九年级第十八章　第3节　测量小灯泡的电功率 同步习题（word版，含答案部分解析）

第3节　测量小灯泡的电功率
1.下列各组仪器中,不能用来测量电功率的是(　　)
A.电能表和停表 B.电压表和电流表
C.电功率仪表 D.电流表和停表
2.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析数据得到的下列结论,正确的是(　　)
电压U/V
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.25
0.29
0.32
0.35
A.灯丝的电阻随电压增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8 W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
3.由电功率的公式P=I2R可知,导体中的电流一定时,导体的电功率P与导体电阻R的关系图象是 (　　)
4.在做测量小灯泡的额定功率的实验时,已知小灯泡的额定电压是3.8 V,其中电源是三节串联的干电池,灯丝的电阻大于10 Ω,则电流表应选　　　　量程,电压表应选　　　　　　量程。?
5.测量小灯泡额定功率的实验操作步骤如下,正确的操作顺序为　　　　　　　　　　　　　。?
A.断开开关;
B.将滑动变阻器调到电阻最大的位置;
C.设计电路,并画出电路图;
D.整理器材;
E.闭合开关,调节滑片,使小灯泡两端电压等于额定电压;
F.观察并记录电流表的读数;
G.断开开关,按电路图连接电路;
H.应用公式,计算小灯泡的额定功率。
6.实验室购买了一批规格为“2.5 V　0.75 W”的小灯泡,某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时,得到了如下一组数据。
次数
第一次
第二次
第三次
电压/V
3
2.5
2
电流/A
0.44
0.4
0.34
(1)分析这组数据,你认为该小灯泡是否合格:　　　　,其原因是　 。?
(2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了:　　　　,原因是　? 　。?
用这只小灯泡做实验时,容易出现的故障是?　 。?
7.在测量额定电压为3.8 V小灯泡的电功率实验中,电源电压为4.5 V,电路如图所示。
(1)连接电路时,开关应　　　,电压表的量程应选择　　　　。?
(2)检查电路无误后闭合开关,会发现小灯泡不亮,但电流表和电压表的指针都有偏转,接下来应进行的操作是　 。?
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数是0.3 A,则小灯泡的额定功率是　　　　 W。?
(4)实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大,小灯泡的　　　　越大,小灯泡越亮。?
1.(多选)在测量小灯泡的功率的实验中,按右图所示电路图连好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,结果灯泡不发光,电流表指针不动,但电压表有明显的示数,则电路故障的原因可能是(　　)
A.小灯泡的灯丝烧断了
B.电流表内部短路
C.连线时,把电流表与电压表互换了
D.变阻器的滑片接触不良
2.在测量小灯泡功率的实验中,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压高于其额定电压的15时,小灯泡的实际功率与其额定功率之比为(　　)
A.5∶6 B.6∶5 C.25∶36 D.36∶25
3.图甲中的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示)。闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2的比值为(　　)
A.4∶1 B.1∶4 C.5∶1 D.1∶5
4.利用右图中的电路测小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压是 1.5 V,若发现电压表示数是 1.8 V,则滑动变阻器的滑片应向　　　　移动;若电压表示数为1.0 V,则滑片应向　　　　移动。?
★5.在测定小灯泡的电功率的实验中,小明同学选取了一个标有“2.5 V”、额定功率约为1 W的小灯泡和必要的实验器材,连接的电路如图甲所示。
次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
1.50
0.32
发光微弱
2
2.00
0.38
较暗
3
2.50
正常发光
4
3.00
0.46
很亮
(1)闭合开关前,老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)经检查电路连接正确后,小明连续进行了4次测量,并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里,其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示,此时的电流为　　　 A,小灯泡的额定功率为　　　 W。?
(3)从表格中的数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而　　　　(选填“增大”或“减小”),灯丝电阻发生变化的本质是电阻随　　　　　　　　而增大。?
★6.在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时的电阻约为8 Ω。
甲
乙
丙
(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了　　　　(填“短路”或“断路”)。?
(3)移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,示数为　　　　 V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向　　　　(填“左”或“右”)端移动。?
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率是　　　　 W。?
丁
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为R0。实验步骤如下,请补充完整:
①　 ;?
②闭合开关S、S1,断开开关S2,记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额=　　　　　　　　。?

答案与解析
夯基达标
1.D　电能表可测一段时间内某电路消耗的电能,根据P=Wt可计算出电功率,选项A中仪器可测电功率;用电压表测出某用电器两端的电压,用电流表测出通过它的电流,再利用P=UI可计算出电功率,故选项B中仪表可测电功率;选项C是专用测电功率仪表;而选项D中电流表能测电路中的电流,停表测时间,不能计算电功率,应选D。
2.B　由表中数据可知,随电压U的增大,R=UI逐渐变大,即灯丝电阻随电压增大而增大,故A错误;由表中数据知,灯泡额定电压U=2.5 V对应的电流I=0.32 A,灯泡的额定功率P=UI=2.5 V×0.32 A=0.8 W,故B正确;灯泡在额定电压下的功率为额定功率,不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率,故C错误;由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大,不是定值,由I=UR知通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,故D错误。
3.C　由P=I2R知,在导体中的电流一定时,导体的电功率P与导体电阻R成正比,正比图象是一条过原点的直线,故选C。
4.解析 电源电压都加在小灯泡两端,流过小灯泡的电流最大为I=UR=4.5V10Ω=0.45 A<0.6 A,因此电流表应选0~0.6 A量程。由于是测小灯泡的额定功率,而额定电压为3.8 V>3 V,因此电压表应选 0~15 V 的量程。
答案 0~0.6 A　0~15 V
5.解析 实验操作应按设计电路、连接电路、实验操作、整理器材、数据处理的顺序进行。
答案 CGBEFADH
6.解析 (1)小灯泡在额定电压下的功率P=UI=2.5 V×0.4 A=1 W≠0.75 W,小灯泡不合格。(2)由R=U2P可知,在电压一定时,电功率越大的,电阻越小,所以这个小灯泡内钨丝长度比合格产品要短。同样条件下,容易烧坏。
答案 (1)不合格　在额定电压下,小灯泡的功率不等于额定功率　(2)短了　电压不变,电阻越小,电功率越大　小灯泡容易烧坏
7.解析 本题考查测小灯泡的电功率实验。(1)为保护电路元件,连接电路时开关应断开;小灯泡的额定电压是3.8 V,所以电压表选0~15 V的量程。(2)开关闭合,电压表、电流表都有示数,说明电路中没有断路,小灯泡不发光的原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大,电流太小,小灯泡的实际功率太小不能支持发光,所以接下来的操作是将滑动变阻器的滑片向B端移动,减小变阻器连入电路中的电阻。(3)小灯泡的额定功率为P=UI=3.8 V×0.3 A=1.14 W。(4)实验中发现小灯泡两端的电压越大,单位时间内通过小灯泡做的功越多,小灯泡的实际功率越大,发光越亮。
答案 (1)断开　0~15 V　(2)将滑动变阻器的滑片向B端移动(或将滑动变阻器的滑片向右移动;或将滑动变阻器连入电路的电阻变小;或调节滑动变阻器)　(3)1.14　(4)实际电功率(或实际功率;或电功率;或功率;或电流)
培优促能
1.AC　如果灯丝烧断了,电压表串联在电路中,通过电流表的电流很小,电流表的指针几乎不动,电压表测电源电压,指针有明显偏转,故选项A正确;如果电流表短路,电流表无示数,但灯泡仍能正常发光,与灯泡不发光相矛盾;如果电流表与电压表互换,由于电流表电阻很小,灯泡被短路,由于电压表内阻很大,电流表无示数,电压表有示数,故选项C正确;若滑动变阻器滑片接触不良,电流表无示数,灯泡不发光,电压表无示数,与电压表有示数相矛盾。
2.D　小灯泡的电阻不变,由公式P=U2R得P实P额=U实2U额2=U额+15U额2U额2=652=3625。
3.A　由题图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测L2中的电流,两表指针偏转角度相同,则所选量程不同,电流表A1的量程为0~3 A,电流表A2的量程是0~0.6 A。则干路中的电流I=5I2,通过L1的电流I1=I-I2=5I2-I2=4I2,则两灯泡的功率之比为P1P2=UI1UI2=I1I2=4I2I2=4∶1,所以正确的选项是A。
4.解析 滑动变阻器跟小灯泡串联,当小灯泡两端的电压高于其额定电压时,可使滑片向右滑动,使滑动变阻器连入电路的电阻变大,所分得的电压变大,小灯泡两端的电压变小;同理,当小灯泡两端的电压小于其额定电压时,可使滑片向左移。
答案 右　左
5.解析 (1)由题图甲所示电路图可知,电压表连接错误,修改后的电路图如答案图所示。(2)由题图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.42 A,灯泡额定功率P=UI=2.5 V×0.42 A=1.05 W。(3)由表中实验数据可知,随灯丝两端电压增大,电压与电流的比值增大,即灯丝电阻增大,由此可知,灯丝电阻随电压增大而增大;这是因为灯丝电阻受温度影响,随温度升高而增大造成的。
答案 (1)电路图如图所示　(2)0.42　1.05　(3)增大 温度升高
6.解析 本题考查测量小灯泡的电功率实验。(1)小灯泡的额定电流为I=UR=2.5V8Ω=0.312 5 A,故电流表选0~0.6 A的量程,串联在电路中,如答案图所示。(2)若小灯泡短路,则电压表被短路无示数,所以故障是小灯泡断路,电压表串联测电源电压,电路中的电流很小,电流表无示数。(3)电压表的量程为0~3 V,故示数为2.2 V,要测小灯泡的额定功率,就要将滑片向右滑动,减小变阻器连入电路的电阻,增大小灯泡两端电压,直到电压表的示数为2.5 V。(4)由题图丙知,U=2.5 V时,I=0.3 A,故小灯泡的额定功率P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。(5)本实验根据并联电路的电压相等测出小灯泡的额定电压,进而计算出额定功率。
答案 (1)如图所示
(2)断路
(3)2.2　右
(4)0.75
(5)①闭合开关S、S2、断开开关S1,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,使电流表的示数为I额
③(I-I额)R0I额