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．如图甲所示，为某同学“测量小灯泡电功率”的实验电路，其中电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻超过10Ω。 （1）请用笔代替导线，将图甲中的电路连接完整　 　； （2）连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到最　 　（选填“左”或“右”）端； （3）调节滑动变阻器的滑片P，某时刻电压表的指针位置如图乙所示，此时电流表的示数为0.17A，则此时小灯泡的电阻为　 　Ω； （4）实验中测量出了多组小灯泡在不同电压下对应的电流值，并绘制出了小灯泡的I-U图象如图丙所示，由图知小灯泡的额定功率为　 　W。 2．在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：　 　； （2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是 　 　； （3）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，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W； （4）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 3．小尧同学利用图甲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）小尧同学按照图甲连接好电路后，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡的两端的电压为　 　V。要想测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向　 　（A/B）移动，使小灯泡两端的电压达到2.5V； （2）移动滑动变阻器的滑片，记录了多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的I-U图像，根据图像信息可以计算出小灯泡的额定功率为　 　W； （3）小尧同学想要测量另一只额定电流为I0的小灯泡的额定功率，设计了如图丁所示的电路。操作步骤为： ①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为　 　，此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关S、S2，断开S1，调节电阻箱R，使电流表的示数为I0，读出此时电阻箱的电阻值为R0，则小灯泡的额定功率的表达式为P0=　 　。 4．小胡在测量小灯泡的电功率实验中，所用的器材有额定电压为2.5V的小灯泡，三节干电池，开关、滑动变阻器、电流表、电压表各一个，导线若干． （1）连接电路时开关应　 　；请你帮助小胡把图甲所示电路连接完整　 　（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小）； （2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表、电流表指针略微偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是　 　； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“左”或“右”）移动； （4）小胡多次实验，将数据和现象记录在下表，分析数据可知： 实验序号 电压U/V 电流I/A 灯泡的亮度 电功率P/W 1 1.0 0.16 暗 0.16 2 2.0 0.26 较亮 0.52 3 2.5 明亮 4 3.0 0.34 很亮 1.02 ①小灯泡在额定电压下工作时，电流表的示数如图丙所示，为　 　A，则小灯泡的额定功率　 　W； ②分析表格中的数据还可得出灯泡的亮度与电功率的关系：　 　。 5．小明做“测定小灯泡的电功率”的实验，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电流表、电压表、开关、导线以及规格“50Ω 1A”和“10Ω 1.5A”的两种滑动变阻器。图甲是小明还没有连接完成的实物电路。 （1）请你用笔画线代替导线，帮小明将实物图甲中的电路连接完整。 （2）小明正确连接电路后闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是　 　（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）出现断路。 （3）排除故障后闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至某点时，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）滑动，由图丙可知，小灯泡的额定功率为　 　W。 （4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图丙所示的图像，为顺利完成实验，在实验中应选用规格为　 　的滑动变阻器。（选填“50Ω 1A”或“10Ω 1.5A”） 6．某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω 2A”；B：“20Ω 0.5A”）． （1）该实验的原理是　 　；实验中，应选用的滑动变阻器是　 　（选填“A”或“B”）． （2）如图甲是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）．　 　 （3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是　 　． （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　 　W． （5）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1　 　P2（选填“＞”“＜”或“＝”）． 7．为了测量小灯泡的电功率，小河进行了下面的实验。他选用的电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”的字样。 （1）如图甲所示，在闭合开关前，滑片应该位于最　 　（选填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关，调节滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，示数为　 　V。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）移动。 （3）改变滑片的位置，测出多组电流和电压的数据，画出了如图丙所示的图象。由图象可知，小灯泡的额定功率为　 　W。 （4）小河分析图象发现，随着电压的升高，小灯泡的电阻　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。据此结论可知，　 　（选填“能”或“不能”）利用图甲装置探究电流与电压的关系。 （5）针对（4）中电阻的变化情况，小河和同学们提出了下面的猜想：①电阻变化是测量误差引起的；②电阻变化是温度变化引起的。你认为猜想　 　可能正确，另一个猜想不正确的理由是　 　。 8．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，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。 （1）请用笔画线将图甲电路补充完整　 　； （2）小郭同学连接电路时，开关应处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态； （3）小郭按照正确要求连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均有示数，产生这一现象的原因可能是　 　； （4）找到原因后，移动滑动变阻器滑片P，并做好数据记录。小王根据多组实验数据绘的图像如图乙所示，根据图像可得小灯泡的额定功率是　 　W； （5）小郭还发现乙图线在电流较小时是直线，随着电流增大，图线变成了一条曲线，原因是小灯泡电阻受　 　的影响； （6）在实际测量中，调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路中电阻减小，相应小灯泡的阻值变化了，则　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （7）小郭同学还想探究电流与电阻的关系，于是将图甲中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R并记录各次电流表的示数。他手头有10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω五个定值电阻，在其它实验器材都不改变的情况下，他发现无法完成所有电阻的电流测量：若想要完成这个实验，则小郭需要更换一个最大阻值至少为　 　Ω的滑动变阻器。 9．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）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路　 　； （2）连接电路时开关应处于　 　（选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向　 　端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮； （3）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； （4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）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　 　，此时电压表的示数为U； ③小灯泡的额定功率P额=　 　（用U额、U和R表示）。 10．如图所示，在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉； （2）小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表如图乙所示，示数为　 　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向　 　端移动，使电压表的示数为 　 　V； （3）小宇继续移动滑片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I-U关系图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而　 　，正常发光时灯泡的电阻　 　Ω。 （4）若没有电流表，小莉想利用一个电压表和一个电阻箱测量小灯泡的额定功率。她选择了满足实验要求的实验器材，并按照图丙所示的电路图连接好实物。以下是她设计的实验方案，请将它补充完整： ①只闭合开关　 　，移动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V； ②下一步操作是：　 　，当电压表示数为2.5V时，读出电阻箱连入电路的阻值R0； ③利用上述测量出的物理量及已知量，写出小灯泡额定功率的表达式是：P=　 　。 参考答案 1．；左；10；0.5 2．滑动变阻器的滑片未置于阻值最大处；小灯泡断路；1.05；偏大 3．2.2；A；0.5；I0；P0=I02R0 4．断开；；滑动变阻器连接了两个下接线柱；左；0.3；0.75；灯泡的实际功率越大，灯泡越亮 5．（1） （2）小灯泡 （3）B；0.5 （4）“50Ω 1A” 6．P＝UI；B；；小灯泡断路；1.14；＞ 7．右；2.2；左；0.625；变大；不能；②；测量误差是没有规律的，会导致测量的电阻忽大忽小，而不是一直变大 8． ；断开；小灯泡的实际功率太小；0.5；温度；大于；25 9．；断开；A；0.2；0.625；变大；S、S2； 10．（1） （2）2.2；B；2.5 （3）0.5；增大；12.5 （4）S1；保持滑片P位置不变，断开S1、闭合S2，调节电阻箱接入电路的阻值； 学科网（北京）股份有限公司 $$