6.4灯泡的电功率 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

6.4灯泡的电功率 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．甲乙两只小灯泡串联在电路中，闭合开关后，甲灯发光，乙灯不发光。原因可能是乙灯的（　　） A．电阻太大 B．电流比甲灯小 C．实际电功率太小 D．灯丝断了 2．甲、乙两只灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ） A．灯泡正常发光时，甲灯灯丝的电阻较小 B．两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少 C．甲灯的实际功率一定是40W D．将乙灯接在110 V电路中，它的额定功率仍为60 W 3．如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的U-I关系图像如图所示.则下列判断正确的是（　　） A．电路消耗的最大功率是3.6W B．电源电压为12V C．电压表V2示数与电流表示数的比值不变 D．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω 4．把“220V 40W”和“220V 60W”的两个电灯串联后接在220V的电路中，结果是 A．每只灯泡的额定电压都变小了 B．每只灯泡的额定电压都小于其实际电压 C．每只灯泡的额定功率都变小了 D．每只灯泡的实际功率都小于其额定功率 5．在电学实验中，滑动变阻器是常用的电学器件，下列滑动变阻器的作用与其他不同的是（　　） A．探究电流与电阻关系 B．研究灯丝电阻与温度的关系 C．探究电流与电压的关系 D．测量小灯泡在不同电压下的实际电功率 二、填空题 6．如图所示电路，R1是阻值为6Ω的定值电阻，电源电压恒为9V，当开关S1闭合，S2断开时，电压表的示数为3V，则在1min内电流在R2上产生的热量为 J；当开关S1断开，S2闭合时，灯泡恰好正常发光，电压表示数为原来的2倍，则灯泡的额定功率为 W。 7．晓丽通过阅读电熨斗说明书知道：电熨斗有“低温”和“高温”两个挡位。其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗为 挡位，该挡位通电1min，耗电 度。    8．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，其电阻随温度的变化而变化，滑动变阻器Rp规格为“? Ω 2A”。 小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。只闭合 S1，将滑片从最右端向左移，滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图乙所示，滑动变阻器的阻值调节至图乙中 M点时，滑动变阻器的功率为0.224W， 电路的电流为 A。 断开S1、闭合S2，在保证电路安全的前提下，先将滑片 P滑至某一位置，小灯泡恰好正常发光，再将滑片 P滑至某一端点，小灯泡电功率变化了 2.9W，小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为 W。 9．甲灯标有“6V 3W”的字样，乙灯标有“6V 6W”的字样，若将它们串联后接入电压为6V的电路中，两灯中较亮的是 灯；若将它们并联后接入电压为6V的电路中，两灯中较亮的是 灯． 10．灯泡的亮暗程度由其 决定，与额定功率 （填“有关”或“无关”）． 三、作图题 11．益中学校九年级的小涵同学利用如图甲所示的实验器材测量额定电压为2.5V，额定功率估计在1.2W左右的小灯泡电功率。请你帮助他连接实物元件，灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，请将本次数据填入提前设计好的记录数据的表格中并计算出相应的功率值。 次数 电压U//V 电流I/A 电功率 P/W 发光情况 1(U=U额） 2(U=0.8U额） 3(U=1.2U额） 四、实验题 12．在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。 （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整 ； （2）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 （选填“A”或“B”）； A．“10Ω；5A”的滑动变阻器 B．“50Ω；0.5A”的滑动变阻器 （3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 ； （4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为 W； （5）完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏了，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤： ① （填写S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U﹣U额； ②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③灯泡额定功率的表达式为P额＝ 。（用U额、U1、R0表示）。 五、简答题 13．小明想用多个小灯泡串联起来，制成一个节日灯串。他发现，当灯串两端的电压不变时，串入的小灯泡越多，每个小灯泡的亮度就会越暗。请用学过的物理知识帮小明解释这一现象。 14．现有两个标记模糊，额定电压都是220V，但额定功率相差较大的白炽灯泡，怎样判断哪一盏灯的额定功率较大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 C D A D A 1．C 【详解】ABC．由题意可知，甲乙两只小灯泡串联在电路中，闭合开关后，甲灯发光，乙灯不发光，电路中没有发生断路故障，且甲乙两灯电流相等，由P=I2R知灯泡阻值大，实际功率大，灯泡亮；灯泡阻值小，灯泡实际功率小，不发光，由以上可知，乙灯不发光的原因可能是灯泡电阻较小，实际电功率小，故AB不符合题意，C符合题意； D．串联电路只有一个路径，如果乙灯灯丝断了，甲灯也没有电流通过，甲灯就不亮，所以不可能是乙灯灯丝断了，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】试题分析：家庭电路的电压为220V不变，由P=U2/R可知，电压不变的情况下，电功率与电阻成反比，甲灯的额定功率小，正常发光时，灯丝的电阻较大；两灯都正常发光时，消耗的电能的多少与功率和时间两个因素有关，甲灯消耗的功率小，消耗的电能不一定少；甲灯的实际功率与它两端的实际电压有关，随电压的改变而改变；由P=U2/R可知，电阻不变的情况下，将乙灯接在110 V电路中，实际功率变为15W,但它的额定功率仍为60 W． 考点：电功率 3．A 【详解】AB．闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，由于通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，所以甲为滑动变阻器的关系图像，乙为电阻R1的图像；由右图可知，此时电路中的电流I1=0.2A，电阻R1的电压U1=2V，滑动变阻器两端的电压U2=4V，由串联电路总电压等于各支路电压之和知电源电压为 U=U1+U2=2V+4V=6V 由右图可知，电路中的最大电流I2=0.6A，电路消耗的最大功率为 P2=UI2=6V×0.6A=3.6W 故A正确，B错误； C．由左图和欧姆定律知：电压表V2示数与电流表示数的比值为滑动变阻器的电阻，所以滑动变阻器阻值从最大变化到最小时电压表V2示数与电流表示数的比值变小，故C错误； D．由可得滑动变阻器的阻值最大为 所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】由灯泡参数知，两灯泡的额定电压都是220V，把它们串联接在220V的电路中，由于额定的参数是生产时就确定的，所以它们的额定电压仍为220V不变，额定功率不变； 由于串联电路的分压作用，灯泡的实际电压都小于额定电压，根据知，实际功率小于额定功率； 故ABC错误，D正确． 故选D． 5．A 【详解】A．在“探究电流与电阻关系”的实验中，其主要作用是控制电阻两端的电压不变，便于多次测量，得出普遍规律； B．在“研究灯丝电阻与温度的关系”的实验中，其主要作用是调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流，计算出电阻，得出灯丝电阻与温度的关系； C．在探究“电流与电压关系”的实验中，其主要作用是改变电压，从而改变电流，便于多次测量，得出普遍规律； D．测量小灯泡在不同电压下的实际功率实验中，其主要作用是改变电压，从而改变电流，从而得到不同电压的电功率，进行比较，得出结论； 比较可知，选项A中滑动变阻器的作用与其他不同，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6． 180 6 【详解】[1]如图所示，当开关S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，电压表测量R2两端的电压，所以R1两端的电压为 电路中的电流为 R2的电阻为 在1min内电流在R2上产生的热量为 [2]当开关S1断开，S2闭合时，灯与R2串联，电压表测量R2两端的电压，电压表示数为原来的2倍，则此时R2两端的电压为6V，电路中的电流为 此时灯两端的电压为 因为此时灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率为 7． 低温 0.02 【详解】[1]根据可知：在电压相同的条件下，电阻越大，电功率越小；由电路图可知，当旋转式开关S的触片接触触点1和2时，只有电阻R1连入电路，S的触片接触触点2和3时，两电阻并联，根据电阻的串并联特点可知：并联时电阻最小，所以，当她旋转触片接触触点1和2时，电熨斗处于低温挡。 [2]工作1min，电熨斗消耗的电能为 8． 12 0.07 1.2 【详解】[1]由于小灯泡标有“6V 3W”字样，即额定电压为6V，额定功率为3W，根据公式可知，小灯泡正常工作时的电阻为 [2]只闭合 S1，电阻R与滑动变阻器串联，将滑片从最右端向左移，滑动变阻器的阻值调节至图乙中 M点时，滑动变阻器的功率为0.224W，由乙图可知，这时滑动变阻器的电压为3.2V，根据电功率的公式可知，这时通过变阻器的电流为 [3]只闭合 S1，电阻R与滑动变阻器串联，设电源电压为U，电阻R的阻值为R，由图乙可知，当电路的电流为0.05A时，滑动变阻器两端的电压为6V，根据串联电路的电压规律可知电源电压为 U=6V+0.05A×R……① 滑片位于M点时，电路的电流为0.07A，而变阻器两端的电压为3.2V，根据串联电路的电压规律可知电源电压为 U=3.2V+0.07A×R……② 联立上面两式解得U=13V，R=140Ω。滑动变阻器的最大阻值 断开S1、 闭合S2，在保证电路安全的前提下，先将滑片 P滑至某一位置，小灯泡恰好正常发光，此时的功率为3W；再将滑片 P滑至某一端点，小灯泡电功率变化了 2.9W，可知小灯泡的电功率应该是减小，所以当小灯泡的实际功率为0.1W时，这时小灯泡最暗，设这时滑动变阻器的电压为U滑，小灯泡两端的电压为 UL=13V-U滑 串联电路的电流处处相等，小灯泡的电流等于变阻器的电流，即 由题意可知 最后解得U滑为1V或12V，当为1V的时候，小灯泡两端的电压为12V，已经大于小灯泡的额定电压，所以1V是不可能的，则只能为12V，这时滑动变阻器的功率为 即小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为1.2W。 9． 甲 乙 【详解】（1）由可得，甲灯的电阻：；乙灯的电阻：，将它们串联后接入电压为6V的电路中，电流相同，R甲大于R乙，根据公式可知，甲灯的实际功率大，故甲灯亮些． （2）两灯的额定电压均为6V，将甲乙两灯并联接入电压为6V的电路中，两灯都正常发光，实际功率等于额定功率，则甲的实际功率为3W、乙的实际功率为6W，所以乙灯亮． 10． 实际功率 无关 【详解】[1]灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际功率； [2]灯泡额定功率是铭牌上标示的，是唯一的，灯泡的亮暗与它的额定功率无关． 11． 次数 电压U//V 电流I/A 电功率 P/W 发光情况 1(U=U额） 2.5 0.48 1.2 正常 2(U=0.8U额） 3(U=1.2U额） 【分析】伏安法测灯泡的电功率实验的电路连接、功率大小计算方法。 【详解】由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表应选择0~3V量程，额定功率大约在1.2W，那么正常工作时通过灯泡的电流较小，电流表选择0~0.6A量程，实物连接如下图 灯泡正常工作指在额定电压下工作，具体数据如下表所示 次数 电压U//V 电流I/A 电功率 P/W 发光情况 1(U=U额） 2.5 0.48 1.2 正常 2(U=0.8U额） 3(U=1.2U额） 12． B 小灯泡断路 0.625 闭合开关S、S1 【详解】（1）（1）[1]灯泡正常发光时的电流为 所以电流表选用小量程；电压表与灯并联，如下图所示： （2）[2]测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为 U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V 由可得滑动变阻器电阻为 故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[3]闭合开关后，小灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的，电流表无示数，说明电路存在断路；而电压表示数有示数，说明与电压表并联的灯泡断路。 （4）[4]根据图乙知，当电压为额定电压U＝2.5V时，电流I＝0.25A，则小灯泡的额定功率为 （5）①③[5][6]分析实验的原理可以得出其具体的步骤为： ①闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U－U额；②闭合开关S、S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表示数为U1；③通过灯泡的电流 灯泡的额定功率的表达式为 13．见解析 【详解】这是因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，随着串联的小灯泡数量的越来越多，由于电路的总电压不变，就必然导致每只小灯泡两端分得的电压也越来越低，而小灯泡的电阻可视为不变，根据公式 可知，每只灯泡的实际功率会变小，所以灯泡越来越暗。 14．见解析 【详解】额定电压相同，由公式 可知额定电功率大的电阻小 ①观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大。 ②把两个灯泡串联接在家庭电路上，由P=I2R可知电阻大的，实际功率大（较亮），即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小。 ③把两个灯泡并联接在家庭电路，都在额定电压下，正常发光，亮的额定功率大。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$