2020-2021学年九年级物理练习--灯泡的电功率

电功率灯泡的电功率一、选择题1．甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V3W”和“4V2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮【答案】B【解析】【详解】由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：3W0.5A6VPIU甲甲甲；2W0.5A4VPIU乙乙乙两灯泡的电阻分别为：6V12Ω0.5AURI甲甲甲；4V8Ω0.5AURI乙乙乙AB．两灯泡并联在4V电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实=P乙=2W；甲灯泡不能正常发光，其实际功率为：224V1.33W12ΩUPPR甲实乙实甲＜，所以乙灯比甲灯亮，故A正确，B错误；CD．两灯泡串联在10V电路时，两灯的总电阻为：R=R甲+R乙=12Ω+8Ω=20Ω，此时电路中的电流为：10V0.5A20ΩUIR串，此时的电流与两灯泡的额定电流相等，所以，两灯泡可以同时正常发光；此时两灯实际功率都等于各自的额定功率，因为P甲＞P乙，所以甲灯较亮，故C、D正确。2．两白炽灯L1上标着“220V100W”，L2上标着“220V40W”现把它们串联后接入220伏的电路，下列说法正确的是（）A．L2的功率小于L1的功率B．L1、L2的总功率小于100W大于40WC．L1的功率小于25WD．L1、L2功率之比是5：2【答案】C【解析】【详解】由P＝UI＝2UR可得，两灯泡的电阻分别为：R1＝21UP＝2220V100W＝484ΩR2＝22UP＝2220V40W＝1210Ω两灯泡串联后接入220V的电路时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流为：I＝12220V10A484Ω1210Ω77URR两灯泡的实际功率分别为：P1′＝I2R1＝（1077A）2×484Ω＝40049W≈8.2W故C正确；P2′＝I2R2＝（1077A）2×1210Ω＝100049W≈20.4W所以，L2的功率大于L1的功率，故A错误；两灯泡的总功率：P＝P1′+P2′＝8.2W+20.4W＝28.6W40W故B错误；两灯泡的功率之比：P1′：P2′＝40049W:100049W＝2:5故D错误。二、填空题3．甲灯“220V40W”，乙灯“220V100W”，如果把两灯串联在220V的电路中______更灯亮；如果把两灯并联在220V的电路中_______更灯亮。【答案】甲乙【解析】【分析】【详解】[1]由题意知甲灯“220V40W”，乙灯“220V100W”，甲灯在额定电压下的电阻为22220V==1210Ω40WURP甲甲（）乙灯在额定电压下的电阻为22220V==484Ω100WURP乙乙（）甲灯的电阻大于乙灯的电阻。如果把两灯串联在220V的电路中时，由串联电路电流相等，根据公式P=I2R，甲灯的电阻较大，所以甲灯更亮。[2]如果把两灯并联在220V的电路中，由并联电路的电压相等，根据公式2UPR，乙灯的电阻较小，所以乙灯更亮。4．学校的路灯经常烧坏，更换十分不便，电工师傅用“挑担灯’’解决了这个问题，即将“220V100W”和“220V60W”的甲乙两盏规格相同的白炽灯串联接入照明电路．上述两盏灯相比较，灯丝较粗的是____灯，两灯工作时，较亮的是____灯．（填“甲”或“乙”）【答案】甲乙【解析】【分析】【详解】两灯额定电压相同，则由功率公式P=2UR可判出两灯的电阻大小关系，由影响电阻大小的因素可知灯丝的粗细程度；因两灯串联，则可知电流相等，则由P=I2R可知功率大小，则可知哪一盏灯要亮．由P=2UR得：灯丝电阻R=2UP则可知额定功率越大的灯泡，电阻越小；即甲灯电阻要小，因灯丝长度差不多，由影响电阻大小的因素可得，甲灯的灯丝要比乙灯的粗；两灯串联时，通过两灯的电流相等，则由P=I2R可得，乙灯的实际功率要大，故乙灯要亮．【点睛】解决此类题目的关键是知道串联电路的特点，能用功率公式分析灯泡的功率变化5．图所示的电路，电源电压为6V，灯泡L1和L2分别标有“6V6W”和“6V3W”字样．如果将S1、S2、S3分别换成电流表、电压表、电流表，则电压表的示数为____V；如果将Sl、S2、S3分别换成电压表、电流表、电压表，则电流表的示数为____A。【答案】60.33【解析】【分析】【详解】[1]S1、S2、S3分别换成电流表、电压表、电流表的等效电路图如图甲所示，两灯泡并联在电路中，并联电路各并联支路两端电压相等，所以电压表的示数为6V。[2]Sl、S2、S3分别换成电压表、电流表、电压表等效电路图如图乙所示，灯泡阻值R1=221(6V)6WUP=6ΩR2=222(6V)3WUP=12Ω两灯泡串联在电路中，电路电流I=126V6+12URR≈0.33A6．某电热器标有“16V64W”字样，则它的额定电流为______安。若该用电器的电阻保持不变，将它接在电压为8伏的电源上，它的额定功率是______瓦，此时的实际功率是______瓦。【答案】46416【解析】【分析】【详解】[1]已知电热器的额定电压和额定功率，由PUI可得，它的额定电流64W=4A16VPIU额额[2]将它接在电压为8伏的电源上，它的额定功率仍是64W。[3]由UIR可得，电热器的电阻16V=4Ω4AURI额此时的实际功率22(8V)=16W4ΩUPR【点睛】本题考查了欧姆定律、电功率公式的灵活应用，属于一道基础题。三、实验题7.在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，额定电功率估计在0.9W左右，可供选择的电流表有：A1（量程0﹣0.3A），A2（量程0﹣3A）。（1）连接电路时，应选用的电流表是_______（选填“A1”或“A2”）；（2）图甲是某小组连接的实物电路图．图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中改正；____（3）改正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器画片，当电压表示数为0.3V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电功率是_______W；（4）不用电流表，另增加两只开关和一个阻值为12Ω的定值电阻R0，该小组设计了如图丙所示的电路图，测量小灯泡的额定功率。正确连接电路后，断开S3，闭合S1、S2，调节滑动变阻器，让电压表示数为3.8V；然后只断开S2，再闭合S3，读出电压表示数为6.5V。则测得小灯泡的额定功率是_______W。【答案】“A1”0.0540.855【解析】【分析】(1)已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，额定电功率估计在0.9W左右，根据PUI求灯的额定电流确定选用的电流表；(2)根据电压表应与灯并联，电流表与灯串联来判断；(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据PUI求此时小灯泡的电功率；要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据PUI可求出灯的额定功率。【详解】(1)[1]已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，额定电功率估计在0.9W左右，根据PUI，灯的额定电流约为0.9W=0.24A3.8VPIU连接电路时，应选用的电流表是A1。(2)[2]原电路中，电压表与电流表串联后与灯并联是错误的，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下所示：(3)[3]当电压表示数为0.3V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.01A，电流大小为0.18A，此时小灯泡的电功率是0.3V0.18A0.054WPUI(4)[4]第2次操作中，电压表定值电阻与灯的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为6.5V-3.8V=2.7V由欧姆定律可求出灯的额定电流2.7V0.225A12ΩUIR灯的额定功率3.8V0.225A=0.855WPUI【点睛】本题是测灯的功率，考查器材的选择、电路的连接、灯的功率计算及设计实验方案的能力。易错点是连接实物电路图时，要注意电表量程的选择及连接方法。8．小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。(1)请你在图甲电路中用笔画线代替导线，帮忙将电路连接完整______。(2)连接电路时，开关应处于______（选填“闭合”或“断开”）状态。(3)实验过程中小红发现电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，她应将变阻器滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______。(4)小华小组在实验时发现组长粗心大意拿了两块电流表，他们看到实验桌上有一个R0＝5Ω定值电阻，小华小组经过认真讨论，设计了如图丙所示的电路进行实验，你认为他们在实验中调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为______A时，读出电流表A1的示数，就能算出小灯泡的额定功率。老师对他们的设计给予了肯定并鼓励同学们采用不同的方法进行实验。【答案】断开B0.75W0.5【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验中，灯泡与电流表应串联，电压表与灯泡并联，由此完成电路连接，如图所示(2)[2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。(3)[3]灯在额定电压下正常发光，此时电压表的示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，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B端移动。[4]电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W(4)[5]由题知，R0=5Ω，调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为0.5A，此时由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为UL=U0=I′R0=0.5A×5Ω=2.5V再读出电流表A1的示数，由P=UI才能算出小灯泡的额定功率。9．某实验小组在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：三节新干电池，“4Ω、8Ω、16Ω、20Ω”的电阻各一个，滑动变阻器一个、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。请你和他一起完成下列实验：(1)如图甲是小宇连成的电路，其中有一处连接有误，请在错误的导线上画“×”，并画出正确的连线______。(2)小宇连接正确后，闭合开关前，他将滑动变阻器的滑片滑到______（填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数为4.5V，则出现的故障是定值电阻______（选填“短路”或“断路”）。(3)在实验过程中，控制定值电阻两端的电压为2V不变，滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。此实验控制定值电阻两端的电压不能超过______V。(4)芳芳利用小宇连接的电路测量一个额定电压是3.8V（正常发光的电阻大于10Ω）的小灯泡的额定功率。她先将定值电阻换成了小灯泡，然后将______（选填“电压表”或“电流表”）改接为大量程。她闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。(5)小溪又设计了一个方案，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。电路如图丙所示（电源电压为U，滑动变阻器的最大电阻为R）。请把实验步骤补充完整。①只闭合开关S和S2，调节变阻器的滑片，使电压表______（选填“V1”或“V2”）的示数为U额；②只闭合开关S和S1，将变阻器的滑片P______（选填“不动”或“适当调节”），读出电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；③步骤①中变阻器连入电路电阻表达式：R0