沪科版九年级全一册物理 16.3测量电功率 同步习题（含解析）

16.3测量电功率
同步习题
一．选择题
1．小明将标有“6V
6W”的灯L1与标有“6V
3W”的灯L2串联，如右图所示。下列说法错误的是（　　）
A．该电路能探究电流做功的多少与电压的关系
B．该电路能探究电流与电压的关系
C．该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻
D．该电路可以测出灯泡L2的额定功率
2．下列各组仪器中，可以用来测量功率的是（　　）
①电能表和秒表；
②电能表和电压表；
③电能表和电流表；
④电流表和电压表。
A．①②
B．③④
C．①④
D．②③④
3．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，眼观电流表
C．手移动变阻器的滑片，眼观电压表
D．手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光
4．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
5．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6V，小灯泡
额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω，变阻器甲的规格“10Ω
1A”、
乙的规格“50Ω
0.5A”，电流表（0﹣0.6A、0﹣3A），电压表（0﹣3V、0﹣15V），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滑置最右端
B．变阻器应选择甲“10Ω
1A”的
C．实验可发现，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，为减小误差，应选用量程为0﹣3V的电压表
6．小林设计了如图所示的四种电路用于测量小灯泡额定功率（已知小灯泡的额定电压、定值电阻R0的阻值），其中能完成测量目的电路是（　　）
A．
B．
C．
D．
7．在测量小灯泡的电功率的实验中，把标有“2.5V”的灯泡L与滑动变阻器R串联起来接在电压是5V的电源上，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，测得小灯泡的功率为0.5W，以下说法中不正确的是（　　）
A．电流表的读数为0.2A，变阻器两端电压是5V
B．滑动变阻器连入电路中的电阻R＝12.5Ω
C．相等时间内，电流对L和R所做的功相等
D．灯泡L和滑动变阻器消耗的总电功率相等
8．为测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图所示的电路图。所用实验器材有：电源（电压恒为6V）一个、开关一只，小灯泡电阻约为10Ω．其他可选用的器材有：
①电压表（量程0～3V）
②电压表（量程
0～15V）
③电流表（量程0～0.6A）
④电流表（量程0～3A）
⑤规格为“10Ω
2A”的滑动变阻器
⑥规格为“20Ω
2A”的滑动变阻器
为了完成实验，可选择的实验器材组合是（　　）
A．①③⑤
B．②④⑥
C．①③⑥
D．②④⑤
9．小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时，他设计了如图所示的电路，正确操作并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是（　　）
A．检查电路是否某个位置接触不好，断路了
B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
D．重新连接一次电路
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．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了
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．闭合开关前，滑片P应滑到B端
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．做“测定小灯泡的电功率”实验时，应使电流从电流表　
　（选填“正”或“负”）接线柱流进，电压表　
　（选填“串联”或“并联”）在待测小灯泡两端，闭合电键前，要将滑动变阻器的滑片移至电阻　
　的位置，该实验依据的原理是　
　。
12．在科学实验时，往往需要我们手眼并用，下面是科学教材中的几个实验，想一想手和眼睛应该怎样配合。
在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察　
　。
A．灯泡的发光情况
B．变阻器滑片的位置
C．电压表的示数
D．电流表的示数
13．在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，电阻大约10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为14Ω、50Ω，实验电路如图所示。
（1）应该选用的滑动变阻器是　
　（选填“R1”或“R2”）；
（2）如图是根据实验数据绘成的U﹣I图象。根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是　
　W．
14．没有电流表只有电压表，小华设计了如图所示的电路来测量额定电压为2.5V的灯的额定功率。电路中电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为20Ω）。
①只闭合开关S、S1，调节R2，使灯正常发光，此时电压表的示数为　
　V；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数为2.5V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为6V；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为2V．则小灯泡额定功率为　
　W。
15．小岩利用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电功率。
（1）小岩选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如图1所示，请你只添加一条导线将实验电路补充完整；
（2）连接好电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，小岩发现小灯泡始终不发光，电压表和电流表出现如图2所示的现象，造成这一现象的原因可能是　
　
A．电流表断路
B．滑动变阻器断路
C．小灯泡L断路
D．小灯泡L短路。
三．实验探究题
16．在测量小灯泡电功率实验中，小圆同学选用的器材有：额定电压为1.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、电源、滑动变阻器和若干导线等。
（1）用笔画代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
（2）正确连接电路后，闭合开关，看不见灯亮，电压表示数和电流表示数如图2所示，则灯不亮的原因是　
　。
（3）移动滑动变阻器滑片，将两电表对应的示数记录到表中，据此可知灯泡的额定功率为　
　W。
实验序号
1
2
3
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
电流表示数/A
0.14
0.18
0.22
（4）为测量小灯泡的额定功率，小满利用2节新干电池和两个规格相同的“1.5V”小灯泡，连接如图3所示的电路。
①在虚线框内画出与图3对应的电路图。
②他的做法可行吗？理由是　
　。
③闭合开关后发现：L1不亮，L2很亮：过一会儿，L2也不亮。导致这个现象的原因是：　
　。
17．小明在进行“伏安法测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）如图甲，在连接的实物图中，有一根导线连接错误，在这根线上打“×”，并在图中改正。
（2）正确连接电路后，移动滑动变阻器的滑片在不同的位置，小灯泡R﹣U图象如图乙。由图象可知，当所加电压为2.5V时，灯丝的电阻为　
　Ω，小灯泡的额定功率为　
　W。
（3）小华同学在没有电流表的情况下，利用已知电阻R设计了如图丙的电路，也测出了小灯泡的额定功率，将下列实验步骤补充完整：
①正确连接电路后，闭合开关S；
②S1、S2分别掷向a和c，调节滑片P，使电压表示数为2.5V；
③　
　，测出电阻R两端的电压U；
④小灯泡的额定功率表达式P额＝　
　（用已知量和测量量符号表示）。
18．图甲是小盛同学设计的测小灯泡额定电功率的实验电路，电源电压为6V保持不变，所用小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向左滑动时，小灯泡变亮；
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作是　
　（填序号
）
A．检查电路是否断路
B．检查电路是否短路
C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
（3）正确操作后，小灯泡发光，这时电压表的示数为2V，为了测量小灯泡额定电功率则应向　
　（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，直到　
　时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　
　W。
（4）同组的明月同学也设计了一个电路图（如图丙），测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R＝25Ω，操作过程如下：
①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1＝　
　A；
②闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为I2；
③小灯泡额定功率表达式P额＝　
　（用U额、I1、I2表示）。
参考答案
一．选择题
1．解：A、根据P＝有R＝，两个灯泡的额定电压相同，额定功率不同，故灯的电阻不同，串联电路中电流一定，由欧姆定律变形公式U＝IR，两灯的实际电压不同，通过时间相同，由W＝UIt可得，因此可以探究电流做功的多少与电压的关系，故选项A正确；
B、探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，因为灯丝的电阻随温度的改变而改变，因此无法探究电流与电压的关系；故选项B错误；
CD、两个灯泡的额定电压相同，由P＝UI得I＝可知：额定功率大的额定电流大，所以L1的额定电流大于L2的额定电流，因此电路中的最大电流为L2的额定电流，只有灯L2能正常发光，L1不可能正常发光，故该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻，故选项C正确；
该电路能测量灯泡L2的额定功率；选项D正确；
故选：B。
2．解：（1）用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，由电功率公式P＝UI可以求出用电器的电功率，因此用④可以测出电功率；
（2）用电能表测出用电器消耗的电能，用秒表测出用电器工作时间，由公式P＝求出用电器的功率，因此用①可以测出电功率；
（3）用②电能表和电压表不能测出电功率，用③电能表和电流表不能测出电功率。
故选：C。
3．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：C。
4．解：A、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；
B、两个灯泡亮度不同，间接反映电功率大小，但是由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，所以不能得出“电流相同时，电功率跟电压成正比”这个结论，故B错误；
C、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功率的大小，灯泡越亮灯泡的功率越大。故C正确；
D、两灯泡串联，流过它们的电流相同，LI、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。
5．解：A、为保护电路，在连接实验电路时，应将滑动变阻器滑片滑置最右端，A正确；
B、小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω，灯泡的额定电流为：
IL＝＝＝0.25A；
灯泡正常发光时，根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律，变阻器接入电路中的电阻：
R＝＝═14Ω＞10Ω，所以变阻器选“50Ω
0.5A”，故B错误；
C、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C正确。
D、灯的额定电压为2.5V，灯的实际电压不能超过灯的额定电压的，即最大电压为3V，故在测量不同电压下的电功率，为减小误差，电压表量程选“0～3V”，D正确。
故选：B。
6．解：A、S2打到1，移动滑片，使电压表示数为灯的额定电压，保持滑片不动，S2打到2，电压表测灯与定值电阻的总电压，根据串联电路的规律和欧姆定律可知灯的额定电流，根据P＝UI可求灯的额定功率；A正确；
B、无论S2打到1或2，不能确定灯是否正常发光，B错误；
C、S2打到2，电流表测灯的电流，不知灯的额定电流，不能确定灯是否正常发光，C错误；
D、无论S2打到1或2，灯与电阻并联，电流表测总电流，不能确定灯是否正常发光，D错误；
故选：A。
7．解：（1）灯泡正常发光时，其两端的电压等于其额定电压为2.5V，
∵P＝UI
∴电流表的读数I＝＝＝0.2A，
灯泡和滑动变阻器串联在电路中，灯泡两端的电压为2.5V，电源电压为5V，所以变阻器两端电压为U滑＝5V﹣2.5V＝2.5V，故A错误；
（2）∵I＝
∴滑动变阻器连入电路中的电阻R＝＝＝12.5Ω，故B正确；
（3）根据上面分析可知，灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，通电时间相等，电流相等，根据W＝UIt可知，电流对L和R所做的功相等，故C正确；
（4）灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，电流相等，根据P＝UI可知，灯泡和滑动变阻器消耗的总电功率相等，故D正确。
故选：A。
8．解：灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表可选择0～3V的量程，选择①；
灯泡的电阻大约为10Ω，所以灯泡正常发光时电流大约为：
I＝＝＝0.25A，所以电流表应选择0～0.6A的量程，选择③；
当灯泡正常发光时，变阻器的阻值应为：
R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，所以应选择规格为“20Ω
2A”的滑动变阻器，选择⑥。
故选：C。
9．解：A、若是否某个位置接触不好，断路了，两表均无示数，A选项错误；
B、若灯断路，则电压表示数接近电源电压，电流表无示数；若灯短路，则电压表示数为0，均不符合题意；所以，接下来他首先应进行的操作不应是B，B选项错误；
C、灯的亮度取决于灯的实际功率。因连接电路时，为保护电路元件，滑动变阻器连入电路中的阻值应最大。闭合开关后，电流表、电压表均有示数，灯泡不亮可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，灯泡实际功率远小于灯的额定功率造成的，可以移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，C选项正确；
D、因连接正确并开关闭合，所以不需重新连接，D选项错误。
故选：C。
10．解：A、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，故A正确；
B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，如小灯泡短路，灯座接触不良等，故不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
C、闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其电阻最大位置。故C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。
二．填空题
11．解：
做“测定小灯泡的电功率”实验时，应使电流从电流表正接线柱流进，负接线柱流出；电压表并联在待测小灯泡两端；
为了保护电路，闭合电键前，要将滑动变阻器的滑片移至电阻最大的位置；
该实验依据的原理是P＝UI。
故答案为：正；并联；最大值；P＝UI。
12．解：灯在额定电压下正常发光，在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表示数，故选C。
故答案为：C。
13．解：（1）电源电压6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，由串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：
6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.4倍，灯的电阻大约10Ω左右，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻约为：
R滑＝1.4×10Ω＝14Ω，因图中电压大于2.5V，此时工作时的电阻应大于10Ω，应该选用的滑动变阻器是R2；
（2）由图象找到灯泡2.5V的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）R2；（2）0.5。
14．解：①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V；
②利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即2.5V，此时R1＝RL；
③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1＝6V，此时电压表的示数就是电源电压，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2＝2V，根据串联分压的原理：＝，即＝解得，R1＝10Ω；
小灯泡额定功率的表达式P额＝＝＝＝0.625W。
故答案为：2.5；0.625。
15．解：（1）由图可知，电压表负接线柱没有连接，由于电压表测量灯泡两端的电压，则与灯泡并联，如下图所示：
（2）连接好电路，闭合开关S，灯泡不亮电流表没有示数，说明电路中某处断路；电压表有示数超过量程，说明电压表的两个接线柱能和电源的两极连接上，也就是说从电压表的两个接线柱向电源两极连接的导线中没有断路，因此故障只能是灯泡处有断路，故选C。
故答案为：（1）见上图；（2）C。
三．实验探究题
16．解：
（1）变阻器按一上一下连入电路中与灯串联，电压表与灯并联，如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，看不见灯亮，电压表示数和电流表示数如图2所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为0.2V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.04A，根据P＝UI，因灯的电压和电流很小，故灯的实际功率过小，即为灯不亮的原因；
（3）灯在额定电压下正常发光，由表中数据知，灯在1.5V时的电流为0.18A，据此可知灯泡的额定功率为：
P＝UI＝1.5V×0.18A＝0.27W；
（4）①根据实物图画出与图3对应的电路图，如下图2所示：
②他的做法不可行，2节新干电池，故电源电压不一定等于3V，因两灯的规格相同，两灯电阻相等，由串联电压电压的规律及分压原理，每个灯的实际电压不一定为1.5V，故他的做法不可行；
③因两灯串联，电路中的电流相等，闭合开关后发现：L1不亮，L2很亮，则L1不可能断路，只能短路，此时L2灯的电压为电源电压，L2灯被烧坏，过一会儿，故L2也不亮，
故答案为：（1）如图1所示；（2）灯的实际功率过小；（3）0.27；（4）①如图2所示；②不可行，不能确保每个灯两端的电压为1.5V；③L1不亮是因为L1短路，而L1短路导致L2的电流过大而被烧坏，L2也不发光了。
17．解：（1）图甲电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，实验中，电流表、滑动变阻器、灯应串联，电压表与灯并联，如图所示：
（2）当灯泡两端加电压为2.5V，灯泡正常发光，由图象知，此时灯泡丝电阻为10Ω，
通过灯丝的电流IL＝＝＝0.25A，
小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）实验步骤：
①正确连接电路后，闭合开关S；
②S1、S2分别掷向a和c，调节滑片P，使电压表示数为2.5V，
此时灯泡、R、滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，故灯泡正常发光；
③保持滑动变阻器滑片位置不变，S1、S2分别掷向b和d，测出电阻R两端的电压U；
由于电路的连接没有改变，所以灯泡仍然正常发光，由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流：
I＝IR＝；
④小灯泡的额定功率表达式P额＝U额I＝2.5V×。
故答案为：（1）见上图；（2）10；0.625；（3）③保持滑动变阻器滑片位置不变，S1、S2分别掷向b和d；④2.5V×。
18．解：
（1）滑动变阻器滑片P向左滑动时，小灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电流表串联，如下所示：
（2）闭合开关后，但电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，则电路的电流过小，接下来首先应该操作是：移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光，选C；
（3）灯在额定电压下正常发光，示数为2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）操作过程如下：
①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1＝0.1A；
②闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为I2；
③在①中，电流表测R的电流，由欧姆定律R的电压为：U＝I1R＝0.1A×25Ω＝2.5V，
由并联电路电压的规律，灯的电压也来2.5V，灯正常发光；
在②中，电路连接没有改变，各电阻大小和电压大小不变，灯仍正常发光，电流表测R和灯并联的总电流，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为：
I灯＝I2﹣I1，
小灯泡额定功率表达式：
P额＝U额×I灯＝U额×（I2﹣I1）。
故答案为：
（1）如上所示；（2）C；（3）左；电压表为2.5V；0.75；（4）①0.1；③U额×（I2﹣I1）。