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．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D．通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越暗 2．小明观察到傍晚时候家里的白炽灯比较暗，而在早晨时较亮，他进一步观察发现：傍晚电能表转动比早晨还快一些，这是什么原因呢？（    ） A．傍晚时家里的同盏白炽灯的额定功率比早晨时的小 B．傍晚时家里的同盏白炽灯电阻比早晨的大，实际功率减小 C．傍晚时家里的同盏白炽灯实际电压比早晨的小 D．傍晚时家里用电器的总功率比早晨的小 3．每个用电器都配有一个铭牌，下面是某品牌电风扇铭牌上的一些信息，则下列说法中正确的是 A．电风扇工作时两端电压一定是220 V B．电风扇只有在220 V的电路中才能正常工作 C．电风扇的实际功率为50 W D．电风扇正常工作1min消耗的电能是50 J 4．南宁市民族大道的“十字”路口上，安装着交通指示灯，指挥着来往的人们和行驶的车辆，每组指示灯是“红、黄、绿”三盏，每盏灯上都标有“220V　100W”字样，则每组灯正常工作时每小时耗电： A．0.1度 B．0.2度 C．0.3度 D．0.4度 5．如图所示，电路中电源电压恒为4.5 V，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器的规格为“35 Ω 1.5 A”，灯泡的额定电流为0.5 A，电阻为5 Ω(灯丝电阻不变) ．闭合开关，要求两电表的示数均不能超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则下列说法正确的是 A．灯泡的最小功率是0．45 W B．滑动变阻器允许的调节范围是4~35 Ω C．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电压表示数变大，灯泡变亮 D．当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，电压表与电流表示数的比值不变 二、填空题 6．把标有“12V，6W”甲灯泡和“6V，6W”乙灯泡串联后接入电路中，如果让其中一盏灯正常发光，另一盏灯的实际功率不超过额定功率，则正常发光的是 灯，该电路两端的电压应为 V。（假设小灯泡的电阻不变） 7．如图甲所示电路，电源为电压可调的学生电源，小灯泡的额定电压为，小灯泡的图像如图乙所示，当开关接时，电压表示数为，电流表示数为，则定值电阻的阻值为 Ω，调节电源电压，使小灯泡正常发光，此时定值电阻消耗的功率为；当开关接时，调节电源电压使小灯泡正常发光，此时小灯泡与消耗的电功率之比为 。 8．用如图所示器材测量小灯泡的额定功率，电源电压恒U，待测小灯泡L的额定电压为U额，定值电阻阻值为R0。闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片P，使电压表示数为 ；保持滑片P不动，闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电压表示数为U0。计算出小灯泡的额定功率为P额= （用U、U额、U0、R0表示）。 9．在如图所示的电路中，L1、L2分别标有“10 V　5 W”“10 V　10 W”，闭合开关S，恰有一只灯泡正常发光，则该电源两端的总电压为 V. 10．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． 三、实验题 11．如图所示，在“测量导体两端电压和电流”的实验中，现有器材：额定电压为3. 8V的小灯泡（电阻约为12Ω）、12V的电源、电流表、电压表、开关各1个，规格分别为（10Ω，1A）、（20Ω，1A）、（50Ω，1A）的滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）为了完成该实验，应选用滑动变阻器 （选填“”“”或“”）； （2）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整（导线不得交叉）；( ) （3）正确连接电路后，闭合开关前滑片P应置于最 端； （4）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不亮，经检查发现是小灯泡断路，则此时电压表 示数（选填“有”或“无”）； （5）排除故障后，继续实验，滑片P移到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，直至电压表的示数为 V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 四、简答题 12．小明学了电学后，认为灯泡的额定功率越大，灯泡就越亮。现有发光原理相同的两个小灯泡L1“12V 40W”和L2“12V 15W”，符合要求的电源一个、开关一个、导线若干，请你设计一个实验说明小明的想法是错误的。 (1)画出你所设计的实验电路图； (2)根据实验现象简要说明小明的想法是错误的。 13．现有两个额定电压相同，但额定功率相差较大的白炽灯。小明将两灯并联起来接入电路中时，发现发光较亮的额定功率大，将两灯串联起来接入电路中时，发现发光较亮的额定功率小。请根据所学物理知识解释以上现象。 五、计算题 14．如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，闭合开关S。（小灯泡的电阻不随温度的变化而变化） （1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时电流表的读数为1.7A，小灯泡恰能正常发光，求：滑动变阻器的最大阻值； （2）当开关S1、S2都断开，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，使电阻R1每分钟产生675J的热量，求：滑动变阻器消耗的电功率。 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 C B A A 1．C 【详解】A．闭合开关前，为保护电路安全，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即B端，故A错误； B．闭合开关后，小灯泡不发光，也可能是电路中的其它地方断开了，造成电路中没有电流，故B错误； C．小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，利用可得出小灯泡的额定功率，故C正确； D．小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越小，小灯泡越暗，实际功率越大，小灯泡越亮，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】由于傍晚时分处于用电高峰期，各种电器都在工作，电路电流较大，输电线上损失的电压大，灯泡两端的实际电压较小，小于早晨时灯泡两端的电压，由于灯泡实际电压较小，由知，灯泡的实际功率较小，灯泡较暗，而灯的额定功率是不变的；由于傍晚时家用电器总功率较大，早晨家用电器总功率较小，所以傍晚电能表转动比早晨快一些，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．B 【详解】电风扇在实际工作时，其两端电压不一定为额定电压220 V，其实际功率也不一定为额定功率50 W．电风扇正常工作时，其两端电压为额定电压220 V，工作1分钟消耗的电能为: ．故B选项正确． 【点睛】我国家庭用电的电压是220V，用电器正常工作时的电压一般都是220V． 4．A 【详解】∵P＝100W＝0.1KW，t＝1h，∴消耗的电能为：W＝Pt＝0.1kw×1h＝0.1kw⋅h.故选A. 【点睛】由于“红、黄、绿”三盏电灯不会同时工作，由并联电路的特点知，三个电灯是并联，已知每盏灯的额定功率和工作时间，根据公式W＝Pt可求消耗的电能． 5．A 【详解】由图可知：变阻器与灯泡串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流； A．由于电压表的量程为0～3V，故变阻器的最大电压为3V，根据串联电路电压的规律，此时灯的电压最小为 4.5V-3V=1.5V 灯的功率最小 故A正确； B．变阻器的电压最大时变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得 所以 由于灯泡的额定电流为0.5A，则电路中的最大电流为0.5A，此时电路的总电阻最小，根据欧姆定律可得 根据串联电阻的规律，所以变阻器连入电阻中的最小电阻为 9Ω-5Ω=4Ω 滑动变阻器允许的调节范围是4～10Ω；故B错误； C．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，R的电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，由串联电路电压的规律，灯的电压变小，根据可得灯的实际功率变小，灯变暗，故C错误； D．当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，R的电阻变小，根据欧姆定律，电压表与电流表示数的比即R连入电路中的电阻大小，所以电压表与电流表示数的比值变小，故D错误。 故选A。 6． 甲 15 【详解】[1]甲灯的电流为 乙灯的电流为 当两灯串联时，甲灯先达到额定电流，故正常发光的是甲灯。 [2]此时甲灯的正常发光，故甲两端电压为12V，乙灯两端的电阻为 乙灯两端的电压应为 故该电路两端的电压应为 该电路两端的电压应为15V。 7． 5 9：4 【分析】(1)当开关S接a时，灯泡L1与电阻R串联，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量的是电阻R两端的电压，可利用公式计算出电阻R的阻值； (2)调节电源电压，使灯泡L1正常发光时，则灯泡L1两端的电压为额定电压，知道此时电阻R消耗的功率和其阻值的大小，可利用公式计算出此时电路中的电流，最后再利用公式计算出灯泡L1的额定功率； 当开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联，电流表测量的是整个电路中的电流，灯泡L1正常发光，则此时电路中的电流为0.5A，从灯泡L2的U-I图象上找到当电流为0.5A时，灯泡L2两端的电压，又知道灯泡L1的额定电压，利用公式P=UI计算出L2消耗的电功率，即可得到与消耗的电功率之比。 【详解】[1]当开关S接a时，灯泡L1与电阻R串联，如下图所示，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量的是电阻R两端的电压， 电阻R两端的电压UR=1.5V，通过R的电流I=0.3A，则电阻R的阻值为 [2]当开关S接a时，灯泡L1与电阻R串联，由于灯泡L1正常发光时，则灯泡L1两端的电压为额定电压U1=9V，由题可知，此时R消耗的功率为PR=0.8W，而R=5Ω，则此时电路中的电流 ， 则灯泡正常发光时的功率，即灯泡L1的额定功率为： 当开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联（如下图所示）， 由于灯泡L1正常发光，则此时电路中的电流为I1=I2=0.4A， 从灯泡L2的U-I图象可知，当电流为0.4A时，灯泡L2两端的电压为U2=4V， 则灯泡L2消耗的功率为： 与消耗的电功率之比 8． U-U额 【详解】[1]闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表测的是定值电阻R0的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为 [2]由欧姆定律可得，灯的额定电流 小灯泡的额定功率为 9．15 【详解】(1)∵P＝UI，∴灯泡正常发光时的电流：I1＝＝0.5A,I2＝＝1A；两灯泡串联，通过灯泡的电流相等，一个灯泡正常发光， ∵I1<I2，∴电路电流为0.5A,灯L1正常发光，∵P＝U2R，∴灯泡电阻R1＝＝20Ω,R2＝10Ω，电路两端电压U＝I(R1+R2)＝0.5A×(20Ω+10Ω)＝15V. 【点睛】由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率，由电功率公式的变形公式求出灯泡正常发光时的电流、灯泡电阻；由电路图可知，灯L1、L2串联在电路中，为保护电路，电路电流应等于额定电流较小的电流，额定电流较小的灯泡能正常发光，由串联电路特点及欧姆定律分析答题． 10． 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． 11． R3 右 有 A 3.8 1.14 【详解】（1）[1]在测量导体两端电压和电流时，需要用变阻器调节小灯泡的电压，则变阻器与小灯泡串联在电路中。小灯泡正常工作时，滑动变阻器需要分得的电压 U滑=U-U额=12V-3.8V=8.2V 据串联电路的分压特点得 3.8V:8.2V=12Ω:R滑 解得，变阻器需要接入电路的阻值R滑≈26Ω。为了完成该实验，应选用滑动变阻器R3。 （2）[2]变阻器与小灯泡串联在电路中，变阻器的接线柱应一上一下接入电路中，电压表应测量小灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流。小灯泡的额定电压为3.8V，电压表应选用大量程，小灯泡的电阻约为12Ω，额定电流约为 电流表选用小量程。作图如下： （3）[3]为了保护电路，在闭合开关前，变阻器的滑片P应置于阻值最大位置处，即图甲中的B端即最右端。 （4）[4]闭合开关，小灯泡不亮，且小灯泡断路，则电压表并联部分电路断路，但与电源是接通的，所以有示数。 （5）[5][6]实验中，电压表选用大量程，分度值为0.5V，由图乙知，电压表的示数为3V，此时小灯泡两端的电压小于额定电压，则是变阻器接入电路的阻值过大，分得的电压过大，应向A端移动滑片，让变阻器接入电路的阻值变小，直至电压表的示数为3.8V。 [7]由图丙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率 12．(1)；(2)见解析 【详解】[1]取额定电压相同，额定功率不同的两灯泡，串联在电路中，如下图所示： [2]串联电路中，电流相同，灯泡实际功率P=I2R，额定电压相同，L1额定功率较大，电阻较小，L1实际功率较小，灯泡较暗，故小明的想法是错误的。 13．见详解 【详解】灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，两个灯泡的额定电压相同，根据公式可知，额定电压相同时，额定功率越大灯泡的电阻越小，额定功率越小灯泡的电阻越大。并联接入电路中时，两灯泡两端电压相同，根据公式可知，电压相同时电阻越小实际功率越大，故并联接入电路中时，额定功率大的发光较亮；串联接入电路中时，通过两灯泡的电流相同，根据公式可知，电流相等时，电阻越大，实际功率越大，故两灯串联起来接入电路中时，额定功率小的发光较亮。 14．（1）10Ω；（2）6.75W 【详解】解：（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电阻R1短路，小灯泡与滑动变阻器并联，电流表测干路电流读数为1.7A，小灯泡恰能正常发光，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，可知，电源电压为12V，通过小灯泡的电流为 由并联电路中各支路电流之和等于干路电流可知，通过滑动变阻器的电流为 则滑动变阻器的最大阻值为 （2）当开关S1、S2都断开时，电路中电阻R1和滑动变阻器串联；调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，使电阻R1每分钟产生675J的热量，则电阻R1的功率为 电路中的电流为 电阻R1的两端的电压为 滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的电功率为 答：（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时滑动变阻器的最大阻值为10Ω； （2）当开关S1、S2都断开，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，使电阻R1每分钟产生675J的热量，滑动变阻的电功率为6.75W。 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 $$