18.3 测量小灯泡的电功率 同步练习- 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．小明用如图甲所示器材做“测量小灯泡电功率”的实验，电源电压约为4.5V且恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”的字样，电压表只有0~3V量程可用。 （1）连接电路时开关需要　 　。 （2）图甲的电路还差最后一根导线，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，连好就通电实验　 　。 （3）接下来小明为准确测出小灯泡的额定功率，实验步骤如下： ①调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V，然后断开开关，将电压表并联在滑动变阻器两端。 ②保持滑片位置不动，再次闭合开关后，观察电压表并继续移动滑片，直至电压表示数　 　，读出此时电流表示数如图乙所示，此时电流为　 　A。 ③小灯泡额定功率为　 　W。 2．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导致电路连接错误，请在这根导线上打“×”； 　 　 （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 　 　发生了短路； （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，示数为 　 　A，则小灯泡的额定功率为 　 　W，此时小灯泡的电阻约为 　 　Ω（保留一位小数）； （5）小敏根据实验数据绘制了通过小灯泡的电流I与其两端电压U的关系图像，如图丙所示，由图像可知，当小灯泡两端电压变大时电阻 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），本质上这是由于电阻大小受 　 　的影响。 3．如图甲所示，是莉莉同学“测量小灯泡的电功率”的电路图，图乙是实物连接图，其中电源电压是4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）图乙已连接部分电路，请用笔画线代替导线按照电路图将电路连接完整，使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大；　 　 （2）莉莉同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　 　； A.电流表断路 B.小灯泡短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路 （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P到图示位置时，电压表的示数如图丙所示，其示数为　 　V；若他想测量小灯泡的额定功率应将图乙中的滑片P向　 　（填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2.5V； （4）莉莉同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图所示的图像，根据图像信息，可算出小灯泡的额定功率是　 　W。 4．小华做“测定小灯泡电功率的实验”，小灯泡的额定为2.5V，电源电压恒为3V，按图甲连接电路进行实验。 （1）请帮小华把电路补充完整，要求滑片向右移动时，灯泡变亮；　 　； （2）小华正确连接电路后，闭合开关，但发现灯泡几乎不亮，于是立刻举手要求老师更换灯泡，其实小华做法欠妥，正确的做法应该先　 　 A．更换电池 B．观察电表的示数情况再作决定 C．移动滑动变阻器的滑片 D．更换电表 （3）测量灯泡额定功率时，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为　 　 V时停止移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是　 　 W，若此时只将原来灯泡换成“2.5V 1W”的另一灯泡，那么该灯泡的实际功率　 　 1W。（选填“>”、“<”或“=”） 5．小林想测定额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的功率和电阻，将学生电源调到电压为3V，使用滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。 （1）在图甲中，用笔画线代替导线将电路连接完整。　 　 （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障是　 　。 （3）正确连接电路后，实验中当电压表的示数达到1.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为　 　Ω，为使灯泡正常发光，应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛注视　 　（选填“电流表”或“电压表”）。 （4）根据测得的数据绘制了小灯泡的I－U关系图像如图丙所示。根据图像提供的信息，可计算出灯泡的额定功率是　 　W。小林分析发现小灯泡的电阻随两端的电压发生改变，这是因为小灯泡两端电压的变化引起　 　发生变化，从而导致电阻发生改变。 （5）小林发现实验室还有一待测小灯泡（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5W~0.7W之间），接着他采用了一个学生电源（电压为2V的整数倍）重新连接线路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，观察到随着小灯泡亮度逐渐增加，电压表的示数逐渐变小。他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，并记下了此时电压表和电流表的示数。如果将小林所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.65W。根据相关信息可知小灯泡的额定功率为　 　W。 6．小梦在测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率实验中： （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整　 　（导线不得交叉）； （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都很小，接下来小梦应进行的操作是　 　； A．更换小灯泡 B．移动滑动变阻器滑片 C．检查开关是否接触不良 D．检查电压表是否断路 （3）电压表示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W； （4）完成了上述的实验后，小梦同学又利用已知电阻R0和电压未知的电源，设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻Rx的阻值，主要步骤如下： ①当　 　时，电流表示数为I1； ②当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为I2； ③待测电阻Rₓ=　 　。（用已知和测出的物理量符号表示） 7．小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的功率。已知电源电压3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整　 　（要求：滑片P向右端移动时，灯变亮）； （2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是　 　（选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的； （3）排除电路故障后，重新开始实验，让电压表示数低于2.5V，某时刻电流表示数如图乙所示，为　 　A，观察灯泡亮度并记录电表示数；继续缓慢移动滑片P，让电压表示数高出2.5V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I-U图象，如图丙， 则小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω；（保留一位小数） （4）实验中，有甲“15Ω 1A”、乙“25Ω 2A”、丙“10Ω 1.5A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）。测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率　 　P额（选填“大于”“等于”或“小于”）； （5）若将该小灯泡与一个10Ω的定值电阻串联后接入电压为 3 V的电源两端， 此时小灯泡的实际功率是　 　W。 8．某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是，滑动变阻器的规格是“30Ω 1A”。 （1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“”，并补画出正确的那根导线；　 　 （2）除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是　 　； （3）该同学接着使小灯泡两端的电压依次为、、，并测得通过小灯泡的电流分别为、、。在上述次实验中，滑动变阻器连入电路的最大阻值与最小阻值之比为　 　； （4）在实验过程中测出小灯泡的额定功率后，该同学又把小灯泡两端的电压调为额定电压的倍，测得的实际功率为，则与额定功率的大小关系可能为　 　（选填“”“”或“”） （5）实验完成后，该同学又找来、、的定值电阻，继续探究“电流与电阻的关系”。实验中调节滑动变阻器的滑片，控制定值电阻两端电压为，当用的定值电阻替换的定值电阻时，发现电压表的示数始终不能达到。为了完成实验，应该控制的最小值为　 　；若预设的值越小，那么，滑动变阻器所需的阻值范围就越　 　（选填“大”或“小”）。 9．图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V不变。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。要求滑片向右滑动时，电压表示数变小　 　； （2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是　 　； （3）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的　 　（选填“A”或“B”）端； （4）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针有较大偏转，移动滑片，发现两表均无变化，则故障可能是　 　； （5）排除故障后，移动滑片，实验小组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的图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率为　 　W，I﹣U图线弯曲的主要原因是　 　； （6）实验结束后，小田同学设计了如图丁的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率，已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10Ω，请帮助他完成以下实验步骤： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最　 　（选填“左”或“右”）端，此时电压表示数为7V； ③小灯泡的额定功率为P额＝　 　W。 10．如图所示，小华做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源为3节新的干电池串联而成，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“30；1A”。 （1）请你将图甲中未完成的电路连接好　 　（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮）； （2）小华连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是　 　； （3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片，电压表示数如图乙，为使灯泡正常发光，应向　 　（选填“左”或“右”）端移动滑片P；小华移动滑片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图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W； （4）观察灯泡的图象，可以发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比也变大了，其原因是　 　； （5）测完小灯泡的额定功率之后，小华绘制出小灯泡的和图象，下列正确的是　 　； （6）另一小组同学在没有电压表的情况下，利用电流表和定值电阻，设计了如图丁所示的实验电路，测量小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为，定值电阻的阻值为，实验步骤如下： ①闭合开关S、，断开，调节滑动变阻器，使电流表示数为　 　时，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、，断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I； ③测得小灯泡的额定电功率　 　（用、I和表示）。 学科网（北京）股份有限公司 $$