新北京课改版物理九年级同步练习：综合运用

第2课时 综合运用

一、选择题

1．2018·丰台二模(多选) 下列电路图中电源电压保持不变，已知定值电阻的阻值为R，小明想只用一个电表测出小灯泡的电功率，设计了如图11－3－10所示的电路图，其中能测出小灯泡电功率的是( )

图11－3－10

2．2018·东城二模(多选) 在测小灯泡额定电功率的实验中，提供的实验器材有：符合实验要求的电源(电压不变且未知)、电流表、电压表、滑动变阻器R1、阻值已知的定值电阻R、阻值未知的定值电阻R′、额定电压为3.8 V的小灯泡L、开关和导线若干。同学们设计了如图11－3－11所示的测量电路，在不拆改电路的前提下，能测出小灯泡L的额定功率的是( )

图11－3－11

3．2018·海淀二模 在探究通过小灯泡的电流与其两端电压是否成正比的实验中，实验操作无

误，测量数据准确。同学们利用所测数据，正确绘制出通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像，如图11－3－12所示。对图像进行分析后，四位同学分别绘制了小灯泡的电功率P随其电流的平方I2或它两端电压的平方U2变化的图像，图11－3－13中正确的是( )

图11－3－12

图11－3－13

二、实验探究题

4．2018·大兴一模改编 小丽用如图11－3－14甲所示的电路测量一只小灯泡的电功率。

图11－3－14

(1)闭合开关后小灯泡不发光且电流表无示数，但是电压表的示数很大且接近电源电压。小丽检查后发现导线连接无误，则出现这种现象的原因可能是( )

A．电流表断路 B．小灯泡断路

C．电压表断路 D．变阻器断路

(2)小丽排除电路故障后继续实验，当电压表的示数为2.4 V时，电流表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流为________A，小灯泡的电阻为________Ω，小灯泡消耗的电功率

为________W。

(3)如图11－3－15所示是小丽根据测量的实验数据描绘的小灯泡中电流随其两端电压变化的图像，其中正确的是( )

图11－3－15

5．2018·门头沟二模 在做完“滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验后，小刚认为“通过小灯泡的电流相等，小灯泡的亮度就相同”。请你自选实验器材设计一个实验证明小刚的观点是错误的。

6．做“测定小灯泡的电功率”的实验时，所用器材有：电压为3 V的电源、额定电压为2.5 V的小灯泡及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。

图11－3－16

(1)用笔画线代替导线，将图11－3－16甲所示的实物电路连接完整。

(2)连好电路闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电

流表无示数，则故障的原因可能是__________(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)断路。

(3)排除故障后闭合开关S，移动滑片P到某处，电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________(选填“左”或“右”)滑动。

7．在做“测定小灯泡的电功率”的实验时，选用的器材有电压为6 V的电源、额定电压为2.5 V的小灯泡以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等，如图11－3－17甲所示是连接的部分实物电路。

图11－3－17

(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。

(2)连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，其原因可能是________________________(写出一种即可)。

(3)经适当调整后，闭合开关，移动滑片P到某处，发现电压表的示数为2.2 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动。

(4)通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U－I图像如图乙所示，据此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是________W。(设电源电压保持不变)

(5)根据图像，发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

8．如图11－3－18所示是某兴趣小组测量小灯泡电功率的部分实验电路，电源电压恒为3 V，小灯泡的额定电压是2.5 V，其灯丝电阻为10 Ω左右，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样，电流表(0～0.6 A、0～3 A)和电压表(0～3 V、0～15 V)各有两个量程。

图11－3－18

(1)在图中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时小灯泡变亮。

(2)连接电路的过程中，开关应________，滑动变阻器的滑片P应滑到________(选填“A”或“B”)端。检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，分析故障的原因：________________________________。

(3)排除故障后继续实验，测量数据如下表所示。

实验次数 1 2 3 4 5 6

发光情况 不亮 不亮 微光 较亮 明亮 更明亮

电压U/V 0.4 0.5 1.5 2.0 2.5 3.0

电流I/A 0.14 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28

分析表中实验数据可知：小灯泡的额定功率为________W；在第1、2两次实验中，小灯泡不亮的原因是__________________________(答出一个原因即可)。

教师详解详析

1．AD [解析] 图A中，只闭合S、S1，记下电压表示数U1，即R两端的电压，由欧姆定律可求出电路中的电流。再断开S1、闭合S2，记下电压表示数U2，根据串联电路电压的规律和P＝UI可求出小灯泡的电功率，A正确；图B中无法测量小灯泡的电压和电流，B错误；图C中无法测小灯泡的电压，C错误；图D中，只闭合开关S时，可测通过小灯泡的电流，由欧姆定律的变形式U＝IR，可得出R两端的电压，再闭合S1，小灯泡短路，电路中只有电阻R，电流表测量通过它的电流，根据欧姆定律变形式可求出电源电压U，根据串联电路的电压规律可得小灯泡两端的电压，由P＝UI可求出小灯泡的电功率，D正确。

2．AD [解析] 图A中移动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为额定电压，用电流表可测出灯泡的额定电流，根据P＝UI，可测出小灯泡的额定功率；图B中不能测出灯泡的额定电流，故不能测出小灯泡的额定功率；图C中由于不知R′的电阻和电源电压，无法测出灯泡的额定电流，故不能测出小灯泡的额定功率；图D中移动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为额定电压，可测出定值电阻R和灯泡两端的总电压，由欧姆定律可求得电路中的电流，根据串联电路电流的规律，即可知灯泡的额定电流，根据P＝UI，故能测出小灯泡的额定功率。

3．C [解析] 由图像可知，小灯泡的I－U图像为一条曲线，即电阻是变化的，灯泡的电阻随温度的升高而增大。根据P＝I2R可知，P－I2图像应为一曲线，A错误；根据P＝U2R可知，P－U2图像应为一曲线，D错误；通过灯泡的电流越大，灯泡的功率越大，温度越高，灯泡的电阻越大，由R＝PI2可知，P－I2图像上的点与坐标原点连线的倾斜程度随I2的增大而增大，B错误；灯泡两端的电压越大，通过灯泡的电流越大，灯泡的功率越大，灯丝温度越高，灯泡的电阻越大，则1R越小，由PU2＝1R知，P－U2图像上的点与坐标原点连线的倾斜程度随U2的增大而减小，C正确。

4．(1)B (2)0.24 10 0.576 (3)C

[解析] (1)闭合开关，小灯泡不发光且电流表无示数，说明电路出现断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表的两接线柱到电源两极之间不存在断路，因此可能是与电压表并联的小灯泡断路。(2)由图乙可知，电流表使用0～0.6 A的量程，分度值为0.02 A，通过R的电流为0.24 A；由I＝UR可得，R＝UI＝2.4 V0.24 A＝10 Ω；小灯泡消耗的电功率P＝UI＝2.4 V×0.24 A＝

0.576 W。(3)小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，随着电压的升高，小灯泡的温度不断升高，阻值不断增大，即电压和电流的比值不是一定值，所以小灯泡的I－U图像是一条曲线。

5．器材：两个规格不同的小灯泡，符合要求的电源一个，开关一个，导线若干。

电路图：

实验步骤：①按电路图将L1、L2串联在电源两端；②闭合开关S，观察L1、L2的亮度。

实验分析：L1、L2的亮度不相同，小刚的观点是错误的。

6．(1)如图所示

(2)小灯泡 (3)右

[解析] (1)小灯泡的额定电压为2.5 V，故电压表应选用0～3 V量程；滑动变阻器按“一上一下”接入电路。

(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路可能出现断路，电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极之间的电路完好，所以故障的原因是小灯泡断路。

(3)由题图乙所示电压表可知，其量程为0～3 V，分度值为0.1 V，所以示数为2.2 V，小于小灯泡的额定电压2.5 V，为测小灯泡的额定功率，应把滑片向右端移动，减小变阻器连入电路的阻值，以减小变阻器分得的电压，从而使小灯泡两端的电压增大到2.5 V，正常发光。

7．(1)如图所示

(2)滑动变阻器连入电路的阻值太大(合理即可)

(3)右 (4)0.7 (5)灯泡的电阻随温度的升高而增大

[解析] (1)因为小灯泡的额定电压为2.5 V，所以电压表量程选择0～3 V。(2)电压表指针偏转很小，有可能是滑动变阻器接入电路的电阻太大或电源电压太低，由题意可知，可能是滑动变阻器接入电路的电阻太大。(4)根据图像可以发现，当小灯泡两端的电压为2.5 V时，通过它的电流为0.2 A，此时滑动变阻器两端的电压为U滑＝U－UL＝6 V－2.5 V＝3.5 V，则滑动变阻器的电功率为P滑＝U滑I＝3.5 V×0.2 A＝0.7 W。

8．(1)如图所示

(2)断开 B 小灯泡断路

(3)0.65 小灯泡的实际功率太小