测量小灯泡的电功率 同步练习人教版九年级物理全一册.docx
第十八章第3节测量小灯泡的电功率一、选择题1.图1中符号“+”“-”分别表示电表的正、负接线柱,可以测量灯泡L的电功率的电路图是 ()图12.在“伏安法测小灯泡(已知额定电压)额定功率”的实验中,下列说法中错误的是()A.当手移动滑动变阻器滑片时,眼睛应观察电压表的示数B.在实验中,滑动变阻器的作用是改变被测灯泡的额定功率C.在实验中,滑动变阻器的作用是改变被测灯泡两端的电压、保护电路D.小灯泡的额定功率是指小灯泡正常发光时的功率3.利用如图2所示电路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。如果闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是()图2A.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,原因可能是小灯泡断路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2.5 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,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路4.电现象中有三个同学们非常熟悉的实验:a.探究电流与电压的关系;b.伏安法测电阻;c.伏安法测电功率。这三个实验均要用到滑动变阻器,并多次测量电压和电流值。但滑动变阻器的作用以及对测量数据的处理方式并不相同。下列说法正确的是()A.a实验是为了多次测量求平均值来减小误差,滑动变阻器的作用主要是保护电路B.b实验是为了多次测量寻找普遍规律,滑动变阻器的作用主要是改变电阻两端的电压C.c实验是为了比较实际功率与额定功率,滑动变阻器的作用主要是改变灯泡两端的电压D.三个实验都是为了多次测量求平均值来减小误差,滑动变阻器是为了控制电压一定5.某同学做“测定小灯泡的电功率”实验,他正确连接好电路,闭合开关时记录了第1组数据,当小灯泡正常发光时记录了第2组数据,把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭,并记录了第3组数据,如下表所示。则下列判断错误的是()实验次数电压表示数电流表示数小灯亮暗程度11.3 V0.16 A暗22.5 V0.26 A正常发光34.5 V0 A不发光A.他所用小灯泡的额定电压为2.5 VB.他所用小灯泡的额定功率为0.65 WC.他所用电源的电压为4.5 VD.滑动变阻器的最大电阻值为30 二、实验探究题6.小华在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选取了一个标有“2.5 V”字样的小灯泡进行实验,并连续进行了四次测量,下表是他得到的实验数据和观察到的现象。次数电压U/V电流I/A小灯泡亮度11.50.32发光微弱22.20.38较暗32.50.40正常发光43.00.45很亮根据表中的数据和现象,可得到:(1)小灯泡的额定功率是W。 (2)实验证明:在额定电压下,小灯泡可以正常发光;当实际电压大于额定电压时,实际功率额定功率,小灯泡(选填“较亮”或“较暗”);当实际电压小于额定电压时,实际功率额定功率,小灯泡(选填“较亮”或“较暗”)。 7.为了测量小灯泡的额定功率,某兴趣小组设计了如图3甲所示的实验电路,标有“3.8 V”字样的小灯泡电阻约为10 ,电源电压恒为6 V不变。图3(1)该实验的实验原理公式是;连好电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来首先应该进行的操作是(填字母)。 A.检查滑动变阻器是否断路B.移动滑动变阻器的滑片C.检查小灯泡是否断路D.检查开关是否接触良好(2)实验过程中,移动滑片并记录电压表和电流表的示数。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为A,小灯泡的额定功率为W。 (3)观察下表实验数据,还可以发现小灯泡的灯丝电阻随着电压的增大而,这是由于灯丝的电阻随温度(选填“升高”或“降低”)而增大。 次数1234电压/V2.02.53.03.8电流/A0.220.240.26(4)如果实验过程中,发现电压表大量程已经损坏,只有小量程可用,为了能继续测量小灯泡的额定功率,应将电压表并联在的两端,移动滑片使电压表示数为V,小灯泡正常发光。 8.2020·武威 在“测量小灯泡电功率”的实验中,老师给同学们准备了以下器材:A.小灯泡(额定电压2.5 V,电阻大约10 )B.电流表A1(量程00.6 A)C.电流表A2(量程03 A)D.电压表(量程03 V,015 V)E.滑动变阻器“10 1 A”F.滑动变阻器“50 2 A”G.电源(电压恒为6 V不变)H.开关、导线若干(1)本实验中应选择电流表,滑动变阻器。(均填仪器前字母) (2)测量电路图如图4甲所示,图乙实物电路中已有部分电路连好,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整。图4 (3)某探究小组将电路补充连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,但任意移动滑动变阻器的滑片时,电压表有示数且不变,灯泡亮度不变,具体故障原因是。  (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的示数如图5所示为A,小灯泡的额定功率为W。 图59.在测量额定电压为2.5 V的小灯泡电功率的分组实验中:图6(1)请用笔画线代替导线,将图6甲中的实物电路连接完整。(2)小明闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是 。 排除故障后,移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W。 (3)小华在进行实验数据处理时,算出了灯泡的平均功率(如下表),你认为这样处理数据是(选填“合理”或“不合理”)的,理由:  。 实验序号电压U/V电流I/A功率/W平均功率/W12.00.260.520.6922.50.280.7032.80.300.84(4)如图7所示,描述小灯泡的电功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图象中,正确的是(填字母)。 图7详解详析1.B2.B3.C解析 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电流表几乎无示数,则电路可能断路;电压表的示数几乎等于电源电压,说明电压表与电源连通,原因是小灯泡断路,故A正确。无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,则电路的电流很小,变阻器没有了变阻的作用,故原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱,故B正确。灯泡在额定电压下正常发光,2.5 V小于灯泡的额定电压3.8 V,为了使灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器两端的电压,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,故C错误。电压表无示数,小灯泡不亮,若电流表有示数,可能是小灯泡短路;若电流表无示数,则可能整个电路断路,故D正确。4.C解析 a探究电流与电压的关系,需要保持电阻一定,总结电压变化对电流的影响,多次测量电压和电流的目的是寻找普遍规律,避免结论的偶然性,A说法错误;b伏安法测电阻,需要多次测量电压和电流,得到不同电压下的电阻值,取平均值作为测量结果,目的是求平均值减小误差,B说法错误;c伏安法测电功率,需要比较实际电压等于额定电压和不等于额定电压时灯泡的亮度以及实际功率与额定功率的区别,滑动变阻器的作用是改变灯泡两端的电压,C说法正确;三次实验中均需多次测量,只有测电阻实验的目的是求平均值,其他两次是为了使结论更具有普遍性,D说法错误。5.D解析 灯泡在额定电压下正常发光,由表中实验数据可知,灯泡正常发光时电压为2.5 V,则灯泡的额定电压为2.5 V,故A正确;灯泡正常发光时的功率为额定功率,由表中实验数据可知,灯泡的额定功率:P=U额I额=2.5 V×0.26 A=0.65 W,故B正确;灯泡烧坏,灯泡断路,电压表测电源电压,由表中实验数据可知,电源电压为U=4.5 V,故C正确;闭合开关时,滑动变阻器全部阻值接入电路,由第1组实验数据可知,此时滑动变阻器两端电压:U滑=U-UL=4.5 V-1.3 V=3.2 V,滑动变阻器的最大阻值:R=U滑I=3.2V0.16A=20 ,故D错误。6.(1)1(2)大于较亮小于较暗7.(1)P=UIB(2)0.31.14(3)增大升高(4)滑动变阻器2.2解析 (1)该实验的实验原理公式是功率计算公式P=UI。连好电路后,灯泡与变阻器串联,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,说明电路是通的,有可能是电路中的电流过小,接下来首先应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片。(2)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,接入小量程,其示数为0.3 A,小灯泡的额定电压为3.8 V,则额定功率为P=U额I额=3.8 V×0.3 A=1.14 W。(3)观察实验数据,发现小灯泡的灯丝电阻不是恒定值,其电阻随着两端电压的增大而增大,这是由于灯丝的电阻随温度升高而增大。(4)如果实验过程中,发现电压表大量程已经损坏,只有小量程可用,根据串联分压特性可知,为了能继续测量小灯泡的额定功率,应将电压表并联在滑动变阻器的两端,电源电压与电压表示数的差值即为灯泡两端电压。灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=6 V-3.8 V=2.2 V。8.(1)BF(2)如图所示(3)滑动变阻器连接了下面的两个接线柱(4)0.240.6解析 (1)灯泡正常发光时的电流约为I=ULRL=2.5V10=0.25 A,则电流表应选择00.6 A量程,故选择电流表A1(量程00.6 A);当灯泡正常发光时,电路中的总电阻:R总=UI=6V0.25A=24 ,变阻器连入电路的电阻:R滑=R总-RL=24 -10 =14 ,所以应选择“50 2 A”的滑动变阻器F。(2)小灯泡的额定电压为2.5 V,电压表应选择03 V量程,电压表和灯泡并联,电流表串联在电路中,变阻器“一上一下”连接,如图所示。(3)灯泡发光较暗,电流表有示数,说明电流太小,滑动变阻器接入电路的阻值太大,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数不变,说明滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱。(4)由图可知,电流表的量程是00.6 A,分度值是0.02 A,电流表的示数是0.24 A,小灯泡的额定功率为P额=ULI额=2.5 V×0.24 A=0.6 W。9.(1)如图所示(2)灯泡断路0.75(3)不合理灯泡在不同电压下的实际功率不同,这样算出的平均功率没有意义(4)B解析 (1)由小灯泡的额定电压为“2.5 V”,可选电压表的量程为“03 V”。(2)电压表并联在灯泡的两端有示数,而灯泡不亮,电流表示数为零,说明与电压表并联的灯泡断路;电流表的量程为00.6 A,分度值为0.02 A,电流表的示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。(3)因为灯泡在不同电压下的实际功率是不同的,所以计算平均功率没有意义。(4)随着滑动变阻器接入电路中电阻的增大,电路中的电流减小,灯泡两端的电压减小,电功率减小,且不是线性关系。
