人教版物理九年级全册《18.3 测量小灯泡的电功率》同步练习（含解析）

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一、实验题（本大题共13小题，共64分）

1.（6分）某校实验小组的同学们用如图甲所示的器材测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为，额定功率小于，电源电压恒为，如图甲是该实验小组没有连接完整的电路。

请你用笔画线代替导线，把图甲电路连接完整。

正确连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡的亮度不变且很暗，两表示数不变，那么出现该状况的原因是______。

排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，其值为______，小灯泡的额定功率为______。测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向______选填“”或“”端滑动。

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______。

2.（6分）小明小组利用如图所示电路测额定电压为的小灯泡额定功率。

请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。在连接电路时开关要______；

闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其原因可能是______；

排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______，电流表的示数如图所示，小灯泡的额定功率为______；

若学生电源电压选择，滑动变阻器的规格应选______；

A.“，”

B.“，”

小华断开开关，用某定值电阻换下小灯泡，来测此定值电阻的阻值。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出多组数据。此实验多次测量的目的是______。请在方框内设计实验数据记录表格。

3.（10分）某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持4.5V不变，小灯泡的额定电压是2.5V。

3-1.该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。

3-2.正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏转，而电压表指针不偏转。故障原因可能是____________(填“小灯泡”、“滑动变阻器”或“电流表”)短路。

3-3.排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是_______A，小灯泡的额定功率是________W。

3-4.该同学接着使小灯泡两端的电压依次为2.0V、1.0V、3.0V，并测得通过小灯泡的电流分别为0.25A、0.20A、0.30A。在上述4次实验中，滑动变阻器连入电路的最大阻值与最小阻值之比为________________。

4.（6分）小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为。

图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整：

电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到______选填“左”或“右”端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是______写出一种合理情况即可；

排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示为______，此时计算出小灯泡的实际功率为______；

根据实验数据绘制成了图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越______，实际功率越大。

完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为，接着保持滑片位置不变，将电压表______点选填“”或“”的接线改接到点，观察并记录电压表示数为，则小灯泡的额定功率可表示为______用、、等物理量符号表示，所选用的定值电阻的阻值不得超过______。

5.（6分）小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压且保持不变，小灯泡额定电压为。

请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整要求：滑片向右端移动时，灯变亮。

闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近，则电路故障可能是______。

排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器连入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______。

测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率______选填“大于”或“小于”，原因是______。

实验中，有甲“”、乙“”、丙“”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是______选填“甲”、“乙”或“丙”。

6.（6分）在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。

请根据图甲，用笔画线代替导线，将答图乙中的实物电路连接完整要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉；

连接电路时，开关必须______，滑动变阻器的滑片应调到最______阻值处；

正确连接电路后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡______其它部分均完好；

故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为______，再读出电流表的示数，由此算出此时灯泡电功率______用字母表示；

小杨同学继续移动滑片，将两电表对应的示数记录到下表中

实验序号

电压表示数

电流表示数

则灯泡的额定功率为______，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而______。

7.（6分）实验：测量小灯泡的电功率

实验中选择的小灯泡的额定电压为。

【实验步骤】

请你用笔画线代替导线，把图中的电路连接完整导线不准交叉，并要求滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡会变亮；

电路连接时开关应______。小明同学检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮但电流表和电压表均有较小的示数，接下来他应该______；

查明原因，排除故障，正确操作，得到下表所示数据。请将表中内容补充完整：

实验序号电压电流电功率灯泡亮度

发光暗淡

______

发光强烈

由表中数据可知，该灯的额定电功率为______；

经过计算，三次实验中小灯泡灯丝电阻都不同，原因可能是______。

8.（6分）在测量“小灯泡的额定功率”的实验中，实验室提供的实验器材有：

A.电源电压为，

B.电流表量程为，电阻为

C.电流表量程为，电阻为

D.电压表量程为，内阻为

E.电压表量程为，内阻为

F.滑动变阻器阻值

G.定值电阻

H.待测小灯泡额定电压为，额定功率大约是

I.开关一个，导线若干

实验要求：既要保证电路安全，又要提高测量精确度；为了减小系统误差，测量时电表示数应大于量程的三分之一。则

根据实验要求，电流表应选______，电压表应选______选填器材前的字母。

根据实验要求，在虚线方框内画出实验电路图其中部分电路已画出。

根据实验电路图，请用笔画线代替导线，将实验器材连接起来使之成为实验电路其中部分导线已连接好。

在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到______端选填实物图中“”或“”；正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，仔细检查电路各部分均接触良好，其原因可能是______。

9.（6分）小红想测量标有“”字样小灯泡的电功率，从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验。

用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。

检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡______。

排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的图象，如图丙所示。

小红认为，利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理，理由是______。

小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路电源电压恒定大于且未知，滑动变阻器最大阻值未知，定值电阻阻值为，请将实验步骤补充完整：

①闭合、，断开，移动滑片，使电压表示数为______；

②闭合、，断开，保持滑片位置不变，读出电压表的示数为；

③闭合、，断开，______，读出电压表的示数为；

④小灯泡正常发光时的电阻______用、、、表示。

10.（6分）某校学习小组想用不同方法测量未知电阻的阻值，他们分成甲、乙两组分别进行实验：

甲组设计了如图甲所示的电路图；

①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整要求滑片向左滑动时电路中的电流变大；

②连接好电路后在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最______端选填“左”或“右”闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑至某一位置后，此时电压表的示数记为，电流表的示数记为，则待测电阻______用题中给的字母表示。

乙小组设计实验电路图如图丙所示其中电阻；

①根据电路图连接好电路，闭合开关，发现电流表的示数为零、电流表的示数正常，若只有或中的一处发生故障，则故障是______选填“断路”“短路”“断路”或“短路”

②故障排除后，闭合开关得到电流表的示数，电流表的示数如图丁所示，则______；乙小组所测待测电阻______

答案和解析

1.【答案】;

【解析】解：滑动变阻器按一下一上连入电路中，灯的额定电压为，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示：

；

闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，小灯泡都很暗，说明电路为通路，且两表示数不变，则说明电路中的电流不变，变阻器没有了变阻的作用，出现上述故障的原因可能是：将滑动变阻器下面两个接线连入了电路；

排除故障后，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，分度值为，电流大小为，小灯泡的额定功率为：

；

灯在额定电压下正常发光，当灯的实际电压小于额定电压时，灯的实际功率大于额定功率，故测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应增大灯的电压，由串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入的电阻，故将滑动变阻器的滑片向端滑动；

测量小灯泡的电功率时不需要多次测量求平均值，原因是不同电压时小灯泡的实际功率不同。

故答案为：见解答图；将滑动变阻器下面两个接线连入了电路；；；；不需要；不同电压时小灯泡的实际功率不同。

滑动变阻器按一下一上连入电路中，根据灯的额定电压为确定电压表选用大量程与灯并联；

闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，小灯泡都很暗，说明电路为通路，且两表示数不变，则说明电路中的电流不变，变阻器没有了变阻的作用，根据分析可能的原因；

根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据求出小灯泡的额定功率；

灯在额定电压下正常发光，当灯的实际电压大于额定电压时，灯的实际功率大于额定功率，由串联电路电压的规律和分压原理分析回答；

测量小灯泡的电功率时不需要求平均值，因为不同电压时小灯泡的实际功率不同。

本题测量小灯泡电功率，考查电路连接、故障分析、电流表读数、功率计算、操作过程及数据处理与误差分析。

2.【答案】;

【解析】解：在测小灯泡额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中，如下图所示：

；

为了保护电路，在连接电路时开关要断开；

闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表的示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即其原因可能是灯泡开路；

排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，灯泡正常发光；电流表的示数如图所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为，则小灯泡额定功率为：

；

当灯泡正常发光时，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压为，根据串联电路电流特点，滑动变阻器接入电路的阻值为：

，故滑动变阻器的规格应选；

为了减小误差，应多次测量取平均值，故此实验多次测量的目的是求平均值以减小误差；

根据实验原理，要测量电阻的电压和电流，为减小误差，要多次测量取平均值作为测量结果，实验数据记录表格如下所示：

物理量

。

故答案为：见解答图；断开；小灯泡断路；；；；求平均值以减小误差；见解答内容。

在测小灯泡额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；

为了保护电路，在连接电路时开关要断开；

闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表的示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；

灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；根据电流表选用量程确定分度值读数，利用求出灯泡额定功率；

根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器规格；

为了减小误差，应多次测量取平均值；

根据实验原理，要测量电阻的电压和电流，为减小误差，要多次测量取平均值作为测量结果，据此设计记录表格。

本题测小灯泡额定功率实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、功率的计算、器材的选择、多次测量的目的和实验表格设计等知识。

3.【答案】;小灯泡;0.28;0.7;7:2;

【解析】

4.【答案】右灯泡短路0.160.320.5大B2.5×2.5;

【解析】解：如图所示：

电路连接正确后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表的示数为，产生这种现象的原因是灯泡短路；

由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为，示数为，即通过小灯泡的电流是；

此时小灯泡的实际功率；

由丙图的图像可知，当小灯泡的电压为额定电压，时，电流，

小灯泡的额定功率；

由丙图的图像可知，越大，也越大，根据可得：小灯泡两端的实际电压越大，实际功率越大；

根据电流从电压表正接线柱流入，将将电压表点的接线改接到点，观察并记录电压表示数，因为个电阻的大小和电压大小都不变，根据串联电路的电压规律，定值电阻的电压为：，

由欧姆定律，通过定值电阻的电流：

，

根据串联电路的电流规律，通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡的额定功率可表示为：

；

在实验操作中，因电压表选用的量程，故定值电阻的最大电压不能超过，，因小灯泡正常工作时电流为，由欧姆定律，故的最大值不能超过：。

故答案为：如答图所示右；灯泡短路；；；；大；；；。

滑动变阻器串联接入电路，接线柱要一上一下连接；

电路连接正确后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，根据小灯泡不亮，电压表的示数为分析产生这种现象的原因；

根据电流表选用小量程确定分度值读数；利用公式求出灯泡的功率；

根据丙图找出灯泡电压为额定电压时的电流，利用公式求出灯泡的额定功率；分析图像即可得出结论；

根据电流从电压表正接线柱流入分析判断；因为个电阻的大小和电压大小都不变，根据串联电路的电压规律，求出定值电阻的电压，由欧姆定律，求出通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，即可求出小灯泡功率的表达式；根据在实验操作中，电压表的量程选择，小灯泡正常工作时的电压、电流的大小体件分析解题。

此题主要考查了电功率的测量实验，综合性强，难度大。

5.【答案】;

【解析】解：滑片向右移动时，灯变亮，说明电流变大，则滑动变阻器的有效电阻变小，故选择滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路，电路连接如下图所示：

；

小灯泡不亮、电流表示数几乎为零，说明电路可能断路，电压表示数接近，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即小灯泡断路；

由图乙可知，当灯泡两端电压为时，通过灯泡的电流为，灯泡的额定功率为：；

若灯的电阻不变，则当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，根据，灯的实际功率为额定功率的四分之一，但当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，灯的温度降低了，此时灯的电阻减小了，根据，测得的；

当灯泡两端电压最小时，变阻器两端电压最大，变阻器的阻值最大，由图乙知，时，，

根据串联电路电压的规律得滑动变阻器两端的电压为：

；

由欧姆定律，则滑动变阻器的最大阻值：

，

所以小华实验中选用的滑动变阻器是乙。

故答案为：见解答图；小灯泡断路；；大于；灯的电阻随温度的降低而减小；乙。

滑片向左移动时，灯变亮，说明电流变大，则滑动变阻器的有效电阻变小，据此连接；

小灯泡不亮、电流表示数几乎为零，说明电路可能断路，电压表示数接近，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；

根据图乙找到额定电压对应的额定电流，利用计算灯泡的额定功率；

根据结合灯的电阻随温度的降低而减小分析；

当灯泡两端电压最小时，变阻器两端电压最大，变阻器的阻值最大，由图乙知灯的电压和电流，根据串联电路电压的规律求出变阻器的电压，由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值确定变阻器的规格。

本题测量小灯泡的电功率，考查电路连接、故障分析、额定功率的计算、串联电路的规律、欧姆定律的运用及影响电阻大小的因素。

6.【答案】；

断开；大；

短路；

；；

；增大;

【解析】

该题考查了实物图连接、连接电路的注意事项、电路故障的判断、影响电阻的因素、功率的计算公式的应用，本实验是电学中的重点实验，要掌握好。

滑动变阻器应串联入电路中，滑片向右移动时电流变小，由此确定滑动变阻器的接线情况；

连接电路时，应断开开关，并且将变阻器的滑片滑动最大值；

电流表有示数，说明电路是通路，再由电压表无示数分析故障的原因；

由图丙读出电压表示数，由表示出此时灯泡的电功率；

由表格可知灯泡电压等于额定电压时的电流，由计算额定功率；灯丝电阻与温度有关。

测小灯泡电功率实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，向右移动滑片时电流变小，所以滑动变阻器接入的阻值应变大，由图乙知应将其左下接线柱接入电路，如图所示：

；

为了保护电路，连接电路时，开关必须断开，并动变阻器的滑片应调到最大阻值处；

正确连接电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但电压表没有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路，其它部分均完好，所以出现故障的原因是小灯泡短路；

如果发现电流表没有示数，说明电路有断路发生，而电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障原因是小灯泡断路；

由图丙知，电压表使用量程，分度值，所以，此时电流表的示数，所以此时灯泡电功率；

灯泡电压等于时正常发光，由表格可知此时通过灯泡的电流为，所以灯泡的额定功率：；

由表中数据知，灯泡两端电压越大时，通过它的电流也越大，其实际功率越大，温度越高，但电压变化比电流变化大，所以灯泡电阻增大。

故答案为：见上图；断开；大；短路；；；；增大。

7.【答案】;

【解析】解：滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡会变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，根据表格可知，电流小于，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：

为了保护电路，电路连接时开关应断开；检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮但电流表和电压表均有较小的示数，出现上述现象的原因很有可能是此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，导致电路中的电流太小，所以接下来他应该移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；

灯在额定电压下正常发光，由表中数据，灯的额定功率为；

经过计算，三次实验中小灯泡灯丝电阻都不同，原因可能是灯泡的电阻受温度影响很大。

故答案为：见解答图；断开；移动滑动变阻器的滑片，并观察小灯泡是否发光；正常发光；；灯泡的电阻受温度影响很大。

根据滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡会变亮，确定变阻器右下接线柱连入电路中，根据表格数据可知电流小于，确定电流表选用小量程与灯串联，注意电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出；

为了保护电路，电路连接时开关应断开；检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮但电流表和电压表均有较小的示数，出现上述现象的原因很有可能是此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，导致电路中的电流太小，所以接下来他应该移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；

灯在额定电压下正常发光，由表中数据得出灯的额定功率；

灯泡的电阻受温度影响很大，灯泡的电阻是变化的。

测量小灯泡电阻的实验考查电路连接、电流表读数、故障分析、灯泡电阻的特点和电功率公式的灵活运用。

8.【答案】B；D；b；小灯泡L开路;

【解析】解：待测小灯泡的额定电压为，额定功率大约是，

由得，小灯泡的额定电流大约为：

，

因为小灯泡的额定电流小于，

且大于电流表量程为，电阻为量程的三分之一，

所以，根据实验要求，电流表应选B。

因为电源电压为，待测小灯泡的额定电压为，

均小于电压表量程为，内阻为量程的三分之一，

所以，根据实验要求，电压表应选D。

为了测量小灯泡的额定功率，应使其两端的电压为，由于电压表量程为，内阻为，

因此可将电压表与串联后在并联在小灯泡的两端，电流表接在干路上即电流表外接法，

当灯泡正常发光时，其两端的电压为，

根据串、并联电路电压规律可知，电压表和所在支路电压：

，

根据串联电路分压规律可知，电压表与定值电阻两端的电压之比：

，

联立以上两式可解得：；。

符合实验要求，故设计的实验电路图如下图所示：

根据实验电路图和实验要求，按电流的流经顺序将其连接起来，如下图所示：

在闭合开关前，为了保护电路，应使电路中的电流最小，

滑动变阻器接入电路的阻值最大，由实验电路可知，滑动变阻器的滑片应滑到端。

正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路，

电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极是连通的，则与电压表并联的部分断路，即小灯泡断路。

故答案为：；；如图所示；如图所示；；小灯泡断路。

根据待测小灯泡的额定电压和额定功率，利用求出小灯泡的额定电流，根据实验要求进而应选用的电流表；

根据电源电压为和待测小灯泡的额定电压为，再结合实验要求测量时电压表示数应大于量程的三分之一即可确定应选用的电压表；

为了测量小灯泡的额定功率，应使其两端的电压为，由于电压表量程为，内阻为，

因此可将电压表与串联后在并联在小灯泡的两端，电流表接在干路上，如下图所示：

根据实验电路图和实验要求，按电流的流经顺序将其连接起来即可；

闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的应移到阻值最大处；

正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路，

电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极是连通的，从而确定断路所在位置。

此题主要考查实验器材选择、实验电路的设计与实物图的连接、滑动变阻器的使用以及电路故障分析等知识，尤其是实验电路的设计将定值电阻起分压作用与电压表串联后再并联在灯泡的两端是本题创新点，有一定的难度。

9.【答案】;

【解析】解：测量标有“”字样小灯泡的电功率时，电压表与小灯泡并联接入电路中，如下所示：

电流表无示数，灯泡不亮，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，故造成这一现象的原因可能是小灯泡断路；

图中电流表选用小量程，分度值为，示数为，则小灯泡的额定功率是：