15.2 电功率 第3课时 测量小灯泡的电功率 同步练习-2025-2026学年苏科版物理九年级下册

15.2.3测量小灯泡的电功率 1.如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，根据此图中所提供器材，可以直接研究的问题是 ( ) A.测小灯泡正常发光的电阻 B.测小灯泡的实际电功率 C.测小灯泡消耗的电能 D.测小灯泡正常工作时的温度 2.在“测定小灯泡的电功率”实验中，关于滑动变阻器的作用，下列说法错误的是 ( ) A.保护电路 B.调节小灯泡两端的电压 C.多次测量取平均值减小误差 D.测出小灯泡在不同电压下的电功率 3.(2024·无锡中考)用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是 .闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中.则小灯泡L 的额定功率为 W，小灯泡的亮度由 决定. 实验序号 电压 U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 ① 3.0 0.28 较亮 ② 3.8 0.30 正常发光 ③ 4.2 0.32 过亮 4.小明发现家里不同房间的灯泡亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关.他找来若干节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干、可调长度的电池盒，测量额定电压为2.5V 小灯泡 L的功率. (1)小明选择两节干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应放置在 (填“左”或“右”)端. (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2 V，读出电流表示数，记录数据；继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是 . (3)问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡 L₁ 的额定功率 P₁为 W. (4)小明想比较另一个额定电压为2.5V 的小灯泡L₂的额定功率P₂与P₁的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L₁ 替换为 L₂，闭合开关后，发现电压表示数为1.9V.依据上述现象，可推断出 P₁ (填“>”“=”或“<”)P₂,他继续完成了 P₂的测量后，验证了小灯泡的亮度与电功率有关. 5.用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8 V”字样，闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是 ( ) A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路 B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱 C.当小灯泡的实际电压为3 V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动 D.电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路 6.小陈同学在测量标有电压为2.5 V的小灯泡电功率的实验中，已知电源电压为4.5 V.电路图如图甲所示. (1)请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线连接实物图，要求滑片 P 向右移动时变阻器的电阻变大. (2)小陈同学闭合开关，发现电压表的示数为1 V，为测量小灯泡的额定功率，应向 调节滑片，使电压表读数为2.5V. (3)小陈同学移动滑动变阻器的滑片，分别记录电压表、电流表示数，并描绘出灯泡L的I-U图像，如图丙中 M所示，则小灯泡的额定功率为 W.小陈同学还发现灯丝的电阻随温度的升高而 (填“增大”“减小”或“不变”). (4)小陈同学利用该电路将灯泡换成定值电阻进行测电阻实验，他描绘出定值电阻的I-U图像，如图丙中N所示，若将该电阻与灯泡L串联在电压可调的电路中，当它们实际功率相同时，电源电压为 V. 7.“测定小灯泡额定功率”实验中，已知电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V. (1)如图甲是小明连接的实物电路图，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图中错误的那根导线上画“×”，并画出正确的连线. (2)电路改正后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表、电压表都有示数，接下来的操作是 (填“检查开关是否接触良好”“移动变阻器滑片”或“检查灯泡是否断路”). (3)小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示.小灯泡额定功率为 W. (4)小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率，用同一套器材做了三次实验(都将电压表调到2.5V)，获得三组电流数据，计算功率后取平均值即为小灯泡的额定功率，这样处理数据的方法 (填“正确”或“不正确”). (5)课后小华要测出另一小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电流)，在没有电流表的情况下，用一个阻值为 R₀的定值电阻和一只电压表设计了图丙电路，请在虚线框内补上小灯泡和定值电阻，使电路完整. ①闭合S 并将 S₁ 先接 (填“a”或“b”); ②将S₁ 再接入另一位置时不小心将变阻器的滑片向左移动了少许，则小灯泡额定功率的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值. 8.(2023·无锡中考)用如图所示的电路测量额定电压为2.5V 的小灯泡L的额定功率.调节电阻箱 R，使它接入电路的阻值为4 Ω.闭合开关S、S₁，移动滑动变阻器的滑片 P，使电压表示数为2.5V，保持滑片P的位置不变，闭合开关S₂，断开开关S₁，此时电压表示数为1.6 V，断开开关S，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为 14 Ω，闭合开关S，此时电压表示数为2.8V.则小灯泡的额定功率为 ( ) A.1.0 W B.0.85 W C.0.625 W D.0.5 W 9.在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻大约为10 Ω，有两个规格分别为“10Ω 1 A”“50Ω 2 A”的滑动变阻器，电源电压为6 V. (1)本实验中应选择规格为 的滑动变阻器；图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整，使变阻器滑片右移时灯泡变暗. (2)连接电路时，开关处于 (填“断开”或“闭合”)状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在 (填“A”或“B”)端. (3)某同学闭合开关后，无论怎样移动滑片，发现灯泡不亮，电流表和电压表的示数都很小(都不是0，使用前均已调零)，可能的原因是 (4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W. (5)为了测量额定电压为 U₀的小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丙所示的电路，R₀为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器，实验操作如下： ①闭合开关S 和 S₂，断开开关S₁，移动滑动变阻 器滑片 P，使电 流 表示 数为 时小灯泡恰好正常发光. ②保持变阻器滑片 P 位置不变，闭合开关S和S₁，断开开关S₂，记下电流表示数I，则小灯泡L的额定功率 (均用U₀、R₀和I表示) 1. B 2. C 3. P=UI1.14实际功率 4.(1)左 (2)加一节干电池 (3)0.75 (4)< 解析：(1)闭合开关前，为了保护电路，应将滑片移动到阻值最大的位置，即最左端. (2)实验中选择两节干电池，即使将滑片移动到阻值最小的位置(滑动变阻器分得电压为零)，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，说明电流表和导线(有一定的电阻)分得的电压较大，或干电池太旧，则为了完成该实验，需要增大电源电压，所以解决的办法是加一节干电池. (3)由图乙可知，电流表所选量程为0~0.6A，其示数为0.3A，则小灯泡的额定功率 0.75 W. (4)保持滑动变阻器滑片位置不变，将L₁ 替换为L₂，闭合开关后，发现电压表示数为1.9V，由串联分压可知，变阻器两端的电压增大，又因变阻器接入电路的阻值R滑不变，则电路中电流变大，记为I₂，即I₂>0.3 A，要使L₂正常发光，由串联分压可知，需要减小 R滑，即向右移动滑片，使L₂ 两端的电压增大为2.5V，此时电路中的总电阻减小，电流增大，记为I₃,则有. 小灯泡 L₂的额定功率 I₃,可知 5. C 6.(1)如图所示 (2)左 (3)0.5 增大 (4)3 解析：(1)要测量小灯泡的电功率，滑动变阻器应与小灯泡串联接入电路，使滑动变阻器的滑片 P 向右移动时接入电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如答图所示. (2)小灯泡上标有电压2.5V，则小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡在额定电压下正常发光，电压表测小灯泡两端的电压，其示数为1 V，小于小灯泡的额定电压2.5V，应增大小灯泡的电压，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，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V. (3)根据描绘出的小灯泡L的I-U图像知，小灯泡在额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为 2.5 V×0.2 A=0.5 W.根据小灯泡的电流随电压的变化关系可知，小灯泡的电压为0.5V 和1.5V时，对应的电流分别为0.075 A及0.15 A，由欧姆定律，小灯泡的电阻分别为 小灯泡正常发光时的电阻为 随着电压增大，灯丝的温度升高，其电阻增大，故小陈还发现灯丝的电阻随温度的升高而增大. (4)在串联电路中，电路的电流处处相等，则定值电阻与灯泡串联时，通过它们的电流相等.当它们实际功率相同时，根据P=UI，灯与电阻的电压相同，由图丙可知，即两图像的交点，灯与电阻的电压都为1.5V，由串联电路电压的规律，电源电压是 7.(1)见解析图 (2)移动变阻器滑片 ((3)0.65(4)正确 (5)见解析图①a ②大于 解析：(1)由图甲可知，电流表并联在小灯泡的两端，故小灯泡与电流表“0.6”接线柱的这根导线改接到滑动变阻器的左上端，如图所示： (2)闭合开关，发现灯泡不亮，电流表、电压表都有示数，排除断路故障，灯不亮可能是因为实际功率太小，故可以移动滑动变阻器的滑片，进一步观察灯是否亮起来. (3)由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02 A,电流表的示数为0.26 A.灯泡的额定功率为 P=UI=2.5 V×0.26 A=0.65 W. (4)用同一套器材做了三次实验(都将电压表调到2.5V)，获得三组电流数据，计算功率后取平均值即为小灯泡的额定功率，多次测量取平均值可减小误差，这样处理数据的方法是正确的. (5)电路图如图所示： ①闭合开关S，将开关S₁拨至a，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为I额 R₀，此时灯泡正常发光；再将开关S₁ 拨至b，读出电压表示数为U，根据串联电路的电压特点可求出灯泡的额定电压( 从而测出灯泡的额定功率. ②开关S₁拨至b时，由于滑动变阻器的滑片向左移动了少许，变阻器连入电路中的电阻变小，根据分压原理可知变阻器分得的电压变小，导致电压表的读数变大(即测得灯泡和电阻R₀的总电压变大)，由串联电路电压的规律可知测得灯泡的额定电压变大，而灯泡的额定电流是已知的，所以根据 P=UI可知测得灯泡的额定功率变大. 8. C解析：由图知道，当闭合开关S、S₁，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，灯泡正常发光，由欧姆定律可知，此时： 保持滑片 P 的位置不变，闭合开关S₂，断开开关S₁，此时是电阻箱与滑动变阻器串联的电路，电压表测量电阻箱两端的电压，由欧姆定律可知，此时： 断开开关S，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为14 Ω，闭合开关S，此时电压表示数为2.8V，由欧姆定律可知，此时：③.由①②③解得：R沿=6Ω,RL=10Ω,由 可知，小灯泡的额定功率： 故C符合题意. 难点突破 本题中开关闭合、断开，共有三种不同的电路状态，但注意到三种状态均是串联电路，故围绕串联电路电流处处相等，用总电压和总电阻、元件两端电压和元件电阻分别表示出电路电流大小，建立方程组，消去未知但共同出现的电源电压，得到滑动变阻器接入电路的电阻和灯泡额定电压下的电阻，计算其额定功率. 9.(1)“50Ω 2 A” 如图所示 (2)断开 B (3)滑动变阻器同时接下面两个接线柱(4)0.6 (5)①URR。②∪。(1-b 解析：(1)小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯泡的额定电流约为 0.25 A，当灯泡正常发光时，根据串联电路的电压和电流的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为 故为了能够顺利完成实验探究，应选用“50 Ω 2 A”的滑动变阻器.小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；变阻器滑片右移时灯泡变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如答案图所示. (2)为了保护电路，连接电路时，开关处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放置在阻值最大处，即B端. (3)某同学闭合开关后，发现电流表和电压表的示数都很小，说明电路是通路，且灯泡没有短路，无论怎样移动滑片，发现灯泡不亮，说明电路中电流较小，电阻较大，且滑动变阻器没有变阻的作用，即可能的原因是：将滑动变阻器两个下端接线柱接入了电路. (4)由图甲可知，电流表选用小量程，小灯泡正常发光时电流表示数如题图乙所示，电流表分度值0.02 A，其示数为0.24 A,则小灯泡额定功率为 P=UI=2.5 V×0.24 A=0.6 W. (5)①闭合开关S和S₂，断开开关S₁，灯泡与定值电阻并联后再与滑动变阻器串联，电流表测通过定值电阻的电流，因此灯泡与定值电阻两端电压相同，所以移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为U 时小灯泡恰好正常发光；②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S 和S₁，断开开关S₂，此时灯泡与定值电阻并联后再与滑动变阻器串联，电流表测通过干路电流，记下电流表示数I；根据并联电路电流的特点可知 则小灯泡的额定功率为 学科网（北京）股份有限公司 $