18.3 测量小灯泡的电功率（专题训练）【三大题型】（原卷版）

183 测量小灯泡的电功率（专题训练）【三大题型】 【题型1 实验测量小灯泡的电功率】.....................................................................................................................1 【题型2 缺少测量器材测量小灯泡的电功率情况】............................................................................................10 【题型3 实验测量小灯泡的电功率综合】...........................................................................................................19 【题型1 实验测量小灯泡的电功率】 1．（2023•江岸区校级模拟）小华按如图所示的电路图测量小灯泡的电功率，其中具体有： 额定电压为25V 的小灯泡，“35Ω 1”的滑动变阻器等元件，检查无误后，闭合开关就直 接记录了第一组数据，以下说法不正确的是（ ） 序号 1 2 3 4 5 U/V 05 17 21 25 28 / 01 015 026 028 03 ．表格中第2 组数据明显是错误的 B．小华所用电源电压是4V ．其它器材不变，若用一个定值电阻替换灯泡，就可以用来探究电流与电压和电阻的关 系 D．无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器 电压变化量与电流变化量的比值 2．（2023 春•阜城县校级期中）在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：3V 的电 源、标有“25V”的小灯泡、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）小明所接的实验电路如图甲所示，电路中部分连接不合理，但只需改动一根导线， 即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的 接法。 （2）小明改正错误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，故 障的原因可能是 。 （3）排除故障后，实验中，当电压表示数为2V，为了测出小灯泡的额定功率，他应该 把滑片P 向 （选填“”或“B”）移动。 （4）小明进行多次实验，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙实线所示， 则根据图像可知，滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系U﹣图像应为图乙中的虚线 （选填“①”“②”或“③”），小灯泡的额定功率为 ，可确定实验中所 使用的滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。 【拓展】小明为了测出小灯泡的额定功率，他利用电阻箱R0 和滑动变阻器R 设计如图 丙所示的测量电路，但在实际操作时将开关S2拨到位置2 时，无法调到额定电压，从而 无法测出额定功率。其原因是 。 3．（2022 秋•西城区期末）小刚在实验室利用伏安法测量额定电压为25V 的小灯泡正常发 光时的电功率。实验过程中，调节滑动变阻器的阻值直至电压表的示数为 V，此 时，电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率为 。 4．（2022 秋•息县期末）图甲是在物理实验室测量小灯泡额定功率的实验装置，小灯泡上 标有25V 的字样，采用两节新的干电池做电源。 实验次数 1 2 3 U/v 20 25 28 / 030 038 （1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 ；图中有一根导线还没有连好， 应该把它接在电压表 （选填“0”、“3”或“15”）接线柱上。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应调至 （选填“”或“D”）端；闭合开关 后，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P 向 （选 填“”或“D”）端滑动，直到电压表示数为25V 时为止。 （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 。 （4）利用所测数据也能计算出灯泡正常发光时灯丝的电阻为 （保留到整数位）。 （5）他通过调节滑动变阻器的滑片，测出了三组实验数据，如表所示。经过计算发现 小灯泡亮度不同时，不但电功率不同，而且电阻也不同，你认为造成电阻不同的原因是 。 5．（2023•聊城）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为 25V，电阻大约为10Ω，电源电压为6V。 （1）图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要 求：导线不交叉）。 （2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合 开关试触，观察到电压表的示数超过25V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 （选填“太小”或“太大”）。 （3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为25V，小灯泡 正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 。若要使小灯泡 变得更亮一些，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动。 实验次数 小灯泡两端的电 压U/V 通过小灯泡的电 流/ 小灯泡的亮度 小灯泡的电功率 P/ 1 22 028 比正常发光暗 062 2 25 正常发光 3 28 032 比正常发光亮 090 （4）将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其 （选填“实际功率”或“额定功率”）决定的。 （5）观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压 并不成正比，其原因是 。 6．（2022 秋•沙坪坝区期末）小红想要测定额定电压为25V 的小灯泡正常发光时的电功率， 现有如下器材：电流表一只（量程0～06 和0～3），电压表一只（量程为0～3V 和0～ 15V），滑动变阻器两只（甲“5Ω，1”、乙“20Ω，05”），开关一个，电压恒定为6V 的电源一个，导线若干。 （1）请你在图甲中，帮她完成电路的连接（要求：其它的导线不要变动，滑片左移灯 变亮）。 （2）正确连好电路后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片调到 （选填“”或“B”）端。 （3）第一次实验时电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为 ，此时电压表示 数为20V，在完成第1 次实验后，为了使灯泡正常发光，她应将滑片向 （选填 “”或“B”）端移动，第三次实验后小红继续移动滑片发现灯泡发出耀眼的光后便熄灭， 同时电流表示数变为0，电压表的指针超过满刻度，则电路中出现的故障是 。 （选填“灯开路”或“灯短路”） （4）小红三次实验的数据如下表所示，根据你的估算，小红选用的是滑动变阻器 （选填“甲”或“乙”）。 次数 1 2 3 U/V 20 25 30 / 040 042 （5）根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了﹣U 图像，如图丙所示。结果发 现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。原因是 。 7．（2023•徐州模拟）在做“测量小灯泡的电功率”实验中，被测小灯泡的额定电流为 03，灯丝电阻在10Ω～15Ω 之间，所提供的器材有电压表、电流表、电源（电压恒为 6V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω 2”、“20Ω 1”）两个，导线若干。 （1）选用的滑动变阻器的规格为 。 （2）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为03 时，电压表的示数如图乙所示，小灯 泡的额定电压是 V，额定功率P 额＝ ，实验中，当电路中的电流为015 时， 小灯泡的实际功率P 实 。 8．（2022 秋•金水区期末）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材， 其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为25V（灯丝电阻约为12Ω），滑动变阻器有两 种规格（R1标有“10Ω 05”字样，R2标有“20Ω 05”字样）。 （1）为了能顺利完成该实验探究，应选用标有 字样的滑动变阻器。 （2）连接电路时，开关应 ，闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片 滑到 （选填“”或“B”）端。 （3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数和小灯泡亮度随之变化， 但电流表示数始终为零，则故障可能是电流表 （选填“短路”或“断路”）。 （4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小 灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （填“”或“B”）端移动。 （5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，分析图像可知：小灯泡 的额定功率为 。 9．（2023•海丰县模拟）在用电流表、电压表测小灯泡电功率的实验时，灯泡上标有 “38V”字样，小灯泡的电阻大约为10Ω，连接的部分实验电路如图甲所示。 （1）请完成实验电路的连接。 （2）连接电路时开关要 ；闭合开关前应将滑动变阻器滑片的位置调到 （选填 “左”或“右”）端。 （3）实验时调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，读数 为 ，则小灯泡的额定功率为 。 （4）若电压表0～15V 量程已损坏，0～3V 量程能正常使用，电源电压为6V 且恒定不 变，仍利用现有的器材完成实验，电路图如图丙所示。 （5）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，小灯泡始终不亮，电压表示数接 近电源电压，则电路故障可能是 。 （6）排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为 V，此时小灯泡正常 发光，读出电流值并计算额定功率。 10．（2023 春•响水县期中）小聪做“测量小灯泡电功率”实验，灯泡上标有“25V”字样。 （1）用笔画线代替导线将甲图连接完整，要求满足当滑片P 向左滑动时，灯泡变亮。 （2）电路连接正确且无故障，闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表的示数为 V，造成此现象的原因是 。 （3）调整后继续实验，数据如表： 次数物理量 1 2 3 4 5 6 7 电压/V 03 05 10 15 20 25 28 电流/ 012 016 021 026 030 032 033 小灯泡的额定功率为 。 （4）根据实验数据在丙图中画出灯泡的电流与电压的关系图像。由图像可知，当灯泡 两端电压为18V 时，通过灯泡的电流为 。 （5）小华小组在做此实验的过程中，正确连接电路，缓慢调节滑动变阻器，直至变阻 器阻值最小时小灯泡也不能正常发光，请对这一现象产生的原因提出合理的猜想 。 11．（2023•焦作三模）在探究电流与电阻的关系实验中，准备了电压为3V 的电源，规格 为“20Ω 1”“50Ω 1”的滑动变阻器各一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω 的 五个定值电阻，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线把图电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时，电 流表示数减小）。 （2）正确连接电路后，闭合开关前，电流表指针指向零刻度左侧，其原因是 ；排除故障后，闭合开关，电流表无示数，电压表示数接近3V，其原因可能 是 。 （3）排除故障后，进行实验，得到实验数据如下表所示，请将对应的图像画在图中， 该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外还有 。 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 25 / 05 025 016 012 01 （4）分析实验数据，得出的实验结论是：当导体两端电压一定时， 。 （5）完成该实验以后，某同学找来已知额定电压为38V 的小灯泡，想要测量出其额定 功率，在原有实验器材的基础上，需要增加的器材是 ；若定值电阻R 的阻值已 知，要测量该小灯泡正常工作时的额定功率。在不改变电路连接的情况下，下列电路能 实现的是 （仅一项正确，填字母）。 B 12．（2023 春•张掖期中）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡 的额定电压为25V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值为 40Ω。 （1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接，注意仪表的量程。 （2）实验中，小向同学移动滑片P，观察到此时电压表的示数为2V，要测量小灯泡的 额定功率，需将滑片P 向 端移动（选填“”或“B”）直到电压表的示数为25V， 此时电流表如图乙，则小灯泡的额定功率是 。 （3）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 （填 “变大”、“变小”或“不变”）。 （4）实验中，小灯泡突然熄灭，电流表示数为零，电压表示数变大，电路中的故障可 能是 。 （5）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 （选填物态变化名称）而变细，消耗的实际功率变 的缘故（选填“大”或“小”）。 13．（2023•华亭市模拟）如图所示，使用如图甲所示的实验器材来测定小灯泡的电功率， 已知小灯泡的额定电压25 伏。 （1）画出实验电路图。 （2）把图甲中所有的实验器材连接起来，构成实验电路（注意：．连线不得交叉，b． 使用滑动变阻器要求把、D 接线柱连入电路）。 （3）电流表用0～06 挡，电压表使用0～3V 挡，电键闭合后，它们的指针如图乙所示， 可知道通过小灯泡的电流为 ，它两端的电压为 ，此时灯泡消耗的功率为 ，其电阻值为 。为了使小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑动触头应向 方向 移动，它的额定功率为 （小灯泡电阻不变）。 【题型2 缺少测量器材测量小灯泡的电功率情况】 14．（2023•泗洪县校级模拟）（多选）小明打算利用一个已知阻值的定值电阻R0 和一只 电表，通过控制开关来测量小灯泡的额定功率，如图是小明设计的四种不同方的电路图， 能测出额定电压已知的小灯泡的额定功率的是（ ） ． B． ． D． 15．（2022 秋•青川县期末）用如图所示器材测量小灯泡的额定功率，电源电压恒U，待 测小灯泡L 的额定电压为U 额，定值电阻阻值为R0。闭合开关S、S1，断开开关S2，调 节滑片P，使电压表示数为 ；保持滑片P 不动，闭合开关S、S2，断开开关S1，读 出电压表示数为U0。计算出小灯泡的额定功率为P 额＝ （用U、U 额、U0、R0 表 示）。 16．（2023•包河区校级二模）小致利用实验室以下器材：新干电池若干节、一个标有 “03”字样的小灯泡、一个额定电压是U0的小灯泡，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、 20Ω）、标有“20Ω 1”字样的滑动变阻器R1、最大阻值未知的滑动变阻器R2、电流表、 电压表、开关及导线若干，完成了下列电学实验。 （1）如图甲是小致设计的电路，还有两根导线没有接上，请你用笔画线代替导线将电 路连接完整； （2）他正确连接电路后，利用这个电路测出的实验数据绘制的﹣R 图象如图乙中曲线 所示，依据此图象不能得出正确结论。请分析产生这种现象的原因是 ； （3）实验中保持电压表的示数为3V 不变，为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成 实验，电源电压的最大值是 V； （4）小致发现电流表不小心被烧坏，他利用现有器材设计了如图丙所示电路来测量额 定电压是U0的小灯泡的额定功率，以下是他的实验过程，请帮他补充完整。 ①正确连接电路，闭合开关S 和S1。将滑动变阻器R1的滑片调到阻值最大处，移动另 一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为U0，此时小灯泡正常发光； ②只闭合开关S 和S2，保持滑动变阻器R1和R2的滑片位置不动，读出电压表的示数为 U′； ③小灯泡的额定功率P＝ （用字母表示，滑动变阻器R1的最大阻值用R1表示）。 17．（2023 春•明水县期末）小明和同学们在做电学实验过程中： （1）小明和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的 设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 这一因素不 变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R 两 端的电压 （选填“改变”或“保持不变”）。 （2）请用笔画线代替导线，帮助小明按电路图丙将图丁中实物电路连接完整。 （3）小明将滑动变阻器调到阻值最大处，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源 电压，电流表无示数，其原因可能 。 （4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，小明先将5Ω 电阻接入 电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω 电阻换成10Ω 电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向 （选填“”或“B”）端移动。 （5）小明和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V 小灯泡的额定功率， 但发现电压表被别的同学拿走了，于是他借助一个10Ω 的电阻，设计了如图戊所示的 电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下： ①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 时，小灯泡恰好正常 发光； ②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为； ③P 灯＝ （用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。 18．（2023 春•德化县期中）实验小组在“用电流表和电压表测量小灯泡正常发光时灯丝 的电阻”实验中，实验器材：两节新干电池、额定电压为25V 的待测小灯泡（正常发光 时灯丝电阻约为10Ω）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 （1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整；连接电路的过程中开关必须 。 （2）连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或 “右