物理九年级下册 电功率专题练习(解析版)

物理九年级下册电功率专题练习（解析版）一、初三物理电功率易错压轴题（难）1．22''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S1 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2．(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 2AB ．10Ω 2AC ．20Ω 1AD ．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=0.75W②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=UI滑=2.5V0.1A=25Ω所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω 1A。

3．(4)[7][8]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①，选择的依据是“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”。

在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。

(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。

若电路故障只出现在R1和R上，则电路故障是______；(2)排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最______端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数应为______A；(3)分别用定值电阻R 2、R 3、R 4、R 5依次替换R 1，重复(2)的实验步骤。

根据实验所得的五组数据绘制出I -R 图象，如图乙所示，由图象可得出的结论是：______；(4)完成步骤(2)后，若保持滑片P 位置不变，断开开关，用R 2替换R 1，闭合开关，发现电压表示数______2.5V （选填“大于”或“小于”），应向______（选填“左”或“右”）移动滑片P 才能达到实验要求；(5)为完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______Ω；(6)在使用电阻R 1、R 5完成实验的过程中，当电压表示数为2.5V 时，滑动变阻器R 消耗的电功率分别为P 1、P 5，则15:P P =______。

【答案】R 1短路 右 0.5 当导体两端的电压保持不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比 大于 右 4 5:1【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图可知，电阻R 1和滑动变阻器R 串联，电压表测R 1两端的电压，电流表测电路中的电流。

闭合开关时，电流表有示数，则电路中出现短路，而电压表无示数，那么是电阻R 1短路了。

(2)[2]在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，即最右端。

[3]由图乙知，电压表示数为2.5V ，R 1=5Ω时，电路中的电流为0.5A 。

(3)[4]由图乙知，当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。

(4)[5][6]用R 2=10Ω代替R 1后，若滑动变阻器接入电路的阻值不变，据串联电路的分压特点知，R 2分去的电压变大，即电压表的示数大于2.5V ，要使R 2两端的电压保持为2.5V ，应让变阻器接入电路的阻值变大，以分去更多电压，所以应向右移动滑片。

(5)[7]实验中，定值电阻两端的电压保持不变，那么变阻器两端的电压也保持不变，当定值电阻更换的阻值越小，据串联电路的特点，变阻器接入电路的阻值也越小。

所以，当R 1=5Ω时，变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的电流I =0.5A ，那么最小电阻1min 4.5V 2.5V 4Ω0.5AU U U R I I --====滑 (6)[8]据2U P R=得，定值电阻接R 1和R 5时，滑动变阻器消耗的电功率4．（5）若小灯泡的额定电流为I 0＝2I 1，假设灯泡的阻值不变，则P 额＝I 02R ＝（2I 1）2R ＝4I 12R ＝4P 1．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P 0＞P 额＝4P 1，所以最有可能的额定功率值为P 0＝5P 1．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。

所用器材：额定电压为2.5V 的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V ）、电压表一块、滑动变阻器（10Ω 2A ）、定值电阻（R 0=5Ω）、开关三个和导线若干。