初中物理北师大版九年级全册第十三章 电功和电功率三 学生实验：探究----小灯泡的电功率综合训练题

13.3学生实验：探究——小灯泡电功率同步练习北师大版初中物理九年级全一册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 在“测定小灯泡功率的实验”中，手和眼最合理的分工是．

A. 手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数
B. 手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数
C. 手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡是否发光
D. 手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察变阻器滑片的位置

2. 若给你电流表、电压表、开关、电池组和滑动变阻器、两个电阻以及若干导线，你能完成下列实验中的哪几个？．

用滑动变阻器改变电流．

用伏安法测电阻．

串联电路的总电阻与各部分电阻间的关系．

测定电阻的电功率．

A.  B.  C.  D.

3. 在测量额定电压为的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。

分析实验记录，她得出了以下结论

灯泡的额定功率为

小灯泡的实际功率越大，亮度越亮

小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大

小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为的电源两端时，能正常发光

其中正确的是     

A. 只有 B. 只有
C. 只有 D. 都正确

4. 在测量额定电压为的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
   分析实验记录，她得出了以下结论

小灯泡的额定功率为
小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光。
其中正确的是

A. 只有 B. 只有
C. 只有 D. 都正确

5. 有关“测定小灯泡功率”的实验分析正确的是

A. 所选择的电源的电压必须等于小灯泡的额定电压
B. 实验原理是
C. 要计算三次实验的功率并取平均值
D. 滑动变阻器的作用之一是保护电路

6. 小明将标有“6V6W”的灯与标有“6V3W”的灯串联，如右图所示。下列说法错误的是

A. 该电路能探究电流做功的多少与电压的关系
B. 该电路能探究电流与电压的关系
C. 该电路不能测出灯泡正常发光时的电阻
D. 该电路可以测出灯泡的额定功率
 

7. 为了测定小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是

A. 手按开关，眼观电流表
B. 手移动变阻器的滑片，眼观电流表
C. 手移动变阻器的滑片，眼观电压表
D. 手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光

8. 利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““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

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

9. 在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析数据得到的下列结论，正确的是

A. 灯丝的电阻随电压增大而减小
B. 小灯泡的额定功率为
C. 小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D. 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比

10. 如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列分析正确的是

A. 灯泡变亮，电流表的示数变大
B. 灯泡变暗，电流表的示数变小
C. 灯泡亮度不变，电流表的示数变大
D. 灯泡亮度不变，电流表的示数变小
 

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示是测量小灯泡额定功率的实验原理图，图中甲表为          ，乙表为          ，小灯泡的额定电压是，电源电压是，闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到          端，闭合开关后调节滑动变阻器的滑片到电压表的示数是          V，从图中读取电流表的示数是          A，小灯泡的额定功率是          
12. 在“测定额定电压为小灯泡的电功率”的实验中，电流表和电压表的示数如图所示．

通过小灯泡的电流为          A，两端所加电压为          V，灯丝电阻为          ，此时灯泡的电功率为          

当电压时，灯泡的电功率为          W，额定功率为          灯泡电阻不变

13. 在测量小灯泡的实际功率时，应          ，以观察灯泡在不同电压下的发光情况．但在测某小灯泡的额定功率时，就只能          ，即测小灯泡在          电压下的功率．因为任何用电器都只有一个固定的额定功率．
     

14. 为了迅速准确地测量额定电压为的小灯泡的额定功率，至少需要          节干电池，用          调节小灯泡两端电压后，电压表应和小灯泡并联，为了提高测量的准确程度，最好选          的量程，闭合开关后，调节          使电压表的示数为          若此时电流表的示数为，则该小灯泡的额定功率为          ，滑动变阻器的作用是          ．

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。

16. 为了测量小灯泡的电功率，小明按实验设计要求选择了一个标有“ 1W”字样的小灯泡进行测量。闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，测得当小灯泡两端电压为时，通过灯泡的电流为接着他又继续改变滑动变阻器滑片位置，得到包括额定值在内的多组灯泡的U、I数据。请你根据小明的实验测量在图中画出灯泡的图象。
    
    
    
    
    
    
     

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 测定小灯泡的电功率，电路图如图所示．

电路中还缺少__________．

电路中的错误是______________________________，电压表应测__________两端的电压．

在连接电路的过程中，开关应该是__________的．

实验前，变阻器的滑片应放在__________的位置上．

为了使小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为__________，滑片P应向__________填“左”或“右”滑动．

若估计小灯泡的电阻约为，标有“  ”和“  ”的滑动变阻器各一个、电流表一个、电压表一个、电源两个一个，一个、开关一个、导线若干，则实验中电源应选__________，因为小灯泡的额定电压为，电压表量程应选__________，电流表量程应选__________因为电路中的最小电流为，故滑动变阻器应选__________．

18. 在探究电路的实验中，几个小伙伴将电阻R、标有“”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路。并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端，电源为稳压直流输出，如图所示。请完成下列问题：

如果用电压表分别测量R与L的电压，请用笔画线将电路连接完整。

闭合开关，移动变阻器的滑片，记录4组测量数据在表格中。分析与I的值，可发现的实验结论是：小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时，其电阻会变_________；小灯泡的亮度决定于_________选填代号：通过灯的电流、灯两端的电压、灯的实际功率。

通过大量的实验研究，我们必须养成一定的科学态度。比如，通过移动变阻器的滑片，获得多次实验数据很重要；小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。需说明理由

五、计算题（本大题共1小题，共8.0分）

19. 小华做“测定小灯泡的电功率”实验，小灯泡的功率在瓦左右。现有电源电压保持不变、待测小灯泡标有“”字样、电流表、电压表滑动变阻器标有“”字样、开关及导线若干。他正确连接电路，实验步骤正确，刚闭合开关时，电流表的示数为安，电压表示数如图所示。他继续实验使小灯正常发光，发现无法读出小灯的额定电压。于是他重新连接电路后，移动滑动变阻器滑片，发现小灯正常发光时电压表的示数如图所示。
    
    图中电压表所接量程为______ 伏。
    请根据相关信息计算出电源电压 ______ 和小灯泡的额定功率为______ 。
    
    
    
    
    
    
     

六、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

20. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，已知待测小灯泡的额定电压为，除了小灯泡外，还有一个电压恒定的电源，一个电压表，一个阻值已知的电阻，一个滑动变阻器，开关和导线若干，请你设计一个实验测出小灯泡的额定功率不能忽略小灯泡阻值随温度的变化，要求；
    画出实验电路图电路连接好后不可拆卸；
    写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
    写出小灯泡额定功率的数学表达式用已知量和测量量表示。
    

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】略
 

2.【答案】D
 

【解析】选项可以不用电压表，、、选项都可以归类为伏安法．
 

3.【答案】D
 

【解析】 灯泡两端电压等于额定电压时，灯泡正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为，所以灯泡的额定功率，正确；由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，正确；由计算可得，各次实验灯泡电阻分别为、、、、、，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，正确；小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为的电源两端，由表中数据知，当灯泡电压为时，对应电流为，此时定值电阻两端电压，恰好满足电源电压，所以灯泡能正常发光，正确。选D。
 

4.【答案】D
 

【解析】解：
灯泡两端电压等于额定电压时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为，
所以灯泡的额定功率，故正确；
由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故正确；
由可得，各次实验灯泡电阻分别为：，
，
，
，
，
，
所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故正确；
小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，
由表中数据知，当灯泡电压，对应电流为，
此时定值电阻两端电压：，
恰好满足电源电压：，
所以灯泡能正常发光，故正确。
故选：D。
由表中数据可知，灯泡正常发光时的电流，由计算灯泡的额定功率；
由表中数据，根据结合灯泡的亮度判断；
由表中数据，根据欧姆定律计算不同电压下灯泡电阻，可知灯泡电阻与电压关系；
串联电路电流处处相等，根据灯泡电压和对应电流值，计算定值电阻两端电压，并且满足总电压为3V，从而判断灯泡是否能正常发光。
本题是测灯泡电功率的实验，考查了电功率的计算、灯泡亮度与实际功率关系、电阻与电压关系，还考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，关键要能从表格中获取有用数据。
 

5.【答案】D
 

【解析】解：A、测灯的电功率，灯与变阻器串联，灯在额定电压下正常发光，故所选择的电源的电压必须大于小灯泡的额定电压，A错误；
B、测灯的功率的实验原理是，B错误；
C、灯在额定电压下正常发光，不同电压下灯的功率不同，不能取三次实验的功率的平均值，C错误；
D、滑动变阻器的基本作用是保护电路，实验中，滑动变阻器还可改变灯的电压，从而测量不同电压下的电功率，D正确。
故选：D。
A、灯在额定电压下正常发光，据此分析
B、测灯的功率的实验原理是；
C、灯在额定电压下正常发光，不同电压下灯的功率不同；
D、滑动变阻器的基本作用是保护电路，实验中，滑动变阻器还可改变灯的电压，从而测量不同电压下小于、等于、大于额定电压的电功率。
本题测定小灯泡功率，考查对器材的要求、实验原理、数据处理及变阻器的作用的掌握程度。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：A、根据有，两个灯泡的额定电压相同，额定功率不同，故灯的电阻不同，串联电路中电流一定，由欧姆定律变形公式，两灯的实际电压不同，通过时间相同，由可得，因此可以探究电流做功的多少与电压的关系，故选项A正确；
B、探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，因为灯丝的电阻随温度的改变而改变，因此无法探究电流与电压的关系；故选项B错误；
CD、两个灯泡的额定电压相同，由得可知：额定功率大的额定电流大，所以的额定电流大于的额定电流，因此电路中的最大电流为的额定电流，只有灯能正常发光，不可能正常发光，故该电路不能测出灯泡正常发光时的电阻，故选项C正确；
该电路能测量灯泡的额定功率；选项D正确；
故选：B。
A、根据分析两灯的电阻不同，串联电路中电流一定，通过时间相同，由结合控制变量法分析；
B、探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，而灯丝的电阻随温度的改变而改变，据此分析；
CD、两个灯泡的额定电压相同，由得可知，灯的额定电流不同，根据串联电路各处的电流都相等，故额定电流小的灯才能正常发光，据此分析。
本题考查控制变量法及串联电路的规律、电功和电功率率公式的运用及影响电阻大小的因素，综合性较强。
 

7.【答案】C
 

【解析】解：由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压，故在用手调节滑动变阻器的滑片时，眼应观察电压表的示数的变化，当电压表达到额定电压时，再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。
故选：C。
据实验过程可知，在测量小灯泡的额定功率的实验中，让灯泡在不同电压下发光，故用手调节滑片时，眼要观察电压表的示数。
本题考查了在测定小灯泡的额定功率的实验过程，据实验过程即可判断实验时手与眼的分工。
 

8.【答案】C
 

【解析】

【试题解析】

【分析】
本题测量小灯泡的电功率，考查电路反常现象及故障的分析。
A、若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；
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，则电路的电流很小，变阻器没有了变阻的作用，据此分析；
C、灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
D、电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路，也可能整个电路断路。

【解答】
A、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，原因可能是小灯泡断路，故A正确；
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，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；
C、灯在额定电压下正常发光，示数为小于灯的额定电压，应增大灯的电压，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，故滑片向右移动，故C错误；
D、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。
故选：C。

9.【答案】B
 

【解析】解：A、由表中数据可知，随电压U的增大，逐渐变大，即灯丝电阻随电压增大而增大，故A错误；
B、由表中数据知，灯泡额定电压对应的电流，灯泡的额定功率，故B正确；
C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率，不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率，故C错误；
D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大，不是定值，由知：通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，故D错误；
故选：B。
根据表中数据，找出电压与对应的电流，求出，从而得出电阻随电压变化的关系，并判断通过灯泡的电流与它两端的电压是否成正比；
灯泡在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流，然后由公式求出灯泡的额定功率；
本题考查了实验数据的分析，求灯泡的额定功率、判断灯泡电压与电流间的关系，应知道灯泡额定功率是灯泡在额定电压下的功率，不能把灯泡在不同电压下的实际功率的平均值作为额定功率。
 

10.【答案】A
 

【解析】

【分析】
本题考查了电路的动态分析，关键是滑片移动时接入电路电阻变化的分析和知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化。
【解答】
由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路中的电流；
将滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，
可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大；灯泡变亮。故A正确，BCD错误。
故选A。  

11.【答案】电压表

电流表

 b

【解析】略
 

12.【答案】 

10 

【解析】略
 

13.【答案】多测几次

测一次

 额定

【解析】略
 

14.【答案】2

滑动变阻器  

滑动变阻器

调节小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压为

【解析】略
 

15.【答案】解：图中灯和滑动变阻器并联，电压表串联在电路中。为了测量小灯泡的额定功率，灯、滑动变阻器、电流表、电源、开关要串联在电路中，电压表要并联在灯两端，所以应把灯泡左端的线接在电流表的的接线柱上，如图：

 

【解析】实物连接图中，主要从电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法上考虑：从电流表和电压表的量程、连接方式、正负接线柱三个方面分析。
本题考查了电路的连接，难度不大。
 

16.【答案】解：当小灯泡两端电压为时，通过灯泡的电流为；则图象对应的坐标为  ；
当灯泡正常工作时，对应的电流；则图象对应的坐标为  ；
由于随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，灯泡电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大，所以灯泡的图象是通过上述两点的电压与电流的比值变大的平滑曲线，如图所示；

 

【解析】由描点法可得出图象，即在坐标上找到每组电流、电阻值对应的点，然后用线连点即可；
由于随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，灯泡电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大；据此画出灯泡的的大致图象。
本题考查图象的描点法绘制图象，关键是明确电压与电流的物理量的变化规律。
 

17.【答案】电流表

电压表与滑动变阻器并联  小灯泡

断开

阻值最大端或最右端

；左

；；  ；“”

【解析】当调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流约为，这样就大于，故滑动变阻器应选“”．
 

18.【答案】如图所示 

大   
灯泡在不同电压下的电流不同，实际功率不同，求灯泡的平均功率没有意义，是为了得出灯泡的亮度和实际功率的关系和规律

【解析】由实物图知，电流表、R、L、滑动变阻器串联，电压表测L两端电压，所以应将电压表并联在R两端，如答案图所示；
由表中各次实验灯泡两端电压和电流表示数知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，但电压变化大于电流变化，根据知，灯丝电阻变大，由知灯泡的实际功率越大，温度越高，灯泡越亮，所以：小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时，其电阻会变大；小灯泡的亮度决定于灯的实际功率；
灯泡在不同电压下的电流不同，实际功率不同，求灯泡的平均功率没有意义，是为了得出灯泡的亮度和实际功率的关系和规律。

19.【答案】   
 

【解析】解：
由题小灯泡的功率约为：，额定电流为，
根据公式可知小灯泡的额定电压约为：，
所以应该选择的量程；
由图b可知灯泡正常发光的额定电压为，所以小灯泡的额定电压为。
故答案为：；；。
根据公式推导式即可求出小灯泡的电压；
读出电压表的示数，根据即可求出小灯泡的额定功率。
本题考查了测灯泡额定功率问题，难度不大。
 

20.【答案】解：根据实验要求，利用分析确定电路如图：

实验步骤：
按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处；
闭合开关、，调节滑动变阻器，使电压表的示数为；
断开 闭合、，保持滑片位置不动，电压表的示数为U
定值电阻两端的电压为：，
小灯泡正常发光的电流为：，
小灯泡的额定电功率为：。
故答案为：见上图；按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处；
闭合开关、，调节滑动变阻器，使电压表的示数为；
断开 闭合、，保持滑片位置不动，电压表的示数为U
。
 

【解析】要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据可求出灯的额定功率。
此题考查学生对于特殊方法测量小灯泡额定电功率实验的理解和掌握，熟悉实验原理和电路是解题关键。