6.4灯泡的电功率 同步习题 2024-2025学年教科版物理九年级上册

6.4灯泡的电功率 同步习题 一．选择题（共5小题） 1．在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为3.8V，小阳同学通过正确实验得到的数据如下表，正确的是（　　） 电压U/V 3.0 3.8 4.5 电流I/A 0.25 0.30 0.32 A．小灯泡的额定功率为三次功率的平均值 B．小灯泡的额定功率为0.75W C．小灯泡的额定功率为1.14W D．小灯泡的电功率与它两端的电压成正比 2．小亮在测量电热水器的电功率时，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r（　　） A．测该电热水器电功率的原理是P＝UI B．该电热水器2min消耗的电能可供70W的空气净化器工作1h C．接在该电能表上的用电器同时工作的总功率不能超过2200W D．该电能表的额定功率为2200W 3．王宇同学在测量小灯泡的额定功率的实验中，电路连接正确，闭合开关，但在测试中无论他如何调节滑动变阻器，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值（　　） A．灯泡的灯丝断了 B．电流表坏了 C．电压表量程太大 D．电源电压低于灯泡额定电压 4．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P＝ 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 5．小明将标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，如右图所示。下列说法错误的是（　　） A．该电路能探究电流做功的多少与电压的关系 B．该电路能探究电流与电压的关系 C．该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻 D．该电路可以测出灯泡L2的额定功率 二．填空题（共5小题） 6．如图为电能表的实物图，小华只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过25r　 　W。如果让家中用电器同时工作，则小明家中最多能接入额定功率为 　 　W的用电电器。 7．亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能，回答下列问题。 （1）如图甲所示，所测物体的长度应记为 　 　cm；测量某物体质量时，天平平衡后，则该物体的质量m＝　 　g； （2）图丙中，温度计的读数为 　 　℃；图丁所示的秒表读数为 　 　s； （3）如图戊所示，这是小明家电能表的表盘，其示数为 　 　kW•h，他家单独使用某用电器时，观察到5min电能表的圆盘转了45转　 　W。 8．小华同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压为4.5V、7.5V和9V中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小灯泡的额定功率小于1.5W。他按图连接好电路，先将变阻器的滑片移至　 　端（选填“A”或“B”），然后闭合开关S，再移动变阻器的滑片P，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10Ω）。小华所用的电源电压为　 　V，小灯泡的额定功率为　 　W。 9．在探究“小灯泡电功率”的实验中，小明设计了如图所示的电路图。正确连接电路后，闭合开关，为判断电路是否正常，应首先进行的操作是 　 　，观察 　 　。 10．图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。变阻器有A规格“10Ω 2A”和B规格“50Ω 1A”可选。 （1）本实验应该选择 　 　规格的滑动变阻器，连接电路时开关应处于 　 　状态，闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于 　 　（选填“A”或“B”）端。 （2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。 （3）检查电路连接无误，闭合开关后，小刚发现灯泡不亮，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是 　 　。 （4）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测小灯泡的额定功率　 　（选填“A”或“B”）端移动，并观察 　 　（选填下列序号），使灯泡正常发光。 A.电流表示数 B.灯泡亮暗情况 C.电压表示数 （5）实验后，某小组同学又利用这些器材测量另一个小灯泡正常发光时的电阻，但是只能看到灯泡上标有“1.8W”的字样，根据图象可知，小灯泡的额定电压为 　 　V。 三．解答题（共4小题） 11．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，现有学生电源（电压有4、6和8伏三挡）（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压，正确连接电路且实验步骤正确，电压表、电流表的示数如图（a）（b）所示。接着，在此过程中发现小灯始终无法正常发光。 ①求电源电压U。 ②若小华换用标有“5Ω 3A”字样的变阻器，闭合开关，移动变阻器的滑片 ③若小华对电源的挡位进行调整，重新正确连接电路且实验步骤正确，小华移动变阻器的滑片使小灯正常发光，并发现此时滑片恰好在变阻器的中点附近某位置。请通过计算求出调整后的电源电压U和小灯的额定功率P额。 12．小苒同学在做“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用的器材有电源、待测小灯（标有“2.5V”字样）、电压表、电流表、滑动变阻器（“30Ω，1A”和“20Ω，2A”两个变阻器可供选择），所有器材均完好，她连接好电路，闭合电键后发现小灯不发光，电流表示数为0.3安，电流表示数逐渐增大至2安。该同学经过分析，发现电路中除一个电表外，移动滑片，当小灯正常发光时 （1）本实验的实验目的是 　 　； （2）画出小苒同学最初的实验电路图； （3）请根据相关信息求出小灯的额定功率。（需写出必要的计算过程并说明理由） 13．小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验，电源电压为1.5伏整数倍且保持不变，待测小灯上标有“0.22A”字样，1A”字样，其他器材齐全且完好。 实验过程中，小明先正确串联实验器材，再将电压表并联接入电路中。然后，闭合开关，观察到电流表示数为0.14安。接着，观察到电压表示数如图所示。最后，他将滑片移至变阻器另一端 ①测定小灯泡电功率的实验原理是 　 　。 ②请判断电压表的位置并说明理由。 ③通过计算确定电源电压的大小。 14．小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压有4、6、8伏三挡）、待测小灯泡（标有“2.5V”字样）（标有“10Ω 2A”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。他正确连接电路，选择一挡电源电压，电压表与电流表的示数如图（a）（b）所示。他发现无法使小灯泡正常发光。经过思考后，测出了小灯泡正常发光时的电流，如图（c） （1）分析在未换电源挡位前，小灯泡无法正常发光的原因。 （2）通过计算说明小灯泡正常发光时的电源电压U。 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为3.8V，小阳同学通过正确实验得到的数据如下表，正确的是（　　） 电压U/V 3.0 3.8 4.5 电流I/A 0.25 0.30 0.32 A．小灯泡的额定功率为三次功率的平均值 B．小灯泡的额定功率为0.75W C．小灯泡的额定功率为1.14W D．小灯泡的电功率与它两端的电压成正比 【分析】（1）灯泡的额定功率为在额定电压下的功率； （2）根据P＝UI求出其额定功率； （3）灯泡的灯丝会随温度的变化而改变，这是造成小灯泡的电功率与电压不成正比的真正原因。 【解答】解：灯泡的额定功率为在额定电压下的功率，不是三次功率的平均值； 小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×6.30A＝1.14W，故B错误； 因为灯丝电阻随温度升高而增大，根据P＝，小灯泡的电功率与电压不成正比。 故选：C。 【点评】此题主要考查的是学生对数据分析、电功率计算和灯泡电阻随温度变化的理解和掌握，难度不大。 2．小亮在测量电热水器的电功率时，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r（　　） A．测该电热水器电功率的原理是P＝UI B．该电热水器2min消耗的电能可供70W的空气净化器工作1h C．接在该电能表上的用电器同时工作的总功率不能超过2200W D．该电能表的额定功率为2200W 【分析】（1）1000r/（kW•h）表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1000r， 就此求电能表的转盘转70r时，电热水器消耗的电能，再利用P＝求电热水器的实际功率； （2）求出了该电热水器2min消耗的电能，利用t＝求可供70W的空气净化器工作的时间； （3）10（20）A表示电能表的标定电流为10A，电能表平时工作允许通过的最大电流为20A，利用P＝UI求接在该电能表上的用电器同时工作的最大总功率； （4）电能表本身不消耗电能，没有额定功率。 【解答】解：A、1000r/（kW•h）表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转70r时 W＝kW•h＝0.07kW•h， 该电热水器的实际功率： P＝＝＝2.5kW＝2100W； 所以，测该电热水器电功率的原理是P＝； B、该电热水器2min消耗的电能W＝0.07kW•h， 可供70W的空气净化器工作的时间：t＝＝＝1h。 CD、由图可知，电能表平时工作时允许通过的最大电流为20A， 则电能表允许接入用电器的最大总功率：Pmax＝UImax＝220V×20A＝4400W，且电能表本身不消耗电能，故CD错误。 故选：B。 【点评】本题考查了消耗电能、电功率的计算，明确电能表相关参数的意义是关键。 3．王宇同学在测量小灯泡的额定功率的实验中，电路连接正确，闭合开关，但在测试中无论他如何调节滑动变阻器，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值（　　） A．灯泡的灯丝断了 B．电流表坏了 C．电压表量程太大 D．电源电压低于灯泡额定电压 【分析】电路连接正确，不是连接故障问题，而是器材的规格问题，从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑。 【解答】解：A、灯泡灯丝断开，灯泡不发光。 B、电流表与灯泡串联，电路断路，不符合题意。 C、电压表量程太大，能使电压表达到灯泡的额定电压。 D、如果电源电压低于灯泡的额定电压，电压表示数也不会达到灯泡额定电压。 故选：D。 【点评】对于出现的电路故障问题，首先从电压表、电流表、滑动变阻器的连接上考虑，如果不是连接问题，可能是元件规格问题。要考虑电压表量程、电流表量程、滑动变阻器规格、电源电压等。 4．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P＝ 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 【分析】测定小灯泡额定功率的实验，选择电源电压的方法，测量功率的实验原理，滑动变阻器的作用。 【解答】解：A、测定小灯泡额定功率，灯泡在额定电压下正常发光，故A错误； B、测小灯泡额定功率实验原理是P＝UI； C、灯泡在额定电压下正常发光，不能取三次实验的功率的平均值； D、滑动变阻器的基本作用是保护电路，滑动变阻器还可改变灯泡的电压，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查了小灯泡电功率的实验，主要考查选择电源电压的方法，测量功率的实验原理，滑动变阻器的作用。 5．小明将标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，如右图所示。下列说法错误的是（　　） A．该电路能探究电流做功的多少与电压的关系 B．该电路能探究电流与电压的关系 C．该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻 D．该电路可以测出灯泡L2的额定功率 【分析】A、根据P＝分析两灯的电阻不同，串联电路中电流一定，通过时间相同，由W＝UIt结合控制变量法分析； B、探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，而灯丝的电阻随温度的改变而改变，据此分析； CD、两个灯泡的额定电压相同，由P＝UI得I＝可知，灯的额定电流不同，根据串联电路各处的电流都相等，故额定电流小的灯才能正常发光，据此分析。 【解答】解：A、根据P＝，两个灯泡的额定电压相同，故灯的电阻不同，由欧姆定律变形公式U＝IR，通过时间相同，因此可以探究电流做功的多少与电压的关系； B、探究电流与电压的关系时，因为灯丝的电阻随温度的改变而改变；故选项B错误； CD、两个灯泡的额定电压相同可知：额定功率大的额定电流大3的额定电流大于L2的额定电流，因此电路中的最大电流为L2的额定电流，只有灯L2能正常发光，L1不可能正常发光，故该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻，故选项C正确； 该电路能测量灯泡L6的额定功率；选项D正确； 故选：B。 【点评】本题考查控制变量法及串联电路的规律、电功和电功率率公式的运用及影响电阻大小的因素，综合性较强。 二．填空题（共5小题） 6．如图为电能表的实物图，小华只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过25r　1000　W。如果让家中用电器同时工作，则小明家中最多能接入额定功率为 　4400　W的用电电器。 【分析】2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，据此求出转盘转25r电路中消耗的电能；再利用P＝求出空调的实际功率。 如果让家中用电器同时工作，根据P′＝UI得出小明家中允许接入的用电器的总功率，根据P0＝P′﹣P得出最多还能接入的用电器的功率。 【解答】解： 2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r， 空调工作时，电能表转盘转动25r消耗的电能：W＝＝； 空调工作的时间t＝36s，空调的实际功率：P＝＝。 如果让家中用电器同时工作，则小明家中允许接入的用电器的总功率P′＝UI＝220V×20A＝4400W。 故答案为：1000；4400。 【点评】本题考查了用电器消耗电能和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。 7．亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能，回答下列问题。 （1）如图甲所示，所测物体的长度应记为 　2.00　cm；测量某物体质量时，天平平衡后，则该物体的质量m＝　29　g； （2）图丙中，温度计的读数为 　﹣22　℃；图丁所示的秒表读数为 　200　s； （3）如图戊所示，这是小明家电能表的表盘，其示数为 　2038.5　kW•h，他家单独使用某用电器时，观察到5min电能表的圆盘转了45转　216　W。 【分析】（1）刻度尺读数时，首先看起始端有没有从0开始，若没有从0开始，把起始端对应的刻度值当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去起始端对应的刻度值，即为物体长度，读数时视线要垂直于尺面，注意刻度尺要估读到分度值的下一位； 物体的质量等于砝码质量加游码在标尺上所对的刻度值； （2）根据温度计的量程和分度值读数，并注意零刻度线的位置，温度计的制作原理是液体的热胀冷缩； 秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和； （3）电能表上示数的最后一位为小数部分，单位是kW•h； 2500r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过2500r，据此求出转45r消耗的电能，再根据P＝求出该用电器的实际电功率。 【解答】解：（1）刻度尺的分度值为1mm，读数要估读到分度值的下一位； 由图可知物体的质量为： m＝20g+5g+3g＝29g； （2）图丙中，温度计分度值为1℃，故温度计的读数为﹣22℃； 小表盘为分针盘，分度值为0.4min，靠近3，指针指在20s位置，即200s； （3）小明家电能表的表盘如图所示，最后一位是小数点后一位； 如图所示，电能表中2500r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过45r消耗的电能为： ， 实际电功率为 。 故答案为：（1）2.00；29；（2）200；216。 【点评】本题考查了几种测量仪器的使用及读数，属于基本技能的考查，难度不大，认真作答即可。 8．小华同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压为4.5V、7.5V和9V中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，小灯泡的额定功率小于1.5W。他按图连接好电路，先将变阻器的滑片移至　A　端（选填“A”或“B”），然后闭合开关S，再移动变阻器的滑片P，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10Ω）。小华所用的电源电压为　7.5　V，小灯泡的额定功率为　1.35　W。 【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的阻值要调至最大； （2）由功率的变形公式I＝求出灯泡正常发光时的电流值；根据灯泡正常发光时滑动变阻器电压大约值、灯泡的电压，由串联电路的特点求出，电源电压大约为多少，然后根据题目所给的电源，确定电源电压值； （3）由串联电路的特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，然后由欧姆定律求出电路电流，最后由公式P＝UI求出灯泡的额定功率； 【解答】解：（1）闭合开关前，应先将变阻器的滑片移至阻值最大处； （2）小灯泡正常工作时的电流约为I＝＝≈0.33A； 小灯泡正常发光时，电路中的电流约为I＝6.33A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝10Ω， 则滑动变阻器两端电压约为U滑＝IR滑＝0.33A×10Ω＝3.5V； 电源电压约为U＝UL+U滑＝4.5V+3.3V＝7.3V； 由于灯泡的额定功率小于1.5V，灯泡正常发光时的电流小于7.33A；灯泡正常发光时，则电源电压要大于4.5V，电源电压应为7.5V； （3）源电压为7.7V，灯泡正常发光时的电压UL＝4.5V， 则灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压：U滑＝U﹣UL＝2.5V﹣4.8V＝3V， 电路中的电流I＝＝＝6.3AL＝ULI＝4.2V×0.3A＝4.35W。 故答案为：A；7.5。 【点评】此题是“测定小灯泡的功率”实验，考查了欧姆定律在串联电路中的应用、电功率的计算，有一定的难度。 9．在探究“小灯泡电功率”的实验中，小明设计了如图所示的电路图。正确连接电路后，闭合开关，为判断电路是否正常，应首先进行的操作是 　移动滑动变阻器滑片　，观察 　两表示数变化　。 【分析】闭合开关，发现灯泡不亮，说明电路可能断路，或灯泡短路，或灯泡实际功率太小，据此分析。 【解答】解：闭合开关，发现灯泡不亮，或灯泡短路，故为判断电路是否正常，观察两表示数变化。 故答案为：移动滑动变阻器滑片；两表示数变化。 【点评】本题探究“小灯泡电功率”实验，考查了故障分析，属于实验基本能力考查。 10．图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。变阻器有A规格“10Ω 2A”和B规格“50Ω 1A”可选。 （1）本实验应该选择 　B　规格的滑动变阻器，连接电路时开关应处于 　断开　状态，闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于 　B　（选填“A”或“B”）端。 （2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。 （3）检查电路连接无误，闭合开关后，小刚发现灯泡不亮，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是 　灯泡断路　。 （4）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测小灯泡的额定功率　A　（选填“A”或“B”）端移动，并观察 　C　（选填下列序号），使灯泡正常发光。 A.电流表示数 B.灯泡亮暗情况 C.电压表示数 （5）实验后，某小组同学又利用这些器材测量另一个小灯泡正常发光时的电阻，但是只能看到灯泡上标有“1.8W”的字样，根据图象可知，小灯泡的额定电压为 　3　V。 【分析】（1）根据欧姆定律可估测小灯泡的额定电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值，据此选择滑动变阻器的规格； 为保护电路，连接电路时开关应处于断开状态，闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处； （2）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端； （3）检查电路连接无误，闭合开关后，小刚发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，则电路可能断路，电压表和电源接通； （4）电压表选用小量程，分度值为0.1V，据此得出电压表的示数，小灯泡的额定电压为2.5V，要测小灯泡的额定功率，根据串联分压特点分析滑动变阻器的滑片移动方向，并观察电压表的示数，当电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光； （5）已知灯泡的额定功率为1.8W，根据图象数据，结合P＝UI可找出小灯泡的额定电压。 【解答】解：（1）根据欧姆定律可知小灯泡的额定电流约为I＝＝＝6.25A， 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝＝＝14Ω＞10Ω； 为保护电路，连接电路时开关应处于断开状态，图中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处； （2）小灯泡额定电压为2.8V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端 （3）检查电路连接无误，闭合开关后，电压表有示数且接近电源电压，则电路可能断路，产生这一现象的原因可能是灯泡断路； （4）电压表选用小量程，分度值为0.1V，小灯泡的额定电压为8.5V，应让小灯泡两端的电压变大，根据串联分压特点可知应让滑动变阻器接入电路的阻值变小，并观察电压表的示数，灯泡正常发光； （5）根据图象可知，当通过灯泡的电流为0.3A，时，此时小灯泡的功率PL＝ULIL＝3V×0.6A＝1.8W，等于灯泡的额定功率。 故答案为：（1）B；断开；B；（3）灯泡断路；C；（5）4。 【点评】本题为“测小灯泡电功率”的实验，考查器材选择、电路连接、故障分析、操作步骤、图象分析等知识。 三．解答题（共4小题） 11．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，现有学生电源（电压有4、6和8伏三挡）（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压，正确连接电路且实验步骤正确，电压表、电流表的示数如图（a）（b）所示。接着，在此过程中发现小灯始终无法正常发光。 ①求电源电压U。 ②若小华换用标有“5Ω 3A”字样的变阻器，闭合开关，移动变阻器的滑片 ③若小华对电源的挡位进行调整，重新正确连接电路且实验步骤正确，小华移动变阻器的滑片使小灯正常发光，并发现此时滑片恰好在变阻器的中点附近某位置。请通过计算求出调整后的电源电压U和小灯的额定功率P额。 【分析】（1）分析讨论电流表以及电压表所选的量程，确定滑动变阻器和小灯泡的电压，因为两者为串联，由此可知电源电压； （2）因为移动变阻器的滑片至另一端，发现小灯始终无法正常发光，可用待测小灯泡的两个可能的电压值与电源电压比较，就可发现不能正常发光的原因； （3）分别计算当电源电压为6V和8V时的滑动变阻器的阻值，由于此时滑片恰好在变阻器的中点附近某位置，与滑动变阻器最大阻值的一半进行比较，就可以确定调整后的电源的电压； 由小灯泡的额定电压和电流利用公式P＝UI算出额定功率。 【解答】解：（1）“测定小灯泡的电功率”实验的电路图如图所示： 滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测量小灯泡的电压，滑动变阻器滑到最大阻值处，若电流表选择0﹣3A量程，此时滑动变阻器的电压U滑＝IR＝3.6A×20Ω＝12V，大于电源的电压，电流应为I′＝0.12A滑′＝I′R＝5.12A×20Ω＝2.4V，若电压表选择8﹣15V量程，等于或大于电源的电压，故应选择0﹣3V量程L＝6.6V，则电源电压U＝U滑′+UL＝2.3V+1.6V＝4V； （2）因为他闭合开关后，移动变阻器的滑片至另一端，所以说明小灯泡的额定电压大于电源电压额＝4.5V，故换用标有“7Ω 3A”字样的变阻器；′ （3）当U＝6V时，R变＝＝＝5Ω，R变′＝＝＝11.7Ω，滑片恰好在变阻器的中点附近某位置； 已知小灯泡的额定电压U额＝8.5V，小灯泡正常发光额＝0.2A，故小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝4.5V×2.3A＝1.35W； 答：（1）电源电压U为5V；（2）小灯泡不能正常发光；（3）调整后的电源电压U为8V额为1.35W。 【点评】本题是“测定小灯泡的电功率”的实验，考查了串联电路的规律、欧姆定律以及分析推理和分类讨论的能力，难度较大。 12．小苒同学在做“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用的器材有电源、待测小灯（标有“2.5V”字样）、电压表、电流表、滑动变阻器（“30Ω，1A”和“20Ω，2A”两个变阻器可供选择），所有器材均完好，她连接好电路，闭合电键后发现小灯不发光，电流表示数为0.3安，电流表示数逐渐增大至2安。该同学经过分析，发现电路中除一个电表外，移动滑片，当小灯正常发光时 （1）本实验的实验目的是 　测量小灯泡的额定功率　； （2）画出小苒同学最初的实验电路图； （3）请根据相关信息求出小灯的额定功率。（需写出必要的计算过程并说明理由） 【分析】（1）根据实验目的分析回答； （2）闭合电键后发现小灯不发光，电流表有示数，说明电路为通路；电压表示数为零，说明电压表被短路，移动滑片发现灯始终不亮，电流表示数逐渐增大，因此电流表、电压表都与灯泡并联，据此画出小苒同学最初的实验电路图； （3）根据电路中最大电流确定滑动变阻器规格；闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大的位置，根据题意当闭合开关时电流表示数为0.3安，电压表示数为0伏，此时滑动变阻器接入阻值最大，则滑动变阻器两端电压与电源电压相等，根据U＝IR求出电源电压；滑动变阻器与灯泡串联，滑片的位置恰好在中点上，灯泡正常发光，根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出灯泡额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率。 【解答】解：（1）根据题意，该实验的实验目的是测量小灯泡正常发光时的功率。 （2）闭合电键后发现小灯不发光，电流表有示数；电压表示数为零，移动滑片发现灯始终不亮，因此电流表；故从电源正极依次串联灯泡，并将电压表和电流表并联在灯泡两端 ； （3）由题可知电流表最大示数达到2A，故滑动变阻器规格为“20Ω；闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大的位置，电压表示数为0伏，则滑动变阻器两端电压与电源电压相等 U＝IR滑大＝4.3A×20Ω＝6V； 滑动变阻器与灯泡串联，滑片的位置恰好在中点上，则灯泡的额定电流为： ， 则灯泡的额定功率为： P额＝U额I额＝2.5V×6.35A＝0.875W。 故答案为：（1）测量小灯泡的额定功率；（2）见解答图。 【点评】本题测小灯泡的电功率实验，考查了实验目的、画电路图、欧姆定律的应用和功率的计算等知识。 13．小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验，电源电压为1.5伏整数倍且保持不变，待测小灯上标有“0.22A”字样，1A”字样，其他器材齐全且完好。 实验过程中，小明先正确串联实验器材，再将电压表并联接入电路中。然后，闭合开关，观察到电流表示数为0.14安。接着，观察到电压表示数如图所示。最后，他将滑片移至变阻器另一端 ①测定小灯泡电功率的实验原理是 　P＝UI　。 ②请判断电压表的位置并说明理由。 ③通过计算确定电源电压的大小。 【分析】（1）本实验的原理是：P＝UI； （2）先正确串联实验器材，再将电压表并联接入电路中。然后，将滑片移至变阻器某一端，闭合开关，观察到电流表示数为0.14A，小于小灯的额定电流0.22A，说明此时滑动变阻器滑片位于阻值最大端，由欧姆定律得出此时滑动变阻器两端的电压，再结合从第1次操作到第2次操作移动滑片使小灯正常发光，读出图中电压表示数，而第2次操作滑动变阻器连入电路中的电阻变小，由分压原理，变阻器的电压应变小，故可以比较此时电压表的示数与第一次滑动变阻器两端的电压大小关系，据此确定电压表并联在小灯还是滑动变阻器的两端； （3）在第2次操作中，因变阻器的电压为U2＝3.5V，根据串联电路电压的规律求出电源电压可能的值，根据电源电压为1.5伏的整数倍确定灯的额定电压大小；在第2次操作中由欧姆定律求出电路中的电流即灯的额定电流，根据P＝UI求出灯的额定功率。 【解答】解：（1）本实验的原理是：P＝UI； （2）他先正确串联实验器材，即灯与变阻器串联。然后，闭合开关，小于小灯的额定电流0.22A， 由欧姆定律得出第1次操作滑动变阻器两端的电压： U7＝I1R滑大＝0.14A×20Ω＝3.8V： 在第2操作中，移动滑片使小灯正常发光，因为电压表所选量程为3～15V，由此电压表的读数为3.5V。 因为在此过程中滑动变阻器连入电路中的电阻变小，由分压原理，而3.5V大于2.2V，由此可知电压表是并联在小灯两端； （3）由（2）中分析可知第1次操作滑动变阻器两端的电压2.4V，而第2次操作中电压表示数为3.3V： 结合电压为1.5伏的整数倍且保持不变，因此电源电压至少为5.5V， 若电源电压为4.7V，在第3次操作中：将滑片移至变阻器另一端，此时滑动变阻器接入电路电阻为0，此时电路中的电流为： I7＝≈0.24A＞3.22A，符合题意； 若电源电压为6V，同理可算出，I3＝≈8.18A＜0.22A，不符合题意； 同理，电源电压为7.6V也不可能； ﹣﹣﹣﹣﹣﹣ 故电源电压只能为4.5V。 故答案为：（1）P＝UI；（2）见上解答内容。 【点评】本题测定小灯泡的电功率，考查实验原理、串联电路的规律及欧姆定律的运用，正确判断电压表的连接及电源电压大小是关键，对学生的推理能力和分类讨论能力要求较高，有一定难度。 14．小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压有4、6、8伏三挡）、待测小灯泡（标有“2.5V”字样）（标有“10Ω 2A”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。他正确连接电路，选择一挡电源电压，电压表与电流表的示数如图（a）（b）所示。他发现无法使小灯泡正常发光。经过思考后，测出了小灯泡正常发光时的电流，如图（c） （1）分析在未换电源挡位前，小灯泡无法正常发光的原因。 （2）通过计算说明小灯泡正常发光时的电源电压U。 【分析】（1）刚闭合开关时，滑片在最大阻值处，根据串联分压原理确定滑动变阻器两端电压大小，由图（a）确定灯泡两端电压大小，根据串联电路电压规律分析回答； （2）首先判断电流表选用的量程，利用U＝IR求出刚闭合开关时滑动变阻器两端电压，根据串联电路电压规律表达出电源电压，据此讨论确定电源电压。 【解答】解：（1）刚闭合开关时，滑片在最大阻值处，此时滑动变阻器两端电压最大，电压表选用大量程，其示数为3V，根据串联电路电压规律可知，灯泡两端电压始终大于额定电压； （2）他正确连接电路，刚闭合开关时；电流表的示数如图（b）所示，分度值0.3A，此时滑动变阻器两端电压为： U滑'＝I'R滑＝1.4A×10Ω＝14V，大于现有电源电压，分度值2.02A，此时滑动变阻器两端电压为： U滑＝IR滑＝0.28A×10Ω＝2.6V，根据串联电路电压规律可知 U＝U灯+U滑＝3V+2.4V＝5.8V，即U＝2V，应减小电源电压，小灯泡正常发光时的电源电压为4V。 答：（1）灯泡两端电压始终大于额定电压； （2）小灯泡正常发光时的电源电压为4V。 【点评】本题考查了测小灯泡额定功率的实验，关键是电流表量程和电源电压的确定，难度较大。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$