九年级电功率专题练习(解析版)
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九年级电功率专题练习(解析版)
一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)
1.=1.5V 0.3A=0.45W P U I =⨯额额额在测量“小灯泡的额定功率”的实验中,实验室提供的实验器材有:
A .电源(电压为4.5V ),
B .电流表A 1(量程为0﹣0.6A ,电阻为0.5Ω)
C .电流表A 2(量程为0﹣3A ,电阻为0.2Ω)
D .电压表V 1(量程为3V ,内阻为3kΩ)
E .电压表V 2(量程为15V ,内阻为1kΩ)
F .滑动变阻器R (阻值0﹣10Ω)
G .定值电阻R 0=800Ω
H .待测小灯泡L (额定电压为3.8V ,额定功率大约是1.2W )
I .开关S 一个,导线若干
实验要求:既要保证电路安全,又要提高测量精确度;为了减小系统误差,测量时电表示数应大于量程的三分之一。则
(1)根据实验要求,电流表应选_______,电压表应选_______(选填器材前的字母代号)。
(2)根据实验要求,在虚线方框内画出实验电路图(其中部分电路已画出)。________ (3)根据实验电路图,请用笔画线代替导线,将实验器材连接起来使之成为实验电路(其中部分导线已连接好)。_______
(4)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到_______端(选填实物图中“a”或“b”);正确连接实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,仔细检查电路各部分均接触良好,其原因可能是_______。
【答案】 B D b 小灯泡L 断路
【解析】
【详解】
(1)待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率大约是1.2W,
由P=UI得,小灯泡的额定电流大约为:
,
因为小灯泡L的额定电流0.32A小于0.6A,且大于电流表A1量程的三分之一,
所以,根据实验要求,电流表应选B。
因为电源电压为4.5V,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,大于V1的量程
但小于电压表V2量程的三分之一,为了使偏转角度尽量大,电压表应选D。
(2)为了测量小灯泡的额定功率,应使其两端的电压为3.8V,由于电压表(量程为3V,内阻为3kΩ),因此可将电压表与R0串联后在并联在小灯泡L的两端,电流表接在干路上(即电流表外接法),
当灯泡L正常发光时,其两端的电压为U L=3.8V,
根据串、并联电路电压规律可知,电压表和R0所在支路电压:
串联电路电流相等,所以电压的比等于电阻的比,即电压表V1与定值电阻R0两端的电压之比:
联合以上两式可解得:,;
所以实验电路图如下:
(3)根据实验电路图,按电流的流经顺序将其连接起来,如下图所示:
(4)根据保护电路的原则,在闭合开关前,应使电路中的电流最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最大,由实验电路可知,滑动变阻器的滑片应滑到b端。
开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路存在断路性故障,电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源两极是连通的,则故障应为与电压表并联的部分断路,即小灯泡L断路。
【点睛】
2.重点是测量小灯泡电功率的实验,除了掌握通常的实验要求和步骤外,难点是电表的选择和画出电路图,对于电压表的选择采用了扩大量程的方法,即电压表与定值电阻串联后,根据串联电路的特点知,当电压表示数为3V时,电压表与定值电阻串联后总电压为3.8V,正好可以测量灯的定额电压。据此进行分析解答。中考复习时,一学习小组利用阻值不同的四个电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器R(标有“50Ω 1A”)及其它器材做电学实验.
(1)如图甲是小明“探究电流与电阻关系”时连接的部分实验电路.
①将5Ω电阻接入电路,请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右滑电流表示数变大;
(____)
②闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V时读出对应的电流值并记录;
③断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,此时如果他马上闭合开关,会造成__表损坏,正确的操作应该是先__________________________,再闭合开关,移动滑片P使电压表的示数仍为2.5V;
④按正确操作完成余下实验后,得到电流与电阻关系图象如图乙所示,由此可得到的结论是:电压一定,___________________________________________________________;(2)玉琦同学把图甲中的定值电阻换成额定电压为2.5V的灯泡,测量它的额定功率.
①闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表和电压表都没有示数,原因可能是滑动变阻器
___;
②排除故障后,将滑动变阻器R的滑片移到某一位置时电压表示数为2.2V,要测小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器连入电路的阻值变__(选填“大”或“小”),当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为__W.
(3)张阳同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0(最大阻值用R0表
示),他设计如图丁所示电路,测出了额定电压为U0=2.5V的灯泡的额定功率,请补全下列步骤.
①闭合开关,先调节滑动变阻器__(选填“R 0”或“R”)的滑片到最__端(选填“左”或“右”),再调节另一滑动变阻器的滑片,直到__时为止.
②接着_________________________,读出这时电压表的示数为U;
③小灯光的额定功率表达式P=____________(用字母表示).
【答案】电压调节滑动变阻器的滑片P处
于最大阻值处电流与电阻成反比断路小 0.75 R0左 2.5V 调节变阻器R0的滑片
到最右端 2.5V×
2.5
U V
R
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①滑动变阻器的滑片P向右滑电流表示数变大;说明滑动变阻器的滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以应将滑动变阻器的右下方接线柱与开关右侧接线柱相连,如下图所示:
③探究电流与电阻关系应保持电阻两端电压不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时电路中的总电阻变大,由==可知串联电路电阻越大,分得的电压越大,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,电阻两端电压会变大,电压表的示数变大,闭合开关,会造成电压表损坏,正确的操作应该是先调节滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处,再闭合开关,移动滑片P使电压表的示数仍为2.5V;
④由图象可知,电流与电阻成反比例函数,故可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比;