2019_2020学年九年级物理上册6.4灯泡的电功率精选练习（含解析）（新版）教科版.docx

第4节 灯泡的电功率一、夯实基础1.(2019 四川省 自贡市)某房间原来只接有一只标有“PZ22040”的灯泡，小明又用一只完全相同的灯泡，将它俩串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将（）A变亮B变暗C不变D无法确定【答案】B【解析】因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻，在电源电压不变的情况下，由PUI可知，电路的总功率变小，房间内的总亮度变暗。故选：B。2.（2019 湖南衡阳市）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（）A他家在这段时间内消耗的电能为903kWhB电能表是测量电功率的仪表C若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转D这个电能表的额定功率为2200W【答案】C【解析】A他家在这段时间内消耗的电能W8633.5kWh8543.2kWh90.3kWh，故A错误；B电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；C3600r/（kWh）表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为WPtlkWh=16kWh；则电能表的圆盘转过的圈数：N=16kWh3600r/（kWh）600r，故C正确。D根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率PUI220V10A2200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。故选：C。3.(2019 四川省巴中市)下列说法错误的是（）A电荷的定向移动形成电流 B串联电路中电流处处相等C灯泡亮度由灯泡的实际功率决定 D导体的电阻跟导体两端电压成正比【答案】D【解析】A电流是由电荷的定向移动形成的，故A正确；B串联电路中各处的电流相等，故B正确；C灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，故C正确；D导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故D错误。4.（2019 淄博市）如图所示，电源电压为12V，滑动变阻器的规格为“50 2A”，L1和L2分别标有“6V 3W”和“6V 9W”的字样，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的情况下（不考虑温度对灯丝的影响），下列说法正确的是（ ）A. L2能正常发光 B. 滑动变阻器接入电路的最小阻值是8C. 电流表示数的变化范围是00.5A D. 电路消耗的最大功率是12W【答案】B【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L1、L2串联，电流表测电路中的电流。A由P=UI可得，灯泡的额定电流分别为：；,滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最大电流为I最大=I额1=0.5A，则L1能正常发光；故A错误；B此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据 可得，最小总电阻：；灯泡的电阻分别为：因串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小=R总小-R1-R2=24-12-4=8；故B正确；C当滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，则R总大=R滑+R1+R2=50+12+4=66；电路中的最小电流： ，所以，电流表示数的变化范围是 ，故C错误；D电路消耗的最大功率：P最大=UI最大=12V0.5A=6W，故D错误。5.（2019 四川省凉山州)如图所示电路，电源电压恒定，L1（4V 1W）、L2（2V 1W）串联，灯丝电阻保持不变，电压表和电流表连接完好。当闭合开关S时，其中一只灯泡能正常发光，则此时电压表和电流表的示数分别为（）A1V 0.5AB2V 0.25AC4V 0.5AD1V 0.25A【答案】D 【解析】由PUI可得，两灯泡的额定电流分别为I1=P1U1=1W4V=0.25A，I2=P2U2=1W2V=0.5A，R2=U2I2=2V0.5A=4，两灯泡串联，能正常发光的额定电流小的灯泡L1，则此时L1（4V 1W）两端电压为4V；电流表测量电路中的电流，则电流表的示数I0.25A；电压表测量灯泡L2两端电压；则L2两端电压U2IR20.25A41V，故选：D。6.(2019 湖南省岳阳市)如图，电源电压恒定不变，若要灯泡L和滑动变阻器R串联，则只需要闭合开关_；闭合开关S1和S3，断开S2，将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度_（填“变亮”“变暗”或“不变”）。【答案】S2；不变。【解析】要使灯泡L和滑动变阻器R串联，应将灯泡L和滑动变阻器R首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S2，断开S1、S3； 若闭合开关S1和S3，断开S2，小灯泡和滑动变阻器并联，因并联电路各支路互不影响，所以当将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度不变。 7.（2019哈尔滨市）在安全工作条件下，将“2.5V 0.3A”小灯泡L1和“3.0V 0.3A”小灯泡L2串联在电路中工作，通过两灯的电流之比为_；若将L1和L2并联在另一电源下工作，则L1和L2能消耗的总功率最大值为_W.（设灯丝电阻不变）【答案】 (1). 1：1 ； (2). 1.375。【解析】因为串联各处电流相等，所以小灯泡L1和小灯泡L2串联在电路中工作通过两灯的电流之比为1:1。小灯泡L2电阻值为 ，因为并联电路各用电器电压等于总电压，因此为了不烧坏灯泡，电源电压最大为2.5V，此时小灯泡L1功率为 ，小灯泡L2功率为: ，电路总功率为各用电器功率之和，即： 。8. (2019 湖南省娄底市)某小灯泡上标有“6V 6W”字样，其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯的电流为_A，此时小灯泡的电阻为_。【答案】0.5 4【解析】由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过的电流I=0.5A；由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时通过的电流，由I=可得，此时小灯泡的电阻：R=4。9 .（ 2019眉山市）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（00.6A、O3A）、电压表(O3V015V)、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。（1）如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，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。（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是_。A检查灯泡是否断路 B检查灯泡是否短路C检查开关接触是否良好 D移动滑动变阻器的滑片（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为_A.小灯泡的额定功率为_W，小灯泡正常发光的电阻为_。（4）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：按电路图连接电路。只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。小灯泡额定功率的表达式为P额_（用I额、I1、I2、R表示）【答案】（1）如图;（2）D;（3）0.3;0.758.33;（4）【解析】（1）从原图可以看出，电流经过开关后，分两支分别流向了灯泡和电流表，在灯泡右边接线柱上合流后，要经过电压表才能回到电源负极。这样的连接就把电压表串联在了干路上。由于电压表内阻很大，看作断路，所以这样的连接实质上导致电路不通。正确的电路，要求灯泡与滑动变阻器串联，且电压表与灯泡并联。通过观察会发现，只需将灯泡左边接线柱上的导线断开，改接到电源负极或电压表负接线柱上，就能满足正确电路的需要了。（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，说明这是一个正常工作的电路。灯泡不亮是因为滑动变阻器的滑片一开始为了保护电路的需要，要置于最大值的缘故。所以只需移动滑片，减小它连入电路的阻值，增大电路中的电流，灯泡就可以发光，也就能完成相关测量了。（3）从实物连接图可以看出，电流表所接的0-0.6A量程，所以此时的示数为0.3A。由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以根据P=UI=2.5V0.3A0.75W，得出小灯泡的额定功率为0.75W。再根据公式R=UI=2.5U0.3A鈮?.33惟，即求得小灯泡正常发光时的电阻为8.33。（4）根据叙述可知，第一次只闭合S1，移动R1的滑片，使灯泡电流达到I额，灯泡此时正常发光。第二次断开S1，闭合S2且保持R1阻值不变，再移动R2的滑片，使电流再次等于I额，则此时R2=R灯，如果能找到R2的阻值，就可以找到灯泡的额定功率。此时，保持R2阻值不变，再将R1的滑片分别移动到左端（连入的电阻为0）和右端（连入的电阻为R），得到两次电流表的示数I1、I2，即电路最后两次的电流分别为I1、I2，这样就可利用电源电压不变列方程解题。即：I1R2=I2（R+R2）解得R2=I2RI1-I2，由于灯泡正常发光时，R灯=R2，所以灯泡的额定功率就可以通过公式P=I2R求解，即。10.(2019 四川省自贡市)如图是小邦同学设计的调光灯电路，R0为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“10 2A”，灯泡L上标着“10V 12W”的字样，电源电压恒为16V灯泡电阻随温度变化。（1）求定值电阻R0的阻值；（2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率。【答案】5；6W。【解析】解：（1）当S接触a点时，灯泡L与电阻R0串联，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，所以，R0两端的电压：U0UUL16V10V6V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由PUI可得，电路中的电流：I1.2A，由I可得，定值电阻R0的阻值：R05；（2）当S接触c点时，灯泡L、R0、R串联，此时电路中的电流I1A，则R0和R两端的电压之和：U1I（R0+R）1A（5+10）10V，此时灯泡两端的电压：ULUU116V10V6V，则此时灯泡的实际功率：PLULI6V1A6W。答：（1）定值电阻R0的阻值为5；（2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，此时灯泡的实际功率为6W。二、提升训练1.(2019 黑龙江七台河市)甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（）A若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光B若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮C若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光D若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮【答案】B【解析】由PUI可得，两灯泡的额定电流分别为：I甲0.5A，I乙0.5A，由I可得，两灯泡的电阻分别为：R甲12，R乙8。AB、两灯泡并联在4V电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实P乙2W；甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实1.33WP乙实，所以乙灯比甲灯亮，故A正确，B错误；CD、两灯泡串联在10V电路时，两灯的总电阻为RR甲+R乙12+820，此时电路中的电流为I串0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且此时的电流与两灯泡的额定电流相等，所以，两灯泡可以同时正常发光；此时两灯实际功率都等于各自的额定功率，因为P甲P乙（即3W2W），所以甲灯较亮，故C、D正确。2.(2019 哈尔滨市)如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是（ ）A. 电源电压为3V，R1阻值为1.8 B. 电路消耗的最小功率为0.2WC. 当Rp总阻值的3/5接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为6:5D. 当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为1:2【答案】C【解析】由图像可知，R1与Rp串联，电压表测R1两端电压，由串联电路分压，且电压比等于电阻比可知，当滑动变阻器电阻减小时，R1两端电压增大，当滑动变阻器阻值为0时，R1两端电压最大，由图乙可知此时电压为3V，即电源电压为3V，R1阻值为 ；当滑动变阻器接入电阻最大时，由串联电路分压可知R1两端电压最小，由图乙可知，此时滑动变阻器两端电压为3V-1V=2V，电路中电流为0.2A，因此滑动变阻器最大阻值为，由公式 可知电压不变，总电阻越大，功率越小，因此电路消耗的最小功率为；当Rp总阻值的3/5接入电路时即Rp=6，因为串联电路电流相同，由公式可知 ；由串联分压可知当电流为0. 4A时，滑动变阻器两端电压为3V-2V=1V，则此时滑动变阻器电阻为，R1与Rp连入电路的阻值之比为5：2.5=2:1。3.（2019 苏州市）额定电压均为6V的甲、乙两灯，U-I图线如图所示下列说法正确的是( )A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小B.甲、乙两灯的额定功率之比为4:1C甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1:3【答案】D【解析】A.图线的斜率恰好是电阻的倒数，斜率越大电阻越小，因此由图可知斜率逐渐变小，即电阻逐渐变大，故A错误；B.当电压都是6V的时候，正常工作，此时甲灯泡I=0.6A，乙灯泡I=0.3A，由P=UI计算可得P甲=3.6W，P乙=1.8W，甲、乙两灯的额定功率之比为2:1，故B错误；C甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，由图可知甲灯泡电流为0.3A，乙灯泡电流为0.2A，由R=U/I可得：电阻之比为2：3，故C错误；D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，根据图中信息可知此时电流为0.3A，则电压之和为8V，由P=UI可知，实际功率之比为1:3，故D正确。4.(2019 甘肃省天水市)如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）A. R1的阻值是20B. 当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30C. 电源电压是16VD. 该电路的最大电功率为7.2W【答案】A【解析】分析电路知道，滑动变阻器R2的和定值电阻R1组成串联电路，电流表测量串联电路电流，电压表测量滑动变阻器R2的电压，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，接入电路中的电阻值减小，电压表示数减小，电流表示数增大。AC当滑片在B端时，电源电压为：U=0.2AR1+14V，当滑片在A端时，电源电压为：U=0.9AR1，解得R1=20，电源电压U=18V，A选项正确，C错；B当电流表为0.4A时，R2接入电路电阻为25 ，B错；D电流增大时，电路中的功率增大为：P=UI=18V0.9A=16.2W，D错。5(2019年 山东省威海市)将分别标有“6V，6W“和“3V，3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端， 灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙 。（忽略温度对灯丝电阻的影响）【答案】甲；1：2。【解析】（1）由P可得，两灯的电阻分别为：R甲6，R乙3，若两灯串联，因串联电路中电流处处相等，R甲R乙，由PI2R可得P甲实P乙实，所以甲灯比乙灯更亮；（2）若并联接在该电源两端，并联电路中各支路两端电压相等，即U并甲U并乙，由PUI可得，两灯消耗的功率之比：P并甲：P并乙：。6.（2019 四川内江市）如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为30，小灯泡L标有“9V，4.5W”字样（小灯泡的电阻不变）。只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为 V；闭合开关S、S1、S2，滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为8.1W；只闭合开关S，移动滑片P，当滑动变阻器消耗的电功率为1W时，小灯泡消耗的电功率为 W。【答案】9；2。【解析】根据实物图画出电路图如下：只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移至最右端时，电路中只有灯泡，又小灯泡L恰好正常发光，所以电源电压UU额9V；小灯泡L标有“9V，4.5W”字样，则灯泡电阻RL18，只闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，电流相同，都为I，则灯泡此时电压IRL，滑动变阻器电压为9VIRL，滑动变阻器消耗的电功率为：P滑U滑I（9VIRL）I（9VI18）I1W，整理得，18I29AI+1A20，解得I1A，I2A，又有闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器与R1并联，滑动变阻器在最大阻值处，电路总功率8.1W，P1+P滑8.1W，+8.1W，则滑动变阻器最大阻值R滑15，当只闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器与灯泡串联时，因为灯泡电阻一定大于滑动变阻器电阻，所以灯泡电压大于滑动变阻器电压，故此时电路电流应为I1A，小灯泡消耗的电功率为：PLI2RL（）2182W。7.（2019 镇江市）图甲中，灯泡L的额定电流为0.25A，其电流与电压关系如图乙所示，滑动变阻器R的规格为“50 1A”，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V。闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，则L正常发光时的阻值为_，电源电压为_V；为保证电路安全，R的调节范围为_，灯泡L的最小电功率为_W。【答案】 (1). 10 ； (2). 4 ； (3). 620 ； (4). 0.15。【解析】由图像可知灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器电压，电流表测电路电流。第一空因为灯L正常发光，因此电流为额定电流0.25A，由图乙可知此时灯L的电压为2.5V，因此L电阻为：；第二空因为串联分压，因此电源电压为： ；第三空当电压表示数为3V时，由串联分压可知，此时灯泡L两端电压为：4V-3V=1V由图乙可知，此时电路电流为0.15A，则此时变阻器电阻为： 为不烧坏用电器，因此电路最大电流为0.25A，此时变阻器两端电压为1.5V，则滑动变阻器此时电阻为：。因此R的调节范围为620；第四空由公式可知，当灯泡两端电压最小，且电路电流最小时，灯泡的功率最小，因此灯泡L的最小电功率为：。8.（2019 天津市）如左图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如右图所示。则电阻的阻值为_；当变阻器滑片P处于a端时，电阻消耗的电功率为_W。 【答案】 (1). 10 ； (2). 0.1。【解析】根据欧姆定律可知，电阻R1的阻值等于其两端电压与流经电流之比，R1=10；根据电功率P=UI，可得当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为P1=10.1W=0.1W。9.（2019 山东聊城市）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10，有两个规格分别为“10 1A“的A滑动变阻器和“50 2A“的B滑动变阻器，电源电压为6V。（1）本实验中应选择_滑动变阻器（选填“A”或“B”）。（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是_。A断开开关，更换小灯泡B检查电路是否断路C移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_W。（5）实验中多次测量的目的是_。A测不同电压下小灯泡的实际功率B多次测量求平均值，减小误差【答案】（1）B；（2）见图；（3）C；（4）右；0.45；（5）A。【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10，由欧姆定律，灯的额定电流：I=0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：U=6V-2.5V=3.5V，由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值R=1410，故选用“50 2A”的滑动变阻器B；（2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，灯泡正常工作电流约0.25A，所以电流表应使用0-0.6A量程，由滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将其右下接线柱接入电路中，实物图如图所示；（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作；（4）闭合开关，由图乙知，电压表量程0-3V，分度值0.1V，电压表示数为1.7V，小于灯的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器分得的电压，应将滑动变阻器滑片向右端移动，当电压表示数为2.5V时