18.3 测量小灯泡的电功率 培优练习 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

18.3 测量小灯泡的电功率 一、实验探究题 1．小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。 （1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整　 　； （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，产生这种现象的原因是　 　（写出一种合理情况即可）； （3）根据实验数据绘制成了U-I图像如图丙所示， 根据图像提供的信息， 可计算出小灯泡的额定功率是　 　W； （4）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，将电压表B点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额=　 　（用R0、U额、U等物理量符号表示）。 2．小梅在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲所示是小梅连接的实物电路，图中还有两根导线没有连接，请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整　 　。（要求：导线不能交叉，且闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于最左端）。 （2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路中的故障可能是　 　。 （3）电路故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，某次电压表的示数为3.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该适当向　 　（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片。 （4）小梅根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图乙所示），则小灯泡的额定功率为　 　W；小灯泡正常发光时的电阻为　 　。 （5）小梅根据小灯泡的I-U图像（如图乙所示）发现，通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压　 　（选填“成”或“不成”）正比。你认为可能的原因是　 　。 3．物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为4.5V、6V），规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W） 一个，电压表、电流表各一个，开关，导线若干。 （1）图甲连接的电路有一处错误，请把接错的那根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线，导线不要交叉）。 （2）正确连接电路后闭合开关，小组同学发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是___________（填字母）。 A．更换小灯泡 B．检查开关是否接触不良 C．移动滑动变阻器滑片 D．检查电压表是否断路 （3）解决问题后，调节滑动变阻器的滑片。当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，该实验所用的电源电压为　 　V，小灯泡的额定功率为　 　W。 （4）在测量小灯泡额定功率时，一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中，记录了多组电压表与电流表的示数，其中一组电流表示数为0.18A，电压表示数如图乙所示为　 　V。该同学大致描绘出了小灯泡的图像如图丙所示。通过图像可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同，这是因为　 　。 4．小明需要测量小灯泡的额定功率，灯泡铭牌是“3.8V，1.15W”。 电压表示数 电流表示数 3.0V 0.32A 3.8V 0.4A 4.5V 　 （1）小明连接电路后，发现灯泡不亮，下列哪种方法可以一次性解析多项问题　 　 A.检查电源 B.检查导线连接 C.检查电流表和电压表的示数 D.调节滑动变阻器观察灯泡亮度 （2）实验过程中，小明发现小灯泡较暗，如果要让小灯泡正常发光，他应将滑动变阻器向　 　（左或右）滑动； （3）如图乙所示，当电压表示数为4.5V时，电流表示数为　 　A； （4）从上表可以求出，当灯泡正常发光时电阻为　 　Ω； （5）通过计算，判断出这只小灯泡铭牌上的参数　 　（合格，不合格）；在这个实验中，可能会观察到小灯泡出现的现象是　 　（一点即可） 5．测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻和电功率实验中，小明设计了如图甲所示电路。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求：导线不得交叉，滑片P向左移，电流变小）　 　； （2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，经检查电表完好，则故障可能是小灯泡　 　（填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.2V，为了测量小灯泡的额定电功率，应该向　 　（填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为　 　 V； （4）多次实验收集到以下数据： 实验次数 小灯泡两端的两电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的电功率P/W R/Ω 1 2.2 0.28 比正常发光暗 0.62 7.86 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.32 比正常发光亮 0.90 8.75 第2次实验中，电流表的示数如图乙，电流表示数为　 　 A，则灯泡L正常发光时的电阻为　 　Ω，电功率为　 　W（保留两位小数）； （5）小明发现小灯泡亮度是变化的，是由　 　（填“实际功率”或“额定功率”）决定的。 6．小明利用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率。 （1）图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正；　 　 （2）改正电路后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表示数为2V，为测额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，当小灯泡L正常发光时，电流表示数如图乙所示，为　 　A，则小灯泡L的额定功率为　 　W。实际测量时，电压表有示数，电流表无示数，灯泡L不亮，则可能的故障是　 　； （3）小明从图甲中的器材、若干开关及导线中，选择合适器材，连成了图丙所示的电路，利用小灯泡L的额定电压和额定电流，测出了定值电阻Rx的阻值（约为10Ω）。请在虚线框内补上三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。　 　 7．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）图甲是某同学设计的实验电路图，其中　 　（填字母）； A．a是电流表，b是电压表 B.a是电压表，b是电流表 C.a是电流表，b是电流表 D.a是电压表，b是电压表 （2）闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流为　 　A； （3）调节滑动变阻器的滑片，让小灯泡两端的电压逐渐减小，发现灯泡变暗直至完全不发光。此过程中灯丝的温度　 　（填“逐渐升高”“保持不变”或“逐渐降低”）； （4）测量数据如表所示。分析表中数据，可以发现小灯泡两端的电压越低，其灯丝的电阻　 　（填“越大”“不变”或“越小”）； 电压 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 电流 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 （5）小灯泡的额定功率是　 　W。 8．小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 （1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；　 　 （2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是　 　； （3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是　 　A； （4）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向　 　（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；小丽根据记录的多组I﹣U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为　 　W； （5）小丽根据小灯泡的I﹣U图象（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，你认为原因是　 　。 9．某小组在测量小灯泡电功率的实验中，选用电源电压恒定为3V的电源和额定电压为的小灯泡进行实验。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整　 　（要求：滑片向左滑动时灯泡变亮）； （2）在连接电路时，开关应处于　 　状态；滑动变阻器的滑片P应位于　 　（选填“A”或“B”）端； （3）电路连接正确后，闭合开关发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表有示数，接下来应进行的操作是　 　； A．更换小灯泡 B．检查开关是否闭合 C．移动滑动变阻器滑片 D．检查电压表是否断路 （4）继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表示数，并绘制成图乙所示的关系图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W；同样也能计算出灯泡正常发光时灯丝的电阻为　 　Ω； （5）若在测量该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，小组同学利用身边的器材设计了如图丙所示的电路，其中电源电压恒为U，R的电阻值已知： ①闭合开关S、，断开开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为　 　； ②闭合开关S、，断开开关，保持滑动变阻器的滑片不变，记录此时电流表的示数为I； ③小灯泡额定功率表达式为：＝　 　（用已知量和测量的物理符号表示）。 10．如图所示，在测量小灯泡电功率的实验中，小龙同学选用了一个额定电压2.5V的小灯泡。 （1）为保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最　 　端（选填“左”或“右”）； （2）闭合开关，小龙发现电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是 　 　； A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.电流表短路 （3）通过调节滑动变阻器滑片，测出多组数据，并作出如图乙所示I-U图像，可以解决以下问题： ①小灯泡的额定功率为 　 　 W，正常发光的电阻为 　 　 Ω； ②当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻可能为 　 　； A.12Ω B.10Ω C.9Ω D.7.5Ω （4）同组的小马同学又设计了如图丙所示的电路，只用电压表就可以测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率P额。已知电路中使用的滑动变阻器R最大阻值为15 Ω，电源电压恒定。测量过程如下： ①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到最右端，电压表示数为4.5V； ②闭合开关S1、S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　 　 V，这时小灯泡正常发光； ③闭合开关S1、S2，断开S3，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V； ④小灯泡的额定功率P额 = 　 　 W。 学科网（北京）股份有限公司 $$