測量小燈泡的電功率 同步練習(xí) 人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)

第十八章第3節(jié)測量小燈泡的電功率一、選擇題1.圖1中符號(hào)“+”“-”分別表示電表的正、負(fù)接線柱,可以測量燈泡L的電功率的電路圖是()圖12.在“伏安法測小燈泡(已知額定電壓)額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,下列說法中錯(cuò)誤的是 ()A.當(dāng)手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí),眼睛應(yīng)觀察電壓表的示數(shù)B.在實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是改變被測燈泡的額定功率C.在實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是改變被測燈泡兩端的電壓、保護(hù)電路D.小燈泡的額定功率是指小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率3.利用如圖2所示電路測量小燈泡的電功率,電源電壓恒定不變,小燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣。如果閉合開關(guān),實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)了以下幾種情況,分析錯(cuò)誤的是 ()圖2A.無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡不亮,電壓表的示數(shù)幾乎等于電源電壓,電流表幾乎無示數(shù),原因可能是小燈泡斷路B.無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡很暗且亮度不變,原因是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接入兩個(gè)下接線柱C.當(dāng)小燈泡的實(shí)際電壓為2.5V時(shí),要測量小燈泡的額定功率,需將滑片向左移動(dòng)D.電壓表無示數(shù),小燈泡不亮,可能是小燈泡短路4.電現(xiàn)象中有三個(gè)同學(xué)們非常熟悉的實(shí)驗(yàn):a.探究電流與電壓的關(guān)系;b.伏安法測電阻;c.伏安法測電功率。這三個(gè)實(shí)驗(yàn)均要用到滑動(dòng)變阻器,并多次測量電壓和電流值。但滑動(dòng)變阻器的作用以及對(duì)測量數(shù)據(jù)的處理方式并不相同。下列說法正確的是 ()A.a實(shí)驗(yàn)是為了多次測量求平均值來減小誤差,滑動(dòng)變阻器的作用主要是保護(hù)電路B.b實(shí)驗(yàn)是為了多次測量尋找普遍規(guī)律,滑動(dòng)變阻器的作用主要是改變電阻兩端的電壓C.c實(shí)驗(yàn)是為了比較實(shí)際功率與額定功率,滑動(dòng)變阻器的作用主要是改變燈泡兩端的電壓D.三個(gè)實(shí)驗(yàn)都是為了多次測量求平均值來減小誤差,滑動(dòng)變阻器是為了控制電壓一定5.某同學(xué)做“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn),他正確連接好電路,閉合開關(guān)時(shí)記錄了第1組數(shù)據(jù),當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)記錄了第2組數(shù)據(jù),把滑片移到端點(diǎn)時(shí)小燈泡閃亮一下后熄滅,并記錄了第3組數(shù)據(jù),如下表所示。則下列判斷錯(cuò)誤的是 ()實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓表示數(shù)電流表示數(shù)小燈亮暗程度11.3V0.16A暗22.5V0.26A正常發(fā)光34.5V0A不發(fā)光A.他所用小燈泡的額定電壓為2.5VB.他所用小燈泡的額定功率為0.65WC.他所用電源的電壓為4.5VD.滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為30Ω二、實(shí)驗(yàn)探究題6.小華在做“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí),選取了一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并連續(xù)進(jìn)行了四次測量,下表是他得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象。次數(shù)電壓U/V電流I/A小燈泡亮度11.50.32發(fā)光微弱22.20.38較暗32.50.40正常發(fā)光43.00.45很亮根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象,可得到:(1)小燈泡的額定功率是W。

(2)實(shí)驗(yàn)證明:在額定電壓下,小燈泡可以正常發(fā)光;當(dāng)實(shí)際電壓大于額定電壓時(shí),實(shí)際功率額定功率,小燈泡(選填“較亮”或“較暗”);當(dāng)實(shí)際電壓小于額定電壓時(shí),實(shí)際功率額定功率,小燈泡(選填“較亮”或“較暗”)。

7.為了測量小燈泡的額定功率,某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖3甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡電阻約為10Ω,電源電壓恒為6V不變。圖3(1)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理公式是;連好電路后,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表和電壓表均有示數(shù),接下來首先應(yīng)該進(jìn)行的操作是(填字母)。

A.檢查滑動(dòng)變阻器是否斷路B.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片C.檢查小燈泡是否斷路D.檢查開關(guān)是否接觸良好(2)實(shí)驗(yàn)過程中,移動(dòng)滑片并記錄電壓表和電流表的示數(shù)。小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電流表的示數(shù)為A,小燈泡的額定功率為W。

(3)觀察下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),還可以發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲電阻隨著電壓的增大而,這是由于燈絲的電阻隨溫度(選填“升高”或“降低”)而增大。

次數(shù)1234電壓/V2.02.53.03.8電流/A0.220.240.26(4)如果實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)電壓表大量程已經(jīng)損壞,只有小量程可用,為了能繼續(xù)測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將電壓表并聯(lián)在的兩端,移動(dòng)滑片使電壓表示數(shù)為V,小燈泡正常發(fā)光。

8.[2020·武威]在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,老師給同學(xué)們準(zhǔn)備了以下器材: A.小燈泡(額定電壓2.5V,電阻大約10Ω)B.電流表A1(量程0~0.6A)C.電流表A2(量程0~3A)D.電壓表(量程0~3V,0~15V)E.滑動(dòng)變阻器“10Ω1A”F.滑動(dòng)變阻器“50Ω2A”G.電源(電壓恒為6V不變)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇電流表,滑動(dòng)變阻器。(均填儀器前字母)

(2)測量電路圖如圖4甲所示,圖乙實(shí)物電路中已有部分電路連好,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整。圖4(3)某探究小組將電路補(bǔ)充連接后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗,電流表有示數(shù),但任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),電壓表有示數(shù)且不變,燈泡亮度不變,具體故障原因是。

(4)排除故障后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,進(jìn)行了多次測量,其中小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)如圖5所示為A,小燈泡的額定功率為W。

圖59.在測量額定電壓為2.5V的小燈泡電功率的分組實(shí)驗(yàn)中:圖6(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖6甲中的實(shí)物電路連接完整。(2)小明閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),則故障可能是。

排除故障后,移動(dòng)滑片使小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W。

(3)小華在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí),算出了燈泡的平均功率(如下表),你認(rèn)為這樣處理數(shù)據(jù)是(選填“合理”或“不合理”)的,理由:

。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U/V電流I/A功率/W平均功率/W12.00.260.520.6922.50.280.7032.80.300.84(4)如圖7所示,描述小燈泡的電功率P隨滑動(dòng)變阻器阻值R變化情況的圖象中,正確的是(填字母)。

圖7

詳解詳析1.B2.B3.C[解析]無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡不亮,電流表幾乎無示數(shù),則電路可能斷路;電壓表的示數(shù)幾乎等于電源電壓,說明電壓表與電源連通,原因是小燈泡斷路,故A正確。無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡很暗且亮度不變,則電路的電流很小,變阻器沒有了變阻的作用,故原因是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接入兩個(gè)下接線柱,故B正確。燈泡在額定電壓下正常發(fā)光,2.5V小于燈泡的額定電壓3.8V,為了使燈泡正常發(fā)光,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小變阻器兩端的電壓,由分壓原理,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向右移動(dòng),故C錯(cuò)誤。電壓表無示數(shù),小燈泡不亮,若電流表有示數(shù),可能是小燈泡短路;若電流表無示數(shù),則可能整個(gè)電路斷路,故D正確。4.C[解析]a探究電流與電壓的關(guān)系,需要保持電阻一定,總結(jié)電壓變化對(duì)電流的影響,多次測量電壓和電流的目的是尋找普遍規(guī)律,避免結(jié)論的偶然性,A說法錯(cuò)誤;b伏安法測電阻,需要多次測量電壓和電流,得到不同電壓下的電阻值,取平均值作為測量結(jié)果,目的是求平均值減小誤差,B說法錯(cuò)誤;c伏安法測電功率,需要比較實(shí)際電壓等于額定電壓和不等于額定電壓時(shí)燈泡的亮度以及實(shí)際功率與額定功率的區(qū)別,滑動(dòng)變阻器的作用是改變燈泡兩端的電壓,C說法正確;三次實(shí)驗(yàn)中均需多次測量,只有測電阻實(shí)驗(yàn)的目的是求平均值,其他兩次是為了使結(jié)論更具有普遍性,D說法錯(cuò)誤。5.D[解析]燈泡在額定電壓下正常發(fā)光,由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓為2.5V,則燈泡的額定電壓為2.5V,故A正確;燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為額定功率,由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,燈泡的額定功率:P=U額I額=2.5V×0.26A=0.65W,故B正確;燈泡燒壞,燈泡斷路,電壓表測電源電壓,由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電源電壓為U=4.5V,故C正確;閉合開關(guān)時(shí),滑動(dòng)變阻器全部阻值接入電路,由第1組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓:U滑=U-UL=4.5V-1.3V=3.2V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R=U滑I=36.(1)1(2)大于較亮小于較暗7.(1)P=UIB(2)0.31.14(3)增大升高(4)滑動(dòng)變阻器2.2[解析](1)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理公式是功率計(jì)算公式P=UI。連好電路后,燈泡與變阻器串聯(lián),閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表和電壓表均有示數(shù),說明電路是通的,有可能是電路中的電流過小,接下來首先應(yīng)該進(jìn)行的操作是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,接入小量程,其示數(shù)為0.3A,小燈泡的額定電壓為3.8V,則額定功率為P=U額I額=3.8V×0.3A=1.14W。(3)觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲電阻不是恒定值,其電阻隨著兩端電壓的增大而增大,這是由于燈絲的電阻隨溫度升高而增大。(4)如果實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)電壓表大量程已經(jīng)損壞,只有小量程可用,根據(jù)串聯(lián)分壓特性可知,為了能繼續(xù)測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端,電源電壓與電壓表示數(shù)的差值即為燈泡兩端電壓。燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端電壓U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V。8.(1)BF(2)如圖所示(3)滑動(dòng)變阻器連接了下面的兩個(gè)接線柱(4)0.240.6[解析](1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為I=ULRL=2.5V10Ω=0.25A,則電流表應(yīng)選擇0~0.6A量程,故選擇電流表A1(量程0~0.6A);當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中的總電阻:R總=UI=6V0.25A=24Ω,變阻器連入電路的電阻:R滑=R總(2)小燈泡的額定電壓為2.5V,電壓表應(yīng)選擇0~3V量程,電壓表和燈泡并聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,變阻器“一上一下”連接,如圖所示。(3)燈泡發(fā)光較暗,電流表有示數(shù),說明電流太小,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太大,任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)不變,說明滑動(dòng)變阻器同時(shí)接了下面的兩個(gè)接線柱。(4)由圖可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)是0.24A,小燈泡的額定功率為P額=ULI額=2.5V×0.24A=0.6W。9.(1)如圖所示(2)燈泡斷路0.75(3)不合理燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率不同,這樣算出的平均功率沒有意義(4)B[解析](1)由小燈泡的額定電壓為“2.5