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九年级下册电功率综合测试卷(word含答案)

九年级下册电功率综合测试卷(word含答案)
九年级下册电功率综合测试卷(word含答案)

九年级下册电功率综合测试卷(word含答案)

一、初三物理电功率易错压轴题(难)

1.重点是测量小灯泡电功率的实验,除了掌握通常的实验要求和步骤外,难点是电表的选择和画出电路图,对于电压表的选择采用了扩大量程的方法,即电压表与定值电阻串联后,根据串联电路的特点知,当电压表示数为3V时,电压表与定值电阻串联后总电压为3.8V,正好可以测量灯的定额电压。据此进行分析解答。中考复习时,一学习小组利用阻值不同的四个电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器R(标有“50Ω 1A”)及其它器材做电学实验.

(1)如图甲是小明“探究电流与电阻关系”时连接的部分实验电路.

①将5Ω电阻接入电路,请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右滑电流表示数变大;

(____)

②闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V时读出对应的电流值并记录;

③断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,此时如果他马上闭合开关,会造成__表损坏,正确的操作应该是先__________________________,再闭合开关,移动滑片P使电压表的示数仍为2.5V;

④按正确操作完成余下实验后,得到电流与电阻关系图象如图乙所示,由此可得到的结论是:电压一定,___________________________________________________________;(2)玉琦同学把图甲中的定值电阻换成额定电压为2.5V的灯泡,测量它的额定功率.

①闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表和电压表都没有示数,原因可能是滑动变阻器

___;

②排除故障后,将滑动变阻器R的滑片移到某一位置时电压表示数为2.2V,要测小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器连入电路的阻值变__(选填“大”或“小”),当小灯泡正常

发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为__W .

(3)张阳同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R 0(最大阻值用R 0表示),他设计如图丁所示电路,测出了额定电压为U 0=2.5V 的灯泡的额定功率,请补全下列步骤.

①闭合开关,先调节滑动变阻器__(选填“R 0”或“R ”)的滑片到最__端(选填“左”或“右”),再调节另一滑动变阻器的滑片,直到__时为止.

②接着_________________________,读出这时电压表的示数为U ;

③小灯光的额定功率表达式P =____________(用字母表示).

【答案】 电压 调节滑动变阻器的滑片P 处于最大阻值处 电流与电阻成反比 断路 小 0.75 R 0 左 2.5V 调节变阻器R 0的滑片

到最右端 2.5V×0

2.5U V R 【解析】

【分析】

【详解】

(1)①滑动变阻器的滑片P 向右滑电流表示数变大;说明滑动变阻器的滑片P 向右滑时滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以应将滑动变阻器的右下方接线柱与开关右侧接线柱相连,如下图所示:

③探究电流与电阻关系应保持电阻两端电压不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时电路中的总电阻变大,由==可知串联电路电阻越大,分得的电压越大,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,电阻两端电压会变大,电压表的示数变大,闭合开关,会造成电压表损坏,正确的操作应该是先调节滑动变阻器的滑片P 处于最大阻值处,再闭合开关,移动滑片P 使电压表的示数仍为2.5V ;

④由图象可知,电流与电阻成反比例函数,故可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比;

(2)①闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表和电压表都没有示数,原因可能是滑动变阻器断路;

②要测小灯泡的额定功率,应使电压表的示数由2.2V增加到2.5V,滑动变阻器应减小接入电路中的电阻,增大电路中的电流;由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;

(3)实验步骤:

①闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到2.5V时为止;

②接着调节变阻器R0的滑片到最右端,读出这时电压表的示数为U;

③因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压U0=U﹣2.5V,

2.(5)[6]为达到最佳的灭蚊效果,小明应选用的粘胶类型为粘性最强的,即残留的芝麻数量最多的A胶。故选A。小亮利用以下器材:电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、开关各一个,电压表、电流表各一只,三个定值电阻R1、R2、R3,大小分别为10Ω、15Ω、20Ω,导线若干,来探究“电流与电阻的关系”。

(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线______。

(2)电路连接正确后,闭合开关后,移到滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表所示。老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因______。改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为______A(如图乙所示)。综合分析数据可得:电压一定时,______。

(3)完成上述实验后,小亮还想测定一个U额=2.5V的小灯泡的额定功率,他发现电流表已

坏,于是向老师要了一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。请帮他完成实验步骤:

①连接好实验电路,______,移动滑片,使电压表示为______V。

②保持滑片的位置不动,______,读出电压表示数为U。

③小灯泡的额定功率表达式P额=______。(用物理符号表示)

【答案】电流表超出量程 0.8 电流与电阻成反比将开关S1闭合,S2拨到触点2 2.5 将S2拨到触点1

()

U U U

R

-

额额

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由题目中的电流表表盘知,电流表选择0~0.6A量程,电流表与电阻串联,电源电压为6V,电压表选择0 ~15V量程,电压表与电阻并联,滑动变阻器选择一上一下接线柱,串联在电路中。由图可知,电阻R被短路,没有接入电路中,正确的电路图为

(2)[2]若再接入5Ω的电阻时,实验不能正常进行,是由于超过了电流表所选的量程。

[3]电阻两端的电压为4V,根据

U

I

R

=,电流表选择0~3A量程,所以示数为0.8A。

[4]综合数据分析可知,电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。

(3)①[5][6]连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压2.5V。

②[7]保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S2拨到触点1,读出电压表示数U,电压表测量灯泡和R0的总电压。

③[8]此时定值电阻R0两端的电压

U1=U-U额

通过灯泡的电流

1

1

00

U U

U

I I

R R

-

===额

则小灯泡的额定功率为

3.

()

U U U

P U I

R

-

==额额

额额额

在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压保持不变,待测小灯泡的额定电压为2.5V?

(1)为了比较精确的测量小灯泡的电功率,电压表的量程应选0-____V;

(2)实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障可能是_____(选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良;

(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数是2.5V,电流表示数如图所示,则小灯泡的额定功率是____W;

(4)测量结束后,应先______,再拆除导线,最后整理好器材;

(5)某实验小组在处理实验数据时,采用描点法,在坐标纸上作出了如图所示的I-U图象,请指出作图过程中存在的错误或不足之处是_______;

(6)某实验小组设计了如图所示的电路(还缺一根导线连接才完整),可以测量小灯泡的额定功率,其中R 为定值电阻?请写出本实验主要测量步骤及所测物理量:

①电路连接完整后,开关S 2断开,S 1?S 3闭合,调节滑动阻器滑片,使电压表示数为U 额; ②_______,开关S 3断开,S 1?S 2闭合,记录电压表的示数U 2;

③小灯泡额定功率的表达式P 额=______(用R ?U 额?U 2表示)

【答案】3 灯泡与灯座 1.25 断开开关 图线不应画成直线或横坐标的标度取值过大 保持滑动变阻器滑片位置不变

()U U U R 2额额-

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]题中待测小灯泡的额定电压为2.5V ,所以电压表的量程应选0~3V 。

(2)[2]实验时,小灯泡不亮,且电流表示数几乎为0,则电路中有断路现象,而电压表有示数,即电压表与电源是接通,则故障可能是灯泡与灯座接触不良。

(3)[3]由图示知,电流表的示数为0.5A ,则小灯泡的电功率

P =UI =2.5V×0.5A=1.25W

(4)[4]测量结束后,应先断开开关,再拆除导线,最后整理好器材。

(5)[5]由描出的点知,所描的点不在一条直线上,所以作出的I -U 图象不应是直线,且坐标轴的横坐标的标度太大了,这样造成所描的点精确度稍低。

(6)[6][7]按题意可知,电路中通过S 2、S 3的通断来控制电压表所测量的电压,所以所缺的导线应连接在电压表的负接线柱与开关S 3的左接线柱之间,且电路是串联电路。当开关S 2断开,S 1、S 2闭合时,电压表测小灯泡的电压,那么应调节滑片,让电压表的的示数为U 额。然后保持滑片位置不变,这样才能保持小灯泡两端的电压为额定电压,断开S 3,闭合S 1、S 2,此时电压表测小灯泡和定值电阻R 的电压,则电阻R 两端的电压

U R =U 2-U 额 而整个过程中,电路的电流不变,通过小灯泡的电流 21R R U U U I I R R

-==

=额 则小灯泡的额定功率

4.(3)[4]小敏的观点是错误的,原因是小灯泡在不同电压下的电功率是不同的,所以不能取平均值减小误差。小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)

(1)图1是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____;②____?

(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则图1中导线____(选填“①”?“②”或“③”)发生了____ (填写故障名称)

(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示,则根据记录的数据和图像可知∶

①小灯泡的额定功率为____W?

②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____

A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A

(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____(选填“①”?“②”或“③”),你选择的依据是____?

【答案】①开关未断开②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端①断路①0.75②D①“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]连接电路时为了保护电路,开关应断开,滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处,所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开;②滑动变阻器滑片未移至最左端(阻值最大处)。

(2)[3][4]闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则图1中导线①发生了断路。

(3)[5][6]根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,所以小灯泡的额定功率为

P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W

②当小灯泡两端的电压为0.5V时,电流为0.1A,所以此时滑动变阻器两端的电压为

U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V

此时滑动变阻器的阻值为

R=U

I

滑=

2.5V

0.1A

=25Ω

所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω 1A。

5.P L=U L′I′=4.5V×0.3A=1.35W。在探究“电流与电阻的关系”实验中,小硕选用如下器材:电压恒为5V的电源阻值为5Ω、100Ω、200Ω的定值电阻,规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,电流表电压表,开关和若干导线

(1)如图甲所示为小硕连接的实验电路,闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.

(_________)

(2)改正错误后,用开关试触,发现电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动.小硕分析可能是定值电阻发生了_____故障.

(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,其示数为

_____V.断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不动,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,应将滑片向_____(填“左”或“右”)移动,使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为_____.

(4)在探究过程中,小硕发现,为了保持定值电阻两端电压不变,只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为_____即可.

(5)多次实验后,根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____.

(6)小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为0.2A小灯泡的额定功率,已知定值电阻R0的阻值为10Ω,电源电压未知且大于小灯泡的额定电压.

①开关S1接b,S2接d,电流表示数为0.6A,则电源电压为_____V.

②开关S1接a,S2接c,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_____A,此时小灯泡正常发光.

③开关S1接b,S2接c,使滑动变阻器的滑片_____(填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”),电流表示数为0.3A.

④小灯泡额定功率P额=_____W.

【答案】断路 2 右 0.2A 3:2 反比 6 0.2 保持不

动 0.8

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:

(2)[2]用开关试触,电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动,可能是定值电阻发生了断路;

(3)[3]排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为2V;

[4]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变;

[5]由欧姆定律,电流表示数应为:

I=V

2V =

10Ω

U

R

=0.2A;

(4)[6]实验中保持定值电阻两端电压不变,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为:

U滑=5V﹣2V=3V,

由分压原理,滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为

U滑:U定=3V:2V=3:2;

(5)[7]根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;

(6)①[8]开关S1接b,S2接d,电流表示数为0.6A,为定值电阻的简单电路,由欧姆定律,则电源电压为:

U=I1R0=0.6A×10Ω=6V;

②[9]开关S1接a,S2接c,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.2A,此时小灯泡正常发光.

③[10]开关S1接b,S2接c,使滑动变阻器的滑片保持不动,电流表示数为0.3A.

④[11]在③中,变阻器与定值电阻串联,由欧姆定律,定值电阻的电压;

U0=I′R0=0.3A×10Ω=3V,

变阻器的电压为

6V﹣3V=3V,

由分压原理,变阻器连入的电阻为:R滑=10Ω;

在②中,由欧姆定律,变阻器的电压:

U滑=IR滑=0.2A×10Ω=2V,

根据串联电路电压的规律,灯的额定电压为:

U额

6V﹣2V=4V,

小灯泡额定功率:

6.(3)先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为

U

R

;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关S1、闭合其它开关,读出电流表示数为I,此时电流表测灯泡与定值电阻并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律得到通过灯泡的额定电流为:I-

U

R

;灯泡额定功率的表达式为:P额=U额(I-

U

R

)。在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V

(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是____

A小灯泡断路

B小灯泡两端电压太小

C滑动变阻器阻值太大

D电源电压太小

(2)移动滑片,当电压表的示数为____V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为____W

(3)根据实验测得的数据画出小灯泡I-U关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图像可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻___ (增大/减小/不变)

(4)当小灯泡两端电压为2V时,其实际功率在以下哪个范围内:_____

A.P实≤0.48W

B.0.48W<P实<0.6W

C.0.6W≤P实<0.75W

D.P实≥0.75W

【答案】A 2.5 0.75 减小 B

【解析】

【分析】

【详解】

(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,说明电路处于通路状态,不存在断路现象,实质上是小灯泡两端电压较小,有可能是因为电源电压太小或滑动变阻器阻值太大分压较多造成的,所以该现象的原因不可能的是选项A.

(2)因为小灯泡额定电压为2.5V,电压表测量小灯泡两端电压,所以移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W

(3)根据

U

I

R

=,结合I-U关系图像可知,当小灯泡两端电压减小时,通过小灯泡的电流减

小的越来越快,即1

R

越来越大,所以电阻减小;

(4)小灯泡额定工作时的电阻为:

2.5V

=

0.3A

R

,假设小灯泡的电阻不随外界环境变化而

改变,那么当小灯泡两端电压为2V时,根据欧姆定律可列:

2V 2.5V

=

0.3A

U

R

I I

==,解:

I=0.24A;但根据第(3)问中得出的结论可知,电阻随着电压减小而减小的越来越快,所以实际上此时灯泡的电阻小于额定工作时的电阻,即此时实际电流应大于0.24A,故此时小灯泡的电功率P实>2V×0.24A,所以其实际功率一定大于0.48W;

又因为随着电压减小,电流也减小,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.3A,所以当电压为2V时,I<0.3A,所以此时小灯泡的P实<2V×0.3A,即小于0.6W;

7.考点:电路连接;滑动变阻器的使用;电压表使用;电路故障判断;电流表读数;电功率计算;实验评估.某学习小组在老师的指导下,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关.他们用的实验器材如图所示,两个透明容器中密封着等量空气,U形管中液面最初相平,两个密闭容器中都有一段电阻丝.

(1)请你用笔画线代替导线,把图甲两个容器的电阻丝接到电路中_______-.

(2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫_____.

(3)接好电路,闭合开关,通电一段时间后,_____(填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间均相同的情况下,_____越大,所产生的热量越多.

(4)让两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示).移走图甲中的电阻,换接图乙中的电阻到电路中,重新做这个实验.此时通过两容器中电阻的电流不同,在通电时间相同的情况下,观察U 形管中液面高度变化,由此得到的结论是_____

(5)如果热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则Q=_____.

【答案】 转换法 右 电阻 在电阻和时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多 I 2Rt

【解析】

【分析】

(1)根据“在电流和通电时间相同时,导体产生的热量与电阻大小的关系”,可确定是串联电路,以根据电流流向法,从电源的正极出发依次连接电路元件,然后回到电源负极即可;

(2)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过液面高度差的变化来反映;

(3)由电路图可知两电阻串联,根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系,据 2Q I Rt = 比较两电阻产生的热量关系,密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,U 形管内两液面的差值变大,据此进行解答;

(4)探究电流产生热量跟通电电流关系时,控制通电时间和电阻不变;

(5)根据焦耳定律的公式分析.

【详解】

(1)将滑动变阻器,两相同的透明容器中的U 形管,开关,逐一顺次连接即可,滑动变阻的连线要注意一上一下,如下图所示:

(2)电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量,通过U 形管内液柱的高度差来反映,这种方法是初中物理常用的转换法;

(3)因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻丝串联时通过它们的电流相等;由 2Q I Rt = 可知,在电路和通电时间相同时,右侧电阻较大,产生的热量较多,密闭空气吸收热量后,体积膨胀,右侧气体膨胀更大所以B 管中的液面较高;

(4)在乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,B 端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I I 右左= ,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知12I I I 右= ,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,12I I =,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,根据U 型管液面的高度可知,电流越大,热量越多;故结论为:在电阻和时间相同的情况下,电流越大,产生

的热量越多;

(5)由焦耳定律可知,2Q I Rt = .

故答案为(1). 见详解. (2). 转换法 (3). 右 (4). 电阻 (5). 在电阻和时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多 (6). I 2Rt

【点睛】

8.小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5V ”的小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10Ω的定值电阻0R 、导线若干.她根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图甲所示的实验电路.

()1该实验的原理是______.

()2小珍连接电路时,开关处于______状态:闭合开关前滑片P 应置于滑动变阻器的最______(选填“左”或“右”)端.

()3闭合开关S ,将1S 拨到触点______(选填“a ”或“b ”),移动滑片P ,使电压表的示数为______V .

()4在确保整个电路安全情况下,保持滑片P 位置不变,将开关1S 拨到另一触点,此时电压表的示数如图乙所示,其数值为______V ;通过计算可知小灯泡的额定功率是______W .

【答案】P UI = 断开 右 a 2.5 6.5 1

【解析】

【分析】

【详解】

()1[1]测量小灯泡额定功率的实验原理是P UI =.

()2[2][3]为了保护电路,小珍连接电路时,开关应处于断开状态;且闭合开关前滑片P 应置于滑动变阻器的最大阻值处,由图知滑片应置于右端.

()3[4][5]为测量小灯泡额定功率,闭合开关S ,应将1S 拨到触点a ,此时电压表测灯泡两端电压,所以移动滑片P ,使电压表的示数为2.5V ,此时灯泡正常发光;

()4[6][7]在确保整个电路安全情况下,保持滑片P 位置不变,将开关1S 拨到另一触点,即触点b ,此时电压表测灯泡与定值电阻0R 的总电压,电压表示数应大于2.5V ,所以,由图乙根据电压表的量程可知,电压表应使用015V -量程,分度值0.5V ,其示数为6.5V ; 由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流:

0 0

00

6.5V 2.5V

0.4A

10Ω

V L

L

U U U

I I

R R

--

=====,

则小灯泡的额定功率:

2.5V0.4A1W

L L L

P U I

==?=.

【点睛】

9.(4)小灯泡的U﹣I图线是曲线,可知小灯泡的电阻是变化的,电流是0.2A时,电阻

是:1

1

1

1V

=5Ω

0.2A

U

R

I

==;电流是0.25A时,电阻是:2

2

2

2V

=8Ω

0.25A

U

R

I

==,而且电阻随温度的升高而变大.因此同意小灯泡的电阻是变化的观点,因为通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,根据P=UI,灯的功率变大,灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯的电阻随电压的增大而变大.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻为10Ω,有两个规格为“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑动变阻器,电源电压为6V.

(1)本实验中应选择规格为_____的滑动变阻器。

(2)将图甲中的实物电路连接完整,并在图乙的线框内画出电路图。

(_____)

(3)移动滑动变阻器的滑片P在某一位置时电流表示数如图丙所示为_____A,此时小灯泡的电功率_____(选填“大于”或“小于”)额定功率。

(4)用图甲所示的实验电路也可以测量电阻,若考虑电压表的分流作用,那么测量值要比真实值_____(选填“大”或“小”)

【答案】“50Ω 2A” 0.24

小于小

【解析】

【分析】

(1)由欧姆定律求出灯的额定电流,由串联电路电压的规律结合欧姆定律求灯正常发时变阻器连入电路中的电阻,从而确定变阻器的规格;

(2)变阻器按一上一下接入电路中,由灯正常发光时的电流确定电流表选用的量程与变阻器串联;根据电路图连接实物图;

(3)由图中电流表小量程读数,根据过灯的电流随电压的增大(减小)而增大(减小),比较此时灯的实际电压与灯的额定电压的大小,根据P UI = ,确定小灯泡的电功率与灯的额定功率的关系;

(4)电压表与电阻并联,电压表测量准确;根据并联电路电流的规律,判断通过电阻的电流与电流示数的大小,根据欧姆定律的变形公式:U R I =

确定测量值与真实值的大小。 【详解】

(1)小灯泡的额定电压为2.5V ,电源电压为6V ,正常发光时的电阻为10Ω,

由欧姆定律可得,灯正常发光时的电流: 2.5V 0.25A 10Ω

U I R ===, 根据串联电路电压的规律,灯正常发光时变阻器分得的电压:

6V 2.5V 3.5V L U U U 滑=﹣=﹣=,

由欧姆定律可得,变阻器连入电路中的电阻: 3.5V 14Ω>10Ω0.25A

U R I =

==滑滑,所以,选用”50Ω 2A”的滑动变阻器;

(2)变阻器按一上一下接入电路中,因灯正常发光时的电流为0.25A ,故电流表选用小量程与变阻器串联,如下所示:

根据电路图连接实物图,如下所示:

(3)移动滑动变阻器的滑片P 在某一位置时电流表示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,其示数为0.24A ,小于灯的额定电流;因通过灯的电流随电压的增大(减小)而增大(减小),故此时灯的实际电压也小于灯的额定电压,根据P UI =可知,小灯泡的电功率小于灯的额定功率;

(4)用图甲所示的实验电路也可以测量电阻,电压表与电阻并联,电压表测量准确;根据并联电路电流的规律,通过电阻的电流小于电流表示数,即测得的电流偏大;若考虑电压

表的分流作用,根据

U

I

R

可知,那么测量值要比真实值小。

10.考点:电功率的测量小明在测定小灯泡的电阻和额定功率的实验中,可用器材:相同规格的小灯泡(其电阻约为10欧,额定电压为2.5V)若干,量程为0~3V的电压表一个,开关一个,滑动变阻器一个,电源电压3V,导线若干。另可供选择的电流表有:A.量程为0—100mA的电流表;B.量程为0—0.6A的电流表;C.量程为0—3A的电流表.

(1)为保证测量准确,电流表应选____(填序号“A”,“B”或“C”

(2)实验电路如图一所示,图中甲是_______(选填"电流表"、"电压表"和"小灯泡"), 连接电路时,开关应________(选填"断开"或"闭合"),滑动变阻器的滑片应处于最____________端(选填"左"或"右").

(3)根据电路选好实物,闭合开关,发现灯不亮。电流表无示数,电压表示数接近3V。取下灯泡,两表的示数不变。出现故障的原因可能是_______________(选填"灯泡短路"或"灯泡断路").

(4)故障排除后,开始进行实验,根据测出的数据据,我画出了小灯泡的电流、电压关系图像,如图,由此可以判断小灯泡的电阻随温度的增大而______选填"增大","减小"或"不变").

(5)小明还做出了小灯炮的功率与电压二次方电流二次方的关系图如图所其中功率电压二次方关系正确的图像是___________.

【答案】B电流表断路右灯泡断路增大BC

【解析】

【详解】

(1)已知小灯泡的电阻约为10Ω,额定电压为2.5V,根据欧姆定律可得,灯泡正常

发光时的电流约为,

所以为保证测量准确,电流表应选B。

(2)为测定小灯泡的电阻和额定功率,电压表应与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联,所以图中甲是电流表,连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片置于阻值最大位置,即滑动变阻器的右端。

(3)闭合开关,发现灯不亮。电流表无示数,电压表示数接近3V。取下灯泡,两表的示数不变。说明与电压表并联部分断路,即出现故障的原因可能是灯泡断路。

(4)由图像可知,电压的变化量大于对应的电流变化量,根据可判断小灯泡的电阻随温度的升高而增大。

(5)根据公式,若灯泡的电阻为定值,电功率P与U2成正比,则图象如A所示,而灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以电功率应比电阻不变时稍小,故图象B正确;

根据公式P=I2R,若灯泡的电阻为定值,则P与I2成正比,图像为过原点的直线,但因为灯泡的实际功率越大,灯丝的温度越高,灯泡的电阻越大,故电功率值应比电阻不变稍大,故图象C正确,图象D不正确。

故答案为BC。

【点睛】

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