第3节　　测量小灯泡的电功率

1、.2019-2019人教版物理九年级课时练习第十八章电功率第3节测量小灯泡的电功率学号 班级 姓名 1. 在“测定小灯泡额定功率的实验中，小红所在的实验小组用的电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V、电阻约为10 ，所用滑动变阻器R的铭牌上标有“20 1 A字样。他们所设计的实验电路如图甲所示。1请你用笔画线代替导线，将实物电路甲补充完好。导线不能穿插2电路甲正确连接后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最左选填“左或“右端。3小红同学闭合开关，挪动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为2V；假设她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向右选填“左或“右端挪动，使电压表的示

2、数为2.5 V。4小红同学挪动滑片得到多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据图象信息，计算出小灯泡的额定功率是0.5W。【解析】1小灯泡的额定电压为2.5 V，小于3 V，故电压表选用小量程，将电压表并联在灯的两端，如下图：2在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的位置，因滑片以右电阻丝连入电路，故滑片应位于最左端。3电压表使用小量程，分度值为0.1 V，示数为2 V，因额定电压为2.5 V，故要增大小灯泡的电压，根据串联电路电压的特点，要减小变阻器的电压，根据分压的原理，减小变阻器连入电路中的电阻即可，所以，应将图甲中滑片P向右端挪动，使电压表的示数为2.

3、5 V。4小灯泡的额定电压为2.5 V，由图知对应的电流为0.2 A，所以小灯泡的额定功率P额U额I2.5 V0.2 A0.5 W。2.一家庭用的白炽灯标有“220 V？ W字样，额定功率数值已模糊不清。小明想到利用如下图的家庭电能表表盘上标有“3 200 imp/kWh，表示每消耗1 kWh的电能，指示灯闪烁3 200次也能测出其额定功率。1该电能表允许通过的最大电流是40A。2为完成实验，还需补充的一个器材是秒表。3请设计出测量该灯泡电功率的实验方案，写出合理的实验步骤及最终表达式。实验步骤：将其他用电器开关断开，只让白炽灯发光；用秒表记录下电能表指示灯闪烁n次时所用时间t；最终表达式用所

4、测出的物理量表达：P kW。【解析】1电能表表盘上的“1040 A，其中40 A表示平时允许通过的最大电流为40 A。2根据电功率公式P可知，需要测量电功和时间的仪器，由于家庭电能表可以测量白炽灯消耗的电能，故还需要测量时间的仪器：秒表。3步骤：将其他用电器开关断开，只让白炽灯发光；用秒表记录电能表指示灯闪烁n次时所用时间t。根据电能表的表盘上标有的“3 200 imp/kWh信息可知：灯泡消耗的电能为W kWh，那么电灯的电功率表达式P kW。3.小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5 V的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表没有电流表、阻值

5、为10 的定值电阻R0、导线假设干。她根据所给定的器材经过认真考虑后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完好电路图。1请你将图甲中的电路图补充完好。2闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最大的位置。3闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为2.5V，此时电压表V2的示数如图乙所示，是2.4V。4小灯泡的额定功率为0.6W。5她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路图如图丙所示，R010 ，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为0.25A时，再读出电流表A1的示数，才能计算小灯泡的额定功率。【解析】1由题意可知，实

6、验中有两个电压表，没有电流表，根据串联电路的电流特点，利用另一只电压表和定值电阻可间接测得电流，故把另一只电压表并联在R0的两端，如下图：2为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大。3小灯泡的额定电压为2.5 V，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为2.5 V；由图可知，电压表V2的量程为03 V，分度值为0.1 V，示数为2.4 V。4串联电路中的电流为II00.24 A；灯泡的额定功率为PU额I2.5 V0.24 A0.6 W。5要使小灯泡正常发光，那么并联电路的电压为2.5 V，那么通过定值电阻的电流为I0.25 A；即电流表A2的示数为0.25 A。

7、4.为了测定小灯泡的额定功率，在详细实验操作中，手和眼的分工应该是BA手挪动变阻器的滑片，眼观电流表B手挪动变阻器的滑片，眼观电压表C手挪动变阻器的滑片，眼观小灯泡是否发光D手按开关，眼观电流表【解析】由于滑动变阻器的作用是调节灯泡两端的电压，故在用手调节滑动变阻器的滑片时，眼应观察电压表示数的变化，当电压表到达额定电压时，再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。应选B。5.如下图是小华家的电能表表盘。小华断开其他用电器，只将规格为“220 V 950 W的电水壶接入电路，测得2 min内电能表转盘转过81圈，那么以下选项中正确的选项是DA小华家本月用电353.6 kWhB这个电能表允许用电器工作的

8、总功率不超过2 000 WC电水壶的实际工作电压等于220 VD电水壶的实际功率是810 W【解析】电能表的示数是从电能表接入电路后电路消耗电能的总和，所以353.6 kWh不一定是小华家本月用电量，故A错误；这个电能表允许接入的用电器的最大功率：PUI220 V10 A2 200 W，故B错误；电水壶实际消耗电能：W kWh0.027 kWh，电水壶的实际功率P0.81 kW810 W，低于950 W，所以实际电压低于220 V，故C错误、D正确。应选D。6.小华做“测定小灯泡的电功率的实验，现有电源电压保持不变、待测小灯泡标有“0.28 A字样、电流表、电压表只有03 V档完好、滑动变阻器

9、、开关及导线假设干。小华正确连接电路后进展实验，在挪动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图a、b所示。他经过考虑重新连接电路进展实验，将新测得的三组数据记录在下表中。物理量实验序号电压U/V电流I/A13.00.2422.20.2831.70.301图b中电流表的示数为0.24A。2请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。本小题需写出计算过程【解析】1由图b可知，电流表的量程为00.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.24 A。2小华正确连接电路时，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，如以下图所示：由图a可得，电压表的量程为03 V，分度值为0.1 V，灯泡两端的电

10、压为3 V，即灯泡两端的电压为3 V时，电路中的电流为0.24 A；由表格数据可知，电压表的示数减小时，电路中的电流变大，那么重新连接电路时，电压表并联在滑动变阻器两端，如以下图所示：由表中数据可知，当电路中的电流为0.24 A时，滑动变阻器两端的电压为3 V，综上可知，当电路中的电流为0.24 A时，灯泡两端的电压为3 V，滑动变阻器两端的电压为3 V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压UULU滑3 V3 V6 V，由表格数据可知，电路中的电流为0.28 A时，滑动变阻器两端的电压U滑2.2 V，那么灯泡的额定电压U额UU滑6 V2.2 V3.8 V，灯泡的额定功率P额U额

11、I额3.8 V0.28 A1.064 W。7.实验室购置了一批规格为“2.5 V0.75 W的小灯泡，某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时，得到了如下几组数据。次数第一次第二次第三次电压/V22.53电流/A0.340.40.441分析这几组数据，你认为该小灯泡否选填“是或“否合格，原因是在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率。2假设消费这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，那么这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是短了选填“长了或“短了。用这只小灯泡做实验时，容易出现的故障是灯泡容易烧坏。【解析】1由表格数据可知，小灯泡的电压为额定电压2.5 V时，通过的电流I0.4 A，那么灯

12、泡的实际功率：P实UI2.5 V0.4 A1 W，因在额定电压下小灯泡的实际功率P实P额0.75 W，所以，该小灯泡不合格。2因P实P额，由P的变形式R可知，这个小灯泡内钨丝的电阻小于合格产品的电阻；因导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，且材料一样、横截面积一样时，长度越短，电阻越小，所以，这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比短了。用这只小灯泡做实验时，在一样电压下小灯泡的实际功率偏大，所以小灯泡容易烧坏。8.家庭中的电灯、电视机、电风扇等用电器都是并联在电路中的。小林家4月底电能表读数为2 708.7 kWh,5月底电能表读数如下图，那么5月份他家消耗了110kWh的电能。假设电价为0.

13、53元/kWh，那么需电费58.3元。当小林家只有一盏电灯工作时，3 min内转盘正好转过5圈，那么该灯泡消耗的电能是6_000J。【解析】家庭中的电灯、电视机、电风扇等用电器的连接方式是并联的。如下图，消耗的电能W2 818.7 kWh2 708.7 kWh110 kWh。因为1 kWh的电费为0.53元，所以应付的电费为0.53元/kWh110 kWh58.3元。电能表工作时3 min内转盘正好转过5圈时消耗的电能为5 kWh6 000 J。9.小明要测量小灯泡的额定功率，实验室提供的器材如下：符合要求的电源、额定电压为U0的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压

14、表一个、导线假设干。他设计了如下图的电路进展实验。1请你帮助小明将实验电路补充完好。2连接好电路后，请你将正确的操作步骤补充完好：将开关S扳向1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0；将开关S扳向2，保持滑动变阻器的滑片不动，记录电压表的示数U。3小灯泡的额定功率P用U0、U、R表示。【解析】1通过分析可知：灯泡和定值电阻串联，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再间接通过测量定值电阻两端的电压求出电流。分析图可以看出开关由1扳向2，电压表先测灯泡两端电压，再测灯泡与定值电阻两端电压，如以下图所示：2闭合开关S，将开关S扳向1，调节滑动变阻器，挪动滑动变阻器的滑

15、片P，目的是使灯泡两端的实际电压为额定电压值U0；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S扳向2，记录电压表的示数为U。3灯泡和定值电阻R串联，灯泡正常发光时的电压为U0，将开关S扳向2，电压表测量灯泡与定值电阻两端的电压；定值电阻两端的电压为UUU0，那么电路中的电流为I，灯泡的额定功率：PU0IU0。10.小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关的实验中，电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“2.5 V字样。1请用笔画线代替导线，将以下图中的实物电路连接完好。2闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最左选填“左或“右端。滑动变阻器的作用除保护电路外，还有调节小灯泡两端电压实现屡次测量。3闭合开关后，

16、发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。假设电路中仅有一处故障，这个故障可能是小灯泡短路了。4排除故障后继续实验，小华进展了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是变阻器接入阻值太大，灯泡的实际功率太小。物理量次数电压U/V电流I/A实际电功率P/W小灯泡亮度10.50.120.06不亮21.50.200.30偏亮32.50.30正常42.80.320.90更亮5分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为0.75W。实验得出的结论：小灯泡的实际电功率越大，灯泡越亮。【解析】1滑动变阻器串联在电路中，接线“一上一下；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线柱流入，负

17、接线柱流出；如下图：2根据实物连图可知，闭合开关前，滑片应滑到最左端；在该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还起到调节小灯泡两端电压，实现屡次测量的目的。3闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么是小灯泡短路了。4分析实验数据可知，在第1次实验中小灯泡不亮的原因是滑动变阻器接入阻值太大，通过的电流太小，小灯泡的实际功率太小。5因为小灯泡的额定电压为2.5 V，对应的电流为0.3 A，那么其额定功率为PUI2.5 V0.3 A0.75 W；根据实验实际功率与亮度对应关系可知：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。11.小黎同学测定标有“2.5 V字样正常工作电流大约是0.25 A小灯泡

18、的额定功率，现有器材：电源电压恒为6 V，电流表量程00.6 A，电压表量程03 V，开关、导线假设干，另有三种规格的滑动变阻器可供选择：R110 1 A、R220 0.5 A、R3100 0.1 A。按如图甲的实验电路进展实验，请完成以下问题。1通过估算，滑动变阻器应选用R220_0.5_A，连接好电路后，闭合开关S，小黎同学发现无论怎样挪动滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，此时电流表示数为零，但电压表有示数，那么故障为A。A灯泡断路B灯泡短路C变阻器断路 D变阻器短路2排除故障后，闭合开关S，电压表示数为2.0 V，此时应将滑片P向A选填“A或“B端挪动，使电压表示数为2.5V，再读出电流表示数，即可求出小灯泡的额定功率。老师告诉小黎，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，假如考虑这个微弱电流的影响，所测小灯泡的额定功率偏大选填“大或“小。3同组的小李用甲图实验中的电源、电压表、滑动变阻器，另选单刀双掷开关，R030 的定值电阻，按乙图所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，你认为此方案不可行选填“可行或“不可行。【解析】1因小灯泡的额定电压为2.5 V，正常工作电流大约是0.25 A，电源电压为