北师大版 九年级 全一册 13.3 探究—小灯泡的电功率 练习（带答案解析）

探究—小灯泡的电功率练习
一、单选题
在“测量小灯泡电功率”的实验中，当用手移动变阻器滑片时，眼睛应观察
A.
灯泡发光情况
B.
电流表的示数
C.
电压表的示数
D.
变阻器滑片的位置
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
小明按图示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为，灯泡正常发光时灯丝电阻约为，变阻器甲的规格“”、乙的规格为“”，电流表量程有“”、“”，电压表量程有“”、，下列说法不正确的是
A.
当电压表示数为时，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“”，电流表量程选“”
C.
变阻器应选择甲“”
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
在实验课上，小丁同学连接了如图所示的电路，关于该电路的功能，以下分析正确的是小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，电路各部分正常，不能增加其他装置
A.
能够多次测量，求出小灯泡的平均电阻
B.
能够探究电能转化为光能和内能的转化率
C.
能够探究流过导体的电流与导体两端电压的关系
D.
能够探究电灯的亮度与实际功率的关系
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.
如图是“测量小灯泡的电功率”实验的电路图，连接完电路后，闭合开关，发现灯L不亮、电压表示数接近电源电压、电流表的指针几乎没有偏转，电路出现故障的原因可能是??
A.
电流表选择的量程太大
B.
灯L短路
C.
灯L断路
D.
?电压表选择的量程太大
在“测定小灯泡的功率”的实验中，正确连接好电路并闭合开关后，若发现小灯泡不亮，电表的示数较小，下一步的操作应该是
A.
调节滑动变阻器
B.
断开开关检查电路连接是否正确
C.
检查小灯泡是否损坏
D.
换用电压较低的电源
下列说法中，正确的是
A.
根据可知，导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.
发光二极管是半导体材料
C.
在测量小灯泡的电阻时多测几组数据是为了求平均数，减小误差
D.
在测量小灯泡的电功率时应该多测几组数据是为了求平均数，算出额定功率
在测定一个小灯泡额定电功率的实验中，若小灯泡额定电压为，允许通过的最大电流为电源是4节干电池串联成的电池组．另配有、两量程的电流表各一个，、两量程的电压表各一个，最大阻值为的滑动变阻器等，则在这个实验中电流表、电压表的量程分别应选用的量程是
A.
电流表选，电压表选
B.
电流表选，电压表选
C.
电流表选，电压表选
D.
电流表选，电压表选
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
2．如图1是测小灯泡功率的实验电路图．小灯泡正常工作时，两电表的示数如图2所示，则下列说法中不正确的是
A.
小灯泡的额定电压是
B.
小灯泡的额定功率为
C.
连接电路时，开关应断开，并将变阻器阻值调至最大值
D.
滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将变大
二、填空题
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。_________________。
“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
三、实验探究题
在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡额定电压为?V。
为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选________V。
实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是________________选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”接触不良．
排除故障后，移动滑动变阻器滑片，如图甲所示，使电流表的示数为________A，电压表的示数为________V，则小灯泡的实际功率是________W．
测量结束后，应先________，再拆除导线，最后整理好器材．
小华还设计了乙图的电路，测量另一灯泡的额定功率，已知该灯泡的电压为，定值电阻的阻值为，电源电压未知且不变，请补全下面的实验步骤：
闭合S、接触b，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表示数。
接着__________，保持滑动变阻器的滑片不动，使电压表的示数为U。
小灯泡的额定功率表达式：________用U、、表示
小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率部分器材的规格已标明。
图1是小华正准备接入最后一根导线图中虚线所示时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处：??????????。
闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅一处导线发生故障，则图1中发生了??????????。
????
断路????
断路???
断路???
任何一处断路，现象相同
小华进行了六次实验，记录实验数据并在图象中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图象如图2所示。则根据记录的数据和图象可知：
小灯泡的额定功率为??????????W。
实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为??????????。
A.????
????
????
实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的图象应为图3中的哪根虚线？并说明你选择的依据。??????????????????????????????
。
某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为，电阻约为。实验室有如下器材：电源电压为、电流表、电压表、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：?
、?、?。同学们设计的电路如图所示：
请将实验电路连接完整；
滑动变阻器应选用_______选填“”“”或“”；
下表为某小组的实验记录分析表：
实验序号
电压表示数
电流表示数
功率
额定功率
1
2
3
该小组的数据处理过程有错误，错误之处是_______。
图甲为测定额定电压为“”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V不变。
请用笔划线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。
闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的最______端选填“左”或“右”。
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”。
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图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率为______W。
实验过程中，当电压表示数为时，滑动变阻器连入电路的阻值为______。
小艺和小娟两位同学进行“测定小灯泡电功率”的实验，实验中使用的小灯泡上标有“”字样，滑动变阻器上标有“”字样。
该实验的原理是____；
小娟连接完电路后，闭合开关，灯泡就发出了明亮耀眼的光，小艺立即将开关断开，并告诉小娟在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最____选填“左”或“右”端，使其阻值最大，让其起____选填字母符号的作用；
A.控制电压一定???
保护电路
电路连接正确之后，他们滑动滑片，让电压表的示数为时，电流表指针如图乙所示，其示数为____A，则小灯泡的额定功率为____W；
小娟继续向____选填“左”或“右”移动滑片，发现灯泡更亮了；
实验记录的数据如下表所示，测量完成后，小艺将计算的灯泡实际功率与观察的亮度相对比，发现实际功率____选填“越大”、“越小”或“不变”，小灯泡越亮；
序号
1
2
3
4
5
6
电压
电流
亮度
逐渐变亮
小艺移动滑动变阻器的滑片获得多组实验数据，他将数据记录在下面的表格中，分析数据发现小灯泡的电阻随温度的升高而____选填“增大”、“减小”或“不变”。
答案和解析
1.【答案】C
【解答】
灯在额定电压下正常发光，灯在不同电压下的功率不同，实际电压小于灯的额定电压时，灯发光较暗，稍大于灯的额定电压时，发光比正常发光时亮，故在测量小灯泡电功率的实验中，当用手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表示数再记录电流表示数，根据求出灯的实际功率，只有
C
正确。
故选C。
2.【答案】B
【解析】【试题解析】
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；
3.【答案】C
【解答】
A、当电压表示数为即灯泡两端的电压为时，灯泡消耗的功率等于额定功率，故A正确，不符合题意；
B、灯泡的额定电压为，所以电压表选的量程；根据欧姆定律可得，灯泡的额定电流为，所以电流表的量程选，故B正确，不符合题意；
C、灯泡正常发光时，变阻器两端的电压，变阻器接入电路中的电阻，所以变阻器选“?”，故C错误，符合题意；
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，故D正确，不符合题意。
故选C。
4.【答案】D
【解答】
由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器组成串联电路，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路电流；
A.灯泡电阻随温度升高而增大，灯泡在不同电压下的电阻不同，求不同电压下灯泡电阻的平均值没有意义，故A错误；
B.由该实验装置不能测出灯泡发光的光能与灯泡获得的内能，该实验装置不能够探究电能转化为光能和内能的转化率，故B错误；
C.灯泡电阻随温度升高而增大，不是定值，不能用该装置进行探究流过导体的电流与导体两端电压的关系实验，故C错误；
D.移动滑片可以测出灯泡不同电压时的电流，由可以求出灯泡不同电压下的实际功率，灯泡实际功率不同灯泡亮度不同，该实验装置能够探究电灯的亮度与实际功率的关系，故D正确。
故选D。
5.【答案】B
【解析】【试题解析】
解：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、电压表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。
6.【答案】C
【解答】
由电路图可知，该电路为串联电路，电流表的指针几乎没有偏转，可判断电路发生的故障可能为电路某处断路或电流表被短路，故A、B、D，错误；又电压表示数接近电源电压，由电路图可知电压表并联在灯泡L两端，所以断路的只能是灯L；
故选C。
7.【答案】A
【解析】【试题解析】
解：连接好电路并闭合开关后，由于此时滑动变阻器的阻值最大，电路中电流较小，因而电表的示数较小，故下一步的操作应该是调节滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器的8.【答案】B
【解析】【试题解析】
解：
A、根据可知，导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值；
但电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻由导体的长度、材料和横截面积以及温度决定，与它两端的电压和通过的电流无关．故A错误；
B、制作发光二极管的材料是半导体材料，常用的有硅、锗等材料．故B正确；
C、灯丝的电阻与温度有关，调节变阻器能起到改变小灯泡两端电压的作用即改变灯丝的温度，多测几组数据不是为了求平均值，而是为了得到灯丝电阻与温度的普遍规律，故C错误；
D、额定功率是灯泡在额定电压下的功率；灯泡的电压不同时，通过的电流不同，灯泡的功率不同，求功率的平均值无意义，所以这种方法去计算额定功率是错误的；
测小灯泡的功率，测多组数据的目的是：探究灯泡亮度与实际功率的关系，找出普遍规律；故D错误．
9.【答案】A
【解答】
在测定一个小灯泡额定电功率的实验中，电压表并联在灯泡两端，测灯泡两端的电压，因为灯泡的额定电压为，所以电压表选择的量程；
允许通过灯泡的最大电流为，所以电流表选择的量程；
故选项A符合题意，选项BCD不符合题意。
故选A。
10.【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；
11.【答案】D
【解答】
由图2可知，电流表量程是，分度值是，电流表示数是；电压表量程是，分度值是，电压表示数是，此时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压是，故A正确，但不符合题意；灯泡的额定功率，故B正确，但不符合题意；
为保护电路，连接电路时，开关应断开，并将变阻器阻值调至最大值，故C正确，但不符合题意；
由电路图可知，滑片P向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，灯泡分压变小，由可知，灯泡的实际功率变小，故D错误，但符合题意。
故选D。
12.【答案】灯泡处断路；灯泡的实际电功率过小。
【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。
13.【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。
14.【答案】；
灯泡与灯座；
；；；
断开开关；
闭合S，接触a；
【解答】
灯的额定电压为，故为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选；
实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表示数几乎为零，则电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则故障可能是灯泡与灯座接触不良；
排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是，电流表示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为，读数为，电压表的量程是，分度值为，则电压表的示数为，
则小灯泡的实际功率是：
；
测量结束后，为防止短路，应先断开开关，再拆除导线，最后整理好器材；
接着闭合S，接触a，保持滑动变阻器的滑片不动，使电压表的示数为U。
在中，电压表测灯的电压，因电压表示数为，故灯正常发光；
在中，电压表测R与灯串联后的电压，因滑动变阻器滑片位置不动，故此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为：
，由欧姆定律可求出R的电流，即灯的额定电流：
，小灯泡的额定功率表达式：
。
故答案为：；灯泡与灯座；；；；断开开关；闭合S，接触a；。
15.【答案】开关处于闭合，滑动变阻器滑片未移到阻值最大处；；；；电源电压为3V，灯的图象与变阻器电流随电压的变化关系图象交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等，由串联电路电压的规律，此时灯与变阻电压的电压都为。
【解答】
两个不妥之处：开关闭合；没有将变阻器最大电阻连入电路；
电流表示数始终为零，电路可能断路，电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图1中导线发生了断路，导致电压表串联在电路中了；
根据图象知，灯在额定电压下的电流为，
小灯泡的额定功率为：
。
根据图象知，灯的电压为时，电流为，由串联电路的规律及欧姆定律，此时，实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为：
，故变阻器的的规格可能为，选D；
因电源电压为3V，灯的图象与变阻器电流随电压的变化关系图象交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等串联电路各处的电流相等，故由串联电路电压的规律，此时灯与变阻电压的电压都为，由下图知，只有图3中的虚线符合这个条件，故他画出的图象应为图3中的虚线。
16.【答案】如图???；
；
将不同电压下的功率取平均值当作灯的额定功率
【解答】
灯泡额定电压是，因此电压表应选择量程，?
灯泡正常发光时的电流约为，因此电流表应选择，?
如图：；
灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为，
因此滑动变阻器应选??；
不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，取灯泡在不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率是错误的，由表知，电压为额定电压时的功率是，即：额定功率是。
故答案为：
如图???；
；
将不同电压下的功率取平均值当作灯的额定功率。
17.【答案】左?
短路?
?
6
【解析】解：滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下图所示：
闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处，即最左端；
正确连接好电路，闭合开关，发电流表有示数，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；
根据绘制成的图乙所示的图象，灯在额定电压下的电流为，由小灯泡的额定功率为：
；
实验过程中，当电压表示数为时，电流为，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：
。
18.【答案】?；
左；B；
；?；
右；
越大；
增大
【解答】
测定小灯泡电功率的原理是电功率的公式；
在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，即最左端，可以保护电路，选B；
电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为，其值为，小灯泡的额定功率为
；
继续向右移动变阻器的滑片，使变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡的功率较大，灯泡更亮；
由表中数据可知，电压越大，电流值越大，根据可知灯泡的功率越大，灯泡越亮；
根据表中第一组数据，由欧姆定律，第1次实验中灯泡的电阻分别为
，
同理，第2、3、4、5、6次的电阻分别为：、、、和，
故可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大，电压增大，电流也增大，灯泡的功率增大，灯泡的温度增大，所以小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
故答案为：????左；B????；?；?右；越大；增大。
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