18.3测量小灯泡的电功率 同步练习（含答案及解析）

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人教初中物理九年级上18.3测量小灯泡的电功率
一、单选题
1.在做测量小灯泡的电功率的实验中，所选用的小灯泡的额定电压和电源电压是（??
）
A.?1.5V，1.5V???????????????????????????B.?2V，2V???????????????????????????C.?2.5V，3V???????????????????????????D.?3V，6V
2.如果测定标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，那么两个电表的量程最好选用（??
）
A.?电压表选“0-15V”，电流表选“0-3A”???????????B.?电压表选“0-15V”，电流表选“0-0.6A”
C.?电压表选“0-3V”，电流表选“0-3A”?????????????D.?电压表选“0-3V”，电流表选“0-0.6A”
3.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.?
4.一灯泡标有“3.8V”字样，额定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，电源电压恒为6V，电压表、电流表使用的量程分别为0～3V、0～0.6A，滑动变阻器的规格为“10Ω
1A”，他根据实验数据作出了电压表、电流表示数的U-I图像如图乙所示.则以下判断正确的是（??
）
A.?小灯泡的额定功率为0.88W????????????????????????????????B.?滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮
C.?变阻器允许连入电路的最大阻值约为8.82Ω??????????D.?小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为3.04J
5.某同学做测量小灯泡电功率的实验时，刚一试触，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，发生这种情况的原因可能是（???）
A.?电流表的正负接线柱接反了????????????????????????????????B.?待测电阻的绕线断了
C.?线路接错了，某处发生了短路　?????????????????????????D.?无法判断
6.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（　　）
?
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
7.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.?
8.有两只外形相同、灯丝长度相等的灯泡L1和L2
，
在它们的铭牌上只能看清“220V”字样，而看不清它们额定功率的大小．甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1的电阻小，所以L1的额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认为L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认为L1的额定功率大．你认为哪位同学的探究是正确的（??
）
A.?甲同学???????????????????????????????B.?乙同学???????????????????????????????C.?丙同学???????????????????????????????D.?都不正确
9.为了探究“电功率与电阻的关系式”，选用额定电压均为6V的L1、L2两盏灯泡，将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究，闭合开关后看见灯L1微微发光，灯L2几乎不发光，下面关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（不考虑电阻值随温度的变化）（　　）
A.?R1＞R2??
P1＞P2????????????B.?R1＜R2?
P1＜P2???????????C.?R1＞R2??
P1＜P2?????????????D.?R1＜R2??
P1＞P2
10.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
二、填空题
11.小明在做“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变。待测小灯所标字样模糊，但其额定电压可能是2.5伏或3.8伏，小灯的额定功率在1.5瓦以内。滑动变阻器有两种规格，分别标有“10Ω?
2A”、“5Ω?
3A”的字样。小明正确连接电路，且操作正确。闭合电键后，观察到小灯发光较暗，电压表示数如图（a）所示。他经过分析知道了原因，同时也发现无法直接准确测得小灯的额定电压。小明经过思考、分析，重新进行实验，移动变阻器的滑片在中点附近某位置时，恰好使小灯泡正常发光，此时电流表、电压表的示数如图（b）、（c）所示。
小明所测小灯的额定电压为________伏，小灯的额定功率为________瓦。实验中所用滑动变阻器的最大电阻为________欧，所用电源的电压为________伏。
12.弹簧测力计是用来测量________的仪器，使用前要根据所测力的大小选择________。如图所示的弹簧测力计的示数为________牛。而在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，要使测力计沿________方向拉杠杆，使杠杆最终在________位置平衡。在“测小灯泡电功率”实验中，现有器材：电源（电压有
2、4、6、8、10
和
12
伏六档）、电流表、电压表和电键，待测小灯泡（标有“2.2
伏”字样），本实验________（选填“是”或“否”）还需要添加滑动变阻器才能测出小灯泡额定功率。观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为
0.3
安，由此可知小灯泡额定电功率为________瓦。
三、实验探究题
13.在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω、1A）、导线若干。
（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是________；
（3）问题解决后，第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W；
（4）第一小组的同学在实验中还发现，电压表与电流表示数的比值变大，原因是________；
（5）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0
，
设计了如图丁所示的电路，也顺利的完成了实验：
①先闭合开关S、S1
，
断开S2
，
调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1
，
则I1=________A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2
，
断开S1
，
读出电流表的示数为I2
，
则小灯泡的额定功率P额=________。（用U额、I1、I2表示）
14.小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω
1A”字样。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）
（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）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为________A，小灯泡的额定功率为________W。再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率________（填“大于”、“小于”或“等于”）1.08W。
（4）同组的小红同学还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为________V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②实验结论是电压一定时，________。
③实验结束后，小红问老师保持该电压不变的情况下，能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为原因是________。
答案解析部分
一、单选题
1.
C
解：在实验中为了测得小灯泡的功率，应让其达到额定功率，因在实际电路中要用到滑动变阻器，故分到小灯泡上的电压比电源电压要小一些，故电源电压应稍大于小灯泡的额定电压，但如果大太多，容易烧坏小灯泡．所以最符合的就是2.5V，3V。故选C
从实验原理和电路图中可以得到正确的电压值。
2.
D
解：小灯泡标有2.5V，即额定电压为2.5V，故电压表应选取0-3V的，可以保证准确；
而小灯泡的电流较小，如选取0-3A的电流表，则测量误差较大，故应选取0-0.6A的。故选D
本题从电表选取的两个原则：安全性和准确性进行分析。
3.C
解：根据已知电阻和灯泡的额定电压计算出灯泡正常发光时通过R的电流，根据
便可计算出灯泡的额定电功率；
C、当干路开关和灯泡支路开关闭合时，灯泡和R并联，电流表测量通过R的电流，移动滑片使得电流表的示数
，此时灯两端的电压即为额定电压，灯正常发光；当干路开关和竖向放置的开关闭合时，灯和R并联，电流表测量干路电流I，则通过灯的电流
，根据
即可求出灯泡的额定功率，C符合题意；
ABD、无论三个开关如何组合，都无法确定灯泡是否正常发光，ABD不能测量灯泡的额度功率，ABD不符合题意。
故答案为：C．
测量用电器的电功率时，当只有电流表时，利用并联电路的电压相等的规律获得电压值，并计算电功率的大小。
4.C
解：A、如图电路，电压表与滑动变阻器并联，当滑动变阻器两端电压为2.2V时，根据串联电路的分压特点，此时灯泡两端的电压为：
，由乙图得，此时电流为0.4A，故灯泡的功率为：
，A不符合题意；
B、如图滑片向左移时，接入电路的电阻变小，电流变大，小灯泡变亮，但根据串联电路的分压特点可知，电压表示数变小，B不符合题意；
C、由乙图知，电压表为3V时，电流为0.34A，所以变阻器允许连入电路的最大阻值约为：
，C符合题意；
D.
小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为：
，D不符合题意.
故答案为：C.
（1）根据图像，灯泡正常发光时，变阻器两端的电压为2.2V，并确定此时电路中的电流，由公式P=UI便可计算出灯泡的额定电功率；（2）滑片向左滑动，变阻器的阻值变小，电路中电流变大，灯泡变亮，变阻器分压变小，从而可判断电流表和电压表的示数变化；（3）变阻器的阻值越大，两端的电压越大，根据电压表的量程确定电阻器两端的最大电压，根据图像确定此时的电流，由公式R=可得变阻器的最大值；（4）根据Q=W=UIt可计算出变阻器产生的电热.
5.
C
解：A、电流表正负接线柱接反，指针会反偏，故A选项错误；
B、电阻被烧断，电路中几乎没有电流，故B选项错误；
C、电路发生短路时，电流会过大，故C选项正确；
D选项错误，故选C．
6.
C
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．
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．
7.
C
解：由图示可知，当滑动变阻器连入电路的电阻变大时，电路电流变小，灯两端的电压也变小，但不会为零，根据四个选项可知只有C的电压不为零，C符合题意.
故答案为：C.
本题考查了学生对电路的分析和图像的理解，当滑动变阻器连入电路的电阻变大时，电路电流变小，灯两端的电压也变小.
8.
C
解：选项A甲同学观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，根据
可知，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大，故甲同学错误；选项B乙同学把两个灯泡串联在同一电路上，由
可知，电阻大的实际功率大（灯泡较亮），即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小，故乙同学错误；选项C丙同学把两灯并联在同一电路中，根据
可知，电阻小的实际功率较大（灯泡较亮），即：并联接在家庭电路中亮的额定功率大，故丙同学正确；故选C。
知道额定电压相同，由公式
可知，电功率大的电阻小；所以可以通过比较灯丝粗细判断哪个灯泡的额定功率大；串联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越小；并联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越大。
9.
C
解：灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，因为灯L1微微发光，灯L2几乎不发光，所以L1的实际功率比L2的实际功率大；
由于两灯是串联，根据P=I2R可知，在电流相同的情况下，用电器的电功率与阻值成正比，所以R1＞R2；
因为两灯的额定电压相同，根据P=可知，在电压相同的情况下，电功率与电阻成反比，由于R1＞R2
，
所以P1＜P2
．
故选C．
由两个灯泡的亮度情况得出二者的电功率关系，然后根据P=I2R得出二者的电阻关系，最后根据P=得出二者的额定功率关系．
10.
B
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
（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；
（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
11.
3.8；1.14；5；4.5
解：（1）电压表指针偏到最大刻度右侧，说明选择量程太小；小明分析发现无法直接准确测得小灯的额定电压，而灯泡额定电压是2.5V或3.8V，所以这说明小明所选电压表量程是3V，灯泡的额定电压是3.8V；（2）由图（b）知，电流表的示数是0.3A，则灯泡的额定功率是P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；（3）重新进行实验，电压表应测滑动变阻器两端电压，由图（c）知，电压表示数是0.7V，此时滑动变阻器接入电路的阻值R＝
＝
≈2.3Ω，因为滑动变阻器的规格为“10Ω?
2A”或“5Ω?
3A”，而此时滑片位于滑动变阻器中点附近，所以滑动变阻器的阻值是5Ω；（4）灯泡正常发光是电压为额定电压U灯＝3.8V，由图（c）知：滑动变阻器两端电压U滑＝0.7V，
则电源电压U＝U灯+U滑＝3.8V+0.7V＝4.5V。
故答案为：3.8；
1.14；
5；
4.5。
当灯泡的电压低于额定电压时，电功率较小，发光较暗，根据电压和电流的乘积计算电功率，根据滑动变阻器的分压和电流计算电阻大小。
12.
力；合适的弹簧测力计；3.4；竖直；水平；是；0.66
解：弹簧测力计是用来测量力的仪器。每个弹簧测力计都有自己的量程，使用前先根据所测力的大小选择合适的弹簧测力计。图中测力计，分度值为0.2N，示数为3.4N。为了便于直接读出力臂的大小，弹簧测力计应沿竖直方向拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。因小灯泡的额定电压为2.2V，而电源只有2、4、6、8、10
和
12
伏六档，没有2.2V档，所以需要滑动变阻器。小灯泡正常发光时的电压为额定电压，电流为额定电流，由
可得，小灯泡的额定功率
弹簧测力计是测量力的仪器，根据指针位置读取示数；探究杠杆平衡条件时，需要拉力和杠杆垂直；测量电功率时，滑动变阻器可以调节用电器正常工作，利用电压和电流的乘积计算电功率。
三、实验探究题
13.
（1）
（2）没有将电流表的指针调零（电流表的指针没有调零）
（3）0.5
（4）灯丝电阻随着温度的升高而增大
（5）0.25；U额(I2-I1)
解：(1)滑片向左移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，滑动变阻器接左下接线柱，如下图所示：
；(2)闭合开关前电流表的指针指在零刻度线的左侧，说明电流表使用前没有将指针调零。(3)由图丙可知，小灯泡在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W(4)由欧姆定律可知电压表和电流表示数的比值等于灯泡的阻值，因为灯丝电阻随着温度的升高而增大，所以电压表与电流表示数的比值变大。(5)①先闭合开关S、S1
，
断开S2
，
电阻R2和灯泡并联，由并联电路电压的规律可知灯泡两端的电压等于电阻R2两端的电压，调节滑动变阻器，使R0两端的电压等于灯泡的额定电压，即电流表的示数为I1=
=0.25A②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2
，
断开S1
，
电阻R2和灯泡并联，电流表测量干路中的电流，通过灯泡的电流I额=I2-I1
灯泡的额定功率P额=U额I额=U额(I2-I1)
（1）滑动变阻器连接时，要一上一下；（2）电流表使用前，指针要调零；（3）根据电压和电流的乘积计算电功率大小；（4）灯泡的电阻随温度的升高而增大；（5）根据电压和电阻的比值计算电流；利用电压和电流可以计算电功率大小。
14.
（1）
（2）小灯泡断路
（3）0.3；0.75；小于
（4）3；变大；通过导体的电流与导体的电阻成反比；滑动变阻器量程过小
解：(1)在“测量小灯泡额定功率”实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，说明电路电流变大，变阻器接入的阻值变小，实验电路补充完整后如图所示：
；(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，则故障原因是小灯泡断路，造成电压表串联在电路中，电路电流极小。(3)排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表接入小量程，分度值为0.02A，则示数为0.3A，小灯泡的额定功率为
小灯泡在额定状态下的电阻为
再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，假设灯泡的电阻不变，则此时小灯泡的功率为
但实际上随着灯泡两端电压变大，电阻丝温度增大，灯泡的电阻也将变大，则此时实际功率将小于1.08W。(4)由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为
当定值电阻由5Ω换为10Ω时，根据串联分压特点，定值电阻两端电压变大，故为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应变大以增加其分压能力。由
可知，可得到的实验结论是电压一定时，电流与电阻成反比。保持该电压不变的情况下，更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，滑动变阻器接入最大量程时，定值电阻两端电压最小，此时
可知此时由于滑动变阻器的最大阻值过小，分压能力有限，故无法继续进行实验。
（1）滑动变阻器连接时，要一上一下，滑片远离下面的接线柱时电阻变大；（2）在串联电路中电压表有示数，电流表无示数，电压表测量的位置断路；（3）根据电流表选择的量程和指针位置测量电流，利用电压和电流的乘积计算电功率；灯丝电阻受温度影响；（4）根据电流和电阻的乘积计算电压；当电压一定时，电流与电阻成反比；根据串联电路电流和电压规律，结合最大电阻计算最大分压。
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精品试卷·第
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