九年级物理下册 电功率单元测试题(Word版 含解析)

九年级物理下册电功率单元测试题（Word版含解析）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．P额＝U0I额＝R0(I−I额)I额小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路．（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的_____（“A”或“B”）端．（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝_____A；（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1＝_____Ω，测量小灯泡电阻的方法是_____（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝_____W；（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是_____．A．P0＝2P1 B．P0＝3P1 C．P0＝4P1 D．P0＝5P1【答案】B 0.2 5 等效替代法 0.2 D【解析】【分析】（1）为了保护电路，闭合开关S2前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处；（2）根据电流表选用的小量定分度值读数；（3）根据等效替代法求电阻大小；（4）根据P1＝I12R L求小灯泡的实际功率；（5）由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，根据P＝I2R分析额定功率P0的变化．【详解】（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B 端．（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，I1＝0.2A；（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1＝5Ω，测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝I12R L＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；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S 1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 、S 2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 、S 2时，则电压表无示数，将电压表与开关S 2并联，只闭合S 、S 2时，则电压表仍然无示数，故②不符合题意；③若开关S 2处断路，将电压表与灯泡L 并联，只闭合S 、S 2时，则电压表无示数，将电压表与开关S 2并联，只闭合S 、S 2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 、S 2，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R 0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=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．P L＝U L′I′＝4.5V×0.3A＝1.35W。

在探究“电流与电阻的关系”实验中，小硕选用如下器材：电压恒为5V的电源阻值为5Ω、100Ω、200Ω的定值电阻，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，电流表电压表，开关和若干导线（1）如图甲所示为小硕连接的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确．（_________）（2）改正错误后，用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动．小硕分析可能是定值电阻发生了_____故障．（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，其示数为_____V．断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不动，将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关，应将滑片向_____（填“左”或“右”）移动，使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为_____．（4）在探究过程中，小硕发现，为了保持定值电阻两端电压不变，只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为_____即可．（5）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____．（6）小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为0.2A小灯泡的额定功率，已知定值电阻R0的阻值为10Ω，电源电压未知且大于小灯泡的额定电压．①开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，则电源电压为_____V．②开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_____A，此时小灯泡正常发光．③开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片_____（填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”），电流表示数为0.3A．④小灯泡额定功率P额＝_____W．【答案】断路 2 右 0.2A 3：2 反比 6 0.2 保持不动 0.8【解析】【分析】【详解】(1)[1]原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：(2)[2]用开关试触，电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动，可能是定值电阻发生了断路；(3)[3]排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2V；[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变；[5]由欧姆定律，电流表示数应为：I＝V2V =10ΩUR定＝0.2A；(4)[6]实验中保持定值电阻两端电压不变，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑=5V﹣2V＝3V，由分压原理，滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为U滑:U定=3V:2V=3:2；(5)[7]根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(6)①[8]开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，为定值电阻的简单电路，由欧姆定律，则电源电压为：U＝I1R0＝0.6A×10Ω＝6V；②[9]开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为0.2A，此时小灯泡正常发光．③[10]开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片保持不动，电流表示数为0.3A．④[11]在③中，变阻器与定值电阻串联，由欧姆定律，定值电阻的电压；U0＝I′R0＝0.3A×10Ω＝3V，变阻器的电压为6V﹣3V＝3V，由分压原理，变阻器连入的电阻为：R滑＝10Ω；在②中，由欧姆定律，变阻器的电压：U滑＝IR滑＝0.2A×10Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：U额＝6V﹣2V＝4V，小灯泡额定功率：5．P m＝R0I1×（I2﹣I1）。