电功率单元测试与练习(word解析版)
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-学年人教版九年级物理全册第18章《电功率》单元练习(解析版)一.选择题〔共12小题〕1.以下关于电功率的说法正确的选项是〔〕A.用电器的电功率越大,它消耗的电能越多B.用电器的电功率越大,它消耗电能越快C.用电器任务时间越长,它的电功率越大D.用电器的电能与其功率有关,只与通电时间有关2.一只普通手电筒小电珠正常发光时,经过它的电流约为〔〕A.3×101安B.3×102安C.3×10﹣1安D.3×10﹣2安3.小林同窗经过学习,总结了以下几方面的物理观念:①汽油机的做功冲程中,燃气的内能逐渐增大②飞机可以升空是由于遭到空气的浮力③两个串联的灯泡,一个较亮,一个较暗,是由于较亮的灯泡电阻较大④岸边的人看到水中的鱼变浅,是由于光在水面发作折射时折射角大于入射角⑤神舟飞船分开空中减速上升时,机械能不时增大⑥轮船从大海驶入长江,排开水的体积变大,所受浮力变大其中正确的选项是〔〕A.只要①②④B.只要②③④⑤C.③④⑤D.②⑤⑥4.关于如下图的电能表,以下说法正确的选项是〔〕A.电能表的示数是812.4度B.电能表在运用时正常任务电流为10A或20AC.电能表应该在220V的直流电路中运用D.电能表上的转盘转过600转,说明用电器消耗的电能是3.6×103J5.如下图,将标有〝12V 6W〞的灯泡L1和〝12V 3W〞的灯泡L2接在12V的电路中,闭合开关,不思索温度对灯丝电阻的影响,以下说法中正确的选项是〔〕A.电路总功率等于9W B.电路总功率大于9WC.灯泡L1和L2一样亮D.灯泡L2比灯泡L1亮6.如图是某人家里电热锅的任务原理图电热锅有高中低三档功率。
那么以下判别正确的选项是〔〕A.将一壶水烧开,将开关S1接b,将S2断开,所需时间最短B.将与A相反的一壶水烧开,将开关S1接a,将S2闭合,所需时间最长C.假定三档中只要一档因某只开关发作缺点而不能任务,那么中温档一定都能任务D.假定三档中只要一档因某只开关发作缺点而不能任务,那么高温档和中温档一定能任务7.如下图,电源电压为4.5V且恒定不变,当开关s闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的进程中,三只理想电压表的示数变化的相对值区分为△U1、△U2、△U3,以下能够出现的状况是〔〕A.△U1=OV、△U2=2V、△U3=1V B.△U1=OV、△U2=2V、△U3=2VC.△U1=0.5V、△U2=1V、△U3=1.5V D.△U1=0.2V、△U2=1V、△U3=0.8V8.小刚家电能表如下图,他让家中一个用电器独自任务了2分钟,发现电能表的转盘刚好转过5圈。
电功率单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.由电路图知,电流表测量的是通过灯泡和电压表的电流之和,即所测电流偏大,根据知,测量后计算出的电功率值会偏大.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为3V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整,并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大;______(2)他将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是电阻______(选填“短路”或“断路”);排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求时,电流表示数如图乙所示,电流为______A;(3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为______V为止,记录电流表的示数;(4)为了获得普遍规律,他想利用上述五个电阻分别单独接入电路,进行五次实验,则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω;(5)完成上述实验后,小爽又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡的额定功率。
已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为______,此时小灯泡正常发光;②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,______,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器______(选填“A”或“B”)接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到______(选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U';③小灯泡的额定功率表达式为P额=______。
【答案】 断路 0.4 左 2 15 U 额 移动滑动变阻器B 的滑片 B 右 ()20U U U U R ''-额 【解析】【分析】【详解】(1)[1]定值电阻应该串联到电路中,所以导线连接左侧接线柱;滑动变阻器滑片已经滑到最左端,要是滑动变阻器接入电路的阻值最大,导线连接滑动变阻器下端的右侧接线柱,如图所示:。
电功率单元测试题(含答案)(word)一、电功率选择题1.如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V1.5W”的灯泡L1正常发光,标有“6V3W”的灯泡L2发光较暗。
若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()A. 电表a为电流表,且示数为1AB. 电表b为电压表,且示数为3VC. 电表c为电流表,且示数为0.25AD. 闭合开关S,电路消耗的总功率为2.25W【答案】 D【解析】【解答】由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:I10.5A,I2 0.5A,由I 可得,灯泡L2的电阻:R212Ω;因灯泡L1正常发光,灯泡L2发光但较暗,所以,通过L1、L2的电流不相等,L1与L2应并联,则a一定是电流表,b是相当于导线的电流表,c是相当于开路的电压表,B不符合题意;此时电流表a测干路电流,电流表b测L2支路的电流,电压表c测电源的电压,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L1正常发光,所以,电源的电压U=U1=3V,即电压表c的示数为3V,C不符合题意;此时通过R2的电流:I2′ 0.25A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,以,干路电流表a的示数:I=I1+I2′=0.5A+0.25A=0.75A,A不符合题意;电路消耗的总功率:P=UI=3V×0.75A=2.25W,D符合题意。
故答案为:D【分析】根据P=UI求出两灯泡正常发光时的电流,再根据欧姆定律I 求出灯泡L2的电阻,根据“灯泡L,正常发光,灯泡L2发光较暗”判断两灯泡的连接方式,进一步判断三电表的类型,根据串并联电路的电流特点和额定电压下灯泡正常发光得出电源的电压,根据欧姆定律求出通过R2的电流,根据并联电路的电流特点求出电路总电流,再根据P=UI求出电路消耗的总功率.2.如图所示的电路,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R1=1Ω,滑动变阻器R2阻值范围为0~4Ω.闭合开关S,在滑片从左向右移动的过程中,下列说法正确的是()A. 滑动变阻器的最大功率为1.44WB. 滑动变阻器的最大功率为2WC. 滑动变阻器的最大功率为2.25WD. 电压表示数从0V增大到2.4V【答案】C【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
物理九年级下册电功率单元测试与练习(word 解析版)一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)1.22151511:::5:1525U U P P R R ===ΩΩ滑滑小青在测量小灯泡的额定功率实验中。
选用的小灯泡标有2.5V 字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整(______);(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电压表有示数,接下来应进行的操作是______ (选填标号); A .更换小灯泡 B .检查开关是否闭合C .移动滑动变阻器滑片D .检查电压表是否断路(3)实验时,电压表的示数如图乙所示。
则应将滑片向______(选填A 或B )端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。
若正常工作时电流表示数为0.5 A ,则小灯泡的额定功率为______W ;(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案。
如图丙所示,R 0是阻值已知的定值电阻。
请完成下列操作∶①连接好电路,闭合开关S 。
将开关S 1拨到触点______(选填A 或B )。
移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U 1;②保持滑片的位置不动,再将开关S 1拨到另一触点。
读出电压表的示数U 2;③用U 1、U 2、R 0表示小灯泡的额定功率,则表达式P =______。
【答案】 C A 1.25W A 2110U U U R - 【解析】【分析】【详解】(1)[1]电压表测量灯泡的电压,应与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V ,所以电压表应接“-”,“+”接线柱。
连接电路如图所示:(2)[2]小灯泡没有发光,但电压表有示数,说明电压表到电源电路是通路,灯泡不发光可能是灯泡两端实际电压远低于额定电压,所以接下来的操作是移动滑动变阻器滑片,在进一步判断。
故选C。
(3)[3]由图乙可知,此时灯泡的电压为1.9V,使小灯泡正常工作,应将滑动变阻器向A端调节。
《电功率》单元测试卷一、单项选择题(每小题3分,共24分)1、在国际单位制中,电功率的单位是A .焦耳B .安培C .瓦特D .库仑2、下列说法正确的是( )A.电流通过导体消耗的电能越多,电功率越大B.电功率小的用电器消耗的电能少C.1S 内电流通过用电器做功越多,电功率越大D.电能表是测量电功率的仪表3、在如图1的电路中,R 1是定值电阻,电源电压保持不变。
闭合开关S ,当滑动变阻器滑片P 向右滑动时,下列现象中会发生的是( )A.电流表、电压表的示数都变小B .电流表示数变小,电压表示数不变C .电路消耗的总功率增加D .R 1消耗的电功率减小4、小吴家的电能表5月1日的读数如图2甲,6月1日的读数如图2乙,若电价为0.5元/度,则小吴家5月份的应交电费是( )A.33.95元B.27.75元C.30.62元D.277.5元5、有三盏白炽灯,甲标有“PZ220—15”,乙标有“PZ220—40”,丙标有“PZ220—100”,将它们接在家庭电路中,正常工作时的发光情况是( )A .甲灯最亮B .乙灯最亮C .丙灯最亮D .一样亮6、用电器工作时将电能转化为其他形式的能。
现有白炽灯、电扇、电视机各一个,规格均为“220V 、60W ”。
若将它们同时接人家庭电路中,在相同的时间内,转化的内能最多的是( )A .白炽灯B .电扇C .电视机D .一样多7、用电热丝烧水,当电压为U ,t 秒内可将水烧开,如果电压降为原来的一半,则烧开同样的水所需时间为( )A.t/2B.4t C .2t D.t/48、 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图3所示,下列说法中正确的是( )图1 S V R 1 R 2 P A 图2A. 甲灯的实际功率一定是25WB. 将乙灯接入110V 电路中,它的实际功率为50WC. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多D. 两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大二、填空题(每空2分,共40分,请将正确答案填写在题中横线上) 9、电功率是表示 的物理量,一电动机在1min 内做功6000J电功,它的电功率是 。
最新《电功率》单元测试题( 含答案 )(word)一、电功率选择题1.如图所示,阻值为R 的电阻丝,用四种方法分别接在电压为U 或 2U 的电源上.闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【解答】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以两电阻串联时电路中的总电阻最大,两电阻并联时电路中的总电阻最小,因为故选Q 放 =W= t ,所以在相同的时间内放出的热量最多的是D.D 选项.【分析】根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小,根据间内放出热量的关系.Q 放 = t 得出它们在相同的时2.常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是()A. 电流表B. 电压表C. 电能表D. 验电器【答案】C【解析】【解答】解: A、电流表是测电流大小的仪表,不符合题意;B、电压表测量电压大小,不符合题意;C、电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能(即电流做功)的仪表,符合题意;D、验电器是用来检验物体是否带电的仪器,不符合题意.故选 C.【分析】明确各仪表或仪器的基本作用回答.3.如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置.通电前,A、 B 两个 U 型管内的液面相平,通电一定时间后,通过R1、 R2的电流分别为 I1、 I2,则()A.I=I2, A 管中的液面较低 B. =I2, A 管中的液面较高11C. I1> I2, A 管中的液面较低D.1>I I2, A 管中的液面较高【答案】 D【解析】【解答】解:由图可知,右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以I1> I2,故 AB错误;由 Q=I2Rt 可知,通电时间相同时, I1>I2, R1=R2=5Ω,所以左侧电阻产生的热量较多,密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大, A 测玻璃管液面较高.故选 D.【分析】由电路图分析电阻丝的连接方式,根据串并联电路的电流特点可知通过它们的电流关系,根据Q=I2Rt 比较两电阻产生的热量关系,密闭空气吸收热量后,压强变大,U 形管内两液面的差值变大,据此进行解答.4.如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P 向右移动时,下列说法正确的是()A.灯泡 L 变暗B. 电压表示数变小C. 电流表 A1示数变大D. 整个电路消耗的总功率变小【答案】 D【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L 与滑动变阻器R 并联,电压表 V 测电源的电压,电流表 A1测干路电流,电流表A2测 L 支路的电流。
九年级物理下册电功率单元测试与练习(word解析版)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.(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 UR-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。
九年级下册物理 电功率单元测试与练习(word 解析版)一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)1.P 额=U 额I 1=22()U U U U U U R R--⋅=额额额额利用如图所示的电路探究电流跟电压的关系,电源电压为6V 不变.(1)按图甲,在图乙中把接错的一根导线打上“×”,再画线把它改到正确的位置上. (_____)(2)正确连接电路后,再闭合开关,移动滑片,发现电压表和电流表的示数均为0;继续移动滑片,当两电表指针刚好偏转且稳定时,其示数见序号3,继续实验,数据见序号4和序号5. 数据序号1 2 3 4 5 电压/V0 0 1 2 3 电流/A 0 0 0.1 0.2 0.3①根据第5组数据,在图丙中用“↑”标出电流表指针所在的位置.(_____)②由序号1、2两组数据可判断,该电流故障为________(选填“R 1接触不良”、“R 2断路”或“R 2短路”).③序号3、4、5三组数据表明:在导体的________一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.④根据表中数据计算,滑动变阻器接入电路的最大阻值为________Ω,滑动变阻器消耗的功率变化了________W .【答案】R1接触不良电阻500.4【解析】【分析】(1)测电阻的实验中电压表应测定值电阻两端电压,即与定值电阻并联,电流表测定值电阻电流与其串联。
(2)①图丙中电流表接的是0.6A量程,分度值为0.02A,第5组数据中电流为0.3A,电流表指针应指在0.2A与0.4A正中间的位置;②由序号1、2两组数据中电流表示数为0,电压表也为0,可判断电路为断路;③序号3、4、5三次实验都是在一个定值电阻下进行的,所以导体电阻没有变化,通过三组数据表明导体中的电流跟导体两端的电压成正比;④依据串联分压原理,定值电阻R2电压最小时,滑阻分的电压最大,此时滑阻R1阻值最大,也就是说第三组数据时滑阻R1阻值最大。
从电源电压6V里减去定值电阻R2的电压,得到滑阻R1电压,由于R2与R1串联,电流相等为0.1A,根据欧姆定律可计算滑阻阻值,利用公式P=I2R可计算滑阻电流在0.1A和0.3A时的功率,然后大功率减去小功率就是功率变化值。
电功率单元练习(Word 版 含答案)一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)1.P 2=U 额×I 额=(U -I 额×R )×I 额在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,琪琪和航航设计的电路如图甲所示,电源电压恒为4.5 V ,小灯泡的额定电压为2.5 V 。
琪琪的实验过程如下:(1)她调节滑动变阻器,发现当电压表的示数为2.5 V 时,小灯泡不能正常发光,而航航发现了问题,于是继续向______(选填“左”或“右”)端调节滑动变阻器,使电压表的示数为______V 时,小灯泡才正常发光。
若此时通过小灯泡的电流如图乙所示,电流为______A ,小灯泡正常发光的电阻为______Ω;(2)琪琪将导线cd 的d 端改接到小灯泡a 端,重新测量小灯泡正常发光的电阻,闭合开关她发现电压表的指针________,原因是____________________;(3)她俩重新选择实验器材,不用电压表就测出了I 额=0.3 A 的小灯泡的额定功率,设计的电路图如图丙所示,请你将下列实验步骤补充完整,并计算出小灯泡的额定功率(电源电压恒定且未知,滑动变阻器的最大阻值为30 Ω):①将滑动变阻器的电阻调到最大,开关S 闭合,S 1________(选填“闭合”或“断开”),读出电流表的示数为0.2 A ,则电源电压为________V ;②开关S 闭合,S 1________(选填“闭合”或“断开”),调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为________A 时,小灯泡正常发光;③开关S 、S 1均闭合,滑动变阻器的滑片________,读出电流表的示数为0.4 A ; ④小灯泡额定功率P 额=________ W 。
【答案】左 2 0.4 6.25 反向偏转 电压表正负接线柱接反 闭合 6 断开 0.3 保持不动 0.45【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]由图可知,电压表接在了滑动变阻器两端,所以当电压表的示数为2.5V 时,小灯泡两端实际电压为L =4.5V 2.5V=2V U U U =--滑所以不能正常发光,故继续向左移动滑动变阻,使小灯正常发光,则滑动变阻两端电压为=4.5V 2.5V=2V U U U '=--滑额 即:使电压表的示数为2V 时,小灯泡正常发光。
九年级下册电功率单元测试题(Word版含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.由电路图知,电流表测量的是通过灯泡和电压表的电流之和,即所测电流偏大,根据知,测量后计算出的电功率值会偏大.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为3V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整,并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大;______(2)他将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是电阻______(选填“短路”或“断路”);排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求时,电流表示数如图乙所示,电流为______A;(3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为______V为止,记录电流表的示数;(4)为了获得普遍规律,他想利用上述五个电阻分别单独接入电路,进行五次实验,则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω;(5)完成上述实验后,小爽又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡的额定功率。
已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为______,此时小灯泡正常发光;②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,______,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器______(选填“A”或“B”)接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到______(选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U';③小灯泡的额定功率表达式为P额=______。
电功率单元测试与练习(word 解析版)一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)1.=1.5V 0.3A=0.45W P U I =⨯额额额在测量“小灯泡的额定功率”的实验中,实验室提供的实验器材有:A .电源(电压为4.5V ),B .电流表A 1(量程为0﹣0.6A ,电阻为0.5Ω)C .电流表A 2(量程为0﹣3A ,电阻为0.2Ω)D .电压表V 1(量程为3V ,内阻为3kΩ)E .电压表V 2(量程为15V ,内阻为1kΩ)F .滑动变阻器R (阻值0﹣10Ω)G .定值电阻R 0=800ΩH .待测小灯泡L (额定电压为3.8V ,额定功率大约是1.2W )I .开关S 一个,导线若干实验要求:既要保证电路安全,又要提高测量精确度;为了减小系统误差,测量时电表示数应大于量程的三分之一。
则(1)根据实验要求,电流表应选_______,电压表应选_______(选填器材前的字母代号)。
(2)根据实验要求,在虚线方框内画出实验电路图(其中部分电路已画出)。
________ (3)根据实验电路图,请用笔画线代替导线,将实验器材连接起来使之成为实验电路(其中部分导线已连接好)。
_______(4)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到_______端(选填实物图中“a”或“b”);正确连接实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,仔细检查电路各部分均接触良好,其原因可能是_______。
【答案】 B D b 小灯泡L 断路【解析】【详解】(1)待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率大约是1.2W,由P=UI得,小灯泡的额定电流大约为:,因为小灯泡L的额定电流0.32A小于0.6A,且大于电流表A1量程的三分之一,所以,根据实验要求,电流表应选B。
因为电源电压为4.5V,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,大于V1的量程但小于电压表V2量程的三分之一,为了使偏转角度尽量大,电压表应选D。
(2)为了测量小灯泡的额定功率,应使其两端的电压为3.8V,由于电压表(量程为3V,内阻为3kΩ),因此可将电压表与R0串联后在并联在小灯泡L的两端,电流表接在干路上(即电流表外接法),当灯泡L正常发光时,其两端的电压为U L=3.8V,根据串、并联电路电压规律可知,电压表和R0所在支路电压:串联电路电流相等,所以电压的比等于电阻的比,即电压表V1与定值电阻R0两端的电压之比:联合以上两式可解得:,;所以实验电路图如下:(3)根据实验电路图,按电流的流经顺序将其连接起来,如下图所示:(4)根据保护电路的原则,在闭合开关前,应使电路中的电流最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最大,由实验电路可知,滑动变阻器的滑片应滑到b端。
开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路存在断路性故障,电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源两极是连通的,则故障应为与电压表并联的部分断路,即小灯泡L断路。
【点睛】2.点睛:研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用,即分别控制电阻不变和电压不变,据此分析滑动变阻器滑片的调整方向,最后一问要理解单安法测量功率的原理,即根据图知,灯与电阻并联,两端的电压相等,利用定值电阻和电流可确定灯的额定电压,再结合电流即可求功率,当然也可以求灯的电阻。
小聪同学做测量小灯泡的功率的实验,所用器材有电压恒为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡以及符合实验要求的电表,开关和导线.图甲是小聪没有连接完整的电路.甲乙(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整_____________ .(2)小聪同学连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮.电压表指针明显偏转,电流表指针无偏转,则故障可能是______.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(3)小聪同学纠正错误后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_______W.(4)老师告诉小聪,与小灯泡的电阻相比较,电流表的电阻非常小,电压表的电阻非常大,由于电流表、电压表电阻的影响,测量后计算出的电功率值会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”).【答案】B0.7偏大【解析】【详解】(1)电压表应与小灯泡并联,根据“额定电压为2.5 V的小灯泡”,所以连接小灯泡的右端到电压表的“3V”接线柱即可,如图:(2)小聪同学连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮.电流表指针无偏转,说明电路中存在断路性故障,而电压表指针明显偏转,说明电压表两端到电源两极是通的,所以与电压表并联的小灯泡断路,故选B.(3)小聪同学纠正错误后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A,则小灯泡的额定功率为:.(4)与小灯泡的电阻相比较,电流表的电阻非常小,电压表的电阻非常大;3.22''B0()==U U U UPR U R-额额额下面是小溪所做的电学实验:(一)探究电流与电阻的关系。
(1)小溪用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω四个电阻、电压恒为4.5V的电源、“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材连接成部分实验电路,实验过程中控制电阻两端的电压2V不变。
请用笔画线代替导线把电路补充完整;______(2)正确连接电路后开始实验。
小溪发现换上______Ω的电阻后,移动滑片,电压表示数始终不能达到需要控制的电压值,不能完成实验。
为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应该适当______(填“增大”或“减小”)控制的电压值;通过实验数据可以得出的结论是:______一定时,导体中电流与电阻成______。
(二)测量小灯泡的额定功率。
(3)小溪按乙图连接电路,测量标有“3.8V”的小灯泡的额定功率,她使用了电压表的小量程,调节变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出此时电流表的示数为0.2A,求出小灯泡的电阻为______Ω,并利用公式2UPR=额额求出了小灯泡的额定功率。
然后她又换用电压表的大量程,调节变阻器滑片,使电压表示数为3.8V时,电流表示数如图丙所示为______A,小灯泡的额定功率为______W。
小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异,根本原因是______;(4)小溪又设计了一个方案测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率。
电路如图丁所示(电源电压为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”)。
请把下面的实验步骤补充完整:①只闭合开关S和S2,调节变阻器的滑片,使电压表V2的示数为______V,此时小灯泡正常发光;②只闭合开关______,保持滑片P的位置不动,此时V1的示数为1V,V2的示数为2V;③该灯泡的额定功率P额=______W。
【答案】见解析 20 增大电压反比 10 0.3 1.14 灯的电阻随温度的变化而变化3 S 和S 1 0.6【解析】 【分析】【详解】(1)[1]电压表测量电阻两端的电压,由于实验过程中控制电阻两端的电压为2V 不变,则电压表接小量程,如图所示(2)[2]当接入20Ω的电阻时,移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入阻值最大,此时滑动变阻器两端电压最大,定值电阻两端电压最小,由于滑动变阻器的最大阻值与电阻的阻值相等,则它们两端电压相等,此时电阻两端最小电压为min 4.5V 2.25V 22U U === 所以小溪发现换上20Ω的电阻后,移动滑片,电压表示数始终不能达到需要控制的电压值,不能完成实验。
[3]为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,根据U I R =以及串联分压的特点可知,他应该适当增大控制的电压值。
[4][5]通过多次实验得到的数据以及实验现象可以得出的结论:当电压一定时,导体中电流与电阻成反比。
(3)[6]调节滑动变阻器滑片,是电压表示数为2V ,读出此时电流表的示数为0.2A ,由U I R=可得小灯泡的电阻 2V 10Ω0.2AU R I === [7]调节变阻器滑片,使电压表示数为3.8V 时,电流表如图丙所示选择的分度值为0.02A 的小量程,示数为0.3A 。
[8]小灯泡的额定功率L L 3.8V 0.3A 1.14W P U I ==⨯=[9]根据公式2U P R =额额求出小灯泡的额定功率,小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异,根本原因是灯的电阻随温度的变化而变化。
(4)[10][11][12]实验步骤:①只闭合开关S 和S 2,调节变阻器的滑片,使电压表V 2的示数为3V ,此时小灯泡正常发光;②只闭合开关S 和S 1,保持滑片P 的位置不动,此时V 1的示数为1V ,V 2的示数为2V ;③在①中电压表V 2测灯的电压,在①中电压表V 1测滑片以左电阻R 左的电压由串联电压规律可得滑片以右电阻R 右的电压6V 1V 2V 3V U =--=右因滑动变阻器的最大阻值为20Ω,根据串联电流规律,通过变阻器滑片以左和以右的电流相等,根据U I R=有 =U U R R 右左右左即3V 1V 1=20ΩR R R =-右右左 解得:R 右=15Ω,故在第1次操作中,由串联电路电压规律可知变阻器的电压6V 3V 3V U =-=滑电路中电流即灯的额定电流L 3V 0.2A 15ΩU I R '===滑右 所以灯泡的额定功率4.P 额=U 0I 额=R 0(I −I 额)I 额小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并接了如图甲所示的实物电路.(1)为了保护电路,闭合开关S 1前,应将滑片P 移到动变阻器的_____(“A”或“B”)端.(2)闭合开关S 1,将单刀双掷开关S 2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I 1,如图乙所示,I 1=_____A ;(3)将开关S 2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R ,使电流表的示数仍为I 1,此时R =5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R 1=_____Ω,测量小灯泡电阻的方法是_____(选填“控制变量法”或“等效替代法”);(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P 1=_____W ;(5)若小灯泡的额定电流为I 0=2I 1,以下关于灯泡额定功率P 0与实际功率P 1的数值关系,你认为最有可能的是_____.A .P 0=2P 1B .P 0=3P 1C .P 0=4P 1D .P 0=5P 1【答案】B 0.2 5 等效替代法 0.2 D【解析】【分析】(1)为了保护电路,闭合开关S2前,应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处;(2)根据电流表选用的小量定分度值读数;(3)根据等效替代法求电阻大小;(4)根据P1=I12R L求小灯泡的实际功率;(5)由于灯泡的阻值不是定值,会随温度的升高而变大,所以,根据P=I2R分析额定功率P0的变化.【详解】(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B 端.(2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1,如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,I1=0.2A;(3)将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R1=5Ω,测量小灯泡电阻的方法是等效替代法;(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1=I12R L=(0.2A)2×5Ω=0.2W;5.(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,假设灯泡的阻值不变,则P额=I02R=(2I1)2R=4I12R=4P1.由于灯泡的阻值不是定值,且灯泡的阻值会随温度的升高而变大,所以,当灯泡在正常工作时,灯泡的阻值变大,则额定功率P0>P额=4P1,所以最有可能的额定功率值为P0=5P1.故选D.小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。