物理培优训练11【灯泡的电功率】
【测小灯泡的电功率】
1.某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为2.5V，额定功率估计为1W左右。
（1）用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整
（要求滑片向右移动小灯泡变亮）；
闭合开关后发现：电流表有示数，灯泡不亮，电压无表
示数。则此时电路故障可能为 ；
排除故障后小明继续实验，当电压表示数为2V时，要
测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”
或“B”）端移动使电压表示数为 V，此时电流表的示数
如图乙所示，则电流表的示数是 A，小灯泡的额定功率
是 W；
（4）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω
（5）如果有三个不同规格的滑动变阻器:R1“10 Ω2A”、R2“20Ω 1.5A”、R3“100 Ω 1A”；为完成实验你认为应该选择的变阻器是_______。
（6）如果在接完最后一根导线后，小灯泡立即发出明亮的光，请写出连接实物过程中的两个错：
；
（7）很多电学实验中用到滑动变阻器，并多次测量电压和电流值，但滑动变阻器的作用以及多次测量的目的并不相同。下列说法正确的是 ；
A．探究电流与电压关系的实验是为了多次测量求平均值来减小误差，滑动变阻器的作用主要是保护电路
B．探究电流与电阻关系的实验是为了多次测量寻找普遍规律，滑动变阻器的作用主要是保持电阻两端的电压不变
C．伏安法测定值电阻的实验是为了多次测量寻找普遍规律，滑动变阻器主要作用是改变电阻两端的电压
D． 在测小灯泡电功率的实验中是为了测不同电压下的实际电功率，滑动变阻器的作用主要是分压和改变灯泡两端的电压
（8）实验得出三组数据后，将三组数据相加求平均值，得到小灯泡的额定电功率。你认为该小组的数据处理过程是否正确 ，请说明原因 。
2、(2021梧州)小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为3.8 V，蓄电池保持6V电压不变。
(1)图甲为小亮连接的实物电路，请帮他补充完整；
(2)电路连接正确后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到________(选填“左”或“右”)端；闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是_________________(写出一种合理情况即可)；
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为3 V时，电流表示数如图乙所示为________A，此时计算出小灯泡的实际功率为________W；
(4)、根据实验数据绘制成了U－I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W,并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越________，实际功率越大．
(5)、当老师巡视到他们小组时，让小亮重新操作一下实验，但发现电压表的0~15V量程已经烧坏，于是小亮重新设计了右图所示电路，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数 V时灯泡会正常发光，读出此时电流表的示数也测出灯泡的额定功率。
(6)完成上述实验后，小亮进一步思考：在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，将电压表________点(选填“A”或“B”)的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为
P额＝ (用R0、U额、U等物理量符号表示)，所选用的定值电阻R0的阻值不得超过____Ω.
【灯泡电功率的计算】
3.灯L1标有“6V 3W”字样，它在正常工作时的电流为 ，它的电阻为 Ω。
正常工作10分钟消耗电能 J。（不计温度对电阻的影响）
当它的实际电压为3V，它的实际功率为 W。
当实际电流为0.6A，实际功率为 W
现有9V的电源，要让这个小灯泡正常发光，应该给小灯泡 联一个阻值为 Ω的电阻。
4.将规格分别为“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲、乙两只小灯泡串联后接到12 V的电源上，两灯能否正常发光？实际电功率分别为多少？（不计温度对电阻的影响）
5.现有两只小灯泡L1“12 V 12 W”、L2“12 V 6 W”，L1和L2的电阻分别为 、 Ω 。若将它们与某电源连接成一个串联电路，其中 灯能正常发光，这时电源电压为___ ___V。(灯丝电阻不变) (常德中考)
拓展:将这两个小灯泡接到电源电压为24V的电路中，并且两个灯都要正常工作。怎么连接电路？画出电路图。求出电路的最小总功率。
【变式】、(2018·海南中考)如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110 V 25 W”，B灯型号是“110 V 100 W”，R是一个未知电阻．若把它们接到电压为220 V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是( )
【用倍比法解小灯泡】
6.(眉山中考)将一只“220V 100 W”的灯泡(设灯丝电阻不变)接在照明电路中，正常发光时，通电30 min灯泡消耗的电能为______kW·h；若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81 W，则输电线上消耗的功率为________W.（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
7．某调光灯电路如图所示，当滑动变阻器达到滑片P滑至a端时，灯泡L的功率为36W；滑片P滑至b端时，灯泡L的功率为9W，则滑片P滑至ab的中点时，灯泡L的功率为（ ）
A．16W B．18W C．22.5W D．25W
8．如图所示电路，电源电压恒定，灯丝电阻不变，闭合开关S，在变阻器滑片移动过程中，电流表的最小示数是0.2A，电压表的最大示数是4V，灯L的最大电功率与最小电功率之比为9：4，则（ ）
A．电源电压是6V
B．灯的电阻值是40Ω
C．电路消耗的最小功率是0.8W
D．电路消耗的最大功率是14.4W
9．如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R2的滑片P置于某一位置时，定值电阻R1消耗的功率为2W，R2消耗的功率为7W；当滑片P滑到另一位置时，电流表的示数变为原来的3倍，此时定值电阻R1消耗的功率等于 ，滑动变阻器R2消耗的功率等于 。
【温度对灯泡电阻的影响】
10.如图所示，将标有“6V 3.6W”的小灯泡与规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器及电流表串联后接到6V的电源上，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻。
（2）小灯泡正常工作2min，消耗的电能。
（3）闭合开关S，将变阻器的滑片移到最右端B点时，电流表的示数为0.4A，求此时小灯泡的实际功率。
11.(2017·山东滨州中考)如图甲所示，将额定电压为2.5 V的小灯泡接入电源电压为4.5 V的电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，记录相应电压表和电流表示数并绘制成如图乙所示的U－I图像，则小灯泡的额定功率为________W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是_____ Ω.
12.小宇用如图下图所示电路对一只标有“0.8A"字样的小灯泡L进行了测试,电源电压恒为9V,电阻箱R0的阻值可在0~9999Ω之间调节，根据所测数据作出了灯丝的I-U图像(如图乙所示)，根据图像可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω;如果将电阻箱R0的阻值调为10Ω,通电10s,则电流通过R0所做的功为_____J。
12题 13题 14题
13．(广西玉林中考)如图所示，电源电压U为10 V并保持不变，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”．闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5 A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4 A．则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5 W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4 W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2 W
D．滑片P在最左端时，2 min内电流通过灯泡所做的功为10 J
14．甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图像如图所示。将甲、乙两灯并联在电路中，当干路的电流为1A时，乙灯的电阻为 Ω，此时电路中的总功率是 W；将甲、乙两灯串联在电源电压为5V的电路中，电路中的电流为 A，此时电路中的总功率是 W。
【电路综合计算】
15．如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V 12W”字样，R2＝36Ω。当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2A，这时灯L正常发光（不计温度对电阻的影响）。求：（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）若将S1、S2都断开时，灯L实际消耗的功率。
16．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P处在某一位置时，电压表的示数为4V．移动滑动变阻器的滑片P使电流表的示数增大0.2A，则电阻R消耗的电功率增大了2W．求：此时电压表的示数U2及定值电阻R的阻值。
17．（遂宁期末）如图24所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“12V 6W”字样，滑动变阻器最大阻值R1=12Ω，先闭合S1，将滑动变阻器滑片P滑至左端，此时灯泡L正常发光．（不考虑灯丝电阻的变化）．问：
（1）电源电压是多大？
（2）保持上面滑动变阻器位置不变，再闭合S2，电流表示数为0.8A，求R2的电阻多大？
（3）断开S2，当滑片P滑至右端时，灯泡L的实际功率是多大？
参考答案
1.（1）略（2）灯泡断路（3）B 2.5 0.24 0.6
（4）14.6（5）R2（6）开关没有断开。滑动变阻器阻值未调到最大。
（7）BD （8）不能 只有实际电压等于额定电压时，电功率才等于额定功率。
2.（1）略 （2）右 灯泡短路。（3）0.24 0.72 （4）0.95 大
（5）2.2 （6）B 略 8.8
0.5A 12Ω 1800J 0.75w 4.32w 串联 6Ω
不能 8/3w 16/3w
12Ω 24Ω L2 18V 拓展略 变式:C
0.05 9
A 8.B 9. 18w 9w
（1）10Ω （2）432J （3）0.8w
0.625w 8Ω
10Ω 36J
B
7.5Ω 3w 0.4 2
（1）12V （2）60Ω （3）0.75w
6V 10Ω
12V 40Ω 2.67w
12Ω 6Ω 3w~4.8w
