人教版初中物理九年级全一册18.3《测量小灯泡的电功率》—同步练习（含答案解析）

18.3《测量小灯泡的电功率》—人教版九年级物理同步练习
一、单选题
1.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.
手按开关，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，眼观电流表
D.
手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光
2.在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为，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
2
3
电流
A.
灯丝的电阻随电压增大而减小
B.
小灯泡的额定功率为
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.小明同学在测定额定电压为“”的小灯泡的额定功率时，发现电压表“”量程坏了，而“”量程完好，实验所用其他器材完好，所用的电源电压恒为6V，在不更换实验器材的情况下，同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图，则能完成实验的电路图是（
）
A.
B.
C.
D.
4.如图所示电路中R阻值已知，无电压表也能测出额定电压为“”小灯泡额定功率的是（
）
A.
B.
C.
D.
5.如图所示是邦源同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌看不清楚，根据此图，可以直接研究的问题是（
）
A.
测小灯泡正常发光的电阻
B.
测小灯泡消耗的电能
C.
测小灯泡实际电功率
D.
测小灯泡额定电功率
6.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数虽然有变化，却始终达不到灯泡的额定电压，其原因可能是（
）
A.
变阻器的电阻太大
B.
电压表的量程太大
C.
电源电压太低
D.
电流表的量程太大
二、填空题
7.“伏安法”可以用来测量电阻，也可以用来测小灯泡的实际功率。伏安法测电阻的原理是______；测电功率的原理是______。均用公式表示
8.如图为“测量小灯泡电功率”的电路图，电源电压为3V，灯泡规格为“”。闭合开关S，发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则产生这一现象的原因可能是___________________________。排除故障后，电路连接正确，闭合开关，无论如何调节滑动变阻器，小灯泡仍然没有发光，请说出不发光的理由。_________________。
三、实验探究题
9.某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源为三节新干电池，使用的小灯泡额定电压为伏．
电路连接完成后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显的偏转，他们分析电路故障原因可能是______
A.小灯泡断路??????????小灯泡短路??????????滑动变阻器断路
故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为______V；
在的基础上，若要使小灯泡正常发光，他们应将图甲中滑片P向______选填“A”或“B”端移动；
他们移动滑片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图象，根据图象信息，可知小灯泡的额定功率是______W；
一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的探究实验是______
A.探究电流的磁场强弱与电流大小的关系??????????探究电流与电压的关系
C.探究电流产生的热量与电阻的关系．
10.在“测量小灯泡的电功率“的实验中，电源电压为3V，灯泡额定电压为。
请根据图甲，将图乙所示的实物电路用笔画线连接完整；
在连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片P应置于______端选填“A”或“B”；
移动滑片P，当电压表的示数为时，电流表的示数如图丙所示，其示数为______A，小灯泡此时的电功率为______要测量小灯泡的额定功率，需将滑片P向______端移动选填“A”或“B”直到电压表的示数为；
实验中，小灯泡突然熄火，电流表示数为零，电压表示数变大，电路中的故障可能是______。
11.小明同学手里有一个标有“”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借来一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。
在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“”，用笔画线代替导线将电路连接正确。所画的导线要用实线，不可用虚线
该实验的原理是______。
连接电路时，开关应该______。
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，他发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是______。
在实验时，电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只定值电阻阻值已知，设计了如图乙所示的电路，继续测量恒定电压为的小灯泡的额定功率。测量时，应先闭合开关S和，调节滑动变阻器，当电流表的示数为______时，小灯泡正常发光；接着将断开，闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率______用I、和表示。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：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的变化，当电压表达到额定电压时，再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。
故选：B。
用手调节滑片时，眼要观察电压表的示数。
本题考查了在测定小灯泡的额定功率时手与眼的分工。
2.【答案】B
【解析】解：A、由表中数据可知，随电压U的增大，逐渐变大，即灯丝电阻随电压增大而增大，故A错误；
B、由表中数据知，灯泡额定电压对应的电流，灯泡的额定功率，故B正确；
C、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；
D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大，不是定值，由知：通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，故D错误；
故选：B。
根据表中数据，找出电压与对应的电流，求出，从而得出电阻随电压变化的关系，并判断通过灯泡的电流与它两端的电压是否成正比；
灯泡在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流，然后由公式求出灯泡的额定功率；
本题考查了实验数据的分析，求灯泡的额定功率、判断灯泡电压与电流间的关系，应知道灯泡额定功率是灯泡在额定电压下的功率，不能把灯泡在不同电压下的实际功率的平均值作为额定功率。
3.【答案】B
【解析】
根据电功率计算公式，要测小灯泡的额定功率必须测出小灯泡达到额定电压时的电流；灯泡额定电压小于电源电压，需要串联电阻来分压，电压表量程较小，可以先测串联电阻的电压，电源电压减去电阻的电压就是灯泡电压，再计算灯泡的额定功率。
本题考查电路图的设计以及电功率的测量，关键是在电压表量程较小的时候，测量灯泡的电压，这是难点，根据串联分压的原理测量串联电阻的电压即可。
【解答】
灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压．当滑动变阻器两端的电压为时，灯泡两端电压达到额定电压，读出此时电流表的读数，根据公式可求灯泡的额定功率。
A.电压表测的是电源电压，不合题意；
B.测的是滑动变阻器电压，符合题意；
C.电压表与灯泡串联，电路断路不合题意；
D.电压表测的是灯泡电压，灯泡的额定电压超过电压表的量程，无法测量，不合题意。
故选B。
4.【答案】C
【解析】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；
ABD、无论三个开关如何组合，都无法确定灯泡是否正常发光，故ABD不能测量灯泡的额度功率，故ABD不符合题意；
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；
当干路开关和电阻支路开关闭合时，灯和R并联，电流表测量干路电流I，则通过灯的电流，则。
根据即可求出灯泡的额定功率，故C可以测量灯泡正常发光时的电阻，故C符合题意。
故选：C。
已知小灯泡的额定电压，则需要测出灯泡正常发光时通过的电流，分析各电路图，看所给电路能不能测出灯泡正常发光时的电流，然后判断是否能测出灯泡的额定功率。
本题判断能不能测出灯泡正常发光时的电流是解题的关键；分析开关闭合与断开时电路的连接情况，综合性较强，难度较大，关键是能够判断出灯泡是否发光，且能测出此时的电流。
5.【答案】C
【解析】本题考查了实验电路图的分析，关键是明白各个实验的原理和电路元件的作用，要注意此电路图仅为电路的一部分，且要求能直接测量的实验。
电阻的大小受温度的影响，在不同温度下，导体的电阻的大小是不同的；
知道用电器的实际电压和实际电流，据公式可计算出实际功率；
据公式可知，若想计算出小灯泡消耗的电能必须要知道通电时间；
额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等。
【解答】
根据电路图可知，电压表测灯泡两端的实际电压，电流表测通过灯泡的实际电流。
A、根据可求出灯泡的电阻，但灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下灯泡的电阻不同，不能直接测小灯泡正常发光的电阻，故A不符合题意；
B、根据可知，测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间，故B不符合题意；
C、知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式可计算出灯泡的实际功率，故C符合题意；
D、测小灯泡额定电功率时，需要电压表的示数达到额定电压，而额定电压不知，故D不符合题意。
故选：C。
6.【答案】C
【解析】解：A、变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，因此它不是电压达不到灯泡额定电压的原因，不合题意；
B、电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意；
C、如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意；
D、电流表量程的大小，也不会影响灯泡两端的电压，不合题意；
故选：C。
首先确定这里的电路连接是正确的，那么影响电压表的示数的原因只有两个，一是电源电压的大小，二是变阻器的阻值，因此，在阻值调节后仍不能达到额定电压，就说明电源电压可能太低了。
解决此题的关键是找到在电路中可能影响电压的因素，要知道，电流表、电压表的量程是不会对电路中的电压造成影响的，而变阻器又是可以调节的，因此，真正的原因就出在电源电压方面。
7.【答案】?
【解析】解：伏安法测电阻的原理是，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，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小灯泡的电功率。
故答案为：；。
了解伏安法测电阻和测量小灯泡电功率的实验原理，结合所用到的公式来进行回答。
解答本题的关键是了解“伏安法”在这里的含义，知道其实是指通过电压和电流的测量来达到测量电阻、电功率的目的。
8.【答案】灯泡处断路；灯泡的实际电功率过小。
【解析】
本题通过“测量小灯泡电功率”的实验考查了电路故障的知识，熟练掌握电路故障的分析方法是解题关键。
灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0；灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数；
小灯泡的发光亮度决定于灯泡的实际功率，据此分析。
【解答】
灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，电压表示数与电源电压相同，电压表串联在电路中测电源电压，所以灯泡处断路；
排除故障后，电路连接正确，闭合开关，无论如何调节滑动变阻器，小灯泡仍然没有发光，说明灯泡的实际电功率过小。
故答案为：灯泡处断路；灯泡的实际电功率过小。
9.【答案】B；；B；；B
【解析】
本题考查了实验故障分析、电表读数、求灯泡功率，本电路在初中物理电学实验中应用广泛．可用于测灯泡的电阻、功率，还能探究在电流跟电压、电阻的关系。电路是相同的，元件在实验中的作用有相同之处，也有不同之处，注意区分，对比记忆，印象深刻。
常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因；由图乙所示电压表确定其量程与分度值，读出其示数；灯泡电压达到额定电压时正常发光，由此根据串联电路的分压原理分析可得；由图丙读出灯泡电压为时的电流，然后由求出灯泡功率；已知电阻值，电路可测电阻两端的电压，流过电阻的电流，据此判断可完成哪个实验。
【解答】
解：、如果小灯泡断路，电路断路，电流表示数为零，不符合题意，故A错误；
B、如果小灯泡短路，电路是通路，电流表有示数，与灯泡并联的电压表示数为零，符合题意，故B正确；
C、如果滑动变阻器断路，电路断路，电流表示数为零，不符合题意，故C错误；
由图乙所示电压表可知，其量程为，分度值为，示数为；
灯泡电压达到额定电压时正常发光，由知灯泡电压低于额定电压，根据串联电路的分压原理可知，应减小变阻器连入阻值，即将滑片向B端滑动；
由图丙读出灯泡电压为时，通过灯泡的电流为，
所以；
把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验．故选B．
故答案为：；；；；。
10.【答案】
断开；B；
；；A；
灯泡断路
【解析】解：“测量小灯泡的电功率“的实验中，电源电压为3V，灯泡额定电压为故电压表的量程选“”，并联在小灯泡两端，如下图：
电路连接过程中，开关应断开，滑片滑到阻值最大处，阻值最大处在B端；
电流表使用量程，分度值为，电流为；此时小灯泡的实际功率：；
要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从增大到，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向A端移动，使电压表的示数为为止；
灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表与灯泡并联；闭合开关，灯泡不亮，说明电路存在断路或灯泡发生短路；电流表示数为零，说明电路发生断路；电压表示数变大，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路。
故答案为：如上图；断开；B；；；A；灯泡断路。
11.【答案】?
断开?
小灯泡短路??
【解析】解：要测量的小灯泡的电功率，应将电压表的量程选择“”，把电压表量程改过来，如图所示：
测量小灯泡的电功率的实验原理是；
为了保护电路，在连接电路时开关应该处于断开状态；
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电路是通路，小灯泡或电压表发生短路，故障原因可能是小灯泡短路；
，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压等于额定电压，应断开，闭合、S，此时电流表的示数应为；
要测通过灯泡的电流，在不拆电流表的情况下，则应闭合、S，断开，此时电流表测干路电流，则灯泡的电流；
根据功率公式
故答案为：如上图；；断开；小灯泡短路；；。
要测量的小灯泡的电功率，应将电压表的量程选择“”，据此修改；
测量小灯泡的电功率的实验原理是；
为了保护电路元件，在连接电路时，开关要断开；
将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，说明电路为通路；电压表读数始终为零，说明电压表测量的用电器发生短路；
根据并联电路电压的关系，各支路两端的电压相等，当电阻两端的电压等于灯泡的额定电压时，小灯泡正常发光，根据欧姆定律得出电流表的示数；
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和计算出灯泡的电流；
根据写出小灯泡的额定功率表达式。
本题考查了测量小灯泡的电功率的实验原理、连接实物电路图、电路故障分析、实验数据处理等，是实验的常考问题，一定要掌握；连接实物电路图时，要注意电表量程的选择，注意题目要求。
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