初中物理人教版九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率精品同步练习题

第3节     测量小灯泡的电功率

同步练习

1.某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，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2.5 V时，测出通过小灯泡的电流，可计算出小灯泡的额定功率

D.实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮

解析：闭合开关后，小灯泡不发光，可能是滑动变阻器电阻太大，使电路中电流太小，当然也可能是小灯泡灯丝断了，故B选项错误，其他选项均正确。

答案：B

2.吕彬同学将实验器材按图连接，测量小灯泡在不同电压下的功率。所用灯泡的额定电压是2.5 V。

(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至　　　　 (选填“左”或“右”) 端。

(2)请在虚线框内完成实物图对应的电路图。

(3)闭合开关后，他发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路中可能出现的故障是　　　　。排除故障后，移动滑片至某位置时，电压表示数如图所示，则灯泡两端电压为　　　　，若要继续测量灯泡的额定功率，应将滑片向　　　　端(选填“左”或“右”)滑动。

解析：(1)做电学实验连接电路时，滑动变阻器的滑片应移到使其接入电路的阻值最大处，以保护电路，根据题中实物图的连接可知，滑片移到最右端时为最大阻值，所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到右端；(2)实物图的连接为串联电路，电压表并联在灯泡两端；(3)若电压表无示数，而电流表有示数，灯泡却不亮，说明电路不会出现断路，只能是出现了短路，因此可判断灯泡(或电压表)短路；电压表量程用0～3 V，所以此时指针的示数为1.9 V，若要使灯泡正常发光，应使灯泡两端的电压增大到2.5 V，所以滑动变阻器的滑片应向左移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小，分去的电压减小。

答案：(1)右　(2)如图所示

(3)灯泡短路(填“电压表短路”也正确)　1.9 V　左

3.按图所示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验。所用器材有：标有

“3.8 V”字样的待测小电灯、电压恒为6 V的电源、标有“20 Ω　1 A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6 A、0~3 A)、电压表(量程为0~3 V、0~15 V)、开关及导线若干。

(1)某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成　　　　。(填选项前的字母)

A.电流表烧坏

B.电压表烧坏

C.小电灯烧坏

D.小电灯不亮

(2)另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是　　　　。排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是                              。

(3)小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表。

①通过上表数据，可计算得小电灯的额定功率为　　　　W,还可得出关于灯丝电阻的结论是                                                       。

②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为　　　　Ω。

③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6 V电源的两端，两灯消耗的总功率为　　　　W。

(4)若电压表的0~15 V量程已损坏，只能使用0~3 V量程，其他器材不变，如何测出小电灯的额定功率？

①在虚线框中画出测量电路图；

②若小电灯两端最大可加4.5 V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为

　　　　Ω～　　　　Ω。

解析：(1)电流表与电压表的位置交换连接后，电压表串联在电路中，由于电压表电阻很大，电路中电流就会很小，这样电流表、电压表、小灯泡都不会被烧坏，由于小灯泡中的电流太小，不会发光，故D选项正确。(2)电压表示数较大，约等于电源电压，这说明被测电路(小电灯处)发生断路；闭合开关后，灯闪亮一下就熄灭了，这是由于灯泡两端电压太大，把灯泡烧坏了，这是因为开关闭合前，没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。(3)灯泡的额定电压为3.8 V，对应的电流为0.3 A，则额定功率为＝ 3.8 V×0.3 A＝1.14 W；此时滑动变阻器两端电压＝6 V－3.8 V＝2.2 V，滑动变阻器接入电路的电阻≈7.3 Ω；两个相同的小灯泡串联在6 V的电源两端时，每个灯两端的电压为3 V，从表中可知电路中电流为0.25 A，则消耗的总功率＝UI＝6 V×0.25 A＝1.5 W。(4)电压表量程用0～3 V,测额定功率时可以将电压表并联在滑动变阻器的两端，只要电压表示数为2.2 V时，小灯泡两端电压就等于其额定电压3.8 V，小灯泡就可正常发光.当小灯泡两端电压最大(4.5 V)时，从表中知电流为0.32 A，此时滑动变阻器两端电压最小(1.5 V)，滑动变阻器接入电路的电阻最小为≈4.7 Ω；当滑动变阻器两端电压最大(3 V)时，小灯泡两端电压为3 V，从表中可知此时的电流为0.25 A，滑动变阻器接入电路的电阻最大为＝12 Ω，因此滑动变阻器接入电路的阻值范围应为4.7 Ω～12 Ω。

答案： (1)D　(2)小电灯断路　开关闭合前没有将滑片放在阻值最大处　

(3)①1.14　灯丝电阻随温度的升高而增大　②7.3　③1.5　(4)①如图所示　

②4.7　12

4.（2020·江苏苏州）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“220 V　10 W”节能灯的额定功率，他关闭其他用电器，将该节能灯接入220 V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1 kW·h电能所用的时间t；

方案二：测量出1 min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t。

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）

②比较三种方案，最可行的是方案　　　　。

解析：（1）电能表盘面方框内最后一位是小数，由图可知该电能表示数为1 469.5 kW·h；（2）①方案二中，电能表转盘转过圈数n消耗的电能W＝＝1 800 n（J），节能灯正常工作的时间t＝1 min＝60 s，计算额定功率的关系式为P＝＝ W＝30n W；②方案一中，节能灯的额定功率P＝10 W＝0.01 kW，节能灯消耗1 kW·h电能所用的时间t＝＝＝100 h，测量所用的时间太长，不可行；方案二中，节能灯1 min消耗的电能W＝Pt＝10 W×60 s＝600 J，电能表转盘转的圈数n＝圈＝圈，故无法记录电能表转盘转的圈数，不可行；方案三中，电能表转盘转1圈消耗的电能为×3.6×106 J＝1.8×103 J，需要的时间t＝＝＝180 s，可行。

答案：（1）1 469.5　（2）30n　三