2020年秋沪科版九年级物理期末综合复习——16章电流做功与电功率(电功率实验)

16章电流做功与电功率（电功率实
验）
1．小明利用如图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至___（选填“a”或“b”）端，实验原理是_____。

（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但是电路各元件完好且连接无误，则小灯泡不发光的原因是____。

（3）闭合开关后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数为2.3V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____（选填“a”或“b”）端移动，使小灯泡正常发光，此时（如图乙）电流表的读数为_____A，小灯泡的额定功率是_____W。

（4）根据实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图1所示：
①通过图象可以看出灯丝的U﹣I图象不是一条直线，原因是_____。

②有关小灯泡功率P的图象如图所示，以下正确的是_____。

2．如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5 V(电阻值约为5 Ω)。

(1)小明同学按图甲电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操作不当之处是：①______；②______；电路连接好后若闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是______(填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”) 。

(2)故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为________V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________(填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为_______ V，此时通过小灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为
_______W。

(3)若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0＝5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。

请你指出该设计方案中存在的问题：____________。

3．如图甲所示是小丽同学测量小灯泡电功率的电路，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）电路中有一根导线搭错了，请在错误的导线处画“×”，并用笔画线表示导线，连接正确的电路（只改一根导线）。

（_______）
（2）将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，结果小灯泡不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数。

则电路故障可能是：_____ （3）排除故障后，调节滑动变阻器，使电压表的示数如图乙所示，此时电压表的示数为_____V．要使小灯泡正常发光，应继续向_____（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W。

4．志刚同学在“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用电源电压恒为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。

（1）请你用笔划线代替导线，将图甲连接完整（导线不能交叉）。

（2）故障排除后重新闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为2.0 V，要测定小灯泡的额定功率，则志刚应将滑片适当地向______（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5 V；若小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。

（3）结合图丙的信息思考：______（选填“能”或“不能”）利用甲图的
电路和器材，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”。

5．下面是小明“测定小灯泡的电功率”的实验过程，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）。

（1）小明连接的实物电路如图甲所示，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）纠正电路错误后，闭合开关，移动滑片P到某一点，电压表的示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的_____（选填“左”或“右”）端移动，才能使电压表的示数为2.5V。

（3）移动滑片P，记录多组电压表和电流表的示数，并绘制出如图丙所示的I﹣U图象。

根据图象信息，可计算出小灯泡额定功率是_____W。

（4）改正实物连接如图甲的错误后，该电路还可以用来做其它实验，请你写出其中两个：
①_____；②_____。

（5）完成上述实验后，小明在缺少电压表的情况下，根据绘制出的如图丙小灯泡电流与电压关系图象，设计出了一个测量未知定值电阻的电路，如图
所示。

请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤：
①闭合开关S 1，断开开关S 2，调节滑动变阻器的滑片，使_____；
②闭合开关S 2，断开开关S 1，_____；
（6）小明还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成电阻，当电阻阻值是2Ω时，电流表示数为1A ；要使电流表示数是0.5A ，应将2Ω的电阻更换为_____Ω的电阻；多次测量后作出的I ﹣R 图象是图中的_____。

待测电阻的表达式为_____
6．某同学设计了如图所示的电路测小灯泡的额定功率。

已知滑动变阻器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）闭合开关前，将滑动变阻器R 1和R 2的滑片调到最_____端（选填“左”或“右”）。

（2）闭合开关S 和S 1，调节R 1的滑片，使电压表的示数为U 额。

（3）保持变阻器_____的滑片位置不动，再断开S 1闭合S 2，移动变阻器_____的滑片使电压表仍为U 额。

（4）保持变阻器_____的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片调至最左端，记下电压表示数U 1，再将该滑动变阻器的滑片调至最右端，记下电压表示数为U 2，小灯泡额定功率的表达式：P ＝_____（用R 0、U 额，U 1、U 2表示）。

7．小明准备测量额定电压是2.5V 的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池，“201A ， ”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。

（1）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。

（2）若电路连接正确后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是____________. （3）故障排出后，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V,画出如图乙所示的U-I图像，说明灯丝的电阻与___________有关。

（4）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是______
8．“测量小灯泡的电功率”的实验电路图如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整。

（2）现有滑动变阻器R1（5Ω 0.3A）和R2（50Ω 1A），实验时应选用滑动变阻器_____；
（3）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到_____端（填“A“或“B“）（4）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他首先应该操作的是：_____（填序号）
A．检查电路是否开路 B．检查电路是否短路 C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（5）实验过程中，移动滑动变阻器的滑片P的同时，眼睛应注视_____表的示数。

（6）调节滑片P至某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W；
（7）图丁是小明根据实验数据绘制的小灯泡的电流与电压关系图象。

发现小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是_____。

9．在“测定小灯泡功率”的实验中，小明所在小组使用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，灯丝电阻约为5～6Ω。

（1）小明在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）；
（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到_____（选填“A”或“B”）端；
（3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于_____断路造成的；
（4）实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为_____V，此时电流表的示数如图乙，那么小灯泡的额定功率是
_____W；
（5）测量额定功率后，若将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，小灯泡的亮度将_____；
（6）在测量小灯泡电功率时，小明还发现灯泡的电阻变化较大，这是因为_____。

10．实验桌上有符合实验要求的如下器材：学生电源（电源挡位不可调，两端电压会随接入电路中电阻的变化而改变）、已调零的电压表和电流表、电阻箱（电阻箱的符号）、滑动变阻器和开关各一个，导线若干．请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“当导体两端电压保持不变时，导体的电功率与导体的电阻值成反比”．
（1）请在虚线框中画出实验电路图；
（2）请写出实验步骤．
11．在“测量小灯泡功率”的实验中．
（1）按图甲正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表有示数，而电压表无示数，则电路中的故障是_________，排除故障后，闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表指针偏转很小，要使该小灯泡发光只需
_______________________ ．
（2）观察小灯泡在不同电压下的亮度，读出电压表，电流表示数，实验记录见下表：
①由表格可知：该小灯泡额定电压为______V．
②当小灯泡两端电压为 3V 时，小灯泡偏亮，小明担心灯丝会烧断，于是立即断开开关，未读取电流表示数，同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的实际功率为_______W．
（3）如图丙是小明重新设计的另一种实验方案来测定小灯泡的额定功率（电源电压不变，电阻R=5Ω）．
①电路如图所示，开关 S 拨到位置 1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
②开关S拨到位置2，变阻器滑片位置不动，读出电流表示数I2 ；先算出灯泡电阻 R L=____， P额=_____（用所测的物理量和已知量的符号表示）；他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，为了能准确测量灯泡的额定功率，他们只需要将上述步骤①改为
_______________________________________．
12．在做“测定小灯泡功率”的实验时，小刚所在小组选取了一个标有“2.5V”的小灯泡和必要的实验器材。

(1)请你用笔画线代替导线在相应位置帮小刚完成图甲实验电路的连接
(2)小刚正确连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。

出现该故障的原因可能是 _____（填字母序号）。

A．开关接触不良 B．滑动变阻器短路 C．小灯泡灯座短路 D．小灯泡灯丝烧断
(3)排除故障后，小刚调节滑片P使电压表的示数为2.0V，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡此时的功率为________W。

若要测量小灯泡的额定功率，则滑片P应向_______端移动 (选填“A”或“B”)。

(4)另一实验小组中的小强同学连好电路闭合开关，发现在调节滑动变阻器滑片让灯泡变亮时，电压表示数减小；灯泡变暗时，电压表示数增大。

请你根据出现的现象找出小强电路连接的错误：______。

小强改正错误后，完成实验并将正确的实验数据绘制成图像，如图丙所示。

请分析绘制的图像不是直线的原因是_________。

13．学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格．实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线．
（1）请根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整．
（2）按图连接实物电路图时，开关S应该___；开关闭合前滑片应放在
_____(A或B)端。

（3）电路连接后，闭合开关，移动滑片（未达到最小阻值），发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是___________。

（4）正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是：___________________；应换用铭牌为____的滑动变阻器；
（5）小明更换器材后完成实验，应用实验数据作出“U﹣I”关系图象如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为______W，该小灯泡_______（选填“符合”或“不符合”）制造规格；
（6）由“U﹣I”关系图象可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是____Ω；进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它两端电压的升高而升高______（选填“增大”、“减少”或“不变”）．
14．在做测量小灯泡电功率的实验时，所用小灯泡额定电压为2.5 V，额定
功率不超过1.5 W。

(1)小明和小红先用伏安法测小灯泡的额定功率，他们连好的部分电路如图所示，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整__________；
(2)小明实验中连接好电路，闭合开关后，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是______________；
(3)排除故障后，小明同学闭合开关，移动滑片P至某一点时发现电压表、电流表情况如图所示，此时小灯泡的实际电流是____________A，要想测出小灯泡的额定功率需要把滑片向______(选填“A”或“B”)端移动。

（拓展）小明和小红尝试用其他方法测该小灯泡的额定功率。

他们设计的电路如图丙所示，请你把他们的实验步骤补充完整，并根据他们的实验数据计算出小灯泡额定功率的大小(电源电压保持不变)；
丙
①闭合开关S和S2，滑片移动到最左端，选择电压表合适量程，读出电压表
示数为4.5 V；
②闭合开关S和S1，选择电压表的合适量程，移动滑片直到电压表示数为小灯泡的额定电压2.5 V；
③保护滑片位置不变，闭合开关____________，读出此时电压表示数为2.7 V，则可知小灯泡的额定功率是____________W。

15．某中学的同学们在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中：
（1）小李正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，观察到电流表示数为0.2A，电压表示数如图甲所示，则定值电阻阻值为_____Ω。

（2）测出电阻后，小玉将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V
的小灯泡，测量小灯泡的额定功率，图乙是小玉重新连接的不完整的电路，请用笔代替导线将实物电路连接完整__________。

（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变暗）
（3）在实验过程中，移动滑动变阻器的滑片P的同时，眼睛应注视（_____）; A．电压表示数 B．电流表示数 C．滑动变阻器的滑片 D．电源是否损坏
（4）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2．2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____端移动（选填“A”或“B" ）。

（5）小明按实验步骤正确进行实验，并记录了多组数据，根据数据描绘出了小灯泡的U一I图像，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W
答案
1．b P＝UI 变阻器连入电路中的电阻过大 a 0.3 0.75 灯的电阻随温度的变化而变化 D
2．开关没有断开动变阻器没有调到最大阻值处小灯泡短路 1.9 左 2.5 1 电压表正、负接线柱接反了
3．小灯泡断路 1.5
右 1
4．右 0.6 不能
5．左 0.625 测量小灯泡的电阻
研究滑动变阻器的作用或用滑动变阻器改变灯泡的亮度调节滑动变阻
器的滑片使电流表为I灯＝0.25A（或0.2A、或0.1A）保持滑片的位置
不变，记录电流表的示数I
2.5
0.25
V
I A
4 D
6．右 R1 R2 R2
() 2
12
20
U U U
U R
-
额
7．小灯泡处短路温度 0.7W 8． R2 B C 电压 0.95 灯
丝的电阻随温度的变化而变化
9． A 灯泡（灯丝） 3.8 2.66
变暗灯丝电阻随温度升高而增大
10．略
11．灯泡短路向左移动滑片 2.5 0.66 I1R/(I2-I1) U额
2(I
2
-I1)/I1R 开前关拨到位置1，移动滑片P使电流表示数和R的乘积等
于2.5V
12． D 0.76 B 电压表并联在滑动变阻器
两端了小灯泡电阻值受温度的影响（电流越大，灯丝越热，阻值越大）
13．断开 B 灯泡短路滑
动变阻器阻值太小50Ω1A 0.75 符合 5 增大
14．小灯泡断路 0.42 B S和
S2 1.25
15．10 略 A A 0.75。