2020-2021学年度教科版九年级物理上册课课练——6.4灯泡的电功率(word版 带答案)

6.4灯泡的电功率
1．用标有“2.5V”的小灯泡，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如图甲是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路.
②如图乙，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_______.
（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________.
2．李芳学完利用伏安法测量电功率后，思考还能不能应用其他方法来间接测量家庭电路中用电器消耗的功率．请你帮她写出实验原理．测量仪器及步骤．
实验原理：____________．
测量仪器：____________．
实验步骤：_________________________________________________
3．小红和小丽在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，选取标有“3.8V”字样的小灯泡，她们估测出灯丝的电阻约为12Ω，实验室中还提供了如下实验器材：电源（6V）、电压表（0～3
V、0～15V）、电流表（0～0.6
A、0～3A）、滑动变阻器（0～40Ω）、开关、导线若干。
（1）实验中，小红发现电压表0～15V的量程坏了，其它器材完好。请你帮助小红重新设计电路，并用笔画线代替导线，在如图中按照你设计的电路连接好实物________。
（2）连接好电路，闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为_____V时，小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率约为______
W。
（3）小丽移动滑动变阻器的滑片P，又做了两次实验,得到两组数据后，计算出小灯泡电功率的平均值。你认为小丽处理数据的方法是否合理？说明理由
_________。
4．小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器标有“20Ω，1A”的字样，所用小灯泡是额定电压为“2.2V”和“2.5V”中的一个．（当所用小灯泡两端的实际电压超过额定电压的五分之一时，小灯泡会立即烧坏）
图甲
图乙
（1）小明同学连接的电路如图甲所示，图中有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线在图中正确连线，要求导线连接后，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该实验中所用小灯泡的额定电压为
V，小灯泡的额定功率为
W．接着，小明未改接电路仅移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出较耀眼的光但小灯泡和电压表都未被损坏，由此可判断此时电压表的示数应在（范围）
V之间．
5．在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是_____；
（2）请你用笔画线代替导线帮小军将图甲所示的实物电路连接完整；
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是_____；
A．小灯泡短路
B．小灯泡开路
C．变阻器短路
D．变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数；
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、等于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的_____。
6．小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率．
(1)请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮．
(2)正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是_____．
(3)故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是_____A，小灯泡的额定功率是_____W．
(4)完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率．已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整．
①_____(填三个开关闭合与断开情况)，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为_____，小灯泡正常发光．
②保持滑动变阻器滑片位置不动，_____
(填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑．
③小灯泡额定功率的表达式P额＝_____(用已知量和所测物理量符号表示)．
7．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V．
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接；
（2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移
动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的__（选填“A”或“B”）滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器：
滑动变阻器A（阻值范围0～500Ω，滑片行程10cm）
滑动变阻器B（阻值范围0～50Ω，滑片行程10cm）
（3）换用另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图
丙所示，则小灯泡额定功率为____W；
（4）小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯
泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是__电流表的示数情况是__（以上两空选填“示数为零”或“有较大示数”）；
（5）实验完成后同学们在老师的提醒下结合图的电路图进行了误差
分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流____（选填“大于”或“等于”或“小于”）灯泡中的实际电流，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值____（选填“大于”或“等于”或“小于”）真实值．
8．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池．
（1）请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整．要求滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小．
（2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：
①_____；
②_____．
（3）改正不当操作后，连续4次测量，测得的数据和观察到的现象如下表所示，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为_____A；小灯泡的额定功率是_____W．
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡发光情况
1
1.5
0.24
很暗
2
2
较暗
3
2.5
0.28
明亮
4
3
0.31
很亮
（4）通过实验发现，小灯泡两端的_____越大电功率越大，灯泡越_____．
9．在测量小灯泡额定功率的实验中，电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为的小灯泡，实验电路如图．
（1）实验室里有规格为甲“10Ω
1A”和乙“50Ω
1A”的滑动变阻器，为了完成该实验，你认为应该选择__（选填“甲”、“乙”）滑动变阻器．
（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，小灯泡不亮，其原因是__．调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，电压表的指针偏转超过最大刻度，你判断故障可能是__．
（3）请根据实验数据绘出的小灯泡的图象，计算出小灯泡的额定功率是__W．
10．小久利用电压恒为6V的电源，额定电压为3.8V的小灯泡，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω
1A”的滑动变阻器，电压表电流表，开关，导线完成了下列电学实验．
(1)探究电流与电阻关系．
①他设计的电路图如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最_____(填“左”或“右”)端．他将10Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V读出电流表示数．保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向_____(填“左”或“右”)端移动．
②他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为4V，最多可以完成_____次实验．通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成_____．
(2)测量小灯泡额定功率．
①小久设计了如图乙所示的电路．闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，则电压表示数为_____V．
②小久检查电路时，发现所连接电路存在一处错误．请你在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线．
③排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片．当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则电流表示数为_____A，小灯泡的额定功率为_____W．
(3)小久找来额定电压为2.5V的小灯泡和开关，利用上述实验用过的电压为6V的电源和“20Ω
1A”的滑动变阻器，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．请帮他将实验过程补充完整：
①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为_____V时，小灯泡正常发光．
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V．
③_____(填所有开关的闭合或断开状态)，读出电压表的示数为5V．
④小灯泡的额定功率P额＝_____W．
11．夏天的傍晚打开标有“PZ220V﹣40W”字样的台灯时，发现台灯比平时要暗。
小金猜想：是灯丝升华造成的，由于灯丝升华，横截面积变小，电阻变大，台灯两端电压不变，台灯功率变小，因此灯变暗了。
小徐猜想：是电路的负荷增大造成的，傍晚天气热开了空调，电路的负荷增大了总电流变大，输电线上有电阻，导致台灯两端的电压降低，而灯丝电阻不变，台灯功率变小，因此灯变暗了。
（1）小金为了验证自己的猜想的，他用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡灯泡亮度与原灯泡亮度基本一样，说明小金的猜想是_____（正确、错误）的。
（2）为了验证小徐的猜想是否正确，请定写出简便操作的验证方案：_____，依照验证方案小徐猜想的顸期结果分析是_____。
12．在探究“灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
甲：电功率跟电压有关，电压越高，电功率越大．
乙：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大．
请你任选其中一个猜想，设计实验，进行验证．
(1)你验证的猜想是______(选填“甲”或“乙”)．
(2)实验需要的器材除电源、导线、开关外，还需要____________________________．
(3)在下面的虚线框中画出你的实验电路图．_________
(4)在该实验中，你需要收集的数据是________________________________
(5)你是通过观察比较____________________来比较两灯泡功率的大小的．
13．实验：测量小灯泡的电功率
（实验器材）额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为6Ω）、滑动变阻器（“10Ω
2A”）、新干电池两节、开关、导线若干等．
（实验原理）________
（实验步骤）
（1）连接电路时，开关要________
；如阁甲所示的实物图连接中，连接不妥之处为________
；
（2）闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：____________
（3）排除故障后，当移动滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，此时应在此位置基础上将滑片P向________
（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为________
V．此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是________
W．
14．小红同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，选取额定电压为2.5
V的小灯泡，电压恒为3
V的电源、电流表、电压表、开关、导线若干，另有三种规格的滑动变阻器可供选择：R1(10
Ω　1
A)，R2(20
Ω　0.5
A)，R3(50
Ω　0.2
A)，按如图甲所示的电路图进行实验．
(1)请将图乙中的实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮)____________．
(2)闭合开关，调节滑片的位置，当小灯泡两端电压为2.5
V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_______W.
(3)下表是小红四次实验的数据，根据数据可知，小灯泡的实际功率随_________而改变．
(4)请你分析表中的实验数据，判断小红在实验中选用的滑动变阻器是_________(填“R1”“R2”或“R3”)．
15．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）将甲图中电路连接完整_________．（要求：滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮）
（2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数始终为3V，则故障原因为_________________
（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片P，直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_________W．
（4）小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，R阻值已知）
①闭合开关S和S1，，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额．
②团合开关S和S2，断开S1，，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式灯P额=_______．（用U额、R、U表示）
答案
1．
0.32A
0.8W
电功率表示电流做功的快慢，电功率越大，单位时间转化的光能就越多，灯就越亮
小灯泡的电阻为，小灯泡两端最大电压为1.2U额=1.2×2.5V=3V，电路中最大电流为，因此选择电流表量程为0.6A．
【答案】
P＝W/t
电能表、秒表
将家中的其他用电器与电源断开，仅让这个用电器工作一段时间，记下时间t和对应电能表转的圈数n；(2)参照电能表的规格计算出该用电器的功率P.
3．
2.2
1.44W
不合理，移动滑动变阻器的滑片，改变了小灯泡两端的电压，小灯泡的电功率是在不同电压下的功率，因此不能取平均值。
4．（1）（2）2.2V
0.836W
2.2V-2.64V
5．开关没有断开
D
B
实际电功率
6．如上所示
灯泡断路
0.26
0.65
闭合S、S2，断开S1
2.5
闭合S、S1，断开S2
×（U﹣U滑）
7．
A
0.9
有较大示数
示数为0
大于
大于
8．
连接电路时开关没有断开
滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处
0.26
0.7
电压
亮
9．乙
小灯泡的实际功率太小
灯泡断路
0.5
10．右
右
4
反比
6
0.3
1.14
3.5
闭合开关S、S2，断开S1
0.875
11．错误关闭家里空调等大功率用电器，观察台灯亮度是否变化台灯亮度变亮
12．甲两个规格不同的小灯泡、电压表两灯泡两端的电压U1、U2两灯泡的亮度
13．实验原理：P=UI
断开
电流表量程选择错误；电压表开路
灯泡开路
左
2.5
0.6
14．
0.75
实际电压(或电压)
R2
15．
灯泡断路
0.75
略
试卷第4页，总4页