人教版九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率多媒体教学ppt课件

18.3 测量小灯泡的电功率同步练习

1．下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2kW·h的是

A．电视机         B．电冰箱         C．空调      D．台灯

2．如图是探究并联电路电流特点的一种实际用电器，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光。过一会儿，由于灯泡L1的质量问题，灯丝被烧断了。则下列说法正确的是（　　）

A．滑动变阻器实际功率变大

B．灯泡L2额定功率变大

C．灯泡L2亮度不变

D．灯泡L2亮度变亮

3．如图是“测量小灯泡电功率”的实验电路图，所用的电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于______端；（选填“左”或”右”）

（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表、电流表示数如图乙所示，其原因可能是______，此时小灯泡的电功率为______W；

（3）移动变阻器滑片，记下多组对应的电压表和电流表示数，并绘制成I﹣U图像（图丙），由图像可知，灯泡的额定功率是______W，此时灯泡的电阻为______Ω；

（4）该电路不能探究“电流与电压的关系”，原因是______；

（5）小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值，但发现电流表已经损坏。小华帮他找来一个定值电阻R0并设计另一个实验方案，如图所示；

①先闭合开关S、S1，记下电压表示数U1；

②再______，记下电压表示数U2，则Rx＝______（表达式用测得的量与已知量表示）。

4．某学习小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．

(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．_____

(2)某次实验时，电压表示数如图乙所示，则此时滑动变阻器两端的电压为_____V；如果要使小灯泡正常发光，变阻器的滑片P应该向___(选填“A”或“B”)端移动．

(3)小菁同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定电功率是_______W．

(4)某同学实验中电流表和电压表指针偏转情况如图所示，其中某电表指针示数不妥，其原因是__________________．(要说明表的名称)

(5)在实验中，小张同学发现当小灯泡两端电压减小时，它的亮度随之减弱，测量出的小灯泡电阻也相应减小，导致这变化的合理解释是_______．

A．导体电阻与通过导体的电流成正比

B．根据欧姆定律，电流一定时，导体的电阻与电压成正比

C．电压减小时，通过小灯泡的电流不变，电阻变小

D．电压减小时，小灯泡亮度变暗，温度降低，电阻变小

5．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻值约为5Ω）。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_____________；

（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是_____________（选填“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2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V，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=5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：

①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；

②保持滑片位置不变，只将电压表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：___________________________

6．有一个小灯泡标有5.0V字样，要测定它的额定功率。已知小灯泡正常发光时的电阻值约10Ω，电源电压为6V。

（1）请你用笔画线代替导线，连接完成实验电路_________。

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应该在_____端（选填“a”或“b”）。

（3）某次连接线路后，闭合开关灯不亮，电流表有示数，电压表没有示数，猜想以下3种故障，其中可能的是_____。

A．可能是灯丝断了B．可能是开关接线处断路C．可能是小灯泡的灯座短路

为避免出现上述故障时损坏电流表，选择的滑动变阻器的最大阻值应不小于_____Ω。

（4）排除故障后，移动变阻器滑片，观察当_____表示数为_____时，再记录另一个电表。

7．小明手头有一个额定电压是6 V、正常工作电流约为0.3 A的小灯泡，他想测定这个小灯泡的额定功率，实验室给他提供的器材如下：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10 Ω   0.5 A”，“50 Ω   0.5 A”，“1 kΩ   0.1 A”的滑动变阻器，导线若干，电压为12 V的电源。

（1）小明设计了如图甲所示的电路，通过分析你认为小明应选用规格为______的滑动变阻器；

（2）当小明刚正确连接完所有导线，灯泡立即发光，且很亮，其原因是________和________；

（3）实验过程中，小明边调节滑动变阻器，边观察电压表示数，当电压表示数为6 V时，他观察到电流表示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为______A，该灯泡的额定功率为_______W；

（4）根据这个电路，还可以完成的实验是______________________。

8．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒定。

(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。(    )

(2)连接完实验电路后、开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是：______。

(3)故障排除后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视______的示数。直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示。则灯泡的额定功率为______W；

(4)完成上述实验后，小聪向老师要了个已知阻值为R的电阻和个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材。设计如图所示的电路，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S1，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）。

11．小杨同学找到一盏标有“2.5V”字样的小灯泡，其额定电功率已模糊不清。她选用图所示器材测量额定电功率，电源电压恒为9V。

（1）图甲所示的实验电路有2段导线未连接，请你用笔画线代替导线将电路补画完整_______；（要求：连线不交叉，滑片P向A端移动时灯泡发光变亮）；

（2）小杨连接电路并检查后，将滑动变阻器的电阻调到最大，再闭合_______，缓慢移动滑片P，发现电流表示数有明显变化但电压表无示数，此故障的原因可能是灯泡_______（选填“断路”或“短路”）；

（3）排除故障后，眼睛注视着电压表和灯泡，移动滑片P逐次改变小灯泡两端的电压，并将测得的数据记录在表一中，当电压表的示数为1.5V时应向_______（选填“A”或“B”）端移动滑片P；当电压表的示数为2.5V时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为_______W；细心的小杨通过分析数据还发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是：_______；

表一

（4）同组的小会同学在此基础上继续探究电流跟电阻的关系，她又增加了五个阻值分别为5、10、15、20、25的定值电阻，其余器材不变。用定值电阻分别更换图甲中的小灯泡，通过实验得到如图丙所示的电流随定值电阻变化的图像，则实验中所用滑动变阻器的最大阻值至少是_______。（选填下列选项前的字母）

A．20　　B．50　　C．100　　D．200

12．小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）______。

（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是 ______。

（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 ______W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 ______。

（4）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。

①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 ______；

②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；

③待测电阻Rx＝______（用所测物理量和已知物理量符号表示）

18.3测小灯泡电功率同步练习参考答案

1．C

【解析】

正常工作一小时耗电接近1.2kW⋅h的用电器的功率为：P＝＝1.2kW，空调的功率大约是1000W，电冰箱的功率大约是100W；电视机的功率大约是200W；台灯的功率大约是20W；正常工作一小时耗电接近1. 2kWh，此用电器的功率是1200W．故选C．

点睛：根据公式P＝，求出正常工作一小时消耗电能最接近1.2KW•h的用电器的功率，看哪个用电器的额定功率接近即可．

2．D

【解析】

两灯泡并联在电路中，又与滑动变阻器串联；并联电路的总电阻小于各分电阻，灯泡L1的灯丝被烧断后，灯泡L2和滑动变阻器串联于电路中，电路总电阻变大；电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小。

A．滑动变阻器的电阻不变，通过的电流变小，由P= I2R可知，滑动变阻器的功率会变小，故A错误；

B．灯泡L2额定功率是固定不变的，故B错误；

CD．根据U= IR可知滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路的电压规律可知，灯泡L2两端的电压变大，根据可知，在灯泡L2的电阻不变时，其实际功率会变大，灯泡的亮度变亮，故C错误，D正确。

故选D。

3．     右     小灯泡实际电功率太小     0.05     0.625     10     小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大     断开S1    

【解析】

（1）[1]为了保护电路安全，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应位于阻值最大处，即最右端。

（2）[2]图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，则小灯泡两端的电压为0.5V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.1A；小灯泡的额定功率

PL＝ULIL＝0.5V×0.1A＝0.05W

因此小灯泡不亮的原因是小灯泡实际电功率太小。

（3）[4][5]灯泡正常发光时的电压为2.5V，由丙可知，此时通过灯泡的电流为0.25A，则灯泡的额定功率为

P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W

由可知，此时灯泡的电阻

（4）[6]小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，当灯泡两端的电压发生变化时，灯泡的功率发生变化，灯丝的温度就发生变化，而在探究电流与电压的关系时，需控制电阻不变，所以不能利用“测定小灯泡额定功率”的实验装置探究电流与电压的关系。

（5）[7][8]①先闭合开关S、S1，记下电压表示数U1；

②再断开S1，记下电压表示数U2；

在①中，闭合开关S、S1时，待测电阻短路，电压表测的是电源电压为U1；在②中，R0与Rx串联，电压表测R0两端的电压为U2，根据串联电路电压的规律，待测电阻的电压

Ux＝U1﹣U2

根据串联电路电流的规律，通过待测电阻的电流

所以待测电阻为

4．          2.2     B     0.75     电流表的量程接(或“选”)大了     D

【解析】

(1)由于电路中的电流表和电压表均没接到电路中，其实这就是一个量程的选择问题，由于灯泡的额定电压为2.5V，其电压表的量程选择3V即可，又由于其电阻约为10Ω，故灯泡正常发光时，电路中的电流约为0.25A，所以电流表选择0.6A即可，然后把开关连入电路中就可以了；

(2)读取电压表的示数得2.2V，它小于灯泡的额定电压2.5V，故要使灯泡正常发光，应该使灯泡的两端电压变大，即电路中的电流变大，故变阻器的电阻变小，所以滑片应向右端（B端）移动；

(3)由图像可知，当电压为2.5V时，其电流为0.3A，故小灯泡的额定电功率为

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

(4)由于电流表的指针偏转角度太小，故可能是电流表的量程选择太大了；

(5)小灯泡的亮度减弱，说明其温度低，此时电阻变小，说明灯丝的电阻随温度的变化而变化．

5．          小灯泡短路     左     1.25     无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；电压表的a点接到c点时，电压表的正负接线柱接反了

【解析】

（1）[1]滑动变阻器遵循“一上一下”的接线方法，题目中未明确滑动变阻器的滑片移动时电路中的阻值和电流变化情况，故下方左右两个接线端均可任选其一接线，如下图所示：

（2）[2]因为电流表有读数，所以电路中未发生断路，电压表测小灯泡的电压，电压表无示数，所以故障原因是小灯泡短路。

（3）[3]由题可知此时要让小灯泡两端的电压增大到2.5V，根据串联分压规律可知，滑动变阻器的阻值要变小，由图甲可知，滑动变阻器的滑片P要向左边滑动。

[4]电流表所接量程为0~0.6A，分度值为0.02A，根据指针所在位置可知，此时电流表的示数为0.5A，而灯泡额定电压为2.5V，所以由功率公式可得，小灯泡的额定功率

P=UI=2.5V×0.5A=1.25W

（4）[5] 由题意可知，电源电压约为3V，灯泡正常发光时电阻约为5Ω，当变阻器电阻为0时，设灯泡两端的电压为UL，根据串联电路电流处处相等的特点可得

即

解得：UL=1.5V，所以无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；实验中，保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，会造成电压表正负接线柱反接，导致电压表指针反偏，无法测出R0两端电压。

6．          a     C     10     电压     5V

【解析】

（1）[1]小灯泡的额定电压为5V，则电压表应该选用0~15V这一量程，电压表并联在小灯泡两端；灯泡的额定电流为

电流表量程为0~0.6A；滑动变阻器采用一上一下的接法；连线如图所示

（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器滑片调至阻值最大位置，即a端。

（3）[3]电流表有示数，说明电路出现了短路，电压表无示数，灯泡不发光，说明与电压表的灯泡短路了；故选C。

[4]电源电压为6V，电流表的最大值为0.6A，则滑动变阻器的最小阻值为

（4）[5][6]因为灯泡的额定电压为5V，所以在实验过程中，眼睛应注意观察电压表当电压表示数是5V时，表明灯正常发光，记下此时电流表的示数。

7．     “50 Ω   0.5 A”     电路连接过程中，开关未断开     滑动变阻器未移到阻值最大处     0.32     1.92     伏安法测电阻

【解析】

（1）[1]小明设计了如图甲所示的电路，灯泡的额定电压是6V、正常工作电流约为0. 3 A，根据串联电路的分压特点，滑动变阻器的分得电压也为6V左右，所以阻值最小为

故10Ω的滑动变阻器阻值小，不能用；而1kΩ的滑动变阻器电流小，且阻值太大，有利于小电阻值的调节，故选“50 Ω   0.5 A”的滑动变阻器，阻值和电流都合适。

（2）[2][3]当小明刚正确连接完所有导线，灯泡立即发光，且很亮，是因为电路是连通的，而且此时电路阻值比较小，是因为连接电路时开关没有断开，且滑动变阻器没有调节到最大阻值处。

（3）[4][5]实验过程中，小明边调节滑动变阻器，边观察电压表示数，当电压表示数为6V时，他观察到电流表示数如图乙所示，电流表使用小量程，分度值为0.02A，读数即此时通过灯泡的电流为0.32A，则该灯泡的额定功率为

（4）[6]测量未知电阻的实验，也是利用电流表测量电流，电压表测量电压，滑动变阻器调节电路中的电压和电流，所以此电路还可以完成的实验是伏安法测电阻。

8．          灯泡处断路（或灯泡的灯丝断路、灯泡与底座接触不良等）     电压表     1.52     2     3.8     1    

【解析】

(1)[1]连接时将滑动变阻器的上接线柱与小灯泡、电流表串联，再将电压表并联到小灯泡两端，如图所示：

(2)[2]试触时灯不亮的原因可能是电路出现了断路或小灯泡短路，电流表无示数，电压表的示数较大，说明故障的原因是小灯泡断路。

(3)[3][4]移动滑动变阻器时为了安全要观察电压表的示数，当电压表的示数为小灯泡的额定电压时，小灯泡正常发光，读出此时电流表的示数为0.4 A，小灯泡的额定功率为

P=UI=3.8V×0.4A=1.52W

(4)①[5][6]在没有电流表的情况下要想办法求出通过小灯泡的电流，为了使通过小灯泡的电流与定值电阻的电流相等，连接时需要将小灯泡与定值电阻串联，分别测出两者的电压即可求出小灯泡的额定功率。先将开关S2接到触点2使电压表的示数达到小灯泡的额定电压3.8V.

②[7]再将开关S2接到触点1测出灯和电阻两端的总电压，由此得到定值电阻两端的电压是U-3.8V

③[8]电路中的电流

IL=

也就是小灯泡正常发光时的电流，由P=UI得小灯泡的额定功率为

PL=UIL=3.8V×

9．          开关     短路     A     0.7     灯丝电阻随温度的变化而变化     C

【解析】

（1）[1]电压表并联在灯的两端，滑动变阻器串联在电路中，滑片P向A端移动时灯泡发光变亮，即向A端移动时阻值减小，所以应连右下接线柱。如图所示；

（2）[2]连接电路并检查后，接下来应将滑动变阻器的电阻调到最大，再闭合开关；

[3]若灯泡断路，电压表串联在电路中，则电压表有示数，电流表无示数；若灯泡短路，则电压表无示数，电流表示数有明显变化，故此故障的原因可能是灯泡短路；

（3）[4]由表一可知，灯泡两端电压逐渐增大，当电压表的示数为1.5V时，根据串联电路的分压原理，应向A端移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，以增大灯泡两端电压；

[5]由图乙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，灯泡正常发光时，电流表示数是0.28A，灯泡功率

P=UI=2.5V×0.28A=0.7W

[6]由于灯丝电阻随温度的变化而变化，因此通过小灯泡的电流值与电压值不成正比；

（4）[7]由图丙知，电阻两端的电压始终保持

UV=IR=0.1A×25Ω=-----=0.5A×5Ω=2.5V

根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压

U滑=U-UV=9V-2.5V=6.5V

变阻器分得的电压与电压表示数之比

=

根据分压原理，定值电阻为25Ω时，滑动变阻器连入电路的阻值为

R滑=×25Ω=65Ω

即所选用滑动变阻器的最大阻值至少是65Ω，故选C。

10．          在连接电路时，开关没有断开     1.14     大     U额    

【解析】

（1）[1]滑动变阻器要串联接入电路，接线柱要一上一下连入电路，要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮，所以滑动变阻器右下侧的接线柱连到灯泡的右端，因为小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选择的是大量程0~15V，并联到小灯泡两端，如图所示：

。

（2）[2]如果在连接电路时，开关没有断开，则会出现在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，这种连接电路的方式是错误的。

（3）[3]如图乙所示，电流表选择的是小量程0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为

P=UI=3.8V×0.3A=1.14W

[4]电压表与小灯泡并联测量小灯泡两端的锻压，测量值是准确的，电流表实际测量的是通过小灯泡与电压表并联的总电流，由并联电路电流规律可知，电流表的示数大于通过小灯泡的电流，根据P=UI可知，所测小灯泡的额定功率偏大。

（4）①[5]先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数等于小灯泡的额定电压为U额。

③[6]因为断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U，则加在Rx电阻两端的电压为U-U额，小灯泡和电阻Rx串联，则流经电阻Rx的电流为I额，待测电阻Rx的阻值为