6.4灯泡的电功率 -2024-2025学年教科版物理九年级

6.4灯泡的电功率 一、单选题 1．综合实践活动课上，小明设计了一个如图甲所示的调光灯电路。已知电源电压不变，灯泡额定电流为0.5A，R0是保护电阻，滑动变阻器的最大阻值是15Ω，图乙是灯泡的I－U图像。调试时小明将滑动变阻器的滑片移到最右端后闭合开关，电流表的示数为0.3A；将滑片滑至最左端时灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A．该调光灯电路不需要保护电阻R0 B．电源电压是10V C．电路的最大功率是2.7w D．灯泡正常发光时，R0的功率是2.5w 2．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，不考虑两灯丝电阻随温度的变化，则下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能更少 B．两灯串联接在220V电源上，乙灯较亮 C．乙灯的实际功率一定是60W D．将甲灯接入110V电路中，它的实际功率为10W 3．分别标有“6V，2W”和“12V，8W”的两个灯泡，串联后接在电路中，为使其中一个恰能正常发光，加在电路两端的电压应是 A．6V B．12V C．18V D．24V 4．做伏安法测量小灯泡功率的实验，所测灯泡的额定电压是2.2V。某同学连接的电路如图所示，当他合上开关时发现：灯不亮，电流表指针也不动，但电压表的指针接近满刻度。他尝试移动滑动变阻器的滑片P，仍不能改变以上现象。你认为是下列哪种原因（　　） A．灯泡是坏的，或者灯泡与灯座接触不良 B．电流表接线柱没有拧紧，接触不良 C．电路的连接不正确 D．两节电池的电压太小，电路中电流很微弱 5．下列说法正确的是（　　） A．标有“220V  40W”字样的灯泡比正常发光时亮，说明它的额定功率变大了 B．标有“220V  40W”字样的电烙铁，正常工作25h消耗1kW的电能 C．标有“220V  40W”字样的灯泡，只有接在220V的电压下才能正常发光 D．电能表上标有“220V  3（6）A”的字样，说明此表所在电路最多可接16盏40W的灯泡 二、填空题 6．教室内日光灯正常工作的电压为220V，日光灯上标有“40W”的字样，它表示日光灯的 为。 7．两个分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的灯泡，若要使串联后接在电源上，其中一个正常发光，另一个灯不被损坏，则电源的电压为 V，若要使并联后接在电源上其中一个正常发光，另一个灯不被损坏，则电源的电压为 V。 8．“测量小灯泡电功率”的实验中，电源为两节新干电池，电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值20Ω。 （1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接（要求滑片向滑动时，接入电路阻值减小，且导线不能交叉） ； （2）实验时，某个小组同学刚闭合开关就发现小灯泡亮度很亮然后马上熄灭了，老师指出了同学们操作时的错误是 ，同时提醒同学们注意观察此时电表的示数，发现电流表无示数，电压表 （选填“有示数”、“无示数”）； （3）断开开关，更换了相同规格的小灯泡后重新按照正确的操作进行实验。移动滑片，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是 W。 （4）小华打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻，只利用一只电压表，通过图中操作（开关S1接“”、“”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 ； A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能 （5）小华还想探究“在电压一定的情况下，电流与电阻的关系”，于是将甲图中的小灯泡换成四个阻值分别为、、和的定值电阻，其余连接均不改变。在实验过程中，将4个定值电阻依次接入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持某个值不变，为了能够顺利得到4组、数据，完成实验，该电压的取值大小应满足： ；完成实验后，小华分析数据得到：在电压一定的情况下， 的结论。 9．如图所示，将“6V 3W”的灯和“6V 6W”的灯串联在同一个电路中，假设灯丝电阻值不随温度的变化而变化，现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是 V，电路的总功率是 W。 10．在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中，小明采用如图所示的方法连接，结果两个灯泡都亮了．这时，两灯的连接方式是 ．若电源电压为3V，灯泡的规格均为“2.5V  0.25A”，则每个灯泡的电阻是 Ω（设灯丝电阻不变），每个灯泡的实际功率是 W． 三、实验题 11．学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压恒为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V； （1）请用笔画线代替导线，完成图中实物电路图的连接（滑片P向右移动时，电流表的示数变小） ； （2）闭合开关后小灯泡亮度很暗，移动滑片小灯泡亮度不变，则电路中的故障是 ； （3）排除故障后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，直到观察到 ，表明小灯泡正常发光，此时电流表的读数是0.3A，则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω（计算结果保留一位小数）。继续向左移动滑片，则可能出现的现象有 （写出一条即可）。 四、简答题 12．灯泡L1上标有“6V3W”字样，灯泡L2标有“6V6W”字样，灯丝电阻不变，试通过计算说明将灯泡L1、L2串联接入电源电压为6V的电路中，两灯的亮度关系。 13．现手边有两只灯泡，只能看到“220 V”字样，请你用三种方法判断这两只灯泡额定功率的大小． (1) ； (2) ； (3) ． 五、计算题 14．项目化小组设计了一个汽车落水应急装置的模型，如图甲所示，在车外部的四周隐藏安装有气囊，打开气囊的应急电路如图乙所示，电源电压恒为4.5V，压敏电阻水平安装在车底部A点，的阻值随所受压强的变化如图丙所示，定值电阻为3Ω。闭合开关S，将车缓慢放入水中，当流过的电流达到0.9A时，气囊开始充气，最终车漂浮在水面上，求气囊刚开始充气时： （1）该电路的电功率； （2）的阻值以及车底A点所处的深度。 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 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 D D B A C 1．D 【详解】A．由题意当R滑片移到最左端时灯泡恰好正常发光，故该电路需要保护电阻R0，否则当滑片移到最左端时将可能烧坏灯泡； B．依题意，当滑片移到最右端时，电源电压 当滑片移到最左端时，灯泡正常发光，则由图像可知灯泡电压为4V，此时电源电压 解得U=9V，R0=10Ω，故B错误； C．当滑动变阻器移到最左端时，电路功率最大，最大功率 故C错误； D．灯泡正常发光时，R0的功率 故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．两灯均正常发光时，没有工作时间，无法比较两灯消耗的电能，故A错误； B．额定电压相同，甲灯额定功率较小，由电阻较大；两灯串联接在220V电源上，电流相等，甲灯两端电压较高，甲灯较亮，故B错误； C．接在不同电路中，灯泡的实际功率会发生变化，故C错误； D．将甲灯接入110V电路中，电压降低一半，电流降低一半，功率变为额定功率的四分之一，它的实际功率为10W，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】试题分析：因为两灯串联，所以流过两灯的电流一定相等．根据灯泡的铭牌可以计算出它们的额定电流． ，同样可以求出另一灯的额定电流为I2额=0.67A 为了使两灯均不损坏，通过灯的电流不能超过其额定电流，所以电路中的最大电流为0.33A． 两灯的电阻分别为，同样可以算出另一灯的电阻为R2=18Ω 当一灯恰能正常发光时，电路两端的电压为：U=IR总=0.33A×（18Ω+18Ω）=12V 考点：串联最大电压计算 4．A 【详解】AC．电压表有示数，说明与电压表两接线连接的电路是通路；灯泡不亮，电流表无示数，说明电路是断路，所以电路故障是电压表并联的部分断路，故A符合题意，C不符合题意； B．电流表接线柱没有拧紧，接触不良，即电流表短路，此时灯泡不亮，电压表、电流表都没有示数，故B不符合题意； D．如果是两节电池的电压太小，电路中电流很微弱，则移动滑动变阻器的滑片P时，电流表、电压表的示数都会改变，故D不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．标有“220V  40W”字样的灯泡比正常发光时亮，说明它的实际功率大于额定功率，故A错误； B．标有“220V  40W”字样的电烙铁，正常工作25h消耗的电能，故B错误； C．只有实际电压等于额定电压时，用电器才能正常工作，即标有“220V  40W”字样的灯泡，只有接在220V的电压下才能正常发光，故C正确； D．电能表上标有“220V  3（6）A”的字样，说明运行通过的最大电流为6A，最多可接40W的灯泡的个数 故D错误。 故选C。 6．额定功率 【详解】用电器上标有的功率表示该用电器的额定功率；日光灯上标有“40W”的字样，它表示日光灯的额定功率为40W。 7． 15 9 【详解】[1]串联时 故串联时的最大电流是0.6A，L2正常发光，U2=9V U1=I大R1=0.6A×10Ω=6V U总=U2+U1=9V+6V=15V [2]并联时，根据并联电路电压的特点，要保证两灯泡不被烧掉，它们的电压为9V。 8． 闭合开关前，未将滑片P移至最大阻值处 有示数 0.5 D 导体中的电流与导体的电阻成反比 【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程与小灯泡并联，变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，要求滑片向滑动时，接入电路的阻值减小，则滑动变阻器应接右下接线柱B处，如图所示 （2）[2]某个小组同学刚闭合开关就发现小灯泡亮度很亮然后马上熄灭了，说明原来电路是连通的，后来小灯泡被烧坏了，错误之处是闭合开关时未将滑片P移至最大阻值处，导致电流过大，烧坏了小灯泡。 [3]此时灯泡断路，电路中无电流，电流表无示数，电压表与电源连通，电压表有示数。 （3）[4]移动滑片，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A, 则小灯泡的额定功率 （4）[5]图丙所示，打到b，电压表测定值电阻的电压，打到a，电压表测灯与定值电阻的电压，无法判断灯是否正常发光，故不可行；图丁所示，打到b，电压表测小灯泡两端的电压，移动滑片使灯的电压为2.5V，灯正常发光，保持滑片的位置不动，将打到a，电压表测小灯泡与定值电阻的总电压，因电路的连接没有改变，各电阻大小和电压不变，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压 根据欧姆定律可求通过定值电阻的电流，根据串联电路电流的特点可知，此时通过定值电阻的电流为小灯泡正常发光时的电流，根据可求出小灯泡的额定功率。所以，丙方案不能，丁方案能。 故选D。 （5）[6]把四个电阻串联接入电路中，为了保护电流表，电路中的电流不能超过0.6A，故电路的最小电阻为 电路中接入的电阻时，滑动变阻器接入电路的最小电阻为 则定值电阻两端电压为 即定值电阻两端的最大电压为。 根据串联电路电压的规律，当电压表示数为时，变阻器分得的电压 根据串联电路电流规律 可得 该关系式左边为定值，故当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，即时，定值电阻最大为，代入计算可得，故该电压的取值范围为 [7]完成实验后，分析实验数据可得出结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 9． 9 4.5 【详解】[1][2]灯L1的额定电流为 灯L1的电阻为 灯L2的额定电流为 灯L2的电阻为 由图可知，灯L1和灯L2串联在电路中，由于，所以为了使其中一盏灯长时间正常发光，电路中的电流为 所以电源电压是 电路的总功率为 10． 串联 10 0.225 【分析】（1）串联电流中电流只有一条路径，并联电路中电流有两条或多条路径，根据电流路径确定电路的连接方式；（2）已知灯泡的额定电压和额定电流，利用R=即可求电阻值．（3）根据串联电路的特点求出灯泡的实际电压即可利用P=求功率． 【详解】(1)如图所示的方法连接，电流只有一条路径，故两灯的连接方式是串联；(2)已知U额=2.5V,I额=0.25A,由欧姆定律可得：RL===10Ω.(3)已知电源电压U=3V，两个相同的灯泡串联连接；根据串联电路的特点可知UL实=×U=×3V=1.5V，则灯泡的实际功率P实===0.225W. 11． 滑动变阻器接了下面的两个接线柱 电压表示数为2.5V 8.3 小灯泡被烧毁 【详解】（1）[1]滑片P向右移动时，电流表的示数变小，说明整个电路中的电阻变大。用伏安法测量小灯泡的电阻时，电路为灯泡和滑动变阻器的串联电路，根据串联电路的特点可知，滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故将灯泡右端接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连，如图所示： （2）[2]小灯泡亮度很暗，说明电路当中的电流很小，移动滑片小灯泡亮度不变，电流大小不变，所以故障为滑动变阻器接了下面两个接线柱。 （3）[3][4]小灯泡在额定电压下正常发光，所以检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表的示数为2.5V时，表明小灯泡正常发光，电流表示数为0.3A，由欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为 [5]滑片继续向左移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路的电流增大，小灯泡两端的电压变大，根据P=UI知，小灯泡的实际功率变大，小灯泡的亮度更亮，当大于额定功率过多时，灯泡可能被烧毁。 12．见解析 【详解】灯泡L1的阻值 灯泡L2的阻值 灯泡L1、L2串联接入电源电压为6V的电路中，电路的电流为 灯泡L1的实际功率 灯泡L2的实际功率 ，则灯泡L1比灯泡L2亮。 13． 将两只灯泡并联在220 V的电压下，灯泡亮的额定功率大 将两只灯泡串联在220 V的电压下，灯泡亮的额定功率少 看灯丝的粗细，灯丝粗的额定功率大 【详解】1、直接观察，灯丝粗的，额定功率大．根据 P=可知，在额定电压一定的情况下，电阻小的功率大．粗的灯丝，横截面积大，故电阻小，那么，功率大;2、将两个灯泡串联在电路中,亮的额定功率小．根据P=可知，在额定电压一定的情况下，电阻小的功率大．串联，电流相等．根据P实=I2R，电阻大的实际功率大，更亮（实际功率觉得亮度），说明额定功率小．3、将两个灯泡并联在电路中．亮的额定功率大．并联，电压相等，都等于各自额定电压，此时的实际功率等于额定功率．根更亮的，实际功率大，则说明额定功率大． 14．（1）4.05W；（2）2Ω，1m 【详解】解：（1）由图乙可知，两电阻串联，气囊刚开始充气时，流过的电流达到0.9A，即为电路电流，根据P=UI可得，该电路的电功率为 （2）根据欧姆定律可得，此时电路的总电阻为 根据串联电路的电阻特点可得，的阻值为 由图丙可知，所受压强为10×103Pa，根据p=ρgh可得，车底A点所处的深度为 答：（1）该电路的电功率为4.05W； （2）的阻值为2Ω，车底A点所处的深度为1m。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$