寒假訓練11 實驗：測量小燈泡的電功率-【寒假分層訓練】2024年九年級物理寒假培優(yōu)練（人教版）-試卷下載-教習網

作業(yè)11 實驗：測量小燈泡的電功率
伏安法測小燈泡的功率
【實驗目的】探究小燈泡的發(fā)光情況與小燈泡實際功率的關系。
【實驗原理】
【實驗器材】小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、導線。
【實驗步驟】
① 畫出電路圖（見右圖）；
② 按電路圖連接實物。注意開關斷開，滑動變阻器的滑片移到阻值最大端。
③ 檢查無誤后，試觸，無異常后閉合開關。移動滑片，使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，然后使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，接下來使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，每次都要觀察小燈泡的亮度，測出小燈泡的功率。
④ 根據分別算出小燈泡的額定功率、電壓為額定電壓的1.2倍時的實際功率、電壓低于額定電壓時的實際功率。
1．（2023·山東聊城·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10 Ω，電源電壓為6 V；

（1）圖甲電路中還有一根導線沒有連接，請用筆畫線代替導線，將電路連接完整（要求：導線不交叉）；
（2）連接好電路，檢查無誤后，將滑動變阻器接入電路的電阻調節(jié)到最大，接著閉合開關試觸，觀察到電壓表的示數超過2.5 V，其原因可能是該滑動變阻器的最大阻值（選填“太小”或“太大”）；
（3）解決問題后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數為2.5 V，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 W。若要使小燈泡變得更亮一些，滑動變阻器的滑片應向（選填“左”或“右”）移動；
（4）將上表數據填完整后進行分析，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度是變化的，小燈泡的亮度是由其（選填“實際功率”或“額定功率”）決定的；
（5）觀察表中的數據發(fā)現(xiàn)，雖然是同一小燈泡，但通過小燈泡的電流與其兩端的電壓并不成正比，其原因是。
2．（2023·遼寧錦州·統(tǒng)考中考真題）小明利用4節(jié)新干電池，阻值分別為10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω的定值電阻，銘牌上標有“2 0Ω 1 A”的滑動變阻器等實驗器材“探究電流與電阻關系”。
（1）小明連接好如圖甲所示的電路，檢查時發(fā)現(xiàn)電路中有一處連接錯誤，請你在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線，將電路連接正確；

（2）電路改接正確后，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到最（選填“左”或“右”）端；
（3）小明將10 Ω的定值電阻接入電路中，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使定值電阻兩端電壓為4 V，讀出并記錄電流表示數；保持滑動變阻器的滑片位置不變，把10 Ω的定值電阻換成20 Ω的定值電阻后，直接閉合開關，電壓表的示數將（選填“大于”、“小于”或“等于”）4 V，此時應將滑動變阻器的滑片在原來基礎上向（選填“左”或“右”）端移動，直到電壓表的示數再次達到4 V，記錄電流表的示數；
（4）當小明將50 Ω定值電阻接入電路時，無論怎樣調節(jié)滑動變阻器的滑片，都無法使定值電阻兩端電壓為4 V，則原因可能是（寫出一條即可）；
（5）完成實驗探究后，小明得出結論：當導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成；
（6）完成上述實驗后，小明又利用原實驗器材，設計了如圖乙所示的電路，測出了額定電壓為2.5 V的小燈泡的額定功率。請幫他將實驗步驟補充完整：
①閉合開關S、S1和S2，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為 V時，小燈泡正常發(fā)光；
②閉合開關S、S1，斷開S2，保持滑片位置不變，讀出電壓表示數為2.5 V；
③閉合開關S、S2，斷開S1，讀出電壓表的示數為4 V；
④小燈泡的額定功率 W。
3．（2023·黑龍江哈爾濱·統(tǒng)考中考真題）小明用如圖甲所示器材做“測量小燈泡電功率”的實驗，電源電壓約為4.5V且恒定不變，小燈泡上標有“3.8V”的字樣，電壓表只有0~3V量程可用。

（1）連接電路時開關需要。
（2）圖甲的電路還差最后一根導線，請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整，連好就通電實驗。
（3）接下來小明為準確測出小燈泡的額定功率，實驗步驟如下：
①調節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表的示數為3 V，然后斷開開關，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。
②保持滑片位置不動，再次閉合開關后，觀察電壓表并繼續(xù)移動滑片，直至電壓表示數，讀出此時電流表示數如圖乙所示，此時電流為 A。
③小燈泡額定功率為 W。
4．（2023·黑龍江大慶·統(tǒng)考中考真題）現(xiàn)有L1、L2、L3三只額定電壓 U額均為2.5V，電阻值不同的小燈泡。某研究小組分別利用甲、乙、丙三種電路圖測量三只小燈泡的額定功率。

（1）圖甲電路中，實驗操作如下：
①閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為U額；
②圖丁是圖甲電流表的表盤，此時示數為 A；
③小燈泡 L1的額定功率為P額1= W；
（2）圖乙電路中，定值電阻的阻值為R0=12.5Ω，實驗操作如下：
①閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為U額；
②讀出電流表的示數為I=0.60 A，計算出通過R0的電流為 A；
③小燈泡L2的額定功率為P額2= W；
（3）圖丙電路中，電源電壓未知但恒定不變，R1和R2為滑動變阻器，R2的最大阻值為10 Ω，實驗操作如下：
①保持開關S2斷開，同時閉合開關S和S1，調節(jié)R2的滑片，使電壓表的示數為U額；
②斷開開關S1，同時閉合開關S和S2，保持（填“R1”或“R2”）的滑片位置不變，調節(jié) （填“R1”或“R2”）的滑片，使電壓表示數仍為U額；
③僅將R2的滑片P調至最左端，記下電壓表的示數U1=3.00V，再僅將R2的滑片P調至最右端，記下電壓表的示數U2=1.00 V，則小燈泡L3的額定功率P額3= W；
（4）通過圖甲和圖乙實驗，可以得到小燈泡、L1和L2在額定電壓工作時電阻之比為。

1．（2023·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題）在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，小潘選用的小燈泡L的額定電壓為2.5V。

（1）小潘設計了如圖甲所示的電路圖，連接好電路后，閉合開關S，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向左偏轉，如圖乙所示，其原因是；
（2）排除故障后，閉合開關S，移動滑動變阻器R的滑片P到某一位置時，電壓表示數如圖丙所示，為 V，要測量小燈泡L的額定功率，滑片P應向（選填“左”或“右”）移動，使電壓表示數為2.5 V，此時電流表示數為0.24 A，則小燈泡L的額定功率為 W；
（3）實驗結束后，小潘認為沒有電流表也能測出小燈泡的額定功率。于是他找來了另一個電源（電壓恒為8 V）、一個額定電壓為6 V的小燈泡L1和一個阻值為20 Ω的定值電阻R0等器材，設計了如圖丁所示的電路，并完成了實驗。實驗過程如下：
①斷開開關S1，閉合開關S、S2，移動滑動變阻器R的滑片P，使電壓表的示數為 V，小燈泡L1正常發(fā)光；
②斷開開關S2，閉合開關S、S1，保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，讀出電壓表的示數為1.6V；
③小燈泡L1的額定功率為 W。
2．（2023·湖南湘潭·統(tǒng)考中考真題）利用圖所示的電路測量小燈泡的電功率，小燈泡的額定電壓為 2.5V。

（1）用筆畫線代替導線，將圖中所示的器材連接成完整電路；
（2）連接電路時開關應處于（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，正確連接后，應將滑片P由最大電阻處緩慢向端移動（選填“A”或“B”），使燈逐漸變亮；
（3）某次實驗時，電流表的示數如圖所示，則通過燈L的電流為 A；移動滑片P，記下多組電壓和電流值，繪制成圖所示的圖像，根據圖像的信息，小燈泡的額定電功率為 W；
（4）實驗時，由于操作失誤，在未斷開開關的情況下，直接將亮著的小燈泡從燈座上取出，電壓表的示數（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（5）在沒有電流表的情況下，用如圖所示的實驗電路，也可以測出小燈泡的額定功率。已知小燈泡的額定電壓為U額，定值電阻的阻值為R，實驗步驟如下：
①只閉合開關S、S?，調節(jié)滑片，使電壓表示數為U額；
②保持滑片位置不變，只閉合開關 S、S2，此時電壓表的示數為 U；
可知小燈泡的額定功率 P額 = （用U額、U和 R表示）；若已知電源電壓為U0，此時滑動變阻器接入電路的阻值Rx= （用U0、U額、U和R表示）。
3．（2023·內蒙古通遼·統(tǒng)考中考真題）小華利用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的電功率，已知電源電壓3V且保持不變，小燈泡額定電壓為2.5V。

（1）請在圖甲中用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整（要求：滑片P向右端移動時，燈變亮）；
（2）閉合開關后，小華發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表示數幾乎為零，電壓表示數接近3V，則電路故障可能是；
（3）排除電路故障后，重新開始實驗，小華從滑動變阻器接入電路阻值最大時開始記錄數據，得到小燈泡I-U圖像如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 W；
（4）測出小燈泡的額定功率后，小華又把燈泡兩端的電壓調為其額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的實際功率不等于其額定功率的，此時它的實際功率（選填“大于”或“小于”），原因是；
（5）實驗中，有甲“15Ω 2A”、乙“25Ω 2A”、丙“30Ω 2A”三種規(guī)格的滑動變阻器供選擇，小華在該實驗中選用的是（選填“甲”“乙”或“丙”）。
4．（2023·吉林·統(tǒng)考中考真題）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為3V，電源是兩節(jié)新的干電池。

（1）按照甲圖正確連接電路，閉合開關，將滑片調至滑動變阻器的端時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數如乙圖，小燈泡的額定功率是 W。
（2）若忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，當滑片調節(jié)至某位置時，電流表的示數是0.24A，此時小燈泡的實際功率是 W。
1．（2023·內蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題）在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，老師給同學們提供的器材有：電壓恒為的電源、額定電壓為的小燈泡（燈絲電阻約為），電流表、電壓表、開關各一個，導線若干，三種規(guī)格的滑動變阻器、、可供選擇。

（1）通過估算，滑動變阻器應選擇（選填“R1”“ R2”或“R3”）。選擇合適變阻器后，請用筆畫線表示導線將電路連接完整。要求：變阻器的滑片P向B端移動時，燈泡變暗；
（2）滑片P置于阻值最大處，閉合開關試觸時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數很大，電流表幾乎無示數，出現(xiàn)的電路故障原因可能是；
（3）排除故障后，閉合開關S，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數如圖乙所示為；若要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向（選填“A”或“B”）端移動。根據圖丙圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是。
2．（2023·山東泰安·統(tǒng)考中考真題）物理實驗小組連接了如圖甲所示的電路，做“測量小燈泡的電功率”實驗。可供選擇的器材有：電源（可選電壓為4.5 V、6 V），規(guī)格為“20 Ω 2 A”的滑動變阻器一個，小燈泡（額定電壓為2.5 V，額定功率小于0.75 W）一個，電壓表、電流表各一個，開關、導線若干。

（1）甲圖連接的電路有一處錯誤，請把接錯的那一根導線找出來打“×”，用筆畫線代替導線畫出正確的連接（只改接一根導線）；
（2）正確連接電路后，當變阻器的滑片P在中點時小燈泡正常發(fā)光。該實驗所用的電源電壓為 V，小燈泡的額定功率為 W；
（3）變阻器的滑片P移至某處時，電流表示數為0.18A，電壓表示數如圖乙所示為 V，此時小燈泡的電阻為 Ω；
（4）該實驗小組的同學又設計了如圖丙所示的電路，利用阻值為的定值電阻和電壓表、等器材，測量額定電壓為的小燈泡L的額定功率，經檢查無誤后進行實驗。請你幫助他們將實驗過程補充完整：
①閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表（選填“”或“”）的示數為，同時讀出另一個電壓表的示數，記為U；
②用已知物理量和測量量的符號表示出小燈泡額定功率。
3．（2023·甘肅武威·統(tǒng)考中考真題）小麗在“測量小燈泡的電功率”實驗中，實驗器材有：電壓恒為3V的電源一個、小燈泡（額定電壓為2.5 V）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關各一個，導線若干。
（1）如圖甲所示是小麗連接的實物電路，圖中有一根導線連接錯誤，請你在連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線；
（2）連接電路過程中，開關應該（選填“斷開”或“閉合”），滑動變阻器的滑片應該移動到（選填“最左”或“最右”）端；
（3）正確連接電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，則電路的故障可能是；（填選項符號）
A．燈泡短路 B．燈泡斷路 C．滑動變阻器短路 D．滑動變阻器斷路
（4）電路故障排除后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，電流表指針如圖乙所示，則此時通過小燈泡的電流是 A；
（5）電路連接正確操作后，小燈泡發(fā)光，此時電壓表的示數為2.0V，為了測量小燈泡的額定電功率，這時應該向（選填“左”或“右”）端移動滑動變阻器的滑片；
（6）小麗根據記錄的多組I-U數據，畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖像（如圖丙所示），則小燈泡的額定功率為 W；
（7）小麗根據小燈泡的I-U圖像（如圖丙所示），分析出小燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而（選填“增大”、“不變”或“減小”），你認為原因是。
1．（2023·四川自貢·統(tǒng)考中考真題）小周利用如圖甲所示電路，測量標有“2.5V”字樣的燈泡L正常發(fā)光時的電阻和電功率。請按要求完成下列問題：

（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物圖連接完整；
（2）連接電路后，閉合開關S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數且接近電源電壓，電流表示數為零，產生這種現(xiàn)象的原因可能是：；
（3）排除故障后進行實驗，閉合開關S，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數為0.5V，為使燈泡L兩端電壓達到額定電壓，應向端（選填“A”或“B”）移動滑動變阻器的滑片P，直到觀察到電壓表示數為2.5V。此時，電流表示數如圖乙所示，電流表示數為 A，則燈泡L正常發(fā)光時的電阻為 Ω，電功率為 W。
2．（2023·重慶·統(tǒng)考中考真題）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小華準備了以下器材：電源、標有“”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線若干。請完成下列問題：

（1）如圖甲，請用筆畫線代替導線，正確連接電路；
（2）在開關S閉合前，應將滑片P移到端（選填“A”或“B”）；
（3）閉合開關S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，該電路故障可能是小燈泡；
（4）排除故障后，閉合開關S，移動滑片P，同時眼睛要觀察表的示數，直到示數為 V時，小燈泡正常發(fā)光，記錄電壓表和電流表示數；
（5）繼續(xù)移動滑片，讓電壓表示數低于，某時刻電流表示數如圖乙為 A，觀察燈泡亮度并記錄電表示數：繼續(xù)緩慢移動滑片，讓電壓表示數高出少許，觀察燈泡亮度并記錄電表示數。小華根據所有實驗數據作出了小燈泡的圖像，如圖丙，則小燈泡額定功率為 W；
（6）根據小燈泡圖像和亮度變化，還可以發(fā)現(xiàn) 。
3．（2023·四川達州·統(tǒng)考中考真題）小明學習了電功率的知識后，在家中找來了一個標有額定電壓為“6V”的小燈泡，為了測定該小燈泡的額定功率，他在學校的實驗室找到了相關器材，并進行了如下實驗，已知電源電壓恒為8 V。
（1）請用筆畫線代替導線，幫他連接好實物圖。要求閉合開關后，滑片向右移，燈泡變亮；
（2）小明在實際操作中發(fā)現(xiàn)燈泡很暗，電流表和電壓表示數均很小，無論怎樣移動滑片，電表的示數幾乎不變，你認為出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是（選填字母）；
A．滑動變阻器同時接入了下方的兩個接線柱
B．燈泡的電阻太小
C．滑動變阻器的最大阻值太小
（3）排除故障后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數如圖乙所示，接下來他應該將滑動變阻器的滑片向移動，同時眼睛注意觀察（選填“電流表”“電壓表”或“燈泡”），直到燈泡正常發(fā)光；
（4）經過多次測量，小明繪制了小燈泡的I-U圖像，如圖丙所示，則該小燈泡的額定功率為 W；
（5）若該實驗中電壓表標有15V的接線柱損壞了無法使用，于是他向老師請教，老師告訴他用該電壓表仍能測量該燈泡的額定功率，你認為老師的方案可能是（選填字母）；
A．只將電源電壓減小
B．只更換一個其他規(guī)格的滑動變阻器
C．將該電壓表并聯(lián)到滑動變阻器的兩端
（6）小明還想用該燈泡和電壓表測量一個未知電阻Rx的阻值，于是他設計了如圖丁所示的電路圖，操作步驟如下：
①閉合開關S、S1，斷開S2，移動滑動變阻器滑片，使電壓表的示數為3V；
②保持滑動變阻器的滑片位置不動，閉合S、S2，斷開S1，電壓表示數為4.5V；則Rx= Ω。
4．（2023·陜西·統(tǒng)考中考真題）如圖-1，是“測量小燈泡的電功率”的實驗電路，電源電壓為4.5V且保持不變，小燈泡L的額定電壓為2.5 V。

（1）連接如圖1所示電路時，開關S應處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P應置于最（選填“左”或“右”）端。
（2）閉合開關S，觀察到小燈泡L不亮，電壓表有示數且接近電源電壓，電流表指針幾乎不偏轉，移動滑動變阻器的滑片P，兩表的示數均無變化，則故障原因可能是。
（3）排除故障后，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，多次實驗并將數據和現(xiàn)象記錄在下表中。分析表中信息，回答下列問題。
①小燈泡L在額定電壓下工作時，電流表的指針位置如圖-2所示，則電流表示數為 A，小燈泡L的額定功率為 W。
②第1次實驗中，小燈泡L不亮的原因可能是。
③分析數據還發(fā)現(xiàn)，通過小燈泡L的電流與其兩端的電壓不成正比，其原因可能是。
（4）本次實驗所選用的滑動變阻器的規(guī)格是。
A．10Ω 2A B．20Ω 1A
實驗次數
小燈泡兩端的電壓U/V
通過小燈泡的電流I/A
小燈泡的亮度
小燈泡的電功率P/W
1
2.2
0.28
比正常發(fā)光暗
0.62
2
2.5
正常發(fā)光
3
2.8
0.32
比正常發(fā)光亮
0.90
實驗次數
電壓U/V
電流I/A
小燈泡亮度
電功率P/W
1
0.5
0.20
不亮
0.10
2
1.0
0.24
暗
0.24
3
2.0
0.32
較暗
0.64
4
2.5
正常亮
5
3.0
0.38
很亮
1.14

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