2020-2021学年度沪粤九年级物理上册期末综合练习-15章电能与电功率电功率测量较难

15章电能与电功率（电功率测量较难）1．有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P额=6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V）、一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R0=10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．（2）设计实验：a．该元件的额定电流不超过___A．为提高测量的精确度，电流表应选量程_____A．b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．___________（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．a．连接电路；b．_______________________；c．_______________________________；d．断开开关，整理器材．（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U额=_________________．2．为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率，小明同学设计了如图甲所示的电路图，实验中各元件完好，电源电压保持不变．（1）连接电路的过程中开关应，请你在图乙中用笔画线代替导线，帮小明同学将电路连接完整（连线不得交叉）．（2）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是．A、检查电路是否断路B、更换小灯泡C、移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光（3）为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，当电压表的示数为V时，灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为A，该灯泡的额定功率为W．3．在学习电学时，小夏利用如图丁所示的电路图，做了不少实验，其中电阻R可选用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。电阻R/Ω102030电流I/A0.30.20.15（1）在做“探究电流与电阻的关系”的实验时，小夏先把10Ω的电阻连入电路，闭合开关，把电流表的读数填在表格中，然后把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻，将相应的电流值记录到表格中。小夏的错误做法是_____（2）在做“伏安法”测电阻的实验时，小夏根据电路图连接的电路如图甲所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线完成电路连接，要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大。（3）实验中小夏测得的结果如下表。由此可以判断，小夏同学选用的定值电阻的阻值为_____Ω。实验序号电压表示数/V电流表示数/A11.50.1622.50.2533.50.34（4）在做“测量小灯泡额定功率”的实验时，小夏用额定电压为“3V”的小灯泡代替电路图中的电阻R，连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则电流表的读数是_____A，小灯泡的额定功率为_____W。4．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。⑴为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用___________A．“10Ω0.5A”的滑动变阻器B．“50Ω0.5A”的滑动变阻器⑵用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整__________。⑶闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到____________（选填“A”或“B”）端。⑷闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是_____________。⑸排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动。⑹根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示）。分析图像可知：①小灯泡的额定功率为______________W。②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受____________变化的影响。③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是____________。⑺完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤：①________________________________②________________________________表达式：Rx＝___________________5．小明用如图甲所示的电路图，测量未知定值电阻Rx的阻值．乙乙02640.20.40.6U/VI/A甲0－0.6A丙（1）实验开始前，滑动变阻器的滑片P应置于_______（填“A”或“B”）端．（2）小明闭合开关后，电流表和电压表都有示数，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表和电压表的示数都保持不变，可能的原因是_______．（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片P到不同位置时，分别测出通过电阻Rx的电流和对应的电压值，作出了如图乙所示的“U－I”图像，由图像可得Rx＝_______Ω．（4）同组的小华将定值电阻Rx换成额定电压为3.8V的小灯泡来“测小灯泡的额定功率”．于是他调节滑动变阻器的滑片P使灯泡两端的电压为3.8V时，电流表示数如图丙所示，则电路电流是_______A，小灯泡的额定功率是_______W．（5）小华在实验过程中还发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，灯泡的亮度变亮，这说明灯泡的亮度取决于它的_______．（6）完成实验后，小华还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系，他选用两个电阻R1、R2（R1≠R2），设计的电路图如图所示．小华分别用电压表测出了R1、R2两端的电压．请你判断：通过以上操作，他能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗？___________（填“能”或“不能”），你判断的依据是：_______．6．在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为恒为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω1.5A”的滑动变阻器，小灯泡的额定功率小于2W，设计的电路如图甲所示的电路.（1）实验原理；连接电路时开关应处于(闭合/断开)状态.（2）（3）电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大．电路连接无误，接下来应进行的操作是，(两空按操作步骤先后顺序填写字母代号);A．更换电池或小灯泡B．检查电路是否短路C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置D．断开电路开关（4）在实验中，若电压表示数为2V，为了使灯两端电压达到3.8V,必须将滑片向(左/右)调节；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙，则灯泡的额定功率为W；（5）完成上述实验后，小明把小灯泡更换成定值电阻(如图丁)，利用原电路继续探究“电流与电阻”的关系：实验时，小明先阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数2V，记下对应的电流；再电阻更换电阻，将滑动变阻器适当向（左/右）移动，使电压表示数仍为2V；当小明再换阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为2V，分析其可能的原因（答出一种情况即可）.请你在不增减器材的条件下帮小明解决这个问题，完成实验，你的方法是:（6）测量结束后，应断开开关，先拆除两端的导线，再拆除其他导线．7．在测3.8V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V．（1）．（2）若在连接电路时，有A(5Ω1A)、B(10Ω0.5A)和C（15Ω0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器（A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行．（3）小明合理地连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮．小明分析后发现是灯泡的故障．请你依据表一中电流表、电压表示数出现的几种情况，帮小明判断故障原因，并将其填写在表中对应的空格中．（4）表二为某小组的实验记录：老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是：，正确测量结果P额=W；在科学探究过程中，经常需要多次实验．如在本实验中，综合分析实验数据，你能发现，可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的共同规律；有的多次实验是为了求平均值以减小实验误差，如：（填实验名称）．（6）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R0（R0值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。测量时，应先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为时，小灯泡正常工作.接着将S1断开、S2闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率P额=(用I、U额和R0表示)．8．在“测定小灯泡功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为9Ω，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样。图甲是小明同学连接的实物电路图（1）在连接电路时，开关要置于______状态，闭合开关前要将滑片置于__________位置，（2）请观察实物电路中的电流表、电压表及滑动变阻器的连接是否有错误及不恰当之处，如有请具体写出：A．__________________________B．________________________C．__________________________（3）小明同学及时纠正了电路连接的错误及不恰当处后（电路元件连接正确处不动），闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表示数为3V，电流表示数为0，故障的原因可能是______。（4）小明同学排除故障后，再次闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到某点时，电压表的示数为2.2V，为测定小灯泡的额定功率应将滑片向_________移动（选填“左”或“右”）。（5）当电压表的示数等于额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是__________W。9．小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯，装置如图甲所示．（1）甲图中有一处明显错误是；改正后，闭合开关，改变鳄鱼夹M、N之间距离，发现灯泡亮度会发生变化，这一现象说明导体的电阻与导体的有关．（2）小明用一个LED灯替换铅笔芯，与小灯泡串联后接入电路（如图乙）．闭合开关S1，发现LED灯亮而小灯泡L不亮．针对这种现象，同学们提出了以下猜想：猜想一：小灯泡L处发生短路猜想二：LED灯电阻很大导致电路电流很小为了验证猜想，小组同学进行如下实验：实验一：将一根导线并联在图乙电路中LED灯的两端，此时LED灯，小灯泡L（填“亮”或“不亮”）．根据观察到的现象说明猜想一是错误的．实验二：利用电流表和电压表，按图丙所示的电路对LED灯的电阻进行测量．闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如下表．实验次数电压（伏）电流（毫安）电阻（欧）11．412116．721．614114．331．816112．5…………实验二中，某次测量时电压表示数如图丁所示，此时电压表读数为V，实验时滑动变阻器的滑片逐渐向端移动（填“a”或“b”）．经分析，结果支持猜想二，从而导致小灯泡的实际功率太（填“大”或“小”），不足以支持发光．10．在测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率的实验中，实验室提供的器材有电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源和标有“30Ω，0.5A”的滑动变阻器，罗永同学已连接好如图甲所示的部分实验电路。（1）请用笔划线代替导线将电路连接完整，要求闭合开关后，使滑片P向右端移动时小灯泡的亮度变暗__。（2）闭合开关前，应将滑片P置于_____端（选填“C”或“D”），这样做的目的是_______。（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，且电压表的示数为0，电流表示数不为0，则出现故障的原因可能是灯泡___________。（4）排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图，小灯泡的额定功率为______W；小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的的电阻为______Ω（保留1位小数）。（5）罗永根据实验数据画出的I﹣U图象，如图丙。结合图象信息，他认为不能利用甲图电路来探究电流与电压的关系。你能说出他判断的理由吗？他判断的理由是：________________________________。11．小彤用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及学生电源等实验器材，测量客定电压为小灯泡的额定功率．（）小彤连接好如图甲所示电路，闭合开关，发现小灯泡不发光、电压表和电流表都没有示数．她取下电压表，分别并联在两点间、两点间、两点间时，电压表都没有示数，并联在丙点间时电压表有示数，上述现象可判断出电路的故障是__________．A．小灯泡短路B．导线断路C．导线断路D．小灯泡断路（）排除故障后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片处于某个位置时电压表示数如图乙所示，此时电压表的示数为__________，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向__________（选填“A”或“B”）端移动．（）调整滑片使小灯泡正常发光，电流表示数如图丙所示，此时电流表的示数为__________，根据测量的数据可知小灯泡的额定功率为__________．12．星期天天气很热，小明和小华在开着空调的书房内认真地复习功课。傍晚时分，小明打开灯泡上标有“PZ22040”字样的台灯时，发现台灯发光较昨天暗了。小明猜想：主要是灯丝的升华造成的，依据是由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大，而台灯两端电压不变，由公式P＝可知功率变小，因此灯变暗了；小华猜想：主要是电路的负荷增大造成的，依据是由于许多家庭开了空调，电路的负荷增大了，总电流变大，输电线上有电阻，导致台灯两端的电压降低，而灯丝电阻不变，由公式P＝可知功率变小，因此灯变暗了。(1)小明为了验证自己的猜想，他在爸爸的指导下用新的相同规格的灯泡替代原来的灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小明的猜想是________(选填“正确”或“错误”)的；(2)请你设计一个方案，验证小华的猜想是否正确。简要做法：______________________；如何判断：___________________________________________________________________。13．小明设计如图A所示电路测定小灯泡的功率．被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A0～3A）、电压表（0～3V0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω0.5A）、R2（50Ω0.5A）、R3（500Ω1A）．（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图B所示，则接下来的操作是____________．（2）请你在图A中补上两根导线，将电路连接完整__________．（3）正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图C），则小灯泡的额定功率为____W．在多次测量中，小明还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比____．（选填“变大”、“变小”或“不变”）．（4）小明发现用久了的灯泡在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华而变细，消耗的实际功率变________的缘故．（5）灯泡的功率测量完毕，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得出五组数据，描点作图得到如图D所示的电流I随电阻R变化的图像，则小明应选用滑动变阻器____（选填“R1”、“R2”或“R3”）．在第三次实验中定值电阻和滑动变阻器消耗的电功率之比为____．14．在测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变．（1）为了完成实验，请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整（连线不交叉）．（2）闭合开关后，发现电压表指针偏转如图乙所示，其原因是______．（3）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为______A，该小灯泡的额定功率P额＝______W．（4）该实验同时还发现小灯泡的电阻时变化的，其原因是______．利用上述电路继续进行对比实验时，当调节滑动变阻器使得电流表示数为0.15A时，灯泡的实际电功率P实______(大于/小于/等于)0.25P额．15．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）．（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整______．（2）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用（_______）A．“10Ω0.5A”的滑动变阻器B．“50Ω0.5A”的滑动变阻器（3）闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到_______（选填“A”或“B”）端．（4）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是_____V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端移动．（5）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示）．分析图象可知：①小灯泡的额定功率为________W．②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受______变化的影响．③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是____________________________．（6）完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图象，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示．请根据电路图将实验步骤补充完整：①闭合S1，断开S2，移动滑片P，使电流表的示数为0.25A②_________________________________________________________________表达式：Rx=_____________.答案1．0.60～0.6A闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1闭合S1和S2，记下电流表示数I22．（1）断开；电路图如图所示：（2）C；（3）2.5；0.28；0.73．没有控制定值电阻R两端的电压不变100.240.724．BA小灯泡断路2.2B0.625温度小灯泡实际功率过小