初中物理人教版(2024)九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率优秀同步达标检测题
展开一.实验 测量小灯泡的电功率
1.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验原理是P= UI ,实验中需要测量的物理量是 灯泡两端的电压U 和 通过灯泡的电流I 。除了用上述仪表测量用电器的电功率以外,我们还可以利用 电能表 和 停表 来测量家用电器的电功率,此时测量出来的是用电器的 实际 (选填“实际”或“额定”)功率。
二、题型过关练
一.实验 测量小灯泡的电功率(共6小题)
1.综合实践课上,小微同学用“伏安法”测量小灯泡的额定电压为2.5V,图是测量该灯泡额定功率的实验电路。电源电压恒为4.5V、滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
(1)请在答图甲中用笔画线代替导线,帮小薇完成实物电路的连接;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P过程中,她应注视 (选填“电压表”、“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是 (选填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良
B.小灯泡短路
(4)排除故障后继续实验,她将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 ;
(5)用图丙所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。
①仅闭合S1,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持 的情况下,仅闭合S2,调节电阻箱R1使电压表示数为 V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为 W。
2.在测量小灯泡电功率的拓展实验过程中,电流表坏了,小明找来一只阻值合适的定值电阻R0,设计了如图电路图,操作步骤如下:
(1)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额;
(2) ,断开S2,闭合S1,记下此时电压表示数为U;则小灯泡的额定功率P额= (用U额。U和R0表示)。
3.如图所示,甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1(10Ω 1A)和R2(30Ω 0.5A)的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)连接电路时,滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”)。
(3)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,电路故障原因是 。
(4)排除故障,闭合开关,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端移动(选填“左”或“右”)。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象,如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。
(5)乙同学设计了如图丙所示电路,来测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额),R0阻值已知。
①断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为 (用字母表示),此时灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,记下电流表的读数为I。
③小灯泡额定功率的表达式P额= 。 (用字母U额、I、R0表示)。
4.张华同学采用如图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,电源电压恒为3V。
(1)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应滑到 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数为0,电流表有示数,产生这一现象的原因是 ;
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,继续进行实验,张华移动滑动变阻器的滑片,记录了多组数据,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像,如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 W,图像是曲线的主要原因是 ;
(4)李英同学设计了另一种方案:不用电流表,但增加了一只阻值已知的定值电阻R0,用图丙所示的电路进行实验,也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下:她闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;然后保持 不变,将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处,读出电压表示数U,利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式P= (用已知和所测量的物理量符号表示)。
5.如图电路中,电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻的阻值为R,在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是 。
6.某同学用如图所示实验电路图测量小灯泡L1、L2的功率。L1标有“2.5V”字样,L2标有“0.3A”字样,阻值都约为10Ω。电源电压恒为9V,电压表只有“0~3V”量程可以用,定值电阻R0=10Ω。回答问题,完成实验。
(1)电流表量程应选 。(填序号)
A.0~60mA
B.0~300mA
C.0~0.6A
D.0~3A
(2)滑动变阻器规格应选 。(填序号)
A.10Ω 0.2A
B.10Ω 1A
C.100Ω 0.2A
D.100Ω 1A
(3)正确连接了实物电路,将L1接入电路。
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,让电压表示数分别为1.0V、2.2V、2.5V、2.8V、3.0V,读出电流表示数,填在表中。根据表中数据,L1的额定功率P1= W。
(5)断开开关S,用L2替换L1,重复第(4)步测量操作,将测得的数据填入如表。
(6)该同学根据表中数据,计算L2的额定功率P2=3.0V×0.30A=0.90W,他立即意识到这个结果不是L2的额定功率。要测得L2的额定功率,还需要的测量操作是: 。
7.某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是3.8V。
(1)图甲中有一根导线接错了,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流是 A,小灯泡的额定功率是 W。
(3)测出小灯泡额定功率后,该同学接着移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.32A时,电压表的示数不可能是 (填标号)。
8.为了准确、迅速地测出额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,至少要用 节干电池,
用 调节小灯泡两端的电压,电压表应和小灯泡 联。为提高测量的准确程度,电压表最好选 V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0.2A,则小灯泡的额定功率为 W。
9.如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
(1)该电能表示数为 kW•h。
(2)小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器,将该节能灯接入220V的测量电路,设计了以下三种测量方案:
方案一:测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间t1;
方案二:测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n;
方案三:测量出电能表转盘转过1圈所用时间t2。
若使用方案二,小明计算额定功率的关系式应该为:P= (单位:W)。(用数字和n表示)
比较三种方案,最可行的是方案 。
10.测量小灯泡的电功率,通常采用“伏安法”,其测量依据为P=UI,请你设计出该实验的电路图并连接如图所示的实物图。
11.某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率了
D.实验还可得知,小灯泡的额定功率越大,小灯泡越亮
12.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,已知灯泡额定电压,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A.电压表的示数B.变阻器滑片的位置
C.灯泡的发光情况D.电流表的示数
13.下列仪器组合中,能测出电功率的组合是( )
①电流表和停表;②电流表和电压表;③电能表和停表;④电能表和电压表。
A.①③B.②③C.①④D.②④
14.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.保护电路
B.改变电路中的电流
C.改变被测小灯泡的额定功率
D.改变被测小灯泡两端的电压
15.“探究小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示,实验中选择“2.5V”规格的小灯泡,由三节新干电池组成的电源,实验中得到的U﹣I图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.电压表应选择0~15V的量程
B.实验中应将各组小灯泡的电功率求平均值
C.调节滑片过程发现灯泡亮度变化,这是由灯泡的实际功率变化引起的
D.可用该电路图探究电流与电压的关系
16.在测量额定电压为2.5V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:
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大,亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
④小灯泡和阻值为2Ω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①B.只有①②C.只有①②③D.①②③④都正确
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
2.2
2.5
2.8
3.0
电流/A
接入L1
0.10
0.22
0.25
0.28
0.30
接入L2
0.10
0.23
0.26
0.29
0.31
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
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