18.3测量小灯泡的电功率—物理人教版九年级全一册随堂小测（含解析）

18.3测量小灯泡的电功率—物理人教版九年级全一册随堂小测
1.已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是( )
A.甲和丙 B.丙和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
2.“伏安法测电阻”和“伏安法测小灯泡电功率”是电学中两个重要的实验，小明同学对两个实验进行了梳理和对比，下列说法错误的是( )
A.两个实验都没采用控制变量法
B.两个实验进行多次测量的目的不同
C.“伏安法测电阻”原理是，“伏安法测小灯泡电功率”原理为
D.滑动变阻器在两个实验中都只有保护电路的作用
3.在“测量小灯泡的电功率”实验中，某同学电路连接正确，闭合开关后，小灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数虽然有变化，却始终达不到小灯泡的额定电压.其原因可能是( )
A.电压表的量程太大 B.电流表的量程太大
C.电源电压太低 D.滑动变阻器的最大电阻太大
4.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明要测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率，通过实验得到这个小灯泡的关系图像如图所示.由图可知，小灯泡的额定功率________W；当时，小灯泡的电阻________Ω.
5.用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：______。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为______W，小灯泡的亮度由______决定。
实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 42 0.32 过亮
6.在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时，灯泡上标有“”字样。小红设计了实验电路图，如图甲所示，并连接了部分实验电路，如图乙所示。
（1）请帮助小红完成实验电路的连接。
（2）连接电路的时候，必须将滑动变阻器的滑片移到最__________端；（左端或右端）
（3）小红调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为__________W。
7.在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小林同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为的电源，额定电压为的小灯泡和一个标有“”的滑动变阻器，设计了如图所示的电路。
（1）连接好电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数增大，当电压表的示数为__________V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为，则灯泡的额定功率为__________W。
（2）另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①____________________；②____________________。
8.小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。
（2）如图甲所示，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至______端。
（3）实验过程中，电压表的示数如图乙所示，若要使灯泡正常发光，他应将滑动变阻器的滑片P向______端移动。
（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，此时通过小灯泡的电流为______A，该小灯泡的额定功率为______W。
9.如图所示，是测定小灯泡电功率的实验电路图，电压表有0~3V和0~15V两个量程，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）实验过程中，小灯泡突然熄灭，电压表有示数，而电流表却无示数，则出现故障的原因可能是：________；
（2）排除故障后，根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图像，如图所示，分析图像：小灯泡的额定功率是________；
（3）小灯泡的电流随电压变化的图像不是一条直线，这是因为________。
10.学习小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，可供选择的实验器材有：额定电压分别为和的小灯泡各一个，滑动变阻器、电流表、电压表、稳压电源、开关各一个，导线若干。老师建议小组分别测量小灯泡的两端电压低于额定电压、等于额定电压和1.2倍额定电压下的功率，并观察灯的亮度。学习小组进行实验如下：
（1）为完成实验，应选择哪个小灯泡进行实验？____________（选填“”或“”）
（2）该小组同学选择其中一个小灯泡做实验，连接的部分电路如图甲所示。
（3）某次实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，请将电压值填入表格空白处，为____________V，功率为____________W。
实验次数 电压 电流 电功率 发光情况
1 0.26 较暗
2 2.5 0.30 0.75 正常发光
3 3.0 0.32 0.96 最亮
（4）记录的实验信息如上表所示：分析实验信息，可得出小灯泡的亮度与实际电功率的关系：____________。
（5）实验结束后，有同学向老师提出可以用小灯泡代替定值电阻来探究“电流与电压的关系”，老师指出这样操作是____________（选填“可行”或“不可行”），原因是____________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：图甲中不能直接知道小灯泡两端的电压，所以图甲不能够测出小灯泡额定功率；图乙只闭合开关，电压表测小灯泡两端的电压，可以移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，然后保持滑片位置不动，断开，闭合，测得定值电阻和小灯泡的电压之和，两个电压值相减可得到定值电阻两端的电压，根据可得到流过小灯泡的电流值，根据可求得小灯泡额定功率，乙图是可以的；图丙中，闭合开关，开关往上连接，移动滑片P，使电流表的读数达到一个值，这个值大小是，这时小灯泡正常发光，接着把开关往下连接，电流表测小灯泡和定值电阻的电流之和，两个电流值相减可得到流过小灯泡的电流值，根据可求得小灯泡额定功率，丙图是可以的；图丁中，只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，不能确定灯是否正常发光，不可知道小灯泡额定功率，图丁是不可以的。综上所述，能够测出小灯泡额定功率的是乙和丙。
故选C。
2.答案：D
解析：“伏安法测电阻”和“伏安法测小灯泡电功率”两个实验都没有采用控制变量法，故A说法正确；“伏安法测电阻”多次测量的目的是减小误差，“伏安法测小灯泡电功率”多次测量的目的是得出实际电压低于、等于、高于额定电压时，实际功率和额定功率的关系，故B说法正确；“伏安法测电阻”的原理为，“伏安法测小灯泡电功率”的原理为，故C说法正确；滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路外，还可以改变定值电阻和灯泡两端的电压和通过的电流，多次测量，故D说法错误。
3.答案：C
解析：电压表和电流表量程的大小都不会影响小灯泡两端的电压，A、B不符合题意；如果电源电压太低，即使滑动变阻器接入电路中的电阻最小，也有可能达不到小灯泡的额定电压，C符合题意；滑动变阻器是可以调节的，其接入电路中的电阻最小可调节至零，D不符合题意.
4.答案：0.625；7.5
解析：小明要测量的小灯泡的额定电压为2.5 V，由题图可知，小灯泡的额定电流为0.25 A，所以额定功率；当时，通过小灯泡的电流为0.2 A.则.
5.答案：；1.14；实际功率
解析：如图所示，用电流表测量通过小灯泡的电流，通过电压表测量小灯泡两端的电压，则根据可以测量出小灯泡的实际功率。
根据第②数据可知，小灯泡正常发光，小灯泡L的额定功率为
实际功率比较大时，相同的时间内，更多的电能转化为光能，小灯泡更亮，故小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定的。
6.答案：（1）连对1根导线计，电压表3接线柱可以与灯泡右边接线柱相连，也可以与电流表“－”接线柱相连；（2）右；（3）0.75
解析：（1）观察图甲，闭合开关后，根据电流的流法可知，滑动变阻器、电流表和小灯泡L串联接入电路，电压表并联在小灯泡的两端，滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器的阻值增大，灯泡上标有“2.5V”字样，则电压表选择小量程0~3V即可，由此连接图乙的实物图，如下图所示：
（2）连接电路的时候，为了防止电路的电流过大，变阻器接入电路的阻值应该调到最大，必须将滑动变阻器的滑片移到最右端。
（3）小红调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，则小灯泡的电压为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，从图丙可以看到，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，它的读数为0.3A，串联电路的电流处处相等，则流过小灯泡的电流也为0.3A，根据电功率的公式可知，小灯泡的额定功率为
小灯泡的额定功率为0.75W。
7.答案：（1）3.8；1.52；（2）连接电路时开关是闭合的；滑动变阻器滑片未达到最大阻值处
解析：（1）灯泡的额定电压是3.8V，当电压表的示数等于额定电压3.8V时灯正常发光，灯泡的额定功率
（2）连接实物电路时，为保护电路，注意两点：一是开关要断开；二是滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处；实验中，连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，可能连接电路时开关没有断开，可能闭合开关前滑动变阻器的滑片没移到最大阻值处。
8.答案：（1）如图所示
（2）B
（3）A
（4）0.2；0.5
解析：（1）滑动变阻器一上一下接入电路，如答案图所示；
（2）为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至阻值最大处，即B端；
（3）实验过程中，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1 V，其示数为2.3 V，小于灯泡额定电压，若要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故他应将滑动变阻器的滑片P向A端移动；
（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02 A，其示数为0.2 A，则小灯泡额定功率为。
9.答案：（1）小灯泡断路；（2）0.75W；（3）小灯泡的电阻随温度的升高而增大
解析：（1）实验过程中，小灯泡突然熄灭，电流表却无示数，则电路可能断路，电压表有示数，则电压表和电源接通，则出现故障的原因可能是小灯泡发生了断路。
（2）由小灯泡的电流随电压变化的图像增大，当灯的电压为2.5V时，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率是
（3）因小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，由知道，通过灯的电流与灯的电压不成正比，即小灯泡的电流随电压变化的图像不是一条直线。
10.答案：（1）；（3）；；（4）电功率越大，小灯泡越亮；（5）不可行；灯丝电阻受温度影响（小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大）
解析：（1）因为电源电压为3V，因此只能选择额定电压为2.5V的小灯泡实验。
（3）图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，灯泡的功率
（4）分析表格数据可知电功率越大，小灯泡越亮。
（5）由于灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，所以不能用小灯泡做此实验。