鲁教五四制九年级物理 14.4测量小灯泡电功率 同步测试

/2019-2019学年鲁教五四制九年级物理14.4测量小灯泡电功率同步测试一、单项选择题1.在“测定小灯泡的额定功率〞的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是下述的哪种〔〕A.

变阻器总阻值太大

B.

电压表量程太大

C.

灯泡灯丝断开

D.

电源电压太低2.如下图是新型节能应急台灯电路示意图,台灯充好电后,使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度,假定电源电压、灯泡电阻不变,那么灯泡两端电压U随R变化的图象是〔

〕

A.

B.

C.

D.

3.如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一局部,其中小灯泡的铭牌不清,根据此图,可以直接研究的问题是〔〕

​A.

测小灯泡正常发光的电阻

B.

测小灯泡的实际电功率

C.

测小灯泡消耗的电能

D.

测小灯泡产生的热量4.小亮利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在6min内,消耗电能0.03kW·h,这个用电器可能是〔

〕A.

柜式空调

B.

电视机

C.

电风扇

D.

电饭锅5.在“测定小灯泡的功率〞的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压．其原因可能是下述的哪一种？〔〕A.

电压表的量程太大

B.

电流表的量程太大

C.

电源电压太低

D.

变阻器的电阻太大二、填空题6.在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关〞时,同学们提出了如下猜测：

甲：电功率跟电压有关,电压越高,电功率越大。

乙：电功率跟电流有关,电流越大,电功率越大。

(1)小文同学采用右边的电路来验证猜测甲,他选择串联电路的理由是________

,从而到达控制变量的目的。

(2)实验中小文除通过观察比拟两灯泡的亮度来比拟两灯泡功率的大小,还需要收集的数据是________

。

(3)探究出电功率跟电压和电流的关系后,爱动脑筋的小文猜测：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。〞于是,他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验,其实验数据如表一、表二所示。

表一R/Ω510152030I/A0.20.20.20.20.2U/V12346P/W0.20.40.60.81.2表二R/Ω510152030I/A1.20.60.40.30.2U/V66666P/W7.23．62．41.81.2根据表一和表二中的数据,小文同学得出的结论是：电功率跟电阻阻值之间没有规律可循。

请你分析表一和表二后,对小文同学的结论进行评价和分析：________

。7.为了测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,采用如下图电路,请答复以下问题：

〔1〕闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于________

〔选填“左“或“右“〕端．

〔2〕实验中使用的电流表有0～0.6A和0～3A两个量程,假设小灯泡的额定功率估计为2W左右,连接电流表时应选________

量程．

〔3〕实验时,如发现电压表示数是2.1V,那么就把滑片P向________

端移动．

〔4〕计算灯泡额定功率的公式________

．

8.小明按图所示电路图做“测量灯泡的电功率〞的实验。

实验室可提供以下器材A．电流表B．电压表C．滑动变阻器R(阻值0～20Ω)D．电阻为5Ω的待测灯泡L〔电阻不随温度变化〕E．电源E〔电压4.5V并保持不变〕

F．开关S及导线假设干

(1)根据电路图和实验室提供的器材,可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为________

A；加在灯泡两端的最大电压为________

V；

(2)假设小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A,实验要求测量时电表的读数至少为满刻度的三分之一,那么测出的灯泡的功率范围只能是________

．

(3)小明按电路图连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数,为查出电路故障,小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,小明结合前面的现察,就可判断出电路的故障：

如果小明观察到________

,那么故障是________

；

如果小明观察到________

,那么故障是________

．

(4)排除故障后,小明继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是________

〔选填“正确〞或“错误〞〕的．

9.要测量小灯泡的电功率,提供的器材包括：小灯泡(2.5V,0.5A),电源(电压为3v),电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线假设干。

(1)请用笔画线将图a中的电路连接完整。________

(2)要测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作为：________

最后利用公式求出额定功率。

(3)某次实验时电压表和电流表的示数如图b所示,那么此时小灯泡的实际功率为________

W。

(4)实验要求改变小灯泡两端的电压进行屡次测量,这样做是为了________

。10.

如下图是测定额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率的电路图,实验中测得的5组实验数据记录在右表中,同时记录了小灯泡的亮度变化,请你仔细分析实验数据和实验现象,答复以下问题．次数12345U／V3.03.53.84.04.5I／A0.280.300.310.320.34亮度逐渐变亮

(1)(3分)小灯泡的额定功率是________

(2)(3分)小灯泡的亮度变化规律是________

(3)(4分)除了表格中列出的数据和现象外,你还能发现的问题是________三、解答题11.在“测定小灯泡电功率〞的实验中,灯泡的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为8Ω。

(1)在连接电路时,开关应处于

状态。

(2)请用笔画线代替导线,把图10电路元件连接成实验电路。〔连线不得交叉〕

(3)请在右方框内画出该电路的电路图。

四、实验探究题12.小明在进行“测量小灯泡电功率〞的实验时,实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表〔0﹣0.6A、0﹣3A〕、电压表〔0﹣3V、0﹣15V〕、“50Ω、1A〞和“10Ω、1.5A〞两种规格的滑动变阻器,额定电压为2.5V的小灯泡〔正常发光时的电阻约为10Ω〕、开关各一个,导线假设干〔1〕为顺利完成实验,小明在实验中应选用规格为________

的滑动变阻器．〔2〕请你用笔画线代替导线,帮小明将图甲的实物电路连接完整．〔要求：滑片P向右移动时,小灯泡变亮〕

〔3〕连好电路后,闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了U﹣I图象如图乙所示．根据U﹣I图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是________

W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是________

Ω．

〔4〕小明根据U﹣I图象中数据计算发现：随着小灯泡两端电压的增大,灯丝的电阻________

,你认为原因可能是________

13.小明做测“小灯泡电功率〞实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。

〔1〕如图甲所示是小明没有连接完整实物电路,请你用笔画线代替导线,帮小明将实物电路连接完整；〔2〕小明连好电路闭合开关后,发现小灯泡发光较暗,无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡亮度都不变,那么原因可能是________；〔3〕小明调整电路后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测得该小灯泡的额定功率,应将滑片P向________〔选填“左〞或“右〞〕端滑动；〔4〕小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W；〔5〕实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系。如果保持定值电阻两端的电压2V不变,准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．为完成此四组实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于________Ω。14.在“测定小灯泡电功率〞的实验中,实验室有以下器材：小灯泡〔额定电压为2.5V,电阻约为10Ω〕、电流表〔0～0.6A

0～3A〕、电压表〔0～3V

0～15V〕、开关、电压为4V的电源、滑动变阻器、导线假设干．

〔1〕根据图甲提供的电路,用笔画线代替导线,将图乙的实物图连接成实验电路．________

〔2〕根据实验中需要测量的物理量．请在图丁方框内画出记录实验数据的表格．________

〔3〕实验过程中,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表没有示数,电流表指针有明显的偏转,分析电路故障的原因可能是________

．

A．小灯泡断路

B．只有小灯泡短路

C．只有滑动变阻器短路

D．滑动变阻器断路〔4〕电路故障排除后,某次实验中,电流表示数是0.2A,电压表示数如图丙所示,示数是________

V,此时小灯泡的功率是________

W．15.小强做测定“小灯泡的电功率〞实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、电键和导线。如图是小强连接完成的实物电路,按要求完成下面各题：

〔1〕小强连好电路闭合电键,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,那么故障的原因可能是________

〔2〕小强排除故障后闭合电键,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________

端滑动〔选填“左〞或“右〞〕。〔3〕小强通过移动滑P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图所示的U－I图像。结果发现图线不是过原点的倾斜直线,原因是________

。根据U－I图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是________

瓦。

五、综合题16.小明想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,规格为“5Ω1.5A〞、“20Ω1A〞的滑动变阻器两个,先后接在电源电压恒为6V的电路中,进行实验探究〔1〕请你用笔画线代替导线,将图所示实物图连接完整．〔2〕为完成此实验,滑动变阻器的规格应选择________

．〔3〕小明排出故障后,按图所示的电路继续进行实验：

①闭合开关,滑片P向________

〔选填“A〞或“B〞〕端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如表：次数电压/V电流I/A实际功率P/W电阻R/Ω11.60.200.328.0022.50.240.6010.4232.80.260.7310.77②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处〔4〕小明注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮,结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越________

．〔5〕用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变________

表的量程．发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似．〔6〕小明在实验结束后与同学们讨论：有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确〞,这种说法错误的原因是________

答案解析局部一、单项选择题1.【答案】D【解析】【解答】解：A、如果其它元件规格符合要求的情况下,滑动变阻器总阻值太大,当滑动变阻器阻值变小时,电压表示数能到达灯泡的额定电压值,不符合题意．

B、电压表量程太大,只是指针偏转角度小,能使电压表到达灯泡的额定电压,不符合题意．

C、灯泡灯丝断开,电路断路灯泡不发光,不符合题意．

D、如果电源电压低于灯泡的额定电压,即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时,电压表示数也不会到达灯泡额定电压,符合题意．

应选D．

【分析】电路连接正确,不是连接故障问题,而是器材的规格问题,从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑．2.【答案】C【解析】【解答】由图示可知,当滑动变阻器连入电路的电阻变大时,电路电流变小,灯两端的电压也变小,但不会为零,根据四个选项可知只有C的电压不为零,C符合题意.

故答案为：C.

【分析】此题考查了学生对电路的分析和图像的理解,当滑动变阻器连入电路的电阻变大时,电路电流变小,灯两端的电压也变小.3.【答案】B【解析】【解答】解：A、据图能看出,该题能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流来,故据公式R=​可以计算出灯泡的实际电阻,由于电阻受温度的影响,故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的,故该选项错误；

B、知道灯泡的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率,故该选项正确；

C、由于在测量小灯泡消耗的实际电能,需要用到时间,故在这里没有涉及到时间,故该选项错误；

D、由于在测量小灯泡消耗的实际热量,需要用到时间,故在这里没有涉及到时间,故该选项错误；

应选B．

【分析】〔1〕电阻的大小受温度的影响,在不同温度下,导体的电阻的大小是不同的；

〔2〕知道用电器的实际电压和实际电流,据公式P=UI可计算出实际功率；

〔3〕据公式Q=I2Rt和W=UIt可知,假设想计算出小灯泡消耗的电能和产生的热量必须要知道通电时间．4.【答案】B【解析】【解答】解：A、柜式空调的功率大于1000W,故A不符合题意；

B、电视机的功率小于500W,故B符合题意;

C、电风扇的电功率为30～100W,故C不符合题意；

D、电饭锅的功率在500～1000W,故D不符合题意。

应选B。

【分析】用电器的功率P==300W,柜式空调的电功率远大于1000W,电视机的功率小于500W,电风扇的电功率为30～100W,电饭锅的功率为500～1000W。5.【答案】C【解析】【解答】解：A、电压表量程的大小,不会影响灯泡两端的电压,不合题意；

B、电流表量程的大小,也不会影响灯泡两端的电压,不合题意；

C、如果电源电压太低,即使变阻器阻值最小,也有可能达不到灯泡的额定电压,符合题意；

D、变阻器是可以调节的,而且最小可调节至阻值为零,因此它不是电压过低的原因,不合题意．

应选C．

【分析】首先确定这里的电路连接是正确的,那么影响电压表的示数的原因只有两个,一是电源电压的大小,二是变阻器的阻值,因此,在阻值调节后仍不能到达额定电压,就说明电源电压可能太低了．二、填空题6.【答案】串联电路中电流处处相；两灯泡两端的电压U1、U2；小文同学的结论是错误的,电流一定时,电功率跟电阻成正比；电压一定时,电功率跟电阻成反比。【解析】【解答】〔1〕在研究电功率与电压的关系时,用控制变量法,控制电流相等,而串联电路电流处处相等,所以他选择串联电路的理由是使两灯的电流相等；〔2〕实验中研究的是“电功率跟电压有关,电压越高,电功率越大〞,所以除通过观察比拟两灯泡的亮度来比拟两灯泡功率的大小,还需要收集的数据是两灯泡两端的电压U1、U2。〔3〕小文同学的结论是错误的,由表格一发现：电流一定时,电功率跟电阻成正比；由表格二发现：电压一定时,电功率跟电阻成反比。

【分析】探究用电器的电功率实验7.【答案】右；0～3A；左；P=UI【解析】【解答】解：〔1〕根据电路的连接要求,为保护电路,变阻器连入电路时,要使其阻值到达最大,所以图中的变阻器滑至右端时即最大；

〔2〕根据电功率的公式,可估算电流I==0.8A,故应选电流表的0﹣3A量程；

〔3〕要使灯泡电压到达额定电压2.5V,必增大灯泡中的电流,因此滑片必须向左滑动,才能实现；

〔4〕电功率的计算式是P=UI；

【分析】滑动变阻器的使用有明确的要求,阻值滑到最大处；在电流表量程选择上,要结合电功率的公式变形完成；再应用电功率以及欧姆定律的公式,判断滑片如何移动才能实现电压变大为2.5V；电功率的公式就是P=UI．8.【答案】0.18

；4.5；0.20W～1.8W；电流表无示数

；滑动变阻器断路；电流表有示数；灯泡短路

；错误【解析】【解答】

〔1〕滑动变阻器接入电路阻值为最大值时,电流最小：滑动变阻器接入电路阻值为最小值0时,小灯泡两端电压最大,等于电源电压4.5V。

〔2〕最小电流为满刻度的三分之一：Imin=0.2A,Imax=0.6A,Pmin=UImin=Imin2R=(0.2A)2×5Ω=0.2W,Pmax=UImax=Imax2R=(0.6A)2×5Ω=1.8W。

(3)"电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好,电压表无示数说明电路中的滑动变阻器断路或小灯泡短路,电流表无示数说明滑动变阻器断路,电流表有示数说明小灯泡短路。

〔4〕小灯泡在不同电压下工作,实际功率是不同的,不能对其求平均功率,表格的设计是错误的。

【分析】实验参数预判,电路故障分析,实验设计评估。9.【答案】；调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于额定电压(或2.5V),读出此时电流表的示数；0.51；测量不同电压下小灯泡的实际功率(或观察在不同电压下小灯泡的发光情况)【解析】【解答】〔1〕小灯泡的额定电流为0.5A,电流表量程选0—0.6A；小灯泡额定电压为2.5V,电压表量程选0—3V；将滑动变阻器金属杆上的接线柱接入电路,注意电流表和电压表接入电路时让电流从正接线柱流入。如下图。〔2〕调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于额定电压(或2.5V),读出此时电流表的示数；〔3〕观察图b可得U=1.5V,I=0.27A,灯泡功率为P=UI=1.5V×0.34A="0.51W."(4〕测量不同电压下小灯泡的实际功率(或观察在不同电压下小灯泡的发光情况)

【分析】电压表、电流表使用,电压表、电流表读数,电功率计算P=UI；实验方法评估。10.【答案】1.178；电压越高,灯越亮；电流越大灯越亮【解析】【解答】

〔1〕额定电压3.8V对应的电流为0.31A,额定功率P=UI=3.8V×0.31A=1.178W。

〔2〕从表格知,当电压增加时,亮度变亮,故小灯泡亮度变化规律是电压越高,灯越亮。

〔3〕从表格知,当电压增加时,电流也变大,亮度变亮,故小灯泡亮度变化规律是电流越大,灯越亮。

【分析】探究用电器的电功率实验；实际功率。三、解答题11.【答案】解：〔1〕连接电路的过程中,开关必须先断开,防止线发生短路,烧坏用电器．

〔2〕〔3〕如图

【解析】【分析】

〔1〕根据实物的电路连接进行分析；

〔2〕电流表、开关、滑动变阻器和小灯泡串联连接,电压表测量灯泡两端的电压；

〔3〕根据实物图画出电路图；四、实验探究题12.【答案】〔1〕50Ω、1A

〔2〕灯泡额定电压是2.5V,电压表选0～3V量程,滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联,电路图如下图．

〔3〕0.5；10

〔4〕增大；灯丝温度升高,电阻增大【解析】【解答】解：〔1〕灯泡正常发光时的电流约为I===0.25A,此时滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,

∵I=,∴滑动变阻器接入电路的阻值R滑===14＞10Ω,因此应选规格为50Ω、1A的滑动变阻器．

〔2〕灯泡额定电压是2.5V,电压表选0～3V量程,滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联,电路图如下图．

〔3〕由图乙所示图象可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；由图象可知,电压1.5V对应的电流为0.15A,∵I=,∴此时灯泡电阻R===10Ω．

〔4〕根据U﹣I图象中数据计算发现：随着小灯泡两端电压的增大,灯丝的电阻增大,这是因为随灯泡电压与电流增大,灯泡实际功率增大,灯丝温度升高,从而灯丝电阻增大．

故答案为：〔1〕50Ω、1A；〔2〕电路图如下图；〔3〕0.5；10；〔4〕增大；灯丝温度升高,电阻增大．

【分析】〔1〕由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流,由串联电路特点求出此时滑动变阻器接入电路的阻值,由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值,据此选择滑动变阻器规格．

〔2〕根据灯泡额定电压确定电压表量程,把滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联．

〔3〕由图象求出灯泡额定电压对应的电流,由P=UI求出灯泡额定功率；由图象求出电压1.5V对应的电流,由欧姆定律求出灯泡电阻．

〔4〕灯泡电阻受温度影响,水温度升高而增大．13.【答案】〔1〕

〔2〕滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路

〔3〕右

〔4〕0.5

〔5〕40【解析】【解答】〔1〕如图甲应该使电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,所以连接灯泡左端到电流表的中间接线柱,根据灯泡的额定电压2.5V,再连接灯泡的右端〔或滑动变阻器的C接线柱〕到电压表的“3V〞接线柱,如图：

;

〔2〕小明连好电路闭合开关后,发现小灯泡发光较暗,说明电路是通的,根本正常,而无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡亮度都不变,说明滑动变阻器没有起到调节电阻的作用,那么原因可能是滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路了,此时电阻较大,且不能调节大小,所以发光暗。

〔3〕小明调整电路后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,电压小于灯泡的额定电压,根据串联电路中电压与电阻成正比的特点,要测得该小灯泡的额定功率,即提高灯泡两端的电压,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,即将滑片P向右端滑动；

〔4〕根据图象提供的信息,灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.2A,据此计算出小灯泡的额定功率为：；

〔5〕实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系。如果保持定值电阻两端的电压2V不变,准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．当最大阻值20Ω的电阻接入电路时,电路中的电流为：；滑动变阻器两端的电压为：那么滑动变阻器的最大电阻应不小于：。

【分析】测量小灯泡额定功率实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡电压,电流表测电路中电流。滑动变阻器接入电路阻值越小,灯泡越亮；应使电压表示数为小灯泡额定电压时,电功率为其额定功率。14.【答案】〔1〕​

〔2〕

实验序号

电流表示数/A

电压表示数/V

功率/W

灯泡亮度

1

2

3…

〔3〕B

〔4〕2.2；0.44【解析】【解答】解：〔1〕因为小灯泡的电源电压为4V,电阻大约为10Ω,那么电路中的电流最大为I=​=0.4A＜0.6A,应选择0～0.6A量程；

电压表选择0～3V量程,滑动变阻器串联在电路中,连