18.3 测量小灯泡的电功率 练习 (含解析)2023-2024人教版物理九年级全一册

18.3 测量小灯泡的电功率 练习
一、单选题
1.额定电压相同的甲、乙两只白炽灯,串联后接入某电路,甲灯比乙灯亮,则下列说法中正确的是(  )
A.甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯大
B.甲灯的额定功率小,实际功率大
C.甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯小
D.甲灯的额定功率大,实际功率小
2.下表中给出的多组电压和电流的测量值,可能是在进行下列哪些实验探究中收集的(  )
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0
电流I/A 0.26 0.34 0.42 0.48 0.52 0.54
①探究通过导体的电流与电压的关系 ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值 ④探究影响电流做功多少的因素
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①③
3.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示。不正确的是(  )
A.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W
B.若两灯串联在220V的电路中,则甲灯较亮
C.两灯均正常发光时,乙灯较亮
D.两灯均正常发光时,若两灯丝一样长,则甲灯丝较细
4.标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2,设灯丝电阻不变。把L1和L2按下列方式接入电路中,下列说法正确的是(  )
A.串联接在18V的电源上,两灯都可以正常发光
B.串联接在15V的电源上,L2灯正常发光
C.并联接在电路中,干路允许的最大电流为1.5A
D.并联接在6V的电源上,L1与L2的电功率之比为1︰4
5.小明家新购置了2个灯泡,其铭牌如图所示(假设灯泡电阻不变),下列说法中正确的是(  )
A.两灯均正常发光时,甲灯和乙灯一样亮
B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.两灯串联接入电路中时,在保证灯泡安全的前提下只有甲灯能正常发光
D.两灯串联在220V的电路中时,乙灯比甲灯亮
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑片P向右滑动时(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变暗
B.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变亮
C.灯泡的实际功率减小
D.电路的总功率增大
二、多选题
7.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为12V,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P由b端移动到a端,图乙是该过程中小灯泡的I﹣U图象,则下列说法正确的是(  )

A.电源电压为12V
B.小灯泡正常发光时的电阻为24Ω
C.电路消耗的最小电功率为12W
D.滑动变阻器的最大阻值为12Ω
8.如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电流表没有示数,若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处,则下列说法正确的是(  )
A.可能是变阻器R短路 B.可能是变阻器R断路
C.可能是灯L短路 D.可能是灯L断路
9.在初中物理实验教学中,经常需要多次测量.下列与探究不同物质吸热升温现象的实验中多次测量加热时间、沙子和水升高的温度目的相同的实验是( )
A.在建立密度概念中,需要多次测量物质的质量和体积
B.在探究杠杆平衡条件实验中,需要多次测量动力、动力臂、阻力、阻力臂
C.在伏安法测电阻实验中,需要多次测量电阻两端的电压和电阻中的电流
D.在测定小灯泡的功率实验中,需要多次测量灯泡两端的电压和灯泡中的电流
10.如图所示电路中,电源电压恒为18V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器的规格为“80Ω 1A”,小灯泡L标有“6V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关,在保证灯泡两端电压不超过额定值及电表均安全的情况下(  )
A.变阻器允许接入电路的最大阻值是60Ω
B.整个电路消耗的最大总功率是9W
C.小灯泡消耗的最小功率是0.75W
D.变阻器的功率可达3.5W
三、填空题
11.分别标有“6V,6W”和“6V,3W”的①、②两只灯泡,经实验测得它们I﹣U特性曲线如图所示。现将1,2两灯串联8V的电源上,两只灯泡消耗的总功率是 W。若果把这两只灯泡并联接在电路中,干路电流是1.2A,则此时灯泡L2消耗的电功率是 W。

12.如图所示,利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定不变。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (填“A”或“B”)端,目的是保护电路,此时电流表指针如乙图所示,其原因是 ;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是 (填字母代号);
A.断开开关,更换小灯泡
B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙,则小灯泡正常发光时的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(计算结果保留一位小数),小灯泡的额定功率为 W;
(4)某同学根据记录的部分实验数据如下表,计算出小灯泡的电阻,发现有一组测量数据存在错误。请指出错误的数据是 (填序号),判断依据是 。
序号 1 2 3 4
U/V 0.1 1.3 2.1 3.0
I/A 0.05 0.11 0.26 0.3
R/Ω 2 11.8 8.1 10
13.某同学要测量一个额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率,下图已经画出了实验电路图.
(1)如图所示的实验电路存在连接错误,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)在闭合开关前,应该把滑动变阻器的滑片调到最 (选填“左”或“右”)端.该同学在开关闭合后,发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路连接无误,各元件完好,为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是( )
A.更换一相同规格的小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)然后正常进行实验,有关记录在右表:
①该同学观察到灯的亮度变化是:第二次比第一次暗,第三次比第一次更亮.你认为,根据他观察的现象和实验数据分析,可得出一些什么结论呢? (写出一条即可).
②由于粗心大意,该同学没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U2/R =(2.2V)2/0.22A=10Ω,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P= U2/R =(2.5V)2/10Ω=0.625W.则灯泡的额定功率 0.625W(选填“>”、“=”或“<”),原因是 .
(4)该同学在实验中进行了3次实验(测量),下列实验中也都采用了多次实验(测量),其中与本实验中多次实验的目的不同的是 ( )
A.探究重力与质量的关系时,改变钩码的质量进行多次实验
B.探究电流与电阻的关系时,改变定值电阻的阻值进行多次实验
C.测量课本的长度时,进行多次测量
D.探究串联电路中电流的规律时,换用不同规格的灯泡多次实验
14.在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中,小红按电路图连接电路,进行实验,测得数据如下表所示。
U/V 1.5 2.5 3
I/A 0.16 0.25 0.28
请你利用小红已获取的信息,计算出该灯泡的额定功率是 W。若小灯泡两端的实际电压为3V,则小灯泡的实际功率 (填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。
15.小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中,选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)如图所示是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整;( )
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 (选填标号);
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)实验时,电压表的示数如图所示,则应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案,如图所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U2;
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P= 。
四、作图题
16.根据电路图连接实物图(已知两只小灯泡规格相同,其额定电压为3V,额定功率为1.5W)
17.图是一位同学为测量小灯泡的功率所连的电路。这个电路有什么错误或不妥之处?应该怎样纠正?请你画出正确的电路图。
五、实验题
18.用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡电功率时,电源电压约为3V,电流表量程”0~0.6A”,电压表量程”0~3V”。
(1)闭合开关,将滑片P向 (选填”a”或”b”)端移动,使电压表的示数为 V;
(2)图乙是小灯泡正常发光时电流表的示数,则小灯泡的额定电流为 A,小灯泡的额定功率为 W;
(3)小明用图丙电路测量该小灯泡额定功率:电阻箱R1和R2的规格是”0~999.9Ω”;
①实验步骤如下:
第1步:闭合开关S、S1,断开S2,先调节电阻箱R1阻值为12.5Ω,再调节电阻箱R2直至电流表示数I1= A时,小灯泡正常发光;
第2步:保持电阻箱R1、R2阻值不变,断开S1,闭合S2,读出电流表的示数为I2;
②小灯泡的额定功率P额= (用U额、I1、I2表示);
③若第1步中,调节电阻箱R2时I1偏大,其它操作正确,则灯泡额定功率测量值比真实值偏 (选填”大”或”小”)。
(4)小华对图丙电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的是 。
A.第1步中调节电阻箱R1阻值为5Ω
B.第1步中调节电阻箱R1阻值为500Ω
C.用适当规格的滑动变阻器替换R2
D.在实验操作时,先闭合的开关是S1、S2
19.在测定小灯泡的电功率实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻约为,电压表、电流表均符合实验要求。可供选择滑动变阻器和的最大阻值分别为、。

(1)为完成实验,应该选用的滑动变阻器是 (选填或);
(2)图甲是某同学所连接的实验电路,其中存在连接错误,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错,并用笔画线代替导线画出正确的接法 ;
(3)某同学记录了小灯泡的电压、电流数据,并绘制了如图乙所示图线,图中阴影部分面积表示的物理量是 ;
(4)另一小组的王瑞同学,在没有电流表的情况下,设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压未知但恒定不变,和为滑动变阻器,的最大电阻为,请你帮他完成实验步骤:
①只闭合开关 ,调节,使电压表的示数为;
②只闭合开关 ,调节 ,使电压表的示数仍为;
③接着将的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为,再将的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为,则小灯泡额定功率的表达式 (用、、、表示)。
(5)若小灯泡的实际电流为,且与小灯泡额定电流的关系为,以下关于灯泡额定功率与实际功率的数值关系,你认为最有可能的是 。
Α. B. C. D.
六、简答题
20.在研究导体电阻与哪些因素有关的实验中,小明采用了图中所示的电路.闭合开关,夹子P向左滑动时,电阻丝连入电路的长度变长,观察到电流表示数变小,灯的亮度变暗。小明在得出导体电阻与长度关系的同时,还得出“灯泡的亮度由电流大小决定”的结论。
(1)你认为小明关于灯泡的亮度由电流大小决定的结论是 的;
(2)小丽用L1“6V 3W”和L2“6V 2W”的两个小灯泡及6V的电源等器材,设计如下实验来验证小明的结论是否正确,请你帮她将实验步骤填写完整:①将两个小灯泡串联,接到6V的电路中,可观察到灯 较亮;②将两个小灯泡并联,接到6V的电路中,可观察到灯 较亮;
(3)由以上实验可以得出灯泡的亮度由 决定。
21.如图所示,实验过程中,闭合开关后,小灯泡不亮,但电流表有示数.艾力同学猜想有可能是小灯泡的实际功率太小,你认为对吗 为了使小灯泡发光,提出你的解决办法.
七、综合题
22.某同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材有:电源(电压为1.5伏的整数倍)、小灯泡(标有“0.3安”字样)、一个电流表、两个电压表、两滑动变阻器(分别标有“20欧2安”和“5欧3安”字样)、电键及导线若干。他选择其中某个滑动变阻器与小灯泡连成串联电路进行实验,电路图如图所示。在实验中,他调节滑动变阻器的滑片至中点位置时,小灯泡正常发光。此时在电路中的不同位置正确连入两电压表,示数分别如图(a)、(b)所示。则
(1)该同学所用的电源电压为 伏;
(2)请根据相关信息计算小灯泡的额定功率(需写出计算过程) 。
23.灯泡L标着“6 V 6 W”,如图甲所示,把灯泡L与电压恒为6 V的电源相接.
(1)灯泡L正常发光时的电流是 A;电阻是 Ω;
(2)在t=0 s时刻,合上开关S,测得流过灯泡L的电流与通电时间t的关系如图乙所示,则从闭合开关到第6×10-2 s后灯泡才正常发光,在这段时间内灯丝的电阻是不断 (选填“增大”、“减小”或“不变”),引起这种变化的主要原因是 .由上述现象可知,白炽灯的灯丝在 时容易烧断.
(3)合上开关瞬间灯泡的电阻为R1,正常发光时电阻为R2,则R1/R2= .
八、计算题
24.小明根据如图甲所示的电路组成调光灯,并进行测试,电源两端电压保持不变,小灯泡额定电压为6V,小灯泡的I-U图像如图乙所示,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率的75%,如果把灯光调暗,使小灯泡两端的电压为3.0V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
25.如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象,灯泡上标有“12V 9.6W”的字样。将它们按图乙所示的电路连接,滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”,电源电压不变。
(1)求灯泡L正常发光时的电阻RL。
(2)当只闭合开关S、S2,滑片P位于a端时,灯泡L的实际功率为1W,求电源电压。
(3)开关和滑片分别置于什么位置时,电路消耗的电功率最大?最大功率是多少?
参考答案:
1.B
【详解】因为两灯泡串联,所以通过两灯泡的电流相等,因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且甲灯比乙灯亮,所以甲灯泡的实际功率比乙大,根据P=I2R可知,甲灯泡的电阻比乙大;因为两灯泡的额定电压相等,根据可知,甲灯泡的额定功率比乙小。
故选B。
2.C
【详解】由多组电压表和电流表的数据可知:导体中的电流与其两端的电压不成正比;则:
①探究通过导体的电流与电压的关系,当电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比,不符合本实验的探究;
②测量小灯泡的电功率,由于灯丝的电阻随温度升高而变大,则灯泡的电功率是变化的,所以通过的电流与其两端电压不成正比,符合本实验的探究;
③灯泡的阻值与温度有关,温度越高,电阻变大,测量灯泡的阻值,通过的电流与其两端电压不成正比,由多组电压表和电流表的数据可知:符合本实验的探究;
④探究影响电流做功多少的因素,该实验中还需要测量时间,表格中没有,不符合本实验的探究。故符合题意的有②③。
故选C。
3.A
【详解】A.由可知,在电阻不变的情况下,功率与电压的平方成正比,当电压变为110V,即为额定电压的,则实际功率就是额定功率的,所以此时乙灯的实际功率为
故A错误,符合题意;
B.由可知,两灯泡的电阻分别为
所以R甲>R乙,因串联电路各处电流相等,所以由可知,两灯串联,甲灯泡的实际功率大于乙灯泡的实际功率,因此甲灯泡亮,故B正确,不符合题意;
C.若两灯均正常发光时,则甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率,因此乙灯泡较亮,故C正确,不符合题意;
D.因灯丝的电阻与材料、长度以及横截面积有关,两灯丝材料和长度相同,甲灯电阻大于乙灯电阻,所以甲灯的灯丝较细,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.标有“12V 6W”的灯泡L1,正常工作时的电流为
正常工作时的电阻为
标有“6V 6W”的灯泡L2,正常工作时的电流为
正常工作时的电阻为
两灯串联在电路中时,额定电流不同,因此不可能同时正常发光,故A错误;
B.串联接在15V的电源上时,电路电流为
此时电流与灯泡L2正常工作时的电流不同,所以L2灯不能正常发光,故B错误;
C.并联在电路中时,电源电压不能超过6V,此时灯L2正常工作,其所在支路电流为1A,由于电压小于L1额定电压,所以通过灯泡L1的电流也小于0.5A,故干路电流小于1.5A,故C错误;
D.并联接在6V的电源上时,两灯泡的电功率之比为
故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.两灯均正常发光时,甲灯的功率小于乙灯的功率,乙灯比甲灯亮,故A错误;
B.两灯均正常发光时,甲灯电阻为
乙灯的电阻为
所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻,故B错误;
C.甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
两端串联,电流相等,因为I甲<I乙,所以在保证灯泡安全的前提下只有甲灯能正常发光,故C正确;
D.两灯串联时,电流相等,根据公式P=I2R可知,电阻大的灯泡电功率大,灯泡更亮,所以甲灯比乙灯亮,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】A.由电路图可知,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,则电路电流变小,即电流表示数变小,故A不符合题意;
BC.滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,则电路电流变小,灯泡中电流变小,灯泡变暗,灯泡的实际功率变小,故B不符合题意,C符合题意;
D.滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,则电路电流变小,由P=UI可知,电路中的总功率变小,故D不符合题意。
故选C。
7.AC
【详解】AB.图甲中滑动变阻器R和灯泡L串联,电压表测量灯泡的电压,电压表测量电路中的电流;根据串联电路电阻的规律和欧姆定律知,电路中的电流,电源电压不变,R连入电路的电阻越小,电流越大,当滑动变阻器的滑片P移到a端时,只有灯泡L接入电路,电压表的示数等于电源电压,由乙图知,电源电压等于12V;此时灯泡正常发光,对应的电流为2.0A,所以灯泡正常发光时的电阻为
故A正确、B错误;
C.根据知,电源电压不变时,电路中的电流越小,消耗的功率越小,由乙图知,电路中的最小电流为1.0A,所以最小功率为
故C正确;
D.当滑动变阻器的滑片P移到b端时,变阻器连入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由乙图知,此时灯泡两端的电压为3V,电路中的电流,根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压
通过变阻器的电流
由可知,滑动变阻器的最大电阻为
故D错误。
故选AC。
8.BD
【详解】A.如果滑动变阻器短路,电路是灯泡的简单电路,此时电路有电流,故A错误;
B.如果变阻器R断路,电路断路,电路没有电流小灯泡不发光,故B正确;
C.如果灯L短路,电路是滑动变阻器的简单电路,此时电路有电流,故C错误;
D.如果灯L断路,电路断路,电路没有电流小灯泡不发光,故D正确。
故选BD。
9.ABD
【详解】探究不同物质吸热升温现象的实验中多次测量加热时间、沙子和水升高的温度目的
是为了得到普遍规律;
A、在建立密度概念中,为了探究密度的规律性,应不断改变质量和体积,进行多次实验,目的是为了得到普遍的科学规律,故A正确;
B、在“探究杠杆平衡条件”实验时本实验中,不断改变动力“臂”和阻力(臂),多次进行实验行多次测量的目的是:避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找规律,故B正确;
C、在“伏安法测电阻”的实验中,不断调节滑动变阻器的阻值,多次测量电阻两端的电压及对应的电流,可利用公式R=U/I得到多个电阻值,求平均值减小误差,故C错误;
D、在测定小灯泡的功率实验中,不断调节滑动变阻器的阻值,多次测量电阻两端的电压及对应的电流,是为了探究灯泡亮度与功率的关系,得到普遍的规律,故D正确,故选ABD.
10.ABC
【详解】由电路图可知,灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测串联电路的电流。已知灯泡的额定电压和额定电流,由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流
灯泡的电阻
A.当电压表示数为15V时,滑动变阻器连入电路阻值最大,由串联电路的电压规律可得,此时灯泡两端的电压
所以电路中的电流
因此变阻器允许接入电路的最大阻值
故A正确;
B.电流表的量程为0~0.6A,小灯泡额定电流为0.5A,在保证灯泡两端电压不超过额定值及电表均安全的情况下,电路中最大电流为0.5A,所以整个电路消耗的最大总功率
P大=UI大=18V×0.5A=9W
故B正确;
C.当电压表示数为15V时,电路中电流最小,小灯泡消耗的功率最小
P小=UL’I=3V×0.25A=0.75W
故C正确;
D.由B可知,当电路中电流最大时,滑动变阻器的功率
P滑=P大-PL=9W-3W=6W
故D错误。
故选ABC。
11. 4 1.6
【详解】[1]由题意知,两灯泡串联,则电流相等,且两个灯泡两端的总电压等于8V,由图像知,当电路中的电流为0.5A时,灯泡②两端等于6V(等于额定电压),灯泡①两端的电压为2V,符合总电压为8V。则两个灯泡消耗的总功率为
[2]把这两只灯泡并联接在电路中,根据并联电路的电压特点可知,两只灯泡两端的电压相等,根据并联电路的电流特点可知,通过两只灯泡的电流之和等于1.2A,由图可知,当电源电压为4V时,通过灯泡L1的电流为0.8A,通过灯泡L2的电流为0.4A,符合总电流为1.2A,则此时灯泡L2消耗的电功率
12. B 电流表未调零 B 0.28 8.9 0.7 2 见解析
【详解】(1)[1]闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,由图甲可知,滑片应置于B端。
[2]闭合开关前,电流表指针反偏,说明电流表未调零。
(2)[3]闭合开关后,发现小灯泡不亮,接下来合理的操作是移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光,故选B。
(3)[4]电流表选用小量程,分度值为0.02A,则小灯泡正常发光时的电流为0.28A。
[5]小灯泡的额定电压为2.5V,由欧姆定律得小灯泡正常发光时的电阻为
[6]根据P=UI可知小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
(4)[7][8]灯丝的电阻随温度升高而变大,但表中第2组数据明显违反这个特点,故第2组是错误的。
13. 左 C < 灯泡实际功率越大,灯泡越亮 灯丝的电阻随温度升高而变大 C
【详解】试题分析:(1)由图知,电压表测量的是滑动变阻器与灯泡的总电压所以错误,应与泡并联,如图所示:
(2)由图知,滑动变阻器接了下面右边的接线柱,所以在闭合开关前,滑片应移至最左端;该同学在开关闭合后,发现电压表、电流表均有示数,说明电路无断路现象,AB错误,但小灯泡不亮,说明此时滑动变阻器的电阻太大,造成小灯泡的实际功率太小,所以应移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,C正确;
(3)①根据表格中数据知,电压越大,电流值越大,根据P=UI,灯泡的功率越大,根据灯泡的亮暗关系可得灯泡实际功率越大,灯泡越亮;
②由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以当电压为2.5V时,灯丝的电阻应大于10Ω,根据P=U2/R,此时的电功率应小于0.625W;
(4)实验多次测量是为了探究灯泡亮暗与实际功率的关系或灯丝电阻与温度的关系;ABD多次测量都是为了进一步探究,得出结论,而C是多次测量求平均值,所以C的实验目的不同.
考点:探究用电器的电功率实验
14. 0.625 大于
【详解】[1]小灯泡的额定电压为2.5V,从表中找出额定电压下的电流为0.25A,所以,灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
[2]因为实际电压3V大于额定电压2.5V,所以,实际功率也大于额定功率。
15. B A 1.25
【详解】(1)[1]选用的小灯泡标有“2.5V”字样,表示灯的额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程与灯并联,如图所示
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大,连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电流表有示数,说明电路是通路,由于滑动变阻器的阻值最大,根据欧姆定律可知,电路中的电流较小,灯泡的实际功率过小,所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,改变电路中电流的大小,观察灯泡是否发光,故C符合题意;
(3)③[3]图中电压表选用0-3V的小量程,分度值为0.1V,电压大小为1.9V,灯在额定电压下正常发光,电压表示数为1.9V时,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由串联电路分压特点,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移动到合适位置,直到电压表示数为额定电压2.5V;灯泡的额定功率为
PUI2.5V0.5A1.25W
[4]连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点A点,移动滑片,当电压表的示数为小灯泡的额定电压U=2.5V时,小灯泡正常发光;保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点,电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压,读出电压表的示数U;此时R0两端的电压为
U0=U2-U1
(4)[5]此时为串联电路,则电路中的电流为
I
小灯泡的额定功率表达式为
P=U1IU1
16.
【详解】由图可知,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L1的电流。根据公式可得,灯泡的额定电流为
干路电流为
0.5A+0.5A=1A
所以电流表A1用大量程,A2用小量程,电路连接如下:
17.
【详解】由实物图可知错误之处是:滑动变阻器接成两个下接线柱了,应改接成“一上一下”的连接方式;电源电压为3V,小灯泡的电阻约为10Ω左右,电路中的最大电流
不妥之处是:电流表的量程选大了,应改接0~0.6A的量程,实物图与电路图如图
18. a 2.5 0.3 0.75 0.2 U额(I2-I1) 大
C
【详解】(1)[1][2]闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即b端,要测量灯泡的额定功率,需移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数等于灯泡的额定电压,因此应将滑片向a端移动,使电压表的示数为2.5V。
(2)[3][4]由图乙可知,电流表的量程为0 ~ 0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率
P额=U额I额′=2.5V×0.3A=0.75W
(3)①[5]闭合开关S、S1,断开S2,灯L与R1并联后和R2串联,电流表测流过R1的电流,灯正常发光,说明灯两端的电压等于额定电压为2.5V,因为灯L与R1并联,所以R1两端的电压为
U1=UL=U额=2.5V
则流过R1的电流为
故电流表的示数为0.2A。
②[6]保持电阻箱R1、R2阻值不变,断开S1,闭合S2,灯L与R1仍并联,电流表测干路电流,因保持电阻箱R1、R2阻值不变,电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路的电流规律可得,灯泡正常发光时的电流为
I额=I2-I1
则灯L的额定功率为
P额=U额I额=U额(I2-I1)
③[7]若第1步中,其它操作正确,调节电阻箱R2时I1偏大,说明R1所在支路的电压偏大,因为L与R1并联,则L两端的电压偏大;在第2步中,电流表测干路电流I2变大,则测出灯泡的电流偏大,故灯泡的额定功率偏大。
(4)[8]A.闭合开关S、S1,断开S2,灯泡正常发光,说明灯两端的电压等于额定电压为2.5V,因为灯L与R1并联,所以R1两端的电压为
U1=UL=U额=2.5V
若调节电阻箱R1阻值为5Ω,为了使灯泡正常发光,则流过R1的电流为
断开S1,闭合S2,灯L与R1仍并联,电流表测干路电流,因保持电阻箱R1、R2阻值不变,电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,此时电流表测干路电流,由(2)可知小灯泡正常发光时,额定电流为0.3A,则干路电流为
I干路=I1′+I额=0.5A+0.3A=0.8A
则I干路大于电流表的量程,故A不符合题意;
B.同理,若调节电阻箱R1阻值为500Ω,在第1步中,流过R1的电流为
则I1′′小于电流表的分度值,故电流表不能测出此电流的的大小,故B不符合题意;
C.用适当规格的滑动变阻器替换R2,第1步:闭合开关S、S1,断开S2,调节R1为12.5Ω,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,则此时灯泡正常发光;第2步:保持电阻箱R1、滑动变阻器接入电路中的阻值不变,断开S1,闭合S2,读出电流表的示数为I2′,则可测出灯泡正常发光时的电流
则灯泡的额定功率为
即可以完成实验,故C符合题意;
D.在实验操作时,先闭合的开关是S1、S2,断开S,整个电路断路;若三个开关都闭合,电流表被短路,测不出电路中的电流,故D不符合题意。
故选C。
19. R2 电功率 S、S1 S、S2 R1 D
【详解】(1)[1]小灯泡正常发光的电流约为
此时滑动变阻器分得的电压
由可得此时滑动变阻器接入阻值
所以滑动变阻器应该选择R2。
(2)[2]在测定小灯泡的电功率实验中,电压表应该并联在小灯泡两端,图中将小灯泡与滑动变阻器并联、电压表串联在电路中了。即图中小灯泡右接线柱到电流表的导线连接错误,应该将小灯泡右接线柱与电压表的负接线柱连接。如图所示

(3)[3]图乙中坐标横轴表示灯泡两端电压,纵轴表示灯泡通过电流,图中阴影部分面积,即
所以图中阴影部分面积表示的物理量是电功率。
(4)[4]步骤①中通过调节R2,使电压表的示数为U额,即电压要并联在灯泡两端,滑动变阻器R2要能控制灯泡,所以应该先只闭合开关S、S1。
[5][6]步骤②中依然使电压表的示数仍为;此时若依然只闭合开关S、S1,就没有意义,观察图丙可知,此时电压表应该测量的是滑动变阻器R1的电压,所以应该只闭合开关S、S2,保持R2的滑片不动,调节R1,电压表的示数仍为。根据等效替代可知灯泡正常发光的电阻等于此时R1接入的阻值,即
[7]步骤③中接着将R2的滑片P调至最左端,此时R2接入阻值为0,电路为R1的简单电路,记下电压表的示数为U1,即电源电压为U1;再将R2的滑片P调至最右端,此时R2的最大值与R1串联,记下电压表的示数为U2,此时电压表测量R1两端的电压。则R2两端的电压
此时电路中的电流
由可得R1接入阻值
灯泡正常发光时的电阻
则小灯泡额定功率的表达式
(6)[8]若小灯泡的实际电流为,且与小灯泡额定电流的关系为,假设灯泡的阻值不变,关于灯泡的额定功率与实际功率有以下关系
但由于灯丝的电阻随温度升高而变大,当灯泡正常工作时,灯丝电阻变大,则
所以最有可能的额定功率
故选D。
20. 错误 L2 L1 实际功率
【详解】(1)[1]因为当夹子P向左滑动,电阻丝连入电路的长度变长,观察到电流表示数变小的同时,灯泡两端的电压也发生了变化,所以,小明的结论是错误的。
(2)[2]由公式知道,额定电压相同,额定功率越大,则灯泡的电阻越小,故L1 的电阻要小于L2 的电阻;将两个小灯泡串联,接到6V的电路中,因为电路中的电流是相等的,所以,灯L2 两端的电压较大,故可观察到灯L2 较亮。
[3]将两个小灯泡并联,接到6V的电路中,因为各支路两端的电压相等,所以,通过灯L1 的电流较大,故可观察到灯L1 较亮。
(3)[4]由以上实验可知,灯泡两端的电压越大,电流越大,其实际功率越大,则灯泡越亮。
21.对;可以移动滑动变阻器滑片,减小接入电路中的电阻,增大灯泡的实际功率;也可以增大电源的办法增大灯泡的实际功率.
【详解】对;
实验过程中,闭合开关后,小灯泡不亮,但电流表有示数,可能小灯泡的实际功率太小,达不到小灯泡的发光功率,可以移动滑动变阻器滑片,减小接入电路中的电阻,增大灯泡的实际功率;也可以增大电源的办法增大灯泡的实际功率.
22. 4.5或7.5 0.45W或1.35W
【详解】(1)[1]调节滑动变阻器的滑片至中点位置,因两滑动变阻器(分别标有“20欧2安”和“5欧3安”字样),所以滑动变阻器接入电路的阻值可能

因小灯泡正常发光,故电路中的电流为0.3A,根据欧姆定律,若电路中接入的电阻为R1,则滑动变阻器两端的电压
U1=IR1=0.3A×10Ω=3V
若电路中接入的电阻为R2,则滑动变阻器两端的电压
U2=IR2=0.3A×2.5Ω=0.75V
两电压表没有说明使用的量程,所以可以存在使用大、小量程的两种情况;图a电压表的读数为4.5V或0.9V;图b电压表的读数为7.5V或1.5V;电压表的可能读数与两种滑动变阻器两端的电压均不吻合,则说明电压表没有接在滑动变阻器两端,由此可以判断,一个电压表测量小灯泡两端的电压,一个电压表测量电源电压。而1.5V 、4.5V和7.5V均为1.5伏的整数倍,所以电源电压可能为1.5V 、4.5V或7.5V。
①若电源电压为1.5V,则是图b所示的示数,则图a为小灯泡两端电压的示数,为4.5V或0.9V;根据串联电路电压特点可知,此时小灯泡两端电压只能为0.9V,滑动变阻器两端的电压
U滑1=U总1-UL1=1.5V-0.9V=0.6V≠U1≠U2
故电源电压为1.5V时不符合题意。
②若电源电压为4.5V,则是图a所示的示数,则图b为小灯泡两端电压的示数,为7.5V或1.5V;根据串联电路电压特点可知,此时小灯泡两端电压只能为1.5V,滑动变阻器两端的电压
U滑2=U总2-UL2=4.5V-1.5V=3V=U1
故电源电压为4.5V,小灯泡两端电压为1.5V时符合题意。
③若电源电压为7.5V,则是图b所示的示数,则图a为小灯泡两端电压的示数,为4.5V或0.9V;若小灯泡两端的电压为4.5V,根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端的电压
U滑3=U总3-UL3=7.5V-4.5V=3V=U1
若小灯泡两端的电压为0.9V,根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端的电压
U滑4=U总3-UL4=7.5V-0.9V=6.6V≠U1≠U2
故电源电压为7.5V,小灯泡两端电压为4.5V时符合题意。
综上所述,电源电压为4.5V或7.5V。
(2)[2]①若使用的电源电压为4.5V,小灯泡两端电压为1.5V,小灯泡的额定功率
P1=UL2I=1.5V×0.3A=0.45W
②若使用的电源电压为7.5V,小灯泡两端电压为4.5V,小灯泡的额定功率
P2=UL3I=4.5V×0.3A=1.35W
综上所述,小灯泡的额定功率为0.45W或1.35W。
23. 1 6 增大 灯丝的温度升高 开灯 1∶6
【详解】(1)6V6W的灯泡,正常发光时的电流为:
电阻为:
(2)从图像可知,从合上开关到灯泡正常发光,电流逐渐变小,根据可知,电阻是变大的,原因是灯丝电阻与温度有关,当灯丝通过电流时,温度升高,所以电阻变大;
从此现象可知,当灯刚闭合的瞬间电流是正常电流的好几倍,所以在开灯时烧断.
(3)根据得合上开关瞬间与正常发光时的电阻比为:
24.(1)10Ω;(2)37.5%
【详解】解:(1)由电路图可知,灯泡L与变阻器R1串联,电压表测L两端的电压,小灯泡额正常发光时的电压为6V,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.6A,根据欧姆定律
可得,小灯泡正常发光时的电阻
(2)因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡正常发光时的功率占电路总功率的75%,根据
P=UI
可得
解得
U=8V
把灯光调暗,使小灯泡两端的电压为3.0V,则小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为10Ω;
(2)小灯泡两端的电压为3.0V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是37.5%。
25.(1)15Ω;(2)12V;(3)滑片置于b端,三个开关都闭合时,电功率最大;24W
【详解】解:(1)根据可知灯泡的电阻为
(2)当只闭合开关S、S2,滑片P位于a端时,RL与滑动变阻器的最大阻值串联,由图象可知,当UL1=2V,通过灯泡的电流IL1=0.5A时,RL的实际功率
PL1=UL1IL1=2V×0.5A=1W
所以,灯泡L的实际功率为1W时UL1=2V,电路中电流IL1=0.5A,因串联电路中各处的电流相等,所以
UR=IL1R=0.5A×20Ω=10V
所以,电源的电压
U=UR+UL1=10V+2V=12V
(3)根据可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大;由于滑片P移到b端时,同时闭合开关S、S1、S2,灯泡与R1并联时总电阻最小,所以此时电路消耗的电功率最大;由于电源电压U=12V,则灯泡正常工作
PL=P额=9.6W
由图象可知,当UR1=2V,通过电阻R1的电流IR=0.2A,由得
R1的实际功率
所以最大功率
P最大=P1+PL=14.4W+9.6W=24W
答:(1)灯泡L正常发光时的电阻RL为15Ω;
(2)电源电压为12V;
(3)滑片置于b端,三个开关都闭合时,最大功率是24W。

延伸阅读:

标签:

上一篇:译林版(三起)英语四年级上册期末高频考点专题复习:用单词的正确形式填空专题卷 (试题)(含答案)

下一篇:2023-2024外研版(三起)英语四年级下册Module 3(单元测试 提升)(含解析)