人教版物理九年级上第十八章第三节细化知识点同步练习——测量小灯泡的电功率(缺电流表)(4)
试卷更新日期:2022-10-18 类型:同步测试
一、填空题
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1.
一只小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电流约为0.3A.小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,滑动变阻器,导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,出现这一故障的原因可能是 .
(3)排除故障后,进行了三次测量,测量数据如下表.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时电流为 A;小灯泡的额定功率为 W.电压U/V 1 2.5 2.8 电流I/A 0.18 0.28 (4)利用所给器材,该实验装置 (选填“能”或“不能”)用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.
(5)完成上述实验后,小雨用了一个已知阻值为R0的电阻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:
①闭合开关Sl , 将S2拨到触点 (选填“1”或 “2”),移动滑片,使电压表的示数为 V;
②再将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额= (用已知量和测量量表示).二、实验探究题
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2. 有一只小灯泡额定电压为2.5V,小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验器材如图甲所示。(1)、请你用笔画线代替导线,将电路连接完整;(2)、闭合开关,移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有明显的偏转,造成这一现象的原因可能是小灯泡(选填“短路”或“断路”);(3)、排除故障后,重新连接好电路进行实验,某一次电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.32A,此时小灯泡的额定功率为W;(4)、完成上述实验后,小明又设计了一种测额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点 , 移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;
②滑动变阻器的滑片 , 再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U1;
③用U1、U额、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=。
3. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节新干电池、规格为的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。(1)、请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑片向左移动时,电压表示数变大;(2)、闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于(选填“A”或“B”)端,目的是;(3)、闭合开关后通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为W。(4)、实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻 , 设计了图丙电路测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:①断开、闭合 , 移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压;
② , 断开、闭合 , 记下电压表示数U。
则小灯泡额定功率表达式:(用、U、表示)。
4. 利用如图甲所示的电路测量2.5V小灯泡的额定功率。(1)、在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光,则连接电路时存在的错误是;(2)、闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,若电路中仅有一处故障,则故障原因不可能是____;A、电流表断路 B、小灯泡断路 C、滑动变阻器断路(3)、排除故障后,闭合开关移动滑片,使电流表的示数为0.3A,电压表的示数如乙图所示,则这个小灯泡的额定功率为W;实际测量时,电压表有示数时内部有微弱的电流通过,若考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率偏;(4)、某同学想利用上述的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表损坏,该同学认真思考后,利用上述实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额 , 设计如图丙所示电路,测出Rx的阻值,请你帮助该同学补全实验步骤;①先闭合S、S1 , 调节滑动变阻器滑片使电压表示数为;
②断开S1 , 再闭合S2 , 保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电压表示数为U;
③待测电Rx=(用所测物理量和已知物理量符号表示)。
5. 实验桌上有满足实验要求的如下实验器材:电源、已调零的电压表、滑动变阻器、已知阻值为R0的定值电阻和额定电压为6V的小灯泡各一个,开关和导线若干。小明设计了如图所示的测量额定电压为6V的小灯泡额定电功率的电路图。(1)、他进行实验的步骤如下:①按图连接实验电路,将滑动变阻器的滑片P移动到接入电路中阻值的最大处;
②断开开关S2、闭合开关S1 , 移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为6V;保持滑动变阻器的滑片P位置不变,闭合开关S2 , 记录电压表的示数为U(此过程中,电路各元件均完好);
③小明根据测得的数据,计算出小灯泡的额定功率为P 额= , 老师指出小明设计的电路图存在错误,按照这个错误方案,在小明操作无误,正确读数的情况下,测得的小灯泡的电功率小灯泡的额定电功率。(选填“大于”或“小于”)。
(2)、小明在老师的帮助下,改正了实验设计中的错误,正确连接了如图所示的实验电路,请把小明的实验步骤补充完整:①断开开关S2、闭合开关S1、S3 , 移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为6V;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变, , 记录电压表的示数为U;
③小明根据测得的数据,计算出了小灯泡的额定功率。
他又利用R0及实验数据计算出小灯泡正常工作的电阻RL=。
6. 小明做“测小灯泡的电功率”实验时,所用器材有:电压为6V的电源,额定电压为U额=2.5V的小灯泡,标有“60Ω 1A”的滑动变阻器以及电压表(量程0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关和导线。(1)、如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的导线。(2)、小明改正错误后,将滑片移至最右端,闭合开关,小明通过移动滑片P,分别记下多组对应的电压表和电流表的示数如下表格所示,请你根据表中数据画出灯泡的U﹣I图象 , 并得出小灯泡的额定功率是 W。1
2
3
4
电压U/V
0.7
1.5
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.15
0.20
0.22
(3)、若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小明又用一个定值电阻R接在原电路电流表的位置,设计出如图丙所示的电路,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,接着保持滑片位置不变,将电压表的 点(选填“a”或“b”)接线改接到c点,观察并记录电压表示数U,则小灯泡的额定功率可表示为P额=(用题中字母表示);(4)、实验结束后小明同学想继续探究“电流与电压的关系”,他保持其它器材不动,只将图甲中的小灯泡换成 就可以完成探究实验。7. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压保持不变,待测小灯泡的额定电压为2.5V。(1)、为了比较精确的测量小灯泡的电功率,电压表的量程应选0-V;(2)、实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障可能是(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良;(3)、排除故障后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数是2.5V,电流表示数如图所示,则小灯泡的额定功率是W;(4)、测量结束后,应先 , 再拆除导线,最后整理好器材;(5)、某实验小组在处理实验数据时,采用描点法,在坐标纸上作出了如图所示的I-U图象,请指出作图过程中存在的错误或不足之处是;(6)、某实验小组设计了如图所示的电路(还缺一根导线连接才完整),可以测量小灯泡的额定功率,其中R为定值电阻。请写出本实验主要测量步骤及所测物理量:①电路连接完整后,开关S2断开,S1、S3闭合,调节滑动阻器滑片,使电压表示数为U额;
② , 开关S3断开,S1、S2闭合,记录电压表的示数U2;
③小灯泡额定功率的表达式P额=(用R、U额、U2表示)
8. 在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验中(电源电压为4.5V)(1)、用笔画线代替导线,将图甲补充完整;(2)、正确连线后闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是;(3)、排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为 ,为使小灯泡正常发光,应将滑片向(选填“左”或“右”)移动;(4)、下表记录了部分实验数据,分析数据可知,小灯泡的越大,小灯泡的亮度越亮。实验序号
电压
电流
电功率
灯泡亮度
1
1.0
0.14
0.14
很暗
2
1.7
0.22
0.374
较暗
3
2.5
正常
4
3.0
0.32
0.96
较亮
(5)、当电压表的示数为 时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W;(6)、完成实验后,实验小组又增加了一个定值电阻 ,又设计出一种测量小灯泡额定功率的方法,如图丙所示,请将以下实验步骤补充完整。①检查电路无误后,闭合开关 ,将开关 拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为V;
②滑片不动,将开关 拨至“2”,读出电压表示数为 ;
③小灯泡的额定功率: 。(用 、 、 表示)
9. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)、将甲图中电路连接完整。(要求:滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮)(2)、正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表示数始终为3V,则故障原因为。(3)、电路故障排除后,闭合开关,移动滑片P,直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示为A,则小灯泡的额定功率为W。(4)、小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知)①闭合开关S和S1 , 断开S2 , 并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。
②闭合开关S和S2 , 断开S1 , 滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U;则小灯泡额定功率的表达式灯P额。(用U额、R、U表示)
10. 小明用图甲电路测量额定电压为 2.5V 的小灯泡的电功率。(1)、该实验的原理是;(2)、连接实物电路时,开关应处于状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最端(选填“左” 或“右”);(3)、闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 2.5V,此时电流表示数如图乙,则通过小灯泡的电流是A,小灯泡的额定功率是W;(4)、完成上述实验后,小明利用一个单刀双掷开关 S2和一个电阻箱 R,设计了如图丙的实验电路,也测出了小灯泡的额定功率,请将下列相关实验步骤补充完整:①闭合开关 S1 , 开关 S2拨到触点 a,调节电阻箱,使电压表示数为时,读出电阻箱的阻值为 R0;
②将开关 S2拨到触点 b,读出电压表示数为 U,则小灯泡额定功率的表达式:(用已知量和测量量表示)。
11. 小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只:R1(20Ω 5A),R2(50Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A)。
(1)、实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是。正确连接电路闭合开关后,发现灯泡都不亮,电压表有示数,电流表无示数,电路的故障可能是;(2)、排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象,如图丙。则小灯泡的额定功率为W。在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比(选填“变大”、“变小”或“不变”);(3)、小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗。小明仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑。灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华而变 , 消耗的实际功率(选填“大”或“小”)的缘故;(4)、小明利用图甲探究电流与电压的关系,通过调节滑动变阻器改变灯泡两端端的电压,得到多组数据,画出了电流与电压的关系与丙图相似,在同学的帮助下,小明发现自己未能得出正确结论的原因是: , 及时改正错误后顺利完成了实验;(5)、接着小明用定值电阻更换电路中的灯泡,依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻接入电路,探究电流跟电阻的关系。①小明根据实验数据绘制了如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,则小明实验时电压表的示数为V,应选用滑动变阻器(选填“R1”、“R2”或“R3”);
②课后小明利用Nobook虚拟实验对电流与电阻关系进行了深入的探究,发现只需调整定值电阻接入电路的顺序,即先将阻值(最大、最小)的定值电阻接入电路,再调节滑动变阻器,使电压表为某一定值,随后将其他定值电阻依次接入电路,便可顺利完成实验;
(6)、另一小组的大智同学在只有一只电压表的情况下,连接了如图戊所示的电路,测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。(已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0 , U额小于电源电压)①闭合开关S、S1 , 断开S2 , 将R1的滑片滑到最右端,R2的滑片滑到最端(选填“上”或“下”),读出此时电压表的示数U,即为电源电压;
②闭合开关S、S2 , 断开S1 , 将R1的滑片滑到最右端,调节R2的滑片,使电压表的示数为 ,此时小灯泡正常发光;
③同时闭合三个开关,保持R2的滑片不动,然后调节R1的滑片,使电压表的示数为。保持R1的滑片不动,将R2的滑片滑到最上端,读出此时电压表的示数为U1;
④小灯泡正常发光时的电阻RL=(用字母表示)。
12. 如图甲所示是“测量小灯泡的电功率”的实验装置,已知电源电压为9V,标有“3.8V”字样的小灯泡的电阻约为10Ω,可供选用的滑动变阻器有R1“10Ω 1 A”和R2“20Ω 1 A”。(1)、在如图甲中,电路连线有一根是错误的,请你在错误的连线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;(2)、为顺利完成实验,你认为应选用的滑动变阻器是(选填“R1”或“R2”);(3)、确认电路连接无误后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针明显偏转,你认为造成这一现象的原因可能是(______)A、电流表断路 B、小灯泡短路 C、小灯泡灯丝断了(4)、排除故障后,调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,此时电压表的示数为4.5 V,且小灯泡很亮。为准确测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)移,直到电压表的示数为3.8 V;(5)、实验表明:小灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际功率。但是,在实验时,我们会发现:对于同一灯泡接在电路中,其亮度不同,它两端的电压与通过它的电流的比值也是不同的,其原因是;(6)、小阳用“伏安法”测额定电压为UL的小灯泡的额定功率时,发现电流表已损坏,仅有两个开关和一个阻值为R0的定值电阻,他用这些元件设计了如图乙所示的实验方案:① 断开开关S、S1、S2 , 按如图乙所示电路连接好实物电路,并将滑动变阻器的滑片P移至最右端;
② 再闭合开关S、S1 , 断开开关S2 , 调节滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,电压表的示数为UL;
③ 保持滑动变阻器的滑片P位置不变, , 记下电压表的示数为U;
④ 小灯泡额定功率的表达式P额=(用UL、R0、U来表示)。
13. 小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中,选用的小灯泡标有“2.5V”字样。(1)、如图甲是小青测量小灯泡额定功率实物电路,请在答题卡上画出对应电流表和电压表变化的大致图像。(2)、连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电流表有示数,接下来应进行的操作是___________(选填标号)。A、更换小灯泡 B、检查开关是否闭合 C、移动滑动变阻器滑片 D、检查电压表是否断路(3)、实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向(选填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为W。(4)、完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点(选填“A”或“B”),移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1。
②保持的位置不动,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U2;
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=。
14. “在测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L(电阻约为10Ω)、滑动变阻器两个(R甲“10Ω 1A”;R乙“50Ω 0.5A”)、开关S、导线若干。实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.18
2
2.5
0.24
3
3.0
0.28
(1)、该实验的原理是:P=;(2)、实验中,应选用的滑动变阻器是(选填“R甲”或“R乙”);(3)、选用滑动变阻器后,根据图甲所示电路图连接实物,某同学在闭合开关前发现电流表的指针偏转情况如图乙所示,则原因是:;(4)、某小组在实验中记录了3组小灯泡电流随电压变化的情况,如表中数据,完成实验后小组进步求得该小灯泡正常发光时的电阻为Ω(保留到小数点后一位);小灯泡的额定功率为W;(5)、另一小组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一个10Ω的电阻R和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路并完成了该实验(电源电压不变);①闭合开关S,S1接 , 调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1。
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接 , 读出此时电压表示数为U2。则小灯泡额定功率P额=(用R0、U1、U2表示)。
15. 小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样。(1)、电源和各仪表均完好,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是;若小灯泡始终不发光,电压表无示数,电流表有示数,若电路只有一处故障,则故障原因是;若小灯泡不发光,电压表电流表无示数,移动滑片,均无反应,则故障原因是。(2)、排除故障后再次闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为A,小灯泡的额定功率为W。再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V,小灯泡强烈发光,此时小灯泡的实际功率(填“大于”、“小于”或“等于”)1.08W;(3)、小红没有电流表,但多用了一个阻值为R的定值电阻和两个开关,其他器材与小刚的相同,如图所示,测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整:①闭合开关 , 调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额;
②保持滑片位置不变, , 读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式P额=。
(4)、利用小红的器材,小明也设计了一个电路测小灯泡的电额定功率,如图所示,按他所设计(“能”或“不能”)测出灯泡的额定功率,原因是。16. 如图所示,探究“电功率与电压的关系”,实验证据记录到了表格中,电路中L1和L2的规格分别为“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”。发光情况
电压
L1灯
较暗
1.2V
L2灯
较亮
2.5V
(1)、连接电路时开关应该;实验中通过判断灯泡电功率的大小;(2)、选用规格不同的L1和L2两个灯泡串联的目的是;(3)、需要收集的证据是;(4)、实验结论是。17. 在探究“电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为 6V,电路如图甲所示。(1)、小明将滑动变阻器的滑片移到最右端后,闭合开关 S,电压表的指针(选填“几乎不动”或“偏 转很大”).电流表的示数如图乙所示,则滑动变阻器最大电阻为Ω,请你在连接错误的一条导线 上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。(2)、小明分别把 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验,为了完成这四次实验,应控制定值电阻两端电压至少为V.(3)、小明用额定电压为 2.5V 的小灯泡替换定值电阻 R,利用原有电路,测量小灯泡的电阻.实验时,他调 节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为 2V,为使小灯泡正常发光,他应该向(选填 “左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,根据丙图还可以求出小灯泡的额定功率W。(4)、完成上面实验后,小明又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,利用一个电压未知的电源和阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路.请完成下列实验步骤:①闭合开关S1 , 开关S2接a接线柱,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额;
②闭合开关S1 , 开关S2接b接线柱,滑动变阻器的滑片(选填“向左移丁动”、“向右移动或“保持不动”),读出电压表示数为U1;再将开关S2接c接线柱,读出电压表的示数为U2;
③小灯泡额定功率的表达式P额=。
18. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。第一小组实验方案:(实验电路如图甲所示)
(1)、他们应选用规格为(填“R1”或“R2”)的滑动变阻器,该实验中滑动变阻器除保护电路外,另一主要作用是;(2)、正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数,原因可能是;(3)、排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,多次测量后描绘出小灯泡的U~I图象如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W;(4)、由图乙可知灯泡电阻是变化的,其主要原因是;(5)、闭合开关和S1 , 调节滑动变阻器,使电压表示数为额定电压U0 , 灯泡正常发光;(6)、断开全部开关,保持滑动变阻器阻值不变,再同时闭合开关 , 读出电压表示数U;(7)、小灯泡额定功率的表达式为P额=。(用对应的物理量符号代入表达式)
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