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、乙两只小灯泡上分别标有“6 V　3 W”和“4 V　2 W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中．下列判断错误的是(    ) A．若把它们串联在10 V电路中，两只灯泡恰好都能正常发光 B．若把它们串联在10 V电路中，两只灯泡都不能正常发光 C．若把它们并联在6 V电路中，只有甲灯泡能正常发光 D．若把它们并联在4 V电路中，只有乙灯泡能正常发光 2．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A．如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表的示数变大，灯L变亮 B．如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表的示数变小，灯L变暗 C．如果将电流表更换为电压表，闭合开关后电压表无示数 D．如果将电流表更换为电压表，闭合开关后灯仍然正常发光 3．将规格是“220V 100W”的L1和“220V 40W”的L2两盏灯，串联接入家庭电路中，则下列说法正确的是（　　） A．L1亮一些 B．如果将内部元件换成超导材料都能正常工作 C．L2的电阻是1210Ω D．总功率是140W 4．用电压为220V的电源向远处某工地的一盏标着“PZ 220﹣100”的电灯供电，小明通过电能表和钟表测得灯泡消耗的实际功率为90W，则导线消耗的功率（  ） A．大于10W B．等于10W C．小于10W D．不能确定 二、填空题 5．额定电压：用电器 工作时两端的电压． 6．灯泡L1和L2分别标有“220V 25W”和“220V 100W”的字样，则灯泡L1正常发光时的电阻是 Ω；若将这两盏灯并联在220V电路中，发光较亮的是 ；若将这两盏灯串联在220V电路中，发光较亮的是 。 7．甲乙两个灯泡上分别标有“10V 5W”和“4V 1W”的字样，使它们串联在电路中，若只有一个灯正常发光，则可以加在它们两端的最大电压为 V；若把它们并联，则干路上允许通过的最大电流为 A（小灯泡的电阻不随温度的变化而变化）。 8．把标有“2V　0.4W”字样的小灯泡和标有“20Ω　1A”字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中。已知电源电压为3V。电流表的量程为“0~0.6A”，闭合开关，调节滑片，灯泡的最小功率为 W，滑动变阻器接入电路的最小阻值是 Ω（灯丝电阻不变）。 9．标有“12V 60W”的汽车灯泡工作时，用电压表测得其两端电压如图所示，则灯泡两端的实际电压为 V，灯泡的实际功率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）60W。 三、实验题 10．小明在做“用伏安法测量定值电阻Rx的阻值”的实验，电源电压为3V且不变。 （1）如图甲是小明连接的实验电路，闭合开关后，观察到电流表有示数，电压表无示数，经仔细检查发现有一根导线连接错误，请在图中错误的导线上画×，并画出正确的连接（要求：导线不得交叉） ； （2）在排除故障后，闭合开关，移动滑片，测出通过定值电阻Rx在不同电压下对应的电流值如下表所示。第三次测量时电流表的示数如图乙为 A，实验测得定值电阻Rx的阻值是 Ω，实验中多次测量的目的是 ； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.1 0.2 0.4 0.48 （4）完成实验后，小明用额定电压为2.5V小灯泡替换定值电阻进行实验，根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像如图丙。由图像可知，小灯泡正常工作时的电阻 Ω，额定功率为 W，当小灯泡两端的电压为1V时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 Ω，分析图像发现小灯泡的U-I图像不是一条直线，原因是 。 四、简答题 11．在研究导体电阻与哪些因素有关的实验中，小明采用了图中所示的电路．闭合开关，夹子P向左滑动时，电阻丝连入电路的长度变长，观察到电流表示数变小，灯的亮度变暗。小明在得出导体电阻与长度关系的同时，还得出“灯泡的亮度由电流大小决定”的结论。 （1）你认为小明关于灯泡的亮度由电流大小决定的结论是 的；     （2）小丽用L1“6V 3W”和L2“6V 2W”的两个小灯泡及6V的电源等器材，设计如下实验来验证小明的结论是否正确，请你帮她将实验步骤填写完整：①将两个小灯泡串联，接到6V的电路中，可观察到灯 较亮；②将两个小灯泡并联，接到6V的电路中，可观察到灯 较亮；    （3）由以上实验可以得出灯泡的亮度由 决定。 12．额定电压为U，额定功率为P1的电灯L1与额定电压为U，额定功率为P2电灯L2串联在电源电压为U的电路中，请证明此时电路的总功率。 五、计算题 13．小亮家用的电热吹风机，有吹热风和吹冷风两项功能，机身上铭牌如下表所示，由于使用时间较长，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，但电动机性能仍保持不变．小亮关闭家中其他所有用电器，只把该吹风机接入家庭电路中，并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过110转，电能表的规格如图所示．求： 电热吹风机 额定电压/V 220 电热丝功率/W 480 电动机功率/W 40 （1）请你结合自己所学的电学知识推测出电热吹风机内部的电路情况，画出其电路图． （2）此电热吹风机吹热风时，电热丝的实际电阻是多少？ 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 B B C D C 1．B 【分析】由题可知，甲灯泡正常发光时的电流： ， 甲灯泡的电阻： ； 乙灯泡正常发光时的电阻： ， 乙灯泡的电阻： 。 【详解】AB．因为两灯泡额定电流相等均为0.5A，若把它们串联在10 V电路中，两只灯泡两端的电压分别为其额定电压，两灯泡恰好都能正常发光，故A正确，B错误； C．若把它们并联在6 V电路中，并联电路各支路两端电压相等，乙灯泡将会烧毁，只有甲灯泡能正常发光，故C正确； D．若把它们并联在4 V电路中，乙灯两端电压为额定电压，乙灯能正常发光，甲灯不能正常发光，故D正确； 故选B。 2．B 【详解】AB．由电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流；滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；根据可知，电源两端电压保持不变的情况下，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；根据P＝I2R可知，小灯泡的电阻不变的情况下，小灯泡的实际功率变小，故灯泡变暗，故A错误、B正确； CD．如果将电流表更换为电压表，电压表串联在电路中，测量的是电源电压，电压表有示数；由于电压表的电阻特别大，所以，电路中的电流特别小，根据P＝I2R可知，灯泡的实际功率特别小，故灯泡不发光，故CD错误。 故选B。 3．C 【详解】AC．由电功率公式得 亮灯串联，电流相等，L1电阻更小，分得的电压更少，实际功率更小，所以L1暗一些，故A错误，C正确； B．白炽灯是利用电流的热效应工作，若换成超导体，白炽灯灯丝电阻为零，白炽灯将无法工作，故B错误； D．电路的总功率为 故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．当开关S、S2、S3闭合时，此时只有灯泡L接入电路，因为灯泡恰好正常发光，所以电源电压 U=U额=6V 故A正确，不符合题意； B．当开关S、S2闭合时，滑片P在b端时，灯泡L与定值电阻R2串联，电压表示数为U2，R2消耗的电功率； 当开关S、S1、S2、S3闭合时，灯泡L、滑动变阻器R1、定值电阻R2并联，此时R2两端的电压为电源电压，R2消耗的电功率为； 又因为 P2:P2′=25:121 即 :=25:121 解得 所以当开关S、S2闭合时，滑片P在b端时，灯泡L两端的电压 通过灯泡L的电流 所以灯泡L的电阻 因为灯泡L的电阻不变，所以灯泡L的额定功率 故B正确，不符合题意； C．由于 U1:U2＝11:9 解得 所以当开关S、S2闭合时，滑片P在a端时，此时灯泡L两端的电压 UL′=U-U1=6V-V=V 此时电路中的电流I1等于通过灯泡L的电流IL′，即 所以 I1:I2=A:A=22:27 故C正确，不符合题意； D．当开关S、S2闭合时，滑片P在a端时，电压表测量的是滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的总电压，电压表的示数U1＝V，电路中的电流I1＝A，所以，R1和R2的总电阻 又R2=10Ω，所以滑动变阻器R1的最大阻值 R1=R总-R2=15Ω-10Ω=5Ω 当开关S、S1、S2、S3闭合时，灯泡L、滑动变阻器R1、定值电阻R2并联，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，电路中的总功率最小，所以当滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω时，通过滑动变阻器的电流 通过灯泡L的电流 通过R2的电流 电路中的总电流 此时电路中的电功率 故D错误，符合题意。 故选D。 5．C 【详解】如果导线电阻忽略时，即220V的电压全部接在“PZ 220﹣100”的灯泡上，灯泡正常发光，功率是额定功率100W；当导线上电阻不忽略时，即电路中的电阻变大，由 可知电路消耗的总功率变小，即电路消耗的总功率小于100W，而灯泡实际功率为90W，电路总功率为灯泡功率与导线功率之和，所以导线的功率只能小于10W，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．正常 【详解】根据额定电压的概念分析答题，用电器正常工作时两端的电压是额定电压． 故答案为正常． 【点睛】本题考查了额定电压的概念，是一道基础题，用电器工作时的实际电压应小于等于额定电压． 7． 1936 L2 L1 【详解】[1]根据公式可得，灯泡L1正常发光时的电阻是 [2]将这两盏灯并联在220V电路中，都正常工作，L1的功率小于L2的功率，所以发光较亮的是L2。 [3]将这两盏灯串联在220V电路中，电流相等，灯泡L2的电阻是 所以R1＞R2，根据公式P=I2R可知，灯泡L1的实际功率大于L2的实际功率，所以发光较亮的是L1。 8． 9 0.45 【详解】[1]由P＝UI可得，甲、乙两灯泡的额定电流分别为 I甲＝＝0.5A I乙＝＝0.25A由欧姆定律可得两灯的电阻分别为 R甲＝＝20Ω R乙＝＝16Ω两灯泡串联在电路中，若只有一个灯正常发光，则电路中的电流应为0.25A，此时乙灯正常发光；电源电压 U＝I乙(R甲+R乙)＝0.25A×(20Ω+16Ω)＝9V [2]并联电路中各支路两端的电压相等，两只灯泡并联时，电路中的最大电压 U＝U乙＝4V此时通过乙灯的电流为I乙＝0.25A，通过甲灯的电流 I甲′＝＝0.2A因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路最大电流 I′＝I甲′+I乙＝0.2A+0.25A＝0.45A 9． 0.1 5 【详解】[1]当滑片移到右端时，接入电路的电阻最大，电路中电流最小，灯泡消耗的功率最小。灯丝电阻 电路总电阻为 R总=RL+R滑=10Ω+20Ω=30Ω 电路中的最小电流为 灯泡的最小功率为 [2]灯泡的额定电流为 所以为保护电路，电路中的最大电流为0.2A，则电路中的最小总电阻为 滑动变阻器接入电路的最小阻值为 R′滑=R′总-RL=15Ω-10Ω=5Ω 【点睛】 10． 11.5 小于 【详解】[1]由图知道，电压表选用的量程是0～15V，分度值是0.5V，故电压表的读数是11.5V，即灯泡此时的实际电压是11.5V； [2]由于汽车灯泡的额定电压是12V，而实际电压小于额定电压，所以灯泡的实际功率小于额定功率60W。 【点睛】本题考查的是电压表的读数，对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，同时还要知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等。 11． 0.32 5 减小误差 8.3 0.75 10 灯丝的电阻随温度的升高而增大 【详解】（1）[1]由图甲可知，定值电阻Rx没有接入电路，所以会造成电流表有示数，电压表无示数。应将定值电阻Rx串联在电路中，故改正如下： （2）[2]由乙图可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.32A。 [3]实验测得电阻Rx的阻值为 多次测量所得的平均值为5Ω。 [4]实验中，多次测量的目的是取平均值以减小误差。 （3）[5]小灯泡正常工作时的电压为2.5V，由丙图像可知，此时的电流为0.3A，小灯泡正常工作时的电阻为 [6]小灯泡正常工作的电功率为 P=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W [7]电源电压为3V，当小灯泡两端的电压为1V时，滑动变阻器两端的电压为 U滑=U-UL′=3V-1V=2V 由丙图像可知，此时电路中的电流为0.2A，故此时滑动变阻器连入电路中的电阻为 [8]由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以小灯泡的U-I图像不是一条直线。 12． 错误 L2 L1 实际功率 【详解】(1)[1]因为当夹子P向左滑动，电阻丝连入电路的长度变长，观察到电流表示数变小的同时，灯泡两端的电压也发生了变化，所以，小明的结论是错误的。 (2)[2]由公式知道，额定电压相同，额定功率越大，则灯泡的电阻越小，故L1 的电阻要小于L2 的电阻；将两个小灯泡串联，接到6V的电路中，因为电路中的电流是相等的，所以，灯L2 两端的电压较大，故可观察到灯L2 较亮。 [3]将两个小灯泡并联，接到6V的电路中，因为各支路两端的电压相等，所以，通过灯L1 的电流较大，故可观察到灯L1 较亮。 (3)[4]由以上实验可知，灯泡两端的电压越大，电流越大，其实际功率越大，则灯泡越亮。 13．见解析 【详解】由可求两灯泡电阻分别为 ， 则当两灯串联在电源电压为U的电路中时，总功率为 14．（1）；（2）121Ω． 【详解】（1）吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，但电动机性能仍保持不变，说明电阻丝与电动机工作时互不影响，且可通过旋转开关来实现只吹冷风和吹热风，故电阻丝与电动机应并联，如下所示： （2）电能表转过110r，电吹风消耗的电能： 已知t＝6min＝0.1h，吹热风时，吹风机的总功率：， 电热丝的功率：P热＝P﹣PM＝440W﹣40W＝400W， 电热丝氧化后的阻值：． 答：（1）电热吹风机内部的电路情况如上图所示； （2）此电热吹风机吹热风时，电热丝的实际电阻是121Ω． 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 $$