18.3 测量小灯泡的电功率 课后练习 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．如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中： （1）在连接电路时，开关S应处于　 　状态； （2）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的额定功率为　 　W； （3）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向　 　滑动（选填“左”、“右”）； （4）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 2．小杨同学利用图甲所示的器材做“测定小灯泡的电功率”的实验。实验中电源电压为3V的整数倍且保持不变，滑动变阻器有两款，分别标有“50Ω 1A”和“60Ω2A”字样，小灯泡上标有“2.5V字样” （1）如图甲所示的实物电路图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线，帮小杨同学正确连接电路　 　（要求导线不允许交叉）； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 （2）小杨同学连接好电路后，将数据记录在表格丙中。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小杨有两种方式判断图乙中电流表的示数，则小灯的额定功率为　 　W； （3）请计算说明：小杨所用滑动变阻器的规格　 　和电源电压U=　 　； （4）小杨同学接下来的实验操作为　 　。 3．小甜同学在做“测定小灯泡的电功率”的实验中，如图甲所示，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“40Ω 1A”。她正确连接电路，闭合开关后，发现电压表电流表均无示数 （1）用笔画线代替导线，将图甲中小甜同学的实物电路图补充完整　 　； （2）小甜同学拆下电压表，用它查找故障。保持开关闭合，将电压表的负接线柱接在电源负极，正接线柱分别接电路中的各接线柱，得到如下信息，则电路发生的故障是　 　（故障只发生在灯泡或者滑动变阻器上）；可不进行连接的导线接线柱也可以判断故障的是　 　； 导线接触接线柱 A B C D E F G H 电压表示数（V） 3 3 3 0 0 0 0 0 （3）小甜同学判断小灯正常发光的依据是　 　，排除故障后，当小甜判断小灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯的额定功率是　 　W； （4）小甜同学为了验证电流跟电阻的关系，她又准备了五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），其余器材不变。用定值电阻更换图甲中的灯泡，其余电路连接不变，控制定值电阻两端电压为1V不变，则能完成该实验的定值电阻有　 　个；通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”或“电源电压”或“滑动变阻器的最大阻值”的方法，来完成上述5个电阻的实验，最终正确测得的数据中，整个电路总功率的最大值与最小值的比值为　 　. 4．小徐同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，小慧同学做“用电压表、电流表测电阻的实验”，现两人各有一套学生电源，电源电压有2伏、4伏、6伏和8伏四挡可选、电流表、电压表（只有0~3伏挡完好）、开关各一对，两款滑动变阻器若干个（分别标有“10Ω 2A”和“20Ω 1A”）、以及导线若干。小灯泡上标有“2.5V”字样，估计额定功率小于1W。 （1）请根据甲图所示的电路图，帮助小徐找出图乙中接错的一根导线，在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接　 　； （2）小徐选择了规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，根据电路图重新连接电路后闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，移动滑片P，电压表和电流表仍然没有示数，灯泡不亮，再移动一段距离后，电压表，电流表有了示数，则故障为　 　； （3）电路故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向　 　（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V； （4）小灯正常发光时电流表示数如图丙所示，求：小灯的额定功率P额为　 　； 小慧同学要用电压表和电流表测量未知阻值Rx的电阻大小，她选用某一挡位电源电压后，设计电路并选用实验室器材连接电路，她先将滑片移到最大阻值处，闭合开关时读出电压表电流表数据如表格序号1所示，移动滑片P，发现电流表示数变大，电压表示数超出了量程。经过思考后，仅更换了滑动变阻器，继续进行实验，实验数据如序号2、3所示。则：待测电阻Rx的阻值为　 　Ω（结果保留一位小数）； （5）求：小慧同学实验所用电源电压的挡位U0　 　。 序号 电流表（A） 电压表（V） 1 0.3 3 2 0.24 2.5 3 0.18 1.8 5．在“测量小灯泡功率”的实验中，小灯泡上标有“2.5V”的字样。小明连接了如图甲所示的电路。 （1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表的示数始终如图乙所示，小灯泡发光，发生此现象的原因可能是　 　； （2）排除故障后，闭合开关，此时滑片P在滑动变阻器B端，看到小灯泡不发光，电流表和电压表有微小示数，则此时小灯泡　 　（选填“消耗”或“不消耗”）电功率；要使小灯泡正常发光滑片应向　 　（选填“C”或“D”）端移动； （3）当小明移动滑片P将电压表示数调到2.5V时，电流表示数如图丙所示，为　 　A，则此时小灯泡的功率为　 　W； （4）为了完成本次实验，以下滑动变阻器的规格合适的是______（选填字母代号）； A．10Ω，1A B．30Ω，0.5A C．50Ω，0.1A （5）接着小明将一额定功率相同的LED灯替换小灯泡L接入电路中，发现当LED灯正常工作时其亮度远高于小灯泡L的亮度，下列说法正确的是______。 A．通过LED灯的电流大于通过小灯泡L的电流 B．LED灯的实际功率大于小灯泡L的实际功率 C．相同时间内LED灯消耗的电能等于小灯泡L消耗的电能 6．小融在测量“小灯泡电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”，连接电路如图甲所示。 （1）图甲是小融连接的部分实物图，为了使滑片右移时灯泡变暗，请你用笔画线代替导线连接好电路（导线不得交叉）；　 　连接电路时，开关应　 　； （2）连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表没有示数，则可能的原因是小灯泡　 　（选填“短路”或“开路”）。排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为　 　A，此时小灯泡功率为　 　W； （3）若不考虑温度对灯泡电阻的影响，将该灯泡和规格为“3V 2W”的灯泡串联在一起，则该灯泡比“3V 2W”的灯泡更　 　（选填“亮”或“暗”）； （4）同组的小江又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。只将5Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为2V。接下来断开开关，保持滑片位置不变，取下5Ω的定值电阻换成10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器阻值调　 　（选填“大”或“小”）。在用20Ω的电阻替换15Ω的电阻后，小江发现电压表示数始终不能调为2V，小融、小江经过讨论，发现通过调节电源电压可以完成实验，电源电压在2V和　 　V之间时，可以顺利完成整个实验。 7．在“测量小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡上标注的功率模糊不清，只能看清标有2.5V字样，所用电源为2节新干电池。 （1）图甲所示为小亮同学连接的实物图的一部分，请你用笔画线代替导线，完成实物电路的连接，要求：①滑片P向右移动时，电流表示数变大；②连线不能交叉　 　； （2）连接好电路后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表也有示数，但两表示数均很小，导致这一现象的原因可能是　 　； A.小灯泡断路 B.电压表断路 C.滑动变阻器接入的阻值太大 （3）小灯泡能够发光后，移动滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，示数为　 　V，要测量小灯泡正常发光时的电功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动。 （4）移动滑动变阻器的滑片P并记录了多组数据，作出了如图丙所示的小灯泡的图像，由图像可计算出小灯泡正常发光时的电功率为　 　W，电阻为　 　Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值为　 　Ω； （5）小灯泡的图像是一条曲线，说明灯丝的电阻是会变化的，实验结束后，小亮摸了摸小灯泡发现灯泡的温度升高了，这说明　 　是影响灯丝电阻大小的因素。 8．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12Ω。 （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，应使图甲中滑动变阻器的阻值　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），使电压表的示数为　 　V； （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”）； （4）进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 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 $$