期末复习实验专题练习 专题十 测小灯泡电功率2024-2025学年人教版物理九年级上册

专题十 测小灯泡电功率 一、实验探究题 1．在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们选用的小灯泡额定电压为2.5V，实验情景如下： （1）正确连接电路如图甲，闭合开关，移动滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡亮度 1 1.3 0.22 较暗 2 2.5 0.30 明亮 3 3.0 0.32 强光 ①测量电功率的原理是：　 　，小灯泡的额定功率为　 　W。 ②收集完第2组数据后，接下来要完成第3次实验，滑片应　 　移动。 ③分析三组数据还可以发现：灯泡的实际功率越大，灯泡发光亮度越　 　。 （2）某小组也打算测量小灯泡的额定功率，但发现缺少电流表。他们取一个阻值为R0的定值电阻，设计如图乙所示电路。请你结合电路图，把实验步骤补充完整。 ①　 　。 ②闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑片P，直至电压表示数为2.5V。 ③滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，记录电压表示数为U0他们根据收集到的数据，计算出了小灯泡的额定功率。 2．用伏安法测标“2.5V”的灯L的额定功率，灯L的电阻约为，滑动变阻器连接时要求当P向左移动，灯变亮。（如图所示） （1）按要求连好如图的实物电路　 　； （2）连接电路时，开关S应　 　，闭合S前应将P停在　 　（填左或右）端；闭合S，移动P，使电压表示数为　 　V，此时电流表示数如图所示，则通过灯L的电流是　 　A，灯的额定功率是　 　W，正常发光时灯丝的电阻是　 　； （3）闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，且电压表有示数、电流表示数始终为零。造成这种故障的原因是　 　。 3．小致做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。如图甲是小致没有连接完的实物电路。 （1）请你用笔画线代替导线，帮小致将实物电路连接完整；　 　 （2）闭合开关，小致发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障原因可能是　 　； A．灯泡断路 B．灯泡短路 C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路 （3）小致通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的U-I图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率P额=　 　W； （4）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用　 　； A．“10Ω 2A”的滑动变阻器 B．“20Ω 1A”的滑动变阻器 （5）当小灯泡两端的电压1.25V时，小灯泡的实际功率　 　。 4．小苏和小州爱思考爱动手，以下是他们做的一些电学探究活动： （1）测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率。 ①请按照电路图甲把实物图乙补充完整，要求滑片向左移动时，灯泡变亮；　 　 ②闭合开关后，小苏发现无论怎样移动滑片P，小灯泡都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为电源电压，则电路中出现的故障可能是　 　； ③如图丙是小灯泡正常工作时电流表的读数，则小灯泡额定功率为　 　W； ④小苏做完实验后忘记断开开关了，等小明计算完小灯泡的电功率后，用手触摸灯泡感觉灯泡变热了。对比刚读数时，电流表示数　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）了； ⑤小州用相同的器材做这个实验时，根据测量的数据绘出的I-U关系图像如图丁所示。出现这个图像的原因可能是　 　（填字母）。 A. 电压表正负接线柱接反了 B. 电压表并联在滑动变阻器的两端 （2）完成实验回家后，他们想测量家里台灯的功率。于是他们断开家里其它用电器的开关后，只闭合台灯的开关，观察记录到：电能表上的转盘转过2转需要2min，则台灯的电功率为　 　W； （3）周末，小苏和小州去超市购买一些实验器材，发现电梯在没有人时运行较慢，当有人站在电梯上时电梯运行较快。通过查询资料得知控制电梯运行快慢的简化电路如图3所示，是压敏电阻，它的阻值随压力的变化而变化。根据电路图，你认为当人站在电梯上时，的阻值随压力的变大而变　 　。 5．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　 　。 6．小涵利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路。正确连接后，应将滑片P由最大阻值处缓慢向　 　端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮； （2）某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为　 　A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为　 　W； （3）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U； 可知小灯泡的额定功率P额=　 　（用U额、U和R表示）；若已知电源电压为，此时滑动变阻器接入电路的阻值=　 　（用U0、U额、U和R表示）。 7．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）小宁同学连接电路时，开关应处于 　 　（选填“闭合”或“断开”）状态。小宁已连接了部分电路，如图甲所示，要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，你应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的　 　（选填“A”“B”“D”或“P”）点相连； （2）小宁连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，此现象的原因可能是　 　（选填“开关”“小灯泡”“滑动变阻器”或“电流表”）出现故障；故障原因可能是 　 　（选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，并做好数据记录。小宁根据多组实验数据绘的图象如图乙所示，根据图像可得小灯泡的额定功率是 　 　W，此时小灯泡的电阻是 　 　Ω； （4）小宁还发现图像在电流较小时近似直线，随着电流增大，图像变成了一条曲线造成这种变化的原因是 　 　。 8．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题： （1）如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接电路　 　； （2）在开关S闭合前，应将滑片P移到　 　端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可能是小灯泡　 　； （4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察　 　表的示数，直到示数为　 　V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数； （5）继续移动滑片，让电压表示数低于，某时刻电流表示数如图乙为　 　A，观察灯泡亮度并记录电表示数：继续缓慢移动滑片，让电压表示数高出少许，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的图像，如图丙，则小灯泡额定功率为　 　W； （6）根据小灯泡图像和亮度变化，还可以发现　 　。 9．小高同学利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器两只：、R2（50Ω 0.5A）。 （1）在小高所连接的电路中，有一根导线还没有连接好，请你帮他完成电路的连接（要求：滑动变阻器滑片向左移动，灯泡亮度变暗：其他的导线不要变动，导线不能交叉）；　 　 （2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是　 　。连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表有较小示数，则可能是　 　（选填“灯短路”“灯断路”或“滑动变阻器接成两下接线柱”）； （3）在正确连接电路后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小高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），则小灯泡的额定功率为　 　W。在多次测量中，小高还发现：当电压表的示数增大时，电流表与电压表的示数之比　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）灯泡的功率测量完毕，小高用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡（其余仪器不变），探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小高应选用滑动变阻器　 　（选填“R1”或“R2”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为21Ω，则所选定值电阻的阻值为　 　Ω； （5）小坤同学用另外一套仪器在探究电流跟电阻的关系时，保持了滑动变阻器滑片位置不变，只在R处换接上不同阻值的定值电阻，实验多次得出下面的数据记录表格。经过仔细分析，他有了新的发现：可以将电流表改成直接读出电阻值的欧姆表，请你帮他说出0.15A处应该刻成　 　Ω。 次数 1 2 3. 4 电阻R/Ω 5 15 20 电流I/A 0.50 0.30 0.25 0.15 10．小明要测定标有“”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材，两节新干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干，连接了如图甲所示电路： （1）小明发现同组的小虎所选的器材不能完成此实验，其原因是　 　； （2）小明还发现电路连接也有错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确　 　； （3）更改后小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的图像，如图乙所示，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W，由图像可知电流与电压并不成正比，原因是　 　； （4）上述实验结束后，小明又设计了如图丙的电路，只用电压表来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为，电源电压恒定，其测量过程如下： ①闭合开关S、，断开，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为； ②　 　（填三个开关闭合与断开情况），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保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、，断开，电压表示数为； ④小灯泡的额定功率　 　W。 （5）如图是设计测量小灯泡正常发光时电阻的四种电路，是已知的定值电阻，电源电压恒定且未知，若干开关及移动滑动变阻器。其中能测出小灯泡正常发光时电阻的是　 　。 A．B． C．D． 11．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）小宁同学连接电路时，开关应处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态。小宁已连接了部分电路，如图甲所示，要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，你应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的　 　（选填“A”“B”“D”或“P”）点相连； （2）小宁连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，此现象的原因可能是　 　（选填“开关”“小灯泡”“滑动变阻器”或“电流表”）出现故障；故障原因可能是　 　（选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，并做好数据记录。小宁根据多组实验数据绘的图象如图乙所示，根据图象可得小灯泡的额定功率是　 　W，此时小灯泡的电阻是　 　； （4）小宁还发现图象在电流较小时近似直线，随着电流增大，图象变成了一条曲线造成这种变化的原因是　 　。 12．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整；　 　 （2）连接完电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电压表的示数接近电源电压，电流表无示数，则发生故障的原因可能是　 　； （3）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是　 　V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动； （4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为　 　W； ②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），导致该现象的原因是　 　； ③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是　 　。 13．实验小组在测量灯泡额定功率的实验中，所用器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 （1）如图甲电路连接错误，只改动一根导线，使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；　 　 （2）将错误连接改正后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表的示数为0.2V，你认为灯泡不亮原因是　 　 （填写选项前的字母序号）： A.小灯泡断路 B.小灯泡的实际功率太小 接下来应进行的操作是　 　； （3）闭合开关，电压表的示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应该向　 　（选填“A”或“B”）端移动滑片；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　 　W； （4）另一组的小芳发现电流表已损坏，她添加了已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也测出了已知额定电压为U额 的小灯泡的额定功率（电源电压未知且不变），实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片使电压表读数为　 　； ②闭合开关S、断开S1，再闭合S3，保持滑片位置不动，读出此时电压表的示数为 U； ③小灯泡额定功率的表达式：P额=　 　。（用已知量和测量量表示） 14．在“测小灯泡电功率实验”中，小灯泡L1额定电压为2.5V。 （1）图甲是小明测定小灯泡L1额定功率的实物电路图，请你用笔画线代替导线帮他补充完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移时，灯泡发光变暗　 　； （2）闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为1.5V；若使小灯泡L1正常发光，应将移动滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动；当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为　 　W； （3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动能够完成的个数是　 　； ①测量小灯泡的电阻；②探究串联电路电流的特点；③探究串联电路电压的特点 A.0个　　B.1个　　C.2个　　D.3个 （4）为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率，小明又设计了如图丙所示的电路，电源电压U电不变，实验步骤如下： ①闭合开关　 　（选填“S1”或“S1、S2”），移动滑动变阻器的滑片，使　 　； ②再　 　（选填“闭合”或“断开”）开关S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表的示数I； ③小灯泡L2额定功率的表达式为P额＝　 　（用U电、I0、I表示）。 15．测量小灯泡的电阻：器材：标有“20；2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、2节干电池和标有“2.5V”的小灯泡。 （1）根据电路图甲将图乙中的实物电路补充完整　 　； （2）某小组同学在连接好最后一根导线时，发现小灯泡立即发光，该组同学实验中操作的不当之处是　 　； （3）闭合开关，移动滑片，先后测量得到两组数据，如表所示，若要继续测量小灯泡电压为2.5V时的电阻，他应该向　 　（左、右）移动滑片，使电压表示数为2.5V，并记录此时电流表的示数，如图丙所示，请把表格中第三次实验数据填写完整； 次数 电压/V 电流/A 电阻/ 亮度 1 1.2 0.22 5.4 较暗 2 2.2 0.28 7.9 较亮 3 2.5 　 　 　 　 正常 （4）根据测得的数据，发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等，其原因是小灯泡的电阻受　 　的影响； （5）实验可知小灯泡的额定功率为　 　W，结合表格中小灯泡的亮度，可以得出：小灯泡的亮度决定于　 　（额定功率、实际功率）； （6）图甲是同学们自制的“电阻测量盒”，可以用来测量一个定值电阻的阻值，盒内有电源（电压不变但未知）、阻值已知的定值电阻R0、开关和电流表，并引出两根导线到盒外，他将盒外的两根导线分别与待测电阻Rₓ两端的接线柱相连，根据盒内开关闭合、断开时电流表的示数，便可以计算出Rx的阻值。则图乙中设计的盒内电路图不符合要求的是_________。 A． B． C． D． 答案 1．（1）；0.75；右；亮 （2）闭合开关S，断开开关和，记录电压表的示数U 2．（1） （2）闭合；右；2.5；0.28；0.7；8.9 （3）灯泡L断路 3．；B；0.5；B；> 4．；小灯泡断路；0.7；变小；B；30；小 5．；0.7W；“60Ω 2A”；6V；见解析 6．A；0.2；0.625；； 7．断开；A；小灯泡；断路；0.5；12.5；小灯泡的电阻随温度的变化而变化 8． ；B；短路；电压；2.5；0.2；0.75；小灯泡的亮度越高，其电阻变大 9．；对电流表调零；滑动变阻器接成两下接线柱；0.625；变小；R2；15；40 10．电源电压太低；；0.76；灯丝的电阻随温度的升高而变大；闭合S、，断开；2；0.5；D 11．断开；A；小灯泡；断路；0.5；12.5；灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 12．；灯泡断路；2.2；B；0.625；变大；灯丝电阻随温度升高而增大；实际功率太小 13．；B；向左移动变阻器的滑片；A；0.75；U额； 14．；B；0.65；D；S1；电流表示数为I0；闭合； 15．（1） （2）没有断开开关 （3）左；0.3；8.3 （4）温度 （5）0.75；实际功率 （6）C 学科网（北京）股份有限公司 $$