《2024年智学酷提优精练九年级物理全一册人教版广东专版》

1.在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，正常工作时的电阻约为12 Ω。现有器材：电源（电压6 V且保持不变）、电流表、电压表、开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：$R_1(50\ \Omega\ 2\ A)$、$R_2(10\ \Omega\ 1\ A)$。请完成下列问题：
(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是______（选填“$R_1$”或“$R_2$”）。
(2)某同学连接了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接方式。

(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片P应放在______（选填“A”或“B”）端。
(4)电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为______V，要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动。
(5)实验小组多次改变滑动变阻器滑片P的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I - U关系图像，如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率$P_{额}=$______W，小灯泡的实际功率随实际电压的降低而______（选填“增大”“不变”或“减小”）。
(6)分析小灯泡的I - U关系图像，发现灯泡的电阻不是一个定值，原因是____________________。

答案：

(1)$R_{1}$
(2)如图所示。
(3)$B$
(4)$1.2$ $A$
(5)$0.5$ 减小
(6)灯丝的电阻随温度的升高而增大
　　　　
解析:
(1)由题意可知，小灯泡正常工作时的电流约为$I = \frac{U_{L}}{R_{L}}=\frac{2.5\ V}{12\ \Omega}=0.21\ A$，此时滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U - U_{L}=6\ V - 2.5\ V = 3.5\ V$，此时滑动变阻器接入电路中的阻值$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{3.5\ V}{0.21\ A}=16.7\ \Omega$，可知滑动变阻器的最大阻值应大于$16.7\ \Omega$，故选$R_{1}$。
(2)原电路中，电压表测量灯泡与滑动变阻器两端电压，因此电压表的连接是错误的。
(3)闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，由图甲可知，滑片应放在$B$端。
(4)由图乙可知，电压表的示数为$1.2\ V$。因此时小灯泡两端电压小于小灯泡的额定电压，所以应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，增加小灯泡两端的电压，故应将滑片$P$向$A$端移动。
(5)由图丙可知，当小灯泡两端电压为$2.5\ V$时，流过小灯泡的电流为$0.2\ A$，故小灯泡的额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ V×0.2\ A = 0.5\ W$。由图丙可知，小灯泡两端电压越小，流过小灯泡的电流越小，故由$P = UI$可知小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小。
(6)小灯泡两端电压越大，灯泡的实际功率越大，灯泡温度越高，导致小灯泡的电阻越大，即灯丝的电阻随温度的升高而增大。

2.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，连接了如图所示的电路。闭合开关S后，若发现：

(1)灯泡发光，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，则故障原因是______________；
(2)灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因是________________；
(3)灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变，故障原因是______________________________。

答案：
(1)电流表被短接
(2)灯泡被短接
(3)滑动变阻器连接方法错误(同时接了上面两个接线柱或同时接了下面两个接线柱)

3.小明用图甲所示电路测量小灯泡的额定功率，灯泡铭牌上标有“3.8 V 1.15 W”字样。

(1)小明连接电路后，发现灯泡不亮，下列哪种方法可以一次性解决多项问题 （ ）
A.检查电源
B.检查导线连接
C.检查电流表和电压表的示数
D.调节滑动变阻器观察灯泡亮度
(2)实验过程中，小明发现小灯泡较暗，如果要让小灯泡正常发光，他应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）滑动。
(3)如图乙所示，当电压表示数为4.5 V时，电流表示数为______A。
(4)从下表可以求出，当灯泡正常发光时电阻为______Ω。

(5)通过计算，判断出这只小灯泡铭牌上的参数______（选填“合格”或“不合格”）；在这个实验中，可能会观察到小灯泡出现的现象是______________________________（写出一点即可）。

答案：
(1)$C$
(2)左
(3)$0.44$
(4)$9.5$
(5)不合格 小灯泡发光较亮(或灯丝烧断)