18.3测量小灯泡的电功率 同步练习（有答案）2023_2024学年人教版物理九年级全一册

18.3 测量小灯泡的电功率
1．小东在实验室测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，实验电路如图所示。
（1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到最　 　（选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表的示数如图甲所示，此时小灯泡两端的电压为　 　V，为了测量小灯泡的额定功率，需要将滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“左”或“右”）滑动；
（3）当小灯泡正常工作时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电流为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W。
2．“测量小灯泡的电功率”电路如图甲所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“30Ω 1A”。
（1）请用笔代替导线将电路连接完整；
（2）某同学连接电路后，未检查直接闭合开关；发现灯泡一闪即灭 观察仪表发现电流表无示数，电压表有示数；可以推断小灯泡出现了　 　，排除故障后；移动滑片P；记下多组电流表和电压表的示数；并绘制成图乙所示的I﹣U图像；根据图像信息；可计算出该灯泡的额定功率是　 　W；
（3）他又换成另外一只额定电压为2.5V的小灯泡继续实验；当电压表的示数为1.5V时；电流表的示数为0.3A；小灯泡的额定功率可能是____。
A．0.45W B．0.75W C．0.9W D．1.25W
3．小珍在“测量小灯泡额定电功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源（电压不变、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路。
（1）小珍连接电路时，开关S处于　 　状态；
（2）闭合开关S，将S1拨到触点　 　（选填“a”或“b”），移动变阻器滑片P，使电压表的示数为　 　V；
（3）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为　 　V；通过计算可知小灯泡的额定功率是　 　W；
（4）小珍移动变阻器滑片P，按上述操作过程进行多次实验，将实验的数据记录在表格中。通过比较发现灯泡两端电压变大时其电阻值　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），出现这一现象的原因可能是　 　。
次数 1 2 3 4
接a时电压表的示数U/V 1 1.5 2.0 2.5
接b时电压表的示数U/V 3 3.8 4.8 　
4．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。
5．在“测量小灯泡的电功率”和“测量阻值5Ω左右的未知电阻Rx”的实验中，电源电压有4V、6V、8V、10V、12V可选，待测小灯泡标有“6V”字样。按图甲连接电路，再将电压表接入电路（电压表未画出）。
（1）将实物图按照如图甲所示连好，按实验规范操作，应将滑动变阻器R1的滑片置于　 　（选填“A”或“B”）端；闭合开关S，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是小灯泡　 　；
（2）排除故障后，闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中，接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中；
序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 小灯泡功率P/W
1 1.6 0.30 /
2 2.5 0.42 /
3 4.0 0.53 /
某同学发现这样无法测定小灯泡的额定功率，于是将电源电压调至8V，但由于忘记调换电流表量程，导致电流表被烧坏。经思考，他又找来了一个滑动变阻器R2和两个开关，重新设计实验方案如图乙所示，操作如下：
a.将电源电压调至12V；
b.将R1、R2滑片置于阻值最大处，闭合开关S、S1，断开S2，移动R2滑片，使电压表示数为　 　V时，小灯泡正常发光；
c.保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表示数为5V；则小灯泡的额定功率为　
　W；
（3）测完小灯泡额定功率后，在保持乙图中电源电压不变的情况下，小华想测待测电阻Rx的阻值，他将滑动变阻器R2换成测待测电阻Rx接入电路，操作如下，请帮他把实验步骤填写完整：
a.闭合开关S、S1，断开S2，　 　；
b.闭合开关S、S2，断开S1，　 　；
c.Rx阻值的表达式为Rx=　 　。
6．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。
7．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。
8．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）
参考答案
1．（1）右
（2）2.2；左
（3）0.28；0.7
2．（1）
（2）断路；0.5
（3）C
3．（1）断开
（2）a；2.5
（3）5.5；0.75
（4）变大；灯丝电阻受温度影响
4．（1）
（2）电阻断路
（3）0.24；0.6
（4）增大；0.3
5．（1）A；短路
（2）6；3.75
（3）调节变阻器R1的滑片，使电压表示数为6V；读出电压表示数U1；
6．（1）解：如图所示：
（2）右
（3）没有
（4）左
（5）左；0.375
7．（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
8．（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）