第18章 电功率 灯泡的亮度问题专项练-2025-2026学年初中物理人教版（2024）九年级全一册

第18章 电功率 一、单选题 1.两只小灯泡,甲灯标有“3V,3W”,乙灯标有“6V,12W”,若将它们并联后接在电压为3V的电源上,下列说法正确的是( ) A.甲灯一定比乙灯亮 B.乙灯一定比甲灯亮 C.两灯一样亮 D.无法判断 2.将分别标有“6V 3W”和“3V 1.5W”字样的甲、乙两只灯泡,并联在电压为3V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法错误的是( ) A.乙灯泡能正常工作 B.甲灯泡的电阻大 C.乙灯泡更亮 D.两灯泡的总功率等于4.5W 3.如图是学生设计的模拟调光台灯电路,电源电压保持不变,闭合开关灯泡发光后,移动回形针,可以调节小灯泡的亮度。忽略灯泡电阻的变化,下列有关说法正确的是( ) A.通过小灯泡的电流大于通过铅笔芯的电流 B.向左移动回形针,灯泡的亮度变暗 C.当回形针向左移动时,电流表示数变小,电压表示数变大 D.为使小灯泡亮度变化更明显,可选用更细的铅笔芯 4.如图所示,电源电压不变,闭合开关灯泡发光,电压表和电流表均正常,滑动变阻器的滑片向右移动的过程中(忽略灯泡电阻变化),下列说法正确的是( ) A.灯泡的亮度变暗 B.电压表和电流表A1示数不变 C.电路的总功率变小 D.电压表V与电流表A2示数的比值变小 5.标有“6V;3W”和“6V;6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是( ) A.通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B.灯L1和L2两端的电压之比为2∶1 C.灯L2和L1的发光亮度相同 D.能够正常发光的灯应是灯L2 6.三盏灯泡L1“220 V 100 W”、L2“110 V 100 W”和L3“36 V 100 W”均正常发光时( ) A.L1更亮 B.L2更亮 C.L3更亮 D.三盏灯一样亮 7.现有两只额定电压均为220 V的白炽灯,其中甲灯灯丝较粗短,乙灯灯丝较细长。将这两只灯泡串联在220 V的电路中,则( ) A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.一样亮 D.条件不足,无法确定 8.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”的字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是( ) A.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光 B.若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮 C.若把它们并联在6V电路中,两灯都可以正常发光 D.若把它们并联在6V电路中,甲灯正常发光 二、填空题 9.一同学在探究“怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度”时,设计了如图所示的电路。此电路的连接为 电路,当滑片P向b端滑动时,小灯泡L的亮度变 ,电流表 的示数为0,电路消耗的电功率 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 10.如图所示,闭合开关后两只灯泡的连接方式是 ;若两灯泡亮度不同,则两个灯泡的电阻 (选填“相同”或“不同”);若两灯泡亮度相同,则可判定它们的 (选填“实际功率”或“额定功率”)一定相同。 11.灯泡的亮度取决于 。一盏灯标有“”字样,这表示它的 是,如果将这盏灯接在的电路中,其实际功率是 W。(假设灯丝电阻不变) 12.如图甲所示,为某实验小组在跨学科实践中制作的简易调光台灯,图乙为该台灯的电路原理图,S为单刀多掷开关。当开关分别拨到1、2、3时,灯泡的亮度不同,其中当开关拨到 时灯泡最亮。 13.灯泡是生活中常见的用电器。 (1)如图甲所示,教室里一个开关控制的几盏护眼灯是 联的,灯发光部分主要由 (导体/半导体/超导体)材料制成。 (2)规格为“,”的白炽灯与“,”的灯正常发光时亮度相当,白炽灯正常发光效率约为,则灯正常发光效率约为 。 (3)如图乙是一款亮度可调的小台灯电路。电源电压为,灯泡的额定电压为,其电流跟两端电压的关系如图丙。调节滑动变阻器,当灯泡的实际功率为时,滑动变阻器的实际功率 ;滑动变阻器滑片从最右端移至最左端时,避免灯泡损坏,应该在电路中串联一个 的电阻。 14.爱思考的林刚利用下图所示的电路进行实验,当闭合开关S后,发现标有“”的灯和标有“”的灯亮度并不相同。已知电源电压为6 V,不考虑灯丝电阻值随温度的变化。 (1)灯的电阻 。 (2)灯 能正常发光,灯 较亮。 15.甲灯泡标有“220V 15W”字样,乙灯泡标有“220V 100W” 的字样。将两灯泡串联在220V的电路中, 灯更亮一些;若将两灯并联在220V的电路中, 灯更亮一些。 16.电学学具盒中有甲、乙两种不同规格的白炽灯泡(假设灯泡的电阻不变),甲、乙两灯泡上分别标着“2.5V, 0.3A”和“3.8V, 0.3A”,如果将它们串联在电路中工作, 灯泡较亮,两灯泡 (选填“能”或“不能”)同时正常工作;如果将它们并联在电路中工作, 灯泡较亮;如果两灯都正常发光,则两只电灯亮度 (选填“相同”或“不同”)。 三、计算题 17.图甲是同学们设计的调光小台灯模型,图乙是该台灯模型的电路原理图。电源电压为9V。 R2是调节亮度的变阻器,其最大阻值为18 。灯L标有“6V 3W”的字样。忽略温度对灯丝电阻的影响。求: (1)灯L正常发光时的电流和电阻各多大? (2)灯L正常发光时,变阻器R2连入电路的阻值是多大? (3)当变阻器的滑片P转到最左端时,灯L两端的实际功率是多大? 18.小明在使用滑动变阻器改变灯泡的亮度实验,设计电路如图所示,电源电压保持12V不变,标有“10V 0.4A”字样的灯泡L与滑动变阻器R串联接在电路中,闭合开关S,调节滑片P使灯泡L正常发光(假设灯丝电阻不变),求: (1)灯泡L的额定功率; (2)灯泡L的电阻; (3)通电1min,滑动变阻器R消耗的电能。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D D C B D B C 1.C 两灯并联后,接在电压为3V的电源上,并联电路各并联支路两端电压相等,所以甲、乙两灯电压均为3V,甲灯标有“3V,3W”,甲两端的电压为额定电压,甲灯正常发光,其实际功率等于额定功率3W; 乙灯标有“6V,12W”,由可得,乙灯的电阻 乙的实际功率 灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,两灯的实际功率相同,所以两灯一样亮,故ABD错误,C正确。 故选C。 2.D 不考虑温度对灯丝电阻的影响,由,可得甲灯电阻 同理可得乙灯电阻 故甲灯泡的电阻大。 现将两灯并联在电压为3V的电路中,闭合开关,由并联电路电压规律可得两灯实际功率 因为,所以乙灯正常发光,乙灯实际功率为1.5W。 乙灯实际功率大于甲灯实际功率,故乙灯泡更亮。 电路总功率 故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。 故选D。 3.D A.由图可知,灯泡与铅笔芯串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压。在串联电路中,电流处处相等,所以通过小灯泡的电流等于通过铅笔芯的电流。因此,故A错误; BC.当回形针向左移动时,铅笔芯接入电路的长度变短。根据“材料、横截面积相同时,导体长度越短,电阻越小”,可知铅笔芯的电阻变小。由于灯泡与铅笔芯串联,电路总电阻,电源电压不变,根据欧姆定律,总电阻变小,电路中的电流变大。灯泡电阻不变,根据,电流变大,所以灯泡两端电压变大。灯泡的亮度由实际功率决定,和都变大,所以实际功率变大,灯泡变亮。因此,故BC错误; D.在材料、长度相同时,导体横截面积越小,电阻越大。选用更细的铅笔芯,其电阻更大。根据欧姆定律,当移动回形针改变相同长度时,电阻变化更明显,电路中电流变化更显著,灯泡实际功率变化更明显,所以灯泡亮度变化更明显。故D正确。 故选D。 4.C A.并联电路中各支路独立工作、互不影响,滑片移动时灯泡的电压和电阻均不变,由可知,灯泡的实际功率不变,亮度不变,故A错误; B.电源电压不变,故电压表示数不变;滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由可知,滑动变阻器支路的电流变小,即电流表示数变小,故B错误; C.灯泡所在支路电流不变,滑动变阻器所在支路电流变小,干路电流,干路电流变小,电源电压U不变,由可知电路总功率变小,故C正确; D.电压表V示数不变,电流表示数(干路电流)变小,故电压表V与电流表示数的比值变大,故D错误。 故选C。 5.B A.两个灯泡的额定电流分别为 两个灯泡的电阻 将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1,故A错误; B.灯L1和L2两端的电压之比为 故B正确; CD.将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,使其中一个灯正常发光,因为L1的额定电流小于L2的额定电流,所以通过电路的电流是0.5A,L1正常发光,L2不能正常发光,两个灯泡发光亮度不同,故CD错误。 故选B。 6.D 灯的亮度是取决于实际功率的,题目中说它们都是正常发光所以实际功率都是100W,所以三个灯泡一样亮,故ABC错误,D正确。 故选D。 7.B 灯丝材料相同,甲灯灯丝较粗短,横截面积大、长度短。乙灯灯丝较细长,横截面积小、长度长。根据“横截面积越小、长度越长,电阻越大”,所以乙灯电阻较大。串联电路中各处的电流相等,所以通过甲、乙两灯的电流相等。灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。根据电功率公式可知,电流相等时,功率与电阻成正比,乙灯的实际功率更大,乙灯较亮。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 8.C A.根据可计算得出甲乙两灯正常工作时的电流,甲灯电流为 乙灯电流为 根据公式可计算得出甲乙两灯的电阻值,甲灯电阻 乙灯电阻 当正常发光, 总电压 所以把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光。故A正确,不符合题意; B.灯泡的亮度由实际功率决定,正常发光时,,所以甲灯比乙灯亮。故B正确,不符合题意; C.若把它们并联在6V电路中,甲灯可以正常发光,乙灯的实际电压大于额定电压,将会烧坏。故C错误,符合题意; D.若把它们并联在6V电路中,实际电压等于额定电压,甲灯可以正常发光,故D正确,不符合题意; 故选C。 9. 串联 暗 A1 变小 [1][2][3][4]闭合开关,灯泡和滑动变阻器滑片左侧部分的电阻串联,电流表A2测量电路电流,电流表A1被短路,示数为0。当滑片P向b端滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知电路电流变小,小灯泡的亮度变暗,根据P=UI可知电路消耗的电功率变小。 10. 并联 不同 实际功率 [1][2]由图知道,两个灯泡并联连接,所以两个灯泡两端的电压相等,两灯泡亮度不同,说明两灯泡的实际功率不同,根据可知两个灯泡的电阻不同。 [3]灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,若两灯泡亮度相同,则可判定他们的实际功率相同;由于不知道两灯泡的额定电压,所以无法判断额定功率是否相同。 11. 实际功率 额定电压 25 [1]灯泡的亮度决定于实际功率,因为实际功率越大,灯泡消耗电能转化为光能的速度就越快,亮度也就越亮。 [2]用电器上标有的“220V 100W”,其中“220V”表示的是额定电压,即用电器正常工作时的电压。 [3]由题意可知,这盏灯的灯丝电阻 由题意可知,灯丝电阻不变,则如果这盏灯接在110V的电路中,其实际功率是 12.1 当开关拨到时灯泡与一个定值电阻串联,当开关拨到时灯泡与两个定值电阻串联,当开关拨到时灯泡与三个定值电阻串联,串联电路的总电阻等于各用电器电阻之和,开关拨到时总电阻最小,开关拨到时总电阻最大,电源电压一定,根据欧姆定律可知,开关拨到时的总电流最大,开关拨到时总电流最小,则开关拨到时通过灯泡的电流最大,灯泡分得的电压最大,根据可知,灯泡的实际功率最大,当开关拨到时灯泡最亮。 13.(1) 并 半导体 (2)90 (3) 4.8 15 (1)[1][2]教室里一个开关控制的几盏护眼灯,一个不工作时,其它几盏不受影响,它们是并联的,灯发光部分是发光二极管,主要由半导体材料制成。 (2)规格为“,”的白炽灯与“,”的灯正常发光时亮度相当,是指相同时间两盏灯将电能转化成光能的量值相同,设发光时间为t,白炽灯正常发光效率约为,相同时间内转化成的光能 代入数据可得 解得,灯正常发光效率约为90%。 (3)[1]当灯泡的实际功率为时,由图丙可知,灯泡两端的电压为6V,通过灯泡的电流为0.2A,此时滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的实际功率 [2]滑动变阻器滑片从最右端移至最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,灯泡的额定电压为,为了避免灯泡损坏,应该在电路中串联一个电阻,使电阻分得电压为6V,由图乙可知,灯泡正常发光时,电流为0.4A,串联的电阻的阻值 14.(1)48 (2) L1 L1 (1)灯的电阻 (2)[1][2]闭合开关,两灯并联。已知电源电压为6V,等于灯的额定电压,灯能正常发光,灯的实际功率等于额定功率为3W。电源电压小于灯的额定电压,故灯的实际功率小于额定功率,即灯的实际功率小于3W。实际功率越大,灯越亮,故灯较亮。 15. 甲 乙 [1][2]由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,甲灯泡的额定功率小,由可知,甲灯泡的电阻较大;两灯串联在电路中时,电流相等,则由P=I2R可知,电阻较大的甲灯泡的实际功率较大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,因此甲灯更亮一些;而并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡均正常发光,所以,并联在220V电源上时,乙灯泡的实际功率较大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,乙灯泡较亮。 16. 乙 能 甲 不同 [1]由欧姆定律可知,甲、乙两个灯泡的电阻分别为 灯泡的亮度由其消耗的实际功率决定的,两灯串联时,通过它们的电流相等,由于,由可知,,故乙灯较亮; [2]因为两灯的额定电流相同(均为0.3A),将它们串联时,通过它们的电流相等。若电路中的电流调节为0.3A,则两灯均达到额定电流,此时根据欧姆定律 可知,它们两端的电压也恰好等于各自的额定电压,因此两灯能同时正常发光; [3]若两灯并联,它们两端的实际电压相等,,由可知,,故甲灯较亮; [4]两灯均正常发光,由可知,甲灯的额定功率为 乙灯的额定功率为 由于,则两灯的亮度不同。 17.(1)0.5A,12 (2)6 (3)1.08W (1)灯L正常发光时的电流为 灯L正常发光时的电阻为 (2)灯L正常发光时,变阻器两端的电压为 电路中的电流 变阻器R2连入电路的阻值是 (3)当变阻器的滑片P转到最左端时,接入电路的阻值最大,电路中电流为 灯L两端的实际功率是 18.(1) (2) (3) (1)根据灯泡L的铭牌“10V 0.4A”可知,灯泡的额定电压,额定电流。 灯泡的额定功率为: (2)根据欧姆定律 可得,灯泡L的电阻为: (3)由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联。当灯泡正常发光时,其两端电压为额定电压,通过的电流为额定电流。 此时电路中的电流 灯泡两端的电压 根据串联电路的电压特点,滑动变阻器两端的电压为: 通电时间 滑动变阻器R消耗的电能为: 学科网(北京)股份有限公司 $