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16.3测量电功率率
课时训练
沪科版 九年级全
第十六章 电流做功与电功率
[2023·长春绿园区期末]下列各组仪器中，可以用来测量功率的是(　　)
①电能表和停表　　②电能表和电压表
③电能表和电流表　④电流表和电压表
A．①② B．③④
C．①④ D．②③④
1
【点拨】
【答案】C
在“测定小灯泡的电功率”的实验中，关于滑动变阻器的作用，下列说法错误的是(　　)
A．保护电路
B．调节小灯泡两端的电压
C．多次测量取平均值以减小误差
D．测出小灯泡在不同电压下的电功率
2
【点拨】
在“测定小灯泡的电功率”的实验中，滑动变阻器有保护电路的作用，调节滑片可以达到改变小灯泡两端电压的目的，测出小灯泡在不同电压下的电功率，故ABD正确；由于灯泡在不同电压下的功率是不同的，此实验中不能求取功率的平均值，故C错误。
【答案】C
“伏安法测小灯泡的电功率”的实验原理是________。某同学用如图所示的电路图测量小灯泡的额定电功率(小灯泡标有“2.5 V”字样)，电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是_____________________________________
______。
3
P＝UI
移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否
发光
实验时，他多次移动滑片，多次测量小灯泡的电功率是为了________________________________________________
________。
探究不同电压下小灯泡消耗的实际功率与小灯泡亮度
的关系
小明利用图甲所示的实验器材“测量小灯泡的电功率”，电源电压恒为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率约为0.8 W，实验中有电流表(0～0.6 A，0～0.3 A)，电压表(0～3 V，0～15 V)。
4
【设计实验】
(1)测量小灯泡的电功率时需要测量和记录的物理量是________和________。
(2)请根据需要测量的物理量画出测量电路图。
电压
电流
解：如图甲所示。
(3)为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线)，电压表应选择________的量程，电流表应选________的量程。
(4)实验中滑动变阻器的作用是_________________________________。
0～3 V
0～0.6 A
保护电路和改变小灯泡两端的电压
【进行实验】
(5)请你帮助小明根据设计的电路图用笔画线代替导线将图甲中的实物元件连接起来。
解：如图乙所示。
(6)连接完电路，闭合开关前需要进行的操作是
___________________________________________________________。
检查线路连接是否正确和滑动变阻器滑片是否移至阻
值最大处
(7)闭合开关，小明进行了4次测量，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，其示数为______V，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是_____________________________________________，
1.6
向左移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为2.5 V
小明将有关数据及现象记录在表格中，在第1次实验中小灯泡不亮的原因是_____________________。
小灯泡的实际功率太小
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡
发光情况
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏暗
3 2.5 0.30 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
(8)实验时提供的滑动变阻器规格分别为R1“10 Ω　0.6 A”，R2“25 Ω　1 A”。本实验应选用的滑动变阻器为________(填“R1”或“R2”)。
R2
【分析论证及解释】
(9)分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为________W；分析表格中的数据及现象，发现实验过程中灯泡的亮度是变化的，请针对此现象提出一个可探究的问题：____________________________________(合理即可)。
0.75
小灯泡的亮度与实际功率有什么关系
【合作交流】
(10)同桌小敏认为对表格中测出的小灯泡的电功率求平均值，可以达到减小测量误差的目的，你对小敏此观点的评价是________________________________________
____________________________________________。
小敏的说法是错误的，小灯泡在不同电压下
的实际功率不同，求小灯泡的平均功率没有意义
[2023·枣庄期中]已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图，其中能够测出小灯泡额定功率的是(　　)
A．甲和丙　　　
B．丙和丁
C．乙和丙
D．乙和丁
5
【点拨】
题图甲：只闭合S2时，电压表测定值电阻两端的电压；只闭合S1时，电压表测小灯泡与定值电阻两端的总电压，无法确定小灯泡是否正常发光，故甲不能测出小灯泡的额定功率。
题图丁中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与小灯泡分别与变阻器串联，无法确定小灯泡是否正常发光，故丁不能测出小灯泡的额定功率。
【答案】C
[2023·河南]在“测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率”的实验中，电源是三节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。
6
解：如图所示。
【点拨】
滑动变阻器与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，因为灯泡的额定电压为2.5 V，所以电压表应选0～3 V的量程，滑动变阻器采用“一上一下”的原则接线。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最________(填“左”或“右”)端。
左
【点拨】
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由题图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的左端。
(3)闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为________V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率。
2.5
【点拨】
灯在额定电压下正常发光，因此闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5 V时，小灯泡正常发光。
(4)继续移动滑片，电压表示数如图乙所示，为________V，此时电流表示数为0.24 A，小灯泡的实际功率为________W。
2.2
0.528
为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率以外，还需要增加记录的内容是______________。
灯泡的亮度
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1 2.5 0.26
2 0.24
3 2.8 0.28
【点拨】
因为电压表选用小量程，由题图乙可知，电压表的分度值为0.1 V，示数为2.2 V，灯泡的实际功率P实＝U实I实＝2.2 V×0.24 A＝0.528 W；研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率，因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度。
(5)分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率________。
越大
【点拨】
由题表中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，由P＝UI可知，电压和电流都增大时，电功率增大，说明小灯泡两端的电压越高，它的实际功率越大。
利用如图所示的电路图，既可以测小灯泡的电阻(下称前者)，又可以测小灯泡的电功率(下称后者)。
7
(1)两个实验都需要移动变阻器的滑片。前者的作用是______________________________，后者的作用是________________________________________________________________________。
(2)两个实验都需要测出三组电压值和电流值。前者的目的是______________________________________________
________，后者的目的是__________________________
____________。
改变小灯泡的电压和电流
改变小灯泡的电压，使小灯泡的电压分别为额定电压
或高于、低于额定电压
比较灯丝在不同温度下的电阻或者多次测量小灯泡
的电阻
测量小灯泡的额定功率和
实际功率
(3)某同学按该电路图连接好实验电路，闭合开关时，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表指针有明显偏转，分析指出故障的原因可能是____________。
(4)排除故障后，闭合开关时，发现小灯泡特别亮，分析指出产生这种现象的可能原因：__________________________________。
小灯泡断路
滑动变阻器使用了上面两个接线柱
利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8 V”字样。
8
如果闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，其中分析错误的是(　　)
A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因可能是小灯泡断路
B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因可能是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C．当小灯泡的实际电压为2.5 V 时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动
D．电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
【点拨】
无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电流表几乎无示数，则电路可能断路，电压表的示数几乎等于电源电压，说明电压表与电源连通，原因可能是小灯泡断路，故A正确；无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，则电路的电流很小，变阻器没有了变阻的作用，其原因可能是滑动变阻器同时接入两个下接线柱，故B正确；
小灯泡在额定电压下正常发光，实际电压为2.5 V，小于小灯泡的额定电压3.8 V，应增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，故C错误；电压表无示数，小灯泡不亮，若电流表有示数，则可能是小灯泡短路，若电流表无示数，则可能是整个电路断路，故D正确。
【答案】C
[2023·临沂期中]在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时，小红所观察和记录的结果如下表所示。
9
小灯泡两端的电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5 3
通过小灯泡的电流I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28
小灯泡的亮度 暗→亮 正常发光 过亮
分析实验记录，她得出了以下结论：
①小灯泡的额定功率为0.625 W ②小灯泡的实际功率越大，亮度越大 ③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大 ④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时，能正常发光
其中正确的是(　　)
A．只有①　　　　　　 B．只有①②
C．只有①②③　 D．①②③④都正确
【点拨】
④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端，由题表中数据知，当小灯泡两端的电压为2.5 V时，对应电流为0.25 A，此时定值电阻两端电压UR＝IR＝0.25 A×2 Ω＝ 0.5 V，恰好满足电源电压U＝UR＋UL＝0.5 V＋2.5 V＝3 V，所以小灯泡能正常发光，故④正确。
【答案】D
小明按图示电路测量小灯泡的电功率，备有器材及规格如下：电源电压恒为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，小灯泡正常发光时灯丝电阻约为10 Ω，变阻器甲的规格为“10 Ω 1 A”，乙的规格为“50 Ω　0.5 A”，电流表量程为0～0.6 A、0～3 A，电压表量程为0～3 V、0～15 V。
10
下列说法错误的是(　　)
A．在连接实验电路时，应将滑动变阻器滑片滑至最右端
B．变阻器应选择甲规格“10 Ω　1 A”
C．实验可发现，小灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同
D．在测量小灯泡不同电压下的电功率时，为减小误差，应选用量程为0～3 V的电压表
【点拨】
【答案】B
小明发现实验室标注的额定电压与额定功率相同的LED与小灯泡都正常发光时，LED亮度比小灯泡高出很多。请你对出现这种现象的原因提出一个合理猜想，并对猜想进行探究。
11
猜想：________________________________；
实验器材：_____________________________________
_____________________________________；
两灯将电能转化为光能的效率不同
LED与小灯泡、电源、开关、滑动变阻器、
导线若干、相同的小烧杯、温度计、水
探究过程：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
将LED与小灯泡做好防水措施，分别接入电路使它们均正常发光，在两个小烧杯中分别放入少量初温与质量相同的水，将LED与小灯泡分别浸入水中，闭合开关，通电相同时间后断开开关，使用温度计测量两烧杯中水的末温，若小灯泡所在烧杯中水的末温高，则说明小灯泡将更多的电能转化为内能，转化为光能的效率低

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