九年级下册电功率同步单元检测(Word版 含答案)

九年级下册电功率同步单元检测（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【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．(4)[7][8]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①，选择的依据是“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”。

在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S ，发现电流表有示数，电压表无示数。

若电路故障只出现在R 1和R 上，则电路故障是______；(2)排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P 移到最______端，闭合开关，调节滑片P ，使电压表的示数为2.5V 时，电流表的示数应为______A ；(3)分别用定值电阻R 2、R 3、R 4、R 5依次替换R 1，重复(2)的实验步骤。

根据实验所得的五组数据绘制出I -R 图象，如图乙所示，由图象可得出的结论是：______；(4)完成步骤(2)后，若保持滑片P 位置不变，断开开关，用R 2替换R 1，闭合开关，发现电压表示数______2.5V （选填“大于”或“小于”），应向______（选填“左”或“右”）移动滑片P 才能达到实验要求；(5)为完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______Ω；(6)在使用电阻R 1、R 5完成实验的过程中，当电压表示数为2.5V 时，滑动变阻器R 消耗的电功率分别为P 1、P 5，则15:P P =______。

【答案】R 1短路 右 0.5 当导体两端的电压保持不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比 大于 右 4 5:1【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图可知，电阻R 1和滑动变阻器R 串联，电压表测R 1两端的电压，电流表测电路中的电流。

闭合开关时，电流表有示数，则电路中出现短路，而电压表无示数，那么是电阻R 1短路了。

(2)[2]在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，即最右端。

[3]由图乙知，电压表示数为2.5V ，R 1=5Ω时，电路中的电流为0.5A 。

(3)[4]由图乙知，当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。

(4)[5][6]用R 2=10Ω代替R 1后，若滑动变阻器接入电路的阻值不变，据串联电路的分压特点知，R 2分去的电压变大，即电压表的示数大于2.5V ，要使R 2两端的电压保持为2.5V ，应让变阻器接入电路的阻值变大，以分去更多电压，所以应向右移动滑片。

(5)[7]实验中，定值电阻两端的电压保持不变，那么变阻器两端的电压也保持不变，当定值电阻更换的阻值越小，据串联电路的特点，变阻器接入电路的阻值也越小。

所以，当R 1=5Ω时，变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的电流I =0.5A ，那么最小电阻1min 4.5V 2.5V 4Ω0.5AU U U R I I --====滑(6)[8]据2UPR得，定值电阻接R1和R5时，滑动变阻器消耗的电功率3．（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，假设灯泡的阻值不变，则P额＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1．由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0＞P额＝4P1，所以最有可能的额定功率值为P0＝5P1．故选D．小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。

所用器材：额定电压为2.5V的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V）、电压表一块、滑动变阻器（10Ω 2A）、定值电阻（R0=5Ω）、开关三个和导线若干。

（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。

（_____________）（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到____________（选填“左”或“右”）。

（3）连接完电路后，小明只闭合S、S1时，移动滑片P，电压表示数发生改变：只闭合S、S2时，移动滑片P，小灯泡不发光。

于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如下表所示。

则电路中一定存在的故障是____________。

（填写序号）测试元件灯泡L 开关S2电压表无示数有示数①灯泡L处断路②灯泡L处短路③开关S2处断路（4）排除故障后，小明继续实验。

①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为____________V②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V③小灯泡的额定功率为____________W.（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的际功率P实____________（选填“>”、“>”或“=”）14P额（拓展）小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它（如图所示）于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，读出电压表示数为2.55V，则小明实验中所用电池组的电阻r是____________Ω。

【答案】右③ 2.5 0.75 ＞ 1.5【解析】【详解】（1）由电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，由于灯泡的额定电压为2.5V＜3V，故只需将电压表的“3”接线柱与开关S1的右接线柱连接即可，如图所示：（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑到右端；（3）①若灯泡L处断路，将电压表与灯泡L并联，只闭合S、S2时，则电压表有示数且接近电源电压，故①不符合题意；②若灯泡L处短路，将电压表与灯泡L并联，只闭合S、S2时，则电压表无示数，将电压表与开关S2并联，只闭合S、S2时，则电压表仍然无示数，故②不符合题意；③若开关S2处断路，将电压表与灯泡L并联，只闭合S、S2时，则电压表无示数，将电压表与开关S2并联，只闭合S、S2时，则电压表有示数且接近电源电压，故③符合题意；（4）①只闭合S、S2，R与L串联，电压表测L两端的电压，移动滑片P，使电压表示数U额=2.5V，此时灯泡L正常发光；②只闭合S 、S 1，R 与R0串联，此时电压表测R 0两端的电压U 0=2.25V ，则有：000U U U R R -=滑，即：2.25V 3V-2.25V =5ΩR 滑，解得：R 滑=53Ω； ③灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U 滑′=U -U 额=3V-2.5V=0.5V ，由欧姆定律和串联电路电流规律得到此时电路中的电流：I = I 滑=0.5V=5Ω3U R '滑滑=0.3A ， 则小灯泡的额定功率：P 额=U 额I =2.5V×0.3A=0.75W ；（5）当电阻不变时，由P =2U R可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，由P =2U R可知，小灯泡的实际功率P 实＞14P 额。

【拓展】4．“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V 的电源，额定电压为2.5V 的待测小灯泡，电阻约为l0Ω，电流表（0～0.6A ，0～3A ），电压表（0～3V ，0～15V ），开关和导线若干．还有标有“10Ω 2A ”的滑动变阻器A 和标有“5Ω 1A ”的滑动变阻器B ．（1）若小明设计电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整__________-；（2）本实验选择的滑动变阻器是_____（选填“A ”或“B”）；（3）当滑动变阻器的滑片P 移到某一位置时，观察到电压表示数如图乙所示，根据所选正确量程，其示数为_____V ；（4）为了测量小灯泡额定功率，此时应该将变阻滑的滑片P 向_____（选填“A ”或“B ”）移动．当电压达到小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W ．（5）小明综合分析实验数据发现，灯泡越亮时灯丝的电阻越大，说明灯丝的电阻_____．【答案】 A 2 B 0.5 随温度的升高而增大【解析】【分析】（1）电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路；根据灯泡的额定电流选择电流表的量程，然后与小灯泡的左侧相连；根据小灯泡的额定电压选择电压表量程；（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选择器滑动变阻器的规格；（3）根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数；（4）电压表的示数小于灯泡的额定电压，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到2.5V ，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小；看清电流表的量程和分度值，读出电流表示数，利用P=UI 求出其电功率；（5）灯丝的电阻随温度的升高而增大．【详解】（1）灯泡的额定电压为2.5V ，则电压表的量程为0～3V ，且与灯泡并联；小灯泡的额定电流约为： 2.5V 10Ω0.25A U I R ===，则电流表的量程为0～0.6A ，且与灯泡串联；如下图所示：（2）灯泡正常发光时的电压等于额定电压U L =2.5V ，根据欧姆定律可知此时电路电流约为： 2.5V 10Ω0.25A U I R ===， 滑动变阻器两端电压U 滑=U ﹣U L =4.5V ﹣2.5V=2V ，此时滑动变阻器接入电路的阻值8Ω0.252V AU I R ===滑， 所以本实验中应该选择规格为“10Ω 2A”的A 滑动变阻器；（3）电压表使用0～3V 量程，分度值为0.1V ，故电压为2V ； （4）要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2V 增大到2.5V ，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向B 端移动，使电压表的示数为2.5V 为止； 电流表的量程为0～0.6A ，分度值为0.02A ，此时示数为0.2A ，小灯泡正常发光，U=2.5V，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；5．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；6．（3）先断开开关S 2、闭合开关S 、S 1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0U R 额；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关S 1、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 -0U R 额；灯泡额定功率的表达式为：P 额=U 额（I -0U R 额）。