人教版九年级物理 测量小灯泡的电功率含特殊法可编辑word.docx

1、人教版九年级物理 测量小灯泡的电功率含特殊法可编辑word测量小灯泡的电功率(含特殊法)夯基提能作业A组基础巩固一、选择题1.(2018福建A,16,2分)灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲,L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B。闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8 W,此时灯泡L的() A.电压为7 V B.电流为0.3 AC.电阻为20 D.功率为3 W二、实验探究题2.(2017黑龙江哈尔滨,50,6分)某小组研究小灯泡电功率,小灯泡额定电压为2.5 V,电源电压恒定不变,有规格为“10 2 A”和“20 2 A”的滑动变阻器各一个。甲乙(1)如图甲所示,选用“10 2 A”规

2、格的滑动变阻器进行实验。连接电路时,需将滑动变阻器的滑片P置于(填“A”或“B”)端。其目的是。(2)接着用开关迅速试触,灯泡发光,电压表示数如图乙,此时灯泡两端电压为V。为了使灯泡正常发光,接下来的操作是: 。(3)实验中收集的信息如下表:次数电压表示数/V电流表示数/A电功率/W灯泡亮度12.50.30较亮230.320.96很亮320.260.52稍亮分析表格中信息可得,小灯泡额定功率为W;在电路安全范围内,小灯泡两端实际电压越大,消耗的电功率,灯泡越亮。3.在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电池组(3 V不变)、电流表、电压表、小灯泡(额定电压2.5 V)、滑动变阻器、开关、

3、导线若干,实物电路如图甲所示。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(2)连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,发现小灯泡不亮,电压表示数始终为零,电流表示数变化明显。电路故障可能是。(3)排除故障后进行实验,图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的I-U图像,则小灯泡额定功率是W。小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是。(4)分析小灯泡的I-U图像,发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化,从本质上讲,引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是。4.(2018北京,29,7分)小阳为测量额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况,连接了如图所示的电路。U/V2.5

4、1.3I/A0.280.20P/W0.7发光情况明亮暗(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在端。(选填“左”或“右”)(2)小阳的实验记录如上表所示,则小灯泡两端电压U=1.3 V时的电功率P=W。(3)由上表的实验记录你还能得到的结论: 。(写出一条即可)(4)利用如图所示实验电路还可以进行的实验有: 。(写出一个即可)5.小明做测量小灯泡电功率的实验。器材有:一个电源(电压保持不变)、两个小灯泡、一个滑动变阻器、电流表和电压表各一个、开关、导线若干。(1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实物电路连接完整。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最(填“左”或“右”)端。(3)小明将

5、L1和L2分别接入如图所示的电路中,进行测量,实验过程中更换实验器材,断开开关后,用L2替换L1重复进行实验的同时,还必须要进行的操作是。实验数据及现象已记录在下面的表格中。电压表示数U1/V电流表示数I1/A小灯泡的亮度L111.50.20较暗22.50.30正常33.00.32更亮L2430.18较暗53.50.20正常64.00.22更亮(4)灯泡L2的额定功率为W。小明从数据中还发现,小灯泡的电阻不是固定不变的,你认为影响灯泡电阻发生变化的因素是。【拓展】在两次实验中,两个小灯泡正常发光时,滑动变阻器两次接入电路的阻值之比为109,则电源电压为V,L2正常发光时,L2的电功率与滑动变阻

6、器的电功率之比为。6.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小宏设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为3 V,小灯泡额定电压为2.5 V。(1)连接电路时,开关应处于状态。(2)通电后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度始终不变且电压表指针保持在3 V的位置。小宏检查电路发现连线时错将导线接在了如图乙所示的滑动变阻器(填字母)两个接线柱上。(3)改正错误后,小宏移动滑片使电压表示数为2.5 V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为W。(4)在进行误差分析时,老师说:虽然电压表内部电阻很大,但电路接通后仍有微小电流流过电压表,请你根据这一事实并结合电路图分析判断,实验中测得小灯泡的额定功

7、率比真实值偏(填“大”或“小”),原因是 。7.小明同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡,他想知道小灯泡正常工作时的电功率,于是在学校实验室借来一些实验器材,连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。(1)在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“”,用笔画线代替导线将电路连接正确。(所画的导线要用实线,不可用虚线)(2)该实验的原理是。(3)连接电路时,开关应该。(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,他发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数。则故障原因可能是。(5)在实验时,电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只定值电阻R0(R0阻值已知),设计了如图乙所示的电路

8、,继续测量恒定电压为U额的小灯泡的额定功率。测量时,应先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为时,小灯泡正常发光;接着将S1断开,S2闭合,读出电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率P额=(用I、U额和R0表示)。8.小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5 V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为10 的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材,经过认真思考后,设计了正确的实验电路。如图甲是该电路的不完整电路图。(1)请你将甲电路图补充完整。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值的位置。(3)闭合开

9、关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表的示数为V,此时电压表的示数如图乙所示,是V。(4)小灯泡的额定功率为W。(5)她还进一步设计出了只有电流表没有电压表时解决这个问题的方法,其电路如图丙所示,R0=10 ,并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表的示数为A时,再读出电流表的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。B组能力提升实验探究题1.在测定额定电压为3.8 V的小灯泡(电阻大约为10 )额定功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6 V且保持不变。(1)用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮,连线不得交叉)

10、。(2)在连接电路时,开关必须。若有A(5 1 A)、B(10 0.5 A)和C(15 0.2 A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器(填“A”“B”或“C”)连入电路,才能保证实验顺利进行。(3)在实验中,若电压表示数为2 V,为了能测量小灯泡的额定功率,必须将滑片P向(选填“A”或“B”)端移动,当电压表的示数为3.8 V时小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W。(4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据,作出I-U图像,如图丙所示。结果发现图像不是直线,这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压(选填“成”或“不成”)正比,这是因为 。2.小黎同学测定标有“

11、2.5 V”字样(正常工作电流大约是0.25 A)小灯泡的额定功率,现有器材:电源(电压恒为6 V),电流表(量程00.6 A),电压表(量程03 V),开关、导线若干,另有三种规格的滑动变阻器可供选择:R1(10 1 A)、R2(20 0.5 A)、R3(100 0.1 A)。如图甲是小黎设计的实验电路,请完成下列问题:(1)通过估算,滑动变阻器应选用,连接好电路后,闭合开关S,小黎同学发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P,小灯泡都不发光,此时电流表示数为零,但电压表有示数,则故障为。A.灯泡断路 B.灯泡短路C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路(2)排除故障后,闭合开关S,电压表示数为2.0

12、 V,此时应将滑片P向(填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为V,再读出电流表示数,即可求出小灯泡的额定功率。老师告诉小黎,电压表有示数时内部有微弱的电流通过,如果考虑这个微弱电流的影响,所测小灯泡的额定功率偏(填“大”或“小”)。(3)同组的小李用图甲实验中的电源、电压表、滑动变阻器,另选单刀双掷开关和R0=30 的定值电阻,按图乙所示的电路来测量该小灯泡的额定功率,你认为此方案(填“可行”或“不可行”)。3.小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电流均小于 0.6 A,额定电压是2.5 V的灯L1和额定电压是3.8 V的灯L2,先后接在电源电压恒为6 V的电路中,按如图甲所示

13、的电路进行探究。甲乙(1)小明在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打上“”,再画线把它改到正确的位置上。(2)电路连接正确后,小明继续进行实验:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,并在实验表格中记录数据和现象。实验中,当滑片移到某一点时,电压表示数如图乙所示,为V。(3)用L2替换L1重复以上的实验,但需要改变表的量程。(4)在小明完成的实验报告中,其中的一个实验表格如下:序号电压U/V电流I/A灯泡L1的亮度电功率P/W电功率的平均值(W)12.200.28比正常发光时暗0.620.7622.500.30正常发光0.7532.800.

14、32比正常发光时亮0.90小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出最后的结论是:小灯泡的实际功率越,小灯泡越亮。(5)在交流讨论中,小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的,但所设计的这个实验表格存在不妥之处,是 。(6)小明进一步思考,认为“把灯换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”。他这种想法是(选填“正确”或“错误”)的。4.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5 V(电阻值约为5 ),电源电压为3 V。甲乙(1)连接好电路,闭合开关后,会发现电压表的示数为V,小灯泡不发光,经检查,是由于其中一根导线连接错误造成的,请你用笔在实物图中将连

15、接错误的导线打“”并补画出正确的连线。(2)电路修改正确后闭合开关,发现小灯泡仍不亮,电流表有示数,电压表无示数,则出现故障的原因是(填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)。(3)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表示数为2 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5 V,此时电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。(4)若此实验中电流表坏了,为了测出小灯泡的额定功率,小组同学们增加了一个R0=5 的定值电阻,设计了如图丙所示的电路和如下实验方案:丙调节滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压;保持滑片位置不变,只将电

16、压表a点改接到c点,测出定值电阻R0两端的电压U0,通过计算就可得到小灯泡的额定功率。请你指出该设计方案中存在的问题:a. ;b. 。5.某同学在测量小灯泡电功率的实验中,提供的器材有:6 V铅蓄电池组、一块电流表、一块电压表、额定电压为2.5 V的待测小灯泡、开关、导线,规格为“50 1 A”和“10 1.5 A”的两种滑动变阻器。实验时连接的电路如图甲所示。(1)正确连接电路,将滑动变阻器的滑片移到最(填“左”或“右”)端,然后闭合开关,发现无论怎么移动滑片,小灯泡都不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这个现象的原因是。(2)排除故障后,闭合开关继续实验。当电压表示数为2.5 V时

17、,电流表示数如图乙所示,则电流为A,小灯泡的额定功率为W。(3)为顺利完成实验,在实验中应选用规格为的滑动变阻器。(4)实验时电压表损坏,现场没有可换的电压表,教师给了该同学一个已知阻值为R0的定值电阻,一只单刀双掷开关,请你设计出不用电压表也能测出额定电压为2.5 V的小灯泡额定功率的电路图,画在虚线框中。答案精解精析A组基础巩固一、选择题1.D由图甲可知,L与R并联,故它们两端的电压相等,观察图乙可知,当电压为6 V时,定值电阻R的功率PR=UIR=6 V0.3 A=1.8 W,灯泡的功率PL=UIL=6 V0.5 A=3 W,此时电路的总功率P总=PR+PL=1.8 W+3 W=4.8

18、W,满足题意,故灯泡L两端的电压应为6 V,A错误;通过灯泡的电流应为0.5 A,B错误;灯泡的功率为3 W,D正确;灯丝的电阻RL=12 ,C错误。故选D。二、实验探究题2.答案(1)(2分)A保护电路(2)(3分)2.8断开开关,用“20 2 A”的滑动变阻器替换“10 2 A”的滑动变阻器,并调节滑片P到接入电路的阻值最大处;闭合开关,调节滑片P,直至观察到电压表示数为2.5 V(3)(1分)0.75越大解析(1)连接电路时,滑动变阻器连入电路的阻值要调到最大,接通电路时电流最小,可以保护电路。(2)电压表选用03 V量程,分度值为0.1 V,读数为2.8 V,此时滑片P在A端,灯泡两端

19、电压超过了额定电压,说明滑动变阻器的最大阻值太小,应更换为“20 2 A”的滑动变阻器。(3)U额=2.5 V,I额=0.3 A,则P额=U额I额=2.5 V0.3 A=0.75 W。由表格中数据知,小灯泡两端实际电压越大,消耗的电功率越大。3.答案(1)如图所示(2)小灯泡短路(3)0.6252(4)温度解析(1)电源电压为3 V,则电压表选03 V量程。(2)调节滑动变阻器,发现电流表示数变化明显,说明电路故障不是断路;小灯泡不亮,电压表示数始终为零,说明电路故障可能是小灯泡短路。(3)由题图乙知,电压为额定电压2.5 V时,电流为0.25 A,则P额=U额I额=2.5 V0.25 A=0

20、.625 W;此时变阻器两端电压U滑=U-U额=3 V-2.5 V=0.5 V,通过的电流I滑=I额=0.25 A,则R滑=2 。(4)电压升高时,温度升高,导致灯丝阻值变大。4.答案示例:(1)右(2)0.26(3)同一小灯泡的亮暗程度与其两端电压有关(4)探究小灯泡的电阻在不同电压下的变化规律解析(1)闭合开关前滑动变阻器滑片要置于阻值最大的一端,因此,应放置在右端。(2)P=UI=1.3 V0.20 A=0.26 W。(3)从表中可看出,小灯泡两端电压不同,小灯泡的发光情况也不同,因此可得出结论:同一灯泡的亮暗程度与其两端电压有关。(4)利用电压表测出灯泡两端电压,电流表测出通过灯泡的电

21、流,由R=就可算出不同电压下的小灯泡的电阻值,因此,还可探究小灯泡的电阻在不同电压下的变化规律。5.答案(1)如图所示(2)右(3)电压表更换大量程(4)0.7温度【拓展】5736.答案(1)断开(2)C、D(3)0.75(4)大电压的测量值准确,但电流的测量值偏大,根据P=UI,测量的功率偏大7.答案(1)如图所示(2)P=UI(3)断开(4)小灯泡短路(5) U额8.答案(1)如图所示(2)最大(3)2.52.4(4)0.6(5)0.25解析(1)根据实验原理P=UI可知,题中没有电流表,可利用电压表和定值电阻代替电流表,将电压表与定值电阻R0并联,如答案图所示;(2)为了保护电路,开关闭

22、合前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处;(3)为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表示数为小灯泡的额定电压2.5 V,此时电压表的示数为2.4 V,电路中的电流I=0.24 A;(4)小灯泡的额定功率P=UI=2.5 V0.24 A=0.6 W;(5)由题图丙可知,灯L与定值电阻R0并联,电压相等,故定值电阻两端电压应为2.5 V,则电流表的示数I2=0.25 A。B组能力提升实验探究题1.答案(1)如图所示(2)断开B(3)A1.52(4)不成灯泡的电阻随温度的升高而增大 解析(1)灯泡的额定电压为3.8 V,电阻约为10 ,则灯泡的额定电流约为I=0.38 A,故电流表选择0

23、0.6 A量程,要求滑片向左移动时灯变亮,则应选择滑动变阻器A接线柱接入电路,如答案图所示;(2)连接电路时,为了防止连接错误损坏元件,开关应断开,当灯泡正常发光时,电流约为0.38 A,滑动变阻器连入电路的阻值为R=5.8 ,故为了保证实验顺利进行,应选择变阻器B连入电路;(3)当电压表示数为2 V时,为了测量灯泡的额定功率,要使灯泡两端电压增大为3.8 V,应将滑片P向A端移动,减小滑动变阻器连入电路中的电阻,由题图乙可知灯泡的额定电流为0.4 A,灯泡的额定功率P=UI=3.8 V0.4 A=1.52 W;(4)由灯泡的I-U图像可知,通过灯泡的电流与其两端电压不成正比,这是因为灯泡的电

24、阻随温度的升高而增大。2.答案(1)R2(20 0.5 A)A(2)A2.5大(3)不可行3.答案(1)如图所示(2)2.0(3)电压(4)大(5)设计了电功率的平均值一栏(6)正确解析(1)由题图甲可知,电流表没有连入电路,改正后的电路图如答案图所示。(2)由题图乙可知,电压表的量程是03 V,所以电压表的示数为2.0 V。(3)因为灯泡L2的额定电压是3.8 V,而L1的额定电压是 2.5 V,所以用L2替换L1重复实验,就需要改变电压表的量程。(4)通过对比、分析表中数据及现象得出最后的结论是:小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮。(5)求电功率的平均值是没有意义的,所以实验表格中不需要设计电功率的平均值一栏。(6)当把灯泡换成定值电阻后,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系,他的想法是正确的。4.答案(1)3如图所示(2)小灯泡短路(3)右1.25(4)a.无论怎样调节变阻器,都不能使灯泡正常发光b.改接后电压表的正负接线柱接反,无法测出R0两端的电压5.答案(1)左小灯泡断路(2)0.280.7(3)“50 1 A”(4)如图所示