人教版九年级下册物理 电功率(篇)(Word版 含解析)

人教版九年级下册物理电功率（篇）（Word版含解析）一、初三物理电功率易错压轴题（难）1．(5)[6]为达到最佳的灭蚊效果，小明应选用的粘胶类型为粘性最强的，即残留的芝麻数量最多的A胶。

故选A。

小亮利用以下器材：电源（电压恒为6V）、滑动变阻器、开关各一个，电压表、电流表各一只，三个定值电阻R1、R2、R3，大小分别为10Ω、15Ω、20Ω，导线若干，来探究“电流与电阻的关系”。

(1)图甲是小明连接的实物电路，图中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)电路连接正确后，闭合开关后，移到滑片，使与电阻（20Ω）并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表所示。

老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。

当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因______。

改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数为______A（如图乙所示）。

综合分析数据可得：电压一定时，______。

(3)完成上述实验后，小亮还想测定一个U额＝2.5V的小灯泡的额定功率，他发现电流表已坏，于是向老师要了一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。

请帮他完成实验步骤：①连接好实验电路，______，移动滑片，使电压表示为______V。

②保持滑片的位置不动，______，读出电压表示数为U。

③小灯泡的额定功率表达式P额＝______。

（用物理符号表示）【答案】电流表超出量程 0.8 电流与电阻成反比将开关S1闭合，S2拨到触点2 2.5 将S2拨到触点1()U U UR-额额【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题目中的电流表表盘知，电流表选择0~0.6A量程，电流表与电阻串联，电源电压为6V，电压表选择0 ~15V量程，电压表与电阻并联，滑动变阻器选择一上一下接线柱，串联在电路中。

由图可知，电阻R被短路，没有接入电路中，正确的电路图为(2)[2]若再接入5Ω的电阻时，实验不能正常进行，是由于超过了电流表所选的量程。

[3]电阻两端的电压为4V，根据UIR=，电流表选择0~3A量程，所以示数为0.8A。

[4]综合数据分析可知，电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

(3)①[5][6]连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压2.5V。

②[7]保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S2拨到触点1，读出电压表示数U，电压表测量灯泡和R 0的总电压。

③[8]此时定值电阻R 0两端的电压U 1=U -U 额通过灯泡的电流1100U U U I I R R -===额额 则小灯泡的额定功率为2．小灯泡的额定功率是()0-U U U R 额额。

如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V ，额定功率不大于1 W 的小灯泡功率的实物连接图。

（1）在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，请你找出其中的两处∶①_____________________；② _______________________。

（2）改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是______（填写选项中的字母）。

A ．小灯泡短路B ．连接小灯泡的导线接触不良C ．滑动变阻器接入电路的电阻过大（3）小明调节滑动变阻器，依次正确读取三组实验数据，随手写在了草稿纸上（如图乙所示）。

下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格，请你补出阴影处所缺的内容。

次数小灯泡两端电压U /V 通过灯丝电流I /A 小灯泡的电功率P /W _____ 123分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A ，额定功率为________W 。

（4）实验后，小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A ”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V 的电源上，请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W 。

【答案】滑动变阻器连接成两个下接线柱 电流表正负接线柱接反了C 亮度0.30 0.75 0.45【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，其中滑动变阻器连接成两个下接线柱，电流表正负接线柱接反了。

(2)[3]改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是滑动变阻器接入电路的电阻过大，电路电流过小；而小灯泡短路则电压表无示数，连接小灯泡的导线接触不良则电流表无示数；故选C 。

(3)[4]小明在老师指导下设计记录数据及现象的表格，阴影处所缺内容应为小灯泡的发光情况。

[5][6]分析数据可知，小灯泡两端电压越大，则通过的电流也越大，小灯泡的额定电压为2.5V ，在记录数据中居中，故小灯泡的额定电流为0.30A ，额定功率为P=UI =2.5V ⨯0.30A=0.75W(4)[7]实验后，小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A ”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V 的电源上，滑动变阻器消耗的功率为2220002200000()()24U U U P UI R R R R R R R R R R R====-++++ 当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相同时，滑动变阻器消耗功率最大，为3．（5）若小灯泡的额定电流为I 0＝2I 1，假设灯泡的阻值不变，则P 额＝I 02R ＝（2I 1）2R ＝4I 12R ＝4P 1．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P 0＞P 额＝4P 1，所以最有可能的额定功率值为P 0＝5P 1．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（R 0=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、S1，R与R0串联，此时电压表测R0两端的电压U0=2.25V，则有：00U U UR R-=滑，即：2.25V3V-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=5Ω3UR'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=2UR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=2UR可知，小灯泡的实际功率P实＞14P额。

【拓展】4．则小灯泡额定功率：()121U U UPR-额＝。

在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V ．（1）为了测量更精确．电压表应选择的量程是0﹣_______（选填“3”或“15”）V ．（2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数．则故障原因可能是小灯泡_______（选填“短路”或“断路”）（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V ，此时电流表的示数如图乙所示，为_______A ．（4）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示．1234567/V 2.5 2.1 1.7 1.30.90.50.1/A 0.260.240.210.190.160.05U I 实验次数电压 电流综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向_______（选填“左”或“右“）端滑动：随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变_______（选填“大”或“小”）．（5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率．已知滑动变阳器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S ，S 1，调节R 1的滑片，使电压表的示数为U 额；②接着_______；③调节R 1的滑片调至最左端，记下电压表示数U 1；将R 1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）【答案】3 短路 0.3 左 小 保持变阻器R 1的滑片位置不动，断开S 1闭合S 2，移动变阻器R 2使电压表不变 2021U U R （U 1﹣U 2） 【解析】【详解】（1）灯的额定电压为3V ，故为了测量更精确电压表应选择的量程是0﹣3V ．（2）若小灯泡短路，灯不亮，电路为通路，电流表有示数，电压表没有示数，符合题意； 若小灯泡断路，则电压表串联在电路中，电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压有示数，不符合题意；所以故障原因可能是小灯泡短路；（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V ，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A ，读数为0.3A ；（4）根据表中数据，电路中的电流越来越小，由欧姆定律，电路的总电阻越来越大，故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动； 根据由欧姆定律的变形式U R I=，计算灯的电阻分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω……2.0Ω，所以随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变小； （5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率．已知滑动变阳器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S ，S 1，调节R 1的滑片，使电压表的示数为U 额；②接着，保持变阻器R 1的滑片位置不动，再断开S 1闭合S 2，移动变阻器R 2使电压表示数不变；根据等效替代的原理知，此时R 2=R L ；③将R 1的滑片P 调至最左端，记下电压表的示数为U 1；再将R 1的滑片P 调至最右端，记下电压表的示数为U 2，在③中，将R 1的滑片P 调至最左端，R 1连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U 1即为电源电压；再将R 1的滑片P 调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U 2，即为R 2的电压，根据串联电路电流相等和欧姆定律可得：21220U U U R R -=， 解得： 22012U R R U U ； 根据2U P R=得小灯泡额定功率的表达式： ()222122220012==U U U P U U U R U R R U U =--额额额． 【点睛】5．P 额=U L I =5V×0.3A=1.5W ．小绒在“测量小灯泡的电功率”实验活动中，使用的小灯泡额定电压为2.5V ．（1）在检查实验仪器时，发见电流表指针如图乙所示，则应对电流表进行____； （2）图甲是他未连接好的实验电路，用笔画线代替导线帮他连接好实验电路．（要求滑动变阻器滑片P 向右滑动时灯泡变亮）____（3）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有示数．则小灯泡不亮的原因可能是____．（4）问题解决后，继续进行实验，闭合开关，发现电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向____（选填“C“或“D“”）端滑动，直至电压表示数为____V，若此时电流表的示数为0.30A，则小灯泡的额定功率为____W．（5）若两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线如图丁所示，由图可知，L2的额定电流为____A，额定功率为____W；如果将L1和L2串联后接在220V的电源上，则L2的实际功率为____W．【答案】调零滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大 D2.5 0.75 0.5 110 24【解析】【分析】【详解】（1）由图乙知道，电流表指针没有指在零刻度线上，所以在使用该电流表之前应对电流表进行机械调零，使指针指在零刻度线上；（2）由图甲知道，电路图中只有滑动变阻器没有接入电路，由于要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮，即此过程连入电路的电阻变小，电路的电流变大，所以，根据“一上一下”的原则，应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如图：（3）根据题意知道，闭合开关，电压表与电流表都有示数，则说明电路不存在断路，灯泡也没有发生短路，灯泡不发光的缘故应是：闭合开关时，滑片置于阻值最大处，没有调节，使接入电路的阻值过大，电路电流过小，灯泡由于实际功率过小而不发光．（4）由图丙知道，电压表选用的是小量程0-3V，分度值是0.1V，所以示数是1.2V，因为灯在额定电压是2.5V，所以，应增大灯的电压，由分压原理知道，应通过减小变阻器连入电路中的电阻大小，使变阻器分得的电压减小，所以滑片向D移动，直到电压表示数为2.5V；灯泡正常发光时，若电流表的示数为0.30A，则由P=UI知道，小灯泡的额度功率是：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（5）由题意和图丁知道，当电压为220V时，L2的额定电流是0.5A，由P=UI知道，L2的额定功率是：P=UI2 =220V×0.5A=110W；若两电阻串联时，则流过两电阻的电流相等，且总电压应为220V，由U-I图象知道，当I1=I2=0.3A时，L1的电压为140V，L2的电压为80V，符合串联电路的电压特点，所以串联后接在220V的电源上时，电流应是0.3A，此时L2的实际功率是：P=U2I2′=80V×0.3A=24W．【点睛】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：2.5V 12.5Ω0.2AU R I ===， 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： 3.5V 17.5Ω10Ω0.2A R ==滑＞， 故选用（50Ω 0.6A）滑动变阻器R 2；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1 2.5V 0.5V 5⨯=，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U 1=1.5V 时，通过的电流为I 1=0.15A ，灯的实际功率： P 1=U 1I 1=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．所以，小灯泡在不同电压下的功率不同．小梅测量额定电压为2.5V 的小灯泡在不同电压下工作时的电阻，所用电源电压恒为4.5V ，她设计的电路如图甲所示．（1）小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流，当小灯泡两端电压为_____V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，读出电流为_____A，此时小灯泡电阻为_____Ω（结果保留一位小数）．（2）实验中小梅发现，不管怎么样移动滑动变阻器的滑片，都无法使小灯泡两端电压足够小．于是她向老师请教，老师告诉她在原来的电路图上增加一条导线即可，如图丙中a所示．请你用笔在图丁中将增加的导线a补画上去．（________）（3）小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为_____V到4.5V，为保证电路安全，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于_____端（选填“左”或“右”）．（4）小梅用丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流，并作出小灯泡的U﹣I图线如图戊所示，由图可知小灯泡的电阻是_____（选填“变化”或“不变化”）．小刚注意到电压在0.5V﹣2.5V变化时，U﹣I图线几乎是一条直线，他认为在这个电压范围内小灯泡的电阻是不变的．你赞同谁的观点？（请回答并说明理由）_____．【答案】2.5 0.3 8.3 0右变化的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【解析】【分析】小灯泡正常发光时，利用欧姆定律URI=可以计算小灯泡的电阻；滑动变阻器的分压式接法，可以使电流表和电压表的读数从0开始，但要注意接法的正确性，接线柱两下一上；小灯泡的电阻是变化的，电阻随温度的升高而变大．【详解】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，由图可知，此时电流表示数为0.3A，此时小灯泡的电阻为2.5V8.3Ω0.3AURI≈==；（2）实验中小梅发现，不管怎么样移动滑动变阻器的滑片，都无法使小灯泡两端电压足够小，图中滑动变阻器采用的是限流式接法，可以改成分压式接法，使电流表和电压表的读数从0开始，如图所示：（3）图丙的电路采用的是滑动变阻器的分压式接法，可以使小灯泡两端电压的变化范围为0V到4.5V，为保证电路安全，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于右端，使电流表和电压表的读数从0开始，保护电流表和电压表的安全使用．8．考点：电功率的测量小明在测定小灯泡的电阻和额定功率的实验中，可用器材：相同规格的小灯泡（其电阻约为10欧，额定电压为2.5V）若干，量程为0~3V的电压表一个，开关一个，滑动变阻器一个，电源电压3V，导线若干。