18.3 测量小灯泡的电功率 培优练习 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．某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压3V且保持不变，滑动变阻器标有“3A、5Ω”的字样，所用小灯泡是额定电压为“2.5V”和“2.2V”中的一个。 （1）实物电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。　 　 （2）在连接电路中，开关应处于　 　状态。（填“闭合”或“断开”） （3）闭合开关前，滑动变阻器上的滑片，应移到　 　端。（填“左”或“右”） （4）闭合开关后，移到滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点附近位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如上图，小灯泡的额定电流为　 　A，则该实验中所用小灯泡的额定功率为　 　W。继续移到滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的实际功率　 　额定功率。（填“大于”、“等于”或“小于”） 2．如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干；若实验室只有：（10Ω 0.5A）、（50Ω 0.5A）、（200Ω 0.2A）三种规格的滑动变阻器可供选择。 （1）将图甲的实物图连接完整　 　（要求滑片向右移动时电流表示数变小）； （2）若电压表指针指在如图乙所示位置时，要测量小灯泡的额定功率，需把滑动变阻器的滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动； （3）图丙是小灯泡电流随电压变化图象，则小灯泡的额定功率是　 　W； （4）当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为，当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为，分析图象丙发现，　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）。 3．小聪在做测量小灯泡电功率的实验时，所用小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整；（导线不允许交叉）　 　 （2）连接电路时开关应处于　 　状态； （3）实验时闭合开关，小聪发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是　 　； （4）故障排除后继续实验，小聪发现电压表的示数为2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向　 　（填“左”或“右”）移动，当电压表的示数为　 　V时小灯泡正常发光，此时对应电流表的示数如图乙所示。则小灯泡的额定功率是　 　W，小灯泡正常发光时的电阻是　 　Ω（保留一位小数）。小灯泡正常发光20s消耗的电能为　 　J。 4．学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω 2A”的滑动变阻器RA、“50Ω 1A”的滑动变阻器RB各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线。 （1）按图连接实物电路图时，滑动变阻器的滑片应置于　 　（C或D）处； （2）正确连接电路后开始实验，根据你的操作经验应建议小明选用滑动变阻器　 　（选填“RA”或“RB”）；操作过程中突然灯泡熄灭，电压表示数约3V，则故障可能是　 　； （3）小明更换器材后完成实验，作出I﹣U图象如图丙，由图得小灯泡实测的额定功率为　 　W，滑片P向左滑动时小灯泡的亮度　 　（选填“变暗”、“不变”或“变亮”）； （4）由I﹣U图象可知，小灯泡的电阻随电流增大而　 　（选填“增大”或“减小”）；当电路中电流为0.1A时，电路消耗总功率为　 　W。 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．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时开关应　 　（断开/闭合）； （2）将电路连接完整；　 　 （3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于　 　（选填“A”或“B”）端； （4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙）为 　 　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； （5）小向同学移动滑片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图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W； （6）闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，两电表均无示数，现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是　 　； （7）若有一只额定电压为“2.5V”的小灯泡两端实际电压为1.5V时，电流表的示数如图丁所示，小灯泡的额定功率可能是　 　。 A.0.75W B.1.05W C.1.25W D.1.35 8． 小明用如图甲所示的电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡（电阻约为10Ω）的电功率。电源电压为6V，可供选用的滑动变阻器a、b，规格分别为“10Ω1A”和“20Ω1A”。 （1）请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片向右滑动时，小灯泡变亮；　 　 （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，电路故障是　 　； （3）为了完成实验，小明应该选用的滑动变阻器是　 　（选填“a”或“b”）； （4）调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端滑动，移动滑片P直至电压表示数为　 　V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙，则小灯泡额定功率为　 　W；考虑到电压表的电阻对电路的影响，必然会给测量结果带来误差，那么这种方法测量出来的电功率　 　（选填“大于”“小于”或者“等于”）真实值； （5）完成上述测量后，不用电压表，用如图戊所示的电路也可测量该小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器，　 　； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录下此时电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率的表达式为=　 　。 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=　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $$