九年级下册物理 电功率专题练习(解析版)

九年级下册物理 电功率专题练习（解析版）一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）1．⑤小灯泡额定功率的表达式为：22221212•L I R P I R I R I I I ===-额额额额。

朵朵和同学们在做电学实验过程中：（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。

由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R 两端的电压_____（选填“改变”或“保持不变”）。

（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整__________ 。

（3）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。

请分析造成这一现象的原因：电路存在_____。

（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V ，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动。

（5）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V 小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。

具体操作如下：①只闭合开关S 1、S 2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为_____A 时，小灯泡恰好正常发光；②只闭合开关S 1、S 3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I 。

③P 灯=_____（用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。

【答案】 电阻 改变 接触不良 B 0.2 2V （I ﹣0.2A ）【解析】（1）如图甲连接的是小灯泡，由于灯丝电阻随温度而变化，所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变；研究电流与电压的关系应保证电阻不变，改变电阻两端的电压，所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R 两端的电压改变。

（2）如图电路大部分已经完成，只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可，如图：（3）闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。

即电流和电压不稳定，应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。

（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V ，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联电路分压的规律，即电压与电阻成正比，那么定值电阻增大一倍时，滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍，所以她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向B 端移动，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数不变。

（5）缺少电压表时，借助一个10Ω的电阻，利用如图戊所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。

①只闭合开关S 1、S 2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.2A 时，此时电阻两端的电压为：，因为灯与电阻是并联的，电压相等，所以小灯泡恰好正常发光；②只闭合开关S 1、S 3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，即灯两端的电压是不变的，此时电流表测量的干路电流，读出电流表示数为I ； ③由第一步实验确定灯的额定电压，即；通过电阻的电流为0.2A ；由第二步实验可知，灯与电阻的总电流为I ，所以灯的电流为：； 由灯的额定功率可表示为：。

2．22L L (0.25A)14Ω=0.875W P I R ==⨯额安安和康康在“测量小灯泡的电功率”实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V 。

(1)图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。

在检查仪器时，康康发现电流表的指针位置如图乙所示，老师提示他电流表没有损坏，他稍作思考，判断出现问题的原因是电流表______；(2)纠正问题后，他连接的电路如图所示，他将滑片P 移到______（选填“A ”或“B ”）端后，闭合开关开始实验。

在移动滑片P 位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变化，只有电压表的指针一直指在一个较大的示数不发生改变。

检查电路连接后，他发现有一根导线连接出现了错误，请你在这根错误的导线上打“×”，再用笔画线代替导线在图中改正过来（导线不允许交叉）______；(3)纠正错误后，他重新开始实验，移动滑片P 直到电压表示数为2.5V ，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率为______W ；(4)安安的电流表坏了，老师给她一个已知阻值的定值电阻0R 、若干开关和导线，安安重新设计了电路如图所示，并正确测出小灯泡的额定功率。

具体实验步骤如下：闭合开关S 、1S ，断开2S ，调节滑片P 使电压表读数为U 额，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片P 的位置，闭合开关S 、2S ，断开1S ，记录电压表此时读数为U 。

请用0R 、U 额、U写出小灯泡额定功率的表达式：P 额______。

【答案】没有调零 A 或0.65 ()0U U U R -额额【解析】【分析】【详解】(1)[1]从图乙可以看到，指针往左偏了，电流表没有电流流过，也没有损坏，那问题应该是电流表没有调零。

(2)[2]滑动变阻器接入电路时，为了防止电路的电流太大，电阻值应该调到最大，所以从图中可以看到，电流从B 端流入，D 端流出，那么滑片P 应该移到A 端。

[3]从图中可以看到，电压表测的是变阻器和灯泡的电压之和，可以在电压表负接线柱和电流表负接线柱的接线去掉，改为电压表负接线柱与灯泡左端相连接；也可以改为电压表负接线柱与变阻器B 端相连；这两种修改都可以让电压表只测量灯泡的电压，如下图所示。

(3)[4]从图中可以看到，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，它的读数是0.26A，根据P UI=可知，小灯泡的额定功率2.5V0.26A0.65WP UI==⨯=(4)[5]由题意可知，不改变滑动变阻器滑片P的位置，电路中的电流大小不变，闭合开关S、1S，断开2S，电压表测的是灯泡两端的电压，闭合开关S、2S，断开1S，电压表测的是灯泡和定值电阻0R的电压之和，那么定值电阻0R的电压是-U U U=额根据欧姆定律可知，电路中电流大小00-U UUIR R==额那么小灯泡的额定功率()-U U UP U IR==额额额额3．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；4．由第（4）问可知，小灯泡正常发光时电路中的电流I=0.3A，将电压表并联在电池组两端，其测量滑动变阻器和灯泡的总电压U′＝2.55V，则电池电阻两端的电压：U r=U-U′＝3V-2.55V=0.45V，所以，所用电池组的电阻：r=0.45V0.3ArUI=1.5Ω。

在测量小灯泡的电功率时，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．(1)在如图甲所示的电路中，闭合开关移动滑片，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因是_______，经分析有一根导线链接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路．（_________）(2)电路连接正确后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，得到小灯泡的I-U 图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是____W ．由图可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而______，滑动变阻器的规格应选择_______．A ．10Ω 1AB ．15Ω 1AC ．25Ω 1AD ．30Ω 1A(3)有同学认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体两端电压成正比，你认为这种说法_____( 选填“合理”或“不合理” )，理由是_____．【答案】电压表串联在电路中0.625 增大 C 或（25Ω1A ） 不合理 灯丝电阻是变化的，无法得到电流与电压成正比 【解析】【分析】本题考查测量小灯泡功率的实验．【详解】 （1）根据题图，电压表串联在电路中，所以出现了连接电路后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数．改正时需要把电压表由串联改成并联在灯泡两端，把滑动变阻器由并联在灯泡两端改成串联在电路中；图如下．（2）由图中可以看到，当小灯泡两端电压为额定电压2.5V 时，通过灯泡的电流为0.25A ，所以小灯泡的额定功率P =UI =2.5V×0.25A=0.625W ．由图可知，小灯泡的实际功率随电压的增大而增大．由图可以看出，电路中电流的最小值为0.1A ，这时小灯泡灯丝的阻值为R =min min U I =0.5V 0.1A =5Ω．这时候电路中的总电阻R 总=min U I =3V 0.1A=30Ω．这时候连入电路的是滑动变阻器的最大阻值，R max=R总－R＝30Ω－5Ω=25Ω，所以滑动变阻器的规格应选择C．5．（5）灯泡电阻随灯泡电压的升高而增大；原因是：随灯泡电压的升高，灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，电阻变大，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大．某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路．（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整___________（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是_______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为_____A，小灯泡的额定功率为________W．（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向_______（选填“左”或“右”）端滑动．（5）测量小灯泡的电功率________（选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是______________．（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测___（选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯跑电功率偏大的．【答案】 B 0.2 0.76 右不需要灯在不同电压下的功率不同电流【解析】（1）因为灯的额定电压是3.8V，所以电压表选用大量程且与灯并联，将变阻器的最大电阻连入电路中与灯和电流表串联，因为小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，由P=UI知道，灯泡的额定功率约是P=1W/3.8V=0.26A，所以电流表选用小量程，电路连接如下图：（2）因为是电流表与灯和变阻器是串联，若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，故A不符合题意；B．若灯泡的灯丝断了，则灯不会亮，电流表也没有示数，此时电压表串联在电路中，电压表测电源电压，所以会有示数，故B符合题意；若灯座内部出现了短路，则电压表没有示数，电流表有示数，故C不符合题意；若滑动变阻器的电阻线断了，则整个电路断路，两表都没有示数，故D不符合题意，综上所述应选B；（3）由图乙知道，当灯泡正常发光时，由于电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流值是0.2A，所以小灯泡的额定功率是：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W．（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，就要增大灯电压，而减小变阻器的电压，由分压原理知道，应将滑动变阻器的滑片向右端滑动；（5）因为灯在不同电压下的功率不同，所以不需要多次测量求平均值；（6）由并联电路电流的规律知道，电流表示数等于通过灯的电流与通过电压表电流之和，所以该电路所测电流值偏大而引起小灯跑电功率偏大的．6．故小灯泡正常发光时电流为：4V0.8A5ΩUIR===，则小灯泡的额定功率为：5V40W.8AP U I==⨯=额额．图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V不变．（1）请用笔划线代替导线，将图甲中的实物图连接完整．（_______）（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的最______端（选填“左”或“右”）．（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化．经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡______（选填“短路”或“断路”）．（4）排除故障后，移动滑片，实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I-U图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率为______W．（5）实验过程中，当电压表示数为1V时，滑动变阻器连入电路的阻值为______Ω．【答案】左短路0.7510【解析】【详解】第一空．灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：；第二空．闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处，即最左端；第三空．正确连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，则电路为通路，灯泡不亮，电压表无示数，因电压表完好，故障可能是小灯泡短路；第四空．根据绘制成的图乙所示的I-U图象，灯在额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；第五空．实验过程中，当电压表示数为1V时，电流为0.2A，根据串联电路分压的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的阻值为：7．小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.15A）对应的电压约为1V，灯的实际电功率P=⨯=，则P1大于P2．小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功为：21V0.15A0.15W率,设计并连接了如图甲所示的部分实验电路。