电流变小，则灯的实际功率变小，即灯变暗；
由知，电源电压不变，总阻值变大，则电路消耗的总功率变小；
综上分析可知：选项A肯定有误，故选A。
6.【答案】
【解析】解：标有“ ”的灯的电阻为：，
两灯串联的总电阻为：，
两灯的实际功率之和为：故A符合题意，、、不符合题意。
故选：。
7.【答案】
【解析】解：、根据表格中的信息可知：彩电的工作电压是--故A错误．
B、四种家用电器额定频率相同，是指所用的电流的频率相同，噪声不一定相同．故B错误．
C、根据表格中的信息可知：牌空调机制冷和制热两种工作状态时额定电流相同，根据可得，额定功率也是相同的．故C正确．
D、根据表格中的信息可知：牌电冰箱平均每小时消耗电能是故D错误．
故选C．
8.【答案】
【解析】解：如果导线电阻忽略时，即的电压全部接在“ ”的灯泡上，灯泡正常发光，功率是额定功率；
当导线上电阻不忽略时，即电路中的电阻变大，由可知电路消耗的总功率变小，即小于，而灯泡实际功率为，所以导线上的功率只能小于；
故选：。
9.【答案】
【解析】解：、同一电阻的阻值不变，由欧姆定律可知电阻两端电压越大，通过它的电流也越大，故A正确；
B、一个开关能同时控制两盏灯，这两盏灯可能串联也可能并联，故B错误；
C、两个电阻并联，若其中一个电阻变大，根据欧姆定律可知通过该电路的电流变小，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据并联电路电流规律可知干路电流变小，根据欧姆定律可知总电阻变大，故C错误；
D、电路两端有电压，电路形成闭合回路，电路中就一定有电流，故D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：两灯串联时电流相等，比亮说明，由可得：，故A错误；
两灯的额定电压相等，则由可得：，即两灯正常工作时，要比暗一些，故B错误，C正确；
若将两灯并联，则两灯两端的电压相等，由可得：的实际功率要小于的实际功率，则D错误；
故选：。
11.【答案】
【解析】解：由图知，滑片在点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此闭合开关前，滑动变阻器的滑片应在图中的点处。
甲组同学电路中电流表有示数说明电路中有电流，但灯不亮电压表也没有示数，说明问题出在、之间，若是断路，电压表会有示数，电流表就没有示数，因此只能是短路；
乙组同学电路中电压表有电压说明、到电源两极间电路是完好的，若灯短路后电压表就没有示数，不符合题设，因此只能是、断路，断路后电压表串联在电路中，由于电压表电阻较大，致使电路中电路很小，因此电流表几乎没有示数；
根据图可知，电流表的量程为，分度值为，读数为；则小灯泡的额定电功率：。
故答案为：；甲：灯泡插座被短路、间短路；乙：灯泡插座接触不良、间断路；。
12.【答案】；；；
【解析】解：灯泡正常发光时，电压，由图象可知此时通过的电流为，
由得，灯丝电阻．
当灯泡实际功率为时，根据，观察图象，只有当灯泡电压时，电流可以使得灯泡实际功率为．
由，得，，此时灯泡电阻；
灯泡与变阻器串联，电路中总电阻；
则电阻器接入电路电阻；
变阻器的实际功率．
故答案为：；；；．
13.【答案】右 变大 右 大于 提高
【解析】解：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大，根据欧姆定律可知电路中的总电阻变小，故滑动变阻器接入电路的阻值变小，滑动变阻器应选用左下接线柱与定值电阻串联，如图所示：
；
为保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
在实验过程中，由于操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，则电压表串联在电路中测电源电压原来测灯的电压，由串联电路电压的规律，那么拔出小灯泡后电压表的示数变大；
移动滑片使电压表的示数为时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为，示数为，则小灯泡的额定功率：；
根据第次实验数据，由欧姆定律可知，变阻器连入电路的电阻：；
根据第次实验数据，由欧姆定律可知，变阻器连入电路的电阻：，这说明串联的电阻不能大约，而滑动变阻器的最大阻值只有，故还需要的电阻；
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变；
电源是由两节干电池组成，电压为，当用实验时，电流为，此时定值电阻两端的电压为：，用的电阻时，滑动变阻器的最大阻值也为，则电阻与滑动变阻器平分电源电压，此时电压表的示数为，大于；
为了完成乙组同学的实验，可以将定值电阻分担的电压调高，即为，定值电阻可以完成实验，用小电阻实验时，滑动变阻器的阻值也变小，故可以完成所有的实验；
当定值电阻最大值为时，滑动变阻器的最大值也为，若控制的定值电阻两端的电压不变，为，则滑动变阻器分担的电压也为，则电源电压最大值为；
当滑动变阻器的阻值为零时，电压表的示数为，此时只有一个用电器，电压表也测量电源电压，故电源电压最小值为，故电源电压需要控制在。
故答案为：见解析；右；变大；；；右；大于；提高；。
14.【解析】解：电源由两节新干电池串联使用，电压表选量程即可，补充连接图如右图所示；
闭合开关时发现灯光特别亮，原因是滑片没有置于滑动变阻器的阻值最大处；
电压表的示数为额定电压时，读出电流表的示数，灯的额定功率：
为使电功率增大，需增大灯两端的电压，就要减少滑动变阻器两端的电压，减少连入电阻，要向左端移动滑片．
当灯两端的电压增大时，实际功率增大，亮度增加，温度升高，改变了灯丝的电阻．
在移动滑片时，灯泡逐渐变亮灯两端的电压增大，而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了．
故答案为：补充连接图如右图所示；
将滑动变阻器的滑片调到使连入电阻最大的位置；
，左；
灯丝电阻随温度的变化而变化；
电压表与滑动变阻器并联．
15.【答案】
【解析】解：电流表选用小量程，分度值为，此时电流为，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为，小灯泡的额定功率。
根据点数据可知电学元件的实际功率，
此时电学元件的电阻，
故不是所有电学元件都是如此。
故答案为：；；；不是所有电学元件都是如此。。
16.【答案】；不合理；电压为时的实际功率为大于额定功率；小于；在相同情况下，导体越短电阻越小；电压一定时，电阻越小，功率越大；容易烧断灯丝
【解析】解：
由实物图可知：滑动变阻器连入的是上面的两个接线柱，这样滑动变阻器没有起到改变电路中电阻的作用，故需要将其中的一个接线柱，改接到滑动变阻器的下面的一个接线柱上，由于要求滑动变阻器接入电路的阻值最大，而滑片又处于滑动变阻器的右端，所以改接的导线需要连接到变阻器的左端，如图所示：
闭合开关后，电流表、电压表均有示数，灯泡不亮可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，灯泡实际功率太小造成的，可以移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故C正确．
因为灯泡在不同电压下的功率不同，因此计算功率的平均值是没有意义的，故表格设计不合理；
所以测得的额定功率为：，而小灯泡上标的额定功率为，所以此小灯泡不合格；
根据公式可知，电压一定，电功率变大，电阻越小，而在粗细和材料相同的情况下，导体越短电阻越小，因此这个小灯泡内钨丝的长度小于合格产品钨丝的长度；
由可知，相同时间内，这种灯泡产生的热量较多，因此长时间使用这只小灯泡，容易烧断灯丝．
故答案为：；不合理；电压为时的实际功率为大于额定功率；在相同情况下，导体越短电阻越小；当电压一定时，电阻越小，功率越大；容易烧断灯丝．
17.【答案】变大 变大 不变
【解析】解：当向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由可知电路电流变大，电流表示数变大。
，电路中电流变大，
由可知，电阻两端电压变大，即电压表示数变大；
又电压表是电流表示数的比值等于的阻值，而为定值电阻
电压表与电流表示数的比值不变。
故答案为：变大；变大；不变。