《13.3 学生实验—探究小灯泡的电功率》同步练习-2024-2025学年下学期北师大版九年级全一册

《13.3 学生实验—探究小灯泡的电功率》同步练习-2024-2025学年第二学期北师大版九年级全一册 一．选择题（共13小题） 1．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（　　） A．电压表的正、负接线柱接反了 B．电压表的量程选择不合适 C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联 2．下列电路图中，电源电压U保持不变，且U＞UL，小灯泡的额定电流为IL，电流表的量程足够，R0是已知的定值电阻。若只通过开关改变电路的连接方式，并可移动变阻器的滑片，能测出小灯泡额定功率的电路是（　　） A．丙 B．丙丁 C．甲丙丁 D．甲乙丙丁 3．为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图所示的电路，实验中电源电压3V保持不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表。下列说法正确的是（　　） 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 熄灭 微光 暗 较暗 明亮 电压U/V 0.5 1 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28 A．多次实验的目的是减小误差 B．第4次实验数据是错误的 C．实验完毕断开开关，小灯泡的电阻可能是1.2Ω D．第1、2两次实验，滑动变阻器接入电路电阻的改变量小于小灯泡的电阻改变量 4．在测定小灯泡额定功率的实验中，琳琳同学连接的电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（　　） A．小灯泡的灯丝断了 B．电压表的量程太大 C．滑动变阻器的最大阻值太大 D．电源电压太低 5．如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（　　） A． B． C． D． 6．很多家用电器都有待机功能，不使用时只用遥控器关闭，不断开电源，但是家用电器在待机状态下也要消耗电能。小军出门前断开家中的其他用电器，只有电视机处于待机状态，初始时电能表示数如图甲，为852.5kW•h，60h后电能表示数如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．这段时间小军家消耗电能6kW•h B．测得该电视机待机功率为100W C．电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能0.1kW•h，合3.6×105J D．小军家用电器正常工作时的总功率不得超过1100W 7．小李家中电能表的示数，如图所示。他断开其它用电器，只将额定电压是220V，额定功率是1500W的电热水器单独接入电路中工作1min，发现电能表指示灯闪烁80imp。下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电流做功快慢的仪表 B．小李家已经用电30789kW•h C．电热水器的实际功率为1500W D．小李家同时工作的用电器总功率不能超2200W 8．如图1在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡额定电压为6V，额定功率在7～12W之间，电路连接正确且电流表和电压表的量程在连接中也做出正确的选择，实验中当将变阻器的滑片滑到某处时两表的示数如图2所示，则（　　） A．灯泡的额定功率为7.5W B．在1V时灯泡的功率为7.5W C．在5V时灯泡的功率为7.5W D．在5V时灯泡的功率为1.5W 9．在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（　　） A．改变被测灯泡的额定功率 B．改变被测灯泡两端的电压 C．改变电路中的电流 D．保护电路 10．某同学利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（　　） A．闭合开关前，滑片应滑到B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．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 11．如图所示为某电能表的表盘，小明利用该电能表检测一只标识为“220V，10W”LED灯的额定功率。他关闭其他所有用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了四种测量方案，你认为最可行的是（　　） A．测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用时间t B．测量出通电1小时前后表盘显示的数值之差 C．测量出1min时间内电能表指示灯闪烁的次数 D．测量出电能表指示灯相邻十次闪烁间隔时间t 12．小美利用家中的电能表如图所示，测家用电热水壶的功率，他关闭了家中其它用电器，只有电热水壶工作，记录所测数据，进行计算，下列说法正确的是（　　） A．观察并记录电能表转盘转动10圈，记录电热器工作的时间t B．只使电热器工作10s，观察并记录电能表转盘转动的圈数N C．接在这个电能表上的用电器总功率最大为2200W D．记录电能表示数从2385.6跳到2385.7时所用的时间t，误差最小 13．小明在物理课本上看到荧光灯发光时的电流约为0.15A，他想测量一下自己卧室顶的荧光灯工作的实际电功率。他先断开家中所有用电器的开关直至电能表指示灯停止闪烁（电能表相关参数如图所示），再闭合荧光灯的开关，则下面有关他接下来的设计方案中最合理的一项是（　　） A．测出荧光灯工作半小时电能表示数的变化量 B．测出电能表指示灯闪烁10次所用的时间 C．测出在30s内电能表指示灯闪烁的次数 D．用量程合适的电压表和电流表测出荧光灯工作时的电压和电流 二．填空题（共5小题） 14．利用伏安法测出“2.5V”小灯泡发光时的电流和电压，计算出对应的电阻R和电功率P（见数据表）。 序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.2 2.0 2.5 3.0 I/A 0.18 0.24 0.30 0.34 0.36 R/Ω 2.78 5.00 6.67 7.35 8.33 P/W 0.09 0.29 0.60 0.85 1.08 （1）小灯泡灯丝的电阻不断变化的原因是 　 　。 （2）根据P0.58W，求出小灯泡的额定功率为0.58W，此方法是否可行？　 　。 15．小清同学设计了如图所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： （1）开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光。 （2）保持滑片的位置不变，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V。 （3）将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V。 （4）小灯泡的额定功率P额＝　 　W。 16．小明同学为了探究“电功率与电压的关系”，选取三节新干电池串联做电源，找来“2.5V 0.3A”、“3.8V 0.3A”两只小灯泡按照如图甲所示的电路开始了实验探究。实验中小明应记录的是 　 　。实验结束后，小明选用了量程适当的电流表继续用原有器材探究“电功率与电流的关系”，实验电路如图乙所示，请你帮助小明指出实验器材选取上应该注意的事项：　 　。 17．如图甲所示的电路中，小灯泡的额定电压为3.8V。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某处时，电压表示数如图乙所示，若想测量小灯泡正常发光时的电阻和功率，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）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为 　 　W。 18．如图所示是小李家的电能表表盘。当小李在家庭电路中只接入一个电饭煲工作时，发现此电能表的指示灯在10min内闪烁了600次，则这个电饭煲工作时的实际功率是 　 　W。 三．实验探究题（共1小题） 19．小馨同学利用如图甲所示的电路进行“测量小灯泡电功率”的实验。实验中电源电压6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器有“30Ω，2A”和“10Ω，2A”二种规格可供选择。 （1）小馨调节滑动变阻器的滑片并得出数据，图乙是根据数据绘制出的灯泡的U﹣I图象。由图可知，小灯泡的额定功率是 　 　W，小馨所选用的滑动变阻器为 　 　。 （2）测量了小灯泡在额定电压下的电功率后，小馨打算测量小灯泡在小于额定电压下的实际功率，他下一步的操作是：　 　。 四．解答题（共1小题） 20．物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω 3A”、B“20Ω 2A”字样，待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 物理量实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 ①测定小灯泡电功率的实验原理是 　 　； ②请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为 　 　，电压表并联在 　 　两端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）； ③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 《13.3 学生实验—探究小灯泡的电功率》同步练习-2024-2025学年第二学期北师大版九年级全一册 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 D B C D C C C C A B D 题号 12 13 答案 A D 一．选择题（共13小题） 1．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（　　） A．电压表的正、负接线柱接反了 B．电压表的量程选择不合适 C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联 【解答】解：滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。 故选：D。 2．下列电路图中，电源电压U保持不变，且U＞UL，小灯泡的额定电流为IL，电流表的量程足够，R0是已知的定值电阻。若只通过开关改变电路的连接方式，并可移动变阻器的滑片，能测出小灯泡额定功率的电路是（　　） A．丙 B．丙丁 C．甲丙丁 D．甲乙丙丁 【解答】解：甲、把S2接在2处，移动滑动变阻器，当电流表的示数为IL，灯泡正常发光，但由于不知道额定电压，不能计算额定功率； 乙、由于不能测量出电路的电流，不能测量出小灯泡的额定功率； 丙、定值电阻R与灯泡串联流过它们的电流相等，开关处于2的位置时，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器使电压表示数等于为ILR0，再将单刀双掷开关打到1时，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；则小灯泡的电压为U﹣ILR0，小灯泡的额定功率表达式是P＝（U﹣ILR0）IL，故丙能测出灯泡的额定功率； D、只闭合S1调节滑动变阻器是电流表的示数为IL，滑片位置不变，再只闭合S2电流表测量灯泡和电阻的总电流为I，因为灯泡和电阻并联，灯泡两端的电压等于电阻的电压，电阻的电压为（I﹣IL）R0，根据P＝UI即可算出小灯泡的额定功率。 综合分析丙丁可以测量出小灯泡的额定功率。 故选：B。 3．为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图所示的电路，实验中电源电压3V保持不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表。下列说法正确的是（　　） 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 熄灭 微光 暗 较暗 明亮 电压U/V 0.5 1 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28 A．多次实验的目的是减小误差 B．第4次实验数据是错误的 C．实验完毕断开开关，小灯泡的电阻可能是1.2Ω D．第1、2两次实验，滑动变阻器接入电路电阻的改变量小于小灯泡的电阻改变量 【解答】解：A、在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了寻找普遍规律，故A错误； B、由表中数据可知，灯泡两端的电压增大时，通过灯泡的电流也增大，由P＝UI可知灯泡的实际功率增大，灯丝温度升高，由灯丝电阻与温度的关系可知，灯丝电阻增大； 根据表中数据，由公式R计算可知，这5次实验中灯丝电阻分别约为5Ω、7Ω、9.4Ω、8.3Ω、8.9Ω， 分析可知，第3次实验数据中电压不是最高，工作温度也不是最高，所以其阻值不应该是最大的，所以第3次实验数据错误，则第4次实验数据是正确的，故B错误； C、由表中数据可知，灯泡不亮时，电压为0.5V，电流为0.1A，此时灯泡的电阻为： R15Ω， 由于灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，当作完实验并断开开关一段时间后，灯泡的电阻应该小于灯泡不亮时的电阻5Ω，但不能为0，所以，灯泡的电阻可能是1.2Ω，故C正确； D、当灯泡两端的电压为0.5V时，通过电路的电流约为0.10A，滑动变阻器两端的电压为：UH1＝U﹣UL1＝3V﹣0.5V＝2.5V， 滑动变阻器此时接入电路的电阻：RH125Ω， 此时灯泡的电阻为：R15Ω， 当灯泡两端的电压为1V时，通过电路的电流约为0.14A，滑动变阻器两端的电压为：UH＝U﹣UL2＝3V﹣1V＝2V， 此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH214.3Ω， 此时灯泡的电阻为：R27.1Ω； 通过电路的电流由0.1A变为0.14A，滑动变阻器的电阻由25Ω变为14.3Ω，电阻变化量为25Ω﹣14.3Ω＝10.7Ω； 灯泡的电阻由5Ω变为7.1Ω，电阻的变化量为7.1Ω﹣5Ω＝2.1Ω，故小灯泡电阻的变化量小于滑动变阻器电阻的变化量，故D错误。 故选：C。 4．在测定小灯泡额定功率的实验中，琳琳同学连接的电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（　　） A．小灯泡的灯丝断了 B．电压表的量程太大 C．滑动变阻器的最大阻值太大 D．电源电压太低 【解答】解：A、灯泡灯丝断开，电路断路，灯泡不发光，故A错误； B、电压表量程太大，只要指针偏转角度小，也能使电压表达到灯泡的额定电压，故B错误； C、如果其它元件规格符合要求的情况下，滑动变阻器总阻值太大，当滑动变阻器阻值变小时，灯泡两端电压变大，电压表示数也能达到灯泡的额定电压，故C错误； D、如果电源电压低于灯泡的额定电压，即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电压表示数也不会达到灯泡额定电压，故D正确。 故选：D。 5．如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为U1．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I，则小灯泡电功率的表达式是P＝U1I； B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U．根据欧姆定律和并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I1＝I，则小灯泡电功率的表达式是P＝UI1＝U（I）； C、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率； D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为U2．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为U1＝U﹣U2，通过小灯泡的电流表达式为I，则小灯泡电功率的表达式是P＝U1I。 故选：C。 6．很多家用电器都有待机功能，不使用时只用遥控器关闭，不断开电源，但是家用电器在待机状态下也要消耗电能。小军出门前断开家中的其他用电器，只有电视机处于待机状态，初始时电能表示数如图甲，为852.5kW•h，60h后电能表示数如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．这段时间小军家消耗电能6kW•h B．测得该电视机待机功率为100W C．电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能0.1kW•h，合3.6×105J D．小军家用电器正常工作时的总功率不得超过1100W 【解答】解：A．根据电能表上的数据可知，60h消耗的电能为：W＝853.1kW•h﹣852.5kW•h＝0.6kW•h，故A错误； B．电视机待机功率为：，故B错误； C．电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能为：，故C正确； D．根据电能表上的数据可知，小军家电能表平时工作允许通过的最大电流为10A，用电器正常工作时的总功率最大值：P'＝UI＝220V×10A＝2200W，故D错误。 故选：C。 7．小李家中电能表的示数，如图所示。他断开其它用电器，只将额定电压是220V，额定功率是1500W的电热水器单独接入电路中工作1min，发现电能表指示灯闪烁80imp。下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电流做功快慢的仪表 B．小李家已经用电30789kW•h C．电热水器的实际功率为1500W D．小李家同时工作的用电器总功率不能超2200W 【解答】解：A、电能表是用来测量电功的仪表，而不是测量电功率的仪表，故A错误； B、由图知，电能表此时的读数为3078.9kW•h，故B错误； C、电能表指示灯闪烁80imp，用电器消耗的电能：WkW•h； 用电器的实际功率：P1.5kW＝1500W，故C正确； D、由图可知，电能表的最大电流I＝40A，工作的用电器的最大总功率：P＝UI＝220V×40A＝8800W，故D错误。 故选：C。 8．如图1在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡额定电压为6V，额定功率在7～12W之间，电路连接正确且电流表和电压表的量程在连接中也做出正确的选择，实验中当将变阻器的滑片滑到某处时两表的示数如图2所示，则（　　） A．灯泡的额定功率为7.5W B．在1V时灯泡的功率为7.5W C．在5V时灯泡的功率为7.5W D．在5V时灯泡的功率为1.5W 【解答】解，灯泡额定电压为6V，则电压表选择0～15V量程； ∵P＝UI，∴灯泡额定电流I最小1.2A＞1A，电流表应选择0～3A量程； 由图2所示电流表可知，I＝1.5A，由图示电压表可知UL＝5V， 此时灯泡实际功率P＝ULI＝7.5W，C正确，BD错误； 由P可知，灯泡实际功率随电压增大而增大， 因此灯泡额定电压6V对应的实际功率，即额定功率应大于7.5W，故A错误； 故选：C。 9．在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（　　） A．改变被测灯泡的额定功率 B．改变被测灯泡两端的电压 C．改变电路中的电流 D．保护电路 【解答】解：滑动变阻器在实验中首先起到保护电路的作用，所以D正确，不符合题意； 通过改变滑动变阻器的电阻，还可以改变电路中的电流及灯泡两端的电压，所以BC正确，不符合题意； 灯泡的额定功率是不变的，其实际功率随着实际电压的改变而改变，所以A错误，符合题意。 故选：A。 10．某同学利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（　　） A．闭合开关前，滑片应滑到B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．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 【解答】解：A、为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应滑到最大值B端，故A正确； B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，如小灯泡短路，灯座接触不良等，即不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误； 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，故C正确； D、小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确。 故选：B。 11．如图所示为某电能表的表盘，小明利用该电能表检测一只标识为“220V，10W”LED灯的额定功率。他关闭其他所有用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了四种测量方案，你认为最可行的是（　　） A．测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用时间t B．测量出通电1小时前后表盘显示的数值之差 C．测量出1min时间内电能表指示灯闪烁的次数 D．测量出电能表指示灯相邻十次闪烁间隔时间t 【解答】解：A．节能灯的额定功率为P＝10W＝0.01kW，消耗1kW•h电能所用时间为： t100h，因消耗1kW•h电能所用的时间t较长，不易操作，故A不符合题意； B．由W＝Pt可知，测量出通电1小时前后表盘显示的数值之差为：W＝0.01kW×1h＝0.01kW•h，因数值较小，很难在电能表中读出，故B不符合题意； C．节能灯的功率为P＝0.01kW，工作1minh消耗的电能为：W＝Pt＝0.01kWhkW•h， 1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次， 1min电能表指示灯闪烁的次数：n＝1600imp/（kW•h）kW•h1，指示灯闪烁次数太少，无法观察，故C不符合题意； D．节能灯的功率：P＝10W＝0.01kW， 电能表指示灯相邻两次闪烁，节能灯的消耗的电能为：WkW•h， 节能灯需要工作的时间： th＝225s， 比较容易测量，故D符合题意。 故选：D。 12．小美利用家中的电能表如图所示，测家用电热水壶的功率，他关闭了家中其它用电器，只有电热水壶工作，记录所测数据，进行计算，下列说法正确的是（　　） A．观察并记录电能表转盘转动10圈，记录电热器工作的时间t B．只使电热器工作10s，观察并记录电能表转盘转动的圈数N C．接在这个电能表上的用电器总功率最大为2200W D．记录电能表示数从2385.6跳到2385.7时所用的时间t，误差最小 【解答】解： A、观察并记录电能表转盘转动10圈，利用“3000r/kW•h”求出消耗的电能，记录电热器工作的时间t，利用P求电热器的电功率，该方案可行，故A正确； B、只使电热器工作10s，观察并记录电能表转盘转动的圈数N，理论上可以计算电热水器的电功率，但由于时间太少、转盘转动的圈数太少，会使测得消耗的电能误差较大，测得的电功率误差较大，故B错； C、10（20）A，其中20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，220V是指电能表的工作电压，接在这个电能表上的用电器总功率最大值P＝UI＝220V×20A＝4400W，故C错； D、记录电能表示数从2385.6跳到2385.7时所用的时间t，则消耗的电能为0.1kW•h，知道工作时间，可以计算电热器的电功率，但与A方案相比，不能判断误差的大小，故D错。 故选：A。 13．小明在物理课本上看到荧光灯发光时的电流约为0.15A，他想测量一下自己卧室顶的荧光灯工作的实际电功率。他先断开家中所有用电器的开关直至电能表指示灯停止闪烁（电能表相关参数如图所示），再闭合荧光灯的开关，则下面有关他接下来的设计方案中最合理的一项是（　　） A．测出荧光灯工作半小时电能表示数的变化量 B．测出电能表指示灯闪烁10次所用的时间 C．测出在30s内电能表指示灯闪烁的次数 D．用量程合适的电压表和电流表测出荧光灯工作时的电压和电流 【解答】解： 荧光灯工作时的电功率约P＝UI＝220V×0.15A＝33W， 由图知，电能表示数分度值为0.1kW•h＝3.6×105J， 电能表上标有1600imp/kW•h，所以电能表的指示灯闪烁一次用电器消耗电能W3.6×106J＝2.25×103J， 关闭家里其他用电器，只让荧光灯工作。 A、荧光灯发光时的电流约为0.15A，在家庭电路中工作半小时，消耗的电能：W′＝UIt＝220V×0.15A×0.5×3600s＝5.94×104J＜3.6×105J，所以电能表示数变化量不到0.1kW•h，示数变化不便于读数，此时方法测量荧光灯实际电功率误差较大； B、电能表指示灯闪烁10次，荧光灯消耗电能W＝10×2.25×103J＝2.25×104J， 所用的时间t682s≈11.4min，用时比较长； C、30s内荧光灯消耗电能W＝Pt＝33W×30s＝990J＜2.25×103J，指示灯闪烁不到一次，测量误差较大； D、用量程合适的电压表和电流表分别测出荧光灯的电压和电流，由P＝UI即可计算出实际消耗的电功率，误差较小。 综上所述，最合理的是D。 故选：D。 二．填空题（共5小题） 14．利用伏安法测出“2.5V”小灯泡发光时的电流和电压，计算出对应的电阻R和电功率P（见数据表）。 序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.2 2.0 2.5 3.0 I/A 0.18 0.24 0.30 0.34 0.36 R/Ω 2.78 5.00 6.67 7.35 8.33 P/W 0.09 0.29 0.60 0.85 1.08 （1）小灯泡灯丝的电阻不断变化的原因是 　灯丝的电阻随温度升高而增大　。 （2）根据P0.58W，求出小灯泡的额定功率为0.58W，此方法是否可行？　不可行　。 【解答】解：（1）灯两端电压增大，通过的电流增大，根据P＝UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度升高而增大； （2）不同电压下，灯的实际功率不同，取平均值没有意义，只有在额定电压下的功率才是额定功率，故此方法不可行。 故答案为：灯丝的电阻随温度升高而增大；不可行。 15．小清同学设计了如图所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： （1）开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光。 （2）保持滑片的位置不变，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V。 （3）将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V。 （4）小灯泡的额定功率P额＝　1.8　W。 【解答】实验步骤： ①开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡串联，电压表测滑动变阻器的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为6V， 根据串联电路电压的规律可得：U滑＝U﹣U额＝18V﹣6V＝12V，所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为12V，则灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左＝8V； 由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U′＝14V； ③在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R的电压为： UR＝U﹣U′＝18V﹣14V＝4V， 由分压原理可得：；所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值：； 故在步骤①中，灯的额定电流为：I额0.3A， 则小灯泡的额定功率： P额＝U额I额＝6V×0.3A＝1.8W。 故答案为：1.8。 16．小明同学为了探究“电功率与电压的关系”，选取三节新干电池串联做电源，找来“2.5V 0.3A”、“3.8V 0.3A”两只小灯泡按照如图甲所示的电路开始了实验探究。实验中小明应记录的是 　两次电压表示数和对应的灯泡的发光情况　。实验结束后，小明选用了量程适当的电流表继续用原有器材探究“电功率与电流的关系”，实验电路如图乙所示，请你帮助小明指出实验器材选取上应该注意的事项：　选用两节干电池串联做电源　。 【解答】解：（1）电功率与电压和电流有关，探究电功率与电压关系时应控制两灯的电流相等， 图甲中，串联的两灯电流相等，可以通过比较灯泡两端电压的大小比较灯泡的功率大小，所以应记录两次电压表的示数， 而灯泡的实际功率越大时越亮，所以还应观察两灯的发光情况； （2）探究电功率与电流的关系时，应控制电压相等， 图乙中，并联的两灯电压相等，可以通过比较通过两灯的电流比较灯泡的功率大小， 使用原有的器材进行探究，电源电压为4.5V，超过两灯的额定电压比较多，这样易烧坏灯泡，所以实验时选用两节干电池串联做电源进行实验。 故答案为：两次电压表示数和对应的灯泡的发光情况；选用两节干电池串联做电源。 17．如图甲所示的电路中，小灯泡的额定电压为3.8V。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某处时，电压表示数如图乙所示，若想测量小灯泡正常发光时的电阻和功率，应将滑动变阻器的滑片向 　右　（选填“左”或“右”）端移动，直至电压表的示数为 　3.8　V，此时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　1.14　W。 【解答】解：灯在额定电压下正常发光，图乙中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为0.5V，小于灯的额定电压3.8V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压3.8V； 若此时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.3A，灯的额定功率： P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。 故答案为：右；3.8；1.14。 18．如图所示是小李家的电能表表盘。当小李在家庭电路中只接入一个电饭煲工作时，发现此电能表的指示灯在10min内闪烁了600次，则这个电饭煲工作时的实际功率是 　1200　W。 【解答】解：已知每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3000次，则电能表的指示灯闪烁了600次，电饭煲消耗的电能：WkW•h＝0.2kW•h， 电饭煲正常工作t＝10minh，则该电饭煲的额定功率：P1.2kW＝1200W。 故答案为：1200。 三．实验探究题（共1小题） 19．小馨同学利用如图甲所示的电路进行“测量小灯泡电功率”的实验。实验中电源电压6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器有“30Ω，2A”和“10Ω，2A”二种规格可供选择。 （1）小馨调节滑动变阻器的滑片并得出数据，图乙是根据数据绘制出的灯泡的U﹣I图象。由图可知，小灯泡的额定功率是 　1.25　W，小馨所选用的滑动变阻器为 　30Ω，2A　。 （2）测量了小灯泡在额定电压下的电功率后，小馨打算测量小灯泡在小于额定电压下的实际功率，他下一步的操作是：　向右适当移动滑片，使电压表的示数小于2.5V，记录此时电流表和电压表的示数　。 【解答】解：（1）根据绘制出的灯泡的U﹣I图象知，灯在额定电压下的电流为0.56A，小灯泡的额定功率是 P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W 根据乙图可知，当灯的电压为0.5V时，电流为0.2A，根据串联电路电压规律及欧姆定律，变阻器此时连入电路的电阻为 R滑27.5Ω＞10Ω 小馨所选用的滑动变阻器为30Ω，2A。 （2）测量了小灯泡在额定电压下的电功率后，小馨打算测量小灯泡在小于额定电压下的实际功率，即电压表示数小于2.5V，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路的电阻，故他下一步的操作是：向右适当移动滑片，使电压表的示数小于2.5V，记录此时电流表和电压表的示数。 故答案为：（1）1.25；30Ω，2A；（2）向右适当移动滑片，使电压表的示数小于2.5V，记录此时电流表和电压表的示数。 四．解答题（共1小题） 20．物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω 3A”、B“20Ω 2A”字样，待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 物理量实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 ①测定小灯泡电功率的实验原理是 　P＝UI　； ②请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为 　B　，电压表并联在 　滑动变阻器　两端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）； ③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 【解答】解：（1）测定小灯泡电功率的实验原理是P＝UI； （2）根据表格中的数据分析可知：电路中的电流越大，电压表的示数越小，所以电压表并联在滑动变阻器两端；由表中数据可知，当电路中的电流为0.22A时，滑动变阻器两端的电压为3V，由欧姆定律可得，实验中变阻器连入电路中的电阻： ； 故选：B； （3）因为小徐电路将滑片移至阻值最大处，所以R滑1＝5Ω，由电压表示数可得U灯＝3V。由小王的序号3数据可知，U3＝1.5V，I3＝0.3A时，小王电路中： 此时小徐所接电路和小王3号电路一致，则电源电压：U总＝U灯+U3＝3V+1.5V＝4.5V； 由2号数据知U2＝2V时：U灯＝U总﹣U2＝4.5﹣2V＝2.5V＝U额； 所以小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.5V×0.28A＝0.7W。 故答案为： ①P＝UI； ②B；滑动变阻器； ③0.7W。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$