人教版九年级物理下册 电功率单元测试卷附答案
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人教版九年级物理下册 电功率单元测试卷附答案
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=800Ω
H .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.电路中的电流I==,小灯光的额定功率P=U L I=2.5V×.在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉)。
(_______)
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,则电路发生故障的原因是_____。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示为_____V。
(4)根据实验记录绘制Ⅰ﹣U图象如图丙所示,根据图象信息,计算小灯泡的额定功率是_____W。
(5)完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)
①按电路图连接电路。
②闭合开关_____,移动R1滑片,使电流表的示数为I额灯泡正常发光。
③闭合开关_____,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额。
④保持_____滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=_____。(用I额、I1、I2、R1表示)
【答案】滑动变阻器断路 2.2 0.5 S1 S2 R2 I 额
2•21
12
I R
I I
【解析】
【分析】
(1)本实验中,电压表应并联在灯泡的两端,由此分析图甲的错误修改;
(2)通过小灯泡不亮,两电表无示数,判断出电路中出现断路,然后根据具体情况判断断路处;
(3)由图乙明确电压表量程和分度值,再读数;
(4)由图象读出额定电压下通过灯泡的电流,根据P=UI计算额定电功率;
(5)已知灯泡的额定电流,可通过R2等效替代正常发光灯泡,再根据电路特点,利用电源不变计算出R2的阻值,由P=I2R计算额定功率。
【详解】
(1)由图甲知,电压表串联在了电路中,应将其与灯泡并联,将滑动变阻器与灯泡串联,电路图如图所示:
(2)小灯泡不亮,两电表无示数,电路可能有断路发生,将电压表并联在滑动变阻器两端,发现电压表有示数,此时电压表两接线柱到电源两极间是通路,则说明与电压表并联的滑动变阻器断路;
(3)由图乙知,电压表使用0﹣3V量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为2.2V;(4)当U=2.5V时灯泡正常发光,由图象知此时灯泡中的电流I=0.2A,所以灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)①按电路图连接电路。
②闭合开关S1,移动R1滑片,使电流表的示数为I额灯泡正常发光。此时灯泡与R1串联;
③闭合开关S2,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额。