九年级物理电功率单元综合测试(Word版 含答案)

九年级物理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）1．22max(3V)0.45W445ΩUPR===⨯在探究电路的实验中，几个小伙伴将电阻R、标有“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路，并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端，电源为6V稳压直流输出，如图所示。

请完成下列问题：实验次数电阻两端电压U1/V灯两端电压U2/V电流I/A小灯泡亮度1 1.00.50.10不亮2 2.2 1.50.22偏暗3 2.8 2.50.28正常4 3.0 2.80.30极亮(1)如果用电压表分别测量R与L的电压，请用笔面线将电路连接完整______；(2)闭合开关，移动变阻器的滑片，记录4组测量数据在表格中。

分析U2与I的值，可发现的实验结论是：①小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______；②小灯泡的亮度决定于______；（选填代号：A．通过灯的电流、B．灯两端的电压、C．灯的实际功率）(3)通过大量的实验研究，我们必须养成一定的科学态度。

比如，通过移动变阻器的滑片，获得多次实验数据很重要；小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。

你对小敏此观点的评价是______。

（需说明理由）【答案】或变大 C 错误的，小灯泡在不同电压下电功率是不同的，不能取平均值减小误差【解析】【分析】【详解】(1)[1]用电压表分别测量R与L的电压，如图所示电压表V2已经并联在灯泡L两端，想在只需将电压表V1按照电流正极进、负极出的原则并联在定值电阻R两端，可将电压表V1的负接线柱与定值电阻R的右接线柱或者灯泡L的左接线柱连接即可，如图所示或(2)[2]四次实验灯泡L两端的电阻分别为21 L110.5V5Ω0.10AURI===22 L221.5V6.8Ω0.22AURI==≈23 L332.5V8.9Ω0.28AURI==≈24 L442.8V9.3Ω0.30AURI==≈可知，当通过电流增大使灯丝的温度升高时，灯泡的电阻会变大。

[3]四次实验灯泡L的实际功率分别为L11 10.5V0.10A0.05WP U I==⨯=实L221.5V0.22A0.33WP U I==⨯=实2L332.5V0.28A0.7WP U I==⨯=实3L442.8V0.30A0.84WP U I==⨯=实4随着通过电流变大，灯泡的实际功率变大，亮度也变亮，可知小灯泡的亮度决定于灯的实际功率，故应该选择C。

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 2A B．10Ω 2A C．20Ω 1A D．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．（3）灯丝的电阻随着电压的变化而变化，所以不能得出导体中电流和导体两端电压成正比的结论，该同学的说法不合理．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为6V）、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L （电阻约为10Ω）、滑动变阻器两个（R甲：“10Ω 1A”；R乙：“50Ω 0.5A”）、开关S、导线若干。

（1）该实验的原理是电功率P=________；（2）实验中，应选用的滑动变阻器是________（选填“R甲’或“R乙”）；（3）选用滑动变阻器后，请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图，并画在图甲的虚线框内；（_____）（4）某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况，如图乙所示，完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（保留到小数点后一位）；（5）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）；①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数U 1。

②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，读出此时电压表示数为U2。

则小灯泡额定功率P额=________（用R0、U1、U2表示）。

【答案】UI R乙10.4()121U U UPR-额＝【解析】【详解】（1）该实验的原理是电功率P＝UI；（2）电源（电压恒为6V）、额定电压为2.5V的待测小灯泡L（电阻约为10Ω），由欧姆定律，灯的额定电流为：2.5V0.25A10ΩLUIR===，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：6V 2.5V14Ω0.25ALU URI--===滑；故选用滑动变阻器R乙；（3）滑动变阻器、小灯泡、电流表串联，电压表与小灯泡串联，测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示：（4）由欧姆定律，求得该小灯泡正常发光时的电阻为：2.5V10.4Ω0.24AURI==≈；（5）①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1。

②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，读出此时电压表示数为U2。

在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因保持滑片位置不动，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为U2﹣U1；由欧姆定律灯的额定电流：21U UIR-=；4．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）B5．保持滑片的位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，此时电路的连接关系没有变化，各电阻的大小和电压保持不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，此时灯的电压为U L ＝U﹣I额R0，则小灯泡的额定功率：P额定＝U L I额＝（U﹣I额R0）I额．小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最端（选填“左”或“右”）．闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：．（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：．物理量次数电压U/V电流I/A实际电功率P/W小灯泡亮度10.50.120.06不亮2 1.50.200.30偏暗3 2.50.30正常4 2.80.320.90更亮（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率____，灯泡越亮．【答案】（1）如图所示（2）左灯泡短路（3）变阻器连入电路的阻值太大，小灯泡的实际电功率太小（4）0.75 越大【解析】试题分析：（1）根据题意需要测量灯泡两端的电压和通过的电流，因为小灯泡的额定电压是2.5V，故电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则与电流表串联，闭合开关前，必须将滑片移到阻值最大处即可，如下图所示（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端．闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．且电路中仅有一处故障，所以故障应是灯泡短路．（3）根据题意知道在第1次实验中小灯泡不亮的原因是变阻器连入电路的阻值太大，小灯泡的实际电功率太小；（4）根据第1次实验中的数据知道小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，由实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率大，灯泡越亮．【考点定位】探究影响小灯泡亮度的因素6．为了研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为2.5V的小灯泡．（1）请你帮他设计电路，并画出电路图；（________）（2）他还准备了：蓄电池（6V），电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V0～15V）、滑动变阻器R1（10Ω 0.6A）、滑动变阻器R2（50Ω 0.6A）、开关、导线若干．为了完成实验，应选择滑动变阻器_____接入电路，电压表选用_____量程；（3）由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示．由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是_____A，此时消耗的电功率为_____W；（4）通过数据分析可以得出：_____．【答案】 R2 0﹣3V 0.20.5小灯泡在不同电压下的功率不同【解析】【分析】（1）由实验目的确定要测量的量结合归纳法，据此画出电路图；（2）（3）灯在额定电压下灯正常发光，根据通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线找到，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流，此时消耗的电功率为P＝U L I求灯的额定功率；根据欧姆定律求灯正常发光时的电阻大小，根据串联电路电压的规律和分压原理确定灯正常发光时变阻器连入电路中的电阻大小确定变阻器的规格；（4）分别求出灯在不同电压下的功率得出结论．【详解】（1）研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，故应用电压表测量出灯电压，用电流表测出此时灯的电流，根据P=UI 求灯的实际功率，为得出普遍性的规律，要多次测量，故要将滑动变阻器串联在电路中，如下所示：（2）（3）灯在额定电压下灯正常发光，由通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为：P=U L I=2.5V×0.2A=0.5W；灯正常发光时的电阻：2.5V12.5Ω0.2AURI===，灯正常发光时变阻器分得的电压：U滑=U﹣U L=6V﹣2.5V=3.5V，变阻器连入电路中的电阻为：3.5V17.5Ω10Ω0.2AR==滑＞，故选用（50Ω 0.6A）滑动变阻器R2；因灯的额定电压为2.5V，又实际电压不允许超过额定电压的五分之一，即12.5V0.5V5⨯=，故灯的实际电压不超过3V，故电压表选用0～3V量程；（4）由图中数据可知，灯的电压为U1=1.5V时，通过的电流为I1=0.15A，灯的实际功率：P1=U1I1=1.5V×0.15A=0.225W；同理，当灯的电压为3V时，通过的电流约为0.22A，灯的实际功率为0.66W，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为P=U L I=2.5V×0.2A=0.5W；7．（4）小灯泡的U﹣I图线是曲线，可知小灯泡的电阻是变化的，电流是0.2A时，电阻是：1111V=5Ω0.2AURI==；电流是0.25A时，电阻是：2222V=8Ω0.25AURI==，而且电阻随温度的升高而变大．因此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．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻为10Ω，有两个规格为“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑动变阻器，电源电压为6V．（1）本实验中应选择规格为_____的滑动变阻器。