初中物理人教版九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率同步训练题

这是一份初中物理人教版九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率同步训练题，共15页。试卷主要包含了测量小灯泡的电功率，特殊方法测电阻等内容，欢迎下载使用。
一、测量小灯泡的电功率
1．灯泡的亮度决定于（ ）
A．灯泡的电阻 B．灯泡的额定功率 C．灯泡的实际功率 D．灯泡的额定电压
【答案】C
【详解】灯泡只有在额定电压下，灯的实际功率才等于额定功率，灯的亮度取决于灯的实际功率， 故选C.
【点睛】灯泡工作时，消耗电能转化为光能，比较灯的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少，即实际电功率的大小，从中选答案。
2．关于标有“12V 6W”的小灯泡，下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电压是6V B．小灯泡的实际电压是12V
C．小灯泡的实际功率是6W D．小灯泡正常发光时的功率是6W
【答案】D
【分析】“12V 6W”表示灯泡的额定电压是12V，额定功率是6W。
【详解】“12V 6W”表示灯泡的额定电压是12V，额定功率是6W，灯泡正常发光时，灯泡的实际功率等于额定功率，故D正确。
3．小明同学有两个外形一模一样的小灯泡，上面分别标有“3.8V”和“2.5V”的字样，小明认为小灯泡正常发光时，一定是“3.8V”的灯泡较亮，小明的观点______（选填“正确”或“不正确”），理由是______。
【答案】不正确；灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，不是由额定电压决定。
【详解】灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，不是由额定电压决定的。灯泡正常发光时，灯泡的实际功率等于额定功率，因不知道灯泡的额定功率，所以无法比较亮度，所以小明的观点不正确。
4．测量小灯泡的电功率实验原理____________，连接电路时开关应该________，滑动变阻器的滑片应调到________处，滑动变阻器在实验中作用________、________。
【答案】P=UI；断开；阻值最大；保护电路，控制灯泡两端电压。
【详解】测量小灯泡的电功率实验原理P=UI
测量小灯泡的电功率实验时，连接电路过程中开关应该断开，滑动变阻器的滑片位于阻值最大处，该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。
5．做“测定小灯泡的电功率”实验时，应使电流从电流表______(选填“正”或“负”)接线柱流进，电压表_______(选填“串联”或“并联”)在待测小灯泡两端，闭合电键前，要将滑动变阻器的滑片移至电阻_______的位置，该实验依据的原理是___________。
【答案】正；并联；最大值；P=UI。
【详解】电流表的连接是电流从正接线柱进，负接线柱出；
测量小灯泡电功率实验需要测量灯泡两端的电压，所以电压表应该并联在待测小灯泡两端；
连接电路时，开关闭合之前，滑动变阻器的滑片移至电阻阻值最大的位置；
测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI。
6. 我们在进行物理实验操作时，往往需要手、眼并用，张红同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当她用手移动变阻器滑片时，她的眼睛首先应观察______（选填“灯泡的发光情况”、“电压表的示数”或“电流表的示数”）。
【答案】电压表的示数。
【详解】在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表示数，使灯泡两端的电压达到额定电压，并读出此时通过灯泡的电流值，最后根据功率的计算公式，计算灯泡的额定功率。
7．进行测量时，一般要分别测量小灯泡过暗、_______发光、过亮时三次的电功率，但不能用求平均值的方法计算电功率，只能用小灯泡正常发光时的电功率。
（1）U实_____U额时、P实_____P额，用电器处于正常工作状态；
（2）U实_____U额时、P实_____P额，用电器不能正常工作；
（3）U实_____U额时、P实_____P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。‍‍
【答案】正常；（1）等于，等于；（1）小于，小于；（3）大于，大于。
【详解】测量小灯泡的电功率时，一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的功率。
（1）当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作。
（2）当U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作。
（3）当U实＞U额时，P实＞P额，用电器不能正常工作，容易烧坏。
8．学习小组想探究当小灯泡两端的电压增大时，其实际功率和亮度的变化情况。图甲是实验电路图，实验提供的小灯泡的额定电压为。
（1）按图甲在图乙中正确连接实物，要求滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻值变小；

（2）正确连接电路后，闭合开关，小明发现电流表和电压表的指针都有偏转，灯泡却不亮。可能发生的故障是：___________ （填一种即可）；
（3）解决以上问题后，继续做实验。小明移动滑动变阻器的滑片，记录电压表示数、电流表示数及灯泡亮度如下表：
由上表可得，小灯泡两端电压越大，它的实际功率___________ （选填“越大”“越小”或“不变”）；小灯泡正常发光时的功率为___________ W；
（4）小红认为不需要滑动变阻器，只通过增加干电池（每节1.5V）的节数也能记录多组实验数据完成该探究实验，你觉得可行吗？___________ 。为什么？___________ 。
【答案】（1）见下图；（2）变阻器连入电路中的电阻较大；（3）越大，1.75；（4）不行， 增加干电池的节数，电压表的示数成1.5倍的增加，变化有规律，实验没有普遍性。
【详解】（1）从电源的正极连接电流表、变阻器、灯泡、开关回到电源的负极，电压表和灯泡并联，由表中数据可知，电流表应选择 0～3A的量程，电压表选择0～15V的量程，滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻值变小，滑动变阻器应一上一下串联入电路中，将变阻器右下角接线柱连入电路中，如图所示。
（2）闭合开关发现两电表都有示数，说明电路为通路，灯泡却不亮，可能变阻器连入电路中的电阻较大，电路中的电流较小。
（3）由表中数据可知，小灯泡两端电压越大，通过它的电流越大，由P=UI可知它的实际功率越大；小灯泡的额定电压是2.5V，由表中数据可知通过它的电流是0.7A，小灯泡正常发光时的功率
P=UI=2.5V×0.7A=1.75W
（4）实验中，不需要滑动变阻器，增加干电池的节数，电压表的示数成1.5倍的增加，变化有规律，实验没有普遍性，这样不可行。

二、特殊方法测电阻
9．在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”实验中，实验室提供了如下器材：电源（电压U恒为8V），滑动变阻器（规格为“20Ω 2A”），小灯泡（额定电压U额＝2.5V，额定功率小于1.2W），定值电阻R0，爱动脑筋的小聪利用上述器材想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整；
（1）检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______；
（2）滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
（3）小灯泡的额定功率：P额＝______（用U额、U0、R0表示）若步骤（2）中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率______（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）5.5V；（3）U额U0/R，偏小。
【详解】（1）检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为
U=U总-U额=8V-2.5V=5.5V
此时小灯泡正常发光；
（2）滑片不动，再将开关S1拨至 “2”，电压表测定值电阻R0两端的电压，读出电压表示数为U0；
（3）在（2）中，由串联电路的电流规律和欧姆定律可知，灯泡的额定电流为
I=I0=U0/R
则小灯泡的额定功率
P额=U额I额= U额U0/R。
在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，会使电路中总电阻变大，电流变小，根据P＝UI分析可知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
10．小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数几乎等于电源电压，则可能的故障是_____；
（2）故障排除后，移动滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____；
（3）小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图（如图丙所示），已知R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为_____A时，再读出电流表A1的示数，才能算出小灯泡的额定功率。
【答案】（1）灯泡断路；（2）0.75W；（3）0.5.
【详解】（1）正确连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能有断路发生，电压表示数等于电源电压，则电压表两接线柱到电源间是通路，说明与其并联的灯泡断路。
（2）灯泡两端电压等于2.5V时正常发光，由图乙可知，电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，此时通过灯泡的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（3）由图丙知，R0与L并联再与滑动变阻器串联，两支路各有一个电流表。由题知，R0＝5Ω，为测灯泡的额定功率必须先使灯泡正常发光，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为
2.5V/5Ω=0.5A
由并联电路电压的规律知，灯泡的两端电压为
UL=U0=2.5V
再读出电流表A1的示数，由P=UI才能算出小灯泡的额定功率。
11．小红做“用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验，电源电压3V保持不变，小灯泡的规格是“2.5V 0.3A”，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片到最右端，小灯泡仍不亮，但电流表示数有变化，则电路故障可能是_______。排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，改变小灯泡的亮度，当电流表示数为____A时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为___W。

【答案】小灯泡短路；0.3；0.75。
【详解】闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路不是断路。
移动滑动变阻器的滑片到最右端，小灯泡仍不亮，但电流表示数有变化，只能是小灯泡短路。
根据小灯泡的规格是“2.5V 0.3A”，可知改变小灯泡的亮度，当电流表示数为0.3A时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
12．小明通过如图1所示电路（部分实验器材的规格已标明）来测量小灯泡的额定功率和不在额定电压下的功率，并寻找小灯泡实际功率跟实际电压的关系。
（1）请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；_____
（2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则接线柱 _____间（填接线柱的数字编号）出现了 _____（选填“短路”或“断路”）；
（3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，并将所有数据通过描点作图，得到小灯泡U﹣I图像如图3所示，则小灯泡的额定功率是 _____W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 _____（选填选项前字母）；
A．“5Ω，2A” B．“15Ω，2A” C．“25Ω，2A” D．“30Ω，2A”

（4）结合实验目的，分析实验中缺少的证据是 _____。
【答案】（1）见下图；（2）⑥⑦，断路；（3）0.75，C；（4）见解析.
【详解】（1）由图知，要使滑动变阻器连入电路阻值最大，应将左下接线柱连入电路中，如下图：

（2）由图2可知，电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压3V，说明电压表与电源连通，则与电压表两接线柱到电源间的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了，即接线柱⑥⑦间出现了断路。
（3）由图3可知，灯两端电压等于额定电压为2.5V时，通过的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，此时电路中电流最小，由图3知，此时灯的电压为0.5V，通过的电流I=0.1A，根据串联电路的规律和欧姆定律，此时滑动变阻器连入电路中的阻值最大
故选用“25Ω 2A”的滑动变阻器，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
（4）由图3可知，实验中测出了灯泡两端的电压等于额定电压和小于额定电压的数据，但实验没有测出当灯泡两端的电压大于额定电压时的数据，所以实验得出的结论是不可靠的。
13．在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源电压为4.5V。

（1）请用笔画线代替导线，将图1的电路连接完整___________；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 ___________（选填“左”或“右” ）端；
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 ___________V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 ___________W。
（4）完成上述实验后，某同学设计了如图2所示的电路，仍用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。
②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数。
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，结合题中的数据分析，应选R0=____Ω的定值电阻才能测出小灯泡的额定功率。
【答案】（1）见下图；（2）左；（3）2.5，0.75；（4）5.
【详解】（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表先用小量程与灯并联，变阻器按“一下一上”连入电路中与灯串联，如图所示：

（2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的左端。
（3）灯在额定电压下正常发光，闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
（4）电源为3节新干电池组成，电源电压为4.5V，灯泡正常发光时电流为I=0.3A，由串联电路的电压特点可知，定值电阻和滑动变阻器两端的总电压
U=U总-U额=4.5V-2.5V=2V
由欧姆定律可知，定值电阻和滑动变阻器的总电阻
6.7Ω