人教版九年级物理同步训练培优卷：18.3 测量小灯泡的电功率
一、选择题
1．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（ ）
A．电压表的正、负接线柱接错了 B．电压表的量程选择不合适
C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联
【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，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。故选D。
【分析】在调节滑动变阻器时，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，当滑动变阻器连接电路中的电阻变小时，灯泡逐渐变亮（电路中电流变大），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。
2．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5V、额定功率为0.75W．小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由 计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据 ，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）由 可得，灯泡正常发光时的电阻 ；由题意知： 和 ，由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数（跟y=ax2+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合），故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误；（2）因为 和 ，灯泡电阻R随温度升高而增大，所以①电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R＜8.3Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方；②当电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R=8.3Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交；③当电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R＞8.3Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方；综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果。故选B
【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题。
3．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）有两只外形相同、灯丝长度相等的灯泡L1和L2，在它们的铭牌上只能看清“220V”字样，而看不清它们额定功率的大小．甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1的电阻小，所以L1的额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认为L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认为L1的额定功率大．你认为哪位同学的探究是正确的（ ）
A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．都不正确
【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】选项A甲同学观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，根据 可知，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大，故甲同学错误；选项B乙同学把两个灯泡串联在同一电路上，由 可知，电阻大的实际功率大（灯泡较亮），即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小，故乙同学错误；选项C丙同学把两灯并联在同一电路中，根据 可知，电阻小的实际功率较大（灯泡较亮），即：并联接在家庭电路中亮的额定功率大，故丙同学正确；故选C。
【分析】知道额定电压相同，由公式 可知，电功率大的电阻小；所以可以通过比较灯丝粗细判断哪个灯泡的额定功率大；串联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越小；并联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越大。
4．（2024九下·忠县模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“6V3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当只闭合开关，滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器两端的电压为消耗的功率为；接着将滑片移到最左端，再闭合开关，此时消耗的功率为，电流表的示数变化了0.7A；当只闭合开关，滑片P在中点时，此时电压表的示数是3V，滑动变阻器两端的电压为，已知，，通过开关通断和移动滑片，（ ）
A．的电阻值为20Ω
B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器的最大阻值为50Ω
D．求电路中小灯泡消耗的最小功率0.5w
【答案】A
【知识点】电功率与电压、电流的关系；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 A：与 串联时的电流为
电路从 与 串联到 与 ，并联，电阻变小，电流变大，所以电流表的示数增大了0.7A，
所以又因为
所以 故A正确；
B. 由于 电源电压为 故B错误；
C.当只闭合开关S ，滑动变阻器的滑片P在最右端时， 与 串联，滑动变阻器两端的电即电压表示数为 消耗的功率为 将滑片移到最左端，再闭合开关S 与 并联，此时 消耗的功率为 当只闭合开关 ，滑片P在中点时， 与 3被短路，灯泡与 串联，此时电压表测量灯泡两端电压，示数是3V，滑动变阻器两端的电压为 ，由于
解得 由于
根据串联电阻的分压原理可知
灯的电阻为 与 串联、灯泡与 串联时，两电路的电流之比为
且电源电压不变，所以有
解得 所以电阻 的阻值为
故C错误；
D.当只闭合开关 且滑片位于右端时，R与
灯L串联，此时电路中的电阻最大，电流最小，灯泡的电功率也最小。电路的最小电流为
灯泡的最小电功率为
故D错误。
【分析】 分别看电路变化情况，从串联到并联导致电阻变化，进而得出电流变化，通过电流变化值等条件计算出相关物理量；接着对不同开关状态下的电路进行具体分析，包括串联时各元件的电压、功率等情况，利用相关公式和已知条件逐步推导计算出电阻值等；最后讨论在特定开关状态下电路中电阻、电流以及灯泡功率的情况，并进行相应计算和判断。整个过程围绕着电路的变化和元件的物理特性进行推理和计算。
5．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率，符合题意；
B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U，欧姆定律根据并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意；
C、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为U1．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意；
D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为U2．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为U1=U-U2，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电功率等于用电器电压和电流的乘积，用公式表示为P=UI，测量小灯泡的电功率实际上就是测量小灯泡两端的电压和电流。
6．（2023九上·礼县期末）如图为小强连接的实验电路．当闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右滑动时（ ）
A．电压表的示数减小，电流表的示数增大
B．电压表和电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表和电流表的示数都减小
【答案】A
【知识点】电路的动态分析；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故CD错误；
由可知，灯泡两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压减小，即电压表的示数减小，故A正确，B错误；
故答案为：A.
【分析】考查了欧姆定律的应用，关键是电路的动态分析，当滑动变阻器电阻减小时，根据串联电路的分压原理，分得电压减小，小灯泡两端的电压增大。
7．（2023九上·新化期末）如图是小青同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据图中所提供器材，可以直接研究的问题是
A．测小灯泡消耗的电能 B．测小灯泡产生的热量
C．测小灯泡的实际电功率 D．测小灯泡正常发光的电阻
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；电功的测量；电功率与电压、电流的关系；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A. 由于在测量小灯泡消耗的实际电能时，需要用到时间，而在这里没有涉及时间，故A错误；
B. 由于在测量小灯泡产生的热量时，需要用到时间，而在这里没有涉及时间，故B错误；
C. 知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故C正确；
D. 由图可知，能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，故据公式可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的，故D错误。
【分析】AC.根据P=UI分析；
B.根据Q=I2Rt分析；
D.根据分析。
8．（2023·哈尔滨模拟）用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C．选用的两只小灯泡规格必须相同
D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A.灯泡的亮度越大，说明灯泡的电功率越大，故A正确不合题意；
B.并联电路两端总电压等于各支路两端电压，故B正确不合题意；
C.探究电功率与电流的关系时，必须控制电压相同而改变电流。如果两个灯泡电阻相同，那么通过它们的电流相等，故C错误符合题意；
D.将其中一只电流表移接到干路上，此时它测总电流，可以根据I总=I1+I2计算没有电流表的那个支路上的电流，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】根据对探究电功率与电流关系实验的现象、过程和结论的认识判断。
9．（2023·阿城模拟）实验电路如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关，向左移动滑片小灯泡变亮
B．闭合开关，向右移动滑片电压表示数变小
C．这个电路可以探究电功率与电压的关系（只利用图中器材）
D．这个电路不能探究电流与电压的关系
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的动态分析；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A．如图，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，电流表测电路中电流；闭合开关，向左移动滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，小灯泡变亮，A正确，不符合题意；
B．闭合开关，向右移动滑片，滑动变阻器的电阻增大，根据串联分压的特点，电阻越大分得的电压越大，故电压表的示数变小，B正确，不符合题意；
C．探究电功率与电压的关系，要在改变电压的同时控制电流不变，但是只利用图中器材，改变小灯泡两端电压时，通过它的电流也会改变，不能探究电功率与电压的关系，C错误，符合题意；
D．探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，灯丝电阻会随温度的升高而增大，故这个电路不能探究电流与电压的关系，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】分析实验电路图，利用该电路图可测得小灯泡的电阻和探究小灯泡的电功率实验。
10．（2022·任城模拟）如图所示，是电学中比较重要的电路图，利用此电路图可以完成多个电学实验。若电源电压保持不变，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．若探究电流与电阻关系，定值电阻R由5Ω换成10Ω，为完成实验，应将滑片右移
B．若要测量定值电阻R的值，可多次改变滑动变阻器的滑片位置，记录多组数据，算出多个电阻值求其平均值，可以减小误差
C．若将定值电阻 R换成小灯泡，可以探究电流与电压的关系
D．若将定值电阻R换成小灯泡，测量小灯泡的额定功率，可多次改变滑动变阻器的滑片位置，记录多组数据，算出功率并求其平均值，减小误差
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】由图得，电阻R与滑动变阻器RP串联，电压表测量电阻R的电压，电流表测量电路的电流，滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小。
A．探究电流与电阻关系，要控制电阻的电压不变，定值电阻R由5Ω换成10Ω，定值电阻分到的电压变大，因此为完成实验，应将滑片左移，使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，使滑动变阻器的电压变大，直到定制电阻的电压为原来的电压值，A不符合题意；
B．若要测量定值电阻R的值，可多次改变滑动变阻器的滑片位置，记录多组定值电阻的电压和电流，根据欧姆定律算出多个电阻值求其平均值，减小误差，B符合题意；
C．若将定值电阻R换成小灯泡，由于小灯泡的电阻随温度的改变而改变，因此不可以探究电流与电压的关系，C不符合题意；
D．若将定值电阻R换成小灯泡，测量小灯泡的额定功率，多次改变滑动变阻器的滑片位置，得到的是不同的电压和电流，灯在不同电压下的功率不同，故算出不同电压下的功率是错误的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，逐项分析判断即可。
二、填空题
11．（2023·本溪）如图甲所示电路，电源电压为18V，电流表和电压表量程分别为0~0.6A、0~15V，滑动变阻器标有“ Ω1A”。闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了这一过程中电流表示数与电压表示数关系图象如图乙；将电压表正确改接在A、B、C中的某两点间，闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了电压表示数与跟电压表并联元件的电阻关系图象如图丙。定值电阻的阻值为 Q，灯泡的额定功率为 W，上述过程中滑动变阻器两端最大电压值为 V。
【答案】24；2.5；9
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】
（1）由乙图知灯泡和滑动变阻器的电压为6V，电路中电流为0.5A，可以知道定值电阻的电压为U电阻=U总-U=18V-6V=12V，即定值电阻的阻值为
（2）根据串联电路是分压电路可知，电阻越大分压越多，由图丙可知电阻小于定值电阻，所以不可能接在AC两点，电压表只能接在BC两点，可知灯泡的最大电阻为10Ω，灯泡正常发光的电流为0.5A，则额定功率为
（3）滑动变阻器最大时，灯泡电功率就最小，电阻最小，即R=6Ω，电流为定值电阻的电压为U=IR=0.3A×24Ω=7.2V，那么滑动变阻器的电压就为U滑=U总-U定-U灯=18V-7.2V-1.8V=9V
【分析】
（1）串联电路为分压电路，电阻越大分压越多。
（2）根据最大电流和灯泡的最大电阻计算灯泡的额定功率。
（3）灯泡的电阻最小时滑动变阻器的电压最大。
12．（2020八下·上海月考）弹簧测力计是用来测量 的仪器，使用前要根据所测力的大小选择 。如图所示的弹簧测力计的示数为 牛。而在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，要使测力计沿 方向拉杠杆，使杠杆最终在 位置平衡。在“测小灯泡电功率”实验中，现有器材：电源（电压有 2、4、6、8、10 和 12 伏六档）、电流表、电压表和电键，待测小灯泡（标有“2.2 伏”字样），本实验 （选填“是”或“否”）还需要添加滑动变阻器才能测出小灯泡额定功率。观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为
0.3 安，由此可知小灯泡额定电功率为 瓦。
【答案】力；合适的弹簧测力计；3.4；竖直；水平；是；0.66
【知识点】弹簧测力计及其使用；探究杠杆的平衡条件实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】弹簧测力计是用来测量力的仪器。每个弹簧测力计都有自己的量程，使用前先根据所测力的大小选择合适的弹簧测力计。图中测力计，分度值为0.2N，示数为3.4N。为了便于直接读出力臂的大小，弹簧测力计应沿竖直方向拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。因小灯泡的额定电压为2.2V，而电源只有2、4、6、8、10 和 12 伏六档，没有2.2V档，所以需要滑动变阻器。小灯泡正常发光时的电压为额定电压，电流为额定电流，由 可得，小灯泡的额定功率
【分析】弹簧测力计是测量力的仪器，根据指针位置读取示数；探究杠杆平衡条件时，需要拉力和杠杆垂直；测量电功率时，滑动变阻器可以调节用电器正常工作，利用电压和电流的乘积计算电功率。
三、实验探究题
13．（2024·万江模拟） 在测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。
（1）在图甲中找出连接错误的一根导线，并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确 ；
（2）该实验的原理是 ；
（3）开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片P处于 （选填“A”或“B”）端；
（4）闭合开关后发现：灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，则此时电路故障可能是 ；
（5）故障排除后，闭合开关，调节滑片P，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则待测灯泡的电流为 A，额定功率为 W；
（6）为了测量另一小灯泡的额定功率，小玲同学设计了如图丙所示的电路，其中定值电阻的阻值为Ro=10Ω，小灯泡的额定电压为U额=3V，测量时，先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 A；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数为I=0.8A，则小灯泡的额定功率P额= W。
【答案】（1）
（2）
（3）B
（4）灯泡断路
（5）0.3；1.14
（6）0.3；1.5
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡额定电压为3.8V，所以电压表应选用大量程与灯泡并联，作图如下：
（2）伏安法测小灯泡额定功率的实验原理是。
（3）为保护电路，开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处，即B端。
（4）灯泡不亮，电流表没有示数，电压表的示数接近电源电压，此时，电路故障可能是灯泡断路，电压表串联到电路中，导致电阻过大，电流过小，电流表没有示数，灯泡不亮。
（5）闭合开关，调节滑片P，使灯泡正常发光，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0.02A，电流的大小为0.3A。则额定功率为
（6）测量时，先闭合开关S和S1，此时灯泡和并联后再与变阻器串联，电流表测电流，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，则此时电流表示数应为
接着将S1断开，S2闭合，此时连接方式不变，电流表测灯泡和总电流，电流表的示数为I=0.8A，则灯泡额定电流为
所以小灯泡的额定功率为
【分析】 （1）根据灯泡额定电压确定电压表量程；
（2）该实验的原理是P=UI；
（3）为了保护电路，开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处；
（4）闭合开关后发现：灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（5）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P=UI求出灯泡额定功率；
（6）灯在额定电压下正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将定值与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为0.3A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为U额=3V，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与定值电阻并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P=UI求出灯的额定功率。
四、计算题
14．（2024·娄星模拟） 在如图所示的电路中，电源两端的电压U=12V且保持不变，R1为阻值是20Ω的定值电阻。当开关S闭合后，电流表的示数为I=0.2A。求：
（1）R1两端的电压U1；
（2）定值电阻R2的阻值；
（3）定值电阻R1的功率P1；
（4）通电1min电阻R2消耗的电能W2。
【答案】（1）解：如图，两电阻串联，电流表测电路中电流。R1两端的电压为
答：R1两端的电压为；
（2）解：定值电阻R2两端的电压为
定值电阻R2的阻值为
答：定值电阻R2的阻值为；
（3）解：定值电阻R1的功率为
答：定值电阻R1的功率为；
（4）解：通电1min电阻R2消耗的电能为
答：通电1min电阻R2消耗的电能为 。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；探究用电器的电功率实验
【解析】【分析】（1）利用欧姆定律，由已知的电流和电阻R1直接算出R1两端的电压U1；
（2）先通过电源电压与R1两端电压求出R2两端电压，再依据欧姆定律，结合电流求出R2的阻值；
（3）根据功率计算公式，通过已知条件求出R1的功率；
（4）先算出R2的功率，然后利用电能的计算公式，结合通电时间求出R2消耗的电能。
1 / 1人教版九年级物理同步训练培优卷：18.3 测量小灯泡的电功率
一、选择题
1．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（ ）
A．电压表的正、负接线柱接错了 B．电压表的量程选择不合适
C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联
2．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5V、额定功率为0.75W．小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由 计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据 ，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（ ）
A． B．
C． D．
3．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）有两只外形相同、灯丝长度相等的灯泡L1和L2，在它们的铭牌上只能看清“220V”字样，而看不清它们额定功率的大小．甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1的电阻小，所以L1的额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认为L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认为L1的额定功率大．你认为哪位同学的探究是正确的（ ）
A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．都不正确
4．（2024九下·忠县模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“6V3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当只闭合开关，滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器两端的电压为消耗的功率为；接着将滑片移到最左端，再闭合开关，此时消耗的功率为，电流表的示数变化了0.7A；当只闭合开关，滑片P在中点时，此时电压表的示数是3V，滑动变阻器两端的电压为，已知，，通过开关通断和移动滑片，（ ）
A．的电阻值为20Ω
B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器的最大阻值为50Ω
D．求电路中小灯泡消耗的最小功率0.5w
5．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2023九上·礼县期末）如图为小强连接的实验电路．当闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右滑动时（ ）
A．电压表的示数减小，电流表的示数增大
B．电压表和电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表和电流表的示数都减小
7．（2023九上·新化期末）如图是小青同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据图中所提供器材，可以直接研究的问题是
A．测小灯泡消耗的电能 B．测小灯泡产生的热量
C．测小灯泡的实际电功率 D．测小灯泡正常发光的电阻
8．（2023·哈尔滨模拟）用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C．选用的两只小灯泡规格必须相同
D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
9．（2023·阿城模拟）实验电路如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关，向左移动滑片小灯泡变亮
B．闭合开关，向右移动滑片电压表示数变小
C．这个电路可以探究电功率与电压的关系（只利用图中器材）
D．这个电路不能探究电流与电压的关系
10．（2022·任城模拟）如图所示，是电学中比较重要的电路图，利用此电路图可以完成多个电学实验。若电源电压保持不变，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．若探究电流与电阻关系，定值电阻R由5Ω换成10Ω，为完成实验，应将滑片右移
B．若要测量定值电阻R的值，可多次改变滑动变阻器的滑片位置，记录多组数据，算出多个电阻值求其平均值，可以减小误差
C．若将定值电阻 R换成小灯泡，可以探究电流与电压的关系
D．若将定值电阻R换成小灯泡，测量小灯泡的额定功率，可多次改变滑动变阻器的滑片位置，记录多组数据，算出功率并求其平均值，减小误差
二、填空题
11．（2023·本溪）如图甲所示电路，电源电压为18V，电流表和电压表量程分别为0~0.6A、0~15V，滑动变阻器标有“ Ω1A”。闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了这一过程中电流表示数与电压表示数关系图象如图乙；将电压表正确改接在A、B、C中的某两点间，闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了电压表示数与跟电压表并联元件的电阻关系图象如图丙。定值电阻的阻值为 Q，灯泡的额定功率为 W，上述过程中滑动变阻器两端最大电压值为 V。
12．（2020八下·上海月考）弹簧测力计是用来测量 的仪器，使用前要根据所测力的大小选择 。如图所示的弹簧测力计的示数为 牛。而在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，要使测力计沿 方向拉杠杆，使杠杆最终在 位置平衡。在“测小灯泡电功率”实验中，现有器材：电源（电压有 2、4、6、8、10 和 12 伏六档）、电流表、电压表和电键，待测小灯泡（标有“2.2 伏”字样），本实验 （选填“是”或“否”）还需要添加滑动变阻器才能测出小灯泡额定功率。观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为
0.3 安，由此可知小灯泡额定电功率为 瓦。
三、实验探究题
13．（2024·万江模拟） 在测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。
（1）在图甲中找出连接错误的一根导线，并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确 ；
（2）该实验的原理是 ；
（3）开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片P处于 （选填“A”或“B”）端；
（4）闭合开关后发现：灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，则此时电路故障可能是 ；
（5）故障排除后，闭合开关，调节滑片P，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则待测灯泡的电流为 A，额定功率为 W；
（6）为了测量另一小灯泡的额定功率，小玲同学设计了如图丙所示的电路，其中定值电阻的阻值为Ro=10Ω，小灯泡的额定电压为U额=3V，测量时，先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 A；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数为I=0.8A，则小灯泡的额定功率P额= W。
四、计算题
14．（2024·娄星模拟） 在如图所示的电路中，电源两端的电压U=12V且保持不变，R1为阻值是20Ω的定值电阻。当开关S闭合后，电流表的示数为I=0.2A。求：
（1）R1两端的电压U1；
（2）定值电阻R2的阻值；
（3）定值电阻R1的功率P1；
（4）通电1min电阻R2消耗的电能W2。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，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。故选D。
【分析】在调节滑动变阻器时，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，当滑动变阻器连接电路中的电阻变小时，灯泡逐渐变亮（电路中电流变大），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。
2．【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）由 可得，灯泡正常发光时的电阻 ；由题意知： 和 ，由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数（跟y=ax2+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合），故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误；（2）因为 和 ，灯泡电阻R随温度升高而增大，所以①电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R＜8.3Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方；②当电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R=8.3Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交；③当电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R＞8.3Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方；综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果。故选B
【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题。
3．【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】选项A甲同学观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，根据 可知，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大，故甲同学错误；选项B乙同学把两个灯泡串联在同一电路上，由 可知，电阻大的实际功率大（灯泡较亮），即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小，故乙同学错误；选项C丙同学把两灯并联在同一电路中，根据 可知，电阻小的实际功率较大（灯泡较亮），即：并联接在家庭电路中亮的额定功率大，故丙同学正确；故选C。
【分析】知道额定电压相同，由公式 可知，电功率大的电阻小；所以可以通过比较灯丝粗细判断哪个灯泡的额定功率大；串联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越小；并联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越大。
4．【答案】A
【知识点】电功率与电压、电流的关系；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 A：与 串联时的电流为
电路从 与 串联到 与 ，并联，电阻变小，电流变大，所以电流表的示数增大了0.7A，
所以又因为
所以 故A正确；
B. 由于 电源电压为 故B错误；
C.当只闭合开关S ，滑动变阻器的滑片P在最右端时， 与 串联，滑动变阻器两端的电即电压表示数为 消耗的功率为 将滑片移到最左端，再闭合开关S 与 并联，此时 消耗的功率为 当只闭合开关 ，滑片P在中点时， 与 3被短路，灯泡与 串联，此时电压表测量灯泡两端电压，示数是3V，滑动变阻器两端的电压为 ，由于
解得 由于
根据串联电阻的分压原理可知
灯的电阻为 与 串联、灯泡与 串联时，两电路的电流之比为
且电源电压不变，所以有
解得 所以电阻 的阻值为
故C错误；
D.当只闭合开关 且滑片位于右端时，R与
灯L串联，此时电路中的电阻最大，电流最小，灯泡的电功率也最小。电路的最小电流为
灯泡的最小电功率为
故D错误。
【分析】 分别看电路变化情况，从串联到并联导致电阻变化，进而得出电流变化，通过电流变化值等条件计算出相关物理量；接着对不同开关状态下的电路进行具体分析，包括串联时各元件的电压、功率等情况，利用相关公式和已知条件逐步推导计算出电阻值等；最后讨论在特定开关状态下电路中电阻、电流以及灯泡功率的情况，并进行相应计算和判断。整个过程围绕着电路的变化和元件的物理特性进行推理和计算。
5．【答案】A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率，符合题意；
B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U，欧姆定律根据并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意；
C、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为U1．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意；
D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为U2．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为U1=U-U2，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电功率等于用电器电压和电流的乘积，用公式表示为P=UI，测量小灯泡的电功率实际上就是测量小灯泡两端的电压和电流。
6．【答案】A
【知识点】电路的动态分析；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故CD错误；
由可知，灯泡两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压减小，即电压表的示数减小，故A正确，B错误；
故答案为：A.
【分析】考查了欧姆定律的应用，关键是电路的动态分析，当滑动变阻器电阻减小时，根据串联电路的分压原理，分得电压减小，小灯泡两端的电压增大。
7．【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；电功的测量；电功率与电压、电流的关系；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A. 由于在测量小灯泡消耗的实际电能时，需要用到时间，而在这里没有涉及时间，故A错误；
B. 由于在测量小灯泡产生的热量时，需要用到时间，而在这里没有涉及时间，故B错误；
C. 知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故C正确；
D. 由图可知，能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，故据公式可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的，故D错误。
【分析】AC.根据P=UI分析；
B.根据Q=I2Rt分析；
D.根据分析。
8．【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A.灯泡的亮度越大，说明灯泡的电功率越大，故A正确不合题意；
B.并联电路两端总电压等于各支路两端电压，故B正确不合题意；
C.探究电功率与电流的关系时，必须控制电压相同而改变电流。如果两个灯泡电阻相同，那么通过它们的电流相等，故C错误符合题意；
D.将其中一只电流表移接到干路上，此时它测总电流，可以根据I总=I1+I2计算没有电流表的那个支路上的电流，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】根据对探究电功率与电流关系实验的现象、过程和结论的认识判断。
9．【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的动态分析；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A．如图，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，电流表测电路中电流；闭合开关，向左移动滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，小灯泡变亮，A正确，不符合题意；
B．闭合开关，向右移动滑片，滑动变阻器的电阻增大，根据串联分压的特点，电阻越大分得的电压越大，故电压表的示数变小，B正确，不符合题意；
C．探究电功率与电压的关系，要在改变电压的同时控制电流不变，但是只利用图中器材，改变小灯泡两端电压时，通过它的电流也会改变，不能探究电功率与电压的关系，C错误，符合题意；
D．探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，灯丝电阻会随温度的升高而增大，故这个电路不能探究电流与电压的关系，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】分析实验电路图，利用该电路图可测得小灯泡的电阻和探究小灯泡的电功率实验。
10．【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】由图得，电阻R与滑动变阻器RP串联，电压表测量电阻R的电压，电流表测量电路的电流，滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小。
A．探究电流与电阻关系，要控制电阻的电压不变，定值电阻R由5Ω换成10Ω，定值电阻分到的电压变大，因此为完成实验，应将滑片左移，使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，使滑动变阻器的电压变大，直到定制电阻的电压为原来的电压值，A不符合题意；
B．若要测量定值电阻R的值，可多次改变滑动变阻器的滑片位置，记录多组定值电阻的电压和电流，根据欧姆定律算出多个电阻值求其平均值，减小误差，B符合题意；
C．若将定值电阻R换成小灯泡，由于小灯泡的电阻随温度的改变而改变，因此不可以探究电流与电压的关系，C不符合题意；
D．若将定值电阻R换成小灯泡，测量小灯泡的额定功率，多次改变滑动变阻器的滑片位置，得到的是不同的电压和电流，灯在不同电压下的功率不同，故算出不同电压下的功率是错误的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，逐项分析判断即可。
11．【答案】24；2.5；9
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】
（1）由乙图知灯泡和滑动变阻器的电压为6V，电路中电流为0.5A，可以知道定值电阻的电压为U电阻=U总-U=18V-6V=12V，即定值电阻的阻值为
（2）根据串联电路是分压电路可知，电阻越大分压越多，由图丙可知电阻小于定值电阻，所以不可能接在AC两点，电压表只能接在BC两点，可知灯泡的最大电阻为10Ω，灯泡正常发光的电流为0.5A，则额定功率为
（3）滑动变阻器最大时，灯泡电功率就最小，电阻最小，即R=6Ω，电流为定值电阻的电压为U=IR=0.3A×24Ω=7.2V，那么滑动变阻器的电压就为U滑=U总-U定-U灯=18V-7.2V-1.8V=9V
【分析】
（1）串联电路为分压电路，电阻越大分压越多。
（2）根据最大电流和灯泡的最大电阻计算灯泡的额定功率。
（3）灯泡的电阻最小时滑动变阻器的电压最大。
12．【答案】力；合适的弹簧测力计；3.4；竖直；水平；是；0.66
【知识点】弹簧测力计及其使用；探究杠杆的平衡条件实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】弹簧测力计是用来测量力的仪器。每个弹簧测力计都有自己的量程，使用前先根据所测力的大小选择合适的弹簧测力计。图中测力计，分度值为0.2N，示数为3.4N。为了便于直接读出力臂的大小，弹簧测力计应沿竖直方向拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。因小灯泡的额定电压为2.2V，而电源只有2、4、6、8、10 和 12 伏六档，没有2.2V档，所以需要滑动变阻器。小灯泡正常发光时的电压为额定电压，电流为额定电流，由 可得，小灯泡的额定功率
【分析】弹簧测力计是测量力的仪器，根据指针位置读取示数；探究杠杆平衡条件时，需要拉力和杠杆垂直；测量电功率时，滑动变阻器可以调节用电器正常工作，利用电压和电流的乘积计算电功率。
13．【答案】（1）
（2）
（3）B
（4）灯泡断路
（5）0.3；1.14
（6）0.3；1.5
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡额定电压为3.8V，所以电压表应选用大量程与灯泡并联，作图如下：
（2）伏安法测小灯泡额定功率的实验原理是。
（3）为保护电路，开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处，即B端。
（4）灯泡不亮，电流表没有示数，电压表的示数接近电源电压，此时，电路故障可能是灯泡断路，电压表串联到电路中，导致电阻过大，电流过小，电流表没有示数，灯泡不亮。
（5）闭合开关，调节滑片P，使灯泡正常发光，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0.02A，电流的大小为0.3A。则额定功率为
（6）测量时，先闭合开关S和S1，此时灯泡和并联后再与变阻器串联，电流表测电流，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，则此时电流表示数应为
接着将S1断开，S2闭合，此时连接方式不变，电流表测灯泡和总电流，电流表的示数为I=0.8A，则灯泡额定电流为
所以小灯泡的额定功率为
【分析】 （1）根据灯泡额定电压确定电压表量程；
（2）该实验的原理是P=UI；
（3）为了保护电路，开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处；
（4）闭合开关后发现：灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（5）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P=UI求出灯泡额定功率；
（6）灯在额定电压下正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将定值与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为0.3A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为U额=3V，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与定值电阻并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P=UI求出灯的额定功率。
14．【答案】（1）解：如图，两电阻串联，电流表测电路中电流。R1两端的电压为
答：R1两端的电压为；
（2）解：定值电阻R2两端的电压为
定值电阻R2的阻值为
答：定值电阻R2的阻值为；
（3）解：定值电阻R1的功率为
答：定值电阻R1的功率为；
（4）解：通电1min电阻R2消耗的电能为
答：通电1min电阻R2消耗的电能为 。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；探究用电器的电功率实验
【解析】【分析】（1）利用欧姆定律，由已知的电流和电阻R1直接算出R1两端的电压U1；
（2）先通过电源电压与R1两端电压求出R2两端电压，再依据欧姆定律，结合电流求出R2的阻值；
（3）根据功率计算公式，通过已知条件求出R1的功率；
（4）先算出R2的功率，然后利用电能的计算公式，结合通电时间求出R2消耗的电能。
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