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    人教版物理九年級(jí)全冊同步講義+專題練習(xí)18.3 測量小燈泡的電功率(考點(diǎn)解讀)(2份,原卷版+解析版)

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    初中物理人教版(2024)九年級(jí)全冊第3節(jié) 測量小燈泡的電功率同步訓(xùn)練題

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    這是一份初中物理人教版(2024)九年級(jí)全冊第3節(jié) 測量小燈泡的電功率同步訓(xùn)練題,文件包含人教版物理九年級(jí)全冊同步講義+專題練習(xí)183測量小燈泡的電功率考點(diǎn)解讀原卷版docx、人教版物理九年級(jí)全冊同步講義+專題練習(xí)183測量小燈泡的電功率考點(diǎn)解讀解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共75頁, 歡迎下載使用。

    1、電功率的測量
    (1)實(shí)驗(yàn)室里通常根據(jù)電功率的計(jì)算公式P=UI測量電功率。
    (2)測量電功率的方法:
    ①測量用電器的電功率可以用專門的儀器。
    ②用電能表測量出電流通過用電器做的功,用秒表測量出所用的時(shí)間。根據(jù)公式計(jì)算出用電器的電功率。
    ③用電壓表測出加在用電器兩端的電壓,用電流表測出通過用電器的電流,根據(jù)公式P=UI計(jì)算出用電器此刻的電功率,這種方法叫做伏安法。
    (3)伏安法測電功率的電路圖:如圖所示,測量小燈泡電功率的電路有兩種接法。

    (4)如果沒有電壓表,我們可以用一個(gè)已知電阻和電流表來代替電壓表,根據(jù)U=IR可得出電壓值,這時(shí)應(yīng)將小燈泡與已知電阻并聯(lián),因?yàn)榈贸隽艘阎娮鑳啥说碾妷?,就知道了小燈泡兩端的電壓;反之,如果沒有電流表,我們可以用一個(gè)已知電阻和電壓來代替電流表,根據(jù)可得出電流值,這時(shí)應(yīng)將小燈泡與已知電阻串聯(lián),因?yàn)榈贸隽艘阎娮璧碾娏?,就知道了通過小燈泡的電流。
    2、探究小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)
    (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河秒娏鞅?、電壓表測出小燈泡在不同電壓下的電功率;
    (2)實(shí)驗(yàn)原理:;
    (3)實(shí)驗(yàn)方法:伏安法。
    (4)實(shí)驗(yàn)器材:干電池、小燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干;
    (5)實(shí)驗(yàn)步驟:步驟①根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,注意連接時(shí)開關(guān)要斷開,開關(guān)閉合之前要把滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處;
    步驟②檢查電路無誤后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)等于2.5V時(shí),停止滑動(dòng),記錄此時(shí)電流表的示數(shù),并觀察燈泡的亮度,記錄在表格中;
    步驟③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,分別使電壓表的示數(shù)低于2.5V、等于2.5V的1.2倍(注意不能超過小燈泡的額定電壓太多,否則會(huì)損壞小燈泡),記錄每一次對應(yīng)電流表的示數(shù),并觀察燈泡的亮度,記錄在表格中;
    步驟④將實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)分別代入P=UI,算出小燈泡的實(shí)際功率,并填人表格中;
    步驟 = 5 \* GB3 ⑤整理實(shí)驗(yàn)器材。
    (6)實(shí)驗(yàn)分析和結(jié)論:
    ①小燈泡的發(fā)光情況由它的實(shí)際功率決定,實(shí)際功率越大,燈泡越亮;
    ②燈泡實(shí)際消耗的電功率隨著加在它兩端的電壓而改變,電壓越大,功率越大;
    ③燈泡的實(shí)際功率可以等于額定功率,也可以不等于額定功率。
    (7)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用:
    ①閉合開關(guān)前,應(yīng)該先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使其連入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,這樣能夠保護(hù)電路中的各個(gè)電路元件不至于損壞;(保護(hù)電路)
    ②接通電源后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,可以調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓。(調(diào)節(jié)電壓)
    實(shí)驗(yàn)中電路故障分析
    【考點(diǎn)1 電功率的測量】
    【典例1-1】(2022秋?鄰水縣期末)在“測定小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)電路連接正確,閉合開關(guān),燈泡發(fā)光,但測試過程中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表示數(shù)都達(dá)不到小燈泡的額定電壓值,其原因可能是( )
    A.滑動(dòng)變阻器的總電阻太大 B.電壓表的量程太大了
    C.電源電壓太低 D.小燈泡的燈絲斷了
    【典例1-2】(2022秋?成武縣期末)“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)原理是 ;由原理可知:需要測出的物理量是 和電流?,F(xiàn)有“220V 100W”的電燈泡一只,將它接在電壓為“110V”的電路中,實(shí)際功率為 W,消耗1kW?h的電能可供它連續(xù)工作 h。
    【變式1-1】(2022秋???谄谀┰凇皽y定小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)手移動(dòng)變阻器滑片時(shí),眼睛應(yīng)主要觀察( )
    A.電流表的示數(shù)B.電壓表的示數(shù)
    C.燈泡的發(fā)光情況D.變阻器滑片的位置
    【變式1-2】(2022秋?武侯區(qū)期末)某同學(xué)利用如圖所示電路,測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率,下列說法正確的是( )
    A.閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到A端
    B.閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,一定是小燈泡燈絲斷了
    C.當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),測出通過小燈泡的電流,可算出小燈泡的額定功率
    D.通過實(shí)驗(yàn)可得知,小燈泡的實(shí)際功率越大,小燈泡發(fā)光越暗
    【變式1-3】(2023?承德模擬)小華同學(xué)在“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,所用電源電壓為4.5V、7.5V和9V中的一個(gè),滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,小燈泡標(biāo)有“4.5V”字樣,小燈泡的額定功率小于1.5W。他按圖連接好電路,先將變阻器的滑片移至 端(選填“A”或“B”),然后閉合開關(guān)s,再移動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),變阻器的滑片P恰好在中點(diǎn)上(即連入電路的電阻為10Ω)。小華所用的電源電壓為 V,小燈泡的額定功率為 W。
    【考點(diǎn)2 探究小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)】
    【典例2-1】(2022秋?濰坊期末)在“伏安法”測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接好電路閉合開關(guān),當(dāng)變阻器連入電路的電阻變大時(shí),電壓表示數(shù)也隨著變大;反之,隨著變小。這是因?yàn)椋? )
    A.電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián) B.小燈泡被短路了
    C.滑動(dòng)變阻器接錯(cuò)了接線柱 D.電壓表的正、負(fù)接線柱接錯(cuò)了
    【典例2-2】(2022?射陽縣校級(jí)一模)在測定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為4.5V。小燈泡額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω。

    (1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)物電路連接完整;
    (2)閉合開關(guān)前,圖中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于 (選填“A”或“B”)端;
    (3)小明閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)(如圖所示)為 V,若他想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖中滑片P向 (選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V;
    (4)小明移動(dòng)滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖象,根據(jù)圖象信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率是 W;
    (5)在實(shí)際測量過程中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其接入電路中的電阻減小ΔR1,相應(yīng)的小燈泡的阻值變化了ΔR2,則ΔR1 ΔR2(選填“>”、“=”或“<”);
    (6)另一名同學(xué)發(fā)現(xiàn)不用電壓表,用如圖丁所示的電路也可測量已知額定電流的小燈泡的額定功率。已知小燈泡的額定電流為I額,定值電阻的阻值為R0,實(shí)驗(yàn)步驟如下,請補(bǔ)充完整:
    ①閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P使電流表示數(shù)為I額;
    ②閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,滑動(dòng)變阻器R的滑片 (選填“左移”、“右移”或“保持不動(dòng)”),記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I;
    ③小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額= 。(用I額、R0、I表示)
    【典例2-3】(2023?曲江區(qū)校級(jí)模擬)小李用如圖甲所示的器材測量小燈泡的電功率,小燈泡上標(biāo)有“1.5V”的字樣,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω,2A”。
    (1)用筆畫線代替導(dǎo)線,連接完整圖甲所示的實(shí)物電路;
    (2)連接好實(shí)驗(yàn)電路,檢查連接無誤后,閉合開關(guān),卻發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光,電流表示數(shù)為0,電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn),可能發(fā)生的故障是 (選填下面的字母);
    A.滑動(dòng)變阻器處斷路 B.燈座處短路
    C.小燈泡的燈絲斷了 D.開關(guān)接觸不良
    (3)排除故障后閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至某處時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為 V,要測量小燈泡的額定功率。改變滑片P的位置,獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值,制得如圖丙所示的I﹣U圖像,小燈泡的額定功率為 W。
    (4)小李還想探究“電流與電阻的關(guān)系”,于是將小燈泡分別更換為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻,然后進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
    ①小李同學(xué)控制定值電阻兩端的電壓為3V不變,記錄的數(shù)據(jù)如表所示,根據(jù)此表可得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 ;
    ②實(shí)驗(yàn)中,若將電阻更換成25Ω的定值電阻,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該往 (選填“左”或“右”)移動(dòng)。
    【變式2-1】(2023?高新區(qū)一模)某小組用“伏安法”測小燈泡額定功率,已知小燈泡額定電壓為2.5V。若此實(shí)驗(yàn)中只有一只電表壞了,為了測出小燈泡的額定功率,小組同學(xué)們增加一個(gè)阻值為25Ω的定值電阻R0,只利用一只電表,通過操作圖中單刀雙擲開關(guān)(單刀雙擲開關(guān)分別接“a”、“b”各一次)測量小燈泡的額定電功率,圖甲、圖乙是他設(shè)計(jì)的兩種不同方案的電路圖,則以下判斷正確的是( )
    A.兩種方案都能B.兩種方案都不能
    C.甲方案能,乙方案不能D.甲方案不能,乙方案能
    【變式2-2】(2022?葫蘆島模擬)小昊同學(xué)利用如圖甲所示的器材,測量小燈泡的電功率。實(shí)驗(yàn)中電源電壓恒定不變。燈泡的額定電壓為2.5V(電阻約為10Ω),滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為(10Ω 1A)。

    (1)小昊連接了如圖甲所示電路,經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)其中一根導(dǎo)線連接有誤,請?jiān)谠搶?dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線連接正確的電路。
    (2)為了順利完成實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有電壓為4.5V和6V兩種可供選擇,則應(yīng)選擇電源電壓為
    V。
    (3)排除電路故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)電壓為 V;要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向 (選填“左”或“右”)端移動(dòng)。
    (4)小昊按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,得到了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖象如圖丙所示,則小燈泡的額定功率是 W。
    (5)完成上面實(shí)驗(yàn)后,小昊設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,測量小燈泡的額定功率,已知燈泡的額定電壓為U0(低于電源電壓),滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為R0。請幫他將實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整:
    ①只閉合開關(guān)S,S1,將滑動(dòng)變阻器R1的滑片調(diào)到最右端,再將R2的滑片調(diào)到最 端,讀出電壓表示數(shù)U1,即電源電壓;
    ②將滑動(dòng)變阻器R1的滑片調(diào)到最左端,再調(diào)節(jié)變阻器R2滑片的位置,直到
    ,燈泡正常發(fā)光;
    ③再閉合開關(guān)S2,保持變阻器R2的滑片不動(dòng),調(diào)節(jié)變阻器R1的滑片,使電壓表示數(shù)為 ;
    ④再保持變阻器R1的滑片不動(dòng),再將變阻器R2的滑片調(diào)到最右端,電壓表數(shù)為U2;
    ⑤小燈泡的額定功率的表達(dá)式為 。
    【變式2-3】(2023?南溪區(qū)模擬)小敏同學(xué)按如圖所示電路做“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:標(biāo)有“3.8V”字樣的待測小燈泡、恒為6V的電源、標(biāo)有“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器、電流表(量程為0~0.6A、0~3A)。電壓表(量程為0~3V、0~15V)。
    (1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài);圖甲中導(dǎo)線a端應(yīng)與電壓表上標(biāo)有數(shù)字“ ”(選填“3”或“15”)的接線柱相連。
    (2)正確連接電路閉合開關(guān)之后,小敏同學(xué)移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2V。若他想要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑片P往 (選填“A”或“B”)端移動(dòng)。
    (3)小敏同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖乙所示的燈泡U﹣I關(guān)系圖像。根據(jù)圖像信息,可計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率是 W;通過圖像還可以發(fā)現(xiàn),小燈泡的電阻并不是一個(gè)定值,這是因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而 (選填“增大”或“減小”)。
    (4)小敏同學(xué)分別測量了小燈泡在2.5V、3.8V、4.5V三個(gè)電壓下的電功率,他覺得,可以將這三個(gè)電功率取平均值作為此小燈泡的額定功率值,以減小實(shí)驗(yàn)誤差。此做法
    (選填“合理”或“不合理”)。
    (5)小翔同學(xué)與小敏同學(xué)進(jìn)行了討論,覺得小敏的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在測量小燈泡的額定功率時(shí),他所用電壓表難以精準(zhǔn)的指示出3.8V。小翔認(rèn)為應(yīng)該將電壓表并聯(lián)到滑動(dòng)變阻器兩端,且讓電壓表的示數(shù)為 V,通過計(jì)算便可更準(zhǔn)確的測出小燈泡的額定功率。
    (6)小敏對(5)中小翔的做法進(jìn)行了誤差分析。如果考慮電壓表分流或電流表分壓的話,小翔方案中小燈泡額定功率的測量值 (選填“大于”或“小于”)小燈泡額定功率的真實(shí)值。
    【變式2-4】(2023?汨羅市模擬)在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,已知電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω。
    (1)在如圖甲中,用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整。
    (2)為了保證電路的安全,連接電路時(shí),開關(guān)必須處于 狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到最 (選填“左”或“右”)端。
    (3)電路安裝并調(diào)試好后開始實(shí)驗(yàn),在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的過程中,眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù),直至小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表指針位置如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是 W。
    (4)若在實(shí)驗(yàn)過程中,不慎將電壓表和電流表互換了位置,則小燈泡出現(xiàn)的現(xiàn)象是
    (選填“不亮”“很亮”“正常發(fā)光”或“燒毀”)。
    一、選擇題。
    1.(2022秋?嘉祥縣校級(jí)期末)在測量額定電壓為2.5V的小燈泡電功率時(shí),小紅所觀察和記錄的結(jié)果如表所示。分析實(shí)驗(yàn)記錄,她得出了以下結(jié)論,其中正確的是( )
    ①小燈泡的額定功率為0.625W
    ②小燈泡的實(shí)際功率越大,亮度越大
    ③小燈泡的電阻隨隨燈絲溫度的升高而增大
    ④小燈泡和阻值為2Ω的定值電阻串聯(lián)接在電壓為3V的電源兩端時(shí),能正常發(fā)光
    A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正確
    2.(2023?高新區(qū)一模)如圖所示為某電能表的表盤,小明利用該電能表檢測一只標(biāo)識(shí)為“220V,10W”節(jié)能燈的額定功率。他關(guān)閉其他用電器,將該節(jié)能燈接入220V的測量電路,設(shè)計(jì)了四種測量方案,你認(rèn)為最可行的是( )
    A.測量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用時(shí)間t
    B.測量出電能表顯示消耗1W電能所用時(shí)間t
    C.測量出1min 時(shí)間內(nèi)電能表表盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n
    D.測量出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1圈所用時(shí)間t
    3.(2022?江岸區(qū)校級(jí)模擬)為了測量一只額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,實(shí)驗(yàn)中電源電壓3V保持不變,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。下列說法正確的是( )
    A.多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小誤差
    B.第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的
    C.實(shí)驗(yàn)完畢斷開開關(guān),小燈泡的電阻可能是“1.2Ω”
    D.第1、2兩次實(shí)驗(yàn),滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的改變量ΔR1小于小燈泡的電阻改變量ΔR2
    二、填空題。
    4.(2022?田家庵區(qū)校級(jí)自主招生)如圖甲所示是“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)電路,器材有:6V電源一個(gè),額定電壓為5V的小燈泡(電阻約15Ω)一個(gè),電流表和電壓表各一個(gè),滑動(dòng)變阻器A“50Ω 2A”和滑動(dòng)變阻器B“10Ω 1A”各一個(gè),開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。
    (1)實(shí)驗(yàn)中為了測量更多的數(shù)據(jù)應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是 (選填“A”或“B”);
    (2)如圖乙所示是通過燈泡的電流跟兩端電壓的關(guān)系,小燈泡的額定功率為 W;
    (3)由圖像可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓較小時(shí),其阻值隨電壓增大 (填“增大”或“減小”或“幾乎不變”);電壓較大時(shí)其阻值隨電壓增大而 (填“增大”或“減小”或“幾乎不變”)。
    5.(2022?江都區(qū)二模)小華要測量額定電壓為5V的小燈泡的電功率,可用的器材有:一個(gè)電壓表和一個(gè)電流表(只有0~0.6A量程可用)、電源兩端的電壓恒定。
    (1)按圖甲所示電路圖正確連接好電路,規(guī)范操作,閉合開關(guān),記錄電壓表、電流表示數(shù),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器并記錄多組數(shù)據(jù)。當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A時(shí),電壓表示數(shù)低于5V。根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出小燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示,圖像中電流與電壓不成正比的原因是 。
    (2)為測量小燈泡的額定功率,小華拆除電流表后接通電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器直到電壓表示數(shù)為5V;保持滑片位置不變,斷開開關(guān),將電壓表接入AB間電路,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)為5.4V,此時(shí)小燈泡亮度比正常發(fā)光時(shí) (填“亮”或“暗”);將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端,電壓表示數(shù)變?yōu)?.2V,則小燈泡的額定功率為 W。
    6.(2022?成都模擬)小紅利用如圖甲所示的電路來測量標(biāo)有“2.5V”的小燈泡的電功率。正確連接好電路,閉合開關(guān)后移動(dòng)變阻器的滑片至某位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)燈泡兩端電壓為 V,在此基礎(chǔ)上,要測量小燈泡的額定功率,需將滑片向 移動(dòng)。
    7.(2022春?江陰市期中)如圖所示為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中某電能表的表盤。
    (1)該電能表示數(shù)為 kW?h。
    (2)小明利用該電能表和秒表檢測一只標(biāo)識(shí)為“220V 10W”節(jié)能燈的額定功率。他關(guān)閉其他用電器,將該節(jié)能燈接入220V的測量電路,設(shè)計(jì)了以下三種測量方案:
    方案一:測量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時(shí)間t;
    方案二:測量出1min時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n;
    方案三:測量出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1圈所用時(shí)間t。
    ①若使用方案二,小明計(jì)算額定功率的關(guān)系式應(yīng)該為:P= (單位:W)。(用數(shù)字和n表示)
    ②比較三種方案,最可行的是方案 。
    三、實(shí)驗(yàn)探究題。
    8.(2023?廣陵區(qū)二模)某電學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了以下機(jī)組實(shí)驗(yàn):
    (1)實(shí)驗(yàn)一:利用如圖1電路來探究電流與電阻的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中控制電壓表示數(shù)為U0不變。
    ①開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于圖中最 (填“左”或“右”)端。
    ②閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱R,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到I與關(guān)系如圖2所示,U0= V。
    (2)實(shí)驗(yàn)二:將圖1中電阻箱換成標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡,實(shí)驗(yàn)得到圖3所示I﹣U圖象,則小燈泡的額定功率為 W;當(dāng)通過小燈泡的電流為0.4A時(shí),小燈泡的電阻為 Ω。
    (3)實(shí)驗(yàn)三:利用圖4所示電路再次測量實(shí)驗(yàn)二所測小燈泡的額定功率,已知電源電壓恒為10V,定值電阻R0=5Ω。調(diào)節(jié)變阻器滑片,使電流表A2的示數(shù)為 A時(shí),讀出電流表A1的示數(shù),即可算出小燈泡的額定功率。為了確保實(shí)驗(yàn)安全,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1“10Ω 1.2A”和R2“50Ω 0.8A”兩種規(guī)格中的 (填“R1”或“R2”)。
    9.(2023?麒麟?yún)^(qū)校級(jí)二模)初三9班的同學(xué)分組測量標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡的額定功率,電源電壓恒為6V。
    (1)倩倩所在小組連接了如圖甲所示的不完整電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線幫她補(bǔ)充完整(連線時(shí)導(dǎo)線不能交叉)。
    (2)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于 (選填“A”或“B”)端;
    (3)若閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表和電壓表都有示數(shù),接下來應(yīng)該是 。(填字母)
    A.更換小燈泡
    B.檢查電路是否有故障
    C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光
    (4)實(shí)驗(yàn)時(shí),移動(dòng)滑片P到某位置,電壓表示數(shù)為2.5V,要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向 (選填“A”或“B”)端移動(dòng)。當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是 W。
    (5)雯雯所在小組在實(shí)驗(yàn)操作中,發(fā)現(xiàn)電流表損壞不能使用,老師指導(dǎo)他們利用阻值已知的定值電阻R0,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,按照如下操作,也測出了小燈泡的額定功率:
    ①閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)為 V;
    ②保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,讀出電壓表示數(shù)為U;
    ③小燈泡的額定功率P額= 。(用U、U額和R0表示)
    10.(2023?海州區(qū)校級(jí)三模)在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源是新干電池兩節(jié),小燈泡的額定電壓為2.5V,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”。
    (1)電學(xué)興趣小組的同學(xué)連接好如圖甲所示的電路后,閉合開關(guān)之前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于 端(選填“M”或“N”);
    (2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近3V,則電路故障原因可能是 ;
    (3)小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片過程中,測量出了4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),描點(diǎn)并繪制出了通過滑動(dòng)變阻器的電流I隨其兩端電壓U變化的圖像,如圖乙所示。當(dāng)電壓表示數(shù)為 V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)小燈泡的功率為 W;
    (4)同組的小麗通過計(jì)算指出曲線上所標(biāo)出的五個(gè)點(diǎn)中, 點(diǎn)并不是實(shí)驗(yàn)直接測得的數(shù)據(jù),她的理由是 。
    11.(2023?淥口區(qū)一模)如圖甲所示為測量小燈泡L功率的電路圖,小燈泡L的額定電壓為2.5V,電源電壓恒為3V。實(shí)驗(yàn)中:
    (1)在連接電路時(shí),開關(guān)S應(yīng)處于 狀態(tài);
    (2)連接完電路后,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,電流表示數(shù)始終為零,電壓表示數(shù)始終為3V。假定電路中只有一處故障,則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是 ;
    A.燈泡短路 B.燈泡斷路 C.滑動(dòng)變阻器短路 D.滑動(dòng)變阻器斷路
    (3)排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為 W;
    (4)如果要使燈泡兩端電壓由2.5V調(diào)到2V,應(yīng)該把滑動(dòng)變阻器的滑片向 滑動(dòng)(填“左”、“右”);
    (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出小燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系圖像,如圖丙所示。當(dāng)電壓表示數(shù)增大時(shí),燈絲溫度會(huì)發(fā)生變化,燈絲電阻將 。
    A.變大 B.變小 C.不變 D.無法確定
    12.(2023?科爾沁區(qū)模擬)在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:電壓表、電流表、額定電壓為2.5V的小燈泡,開關(guān)、電壓為6V的電源和滑動(dòng)變阻器等。
    (1)“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)原理是 ;
    (2)根據(jù)圖1連接電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最 端(選填“左”或“右”);
    (3)閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)。經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好,則電路故障可能是小燈泡發(fā)生了 (選填“短路”或“斷路”);
    (4)排除故障后,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),對應(yīng)電流表的示數(shù)如圖2所示,則小燈泡的額定電功率是 W;
    (5)小明完成上述實(shí)驗(yàn)后,想測量一個(gè)額定電壓為U0的小燈泡的額定功率,在連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表的接線柱松動(dòng)無法使用,于是他找到了一個(gè)最大阻值為R0的滑動(dòng)變阻器R2,利用原有的滑動(dòng)變阻器R1、電壓表等設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路,測出了小燈泡的額定功率。請你幫助他完善測量過程;(考慮小燈泡電阻會(huì)隨通過溫度的變化而變化)
    ①電路連好后,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P移到左端,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片使電壓表示數(shù)為U0;
    ②保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置不變,滑動(dòng)變阻器R2的滑片 (補(bǔ)充變阻器R2滑片的調(diào)節(jié)情況),讀出電壓表的示數(shù)U;
    ③小燈泡的額定功率P額= 。(用U0、U、R0表示)
    13.(2023?民權(quán)縣一模)在測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中,電源是三節(jié)新干電池。
    (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的電路連接完整,使滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮。
    (2)小剛正確連接電路并規(guī)范地操作,閉合開關(guān)時(shí)他發(fā)現(xiàn):燈泡L不發(fā)光,電流表和電壓表均有較小的示數(shù),下一步的操作是 。
    (3)解決問題后,閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,為
    V。若想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向 (選填“左”或“右”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)恰好為2.5V,并記下此時(shí)電流表的示數(shù)。
    (4)移動(dòng)滑片P,記錄下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖丙所示的圖像,根據(jù)圖像信息,可計(jì)算出小燈泡的額定功率是 W。
    (5)細(xì)心的小剛發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比,其原因是

    (6)通過分析圖丙,小剛得出小燈泡的“實(shí)際電壓是額定電壓一半時(shí)的電功率P1”和“實(shí)際電流是額定電流一半時(shí)的電功率P2”的大小關(guān)系為P1 P2(選填“>”“<”或“=”)。
    (7)小組同學(xué)增加了一個(gè)阻值剛好合適的定值電阻R0,只利用一個(gè)電表,也測量出了該小燈泡的額定電功率,以下電路圖中能快速完成測量的是 。
    14.(2023?肇東市校級(jí)三模)在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小丹設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖,已知小燈泡的額定電壓為2.5V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”,電源是由2節(jié)新干電池串聯(lián)組成。
    (1)用筆畫線代替導(dǎo)線,幫助小丹按電路圖甲將圖乙電路連接完整。(要求導(dǎo)線不交叉)
    (2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片置于 端(填字母)。
    (3)閉合開關(guān)后,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為2.5V,電流表示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為 W。
    (4)小丹繼續(xù)測量小燈泡兩端電壓略高于額定電壓時(shí)的電功率,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向
    端調(diào)節(jié)(填字母),觀察到小燈泡變亮。
    (5)表是小丹根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的多組數(shù)據(jù),她通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲的電阻是變化的,則影響小燈泡燈絲電阻變化的主要因素是 。
    (6)小丹用相同的器材進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表損壞,他找來一只阻值為R0的定值電阻,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,也可測出小燈泡的額定功率,主要的操作步驟如下:
    ①把電流表接在a處,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電流表的示數(shù)為I額。
    ②保持滑片P的位置不變,斷開開關(guān),把電流表接在b處,閉合開關(guān),讀出電流表的示數(shù)為I。
    ③計(jì)算得出小燈泡的額定功率P額= (用R0、I額、I表示)。
    四、解答題。
    15.(2022秋?南關(guān)區(qū)校級(jí)期末)小睿用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量額定電壓為2.5V的小燈泡電功率,電源電壓為3V,所用器材均能滿足實(shí)驗(yàn)需要。
    (1)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙,此時(shí)電流為 A,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 Ω(保留整數(shù)),小燈泡的額定功率為 W。
    (2)通過實(shí)驗(yàn)小睿發(fā)現(xiàn):小燈泡的實(shí)際功率越大,燈絲的電阻也越大。那么是否所有電學(xué)元件都是如此呢?如圖丙所示為某電學(xué)元件的I﹣U圖象,該元件的額定功率是0.072W,正常發(fā)光時(shí)的電阻是125Ω,在圖象中選取了三個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),即A(2V,4mA)、B(2.5V,8mA)、C(2.7V,12mA),請從中選擇一組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,并與正常發(fā)光時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比來證明自己的結(jié)論。
    16.(2023?金山區(qū)二模)小華做“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有電源(電壓為2V的整數(shù)倍且保持不變)、小燈泡兩個(gè)(甲燈標(biāo)有“2.2V”,乙燈標(biāo)有“3.8V”字樣)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器(標(biāo)有“10Ω 2A”字樣)、開關(guān)各一個(gè),以及導(dǎo)線若干。他選擇甲燈泡正確連接電路,操作規(guī)范。閉合開關(guān)后觀察到小燈泡亮度超出了它的正常發(fā)光的亮度,電流表示數(shù)如圖(a)所示。經(jīng)思考,小華斷開開關(guān),僅更換小燈泡乙后再閉合開關(guān),當(dāng)移動(dòng)變阻器滑片P至某位置時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖(b)所示。
    ①乙燈泡的額定功率為 W。
    ②根據(jù)相關(guān)信息,求出電源電壓(需寫出計(jì)算過程)。
    17.(2022秋?郯城縣校級(jí)期末)小華在做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓恒為6V)、小燈泡(額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為10Ω)、電流表、電壓表、開關(guān)、規(guī)格分別為“10Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器R2各一個(gè),導(dǎo)線若干。
    (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,幫小華同學(xué)將圖甲中的電路連接完整;
    (2)為了順利完成實(shí)驗(yàn),小華應(yīng)選用規(guī)格為 (填“R1”或“R2”)的滑動(dòng)變阻器;
    (3)連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),原因可能是 。
    (4)排除故障后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,獲得多組對應(yīng)的電壓值和電流值,繪制小燈泡U﹣I圖像如圖乙所示,小燈泡的額定功率為 W。分析乙中圖像發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻是變化的,影響其變化的主要原因是 。
    18.(2023?嘉定區(qū)二模)小嘉做“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)有器材:電源(電壓為1.5伏的整數(shù)倍且保持不變),待測小燈泡(標(biāo)有“0.3A”字樣)、滑動(dòng)變阻器(標(biāo)有“20Ω 1A”字樣)、電流表、電壓表(僅0~3V擋完好),開關(guān)各一個(gè)和導(dǎo)線若干,他正確串聯(lián)電路,將電壓表并聯(lián)在電路中,再將變阻器滑片移至一端,閉合開關(guān),觀察到電壓表、電流表的示數(shù)如圖(a)、(b)所示。在電路安全情況下,移動(dòng)變阻器滑片,小燈泡始終不能正常發(fā)光,經(jīng)過思考,小嘉重新調(diào)整電路并實(shí)驗(yàn),當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),觀察到電壓表指針指在刻度盤正中央。
    ①小嘉判定小燈泡正常發(fā)光的依據(jù)是 。
    ②調(diào)整電路前,電壓表并聯(lián)在 (選填“小燈泡”“滑動(dòng)變阻器”或“電源”)兩端,理由是
    。
    ③求小燈泡的額定功率P額。(寫出主要的計(jì)算過程)
    故障
    現(xiàn)象
    故障原因
    燈泡不亮
    閉合開關(guān),燈泡不亮,電壓表、電流表有示數(shù)
    ①滑動(dòng)變阻器接成定值電阻 ②電源電壓太低
    閉合開關(guān),燈泡不亮,電壓表、電流表無示數(shù)
    ①電源、電流表、開關(guān)或滑動(dòng)變阻器損壞
    ②接線柱接觸不良 ③連接導(dǎo)線斷裂
    閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表幾乎無示數(shù),電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)
    ①燈泡的燈絲斷了或燈座與燈泡接觸不良
    ②電流表和電壓表的位置互換了
    電表問題
    電流表與電壓表的指針向沒有刻度的方向偏轉(zhuǎn)
    電流表和電壓表的“﹢”“-”接線柱接反了
    電流表與電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小
    ①電表的量程都選擇過大 ②電源電壓過低
    電表的指針超過最大刻度
    ①量程選擇過小 ②電路中出現(xiàn)短路
    滑動(dòng)變阻器問題
    滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)時(shí),電表示數(shù)及燈泡的亮度無變化
    滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤,沒有遵循“一上一下”的接線原則,使滑動(dòng)變阻器接成了定值電阻
    無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表示數(shù)總小于燈泡的額定電壓
    電源電壓過低
    閉合開關(guān)瞬間,燈泡發(fā)出強(qiáng)光后立即熄滅,電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度線處,電壓表仍有示數(shù)
    燈泡兩端電壓過高,滑動(dòng)變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置
    次數(shù)
    1
    2
    3
    4
    I/A
    0.6
    0.3
    0.2
    0.15
    R/Ω
    5
    10
    15
    20
    小燈泡兩端的電壓U/V
    0.5
    1.0
    1.5
    2
    2.5
    3
    通過小燈泡的電流I/A
    0.12
    0.16
    0.19
    0.23
    0.25
    0.28
    小燈泡的亮度
    暗→亮
    正常發(fā)光
    過亮
    實(shí)驗(yàn)次數(shù)
    1
    2
    3
    4
    5
    發(fā)光情況
    熄滅
    微光

    較暗
    明亮
    電壓U/V
    0.5
    1
    1.5
    2.0
    2.5
    電流1/A
    0.10
    0.14
    0.16
    0.24
    0.28
    實(shí)驗(yàn)次數(shù)
    1
    2
    3
    4
    5
    電壓U/V
    1.0
    1.5
    2.0
    2.5
    2.8
    電流I/A
    0.12
    0.16
    0.18
    0.22

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    初中物理人教版(2024)九年級(jí)全冊電子課本 舊教材

    第3節(jié) 測量小燈泡的電功率

    版本: 人教版(2024)

    年級(jí): 九年級(jí)全冊

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