物理人教版第十八章 电功率第3节 测量小灯泡的电功率优秀复习练习题

18.3 测量小灯泡的电功率 课时同步训练

一、单选题

1．型号为L1“220V  60W”，L2“110V  60W”，L3“36V  60W”的灯泡在各自的额定电压下工作（　　）

A．L1最亮 B．L2最亮

C．L3最亮 D．亮度相同

2．小明按如图所示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6 V，小灯泡额定电压为2.5 V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10 Ω，变阻器甲的规格“10 Ω  1 A”、乙的规格“50 Ω  0.5 A”，电流表（0~0.6 A、0~3 A），电压表（0~3 V、0~15 V），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置于最右端

B．变阻器应选择甲“10 Ω  1 A”的

C．实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同

D．在测量不同电压下的电功率，为减小误差，应选用量程为0~3 V的电压表

3．甲、乙两个灯分别标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的字样，将它们串联接人同一电路中，若甲灯正常发光，则下列说法中正确的是

A．乙灯也一定能正常发光，甲灯比乙灯亮

B．乙灯也一定能正常发光，乙灯比甲灯亮

C．乙灯不能正常发光，甲灯比乙灯亮

D．乙灯不能正常发光，乙灯比甲灯亮

4．将“PZ220−60”的灯泡接入电路中正常发光时,它消耗的电功率

A．一定大于60瓦    B．一定等于60瓦

C．一定小于60瓦    D．三种情况都有可能

5．某同学按图所示的电路测定小灯泡的电功率，闭合开关S后，他观察到小灯泡不发光，但电流表、电压表指针有偏转．以下判断正确的是

A．灯泡被短路

B．灯泡的灯丝断了

C．灯泡与灯座接触不良

D．灯泡的实际功率比额定功率小得多

6．小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是

A．电灯的实际电压变大 B．电灯的额定电压变小

C．电灯的实际功率变小 D．电灯的额定功率变小

7．在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表．分析数据得到的下列结论，正确的是(  )

A．灯丝的电阻随电压增大而减小

B．通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比

C．小灯泡的额定功率为四次功率的平均值

D．小灯泡的额定功率为0.8 W

8．某灯泡的额定电压为220V，为了确定它的额定功率，下述方案最佳的是（　　）

A．直接与其他额定电压为220V且标有额定功率的灯泡从外观上比较确定

B．将该灯泡接入220V电路中，测出流过灯泡的电流，用公式P=UI进行计算

C．将它与额定电压为220V且标有额定功率的另一灯泡并联，接入220V电路中，比较两只灯泡的亮度来判断

D．在实验室用伏安法测出灯丝电阻，用公式P=进行计算

9．把“220 V　40 W”和“220 V　60 W”的两盏灯串联起来后再接入照明电路中，两盏灯的亮度都变暗，这是因为(        )

A．灯泡的额定电压都变小了

B．灯泡的额定功率都变小了

C．加在两只灯泡上的电压都小于它们的额定电压

D．灯泡灯丝的电阻变大了

10．某同学利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率，滑动变阻器上标有“50 Ω　2 A”，小灯泡的额定电流为0.3 A。该同学将滑动变阻器置于最大阻值后，闭合开关，电压表、电流表的示数分别为2 V和0.2 A，接着移动滑动变阻器直至小灯泡正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点，则小灯泡的额定功率为(       )

A．0.9W    B．0.4W    C．1.35W    D．无法确定

11．小明“测量小灯泡的电功率”，根据如图所示的电路连好电路后，闭合开关S，发现灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数但为超出量程，则产生这一现象的原因可能是

A．小灯泡发生短路

B．小灯泡发生了断路

C．滑动变阻器发生了短路

D．滑动变阻器的滑片接触不良

12．如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）

A．灯泡L变亮

B．电压表示数变大

C．电流表A1示数变小

D．电路消耗的总功率变大

二、填空题

13．两个小灯泡，甲标有“6V 0.6A”，乙标有“4V 0.5A”，现将它们串联后接入电压为9V的电路中，则______灯更亮。

14．小华在实验室利用伏安法测量小灯泡的电功率。在实验过程中，当电压表的示数和电流表示数如图所示时，通过小灯泡的电流为______A，此时小灯泡的电功率为______W。

15．如图甲电路中，电源为电压可调的学生电源，灯泡L的额定功率为2.5 W，闭合开关S，逐渐升高电源电压，直至L正常发光，在此过程中得到如图乙所示的电流表示数随电源电压变化的I－U图像，由此可知L的额定电流为________A，R的阻值为________Ω，当电流表示数为0.6 A时，L的实际功率为________W，此时灯丝阻值为________Ω。

16．某电水壶工作2min，使图示电能表的转盘转过150r。则电水壶消耗的电能为__________kW·h，电功率为__________kW，这些电能可供一只“220V，10W”的节能灯正常工作__________h。

17．小明家的电能表如图所示，他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率。在用电高峰时，他只让规格为“220V 1000W”的电热水壶单独工作，测得在200s内电能表的转盘恰好转81圈。此时该电热水壶的实际功率 ______ W，实际电压 ______ V。（假设电水壶电阻不变）。

三、实验题

18．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有额定电压为的小灯泡（正常发光时的电阻约为）、电压恒为6V的电源、电流表、电压表、开关和若干导线，最大阻值分别为和的滑动变阻器。

（1）根据实验要求设计的电路如图甲所示，图中a为_________表。

（2）根据电路图，用笔画线代替导线将如图乙的实物电路连接完整_______，连接电路的过程中开关应该________（选填“闭合”或“断开”）。

（3）连接好电路，移动滑动变阻器的滑片至最________（选填“左”或“右”）端，再闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表和电压表均无示数，则电路可能的原因是________（填写选项中的字母）。

A．小灯泡短路

B．小灯泡断路

C．滑动变阻器短路

D．滑动变阻器断路

（4）排除故障后正确进行实验，依次正确读取三组实验数据，并记录在下表中。请你补充表格①、②位置内容。

四、计算题

19．某同学为自己设计了一盏调光灯，其原理如图所示，已知灯L的规格为“6V   2W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的阻值范围为0～12Ω，电源电压恒为6V。求：

(1)当S闭合，滑片滑至最左端后，灯丝中的电流；

(2)灯L正常工作5min所消耗的电能；

(3)闭合S，再将滑片从右向左移动，灯L发光最暗时的实际功率。

20．如图所示，图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图，小灯泡规格是“6V3W”，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V，当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为2V，且R2＝2R1，测绘出小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，电源电压保持不变：

(1)小灯泡正常发光时的电流是多少？

(2)小灯泡两端电压为2V时的实际功率是多少？

(3)电源电压是多少？

21．如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯泡L上标有“18V　16.2W”字样，电流表的量程为，电压表的量程为，滑动变阻器最大阻值为90Ω。当闭合开关S、S1时，移动滑片P，电流表的示数达到最大值，此时变阻器连入电路的电阻为Ra；当闭合开关S、S2时，移动滑片P，电压表的示数达到最大值，此时变阻器连入电路的电阻为Rb且，电阻R两端电压与变阻器连入电路的电阻关系如图乙所示。

求 (1)灯泡L的电阻(灯丝电阻不随温度变化)；

(2)电源电压；

(3)整个电路消耗功率最小时，滑动变阻器消耗的功率。

参考答案

1．D

【解析】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，额定电压下的实际功率与额定功率相等。因为三只灯泡在各自的额定电压下工作，实际功率等于额定功率，三个灯泡的实际电功率相等，均为60W，三只灯泡一样亮。故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

2．B

【解析】A. 在连接实验电路时，应将滑动变阻器滑片滑置最大值即最右端，故A正确；B、灯泡正常发光时，变阻器两端的电压UR＝UUL＝6V2.5V＝3.5V，变阻器接入电路中的电阻R＝＝14Ω＞10Ω，所以变阻器选“50Ω 0.5A”，故B不正确；C.灯泡的亮度由实际功率决定，实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同,故C正确；D、灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选0～3V的量程，故D正确．故选B.

3．B

【解析】甲、乙两个灯分别标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的字样,表示两灯的额定电流均为0.3A,将它们串联接入同一电路中,若甲灯正常发光,说明通过甲灯的电流为0.3A,根据串联电路电流的规律,通过乙灯的电流也为0.3A,乙灯也能正常发光,CD错误; 
根据P=UI知,乙灯的功率大,乙灯亮,A错误,B正确

4．B

【解析】“PZ220−60”:“220”的含义指灯泡的额定电压是220V,“60”的含义是指灯泡的额定功率为60W.因为灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,所以灯泡正常发光时,灯泡的电功率为60W.故ACD错误,B正确.

5．D

【解析】A、灯泡被短路后，电压表也被短路，故电压表无示数不偏转，电路中有电流，电流表指针偏转，故A不符合题意；

BC、灯泡的灯丝断了或灯泡与灯座接触不良时，电路为断路，电流表指针不偏转，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表指针偏转，故BC不符合题意；

D、当灯泡的实际功率比额定功率小得多时，灯泡不发光，此时电路中有电流，但示数比较小，即电流表、电压表指针都有偏转，故D符合题意．

故选D．

6．C

【解析】通过测量灯泡的额定功率实验，我们知道，灯泡的亮暗与灯泡的实际功率有关，当电灯突然变暗，C电灯的实际功率变小正确．

7．D

【解析】A．由表中数据可知，随电压U的增大，R=逐渐变大，即灯丝电阻随电压增大而增大，故A错误；

B．灯丝电阻R随电压U的增大而增大，不是定值，由I=可知通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，故B错误；

C．灯泡在额定电压下的功率为额定功率，不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率，故C错误；

D．由表中数据知，灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.32A，灯泡的额定功率

P=UI=2.5V×0.32A=0.8W，

故D正确．

8．B

【解析】AC．用肉眼从外观上观察比较，误差较大，不是最佳方案，故AC不符合题意；

B．灯泡的额定电压是220V，将灯泡接入220V的电路中，测出灯泡的电流，再用电功率公式求出其功率，即为灯泡的额定功率，故B符合题意；

D．因为灯丝的电阻与温度有关，所以在实验室用伏安法测出灯丝的电阻与灯泡正常发光时的电阻不同，算出的功率也不是灯泡正常发光时的额定功率，本方案不是最佳方案，故D不符合题意。

故选B。

9．C

【解析】AB．灯泡的额定电压和额定功率是固定不变的，故AB不正确；

C．两灯泡串联时，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，灯泡两端的实际电压小于灯泡的额定电压，实际功率小于额定功率，灯泡变暗，故C正确；

D．灯泡的电阻随温度的升高而变大，灯泡变暗时，灯丝的电阻小于正常发光时的电阻，故D不正确。

故选：C。

10．C

【解析】滑动变阻器上的电压，电源电压；灯泡正常发光时，滑动变阻器上的电压；灯泡的额定电压；灯泡的额定功率。

故选：C。

11．A

【解析】A．如果小灯泡短路，电路中电流将会很大，电压表无示数；

B．如果灯泡断路，灯泡电阻很大，电压表示数应接近于电源电压；

C．如果滑动变阻器短路，电路中电流将会很大，电压表示数很大；

D．滑动变阻器的滑片接触不良，电压、电流表应均无示数。

故选A。

12．D

【解析】由图可知电压表测电源电压，滑动滑片时电压表示数不变，B错；电流表A1测干路电流，当滑片左移时，滑动变阻器阻值变小，又滑动变阻器和灯泡并联，所以电路总电阻变小，则干路电流变大，即A1示数变大，C错；由P=UI可知总功率变大，D对；灯泡并联在电源两端，由可知灯泡消耗功率不变，其亮度不变，A错．故选D .

13．甲

【解析】由可得，两灯的电阻分别为

两灯泡串联时通过它们的电流相等，由

可知，甲灯泡的电阻大，实际功率大，所以甲灯更亮。

14．0.26    0.52   

【解析】[1][2]由图可知，电压表的量程是0-3V，分度值是0.1V，电压表的示数是2V，电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.26A，通过小灯泡的电流为0.26A，此时小灯泡的电功率为

P=UI=2V×0.26A=0.52W

15．0.5    10    0.8    5   

【解析】[1]由图象可知，灯泡两端电压为5V时正常发光，此时工作电流为额定电流

[2]定值电阻R和灯泡并联，二者电压相等；灯泡正常发光时，R的电流

由欧姆定律可得R的电阻

[3][4]当电流表示数为0.6 A，由图象可知电源此时电压为2V，此时R的电流

灯泡L通过的电流为

此时灯泡L的实际功率

由欧姆定律可得灯丝电阻

16．0.05    1.5    5   

【解析】[1]消耗的电能为

[2]电功率为

[3]这些电能可供一只“220V，10W”的节能灯正常工作的时间为

17．810    198   

【解析】[1]由电能表参数可知，电能表消耗一度电，转盘转1800圈，则200s内电能表的转盘恰好转81圈消耗的电能

该电热水壶的实际功率

[2]电水壶电阻不变，由可得电水壶电阻

则实际电压

18．电压        断开    右    D    小灯泡的电功率P/W    0.75   

【解析】（1）[1]因为a表与小灯泡并联，所以a表应为电压表；

（2）[2]b表串联在电路中，因此b表为电流表，电路中电流最大约为

所以电流表选用的量程与灯泡串联；因为小灯泡的额定电压为，所以电压表选用的量程与灯泡并联，滑动变阻器一上一下的串联在电路中，连接电路如图所示：

[3]为了保护电路，连接电路的过程中开关应断开。

（3）[4]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即最右端。

[5]闭合开关，小明发现小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路断路，电压表没有示数，说明电压表与电源不相连，电压表并联电路之外电路存在断路，所以电路故障可能是滑动变阻器断路，故选D。

（4）[6]测定小灯泡的额定功率时，应分别测出灯泡两端的电压和通过的电流，并根据求出实际功率，因此①处应为小灯泡的电功率P/W。

[7]第2次实验中，小灯泡两端的电压为，通过小灯泡的电流为，因此小灯泡的电功率为

19．(1)0.33A；(2)600J；(3)0.72W

【解析】解：(1)已知灯L的规格为“6V  2W”（不考虑灯丝电阻的变化），电阻为

当S闭合，滑片滑至最左端后，电路中只有灯泡

(2)灯正常工作5分钟所消耗的电能

W=Pt=2W560s=600J

(3)闭合S，再将滑片从右向左移动，当滑片移到最右端时，电路电阻最大，电流最小

则灯泡最小功率

P=I小2R=(0.2A)218Ω=0.72W

答：(1)当S闭合，滑片滑至最左端后，灯丝中的电流为0.33A；

(2)灯L正常工作5min所消耗的电能为600J；

(3)闭合S，再将滑片从右向左移动，灯L发光最暗时的实际功率为0.72W。

20．(1)0.5A；(2)0.5W；(3)12V

【解析】(1)由P＝UI可得，小灯泡在额定状态下正常发光，此时电流为

 (2)由图像知，小灯泡两端电压UL=2V时，通过灯泡的IL＝0.25A，则小灯泡的实际功率为

 (3)由题知，P在A点时，UA=4V，滑动变阻器的阻值为R1；P在B点时，UB=2V，滑动变阻器的阻值为R2=2R1，由图像可得对应的电流分别为IA=0.4A，IB=0.25A，由串联电路的电压特点可得电源电压为

即可得R1=20Ω，R2=40Ω，电源电压U=12V。

答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.5A；（2）小灯泡两端电压为2V时的实际功率是0.5W；（3）电源电压是12V。

21．(1)；(2)18V；(3)2.025W

【解析】(1)根据可得灯泡的电阻为

(2)当闭合开关S、S1时，灯L与滑动变阻器组成串联电路，移动滑片P，电流表的示数达到最大值，即

根据得

当闭合开关S、S2时，定值电阻R与滑动变阻器组成串联电路，移动滑片P，电压表的示数达到最大值，即

由图像可知此时滑动变阻器连入电路的电阻

因为,所以

电源电压

(3)滑动变阻器两端的电压

此时电路中的电流为

定值电阻R的阻值为

由于，所以当定值电阻R与滑动变阻器串联，且滑片移到连入电路的阻值最大等于90Ω时，电路中的电阻最大，整个电路消耗的功率最小

电路中的最小电流为

滑动变阻器消耗的功率为

答：(1)灯泡L的电阻为；

(2)电源电压为；

(3)整个电路消耗功率最小时，滑动变阻器消耗的功率为。