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．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉；　 　 （2）小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为　 　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； （3）小宇同学继续移动滑片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I-U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 2．实验小组准备测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。 （1）如图甲所示，是小明设计的实验电路图。小明连好电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，移动变阻器滑片P，电流表、电压表示数都不变。则原因可能是　 　。 （2）改正电路后， 小明发现电压表、电流表示数分别如图乙、 丙所示， 则小灯泡的额定功率是　 　W。 （3）实际测量过程中，电压表有示数时其内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率与真实值相比　 　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （4）小明接着把小灯泡依次更换为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻来探究电流与电阻的关系。图丁是小明根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，由图象可知： 电压表示数应始终保持　 　V不变。 3．小明同学在“测小灯泡额定电功率”的实验中，根据提供的器材：电压恒为5V的电源、额定电压为2.5V的待测小灯泡L1、电流表、电压表、开关和导线若干，另有标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2，完成以下实验： （1）检查电路，小明发现一根导线连接错误，请将图甲中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；　 　 （2）本实验选择的滑动变阻器是　 　（选填“R1”或“R2”）； （3）改正所有问题并正确完成实验，当电压表示数为1.5V时，为使灯正常发光，滑片P应向　 　移动（选填“左”或“右”）。小明根据实验数据绘制出如图乙的I-U图像，由图像可知小灯泡的额定功率为　 　W，他还发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随　 　的升高而变大； （4）实验结束后，小明想设计几种单表测量该灯泡额定功率的实验方案，但发现电源意外损坏了，于是找来另一个未知电压的电源（电压恒定），在原有器材的基础上，增加了阻值已知的定值电阻R0和几个开关。并设计了如图所示的电路图，实验中不拆卸导线，仅通过开关的断开闭合就能测出小灯泡额定功率，其中符合要求的两项是　 　（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。 A． B． C． D． 4．小明同学观察到小灯泡的铭牌上只标有“2.5V”字样，为了测量出它的额定电功率，他选择以下实验器材进行实验：学生电源（6V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变亮）　 　； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最　 　端（选填“左”或“右”），目的是　 　； （3）闭合开关后，小明发现不论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，若电路中只有一处故障，出现这种故障的原因可能是　 　； A．电压表短路 B.电流表断路 C.小灯泡断路 （4）排除故障后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，小灯泡仍不发光，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为　 　V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，为　 　A，小灯泡的额定电功率为　 　W； （5）继续使用上述实验电路测量额定电压为“3.8V”的小灯泡的电功率，在实验的过程中将电压表并联到滑动变阻器两端，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为　 　V时，小灯泡才正常发光。 5．小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中，用到的器材有：新干电池两节、小灯泡（标有0.3A）1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支，导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整　 　（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小）； （2）如图乙所示，闭合开关S，发现电压表和电流表示数均为0。小亮利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间，电压表示数均接近电源两端的电压；接在ad之间，电压表示数为0。如果导线完好且连接无误，只有一个元件有故障，则故障原因是　 　； （3）排除故障，进行实验，当电流表的示数如图丙时，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，当电流表示数达到0.3A时，电压表的示数如图丁，则小灯泡的额定功率为　 　W； （4）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图戊所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下： ①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额； ②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I； ③计算得出小灯泡的额定功率P额=　 　（用R0、I额、I表示）。 6．某小灯泡的额定电流为0.3A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路； （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路中电阻变大；　 　 （2）闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为　 　 V、电流表的示数为　 　 A； （3）小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为　 　 W； （4）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定（未知），R1、R2均为电阻箱（0∼999.9Ω）； ①实验步骤如下： 第1步；仅闭合S1，R2调至5Ω时，电流表的示数为0.3A； 第2步：仅闭合S2，R1、R2分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3A； 则小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω，额定功率为　 　 W； ②小强对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有　 　。 A．将R1换成导线 B．将R2换成导线 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．如图所示，某同学做“测小灯泡额定电功率”的实验，所用灯泡的额定电压是2.2V。 （1）请根据题意把图中的电压表正确连接到电路图中；　 　 （2）正确连接好电路后，闭合开关前，变阻器的滑片P应处于 　 　端（选填：A、B）；闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数为零，此现象的电路故障可能是灯泡L发生了 　 　； （3）实验部分数据与计算如表：从表中可知该小灯泡的额定功率是 　 　W； 实验次数 1 2 3 电压（V） 2.2 1.5 2.5 电流（A） 0.22 0.16 　 功率（W） 　 2.24 　 （4）第3次实验时发现电流表示数如图甲所示，则电流表的读数为 　 　A；某同学用已校零过的电流表在实验使用时出现如图乙所示的情况，则原因可能是 　 　； （5）实验结束时，该同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行探究：“电流与电压的关系”的实验。老师指出这个实验操作是不可行的，原因是灯泡的电阻受 　 　影响。 10．课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 （1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用　 　（选填字母）； A．“10Ω，0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω，2A”的滑动变阻器 C．“5Ω，1A”的滑动变阻器 （2）连接电路后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，此时电压表的读数为　 　；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　端移动（选填“左”或“右”）； （3）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W； （4）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R'的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额＝　 　W。 学科网（北京）股份有限公司 $$