九年级物理第18章电功率第3节测量小灯泡的电功率课后习题（附解析人教版）

第3节　测量小灯泡的电功率知能演练提升能力提升1.下列各组仪器中,不能用来测量电功率的是(　　)A.电能表和停表B.电压表和电流表C.电功率仪表D.电流表和停表2.(多选)在测量小灯泡的功率的实验中,按右图所示电路图连好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,结果灯泡不发光,电流表指针不动,但电压表有明显的示数,则电路故障的原因可能是(　　)A.小灯泡的灯丝烧断了B.电流表内部短路C.连线时,把电流表与电压表互换了D.变阻器的滑片接触不良3.图甲中的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示)。闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2的比值为(　　)A.4∶1B.1∶4C.5∶1D.1∶54.右图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,根据此图中所提供器材,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.测小灯泡正常工作时的温度5.利用右图中的电路测小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压是1.5V,若发现电压表示数是1.8V,则滑动变阻器的滑片应向　　　　移动;若电压表示数为1.0V,则滑片应向　　　　移动。 6.测量小灯泡额定功率的实验操作步骤如下,正确的操作顺序为　　　　　　　　　　　　　。 A.断开开关;B.将滑动变阻器调到电阻最大的位置;C.设计电路,并画出电路图;D.整理器材;E.闭合开关,调节滑片,使小灯泡两端电压等于额定电压;5 F.观察并记录电流表的读数;G.断开开关,按电路图连接电路;H.应用公式,计算小灯泡的额定功率。7.实验室购买了一批规格为“2.5V　0.75W”的小灯泡,某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时,得到了如下几组数据。次数第一次第二次第三次电压/V22.53电流/A0.340.40.44(1)分析这几组数据,你认为该小灯泡______________________(选填“合格”或“不合格”),原因是:__________________________________________________________。 (2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是　　　　(选填“长了”或“短了”)。用这只小灯泡做实验时,容易出现的故障是　　　　　　　　　　　　　　　　。 8.小雨在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡的额定功率,图甲为他所连的实验电路。(1)电池盒中至少有　　　　节干电池。 (2)经检查发现电路接线有错误,小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验。请在他接错的导线上打上“×”,并改正。(3)实验时,小雨移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示。则该小灯泡的额定电流为　　　　A,额定功率为　　　　W。 ★9.某实验小组利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V。甲乙丙(1)测量小灯泡电功率的原理是　　　　　。 5 (2)请按图甲,用笔画线代替导线,在图乙中把电路连接完整。要求导线不得交叉。(3)正确连接完电路,调节滑动变阻器滑片到阻值最大处,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是　　　　。 A.电流表内部断路B.灯泡的灯丝断了C.灯座内部出现了短路D.滑动变阻器的电阻丝断了(4)将故障排除后,移动滑动变阻器滑片P到某处,电压表示数是2.1V,要测量小灯泡额定功率,滑片P应向　　　　(选填“左”或“右”)端移动。 (5)当灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,其值为　　　A,小灯泡的额定功率为　　　W。 (6)测量小灯泡的电功率　　　　(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 探究创新★10.小林同学在学习了伏安法测电功率的知识后,设计了一个定值电阻的功率能从0连续变化到最大功率的电路,如图甲所示。(1)实验前,开关应断开,滑片P移到　　　　(选填“a”或“b”)端; (2)请你按照他的设计,用笔画线代替导线将实物图乙连接完整(电压表量程选0~3V,导线不能交叉)。5 知能演练·提升1.D　电能表可测一段时间内某电路消耗的电能,根据P=Wt可计算出电功率,选项A中仪器可测电功率;用电压表测出某用电器两端的电压,用电流表测出通过它的电流,再利用P=UI可计算出电功率,故选项B中仪表可测电功率;选项C是专用测电功率仪表;而选项D中电流表能测电路中的电流,停表测时间,不能计算电功率,应选D。2.AC　如果灯丝烧断了,电压表串联在电路中,通过电流表的电流很小,电流表的指针几乎不动,电压表测电源电压,指针有明显偏转,故选项A正确;如果电流表内部短路,电流表无示数,但灯泡仍能正常发光,与灯泡不发光相矛盾;如果电流表与电压表互换,由于电流表电阻很小,灯泡被短接,由于电压表内阻很大,电流表无示数,电压表有示数,故选项C正确;若滑动变阻器滑片接触不良,电流表无示数,灯泡不发光,电压表无示数,与电压表有示数相矛盾。3.A　由题图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测L2中的电流,两表指针偏转角度相同,则所选量程不同,电流表A1的量程为0~3A,电流表A2的量程是0~0.6A。则干路中的电流I=5I2,通过L1的电流I1=I-I2=5I2-I2=4I2,则两灯泡的功率之比为P1P2=UI1UI2=I1I2=4I2I2=4∶1,所以正确的选项是A。4.B　根据电路图可知,电压表测灯泡两端的实际电压,电流表测通过灯泡的实际电流。根据R=UI可求出灯泡的电阻,但灯泡的电阻受温度的影响,不同电压下灯泡的电阻不同,不能直接测小灯泡正常发光的电阻,故选项A不符合题意;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,故选项B符合题意;根据W=UIt可知,测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间,故选项C不符合题意;要测小灯泡正常工作时的温度,需要用到温度计,故选项D不符合题意。故选B。5.解析滑动变阻器跟小灯泡串联,当小灯泡两端的电压高于其额定电压时,可使滑片向右滑动,使滑动变阻器连入电路的电阻变大,所分得的电压变大,小灯泡两端的电压变小;同理,当小灯泡两端的电压小于其额定电压时,可使滑片向左移。答案右　左6.解析实验操作应按设计电路、连接电路、实验操作、数据处理、整理器材的顺序进行。答案CGBEFADH7.解析(1)由表格数据可知,小灯泡的电压为额定电压2.5V时,通过的电流I=0.4A,则灯泡的实际功率P实=UI=2.5V×0.4A=1W,因在额定电压下小灯泡的实际功率P实>P额=0.75W,所以,该小灯泡不合格。(2)因P实>P额,由P=U2R的变形式R=U2P可知,这个小灯泡内钨丝的电阻小于合格产品的电阻;因导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关,且材料相同、横截面积相同时,长度越小,电阻越小;所以,这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比短了;这只小灯泡做实验时,在相同电压下小灯泡的实际功率偏大,所以小灯泡容易烧坏。答案(1)不合格　在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率　(2)短了　小灯泡容易烧坏8.解析(1)电源电压应当高于灯泡的额定电压3.8V,故最少为3节干电池串联。(3)电流表的示数为0.3A,额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。答案(1)3　(2)如图所示　(3)0.3　1.145 9.解析(1)测量小灯泡电功率的原理是P=UI。(2)滑动变阻器按一下一上连入电路中与灯串联,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,如图所示。(3)若电流表内部断路,则整个电路断路,两表都没有示数,A不符合题意;若灯泡的灯丝断了,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表示数明显,B符合题意;若灯座内部出现了短路,电压表示数为0,C不符合题意;滑动变阻器的电阻丝断了,则整个电路断路,两表都没有示数,D不符合题意。(4)灯在额定电压下正常发光,电压表示数为2.1V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,由分压原理知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压。(5)当灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.30A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.30A=0.75W。(6)测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值,原因是小灯泡在不同电压下的功率不同。答案(1)P=UI　(2)图见解析　(3)B　(4)右(5)0.30　0.75　(6)不需要　小灯泡在不同电压下的功率不同10.解析(1)由题图可知,滑动变阻器的滑片在b端时,上端的电阻R被短路,其功率为零;当滑动变阻器再滑至a端时,变阻器与电阻R并联,且电阻R的两端电压达到电源电压,其功率最大。根据定值电阻的功率能从0连续变化到最大功率的要求,实验前,开关应断开,滑片P应移到b端。(2)对照电路图可知,滑动变阻器下端的两个接线柱都应该接入电路,电压表选择小量程,与定值电阻和电流表并联,如图所示。答案(1)b　(2)见解析图5