18.3 测量小灯泡的电功率 课时评价卷-2024-2025学年物理人教版九年级全一册

18.3 测量小灯泡的电功率 一、单选题 1．如图所示，探究“电功率跟电压的关系”实验中，将小灯泡“2.5V　0.3A”和“3.8V　0.3A”串联，下列说法正确的是（　　） A．和串联的主要目的是使两灯泡的通电时间相同 B．如果电源电压可调，两灯泡可以同时正常发光 C．闭合开关后，“3.8V　0.3A”的小灯泡更亮，因为其额定功率大 D．该实验的原理是P＝UI 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．在如图所示的四个电路中，固定电阻R的阻值和电源电压已知，不能根据电表示数间接求出灯泡电功率的电路图是（　　） A． B． C． D． 4．如图，一同学在探究串联电路的电流规律时，按甲图连接好电路，闭合开关S后观察到两个电流表A1、A2的偏转情况如乙、丙两图所示，下列说法正确的是（　　） A．电流表A1示数比电流表A2的示数小 B．串联的两个灯泡的亮度一定相同 C．串联电路中电流处处相等 D．电流每流过一个用电器，电流都会减弱一些 5．在测小灯泡的电功率的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是 A．变阻器总电阻太大 B．电压表量程选大了 C．电源电压太低 D．灯泡灯丝断了 6．如图是“测量小灯泡的额定功率”的实验电路图，在这个实验的具体操作中，手和眼睛最合理的分工应该是手移动变阻器的滑片，眼睛观察（　　） A．变阻器滑片的位置 B．小灯泡是否发光 C．电压表的示数 D．电流表的示数 二、填空题 7．如图，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置始终不动，然后改变电阻箱R'的阻值，得到多组电流、电压值，记录如表。由数据可得第3次实验时电阻箱R'的阻值为 Ω，电源电压为 V；分析数据发现电阻箱在第2、6次（或第3、5次）实验时电功率相等，由此推理当电阻箱接入为8Ω时与后面第n次实验时的电功率也相等，则第n次实验时电阻箱的阻值为 Ω。 实验次数 1 2 3 4 5 6 …… n 电压U/V 1.0 1.2 2.0 3.0 4.0 4.8 …… 电流I/A 0.25 0.24 0.2 0.15 0.10 0.06 …… 8．如图所示，电源电压不变，灯L标有“6V 6W”字样。当闭合开关S1时，灯L正常发光，它的电阻是 Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2：3，则电阻R的阻值为 Ω。 9．某兴趣小组同学按图甲电路做测量电压的实验，闭合开关，两只电压表指针均指在图乙所示的位置，则电压表V1的示数为 V，V2的示数为 V，灯泡 （选填“L1”或“L2”）较亮。 三、实验题 10．小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压为4.5V。 （1）用笔画线代替导线，将电路连接完整 ； （2）当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动； （3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W； （4）表格是小明实验中测量的几组数据，要完成下列表中的数据测量，实验中滑动变阻器的阻值至少为 Ω； U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I/A 0.2 0.24 0.28 0.38 （5）小明打算只利用两电表中的电流表来测量另一只额定电压为2.5V，额定电流未知的小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻，和两个开关，设计了如图丙所示电路，请将电阻、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验 。 11．小华同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，小灯泡的额定电压为2.5V，实物图如图甲所示。 （1）连接电路时，开关应处于 状态； （2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整；（要求：滑片P往左移时灯泡变暗）( ) （3）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为 A，小灯泡的实际功率为 W； （4）小华同学多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的关系图像，如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率 W。 12．在测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率实验中： （1）图甲为小华连接的电路，其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线；( ) （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，接下来小华应进行的操作是 ；（填字母） 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）下表是另一组同学在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率时的数据及发光情况。在交流讨论过程中，小华发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第 次，判断的理由是： 。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2.5 0.30 0.75 正常发光 2 3.0 0.50 1.50 比正常发光亮 3 2.0 0.26 0.52 比正常发光暗 13．在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻”的实验中： （1）实验小组连接了如图甲所示的电路，同组的小明发现电路有一根导线连接有误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线；( ) （2）排除故障后，移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动； （3）小明根据测出的数据在图乙中画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻，然后求出电阻的平均值，他的这种做法 （选填“合理”或“不合理”）； （4）小明发现，还可以利用这些实验器材测量小灯泡的电功率，经过以上实验测得小灯泡的额定功率为 W，小灯泡的亮度与 有关； （5） 另一组小雨在没有电流表的情况下用图丙所示的电路测R2的阻值，其中R是电阻箱（阻值可调、可读），请帮助她完成实验步骤： ①只闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出电压表读数为U1，读出电阻箱的读数为R； ②只闭合开关 ，保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变，读出电压表读数为U2； ③则R2= （用U1、U2、R表示）。若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，其它操作正确，则测得R2的阻值比真实值偏 （选填“大”或“小”）。 参考答案： 1．B A．探究“电功率跟电压的关系”实验，需要控制电流相同，因此和串联的主要目的是使两灯泡的电流相等，故A错误； B．由题知，两灯的额定电流都是0.3A，两灯串联时，若电源电压可调，当电路中电流达到0.3A，达到它们的额定电流，则两灯都能正常发光，故B正确； C．灯泡的亮度是由其实际功率决定的，所以闭合开关后，“3.8V 0.3A”的小灯泡更亮，是因为它的实际功率大，故C错误； D．由图知，两电压表分别测两灯的电压，只能通过灯泡的亮度判断其电功率的大小，并不能测出电功率的确切值，也就无法得出电功率和电压间的定量关系，故D错误。 2．B 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。 3．D A．图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测小灯泡两端的电压，示数计为U1；根据欧姆定律、串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流为 I＝， 则小灯泡电功率的表达式为 P＝U1I＝U1， 能求出灯泡的电功率，故A不符合题意； B．图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U，根据欧姆定律、并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为 I1＝I﹣， 则小灯泡电功率的表达式为 P＝UI1＝U（I﹣）， 能求出灯泡的电功率，故B不符合题意； C．图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测定值两端的电压，示数计为U2；根据串联电路电压、电流的特点，小灯泡两端的电压为 U1＝U﹣U2， 通过小灯泡的电流表达式为I＝，则小灯泡电功率的表达式是 P＝U1I＝（U﹣U2）， 能求出灯泡的电功率，故C不符合题意； D．图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率，故D符合题意。 4．C A．两电流表所选量程不同，所以虽然偏转角度不同但读数都是0.3A，故A错误； B．灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，串联的两个灯泡，虽然通过它们的电流相等，但两端电压有可能不相等，根据公式P=UI可知，电功率有可能不相等，所以亮度不一定相同，故B错误； CD．实验表明，串联路中电流处处相等，流过每一个用电器的电流都相同，故C正确，D错误。 5．C A. 变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，此时灯泡两端电压等于电源电压，因此该选项不合题意． B. 电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意； C. 如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意；D. 如果灯泡灯丝断开，则灯泡不会发光，故D不符合题意． 6．C 按电路图连接电路，闭合开关之前，为保护电路，要求滑动变阻器的滑片在阻值最大处，闭合开关后，电压表的示数会小于小灯泡的额定电压，此时要通过调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压等于其额定电压，故应用手调节滑片，眼睛观察电压表的示数。故C符合题意，ABD不符合题意。 7． 10 6 50 （1）[1]由电路图可知，电阻箱和滑动变阻器串联，电压表测量电阻箱两端的电压，电流表测量通过电路中的电流，由表格可知第3次实验数据，电阻箱两端的电压U′=2V，通过电阻箱的电流I′=0.2A，由欧姆定律可知，第3次实验时电阻箱R'的阻值 （2）[2]设电源电压为U，滑动变阻器在某一位置不动时的阻值为R，根据欧姆定律得 U=UR′+UR=UR′+IR① 当I1=0.25A，UR′=1V时，代入①得 U=1V+0.25A×R② 当I2=0.1A，UR′=4V时，代入①得 U=4V+0.1A×R③ 联立②③两式可得：电源电压U=6V，滑动变阻器在某一位置不动时的阻值R=20Ω。 （3）[3]通过比较电压数据能够发现第2、6次（第3、5次）数据可以发现，他们两组数据的电压之和都为6V，当电阻箱的电阻为8Ω时，根据串联电路的特点可知，电路中的总电阻 R总=R″+R=8Ω+20Ω=28Ω 此时电路中的电流 由欧姆定律可知，此时电阻箱两端的电压 则第n次实验时，电阻箱两端的电压 假设第n次实验时电阻箱的阻值为Rn，则根据串联电路的电阻特点可知，此时电路总电阻为 R总′=Rn+20Ω 根据欧姆定律可知，此时电路中的电流 电阻箱两端的电压 解得Rn=50Ω。 8． 6 12 [1]灯L标有“6V 6W”字样，当闭合开关S1时，电路中只有灯，灯L正常发光，电源电压为6V，灯的电流和电阻分别为 [2] 再闭合开关S2，灯与R并联，前后两次电流表的示数之比为2:3，则此时干路电流为1.5A，支路R的电流为1.5A-1A=0.5A，则电阻R的阻值为 9． 7.5 1.5 L1 [1][2]由图甲可知：灯泡L1、L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端的电压。串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V1的示数应大于V2的示数；而两个电压表指针偏转相同，所以电压表V1的量程是0～15V，分度值为0.5V，由图乙知，其示数为7.5V；电压表V2的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数1.5V。 [3]由上面分析知，电源电压为7.5V，L2两端的电压为1.5V，L1两端的电压为6V；又由于串联电路中电流处处相等，即流经两灯泡的电流相同，则由 可知，灯泡L1的实际功率大，则L1较亮（灯泡的亮度取决于其实际功率）。 10． 右 0.75 17.5 （1）[1]滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，电压表并联在灯泡两端。 （2）[2]当电压表示数为2.3V，小于灯泡额定电压2.5V，为了让灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故此时应将滑动变阻器的滑片向右移动。 （3）[3]当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 小灯泡额定功率为0.75W。 （4）[4]由表中数据可知，灯泡两端电压最小为1.0V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压为 此时电路中的电流为0.2A，则滑动变阻器的阻值为 滑动变阻器的阻值至少为17.5Ω。 （5）[5]若不用电压表，根据并联电路各支路两端电压相等的特点，应让小灯泡和定值电阻并联，调节滑动变阻器，使通过定值电阻的电流I满足IR0=2.5V，则此时小灯泡两端电压就是2.5V，所以题图中最上边框内是小灯泡，左下框内是定值电阻R0，右下框内是电流表。 11． 断开 0.22 0.44 0.625 （1）[1]连接电路时，为了保护电路，开关需要断开。 （2）[2]滑动变阻器需要串联接入电路，且一上一下，要求滑片P往左移时灯泡变暗，滑片向左滑动时，接入的电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗，故滑动变阻器接入的右下方接线柱，故如图所示 （3）[3][4]电流表的指针位置如图乙所示，选择小量程，分度值为0.02A，读数为0.22A；小灯泡的实际功率为 （4）[5]小灯泡的额定电压为2.5V，根据图丙可知，额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 12． B 1.14 2 灯丝电阻随温度升高而变大 （1）[1]原电路中，电流表和电压表串联在了一起是错误的，灯泡应该与滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在灯泡的两端，改正后的电路图如图所示： （2）[2]闭合开关，电流表和电压表示数都很小，说明电路是通路，但发现小灯泡不亮，说明电路中电流过小，电路中电阻过大，接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光，故B符合题意。 （3）[3]如图乙所示，电流表选择的小量程，分度值为0.02A，此时电流表示数为0.3A，电压表示数为3.8V时，则小灯泡的额定功率为 （4）[4][5]由第3组实验数据可知 由第1组实验数据可知 由第2组实验数据可知 因为灯丝电阻随温度升高而变大，故随着电压增大，不可能会出现电阻变小的情况，故可知第2组实验中的电流值是编造的。 13． 左 12.5 不合理 0.5 实际功率 S1、S2 大 （1）[1]图中电压表与灯泡串联，电流表与灯泡并联了，应该是电压表与灯泡并联，电流表与电阻串联，如图所示： （2）[2]电压表的示数为2.2V低于小灯泡的额定电压，所以应该增大小灯泡两端的电压，小灯泡才能正常发光，根据串联分压的规律可知则应减小滑动变阻器连入电路的电阻从而减小滑动变阻器两端的电压，所以应将滑片向左移动。 （3）[3]由图乙知小灯泡正常发光时的电流为0.2A，小灯泡正常发光时的电阻 [4]小灯泡在不同电压下的电阻不同，分别求出不同电压下小灯泡的电阻，然后求出电阻的平均值，他的这种做法不合理。 （4）[5]小灯泡正常发光时的电压是2.5V，此时通过小灯泡的电流为0.2A，则小灯泡正常发光时的电功率 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W [6]由实验可知，小灯泡两端的电压越大，流过小灯泡的电流越大，小灯泡越亮，根据P=UI可知，小灯泡的实际功率越大。 （5）[7][8]只闭合开关S1、S3，电压表测量定值电阻R2两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出定值电阻R2两端电压为U1，读出电阻箱的读数为R；②只闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变，用电压表测量电阻箱和定值电阻R2两端的总电压为U2；根据串联电路电压特点得，电阻箱两端的电压为 U箱=U2-U1 根据串联电路电流特点得 定值电阻R2的阻值 [9]若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，分担的电压变大，则电阻箱和定值电阻R2分担的电压变小，则U2变小，其它测量准确，由 得，R2测量值会变大。 学科网（北京）股份有限公司 $$