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．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．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．小雨在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡的额定功率，图甲为他所连的实验电路。 （1）电池盒中至少有　 　节干电池； （2）经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验，请在他接错的导线上打上“×”，并改正　 　； （3）实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定电流为　 　A，额定功率为　 　W； （4）实验中，突然发现电压表的示数变为零，电流表示数增大，电路可能出现的故障是　 　； （5）闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出I﹣U图象，如图丙中b所示，实验完成后，将小灯泡换成定值电阻，重复上述实验过程，绘制出I﹣U图象，如图丙中a所示．根据图象a可得出结论：　 　； （6）试分析图象中A、B、C三点电阻RA、RB、RC大小关系为：　 　。 6．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整　 　（要求：滑片向左移时，灯泡变暗）； （2）连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障可能是　 　； （3）排除故障后，闭合开关移动滑片，电压表示数为1.5V，此时小灯泡发光较暗，原因是　 　；要使小灯泡正常发光，应向　 　（选填“左”或“右”）移动滑片，同时应观察　 　的示数，直到小灯泡正常发光； （4）小明根据实验数据绘制了小灯泡的I﹣U图像，如图乙所示。请结合图像分析，小明选用的滑动变阻器的规格是　 　（选填序号）； A．“10Ω，0.5A” B．“50Ω，0.3A” C．“100Ω，0.2A” （5）根据图乙中P点对应的电压和电流值，计算小灯泡此时的电阻为　 　Ω，小灯泡在Q点时的功率　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。 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．在“测量小灯泡的功率”的实验中，灯泡的额定电压为2.5V，电源由两节新干电池组成． （1）按甲图，用笔画线将乙图连接完整　 　． （2）正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压，经检查，电流表是完好的，仅滑动变阻器或小灯泡存在故障，则电路中的故障是　 　．排除故障后，闭合开关，仍发现小灯泡不亮，电流表指针偏转很小，要使该小灯泡发光只需　 　． （3）甲组同学在电压表的示数达到2V时，为使灯泡正常发光，应将滑片向　 　（左/右）移动． （5）观察小灯泡在不同电压下的亮度，读出电压表，电流表示数，实验记录见表： 实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 实际功率P/W 1 2 0.18 偏暗 0.36 2 2.5 0.2 正常发光 　 3 3 　 偏亮 　 ①由表格可知：该小灯泡额定功率为　 　． ②当小灯泡两端电压为3V时，小灯泡偏亮，小明担心灯丝会烧断，于是立即断开开关，未读取电流表示数．同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图丙所示，则通过小灯泡的电流为　 　A，小灯泡的实际功率为　 　W． （6）本实验电路除了能测出小灯泡的功率，小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值，小华认为还能探究电流与电压的关系，你认为　 　同学的观点是错误的，理由是：　 　． 10．小明买了一个额定电压为2.5V的小灯泡，想测量其电功率，于是设计了如下实验。实验器材有：电源（电压恒为4V），电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器两个（A“0.5A 20Ω”、B“1A 10Ω”），导线若干。 实验序号 U/V I/A P/W 亮暗程度 ① 1.5 0.2 0.3 较暗 ② 2.5 明亮 ③ 3.0 0.33 0.99 更亮 （1）小明发现图甲中有一根导线连接错误，请你帮他在这根导线上打“×”，并在图中画出正确的接法　 　； （2）小明闭合开关后，发现电流表指针指在零刻度线左侧处，你认为原因是　 　； （3）排除故障后小明继续实验，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。其他测量数据如表所示，由此可知小明选择的滑动变阻器是　 　（选填“A”或“B”）； （4）实验结束后，小明发现，决定灯泡亮暗程度的是　 　（选填“额定功率”或“实际功率”）； （5）小明利用上述器材并增加了单刀双掷开关和已知阻值的定值电阻R0，又设计了用单表测量该小灯泡的额定功率的方法，电路图如图丙所示，步骤如下： ①闭合开关S1，将S2与触点　 　相接，移动滑片使电压表的示数为2.5V； ②再将开关S2拨到另一触点，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U； ③灯泡额定功率的表达式为P额=　 　（用已知量和测量量表示）。 参考答案 1．断开； ；减小0.8V；0.3；1.14 2．；A；灯泡；0.24；0.6；10.4；变大；温度 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 5．3；；0.3；1.14；小灯泡短路；在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；RA＜RC＜RB 6．；小灯泡短路；实际功率小于额定功率；右；电压表；B；10；小于 7．断开；；A；2.2；B；0.5；滑动变阻器断路；B 8．（1） （2）灯泡断路 （3）b （4）B；2.5；0.65；大于 （5）使电流表示数为； 9．；灯泡断路；滑动变阻器滑片向左移动；滑片向左移动；0.5W；0.22；0.66W；小华；小灯泡的电阻受温度的影响 10．；电流表的正负接线柱接反了；0.75；A；实际功率；2； 学科网（北京）股份有限公司 $$