2022-2023学年浙教版九年级上科学期末复习考点训练训练(二)小灯泡功率的测定(含答案)

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1、九年级上科学期末复习考点训练九年级上科学期末复习考点训练(二)小灯泡功率的测定(二)小灯泡功率的测定 1.小乐通过实验测量标有“2.5V” 字样的小灯泡的额定功率,回答问题: (1).小乐按图甲所示电路图连接电路,闭合开关 S,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为 2.5V 时,电流表的示数如图乙所示,可得小灯泡的额定功率为 W (2).小乐在实验中发现电流表损坏了,但她认为不使用电流表也能完成实验,于是她又向老师要了 1 个阻值为 R 的定值电阻和 2 个开关,重新设计了如图丙所示的电路,正确连接电路后的实验步骤是: 闭合开关 S、S1,断开 S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 2

2、.5V; 保持滑动变阻器的滑片位置不变, ,记下电压表示数 U1; 小灯泡的额定功率 P= 。(写出字母表达式, 用灯泡额定电压 U0及 R0、U1表示) 2.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为 4.5V,小灯泡的额定电压为 2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为 10。 (1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:当滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻变大;连线不得交叉)。 (2)连接电路后试触开关,发现电压表指针发生如图乙所示偏转,则出现的故障是 。 (3)排除故障后,闭合开关,若要测量小灯泡的额定功率,接下来的操作是 。 (4)继续移动滑片 P,得到多组对应的电压表

3、和电流表的示数,并绘制成图丙所示的 IU 关系图像,根据图像信息,判断实验数据是否可靠? , 原因是 。 3.某同学想测量某个仅标有“0.25A”字样的灯泡的额定功率,电源电压为 6V 且恒定。 (1)检查器材时,该同学发现电压表存在如图甲所示的两个问题:一是指针位置不对;二是部分刻度模糊不清。出现指针位置不对的原因是_。 (2)该同学认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率,他进行了如下操作: 解决指针问题后,按规范步骤连接的部分电路图乙,请你用笔画线代替导线帮他连接完整_。 连接好电路并检查无误后,闭合开关。在移动变阻器滑片时,眼睛要注视_的变化,当灯泡正常发光时,滑片正好在变阻器的中点。在

4、滑片移动过程中,电流表示数从 0.2A 增大到 0.25A,电压表示数从2.0V 开始增大。 (3)该同学根据实验数据计算如下: 该同学的同桌发现步骤 b 的结果有错,请你指出错误的原因:_。灯泡的额定功率是?(写出计算过程). 4.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为 2.5V(电阻值约为 5),电源电压恒为 6V。 (1)按图甲所示连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某处时,电压表示数为 2V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向_(填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为 2.5V,此时电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_ W。 (2)若在实验中电流表损坏了

5、,为了测出小灯泡的额定功率,同学们增加了一个 R0=10的定值电阻,设计了如图丙所示的电路和如下实验方案: 调节滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压; 保持滑片位置不变,只将电压表 a 点改接到 c 点,测出定值电阻 R0两端的电压 U0。通过计算就可得到小灯泡的额定功率。 请指出该设计方案中存在的两处不合理之处:_。 5.某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。实验老师提供给各小组的实验器材如下:规格为“38V”的小灯泡、学生电源(电压恒为 6V)、电流表(006A,03A)、电压表(03V,015V)、滑动变阻器(“20 1A”)、开关各一只,导线若干。 (1)小金组按图甲

6、正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为 38 伏时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_瓦; (2)小丽组同学发现,实验桌上的电压表 015V 的量程已损坏,其它器材完好。他们经讨论后认为,用该电压表 03V 的量程,通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下: 步骤一:按图甲电路先将电压表(03V)接在小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 3 伏,断开开关,拆下电压表; 步骤二:保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将该电压表接在_两端; 步骤三:闭合开关,将滑动变阻器的滑片向_(填“左”或“右”

7、)移动,直到电压表示数为_伏,读出此时电流表的示数,算出小灯泡的额定电功率。 反思:实验原理相同的情况下,我们可以采用不同的实验途径来完成实验。 6.小胡按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为 2.5V 的灯泡的电功率,部分实验数据和现象如下表。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度 1 1 0.2 较暗 2 2.5 / 正常发光 3 6 几乎为 0 不发光 (1)分析表中实验数据可知,所用电源电压约为_ V。 (2)若小胡手边有 A“1.5A 50”和 B“2.0A 20”两种规格的滑动变阻器,上面实验中他所选的滑动变阻器为_。 (3)完成上述实验后,小胡向老师要了

8、一个变阻箱和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤: 闭合开关 S1,将 S2拨到触点 2,移动滑片调整到 R0,使电压表的示数为 2.5V; _,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数 U; 灯泡额定功率的表达式为 P 额=_(用已知量和测量量表示)。 7.小明同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是 2.5V。 (1)连接好电路,闭合开关,小灯泡发光,但电压表示数为 0,经检查,图中 a、b、c、d 四根导线有一根断了,则该导线是_。 (2)排除故障后,实验中小明同学移动滑动变阻器的滑片

9、 P 到某位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片 P 向_(选填“左”或“右”)端适当移动。 (3)按正确的步骤进行实验,小明进行了三次重复实验,每次电压表的示数均为 2.5V,电流表的示数分别为 0.30A、0.30A、0.32A,则小灯泡的额定功率为_。(答案保留小数点后两位) (4)完成实验后,老师告诉同学们,电压表的内阻很大,它并联在电路中时,有极小的电流通过电压表,可以忽略不计。假如考虑了电压表的影响, 则测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率_(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 8.小宜同学做“测量小灯泡电功率”的实验,电源电压恒定为 6V,

10、标有“2.5V”字样的待测小灯泡,正常发光时的电阻约为 10,所用滑动变阻器的规格为“50 1A”。 (1)请用笔画线代替导线将图甲中未完成的实物电路连接完整。 (2)闭合开关后,移动滑片 P 至某一位置,电压表的示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,小宜应该将变阻器滑片向 (填“左”或“右”)移动。 甲 乙 (3)小宜同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别得到三组数据,如表: 你认为小宜求平均值得到额定功率的数据处理方法是 (填“正确”或“错误”)的,正确的测量结果是 P额 W。 (4) 在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了 AR1,小

11、灯泡的阻值变化了R2,则R1 R2(填“大于”“小于”或“等于”)。 (5)另外一位同学还想探究电流与电阻的关系,于是将图甲中的小灯泡换成定值电阻 R,并使电压表的示数始终保持 2V 不变,多次更换阻值不同的定值电阻 R,记录各次电流表的示数,在实验过程中,当 AB 两点间的电阻由 5变为 10后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( ) A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当左移 C.将变阻器滑片适当右移 D.将电池节数增加 (6)在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻 R 不能大于 。 9小金用如图甲所示电路测定小灯泡的额定功率,小灯泡上标有“2.5V”字

12、样,电源为两节新的干电池。 实验序号 电压表示数V 电流表示数A 功率W 额定功率W 1 2.0 0.18 0.36 P额=378. 060. 036. 0 =0.58 2 2.5 0.24 0.60 3 3.0 0.26 0.78 (1)请用铅笔代替导线将甲图连接完整。 (2)闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端移动。 次数 电压 U/V 电流 I/A 功率 P/W 1 1.5 0.30 0.45 2 2.0 0.35 0.70 3 2.5 0.40 1.00 (3)小金在实验过程中测得数据如表格,他认为要使

13、测得的额定功率更加准确,需取小灯泡三次电功率的平均值,即 P额0.72W,你认为他的想法正确吗?请判断并说明理由 。 10在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为 2.5V,电源电压为 4.5V。 (1)用笔画代替导线,将电路连接完整。 (2)当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为 W。 (3)该实验结束后,将小灯泡换成一个定值电阻,不再添加其他器材,则还可探究 。 A电流与电阻的关系 B电流与电压的关系 11为了测定小灯泡的电功率,小明利用电压恒为 3 伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验,闭合开关并移动滑片 P,获

14、得相关数据如表: 实验序号 电压/伏 电流/安 电功率/瓦 1 2.0 0.18 0.36 2 2.5 0.50 3 3.0 0.22 0.66 (1)完成实验 2 后,要想获得实验 3 的数据,则实验中滑片 P 的移动情况是 。 (2)请分析表中数据,确定小灯泡正常发光时电流表的示数为 ,并在图乙中画出此时电流表指针位置。 (3)在滑动变阻器滑片移动过程中,电路消耗的总功率、小灯泡的功率随电流变化如图丙所示,请判断随电流增大,滑动变阻器的功率大小变化是 。 12小科同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并连接了如图甲所示的实物电路。 (1)闭合开关 S1,将单刀双掷开关 S2扳向“1”

15、,调节滑动变阻器的阻值使电流表的示数为 I1,如图乙所示,I1 A。 (2)将开关 S2扳向“2”,保持滑动变阻器的阻值不变,调节电阻箱的阻值 R,使电流表的示数仍为 I1,此时 R5。 (3)步骤(1)小灯泡的实际功率 P1 W; (4)在实际测量中,若小灯泡的额定电流为 I02I1,以下关于灯泡额定功率 P0与实际功率 P1的数值关系,你认为可能的是 。 A.P02P1 B.P03P1 C.P04P1 D.P05P1 答案及解析答案及解析 1.(1)0.75 (2)闭合开关 S、S2,断开 S1(合理即可); 【解析】(1)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后读出灯泡的额定电流,最后根据

16、 P=UI 计算灯泡的额定功率。 (2)在串联电路中,各处电流都相等,即,只要测出灯泡正常发光时定值电阻 R0两端的电压即可,关键是开关切换时,保证灯泡与定值电阻始终处于串联状态,据此分析解答。 【解答】(1)根据乙图可知,电流表选择量程 00.6A,分度值为 0.02A,那么灯泡的额定电流为 0.3A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V0.3A=0.75W。 (2)闭合开关 S、S1,断开 S2,此时电压表测灯泡两端的电压。移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数 U0=2.5V; 保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关 S、S2,断开 S1,此时电压表测灯泡与 R0的总电压,记下电压表示

17、数 U1; 通过灯泡的额定电流为:; 小灯泡的额定功率 P0=U0I0=。 2. (1) (2)电压表正负接线柱接反了 (3)向左移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为 2.5V,再读出电流表的示数 (4)不可靠;因为小灯泡两端电压增大时,功率也增大,电阻也变大。而图线显示小灯泡的电阻逐渐减小(合理即可) 【解答】(1)在测量小灯泡电功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的元件都是串联。 电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连,然后再将“3”接线柱与灯泡右端相连即可; 变阻器的左上角的接线柱已经连接好, 只需从下面选一个接线柱即可。 滑片向右移动时, 接入电阻变大,即滑片与接线柱之间的电阻丝变长,

18、因此应该选择左下角的 A,将其与开关右端相连即可,如下图所示: (2)使用电压表时,如果电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,则指针顺时针方向偏转;如果接线柱接反了,那么指针逆时针方向偏转,则故障为:电压表正负接线柱接反了; (3)排除故障后,闭合开关,若要测量小灯泡的额定功率,接下来的操作是:向左移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为 2.5V,再读出电流表的示数。 (4)我判断该实验数据不可靠,原因是:小灯泡两端电压增大时,功率也增大,电阻也变大。而图线显示小灯泡的电阻逐渐减小。 3.(1)电压表未调零 (2);电流表 (3)灯泡的电阻会随温度的改变而改变 0.875W 【解析】(1)在使用电流

19、表前,指针一定要指零,否则会对测量的结果产生影响。如果指针不指零,那么就要进行调整。 (2)在测灯泡额定功率的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其他的元件都是串联,要注意电表的量程和接线柱的选择,变阻器接线注意“一上一下”; 当通过灯泡的电流等于额定电流时,灯泡正常发光; (3)灯丝的电阻不是定值,而是随温度的升高而增大。当滑片在变阻器的最左边时,变阻器全部使用,首先根据 U变=U总-UL计算出变阻器的电压,再根据计算出变阻器的最大阻值。当电流为 0.25A 时,首先根据计算出此时的总电阻, 再根据 RL=R总-R变计算出此时灯泡的电阻, 最后根据计算灯泡的额定功率。 【解答】(1)检查器材时,

20、该同学发现电压表存在如图甲所示的两个问题:一是指针位置不对;二是部分刻度模糊不清,出现指针位置不对的原因是电压表未调零。 (2)根据实物图可知,灯泡应该与电流表串联,由于额定电流为 0.25A0.6A,所以电流表选择 0-0.6A的接线柱,只需将灯泡的右端与电流表上“0.6”的接线柱相连即可,如下图所示: 连接好电路并检查无误后,闭合开关。在移动变阻器滑片时,眼睛要注视电流表的变化,当灯泡正常发光时, 滑片正好在变阻器的中点。 在滑片移动过程中, 电流表示数从 0.2A 增大到 0.25A, 电压表示数从 2.0V开始增大。 (3)该同学的同桌发现步骤 b 的结果有错,错误的原因:灯泡的电阻会

21、随温度的改变而改变 。 当滑片在变阻器的最左边时,变阻器全部使用, 变阻器的电压 U变=U总-UL=6V-2.0V=4V; 变阻器的电阻; 当电流为 0.25A 时, 总电阻; 此时灯泡的电阻 RL=R总-R变=24-10=14; 灯泡的额定功率。 4.(1)左;1.25 (2)电压表 a 点改接到 c 点时电压表的正负接线柱接反了; 无论怎样调节滑片,电压表示数都达不到小灯泡的额定电压 【解析】(1)此时灯泡的实际电压低于额定电压,为了测量灯泡的额定功率,就必须增大电压表的示数。根据 U总=UL+U变可知,此时电压表的示数要减小;根据串联电路电压与电阻成正比可知,变阻器的阻值要减小,即滑片向

22、左移动。 根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后读出灯泡的额定电流,最后根据 P额=U额I额计算额定功率。 (2)注意电压表正负接线柱的连接情况;根据欧姆定律计算出变阻器的阻值为零时灯泡两端的实际电压,与额定电压比较,从而确定灯泡的电压是否能够达到额定电压即可。 【解答】(1) 按图甲所示连接电路, 闭合开关, 移动滑动变左端移动。 根据乙图可知, 电流表选择量程 00.6A,分度值为 0.02A,那么灯泡的额定电流为 0.5A,灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.5V0.5A=1.25W。 (2)a.根据丙图可知,电压表的 a 接线柱与负极相连,应该为“-”接线柱;如果改接到 c 点,那么就

23、与电源正极相连,指针会反向偏转,造成损坏; b.当变阻器的阻值为零时,灯泡与 R0串联,此时通过电路的电流:; 那么灯泡的最大电压为:UL=ILRL=0.4A5=2V2.5V; 因此无论怎样调节滑片,电压表的示数都达不到灯泡的额定电压。 5.(1)1.52 (2)滑动变阻器;左;2.2 【解析】(1)根据乙图读出灯泡的额定电流,然后根据 P=UI 计算灯泡的额定功率; (2)当灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为 3.8V,此时变阻器两端的电压 U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V3V。既然电压表的 015V 的量程损坏,那么不妨将电压表与变阻器并联,当它的示数为 2.2V 时,小灯泡正常发

24、光,据此分析解答。 【解答】 (1) 根据乙图可知, 电流表选择的量程是 00.6A, 分度值为 0.02A, 那么灯泡的额定电流为 0.4A,因此灯泡的额定功率为:PL=ULIL=3.8V0.4A=1.52W; (2)步骤二:保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将该电压表接在滑动变阻器两端; 步骤三:闭合开关,将滑动变阻器的滑片直到电压表示数为:U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V; 因为原来电压表的示数为 3V,要变为 2.2V,因此变阻器的电压变小,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,变阻器的阻值应该变小,即滑片向左移动。 6.(1)6 (2)A (3)闭合 S1,将 S2拔到 1

25、;2.5V 【解答】(1)根据表格可知,当电流表的示数为 0 时,电压表的示数为 6V,那么电源电压等于电压表的示数 6V。 (2)根据表格可知,最小电流为 0.2A,电压表的示数为 1V, 那么变阻器的阻值为:; 则选用的变阻器为“1.5A 50”。 (3)闭合开关 S1,将 S2拨到触点 2,移动滑片,使电压表的示数为 2.5V; 闭合 S1,将 S2拔到 1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数 U; R0两端的电压 U0=U-2.5V; 通过灯泡的额定电流:; 灯泡的额定功率: P额= U额I额=2.5V 7.(1)c(2)左(3)0.77W(4)偏大 【解答】(1)连接好电路,闭合开

26、关,小灯泡发光,但电压表示数为 0,经检查,图中 a、b、c、d 四根导线有一根断了,则该导线是 c。、 (2)根据乙图可知,电压表选择量程 03V,分度值为 0.1V,那么示数为 2.2V2.5V。如果要测量灯泡的额定功率, 那么电压表的示数要增大, 根据 U=IR 可知, 通过电路的电流要增大, 那么变阻器的阻值要变小,即滑片向左移动。 (3)小灯泡的额定电流:; 那么灯泡的额定功率:P=UI=2.5V0.31A=0.77W。 (4)根据并联电路电流规律 I总=I1+I2可知,如果考虑电压表的影响,那么通过灯泡的电流会偏大,根据P=UI 可知,测量的灯泡的额定功率比小灯泡的真实的额定功率偏

27、大。 8.(1)如图 (2)左;(3)错误;0.60; (4)大于; (5)C; (6)25 9解:(1)电压表和小灯泡并联,电压表测量小灯泡两端的电压,小灯泡的额定电压是 2.5V,所以电压表选择 03V;滑动变阻器选择一上一下两个接线柱,所以实物图连接如图。 (2)电压表使用的 03V 量程,每一个大格代表 1V,每一个小格代表 0.1V,电压为 1.7V。 小灯泡两端的电压是 1.7V,需要小灯泡两端的电压是 2.5V,要增大小灯泡两端的电压,在电源电压一定时,要减小滑动变阻器两端的电压,所以滑动变阻器的阻值变小,滑片向右端滑动。 (3)用电器的功率与电压有关,额定功率是指额定电压下时的

28、功率,不能取不同电压下实际功率的平均值,所以小金的想法错误。该灯泡的额定电压是 2.5 伏,额定电压下的电功率为小灯的额定功率。 故答案为:(1)如上图;(2)右;(3)错误;该灯泡的额定电压是 2.5 伏,额定电压下的电功率为小灯泡的额定功率。 10解:(1)变阻器上下各选一个接线柱与灯泡、电源串联接入电路中,如下图所示: (2)小灯泡的额定电压为 2.5V,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值 0.02A,其示数为 0.3A,小灯泡额定功率为: PUI2.5V0.3A0.75W; (3)A、研究电流与电阻的关系,要控制电压不变,改变定值电阻的大小,因只有一个电阻

29、,故 A 不可探究; B、研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变,故在该试验后把小灯泡换成一个定值电阻,还可探究电流与电压的关系,故选 B。 故答案为:(1)如上图所示;(2)0.75;(3)B。 11解: (1)由表格数据可知,实验 3 中灯泡两端的电压值大于实验 2 中灯泡两端的电压值,而电源电压不变,且 UU滑+UL,故完成实验 2 后,要想获得实验 3 的数据(即增大灯泡两端的电压),应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压特点可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,则由图甲可知滑片 P 应向左移动; (2)小灯泡的额定电压为 2.5V,从表中可知,小灯泡正常发光时的额定功率为 0.5

30、W, 根据 PUI 可知小灯泡正常发光时电流表的示数 I0.2A;图乙电流表选择小量程,电流表指针位置如图所示: (3)电路消耗的总功率 P总P滑+P灯,则滑动变阻器消耗的功率 P滑P总P灯,从图丙中可知,在电流逐渐增大的过程中,P总与 P灯的差先增大,后减小为零,故滑动变阻器的功率大小变化是先增大,后减小为零。 故答案为:(1)向左移动;(2)0.2A;如上图所示;(3)先增大,后减小为零。 12解:(1)闭合开关 S1,将开关 S2扳向“1”,滑动变阻器与灯泡串联,如图乙所示,电流表量程为00.6A,分度值为 0.02A,则电流表的示数为 I10.2A; (2)将开关 S2扳向“2”,保持

31、滑动变阻器的滑片位置不变,使滑动变阻器接入电路的阻值不变,调节电阻箱连入电路的阻值,当电流表示数为 I1时,此时电阻箱连入电路的电阻与上次实验中电流为 I1时灯丝电阻相同;故灯泡的电阻 R15; (3)由(2)知灯丝中电流为 I1时,灯丝的阻值 R5,则小灯泡的实际功率:P实I12R(0.2A)250.2W; (4)若小灯泡的额定电流为 I02I1,假设灯泡的阻值不变,则 P额I02R(2I1)2R4I12R4P1。 由于灯泡的阻值不是定值,会随温度的升高而变大,所以,当灯泡在正常工作时,灯泡的阻值变大,则额定功率 P0P额4P1,所以最有可能的额定功率值 P05P1。 故选:D。 故答案为:(1)0.2;(3)0.2;(4)D。

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