专题18.3 测量小灯泡的电功率--九年级物理人教版.doc

第十八章 电功率 第3节 测量小灯泡的电功率 伏安法测小灯泡的电功率 【实验原理】P=UI 【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 【实验电路】 【实验步骤】 （1）按电路图连接好电路； （2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5V，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数。 （3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数（注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多）。 （4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数。 （5）计算出三种情况下小灯泡的电功率 【实验表格】 实验要求 发光情况 电流（A） 电压（V） 电功率（W） 1 小灯泡在额定电压下工作 2 小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍 3 小灯泡两端电压低于额定电压 【分析论证】由公式P=IU计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）分析比较额定电功率和实际电功率大小问题，比较灯泡的亮暗程度与电功率间的关系。 （1）当U实=U额时， P实=P额，正常发光 （2）当U实<U额时，P实<P额，较暗 （3）当U实>U额时，P实>P额，较亮 【实验结论】 （1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。 （2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 伏安法测导体电阻实验和伏安法测小灯泡的电功率实验区别 实验所用器材相同，电路图基本相同，测量方法相同，记录的数据也基本相同。 区别：①原理不同R=U/I，P=UI；②测电阻时，为了减小误差而应多次测量求平均值；测电功率时，通过每组实验的数据求出的都用电器在不同电压下的实际功功率，所以绝对不能求几次实验结论的平均值(滑动变阻器的调节作用不同)。 【例题】某实验小组的同学用甲图所示器材测量小灯泡的电功率．已知电源电压恒为6 V不变，待测灯泡的额定电压为3.8 V，额定功率估计为1.2 W左右。 （1）请在图甲中用笔画线表示导线，连接成完整的实验电路_______（须选择合适的电流表量程）； （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于_____端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关后发现：电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压．则此时电路故障为______________________________________； （4）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则电路中的电流值为______A，待测灯泡的额定功率为_____W； （5）如果电压表只能使用0～3 V的量程。请在图丙虚线框内用电路图说明，怎样利用现有器材测定灯泡的额定功率。 学#￥科网 参考答案：（1）如下左图所示 （2）B （3）灯泡断路 （4）0.32 1.216 （5）如下右图所示 1．（2018·榆林模拟）小明同学在测定额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率时，发现电压表“0~15 V”量程坏了，而“0~3 V”量程完好，实验所用其他器材完好，所用的电源电压恒为6 V，在不更换实验器材的情况下，同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图，则能完成实验的电路图是 A． B． C． D． 2．（2018·哈尔滨一模）某同学按照如图所示的电路测定小灯泡的电功率，闭合开关S后，他观察到小灯泡不发光，但电流表、电压表指针都有偏转。以下判断正确的是 A．灯泡短路 B．灯泡的灯丝断了 C．灯泡与灯座接触不良 D．灯泡的实际功率比额定功率小得多 3．如果测定标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率，那么两个电表的量程最好选用 A．电压表选“0～15 V”，电流表选“0～3 A” B．电压表选“0～15 V”，电流表选“0～0.6 A” C．电压表选“0～3 V”，电流表选“0～3 A” D．电压表选“0～3 V”，电流表选“0～0.6 A” 4．为了测定小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是 A．手移动变阻器的滑片，眼观电流表 B．手移动变阻器的滑片，眼观电压表 C．手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光 D．手按开关，眼观电流表 5．（2018·长安校级月考）小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为7.5 V，滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”的字样，小灯泡标有“4.5 V”字样，估计小灯泡的额定功率小于1.5 W，他按如图所示的电路连接好电路后，按正确的实验步骤开始实验．当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10 Ω）。有关此实验的说法中正确的 A．小灯泡正常发光时，变阻器消耗的电功率是1.35 W B．小灯泡正常发光时，通过的电流时0.45 A C．通过实验可以知道小灯泡的额定功率是0.9 W D．小灯泡正常发光时，通过的电流是0.3 A 6．在如图所示的电路中两只电压表完全相同，其指针均指在刻度的中央，以下判断正确的是 A．通过R1的电流大于通过R2的电流 B．R1两端的电压等于R2两端的电压 C．R1的阻值小于R2的阻值 D．R1消耗的功率大于R2消耗的功率 7．（2018·大兴期末）如图是通过额定电压为6 V的小灯泡的电流随它两端电压变化的关系，则关于该小灯泡下列说法中正确的是 A．小灯泡的电阻是一个定值 B．小灯泡的额定电流是0.3 A C．小灯泡的额定功率是1.5 W D．电压为4 V时小灯泡的电阻是0.2 Ω 8．（2018·利川模拟）小明同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压不变，实验器材齐全且完好，小灯标有“3 V”字样。小明正确串联实验器材，并将滑片放置于变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中。闭合开关后，电压表的示数为5 V，此时小灯泡发光较暗。接着移动变阻器的滑片，观察到电流表示数增大，电压表示数减小，则他在连接电路时存在的问题是________________________。经过思考，他正确连接电路，分别测得加在灯泡两端的电压U和通过其中的电流I，并根据所得数据描出了I-U图象，如图。出现图中从原点（O）到M点再到N点的曲线，产生这种现象的原因是________________。 9．（2018·河南模拟）如图所示，电阻R与小灯泡L连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，灯泡的电功率为9 W；S1闭合S2断开时，灯泡的电功率为1 W（不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化），则此时电阻R消耗的电功率为_____W，1 min内电路消耗的电能为_____J。 10．（2018·洛宁期末）已知电流表的电阻RA，电压表的电阻为RV，分别采用一下两种方法测量R的电功率，如图甲中电压表的示数为U1，电流表的示数I1，则电阻R的电功率为P1=_____，如图乙中电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，则电阻R的电功率P2=_____。（分别用题中已知的字母写出电功率的表达式）。 11．如图所示，是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路，所用小灯泡标有“2.5 V”字样。 （1）请指出电路连接中的两个不当之处：①________________________________________；②___________________________________。 （2）他们改正电路连接中的不当之处后，闭合开关，移动变阻器滑片时，发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化，但两电表的示数总是比较小，灯泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是___________________________________。 （3）电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。记录如下： ①小灯泡正常工作时的电阻大小约为_____； ②通过分析实验数据可知，小灯泡的电阻是_____（填写“不变”或“变化”）的，其原因是：______________________________。 12．（2018·广东模拟）甲、乙两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化情况”。实验室提供的器材如下：两个实验室用小灯泡（一个字迹模糊，一个标有“1.5 V”）、两种规格（“0~15 Ω”和“0~25 Ω”）的滑动变阻器各一个、电源（电压相等且保持不变）、电流表和电压表、开关、导线若干。 甲 乙 （1）电路连接后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数；接下来进行的操作正确的是_____。 A．检查滑动变阻器是否断路 B．检查小灯泡是否断路 C．移动滑动变阻器的滑片 D．检查开关是否接触良好 （2）在两组同学移动滑片的过程中，电表示数和灯的亮度都发生变化，当滑动变阻器的滑片都移到中点时，电压表示数均为1.5 V，电流表示数也相同（如图甲所示），此时甲组的小灯泡比乙组的小灯泡暗。 ①电流表的读数为___________A。 ②_________（选填“甲”或“乙”）组选用的小灯泡标有“1.5 V”字样。 （3）请在图乙中将乙组同学设计的电路图补充完整；乙组同学所选用的滑动变阻器规格为________________。 （4）两组同学所使用的电源电压是_________V。 13．（2018·朝阳区二模）为了探究灯泡消耗的电功率与电阻的关系，小军利用如图所示的电路做了实验，小军闭合开关S后，发现灯泡L1比L2亮，已知灯泡L1的电阻R1大于灯泡L2的电阻R2，于是小军得出结论：灯泡电阻越大，灯泡消耗的电功率越大。请你利用图电路图中的元件，设计一个实验证明：小军的结论是错误的。要求画出实验电路图，根据实验现象简要说明小刚的结论是错误的。 14．（2018·兴化校级期末）在比较两个灯泡亮暗的活动中，小明发现甲、乙两个灯泡串联时甲灯亮，并联时乙灯亮，下列解释合理的是 A．串联时，通过甲灯的电流大 B．并联时，乙灯两端的电压高 C．无论串联还是并联，灯亮的实际功率大 D．无论串联还是并联，灯亮的电阻大 15．（2018·西安校级模拟）如图所示，电源电压为4.5 V，电压表量程为“”，电流表量程为“”，滑动变阻器规格为“”，小灯泡标有“”（灯丝电阻不变）。在保证小灯泡电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是 ①小灯泡的额定电流是 ②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 ③电压表表示数变化范围 ④电流表示数变化范围 A．只有②、④正确 B．只有②、③正确 C．只有①、④正确 D．只有①、③正确 16．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是 A．闭合开关前，滑片P应滑到B端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．当电压表示数为2.5 V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 17．（2018·海淀一模）在测小灯泡额定电功率的实验中，提供的实验器材有：符合实验要求的电源（电源两端电压不变且未知）、学生用电流表、学生用电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R，额定电压为3.8V小灯泡L、开关和导线若干。同学们设计了如图所示的几种测量电路，在不拆改电路的前提下，能够测量出小灯泡额定功率的电路是 A． B． C． D． 18．小铭用如图所示的电路进行实验，闭合开关后发现灯泡没有发光，可能的原因是 A．小灯泡灯丝断路 B．电流表选用的量程过大 C．滑动变阻器接入电路的阻值过大 D．电压表的接线柱松动而接触不良 19．电源两端电压保持不变，L是标有“6 V 3.6 W”的小灯泡，它两端的电压和通过的电流关系如图所示。则下列说法正确的是 A．灯泡两端的电压为4 V时，通过它的电流为0.6 A B．灯泡灯丝电阻的阻值是固定不变的 C．灯泡的额定电压为6 V，额定功率为3.6 W D．灯泡两端的电压小于6 V时，它的实际功率小于3.6 W 20．如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是 A． B． C． D． 21．（2018·广东校级期末）如图甲所示的电路，小灯泡L标有“6 V 3 W”字样，小灯泡的I﹣U关系如图乙所示，R为10 Ω的定值电阻。当小灯泡电功率为0.8 W时，定值电阻R消耗的功率是________W，电流表的示数为________A。 22．在“测定2.5 V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． 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3 V，则小灯泡的实际功率________(填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。 23．伏安法测小灯泡电功率的实验原理是_____________。用____________测出小灯泡两端的电压，用___________测出通过小灯泡的电流，然后根据公式算出相应的功率；要测小灯泡的额定功率，可以用_______调节灯泡两端的电压，使电压表的示数刚好为小灯泡的额定电压，读出此时的电流表的示数，就可以算出额定功率，此时灯泡_________（填“正常”或“不正常”）发光。 24．（2018·安徽模拟）某同学在做“测定小灯泡的电功率”实验中，器材齐全、完好，电源由几节干电池组成（电压为1.5 V的整数倍且保持不变），待测小灯泡标有“0.2 A”字样，滑动变阻器标有“20 Ω 2 A”字样。 （1）他按图甲连接电路，闭合开关S后，观察到电表的示数分别为1.3 V和0.16 A，继续移动变阻器的滑片，发现两电表的示数均不发生变化，则其原因是__________________________________________，电源的电压为_______V。 （2）经过思考，该同学发现操作中的不当之处，重新正确连接电路进行实验，他移动变阻器的滑片，当电流表示数为_____A时小灯泡正常发光，此时滑片的位置恰好在变阻器中点上，则小灯泡的额定功率为_____W。 （3）该同学在移动变阻器滑片的过程中，若发现电压表的示数如图乙所示，则与其正常发光的亮度相比，此时小灯泡的亮度情况是_______。 25．（2018·朝阳二模）两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化情况”，提供的器材有：两个实验室用小灯泡，甲组的灯泡上标有“1.5 V”，乙组灯泡字迹模糊，两种规格的滑动变阻器（“15 Ω 1 A”、“25 Ω 1 A”），电源（电压相等且保持不变）、电流表和电压表、开关、导线若干。两组同学连接好电路后，调节滑片过程中电表示数和灯的亮度都发生变化，当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时，电压表示数均为1.5 V，电流表示数也相同（如图（a）所示），此时甲组的灯泡比乙组的暗。 （1）电流表读数为________A； （2）请在图b中将乙组同学设计的电路图补充完整； （3）电源电压为________V； （4）乙组同学所测灯泡的电功率为________ W。 26．（2017·沈阳）如图所示，电源电压为6 V保持不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，向右调节滑动变阻器的滑片。下列 分析中正确的是 A．电流表A的示数变大，电压表V2的示数变大 B．小灯泡和滑动变阻器并联 C．小灯泡变亮 D．当电压表V1的示数为3 V时，小灯泡和滑动变阻器的电功率相同 27．（2017·包头）如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为3:5，则L1、L2的额定功率之比是 A．2:3 B．3:2 C．5:3 D．3:5 28．（2017·荆门）图甲是某同学设计的调光灯电路，图中小灯泡的额定电压为3 V，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，测得小灯泡的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中错误的是 A．电源电压为3 V B．小灯泡正常发光时的电阻为10 Ω C．小灯泡实际功率越大，灯丝电阻越大 D．小灯泡的最小功率为0.1 W 29．（2018·哈尔滨）“探究小灯泡电功率”的实验电路图如图甲，实验中选用“2.5 V”的小灯泡，调节滑动变阻器滑片的过程中发现灯泡亮度变化，这是由于__________变化引起的。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙，则小灯泡的额定功率是_________W。 30．（2018·青海）小灯泡上标有“2.5 V”字样，现在要测量它的额定功率。 （1）请你设计并在方框内画出该实验电路图。 （2）按电路图连接实物时，开关应______，滑动变阻器的滑片滑到______处，起到保护电路的作用。 （3）当电压表示数为2.5 V时，电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率______W。 31．（2018·河池）小珍在“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“”的小灯泡、电源电压不变、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为的定值电阻、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路。 （1）该实验的原理是__________________。 （2）小珍连接电路时，开关处于______状态：闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最______选填“左”或“右”端。 （3）闭合开关S，将S1拨到触点______选填“a”或“b”，移动滑片P，使电压表的示数为______V。 （4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为______V；通过计算可知小灯泡的额定功率是______W。 32．（2018·新疆）某兴趣小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6 V，小灯泡上标有“3.8 V”的字样。 （1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接完整； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到____端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，根据这些现象，判断电路中出现的故障是小灯泡____（选填“短路”或“断路”）； （4）当小灯泡正常发光时，如图丙所示电流表示数为____A，小灯泡的额定电功率是___W。 33．（2018·嘉兴）在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想，小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图。 （1）你认为图________电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是________。 （2）小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是___________________________________________________________________。 34．（2018·北京）小阳为测量额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况，连接了如图所示的电路。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在_______端（填“左”或“右”）。 U/V 2.5 1.3 I/A 0.28 0.20 P/W 0.7 发光情况 明亮 暗 （2）小阳的实验记录如上表所示，则小灯泡两端电压U=1.3 V时的电功率P=________W。 （3）由上表的实验记录你还能得到的结论：________________________。（写出一条即可） （4）利用如图所示实验电路还可以进行的实验有：________________________。（写出一个即可） 35．（2018·黄石）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材： A．电源（输出电压恒为4.5 V） B．小灯泡（额定电压3.5 V，电阻约为10 Ω） C．滑动变阻器（0~10 Ω，最大电流2 A） D．电压表（量程0~3 V） E．电流表（量程0~0.6 A，0~3 A） （1）实验小组初步设计电路如图甲所示。经分析此电路无法测出小灯泡的额定功率，原因是___________________________________。 （2）重新设计电路如图乙所示，请对照此图在图丙中用笔画线替代导线，完成实物图的连接。 （3）电路连接完成后，闭合开关，发现电流表指针不偏转，电压表也无示数，若电路中只有一处故障，可能是_______。 A．小灯泡断路 B．电压表断路 C．滑动变阻器断路 （4）排除故障后继续实验，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为UV＝_______V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率P额＝_______W. 36．（2018·凉山）在做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6 V的电源，额定电压为2.5 V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，图甲是没有连接完的实物电路。 （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。 （2）在连接电路时开关应处于_______状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到最_______端（选填“左”或“右”）。 （3）实验中通过移动滑片，分别记下多组对应的电流表和电压表的读数，并绘制成了图乙所示的U﹣I图象，根据图象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1.5 V时，通电2 min，电流通过小灯泡所做的功是_______J。 37．（2018·东营）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：小灯泡（额定电压为2.5 V，正常发光时灯丝电阻约为10 Ω）、电源（电压恒为6 V）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。若实验室只有：R1（10 Ω 1 A）、R2（50 Ω 0.2 A）、R3（100 Ω 0.5 A）三种规格的滑动变阻器可供选择。 （1）请画出实验电路图。 （2）通过估算，滑动变阻器应选择_______（选填“R1”、“R2”或“R3”）。 （3）同学们检查器材完好，按电路图连接电路，当闭合开关时，发现电流表指针偏转情况如图1所示，造成这种现象的原因是___________________________________。 （4）同学们纠正了错误，正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，请分析出现这种现象的原因是_________________________________________________。为测量小灯泡的额定功率，接下来的操作应该是________________________________________________________，读出并记录电流表的示数。 （5）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图2，为_____A，则小灯泡的额定功率为_______W。 38．（2018·淮安）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡标有“2.5 V”字样。 （1）图甲中有一处导线连接错误无法正常完成实验，错误的导线是____（选填“①”或“②”）。 （2）正确连接电路并检查无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数。为了检查故障，小华将