18.3 测量小灯泡的电功率2024—2025学年九年级物理人教版全一册

2024—2025学年九年级物理人教版18.3 测量小灯泡的电功率 一、单选题 1．在电学实验中，滑动变阻器是常用的电学器件，下列滑动变阻器的作用与其他不同的是（　　） A．探究电流与电阻关系 B．研究灯丝电阻与温度的关系 C．探究电流与电压的关系 D．测量小灯泡在不同电压下的实际电功率 2．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右端滑动的过程中，有（　　） A．电流表示数变大，灯L变亮 B．电压表示数变小，灯L变暗 C．电流表示数不变，灯L变亮 D．电压表示数变大，灯L变暗 3．将标有“6V  3W”、“6V  6W”字样的两个灯泡接在不同的电路中，忽略温度对灯电阻的影响，下列说法中正确的是（　　） A．当两灯泡都正常发光时，通过两灯的电流相等 B．当两灯泡串联在电压合适的电源上时，可能有一灯能正常发光 C．当两灯泡并联在6V的电源上时，“6V  3W”的灯消耗的功率比较大 D．当两灯泡串联在12V的电源上时，“6V  3W”的灯消耗的功率比较大 4．标有“6V 6W”、“3V 3W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联接在某电源上，两灯都发光，下列说法不正确的是（  ） A．灯L1比灯L2亮 B．灯L1、L2的实际功率之比为2﹕1 C．灯L1和灯L2两端电压之比为1：2 D．电源电压为9V时，灯L1 、L2都正常发光 5．如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0=30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则下列说法正确的是（　　） ①当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率是3.6W； ②当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6~20Ω； ③当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是12Ω； ④当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为3W。 A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④ 6．甲灯和乙灯的额定电压相同，把它们串联在某电路中，甲灯比乙灯亮，则：（  ） A．通过甲灯电流比乙灯大 B．甲灯的额定功率比乙灯大 C．甲灯的实际功率比乙灯小 D．甲灯的电阻比乙灯大 7．在“测量小灯泡电功率的实验”中，某班四位同学所连接的电路如图所示，其中连接正确的是(     ) A． B． C． D． 8．如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，不能间接求出灯泡电功率的电路图是（  ） A． B． C． D． 9．下列实验探究需要多次测量并取平均值的实验是（　　） A．测量小灯泡在不同电压下的电阻 B．测量定值电阻的阻值 C．测量小灯泡在不同电压下的电功率 D．探究串联电路中的电流规律 10．手边现有三节新的干电池，一只额定电压为3.8V的小灯泡（阻值约为10Ω），滑动变阻器（50Ω、1A）、电流表电压表各一个，导线和开关若干。利用这些器材不能完成的实验是（    ） A．测量小灯泡的额定功率 B．探究灯泡亮度与实际功率的关系 C．测量小灯泡正常发光时的电阻 D．探究电流与电压的关系 11．在下列几种情况中，物理属性没有发生变化的是（　　） A．灯丝电阻：将白炽灯打开后 B．煤油的热值：用掉一半的煤油 C．水的比热容：水结成冰后 D．灯泡的电功率：在不同电压下工作灯泡 12．如图所示，灯、分别标有“3V；0.6W”、“6V；3W”的字样。将开关S闭合，灯、均发光。下列说法正确的是（　　） A．灯比灯亮 B．通过灯电流大于灯的电流 C．灯的实际功率比灯的实际功率小 D．灯两端的电压等于灯两端的电压 13．在科学探究时，为了减小误差或寻找物理规律，经常需要进行反复多次测量，如： ①“探究电流与电压关系”时，多次测量 ②“研究杠杆的平衡条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量 ③“研究串、并联电路的电流特点”时，换用不同阻值的定值电阻，多次测量 ④“用电压表和电流表测定值电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值 ⑤“测量灯泡的额定功率” 在上述实验中，属于多次实验寻找普遍规律的有（　　） A．②③⑤ B．①②③ C．①②⑤ D．②③④ 14．某同学做“测定小灯泡的功率”实验，他正确连接好电路，闭合开关时记录了第1组数据，当小灯正常发光时记录了第2组数据，把滑片移到端点时小灯闪亮一下，后熄灭，并记录了第3组数据，如表所示．则下列判断错误的是 A．他所用小灯的额定电压为2.5V       B．他所用小灯的额定功率为0.65W C．滑动变阻器的最大电阻值为30Ω D．他所用电源的电压为4.5V 15．下列各组仪器中，可以用来测量电功率的是（　　） 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 二、填空题 16．在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中，小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如下表所示。 U/V 1.5 2.5 3 I/A 0.16 0.25 0.28 请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是 W。若小灯泡两端的实际电压为3V，则小灯泡的实际功率 （填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。 17．如图所示，已知电源电压为3V，小灯泡L的规格“3V 0.9W”，滑动变阻器的规格“20Ω 1A”，电流表量程为0~3A，则小灯泡正常发光时阻值RL= Ω。当开关S1、S2同时闭合，改变滑动变阻器的接入电阻，小灯泡的亮度将 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；保持开关S1始终闭合，调节电路，使电路消耗的最大功率为P1，最小功率为P2，则P1︰P2= 。    18．如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的阻值不变，滑动变阻器R的规格是“50Ω 1A”。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，最大范围内移动滑片，绘制通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图像如图乙所示，小灯泡的额定功率 W，电源电压为 V。 19．小明有些质疑电热水壶的铭牌中数字是否准确，于是它拿了一个如图所示的电能表，用这个电能表测量用电器的总功率不能超过 W；他将电热水壶单独接入该电路中，用电能表测量，1min后电能表转盘转了75转，则该电热水壶的实际电功率是 W。    三、计算题 20．如图所示电路中，电源电压6V恒定，灯L1和L2的规格分别为“6V，1.8W”和“6V，1.2W”，滑动变阻器R的规格为“40Ω，1.5A”，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）滑动变阻器的滑片P放在b端时，只闭合开关S1、S2后，电压表的读数是多少？电路中的总电功率是多少？ （2）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2、S3后，电流表的读数是多少？    21．如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“10V，5W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），当S、S1都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时，电流表的示数为1A，此时灯泡正常发光。求： （1）灯泡正常发光时的电流和电阻； （2）滑动变阻器的最大值； （3）当S闭合、S1断开时，移动滑片P，电路消耗的最小电功率。    22．在综合实践活动课上，小刚设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样， 当滑动变阻器R2的滑片P移至某一位置时，闭合开关，小灯泡正常发光，电压表示数为2V ；当滑动变阻器R2的滑片P移至b端时，闭合开关，电流表示数为0.4A，电压表示数为4.8V（假设灯丝电阻不受温度影响）。求： （1）灯泡L的电阻； （2）滑动变阻器R2的最大阻值； （3）滑动变阻器R2的滑片P在b端时，闭合开关，灯泡L的实际功率； （4）电源电压。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B C D D B C B D 题号 11 12 13 14 15 答案 B A B C C 1．A 【详解】A．在“探究电流与电阻关系”的实验中，其主要作用是控制电阻两端的电压不变，便于多次测量，得出普遍规律； B．在“研究灯丝电阻与温度的关系”的实验中，其主要作用是调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流，计算出电阻，得出灯丝电阻与温度的关系； C．在探究“电流与电压关系”的实验中，其主要作用是改变电压，从而改变电流，便于多次测量，得出普遍规律； D．测量小灯泡在不同电压下的实际功率实验中，其主要作用是改变电压，从而改变电流，从而得到不同电压的电功率，进行比较，得出结论； 比较可知，选项A中滑动变阻器的作用与其他不同，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】当滑动变阻器的滑片P向右端滑动的过程中，接入电路的电阻变大、电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的总电流变小，即电流表的示数变小；串联电路中，电阻越大，分得的电压越大，反之越小，故灯泡两端分得的电压变小，滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大；灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，滑动变阻器的滑片P向右端滑动的过程中小灯泡两端电压与过小灯泡的电流都变小，故灯泡的实际功率变小，亮度变暗。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】 A．根据可得通过两灯泡的电流分别为 所以当两灯泡都正常发光时通过两灯的电流不相等，故A错误； B．串联电路电流处处相等，两灯泡串联在电压合适的电源上时，当电路电流 I=I1=0.5A 时，“6V  3W”能正常发光，故B正确； C．因并联电路中各支路两端的电压相等，灯泡都会正常发光，所以“”的灯消耗的功率比较小，故C错误； D．根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为 两灯泡串联时，“”的电阻大于“”的电阻，根据串联电路的分压规律可知，“”两端的电压大于“”两端的电压，则“”两端的电压大于，会被烧坏，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】灯泡L1的电阻为 灯泡L2的电阻为 AB．因为L1和L2串联在某电源上，由P=I2R可知，两灯的实际功率之比为 即灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，所以灯泡L1比灯泡L2亮，故AB正确，不符合题意； C．因为L1和L2串联在某电源上，由U=IR可知，两灯两端的实际电压之比为 故C错误，符合题意； D．当把两灯串联在电压为9V的电路中，根据串联电路分压的规律可知，即两灯分得的电压之比为 所以灯泡L1两端的实际电压为 与灯泡L1额定电压相等，故灯泡L1能正常发光。 灯泡L2两端的实际电压为 与灯泡L2额定电压相等，故灯泡L2能正常发光。 故D正确，不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】①．当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路电流，串联电路各处电流相等，所以通过灯泡和滑动变阻器的电流相等，由可得，小灯泡电阻 由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流 由于电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，所以，当灯泡正常发光时，电路中电流最大为 I最大=IL=0.5A 电路消耗最大功率 P最大=UI最大=6V×0.5A=3W 故①错误； ②．根据欧姆定律可得，总电阻为 则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值 R小=R总最小-RL=12Ω-6Ω=6Ω 滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则最大阻值R大=20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω，故②正确； ③．当S、S1、S2都闭合，由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，通过滑动变阻器的最大电流为 I滑最大=I-I1=0.6A-0.2A=0.4A 根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小值 故③错误； ④．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流 当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则 则干路上的电流 I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A 电路消耗的总功率最小值 P最小=UI最小=6V×0.5A=3W 故④正确。 故选D。 6．D 【详解】A．串联电路电流处处相等，两灯泡串联，通过两灯泡的电流相等，故A不符合题意； BCD．灯泡亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，甲灯比乙灯亮，则甲的实际功率大于乙的实际功率；根据 知串联电路电流实际功率大的电阻大，即 甲灯和乙灯的额定电压相同，由 知甲灯的额定功率比乙灯小，故BC不符合题意；D符合题意。 故选D。 7．B 【详解】在“测量小灯泡电功率的实验”中，实验原理是P=UI，用电流表测经过灯泡的电流，用电压表测量灯泡两端的电压；应将开关、滑动变阻器、电流表和灯泡串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，故选项B符合题意． 8．C 【详解】灯泡的功率可以利用P=UI来计算，只要能算出灯两端的电压和流过的电流就能算出功率。本题中设电源电压为U，电压表示数为U'，电流表的示数为I，电阻R的阻值为R。 A．R两端电压为 UR=U-U' 流过R的电流为 则灯的功率为 故A不符合题意； B．R中的电流为 灯的功率为 故B不符合题意； C．无法算出灯中的电流，无法算出其功率。故C符合题意； D．灯的功率为 故D不符合题意， 故选C。 9．B 【详解】A．小灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以，在测量小灯泡不同电压下的电阻的实验中多次实验，是为了寻找灯泡电阻变化的普遍规律，故A不符合题意； B．测量定值的阻值，多次测量并取平均值，是为了减小实验误差，故B符合题意； C．小灯泡在不同的电压下，其功率不同，故测量小灯泡在不同电压下的电功率，是为了寻找小灯泡在不同电压下电功率的规律，故C不符合题意； D．在探究串联电路中的电流规律时，多次测量，是为了寻找串联电路中的电流特点的普遍规律，故D不符合题意。 故选B。 10．D 【详解】A．用电压表和电流表分别测出小灯泡正常发光时的额定电压和电流，便可计算出灯泡的额定功率，故A不符合题意； B．根据灯泡的亮暗与所测实际功率的关系可得实际功率越大，灯泡越亮，故B不符合题意； C．由A知，测出小灯泡的额定电压和电流，利用欧姆定律可计算出小灯泡正常发光时的电阻，故C不符合题意； D．探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，而灯丝电阻随温度的升高而增大，不能完成该实验，故D符合题意。 故选D。 11．B 【详解】A．将白炽灯打开后，灯丝电阻温度快速升高，灯丝电阻变大，故A不符合题意； B．热值与燃料的质量无关，用掉一半的煤油热值不变，故B符合题意； C．水结成冰后，状态发生了变化，比热容变小，故C不符合题意； D．由可知，在不同电压下工作的小灯泡电功率不同，故D不符合题意。 故选B。 12．A 【详解】灯L1的电阻为 灯L2的电阻为 灯L1电阻大于灯L2电阻，两灯串联，电流相等，串联分压，灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压，根据 灯L1的实际功率比灯L2的实际功率大，即灯L1比灯L2亮，故A正确，BCD错误。 故选A。 13．B 【详解】①“探究电流与电压关系”时，多次测量，为了得到电流和电压的规律，即得出普遍性的规律，故①符合题意； ②“研究杠杆的平衡条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量，是为了得出杠杆的平衡条件，即得出普遍性的规律，故②符合题意； ③“研究串、并联电路的电流特点”时，换用不同阻值的定值电阻，多次测量，是为了得出普遍性的规律，故③符合题意； ④“用电压表和电流表测定值电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值，根据欧姆定律得出多个电阻求平均值，是为减小误差，故④不符合题意； ⑤“测量灯泡的额定功率”，需要知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI得到小灯泡的额定功率，不是为了减小误差或寻找物理规律，故⑤不符合题意。 故选B。 14．C 【详解】解：A、灯泡在额定电压下正常发光，由表中实验数据可知，灯泡正常发光时电压为2.5V，则灯泡额定电压为2.5V，故A正确； B、灯泡正常发光时的功率为额定功率，由表中实验数据可知，灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W，故B正确； D、灯泡烧坏，灯泡断路，电压表测电源电压，由表中实验数据可知，电源电压为U=4.5V，故D正确； C、闭合开关时，滑动变阻器阻值全部接入电路，由第一组实验数据可知，此时滑动变阻器两端电压：U滑=U﹣UL=4.5V﹣1.3V=3.2V，所以滑动变阻器最大阻值，故C错误，符合题意为答案． 点睛：本题属于科学探究中“分析论证”步骤，分析表中实验数据，根据额定电压、额定功率的定义，应用电功率的公式、利用串联电路特点与欧姆定律分析解答． 15．C 【详解】根据电功率的公式P=，可以利用电能表和秒表测量电功率；根据电功率的测量公式P=UI，可以利用电压表和电流表测量电功率。 故选C。 16． 0.625 大于 【详解】[1]小灯泡的额定电压为2.5V，从表中找出额定电压下的电流为0.25A，所以，灯泡的额定功率是 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W [2]因为实际电压3V大于额定电压2.5V，所以，实际功率也大于额定功率。 17． 10 不变 26∶3 【详解】[1]由P=UI可知，小灯泡的额定电流 由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时阻值 [2]当开关S1、S2同时闭合，灯泡与滑动变阻器并联，由并联电路的特点可知，改变滑动变阻器的接入电阻时，灯泡所在支路不受影响，因此此时小灯泡的亮度将不变。 [3]由P=UI可知，电源电压一定时，电路中电流最小时，电路消耗的电功率最小，电路中电流最大时，电流消耗的电功率最大，由并联电路的特点可知，当开关S1始终闭合，S2断开，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由欧姆定律可知，电路中的最小电流 灯泡允许通过的最大电流为 IL大=I额=0.3A 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~3A，由并联电路的电流特点可知，电路中的最大电流 I大=IL大+IR=0.3A+1A=1.3A 由P=UI可知 18． 0.9 6 【详解】[1][2]由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。由图乙可知，当电路中电流为0.3A时，根据串联电路电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=I1RL+I1R1=0.3A×RL+0.3A×10Ω  ① 当电路中电流为0.1A时，根据串联电路电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=I2RL+I2R2=0.1A×RL+0.1A×50Ω  ② 联立①②可得，电源电压U=6V，灯泡的电阻为RL=10Ω；由图乙可知，电路中的最大电流为0.3A，为保证各元件安全，电流中的电流不能超过灯泡的额定电流和滑动变阻器允许通过的最大电流中的较小电流值，由滑动变阻器规格可知，其通过的最大电流为1A，大于0.3A，所以灯泡的额定电流为0.3A，灯泡的额定功率为 P=IL2RL=（0.3A）2×10Ω=0.9W 19． 4400 1500 【详解】[1]220V是指电能表的工作电压，电能表平时工作时允许通过的最大电流为20A，家中同时工作的用电器的最大总功率为 P最大=UI最大=220V×20A=4400W [2]1min内电能表转盘转了75转，则电热水壶消耗的电能为 电热水壶的实际电功率为 20．（1）4V，0.6W；（2）0.5A 【详解】解：（1）由可知，两灯泡的阻值分别为 滑动变阻器的滑片P放在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为40Ω，只闭合开关S1、S2后，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，由串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻为 R总=R1+R=20Ω+40Ω=60Ω 此时电路中的电流为 则电压表的读数为 UV=I串R=0.1A×40Ω=4V 电路中的总电功率为 P=UI串=6V×0.1A=0.6W （2）滑动变阻器的滑片P放在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，闭合开关S1、S2、S3后，两灯泡并联，电流表测干路电流，由欧姆定律可知，通过两灯泡的电流分别为 由并联电路的电流特点可知，电流表读数为 I并=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A 答：（1）只闭合开关S1、S2后，电压表的读数是4V，电路中的总电功率是0.6W； （2）闭合开关S1、S2、S3后，电流表的读数是0.5A。 21．（1）0.5A，20Ω；（2）20Ω；（3）2.5W 【详解】解：（1）灯泡L标有“10V，5W”字样，即正常发光时的电压为10V，电功率为5W，则根据公式可得灯泡正常发光时的电流为 灯泡正常工作的电阻为 （2）当S、S1都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时，则滑动变阻器阻值最大，与灯泡并联接入电路，电流表的示数1A为总电流，此时灯泡正常发光，则电压为10V，电流为 IR=I总-I=1A-0.5A=0.5A 则滑动变阻器最大值为 （3）当S闭合、S1断开时，灯泡与变阻器串联，总电压不变，要使电路消耗的最小电功率，电阻最大，灯泡电阻不变，故将变阻器滑到最B端时电阻最大，电功率最小，此时电路中的总电阻为 电路中的最小功率为 答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A，灯泡电阻为20Ω； （2）滑动变阻器的最大值为20Ω； （3）当S闭合、S1断开时，移动滑片P，电路消耗的最小电功率为2.5W。 22．（1）12Ω；（2）12Ω；（3）1.92W；（4）16V 【详解】解：（1）由题意可知，灯泡的额定电压为UL=6V，额定功率为PL=3W，故由可知，灯泡L的电阻为 （2）由电路图可知，当滑动变阻器R2的滑片P移至b端时，接入电路中的阻值最大，此时R1、R2与L串联，此时电流表测量电路电流，电压表测量R2两端电压，由题意可知，此时电路中的电流为I=0.4A，R2两端电压为U=4.8V，故滑动变阻器R2的最大电阻为 （3）由可知，此时灯泡L的实际功率为 （4）设电源电压为U源，定值电阻阻值为R1，由题意可知，小灯泡正常发光时，有 ① 当滑动变阻器R2的滑片P移至b端时，有 ② 联立①②，解得电源电压为U源=16V。 答：（1）灯泡L的电阻为12； （2）滑动变阻器R2的最大阻值为12； （3）灯泡L的实际功率为1.92W； （4）电源电压为16V。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$