九年级物理下册人教版第十八章第3节《测量小灯泡的电功率》课时训练（含答案）

九年级物理下册人教版第十八章第3节《测量小灯泡的电功率》课时训练
一、单选题
1．测量灯泡的额定功率的实验中，小明所设计的如图所示电路中（R阻值已知），在无电压表的情况下也能测出已知额定电压灯泡的额定功率的是（　　）
A． B．
C． D．
2．研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验．下列关于该实验的说法，不合理的是（　　）
A．该电路所示实验研究电功率与电压的关系
B．该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比
C．小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较
D．该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
3．做伏安法测量小灯泡功率的实验，所测灯泡的额定电压是2.2V．某同学连接的电路如图所示，当他合上开关时发现：灯不亮，电流表指针也不动，但电压表的指针接近满刻度．他尝试移动滑动变阻器的滑动片P，仍不能改变以上现象．你认为是下列哪种原因？（　　）
A．灯泡是坏的，或者灯泡与灯座接触不良
B．电流表接线柱没有拧紧，接触不良
C．电路的连接不正确
D．两节电池的电压太小，电路中电流很微弱
4．如图所示是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图象是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，在“探究电功率跟电压的关系”实验中，将小灯泡L1：“2.5V 0.3A”和L2：“3.8V 0.3A”串联，下列说法正确的是（　　）
A．L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同
B．如果电源电压可调，两灯泡可以同时正常发光
C．闭合开关后，“3.8V 0.3A”的小灯泡更亮，因为其额定功率大
D．通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系
6．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的主要作用描述正确的是（　　）
A．探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值——改变电路中的电流和电阻两端的电压
D．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率
7．做某一个电学实验，下表是同一电路正确接线时的多组电压表和电流表的数据，可能是在进行下列哪些实验探究中收集的（　　）
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0
电流I/A 0.26 0.34 0.42 0.48 0.52 0.54
①探究通过导体的电流与电压的关系 ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值 ④测量定值电阻的阻值
A．①④ B．③④ C．①③ D．②③
8．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（　　）
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
9．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．
二、填空题
10．小华在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压为4.5伏且保持不变、小灯标有“2.5V”字样。他按图（a）所示连接电路，将滑片P置于最右端，再把电压表并联在电路中某处。然后闭合开关，向左移动滑片到甲位置时，电压表、电流表的示数如图（b）、（c）所示。继续向左移动滑片到乙位置时，小灯恰好正常发光；滑片从甲位置移至乙位置的过程中，电压表指针偏转角度恰好是电流表指针偏转角度的两倍。
（1）图（b）中电压表的示数为　 　，伏；电压表并联在　 　的两端。
（2）计算小灯泡的额定功率　 　。
11．“探究小灯泡电功率”的实验电路如图甲，实验中选择“2.5V”小灯泡，调节滑动变阻器滑片的过程发现灯亮度变化，这是由　 　变化引起的．实验得到灯的U﹣I图象如图乙，则小灯泡的额定功率是　 　W．
12．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压有2、4和6V三档）、电流表、电压表和开关各一个，滑动变阻器（分别标有“20Ω　2A”、“100Ω　1A”字样）、待测小灯泡（标有“2.2V”字样），以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确连接电路，进行实验。实验中，当滑动变阻器滑片P在中点附近某位置时，电压表和电流表的指针位置如图（a）、（b）所示；然后他仅移动变阻器滑片P，发现小灯正常发光时电流表指针自图（b）位置转过三小格；接着继续操作完成实验。
①实验中电压表所选的量程为　 　V。
②判断图（b）中电流表的示数及选用的滑动变阻器。　 　（需写出计算过程）
该小灯额定功率为　 　W。
13．在“探究小灯泡亮度和电功率的关系”实验中，已知小灯泡的额定电压为3.8V。图甲连接的电路有错误，请你在错误连线上画“×”，并用笔画出正确的导线　 　；如果该实验电源用干电池，至少需要　 　节干电池；实验过程中，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为　 　Ω；正确完成实验后，可以得出灯泡的亮度由　 　决定。
14．小阳和小华两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中使用的小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样．
（1）小阳连接的电路如图1所示，实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，电流表、电压表的示数如图2（a）、（b）所示，他所用的电源电压为　 　 V．接着他移动滑动变阻器的滑片P，当观察到电压表的示数为2.5V时，此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上，小灯泡正常发光时的功率为　　 　 W．
（2）小华正确连接了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零．若电路中只存在一处故障，则故障是　 　 ．
15．小星在做“测定小灯泡的额定功率”实验时，如图所示，已知灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池（电压共4.5V），灯丝电阻大于10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω，1A”字样．
（1）小星按图甲连接电路并闭合开关后，发现灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是灯泡　 　．（选填“短路”或“开路”）
（2）小星排除故障后，当灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是　 　 W．
（3）若电压表0～15V的量程损坏，换用0～3V的量程后，应将电压表的“﹣”接线柱连入图甲中的　 　 点，“3”接线柱接入图甲中的　 　 点，也可测出灯泡的额定功率；实验过程中，当电压表的读数为　 　V时，灯泡正常发光．
16．伏安法测小灯泡电功率的实验原理是　 　．用　 　测出小灯泡两端的电压，用　 　测出通过小灯泡的电流，然后根据公式算出相应的功率；要测小灯泡的额定功率，可以用调节灯泡两端　 　的电压，使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压，读出此时的电流表的示数，就可以算出额定功率，此时灯泡　 　（选填“正常”或“不正常”）发光。
17．小华在“测定小灯泡的电功率”时，所用器材及电路连接如图所示 . 在连接电路时电键应该　 　，滑动变阻器的主要作用是　 　(选填字母：A多次测量求平均值；B多次实验得到普遍规律；C使小灯两端电压为额定电压)，在移动滑片的过程中，眼睛应该注意观察　 　 . 根据图示信息，他　 　(选填“能”或“不能”)达成实验的目的 .
三、实验探究题
18．测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。
（1）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是____；
A．检查灯泡是否断路 B．检查灯泡是否短路
C．检查开关接触是否良好 D．移动滑动变阻器的滑片
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W；
（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=　 　（用I额、I1、I2、R表示）。
19．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压是2.5V，按图甲所示的电路进行探究。
（1）若连接电路后闭合开关，电压表、电流表的示数都较小，灯泡几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是把滑动变阻器的 　 　 （选填“AB”、“AC”或“CD”）接线柱接入电路。
（2）排除故障后，按图所示的电路继续进行实验，测出了灯泡的相关物理量，记录的数据和部分的计算结果如下表，表中的实际功率还没计算出来。
次数 电压/V 电流/A 实际功率/W 电阻/Ω
1 1.6 0.20 　 8.00
2 2.5 0.24 　 10.42
3 2.8 0.26 　 10.77
①第一次至第二次实验过程中，滑动变阻器的滑片P应向 　 　 （选填“左”或“右”）端移动。
②根据表中数据可知，小灯泡的额定功率是 　 　 。
③灯泡的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是：小灯泡越亮，它的实际功率越 　 　 。
（3）实验结束后同学们讨论：
①有同学认为：只需要把小灯泡换成 　 　 ，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。
②有同学认为：用上表中灯泡的三次电阻的平均值代表它的电阻更准确。这种说法是错误的，原因是忽略了 　 　 对小灯泡电阻的影响。
（4）完成上面实验后小明同学进行了反思，如果电压表损坏了，能不能用其他实验器材来完成实验呢，经过思考，他选用了一个阻值为10Ω的定值电阻，设计了如图乙所示的电路，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为 　 　 ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I；
③灯泡额定功率的表达式为P额 = 　 　 （用已知量和测量量表示）。
四、计算题
20．如图所示，电源两端电压不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关，电流表A2的示数为0.2A，电流表A1的示数为0.6A．求
（1）通过R1的电流I1；
（2）电路消耗的总功率为多少。
21．如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合开关S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，且滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A。求：
（1）定值电阻R1的阻值多大？
（2）滑动变阻器R2的最大阻值多大？
（3）通过不同开关的闭合、断开的变化，小灯泡通电时消耗的最小电功率是多少？（不能为0）
答案
1-9 CBACB CDBB
10．（1）1.5；小灯L
（2）0.8W
11．灯泡实际功率；0.75
12．0~3；若电流表选用的是“ ”的量程，此时电流表示数为0.24A，电压表示数为1.4V，若使用的是4V电源，则由欧姆定律可得此时变阻器接入的电阻为 滑动变阻器电阻的最大值约为接入电阻的2倍，即21.6Ω左右，故“ ”的变阻器较为适合； 若使用的是6V电源，则由欧姆定律可得此时变阻器接入的电阻为 滑动变阻器电阻的最大值约为接入电阻的2倍，即30Ω左右，故两种型号的变阻器都不符合； 若电流表选用的是“ ”的量程，此时电流表示数为1.2A，电压表示数为1.4V，若使用的是4V电源，则由欧姆定律可得此时变阻器接入的电阻为 滑动变阻器电阻的最大值约为接入电阻的2倍，即5.6Ω左右，故两种型号的变阻器都不符合； 若使用的是6V电源，则由欧姆定律可得此时变阻器接入的电阻为 滑动变阻器电阻的最大值约为接入电阻的2倍，即7.6Ω左右，故两种型号的变阻器都不符合；0.66
13．；3；10；灯泡的实际功率
14．4.5；0.5；灯泡短路
15．开路；0.76；C　；B；0.7
16．P=UI；电压表；电流表；滑动变阻器；正常
17．断开；C；电压表的示数；不能
18．（1）D
（2）0.3；0.75
（3）
19．（1）AB
（2）左；0.6W；大
（3）定值电阻；温度
（4）0.25A；2.5V×（I-0.25A）
20．（1）解：根据并联电路电流的特点可知I1=I-I2=0.6A-0.2 A=0.4A
答：通过R1的电流为0.4A；
（2）解：由U=IR可知，R1两端的电压U1=I1R1=0.4A×10Ω=4V
根据并联电路中电压规律可知，电源电压U=U1=4V
由P=UI可知，电路中消耗的总电功率P=UI=4V×0.6A=2.4W
答：电路消耗的总功率为2.4W。
21．（1）解：由图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联，小灯泡正常发光；因串联电路处处电流相等，所以由P=UI可得，电路中电流
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以R1两端电压U1=U-UL=12V-6V=6V由 可得，R1的阻值
答：定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）解：由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，且滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，通过R1的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流I2=I-I1=1.8A-1.2A=0.6A
则R2的最大阻值
答：滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（3）解：R1电路中的最小电流
所以灯泡消耗的最小功率P=I最小2RL=(0.4A)2×10Ω=1.6W
答：小灯泡通电时消耗的最小电功率是1.6W。