人教版初中物理九年级全一册课后提升练习(第十八章　第3节 测量小灯泡的电功率)2020年秋四川省绵阳外国语学校

2020年秋绵阳外国语学校
人教版初中九年级物理全一册
第十八章　电功率
第3节
测量小灯泡的电功率
1.(2019广东揭阳榕城模拟)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
2.
在“测定小灯泡的功率”的实验中，关于滑动变阻器的作用，下列说法中错误的是
(　　)
A．保护电路　　　　　　　　　　
B．调节小灯泡两端的电压
C．多次测量取平均值减小误差
D．测出小灯泡在不同电压下的电功率
3.(2020湖北武汉硚口模拟)为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是?(　　)
A.手移动变阻器的滑片,眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D.手按开关,眼观电流表
4.
小明按如图所示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6
V，小灯泡额定电压为2.5
V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10
Ω，变阻器甲的规格“10
Ω　1
A”、乙的规格“50
Ω　0.5
A”，电流表量程有“0～0.6
A”“0～3
A”，电压表量程有“0～3
V”“0～15
V”，下列说法不正确的是
(　　)
A．当电压表示数为2.5
V时，灯泡消耗的功率等于额定功率
B．为减小误差，电压表量程选“0～3
V”，电流表量程选“0～0.6
A”
C．变阻器应选择甲“10
Ω　1
A”
D．由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同
5.
(2020北京西城北师大实验附中模拟)在“用电流表和电压表测量小灯泡L的电功率”的实验中,电路如图所示,闭合开关S,发现小灯泡L不发光,电流表和电压表的指针有偏转,但不明显,则可能是电路中?(　　)
A.滑动变阻器接入电阻较大
B.小灯泡L断路
C.电流表断路
D.小灯泡L短路
6.
小明按如图所示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6
V，小灯泡额定电压为2.5
V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10
Ω，变阻器甲的规格为“10
Ω　1
A”、乙的规格为“50
Ω　0.5
A”，电流表(0～0.6
A、0～3
A)，电压表(0～3
V、0～15
V)，下列说法错误的是(
)
A．在连接实验电路时，应将滑动变阻器滑片置于最右端
B．变阻器应选择甲“10
Ω　1
A”
C．实验中可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同
D．在测量不同电压下的电功率时，为减小误差，应选用量程为0～3
V的电压表
7.
在“测定小灯泡的电功率”的实验中，操作时手和眼睛的合理分工是：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察(
)
A．电压表的示数
B．电流表的示数
C．灯泡是否发光
D．变阻器滑片的位置
8
.(2020独家原创试题)伏安法测电阻的原理是　　　????;测电功率的原理是　　???????。
9.
用伏安法测电功率的电路实验中遇如下故障,判断原因。
(1)移动滑片P,无法改变电压表和电流表的示数:
????????;
(2)开关合上后,灯比正常发光时亮很多:
　　　　　　　　　　　　　　　????;
(3)开关合上后,灯泡正常发光,电压表有示数,电流表无示数,调节滑片也可改变电压及灯泡的亮度:
　　　　　　　　　　　????;
(4)开关合上后,灯泡不亮,电压表和电流表都有示数,且调节滑片,电流表有变化,而电压表几乎无变化:
　　　　　　　　　　　????;
(5)开关合上后,移动滑片,灯泡较暗时,电压表示数较大;使灯泡较亮时,电压表示数较小:
????。
10.
(2020天津红桥期末)小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路,其中电源电压为6
V,小灯泡的额定电压为2.5
V(灯丝电阻约为12
Ω)。
?
(1)为了能够顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用　　　????(选填“A”或“B”)。
A.“10
Ω????5
A”的滑动变阻器
B.“50
Ω????0.5
A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是　　　　　　　????。
(3)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图象(如图乙所示),分析图象可知,小灯泡的额定功率为　　　????W。
11.
?(2020江苏南京期末改编)如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6
V,小灯泡额定电压为2.5
V、电阻约为10
Ω。滑动变阻器有A规格“10
Ω、2
A”、B规格“50
Ω、1
A”可选。
?
(1)本实验应该选择　　　????规格的滑动变阻器。(选填“A”或“B”)
(2)正确连接电路后闭合开关,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　　　　　　????。
(3)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数为2
V。要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向　　　????(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5
V,此时电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率是　　　????W。
12.
(2019山东淄博临淄期中)在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5
V,小灯泡额定电压为2.5
V、电阻约为10
Ω。
甲
乙
丙
(1)该实验的原理是　　　????。连接电路时,开关应　　????,防止电路因　　????(选填“断路”或“短路”)而损坏仪器。
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片应位于　　????(选填“A”或“B”)端,目的是　　　　　　????。
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为　　　????,此时灯泡发光　　　????(选填“较暗”或“较亮”),若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片向　　　????(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5
V。
(5)小向同学移动滑片,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图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是　　　????。
(6)另一小组的同学连接完最后一根导线时,小灯泡立即发出耀眼的光亮并很快熄灭。请你指出他们实验中的两个操作不当之处:
①　　　　　　　　　　　　　　????;
②　　　　　　　　　　　　　　????。
13.
(2019湖北黄冈黄州期中)王同学想测量额定电压是2.5
V的小灯泡的额定功率,他使用了三节新干电池、“20
Ω　1
A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线,连接了如图甲所示的电路。
(1)他检查电路,发现一处连接错误,只改变了一根导线的连接就将电路修改正确,请你在错误的导线上打“?”,并补画上正确的连线。
(2)电路连接正确后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是　　　　　????。
(3)故障排除后,他调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数从1.5
V变化到3
V,画出了如图乙所示的U-I图象,说明灯丝的电阻与　　????有关。
(4)当电压表示数为2.5
V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是　????　????。
甲
乙丙
15.
(2020湖南邵阳双清期末)图甲为测定额定电压为2.5
V小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为3
V不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。
(2)正确连接好电路闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡　　????(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,移动滑片,实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的I-U图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率为　　????W。
(4)实验过程中,当电压表示数为1
V时,滑动变阻器连入电路的阻值为　　　????Ω。
16.
(2019山东日照中考)某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。实物中,小灯泡标有“3.8
V”,滑动变阻器标有“12
Ω　1.5
A”,电源电压6
V。
?
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将图乙的实物电路连接完整,使滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗。
(2)小明同学负责实物连线,他连接好最后一根导线时,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。小明连线过程中肯定出现的错误是????????。
还可能出现了以下错误中的　　　????(填字母序号)。
A.电压表串联在了电路中
B.电流表并联在了小灯泡两端
C.连接滑动变阻器时,用了C、D两个接线柱
D.连接滑动变阻器时,用了A、B两个接线柱
(3)小灯泡熄灭后,发现电压表有示数,该示数接近　　　????V。
(4)更换上完全相同的小灯泡,正确连好电路,通过完全正确的操作获得数据如表。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
2.0
3.0
3.8
4.2
电流I/A
0.33
0.34
0.40
0.42
小灯泡亮度
不亮
较暗
正常
较亮
小灯泡电阻
6.0
8.8
9.5
10.0
由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为　　????W。从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而　　　????。
(5)小明还想测量小灯泡不亮时的电阻,但是无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡两端的电压也不能低于2
V。经过分析,至少有两种方案可行:一是,其他条件均不变时,换用总阻值较　　　????的滑动变阻器;二是,其他条件均不变时,换用电压较　　????????的电源。
17.
(2019江苏无锡锡山校级三模)如图是我国首创的十秒级闪充电车,这种电车采用超级电容(一种可以直接以电能形式储存能量的设备,像蓄电池一样也有正、负两极)作为电能存储设备。这种超级电容安全环保,可反复充放电100万次以上,使用寿命长达十年。与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点,充电桩在乘客上下车的约30
s时间里即可把电充满,并可让车持续正常行驶5
km以上。在制动和下坡时,电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如表。若该汽车在平直公路上匀速行驶,请你解答下列问题:
物理量
充电时的输入电压
电容存储设备的额定输出电压
电容存储设备额定输出功率
每次充满时的能量
每次充满的时间
数据
380
V
700
V
72
kW
1.8×107
J
30
s
(1)电动汽车前进和倒车,通过改变　　　????来改变电动机转动方向,电动汽车在行驶过程中主要将电能转化为　　　????。
(2)若该汽车在平直公路上所受的阻力为其重力的0.02,当速度为10
m/s,电机输出功率为3×104
W,求该汽车的整车质量。
(3)充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少?电容存储设备正常工作时的电流是多少?(不计充电时的能量损耗,结果保留一位小数)。
(4)该车在公路上以30
m/s的速度匀速行驶,当驾驶员看到前方路口显示红灯时立即减速,速度由30
m/s减小到20
m/s。已知该车的动能E与其速度v的关系如表所示。若在此过程中电容存储设备获得的电能为汽车所减少动能的20%,则电容存储设备获得的电能为多少焦。
v/m·s-1
1
2
4
10
20
E/J
7.5×103
3×104
1.2×105
7.5×105
3×106
参考答案
1.
答案????B　从图可知两灯泡串联,通过两灯泡的电流相同,所以该电路所示实验可以研究电功率与电压的关系,故A正确;根据本实验的现象和数据,可以得出“电流相同时,电压越大,用电器的电功率越大”,由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小,所以无法得出“电流相同时,电功率跟电压成正比”这个结论,故B错误;为了判断灯泡的功率大小,我们可以通过观察灯泡的亮度来判断,灯泡越亮灯泡的功率越大,故C正确;两灯泡串联,流过它们的电流相同,L1、L2规格不同,则灯泡两端的电压不同,因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系,故D正确。故选B。
2.
答案????B
3.答案????B　由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压,故在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼应观察电压表的示数,当电压表示数达到小灯泡的额定电压时,停止移动滑片,再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。故选B。
4.
答案????C
5.
答案????A　由题知,电流表指针稍有偏转,说明整个电路是通路且电路中的电流比较小;电压表指针有偏转,但不明显,说明灯泡分得的电压很小,其原因可能是滑动变阻器连入电路中的阻值较大,故A符合题意。小灯泡L断路时,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故B不符合题意;电流表断路时,整个电路断路,电路中无电流,电流表示数为0,电压表示数也为0,故C不符合题意;小灯泡L短路时,电压表也被短路,则电压表示数为零,此时电路中有电流,电流表有示数,故D不符合题意。故选A。
6.
答案????B
7.
答案????A
8.
答案????R=U/I?????P=UI
解析　伏安法测电阻的原理是R=U/I?,即用电压表测出电压,电流表测出电流,利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小;测电功率的原理是P=UI,即用电压表测出电压,电流表测出电流,利用电功率的计算公式求出电功率。
9.
答案　(1)将滑动变阻器上面两个接线柱或下面两个接线柱同时接入电路　(2)滑动变阻器没有将滑片移动到阻值最大处　(3)电流表被短路　(4)灯泡短路,电压表测量电源电压　(5)电压表测量滑动变阻器两端电压
解析　(1)将滑动变阻器上面两个接线柱或下面两个接线柱同时接入电路时,滑动变阻器失去改变电路电流的作用,因此电压表和电流表的示数均不变;
(2)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;而合上开关后,灯比正常发光时亮,说明滑动变阻器没有将滑片移动到阻值最大处;
(3)电流表无示数可能是电路断路或电流表短路,灯泡发光,说明电流表被短路;
(4)灯泡不亮,电压表和电流表都有示数,说明电路为通路,因此灯泡短路,并且电压表测量电源电压;
(5)串联电路起分压作用,移动滑片,灯泡较暗时,电压表示数较大;使灯泡较亮时,电压表示数较小,说明电压表测量滑动变阻器两端电压。
10.
答案　(1)B　(2)小灯泡断路　(3)0.625
11.
答案　(1)B　(2)滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际功率太小　(3)左　0.6
12.
答案　
(1)P=UI　断开　短路　(2)如图所示　(3)A　保护电路　(4)2.2
V　较暗????B　(5)0.5
W　(6)①连接电路时开关未断开　②滑动变阻器滑片未滑到阻值最大处
13.
答案　(1)如图所示　(2)小灯泡短路　(3)温度
(4)0.7
W
14.
答案　(1)见解析　(2)短路　(3)0.75　(4)10
解析　(1)灯的额定电压为2.5
V,故电压表选用小量程与灯并联,变阻器按一上一下接入电路中,如图所示:
(2)正确连接好电路,闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,灯泡不亮,电压表无示数,因电压表完好,故障可能是小灯泡短路;
(3)根据绘制成的图乙所示的I-U图象,灯在额定电压下的电流为0.3
A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5
V×0.3
A=0.75
W;
(4)实验过程中,当电压表示数为1
V时,电流为0.2
A,根据串联电路的规律及欧姆定律,滑动变阻器连入电路的阻值为R滑=10
Ω。
15.
答案　(1)如下所示　(2)连接电路时没有断开开关,没有将变阻器的最大电阻连入电路中????C　(3)6
(4)1.52　变大　(5)大　小
解析　(1)灯的额定电压为3.8
V,故电压表选用大量程与灯并联,滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗,故变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示。
(2)连接电路时没有断开开关,没有将变阻器的最大电阻连入电路中;A.若电压表串联在了电路中,闭合开关后,电流很小,灯不发光,不符合题意;B.电流表并联在了小灯泡两端,灯不发光,不符合题意;C.连接滑动变阻器时,用了C、D两个接线柱,则变阻器连入电路的电阻为0,灯两端的电压为电源电压,符合题意;D.连接滑动变阻器时,用了A、B两个接线柱,变阻器最大电阻连入电路中,电路中的电流较小,灯发光较暗,不符合题意;故选C;
(3)小灯泡熄灭后,电压表串联在电路中测电源电压,电压表示数接近6
V;
(4)灯在额定电压下正常发光,由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为P=UI=3.8
V×0.4
A=1.52
W;从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而变大;
(5)小明还想测量小灯泡不亮时的电阻,但是无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡两端的电压也不能低于2
V,说明变阻器的最大电阻太小(或电源电压太高),经过分析,至少有两种方案可行:一是,其他条件均不变时,换用总阻值较大的滑动变阻器;二是,其他条件均不变时,换用电压较小的电源。
16.
答案　(1)电流方向　机械能　(2)1.5×104
kg　(3)6×105
W　102.9
A　(4)7.5×105
J
解析　通过对电动机工作原理的认识和理解的考查,对学生的数学知识提出了较高要求。能促进学生对知识的学习和展望,培养学生的自学能力和获取新知识的能力。
(1)电动汽车前进和倒车时,要改变电动机的转动方向,而电动机的转动方向与电流和磁场方向有关,而改变电流方向更为方便;电动汽车的电动机工作时,消耗了电能,获得了机械能,将电能转化为机械能。
因为匀速行驶,根据二力平衡条件可知,f=F=3×103
N,由所受的阻力为其重力的0.02倍,可得,
(3)由表中数据知,每次充满时的能量为1.8×107
J,每次充满的时间为30
s,充电桩为电动汽车充电时的输出功率
电容存储设备的额定输出功率为72
kW,电容存储设备的额定输出电压为700
V,根据P=UI可得,电容存储设备输出的电流
(4)由表格数据可知,汽车的动能与速度平方的比值为
则汽车速度为30
m/s时汽车的动能:E=7.5×103
J·s2/m2×(30
m/s)2=6.75×106
J,则电容存储设备获得的电能W电=(E-E')η=(6.75×106
J-3×106
J)×20%=7.5×105
J。