18.3测量小灯泡的电功率 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

2024-2025学年九年级物理第18章电功率 18.3测量小灯泡的电功率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．有关“测定小灯泡额定功率”的实验分析正确的是( ) A．所选择的电源的电压必须等于小灯泡的额定电压 B．实验原理是 C．要计算三次实验的功率并取平均值 D．滑动变阻器的作用之一是保护电路 2．某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率，已知小灯泡额定电压为2.5V。若此实验中只有一只电表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，则以下判断正确的是（　　） A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．甲方案能，乙方案不能 D．甲方案不能，乙方案能 3．如图是“研究小灯泡电功率”的电路图。灯丝电阻、电源电压不变。电路连接正确后，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，下列说法不正确的是（　　） A．电流表示数变小 B．滑动变阻器两端电压变大 C．电路的总功率变小 D．灯泡亮度变亮 4．某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知小灯泡的额定电压为2. 5V。实验中该同学按正确的实验操作闭合开关后记录了第一组数据，然后通过实验依次填写的其他实验数据及现象如表所示。 序号 1 2 3 4 5 U/V 1. 0 2. 0 2. 5 3. 0 6. 0 I/A 0. 2 0. 22 0. 25 0. 26 0 灯泡亮度 不亮 微亮 亮 很亮 不亮 R/Ω ①实验前，小灯泡的阻值等于5Ω。 ②实验选用的滑动变阻器的最大阻值为25Ω。 ③当小灯泡两端电压为1. 5V时，其电功率为0. 225W。 ④第5组数据出现的原因可能是小灯泡发生了断路。上述关于实验的几种说法中正确的是（    ） A．①④ B．②③ C．③④ D．②④ 5．如图所示的四种电路中，已知小灯泡的额定电压，定值电阻R的阻值，其中能完成测量小灯泡额定功率的电路是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 6．如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0~3V，滑动变阻器的规格为“20Ω   1A”，灯泡标有“6V   3W”字样，在保证电路安全的情况下移动滑片，（假设小灯泡电阻不变）下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变化范围是1V~3V B．电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是2Ω~9Ω D．电路的最大功率为3.5W 7．在“测量小灯泡电功率”的实验中，四位同学遇到的一些问题，下列说法正确的是（　　） A．小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，是因为他连接电路时开关是闭合的 B．小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大 C．小梅要判断小灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度 D．小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电功率均不相同，有可能是由测量误差导致的 三、填空题 8．小灯泡是电学实验的重要元件，在探究电功率与电压、电流关系的实验中，用小灯泡亮度来反映 ，以下实验都需要观察小灯泡亮度，其研究方法与上述实验相同的有 。 ①研究小灯泡电阻； ②研究小灯泡电功率； ③电阻大小与哪些因素有关。 9．小明想利用实验测量一只小灯泡的额定功率。实验桌上备有的器材：符合要求的电源、额定电压为U0的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线若干。他利用上述器材连接的实验电路如图所示。 （1）小明进行如下操作，测出小灯泡的额定功率：将开关S向1号触点闭合，调节滑动变阻器使电压表的示数为U0；将开关S向2号触点闭合，保持滑动变阻器滑片不动，记录电压表的示数U 。 （2）请你用U0、U、R表示小灯泡的额定功率P，P＝ 。 10．现有“220V100W”的电灯泡一只，若将它接在家庭电路中，通过该灯泡的电流为 A（结果保留两位小数）；若将它接在电压为“110V”的电路中，该灯泡的电阻为 Ω（不考虑温度对电阻的影响），实际功率为 W。 四、实验题 11．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源为三节新干电池，小灯泡标有“2.5V”字样。 (1)图甲是小敏连接的电路，图中有一根多余的导线，为 （选填“a”“b”“c”）； (2)改正错误后，继续实验。为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“A”或“B”）端； (3)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针发生明显偏转，电压表指针则几乎不动，你认为产生该现象的原因可能是 ； (4)排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5V时，电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 五、计算题 12．电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，某年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可。某电饭煲有“快煮”“精煮”“保温”三种基本模式；图为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压U0=220V；当S1置于a、S2置于d时处于“快煮”模式，电饭煲的额定功率P1=1210W；当S1置于a、S2断开时处于“精煮”模式，电饭煲的额定功率P2=484W；当S1置于b、S2置于c时，处于“保温”模式。求： (1)R1的阻值； (2)小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时t=50min，求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E； (3)该电饭煲保温模式下的额定功率P3。 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 答案 D B D D C ACD AB 1．D 【详解】A．测定小灯泡额定功率，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡在额定电压下正常发光，故所选择的电源电压必须大于灯泡的额定电压，故A错误； B．测小灯泡额定功率实验原理是P=UI，故B错误； C．灯泡在额定电压下正常发光，不同电压下灯泡的实际功率不同，不能取三次实验的功率的平均值，故C错误； D．滑动变阻器的基本作用是保护电路，实验中，滑动变阻器还可改变灯泡两端的电压，从而测量不同电压下的功率，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】开关分别接“a”、“b”各一次，甲图，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；乙中，R0、小灯泡、变阻器三者串联， S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接 b 时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率。故B正确，ACD错误。 故选B。 3．D 【详解】A．由图可知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路的电流。向右移动滑动变阻器的滑片，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的串联规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路中电流变小，则电流表示数变小，故A正确，不符合题意； B．根据U=IR，因电路中电流变小，故灯泡两端电压变小。由串联电路电压的规律，变阻器的电压变大，故B正确，不符合题意； CD．根据P=UI，电源电压不变，电路电流变小，则电路的总功率变小； 灯两端的电压变小，通过灯的电流变小，则灯泡的功率变小，灯泡变暗。故C正确，不符合题意；D错误，符合题意。 故选D。 4．D 【详解】①当U=1.0V，I=0.2A时，小灯泡的电阻为 灯丝的电阻随温度的升高而增大，故实验前小灯泡的电阻小于5Ω，故①错误； ②④当滑动变阻器接入最大电阻时，电路电流最小，由表可知，电路最小电流为0.2A，此时小灯泡两端电压为1.0V；由第5次实验数据可知，电流表无示数，电压表有示数为6.0V时，说明灯泡因为实际电压太大，灯丝熔断，电压表串联到电路中，测电源电压，故电源电压为6.0V，滑动变阻器最大电阻为 故②④正确； ③根据则有 由表格数据可知，当小灯泡两端电压为1. 5V时，其电流大于0.15A，所以其电功率大于0. 225W。故③错误。故ABC错误，D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．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，所以不能测量小灯泡的额定功率，故A不符合题意； B．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，所以不能测量小灯泡的额定功率，故B不符合题意； C．S2打到1，移动滑片，使电压表示数为灯的额定电压U额，保持滑片不动，S2打到2，电压表测灯与定值电阻的总电压U，根据串联电路电流的规律和欧姆定律可知灯的额定电流为 根据可求出灯的额定功率为 故C符合题意； D．S1闭合，S2接1时，灯泡被短路；S2接2时，电压表测灯泡和定值电阻的总电压，但不能确定灯是否正常发光，所以不能测量小灯泡的额定功率，故D不符合题意。 故选C。 6．ACD 【详解】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。 A. 当灯正常发光时，电压表示数最小为 电压表量程为0~3V，所以电压表最大示数为3V，故A正确； BC. 当电流表示数最大时，滑动变阻器接入的阻值最小，分析题可知，在保证电路安全的情况下，电流中最大电流为 此时电路中总电阻为 灯的电阻为 故变阻器接入电路的最小值为 当电压表示数最大为3V时，变阻器接入阻值最大，此时灯两端电压为 此时电路中电流 故变阻器接入的最大阻值为 所以电流表的示数变化范围是0.3A~0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是2Ω~9Ω，故B错误，C正确； D. 根据P=UI可知，电源电压恒定，当电路中电流最大时功率最大，故电路中最大功率为 故D正确。 故选ACD。 7．AB 【详解】A．小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，说明接完电路的最后一根导线，电流就构成了通路，这是因为他连接电路时开关是闭合的，故A正确； B．小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，可能是电路出现断路，也可能是通过灯泡的电流太小，所以可能是滑动变阻器的阻值调到了最大，故B正确； C．要判断小灯泡是否正常发光，观察小灯泡亮度是无法准确判断的，需要在调节滑动变阻器的同时仔细观察电压表示数是否达到额定电压，故C错误； D．由于灯泡的阻值是不固定的，灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同，故D错误。 故选AB。 8． 电功率大小 ③ 【详解】[1]用电器功率不能直接观察，在探究小灯泡电功率影响因素时，采用的是转换法，运用灯泡的亮度来表示电功率大小。 [2]①研究小灯泡电阻，用到间接测量法，不符合题意； ②研究小灯泡电功率，用到间接测量法，不符合题意； ③电阻大小与哪些因素有关，通过灯泡的亮度或电流表示数的变化反映电阻的大小，符合题意。 9． 【详解】灯泡和定值电阻R串联，灯泡正常发光时的电压为U0，将开关S扳向2，电压表测量灯泡与定值电阻两端的电压；定值电阻两端的电压为，则电路中的电流为 灯泡的额定功率为 10． 0.45 484 25 【详解】[1]若将灯接在家庭电路中，可知灯正常发光，由P=UI得，通过该灯泡的电流为 [2]不考虑温度对电阻的影响，该灯泡的电阻为 [3]若将它接在电压为“110V”的电路中，实际功率为 11．(1)c (2)A (3)灯泡短路 (4)0.6 【详解】（1）滑动变阻器和灯泡、电流表应串联接入电路，故图中导线c是多余的。 （2）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。 （3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针发生明显偏转，说明电路通路，电压表指针则几乎不动，说明电压表与导线并联接入电路，即灯泡短路。 （4）由图甲可知电流表接入电路的量程是小量程，分度值为0.02A，则乙中电流表示数为0.24A，则小灯泡的额定功率为 12．(1)100Ω (2)1.452×106J (3)290.4W 【详解】（1）由题知，当置于、断开时，电阻断路，电路中只有电阻R1工作，电饭煲处于“精煮”模式，电阻R1的阻值为 （2）电饭煲在“精煮”模式下，工作消耗的电能为 （3）由题知，当电饭煲处于“快煮”模式时，电阻和并联，且同时工作，根据并联电路的电功率关系得，在“快煮”模式下，电阻的功率为 电阻的阻值为 当置于、置于时，电阻和串联，处于“保温”模式，根据串联电路电阻规律得，此时电路中的总电阻为 则电饭煲保温模式下的额定功率为 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 $$