18.3 测量小灯泡的电功率 同步练习（解析版）

初中物理人教版九年级上学期18.3 测量小灯泡的电功率
一、单选题
1.如图是“测量小灯泡的额定功率”的实验电路图．在这个实验的具体操作中，手和眼睛最合理的分工应该是（　　）21世纪教育网版权所有
A.?手移动变阻器的滑片，眼睛观察变阻器的滑片的位置B.?手移动变阻器的滑片，眼睛观察小灯泡是否发光C.?手移动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数D.?手移动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数21cnjy.com
2.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21·cn·jy·com
二、填空题
3.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 .www.21-cn-jy.com
三、实验探究题
4.某同学设计了如图所示的电路测小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0 ， 小灯泡的额定电压为U额 ， 请完成下列实验步骤： 【来源：21·世纪·教育·网】
（1）闭合开关前，将滑动变阻器R1和R2的滑片调到最________端（选填 “左”或“右”）。
（2）闭合开关S和S1 ， 调节R1的滑片，使电压表的示数为U额。保持变阻器________的滑片位置不动，再断开S1闭合S2 ， 移动变阻器________的滑片使电压表仍为U额。 2-1-c-n-j-y
（3）保持变阻器________的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片调至最左端，记下电压表示数U1 ， 再将该滑动变阻器的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2 ， 小灯泡额定功率的表达式：P=________（用R0、U额 ， U1、U2表示）。 21*cnjy*com
5.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2.5 V，滑动变阻器上标有“10 Ω? 1 A”。【出处：21教育名师】
（1）小婷同学连接好电路后，闭合开关时发现灯光特别亮，这表明________；调节滑片P使电压表的示数为2.5 V，此时电流表的示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为________W。
（2）小礼同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P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________。
6.在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最________（填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障原因是________。
（4）故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为________W．若使小灯泡正常发光，应将滑片向________（填“左”或“右”）端移动。
（5）若将图甲中小灯泡换成定值电阻，其他元件不变，下列实验可完成的是 ????
A.?探究通电导体产生的热量与电阻的关系B.?探究电流与电压的关系C.?探究电流与电阻的关系。
四、真题演练
7.用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验（允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额）
?
（1）进行实验：
①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路________。
②如图2，当小灯泡两端电压为2．5V时，电流表示数是________A，灯泡额定功率是________W．
（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因． 2·1·c·n·j·y
（3）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由．
8.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。

（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是________（填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”）断路。 21教育网
（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W，此时小灯泡的电阻是________Ω（结果保留两位小数）。
（4）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1和△R2大小关系正确的是______（填字母标号）。 21*cnjy*com
A.?△R1＞△R2??????????????????????????B.?△R1=△R2??????????????????????????C.?△R1＜△R2??????????????????????????D.?无法比较
9.如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A“的A滑动变阻器和“50Ω 2A“的B滑动变阻器，电源电压为6V。

（1）本实验中应选择________滑动变阻器（选填“A”或“B”）。
（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。 www-2-1-cnjy-com
（3）连好电路后，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.?断开开关，更换小灯泡B.?检查电路是否断路C.?移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W。 21教育名师原创作品
（5）实验中多次测量的目的是______。
A.?测不同电压下小灯泡的实际功率???????????????????B.?多次测量求平均值，减小误差
10.在测量小灯泡电功率的实验中，已知灯泡额定电压U额=2.5V，电源电压保持不变。
（1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。
（2）调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数（如图乙）为________A。则小灯泡的额定功率为________W。
（3）如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中，定值电阻的阻值为R0。先断开开关S2、闭合开关S、S1 ， 调节滑动变阻器，使电流表的示数为 ；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关________、闭合其它开关，读出电流表示数为I，灯泡额定功率的表达式为P额=________（用R0、U额、I的代数式表示）。

答案解析部分
一、单选题
1. C
分析：解：按电路图连接电路，闭合开关之前，为保护电路，要求滑动变阻器的滑片在阻值最大处，闭合开关时，电压表的示数不一定等于小灯泡的额定电压，此时要通过调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压等于其额定电压，用手调节滑片，眼睛看着电压表的示数．
故选C．
【分析】小灯泡在额定电压下的功率叫额定功率，调节滑动变阻器的滑片，可以改变小灯泡两端的电压．
2. B
分析：解：A、闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其电阻最大位置．故A正确；
B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
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，正确；
D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确．
故选B
【分析】（1）闭合开关前，滑动变阻器应滑到电阻最大位置；
（2）闭合开关后，小灯泡不发光的原因有：小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因；【来源：21cnj*y.co*m】
（3）当电压表的示数为额定电压时，根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率；
（4）小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮．
二、填空题
3. 断开；C；电压表的示数；不能
分析：为了电路安全，连接时开关要断开；在“测定小灯泡的电功率”实验中，滑动变阻器的主要作用是使小灯两端电压为额定电压；在“测定小灯泡的电功率”实验中，应使灯泡两端的电压达到额定电压，所以在移动滑片的过程中，眼睛应该注意观察电压表的示数 .如图可知，一节电池的电压为1.5 V，小于额定电压，所以不能达到目的 .故答案为：断开；C；电压表的示数；不能 .【分析】为了电路安全，连接电路时，开关要断开；滑动变阻器的在实验中的主要作用是改变用电器两端的电压；在“测定小灯泡的电功率”实验中，眼睛应该注意观察电压表的示数，达到所需的电压时停止移动滑片；实验中，电源电压应高于或等于用电器的额定电压 .
三、实验探究题
4. （1）右（2）R1；R2（3）R2；
分析：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑片要在阻值最大处，在最右端；（2）探究灯泡的电功率，首先把灯泡接入电路中，移动R1滑片使灯泡正常发光，再把R2接入电路，调节R2使电压表等于灯泡的电压，此时滑动变阻器R2的电阻等于灯泡的电阻；（3）保持R2不变，调节R1到最小，记录的电压为电源电压，再把R1调大最大，记录电压U2 ， 则滑动变阻器R2接入电路的电阻为， 灯泡的电功率为。 【分析】（1）闭合开关前，滑片要在阻值最大处，可以保护电路； （2）根据串联电路的分压规律，分别测量电阻的分压大小； （3）利用欧姆定律的综合计算，求电阻的大小，根据电压和电阻计算电功率。
5. （1）没有将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；0.75W（2）电压表与滑动变阻器并联
分析：（1）小婷同学连接好电路后，闭合开关时发现灯光特别亮，这表明没有将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，所以电路中电流较大，灯光特别亮；
调节滑片P使电压表的示数为2.5 V，此时电流表的示数如图丙所示，电流表使用小量程，分度值为0.02A，读数即灯泡的电流为0.3A，则该灯泡的额定功率为：
。（2）小礼同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P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。灯泡变亮时，说明电流变大了，灯两端的电压也升高，而电压表的示数却变小，分析电路可知，灯与滑动变阻器串联，当灯泡两端的电压升高时，滑动变阻器两端的电压是减小的，所以这种现象是因为电压表与滑动变阻器并联了。
【分析】（1）闭合开关时，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处，不然电路中电流较大，灯光特别亮；根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，利用P＝UI计算灯泡的额定功率；（2）电压表与滑动变阻器并联时，滑动阻器接入的电阻增大，电压表示数变大，电流变小，灯泡变暗 .
6. （1）解：如图所示：
（2）左（3）小灯泡断路（或小灯泡的灯丝断了或小灯泡接触不良）（4）0.48；右（5）B 21·世纪*教育网
分析：灯泡的额定电压为2.5v，电压表选择0～3v的量程，电压表并联在灯泡两端。滑动变阻器已经选定了上面接线柱，要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮，应把滑动变阻器的右下接线柱与灯泡左接线柱相连。电路如下图：
；（2）滑动变阻器接入右半段，滑片处于左端，滑动变阻器连入电路的电阻最大，对电路起到保护作用，因此，闭合开关前，滑片应调到最左端；（3）灯泡不亮且电流表无示数说明电路中应有断路的可能；而电压表有示数，说明电压表能和电源相连，即电流表及滑动变阻器及开关都应正常，故应是灯泡发生了断路；（4）由图乙知，电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.32A，则灯泡的额定功率
P额＝U额I额＝1.5V×0.32A＝0.48W；若使小灯泡正常发光，应该使灯泡两端的电压增大到2.5v，则电路中的电流也要相应地增大，此时滑动变阻器接入的电阻应减小，因此滑片应向右端移动；（5）A、根据Q＝I2Rt，探究电流产生的热量与电阻的关系时，控制电流和通电时间不变，只有一个定值电阻，不能改变电阻，无法进行实验，本实验器材不能完成；
B、探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，来探究电流与电压的关系。本实验器材能完成；
C、探究电流与电阻的关系时，保证电压一定，改变电阻大小，只有一个定值电阻，不能改变电阻，无法进行实验，本实验器材不能完成。
故答案为：（1）见上图；（2）左；（3）小灯泡断路（或小灯泡的灯丝断了或小灯泡接触不良）；（4）0.48；右；（5）B
【分析】（1） 滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮 ，说明此时接入电路中的有效阻值减小，再结合实验目的连接实物图即可. （2）为保护电路， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最大阻值处. （3）灯泡不亮且电流表无示数说明电路中应有断路的可能；而电压表有示数，说明电压表串联在电路中 （4）结合电流表的量程、分度值读出示数，利用P＝UI求得 小灯泡的功率，根据串联分压的原理确定滑片的移动方向. （5）结合选项，逐一分析即可的即.
四、真题演练
7. （1）；0.32；0.8 （2）灯泡的实际功率越大，那么它消耗的电能越快，即电能转化为光能的速度越快，因此灯泡越亮； （3）假设灯泡的电阻不变，那么灯泡的电流与电压成正比，当它的电压为1.2U额时电流为：I=1.2×0.32A=0.384A；灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大，那么灯泡的实际电流肯定比0.384A还要小，自然要选用0.6A的量程。
分析：（1）①测量灯泡电功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它都是串联；因为灯泡两端的最大电压是3V，所以选择0~3V的量程，它的“3V”接线柱已经接好，只要将“-”接线柱与灯泡左边的接线柱相连即可；滑动变阻器下面的接线柱已经接好，只要从上面任选一个接线柱用导线与灯泡的右边接线柱相连即可。如下图： ②电流表的分度值是0.02A，读数是0.32A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；（2）灯泡的实际功率越大，那么它消耗的电能越快，即电能转化为光能的速度越快，因此灯泡越亮；（3）假设灯泡的电阻不变，那么灯泡的电流与电压成正比，当它的电压为1.2U额时电流为：I=1.2×0.32A=0.384A；灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大，那么灯泡的实际电流肯定比0.384A还要小，自然要选用0.6A的量程。故答案为：（1）①同解析；②0.32，0.8；（2）同解析；（3）同解析【分析】（1）①首先分析各个电器原件的串并联关系，然后注意电表的正负接线柱，滑动变阻器的接线注意“一上一下”；电流表的量程以灯泡的额定电流为准，电压表的量程以额定电压为准，最后将缺少的部分补充完全；②首先读出电流表的示数，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；（2）电功率是表示消耗电能快慢的物理量，而灯泡消耗电能的过程就是电能转化为光能的过程，因此电功率表示电能转化为光能的快慢；（3）假设灯泡电阻不随温度变化，计算出当灯泡两端电压为1.2U额时的电流；因为灯泡的电压越大，它的温度越高，电阻越大，因此实际电流比这个电流还小。
8. （1）解：如下所示：

（2）小灯泡（3）0.65；9.62（4）C
分析：解：（1）原电路中，灯与电压表短路了，灯应与变阻器串联，电压表应与灯并联，如下所示： 【版权所有：21教育】
；（2）经分析，正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是小灯泡断路；（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，小灯泡的额定功率是：p=UI=2.5V×0.26A=0.65W，由欧姆定律，此时小灯泡的电阻是： ；（4）原来的电流为i1，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，此时灯的电压增小，通过灯的电流也减小，所以I1＞I2，所以 （U为电源总电压），根据欧姆定律，即r总2＞r总1；滑片移动后电路的总电阻大于原来的电路总电阻，根据P=UI灯功率减小，灯丝的温度降低，小灯泡阻值随温度的减小而变小，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值减小的值△r1小于变阻器连入电路中增大的值△r2，
故答案为：C。
故答案为：（1）如上所示；（2）小灯泡；（3）0.65；9.62；（4）C。
【分析】（1）从电表的量程、测量对象及接线方式、滑动变阻器的使用方法入手分析解答即可. （2） 电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转 ，则电压表可能串联在电路中. （3）根据电流表的量程、分度值读数，由P=UI得出小灯泡的额定功率；由欧姆定律求出此时小灯泡的电阻. （4）因电源电压不变，根据欧姆定律先判断出两种情况下总电阻的变化，再根据灯的电阻随温度的减小而减小和串联电阻的规律分析回答.
9. （1）B（2）解：如图所示；

（3）C（4）右；0.45（5）A
分析：解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流：
I= = =0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：U'=6V-2.5V=3.5V，由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值R= = =14Ω＞10Ω，
故答案为：用“50Ω 2A”的滑动变阻器B；（2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，灯泡正常工作电流约0.25A，所以电流表应使用0-0.6A量程，由滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将其右下接线柱接入电路中，实物图如图所示；
；（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作；（4）闭合开关，由图乙知，电压表量程0-3V，分度值0.1V，电压表示数为1.7V，小于灯的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器分得的电压，应将滑动变阻器滑片向右端移动，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光；
由图丙知，电流表分度值为0.02A，此时示数为0.18A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.18A=0.45W；（5）灯泡两端电压不同时其实际功率不同，多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到灯泡亮度也实际功率的关系。
故答案为：A。
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）C；（4）右；0.45；（5）A
【分析】（1）结合题意，由欧姆定律I= 求灯的额定电流，根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器分得的电压为，由欧姆定律I= 求变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器选用的规格. （2）根据灯泡正常工作电流确定电流表量程，由滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大确定变阻器的接线柱，连接实物图即可. （3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作. （4）比较电压与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；根据电流表的量程、分度值读数，由P=UI求灯的额定功率. （5）改变灯泡两端的电压，测得流过灯泡的电流，由P=UI可求出不同电压下灯泡的实际功率.
10. （1）解：如图所示
（2）0.28；0.7（3）S1；
分析：（1）由图知，只需用一条导线将滑动变阻器下端的一个接线柱连接到小灯泡右端的接线柱即可，连接情况如图20-1所示；（2）由图乙知，电流表使用的量程是0.6A，则读出的示数为0.28A，由P=UI，计算出小灯泡的额定功率为 ；（3）根据实验原理P=UI，为了得出小灯泡的额定功率，需要知道的数据是U额和I额；当断开开关S2、闭合开关S、S1时，定值R0与小灯泡并联接在电路中，电流表测通过R0的电流I0 ， 由题意知 （此式表明电阻R0与小灯泡两端的电压为U额）；保持变阻器的滑片的位置不变，可通过断开S1 ， 闭合S和S2使电流表示数等于通过R0和小灯泡的电流之和，然后再利用并联电路的电流规律得出通过小灯泡的电流（因为这样设计开关的通断仍然能保证R0与小灯泡两端的电压为U额 ， 所以此时通过小灯泡的电流刚好为I额），根据题意可得出 ，所以灯泡额定功率的表达式为 。
【分析】（1）结合滑动变阻器的使用方法连接实物图即可. （2）根据电流表选用的量程、分度值读数，再根据P=UI求出小灯泡的额定功率. （3）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，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R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为二额时，由并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，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R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写出灯的额定功率的表达式.