物理九年级下册 电功率单元测试卷 (word版,含解析)
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物理九年级下册 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.L 3V 0.2A 0.6WP U I '==⨯=额额小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中,连接电路,如图甲所示.可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω.(1)请你用笔划线代替导线,把图甲所示的电路补充完整,并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大_____.(2)他把5Ω的电阻连入电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中的故障可能是_____(写出一种即可).故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为_____A .(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,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 止,记录电流表的示数.(4)完成上述实验之后,小聪想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.他又找来一个阻值为R 0的定值电阻,设计了电路图丙.请补全实验步骤并写出表达式 ①只闭合开关S 和_____(选填“S 1”或“S 2”),移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_____,此时小灯泡正常发光.②只闭合开关S 和_____(选填“S 1”或“S 2”),保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I .③小灯泡额定功率的表达式是P 额=_____.(用已知量和所测物理量符号表示)【答案】 电阻(或电压表)短路 0.4 右 2 S 2 vS 1 0I U U R -额额()【解析】【分析】【详解】 (1)要使滑片向右移动时连入电路中的阻值变大,故连接滑动变阻器的左下接线柱与电阻串联,如图:(2)他把5Ω的电阻连入电路后,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,电路中的故障可能是电阻短路,或电压表短路;电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,电流为0.4A ;(3)由欧姆定律的变形公式,电压表示数:0.4A 5Ω2V V U IR ==⨯=,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,使电压表的示数为2V ;(4)①只闭合开关S 和S 2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为v ,此时小灯泡正常发光.②只闭合开关S 和S 1,保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I .③在①中,电流表测定值电阻的电流,根据欧姆定律的变形公式,U =IR ,定值电阻的电压为00U R U R ⨯=额额, 根据并联电路电压的规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;在②中,电流表测灯与定值电阻并联的总电流,根据并联电路电流的规律灯的额定电流为:U I I R =-额额, 可得,小灯泡额定功率的表达式是: 2.则小灯泡额定功率:()1210U U U P R -额=。
人教版九年级物理下册电功率单元试卷(word版含答案)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=______。
九年级下册物理 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)1.22L L (0.25A)14Ω=0.875W P I R ==⨯额安安和康康在“测量小灯泡的电功率”实验中,所选小灯泡的额定电压为2.5V 。
(1)图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。
在检查仪器时,康康发现电流表的指针位置如图乙所示,老师提示他电流表没有损坏,他稍作思考,判断出现问题的原因是电流表______;(2)纠正问题后,他连接的电路如图所示,他将滑片P 移到______(选填“A ”或“B ”)端后,闭合开关开始实验。
在移动滑片P 位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变化,只有电压表的指针一直指在一个较大的示数不发生改变。
检查电路连接后,他发现有一根导线连接出现了错误,请你在这根错误的导线上打“×”,再用笔画线代替导线在图中改正过来(导线不允许交叉)______;(3)纠正错误后,他重新开始实验,移动滑片P 直到电压表示数为2.5V ,此时电流表示数如图所示,则小灯泡的额定功率为______W ;(4)安安的电流表坏了,老师给她一个已知阻值的定值电阻0R 、若干开关和导线,安安重新设计了电路如图所示,并正确测出小灯泡的额定功率。
具体实验步骤如下:闭合开关S 、1S ,断开2S ,调节滑片P 使电压表读数为U 额,此时小灯泡正常发光;不改变滑动变阻器滑片P的位置,闭合开关S 、2S,断开1S,记录电压表此时读数为U。
请用R、U额、U写出小灯泡额定功率的表达式:P=额______。
【答案】没有调零A或0.65()U U UR-额额【解析】【分析】【详解】(1)[1]从图乙可以看到,指针往左偏了,电流表没有电流流过,也没有损坏,那问题应该是电流表没有调零。
(2)[2]滑动变阻器接入电路时,为了防止电路的电流太大,电阻值应该调到最大,所以从图中可以看到,电流从B端流入,D端流出,那么滑片P应该移到A端。
人教版物理九年级下册电功率单元综合测试(Word版含答案)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.故小灯泡正常发光时电流为:4V0.8A5ΩUIR===,则小灯泡的额定功率为:5V40W.8AP U I==⨯=额额.图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为3V不变.(1)请用笔划线代替导线,将图甲中的实物图连接完整.(_______)(2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的最______端(选填“左”或“右”).(3)正确连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化.经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡______(选填“短路”或“断路”).(4)排除故障后,移动滑片,实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的I-U图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率为______W.(5)实验过程中,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路的阻值为______Ω.【答案】左短路0.7510【解析】【详解】第一空.灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,变阻器按一上一下接入电路中,如下所示:;第二空.闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处,即最左端;第三空.正确连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,则电路为通路,灯泡不亮,电压表无示数,因电压表完好,故障可能是小灯泡短路;第四空.根据绘制成的图乙所示的I-U图象,灯在额定电压下的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;第五空.实验过程中,当电压表示数为1V时,电流为0.2A,根据串联电路分压的规律及欧姆定律,滑动变阻器连入电路的阻值为:2.(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UR额;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-0UR额;灯泡额定功率的表达式为:P额=U额(I-UR额)。
物理九年级下册 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.(5)待测电阻与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律I =U R 可知,电路的电流变大,根据U =IR 得到待测电阻的电压变大,由串联电路电压的规律可知,变阻器两个的电压变小,根据绘制的如图丁所示的U -I 图象可知,电压表并联在变阻器的两端了;由图乙可知,当电流I 1=0.1A 时,变阻器两端的电压U 1=2V ,当电流I 2=0.2A 时,变阻器两端的电压U 2=1V ,设电源电压为U ,由串联电路电压的规律和欧姆定律可知,1212=U U U U R I I --=,即2V 1V =0.1A 0.2AU U --,U =3V ,待测电阻:113V 2V =0.1AU U R I --==10Ω.小明同学为了“测量小灯泡的电功率”,准备有如下器材:电源(电压6V ,保持不变),小灯泡(额定电压3.8V ,电阻约为20Ω),滑动变阻器A “10Ω 1A ”,滑动变阻器B “20Ω 1A ”,电压表(量程为0-3V 、0-15V)、电流表(量程为0-0.6A 、0~3A)各一个,开关一个,导线若干。
(1)要完成此实验应该选择滑动变阻器__________(填“A ”或“B ”)较为合适;(2)他在连线的过程中发现电压表的0-15V 量程已坏,要想测小灯泡的额定功率,请你补充完成图中的实验电路的设计;_________(3)他连接好电路后,闭合开关S ,移动滑动变阻器滑片时发现灯泡亮度较暗且不变,且两表示数也不变,出现此现象的原因是_____________。
【答案】B 滑动变阻器接的是两个下面的接线柱【解析】【分析】【详解】(1)[1]在实验中,小灯泡与变阻器是串联,当小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U 1=U -U L =6V-3.8V=2.2V据串联电路的特点有L1L1U UR R=,13.8V 2.2V20ΩR=此时,变阻器接入电路的阻值R1=11.5Ω所以应选择滑动变阻器B较为合适。
九年级物理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.(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=______。
九年级下册电功率单元试卷(word版含答案)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=______。
九年级下册物理电功率单元试卷(word版含答案)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.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•2112I RI 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。
九年级物理下册电功率单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.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;2.P额=U0I额=R0(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S1前,应将滑片P移到动变阻器的_____(“A”或“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,I1=_____A;(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=_____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P1=_____W;(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是_____.A.P0=2P1 B.P0=3P1 C.P0=4P1 D.P0=5P1【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;3.则小灯泡额定功率:()121U U UPR-额=。
物理九年级下册电功率单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.(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。
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UIR=,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R 0的总电压。
③[8]此时定值电阻R 0两端的电压U 1=U -U 额通过灯泡的电流1100U U U I I R R -===额额 则小灯泡的额定功率为2.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S 2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P 1=I 12R 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 =I 2R 分析额定功率P 0的变化.【详解】(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;3.则小灯泡额定功率:()121U U UPR-额=。
在测量小灯泡的电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V.(1)为了测量更精确.电压表应选择的量程是0﹣_______(选填“3”或“15”)V.(2)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,电压表无示数.则故障原因可能是小灯泡_______(选填“短路”或“断路”)(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为_______A.(4)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示.1234567/V 2.5 2.1 1.7 1.30.90.50.1/A0.260.240.210.190.160.05UI实验次数电压电流综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向_______(选填“左”或“右“)端滑动:随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变_______(选填“大”或“小”).(5)小明还设计了如图丙所示的电路,测出另一小灯泡的额定功率.已知滑动变阳器R1的最大阻值为R0,小灯泡的额定电压为U额.请完成下列实验步骤:①闭合开关S,S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为U额;②接着_______;③调节R1的滑片调至最左端,记下电压表示数U1;将R1的滑片调至最右端,记下电压表示数为U2,小灯泡额定功率的表达式:P=_______(用R0、U额,U1、U2表示)【答案】3 短路 0.3 左小保持变阻器R1的滑片位置不动,断开S1闭合S2,移动变阻器R 2使电压表不变 2021U U R (U 1﹣U 2) 【解析】【详解】(1)灯的额定电压为3V ,故为了测量更精确电压表应选择的量程是0﹣3V .(2)若小灯泡短路,灯不亮,电路为通路,电流表有示数,电压表没有示数,符合题意; 若小灯泡断路,则电压表串联在电路中,电流表没有示数,电压表与电源连通测电源电压有示数,不符合题意;所以故障原因可能是小灯泡短路;(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V ,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,读数为0.3A ;(4)根据表中数据,电路中的电流越来越小,由欧姆定律,电路的总电阻越来越大,故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动; 根据由欧姆定律的变形式U R I=,计算灯的电阻分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω……2.0Ω,所以随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变小;(5)小明还设计了如图丙所示的电路,测出另一小灯泡的额定功率.已知滑动变阳器R 1的最大阻值为R 0,小灯泡的额定电压为U 额.请完成下列实验步骤:①闭合开关S ,S 1,调节R 1的滑片,使电压表的示数为U 额;②接着,保持变阻器R 1的滑片位置不动,再断开S 1闭合S 2,移动变阻器R 2使电压表示数不变;根据等效替代的原理知,此时R 2=R L ;③将R 1的滑片P 调至最左端,记下电压表的示数为U 1;再将R 1的滑片P 调至最右端,记下电压表的示数为U 2,在③中,将R 1的滑片P 调至最左端,R 1连入电路中的电阻为0,电压表的示数为U 1即为电源电压;再将R 1的滑片P 调至最右端,此时两变阻器串联,电压表的示数为U 2,即为R 2的电压,根据串联电路电流相等和欧姆定律可得:21220U U U R R -=, 解得: 22012U R R U U ; 根据2U P R=得小灯泡额定功率的表达式: ()222122220012==U U U P U U U R U R R U U =--额额额. 【点睛】4.本题考查的是“测量小灯泡的电功率”实验,涉及了实物电路的连接、实验操作和注意事项、电表的读数、功率的计算等,最后一问要结合图象和串并联电路的性质进行分析,由于灯丝电阻会随电压的变化发生变化,所以不能先求电阻,再进行计算.将几十个小彩灯串联后接在照明电路上,形成一串五光十色的彩灯带,当其中一个小彩灯灯丝烧断后,彩灯带却不会熄灭,其原因是:小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联.当灯丝正常发光时,金属丝与灯丝支架不导通;当灯丝烧断时,金属丝与灯丝支架瞬间导通,其他小彩灯仍能发光.为探究小彩灯的这一结构,小明找来额定电压为5V的小彩灯进行实验.(1)请用笔画线代替导线,在甲图中将实物电路连接完整.(_______)(2)正确连接电路,闭合开关,发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障的原因是_________.(3)排除故障,正确操作测得实验数据及现象记录如下表.①小彩灯的额定功率为_________W;②在图乙中,作出灯丝烧断前的I-U关系图像;(________)③分析图像可知;小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而________.(4)实验中发现,灯丝烧断后,小彩灯并没有导通,其原因可能是___________.【答案】灯泡短路 1增大没有达到一定的电压,金属丝上的绝缘材料仍没有被击穿【解析】【详解】第一空.滑动变阻器采取“一上一下”的连接方式,电压表与小彩灯并联,根据题意应接0—15V的量程,电路图如下:第二空.正确连接电路,闭合开关,发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,说明电路是通路,电压表被短路,电路故障是灯泡短路;第三空.小彩灯额定电压是5V,查表知此时电流是0.20A,小彩灯的额定功率:P=UI=5V×0.2A=1W;第四空.根据表中数据在图乙中描点连线,得丝烧断前的I-U关系图像如下:第五空.由图像可知I-U图像不是一条直线,而是一条曲线,故可知灯泡电阻随其两端电压的增大而增大;5.在“测小灯泡电功率实验”中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V.(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮).(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最_________(填“左”或“右”)端.(3)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障原因是_____________.(4)故障排除后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为___W.若使小灯泡正常发光,应将滑片向_________(填“左”或“右”)端移动.(5)若将图甲中小灯泡换成定值电阻,其他元件不变,下列实验可完成的是()A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系B.探究电流与电压的关系C.探究电流与电阻的关系【答案】(1)如图所示(2)左(3)小灯泡断路(或小灯泡灯丝断了或小灯泡接触不良)(4)0.48 右(5)B 【解析】试题分析:(1)滑动变阻器要接一上一下两个接线柱,由电源电压为3V可知电压表选小量程0-3V,与小灯泡并联,连线如图所示.(2)闭合开关前滑动变阻器滑片要移到阻值最大处,如图应移动到左端.(3)电流表无示数说明电路有断路故障,又电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源相连电路为通路,故与电压表并联的小灯泡处断路.(4)由图乙可见电流为0.32A,此时小灯泡功率为P=UI=1.5V×0.32A=0.48W,要使小灯泡正常发光需要将灯泡两端电压提升到额定电压2.5V,故应减小滑动变阻器接入电路电阻,将滑片向右移,(5)该电路无法比较产生热量的多少,A选项错误;可以通过移动滑片改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,从而探究电流与电压的关系,B选项符合题意,选填B;探究电流与电阻的关系需要改变电阻值进行多次实验,只有一只定值电阻无法完成实验,C选项不符合题意.答案:(1)如图所示(2)左(3)小灯泡断路(或小灯泡灯丝断了或小灯泡接触不良)(4)0.48 右(5)B6.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 I2Rt【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2=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Q I Rt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】7.所以,小灯泡在不同电压下的功率不同.小梅测量额定电压为2.5V 的小灯泡在不同电压下工作时的电阻,所用电源电压恒为4.5V ,她设计的电路如图甲所示.(1)小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流,当小灯泡两端电压为_____V 时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,读出电流为_____A ,此时小灯泡电阻为_____Ω(结果保留一位小数).(2)实验中小梅发现,不管怎么样移动滑动变阻器的滑片,都无法使小灯泡两端电压足够小.于是她向老师请教,老师告诉她在原来的电路图上增加一条导线即可,如图丙中a 所示.请你用笔在图丁中将增加的导线a 补画上去.(________)(3)小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为_____V到4.5V,为保证电路安全,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于_____端(选填“左”或“右”).(4)小梅用丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流,并作出小灯泡的U﹣I图线如图戊所示,由图可知小灯泡的电阻是_____(选填“变化”或“不变化”).小刚注意到电压在0.5V﹣2.5V变化时,U﹣I图线几乎是一条直线,他认为在这个电压范围内小灯泡的电阻是不变的.你赞同谁的观点?(请回答并说明理由)_____.【答案】2.5 0.3 8.3 0右变化的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【解析】【分析】小灯泡正常发光时,利用欧姆定律URI=可以计算小灯泡的电阻;滑动变阻器的分压式接法,可以使电流表和电压表的读数从0开始,但要注意接法的正确性,接线柱两下一上;小灯泡的电阻是变化的,电阻随温度的升高而变大.【详解】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以当小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡正常发光,由图可知,此时电流表示数为0.3A,此时小灯泡的电阻为2.5V8.3Ω0.3AURI≈==;(2)实验中小梅发现,不管怎么样移动滑动变阻器的滑片,都无法使小灯泡两端电压足够小,图中滑动变阻器采用的是限流式接法,可以改成分压式接法,使电流表和电压表的读数从0开始,如图所示:(3)图丙的电路采用的是滑动变阻器的分压式接法,可以使小灯泡两端电压的变化范围为0V到4.5V,为保证电路安全,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于右端,使电流表和电压表的读数从0开始,保护电流表和电压表的安全使用.8.重点是测量小灯泡电功率的实验,注意滑动变阻器使用应一上一下接入电路,且闭合开关前应调整到阻值最大端,电流表读数时,看清楚所用量程,搞清楚分度值,再进行读数。