九年级物理人教版 第十八章 第3节 测量小灯泡的电功率 同步测试及答案Word文件下载.docx
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小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较
该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
5.为了探究“电功率与电阻的关系式”，选用额定电压均为6V的L1、L2两盏灯泡，将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究，闭合开关后看见灯L1微微发光，灯L2几乎不发光，下面关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（不考虑电阻值随温度的变化）（ ）
R1＞R2
P1＞P2
R1＜R2
P1＜P2
P1＞P2
6.课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦．小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由R=
计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P=
，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（ ）
7.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动片P，仍不能改变以上现象．你认为是下列哪种原因？
（ ）
灯泡是坏的，或者灯泡与灯座接触不良
电流表接线柱没有拧紧，接触不良
电路的连接不正确
两节电池的电压太小，电路中电流很微弱
8.李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”，他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡．将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究，闭合开关后，看见灯L2微微发光，灯L1几乎不发光，则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（不考虑灯丝电阻值随温度的变化）（ ）
R1＞R2，P1＞P2
R1＜R2，P1＜P2
R1＞R2，P1＜P2
R1＜R2，P1＞P2
9.某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5V、额定功率为0.75W．小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由
计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据
，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（
10.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。
电路中电源电压保持4.5V不变，灯泡上标有“3V，1W”字样。
闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，电压表的指针指示的位置如图乙所示。
下列说法错误的是（）
灯泡的额定功率为1W
灯泡正常发光时的电阻为9Ω
灯泡的实际功率为0.64W
此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:
7
二、填空题
11.小敏想借助如图所示的电能表测量家用电器的功率，除了电能表外，还需要的测量工具是________。
测量时，关掉其它所有用电器，只让一盏灯正常工作，测得电能表转速为5r/min（1min内电能表转盘转5r），则这盏灯的电功率为________W。
12.某物理兴趣小组的同学为了用实验来探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，向实验室借来了如下实验器材：
电源、开关、滑动变阻器、电阻箱（电路图符号
），电压表、电流表及导线．他们通过实验完成了探究．
（1）他们经过思考，通过测出电阻箱两端的电压和通过的电流，计算出电阻箱消耗的电功率，从而得到电功率与电阻的关系．请你画出他们探究的实验电路图．
（2）该小组设计了如下的探究步骤，请填写完整：
①连接电路，注意开关应断开，变阻器滑片P应放在阻值最大处；
②将电阻箱调到某一适当阻值，闭合开关，调节变阻器滑片P，读出电阻箱阻值R、电压表示数U、电流表的示数I，并记录在表格中；
③改变电阻箱为另一适当阻值，________
，读出________
，并记录在表格中；
④________
．
⑤利用公式P=UI计算电功率，并记录在表格中．
13.在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．
（1）连接电路时开关应________
，电流表的量程应选0～ ________
A．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整________
（3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于________
（选填“A”或“B”）端．
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为________
V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向________
（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是________
W．
14.在一次测量小灯泡额定功率的实验中，（电源由三节新干电池串联组成）聪明而粗心的小刚连接了如图（A）所示的电路．同组的小明发现电路连接有错．问：
（1）如果闭合图示电路中的开关，电压表的读数约为________
V，电流表的读数约为________
A，小灯泡发光情况为________
．（正常发光/可以发光/亮度较暗/不发光）
（2）（2分）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率．在图（A）中画出小刚改动的那条导线________
（3）小灯泡上标有“2.5V”字样（灯泡额定功率约为1W），则实验时，在闭合开关S之前应该________
．闭合开关后，发现电压表示数如图（B）所示，则应该将滑动变阻器的滑片P向________
移动（左/右），将电压表的示数调整到________
V．如果此时电流表的示数如图（C）所示，则该小灯泡的额定功率是________
W，该小灯泡的电阻是________
Ω．
15.要测量小灯泡的电功率，提供的器材包括：
小灯泡（2.5V，0.5A），电源（电压为3v），电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干。
（1）请用笔画线将图a中的电路连接完整。
________
（2）要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为：
最后利用公式求出额定功率。
（3）某次实验时电压表和电流表的示数如图b所示，则此时小灯泡的实际功率为________
W。
（4）实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做是为了________
。
16.
一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A．小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：
一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为6V的电源，滑动变阻器，导线若干．
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是________
（3）排除故障后，进行了三次测量，测量数据如下表．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时电流为________
A；
小灯泡的额定功率为________
W．
电压U/V
1
2.5
2.8
电流I/A
0.18
0.28
（4）利用所给器材，该实验装置________
（选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系．
（5）完成上述实验后，小雨用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图所示的电路，也测出了灯泡的额定功率．请完成下列实验步骤：
①闭合开关Sl，将S2拨到触点________
（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为________
V；
②再将开关S2拨到触点________
（选填“1”或“2”），保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡额定功率的表达式为P额=________
（用已知量和测量量表示）．
答案解析
1.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、柜式空调的功率大于1000W，故A不符合题意；
B、电视机的功率小于500W，故B符合题意;
C、电风扇的电功率为30～100W，故C不符合题意；
D、电饭锅的功率在500～1000W，故D不符合题意。
故选B。
【分析】用电器的功率P=
=300W，柜式空调的电功率远大于1000W，电视机的功率小于500W，电风扇的电功率为30～100W，电饭锅的功率为500～1000W。
2.【答案】B
A、据图能看出，该题能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流来，故据公式R=
可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的，故该选项错误；
B、知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故该选项正确；
C、由于在测量小灯泡消耗的实际电能，需要用到时间，故在这里没有涉及到时间，故该选项错误；
D、由于在测量小灯泡消耗的实际热量，需要用到时间，故在这里没有涉及到时间，故该选项错误；
故选B．
【分析】
（1）电阻的大小受温度的影响，在不同温度下，导体的电阻的大小是不同的；
（2）知道用电器的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出实际功率；
（3）据公式Q=I2Rt和W=UIt可知，若想计算出小灯泡消耗的电能和产生的热量必须要知道通电时间．
3.【答案】C
【解析】【解答】A、如图电路，电压表与滑动变阻器并联，当滑动变阻器两端电压为2.2V时，根据串联电路的分压特点，此时灯泡两端的电压为：
，由乙图得，此时电流为0.4A，故灯泡的功率为：
，A不符合题意；
B、如图滑片向左移时，接入电路的电阻变小，电流变大，小灯泡变亮，但根据串联电路的分压特点可知，电压表示数变小，B不符合题意；
C、由乙图知，电压表为3V时，电流为0.34A，所以变阻器允许连入电路的最大阻值约为：
，C符合题意；
D.小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为：
，D不符合题意.
故答案为：
C.
（1）根据图像，灯泡正常发光时，变阻器两端的电压为2.2V，并确定此时电路中的电流，由公式P=UI便可计算出灯泡的额定电功率；
（2）滑片向左滑动，变阻器的阻值变小，电路中电流变大，灯泡变亮，变阻器分压变小，从而可判断电流表和电压表的示数变化；
（3）变阻器的阻值越大，两端的电压越大，根据电压表的量程确定电阻器两端的最大电压，根据图像确定此时的电流，由公式R=
可得变阻器的最大值；
（4）根据Q=W=UIt可计算出变阻器产生的电热.
4.【答案】B
A、从图可知两灯泡串联，通过两灯泡的电流相同，所以该电路所示实验可以研究电功率与电压的关系；
故A正确；
B、根据本实验的现象和数据，可以得出“电流相同时，电压越大，用电器的电功率越大”；
由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，所以无法得出“电流相同时，电功率跟电压成正比”这个结论，故B错误；
C、为了判断灯泡的功率大小，我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小，灯泡越亮灯泡的功率越大．故C正确；
D、两灯泡串联，流过它们的电流相同，LI、L2规格不同，则灯泡两端的电压不同，因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系；
故D正确．
（1）要探究电功率和电压、电流之间的关系，必须要求电压或电流中的其中一个量不变来研究另一个，所以采用控制变量法得到三者的关系．从图可知，两个灯泡串联，则通过两个灯泡的电流相同，从而可以判断出探究的问题．在该实验中功率的大小无法直接计算出来，可以借助转换法进行判断．
（2）灯泡实际功率越大，灯泡越亮，通过灯泡的亮度可以比较灯泡电功率的大小．
（3）灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，无法准确得出实际功率和灯泡两端的电压关系．
5.【答案】C
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，因为灯L1微微发光，灯L2几乎不发光，所以L1的实际功率比L2的实际功率大；
由于两灯是串联，根据P=I2R可知，在电流相同的情况下，用电器的电功率与阻值成正比，所以R1＞R2；
因为两灯的额定电压相同，根据P=
可知，在电压相同的情况下，电功率与电阻成反比，由于R1＞R2，所以P1＜P2．
故选C．
【分析】由两个灯泡的亮度情况得出二者的电功率关系，然后根据P=I2R得出二者的电阻关系，最后根据P=
得出二者的额定功率关系．
6.【答案】B
（1）∵P=
，∴灯泡正常发光时的电阻R=
≈8.3Ω；
由题意知：
P甲=
和P乙=
，由此可见，
电功率P关于电压U的二次函数（跟y=ax2+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合），
故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误．
（2）∵P甲=
，灯泡电阻R随温度升高而变大，
∴①当小灯泡两端电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，
它的电阻R＜8.3Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方．
②当小灯泡两端电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，
它的电阻R=8.3Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交．
③当小灯泡两端电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，
它的电阻R＞8.3Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方．
综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果．
【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题．
7.【答案】A
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，
结合选项可知A正确，BCD不正确．
故选A．
【分析】灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路．
灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压．
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0．
灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数．
8.【答案】D
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，因为灯L2微微发光，灯L1几乎不发光，所以L2的实际功率比L1的实际功率大．
由于两灯是串联，我们根据P=I2R可知，在电流相同的情况下，用电器的电功率与阻值成正比，所以R2＞R1．
因为两灯的额定电压U相同，根据P=
可知，电功率与电阻成反比．由于R1＜R2，所以P1＞P2．
故选D．
9.【答案】B
【解析】【解答】
（1）由
可得，灯泡正常发光时的电阻
；
和
，由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数（跟y=ax2+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合），故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误；
（2）因为
，灯泡电阻R随温度升高而增大，所以①电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R＜8.3Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方；
②当电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R=8.3Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交；
③当电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R＞8.3Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方；
综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果。
故选B
【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题。
10.【答案】C
【解析】【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，确定电压表的量程并读出电压表的示数，根据I=
求出额定电流，根据欧姆定律求出其电阻；
（2）根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，先假设灯泡的电阻不变，根据P=
求出此时灯泡的实际功率，再根据灯泡的电阻与温度有关，判断此时灯泡实际功率的大小；
（3）根据根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比．
【解答】
（1）由铭牌可知，灯泡的额定功率为1W，
额定电压为3V，所以电压表的量程为0～3V，故此时电压表的示数为2.1V；
灯泡的额定电流I额=
=
A，
灯泡的电阻RL=
（2）此时灯泡两端的电压UL=U-U滑=4.5V-2.1V=2.4V，
若灯泡的电阻不变时，此时灯泡的实际功率P实=
=0.64W，
因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大，且此时灯泡分得的电压小于额定电压，
所以此时灯泡的电阻会变小，实际功率应大于0.64W；
（3）因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比，
所以，
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式公式的应用，关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并读出其示数，难点是会根据灯泡电阻与温度的关系判断实际功率的变化．
11.【答案】秒表；
100
可知，测用电器的功率需要测两个物理，即：
电能和时间，因此需要电能表和秒表；
（2）由铭牌可知：
3000r/kW•h，即消耗1kW•h的电能时，电能表转3000转；
转5转消耗的电能是：
灯的工作时间是：
灯的功率是：
故答案是：
秒表；
100
【分析】电能表是通过表盘的转数和时间来测量电能的，所以测电能时需要测量时间；
由转数和表盘铭牌可得灯消耗的电能，再利用
可求出灯得功率。
12.【答案】调节滑动变阻器阻值，使电流表示数与第②步相同 ；
电压表示数；
再次改变电阻箱的阻值，重复以上步骤
（1）电压表测电阻箱两端电压，电流表测电流，电阻箱与滑动变阻器串联，电路图如下：
（2）注意实验中，因电阻阻值的变化，电路中的电流会改变，为控制电流一定，应通过移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流保持为原来的值不变；
探究步骤：
③改变电阻箱为另一适当阻值，调节滑动变阻器阻值，使电流表示数与第②步相同，读出电压表示数，并记录在表格中；
④再次改变电阻箱的阻值，重复以上步骤；
⑤利用公式P=UI计算电功率，并记录在表格中．
（1）电路图见上；
（2）③调节滑动变阻器阻值，使电流表示数与第②步相同；
④再次改变电阻箱的阻值，重复以上步骤．
（1）电功率、电阻、电流的关系为P=I2R，研究电功率与电阻的关系时，控制电流一定；
（2）探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，所以实验中需调节滑动变阻器使电路中电流保持不变；
为了能使结论具有普遍性应多次实验．由此完成实验步骤的设计．
13.【答案】断开；
0.6；
2.2；
B；
0.5
（1）连接电路时，开关S应处于断开状态．
灯泡正常发光时，通过的电流为I=
=0.25A，所以电流表选择0～0.6A量程．
（2）电路大部分连接完成，由上面知道了选择的电流表的量程，只要将电流表的“0.6A”与灯泡左侧的接线柱连接即可．
（3）为使滑动变阻器接入电路的电阻最大，应该使滑片位于距离B接线柱最远的位置，也就是处于A端．
（4）电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应使电路电流变大，滑动变阻器阻值变小，由电路图知滑片应向B滑动．
（5）由图象知U=2.5V时，I=0.2A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×
0.2A=0.5W．
（1）断开；
（2）实物连接
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