2021-2022学年度初中九年级物理电功率重难点题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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一、单选题
1．（2020·广西·玉林市民族中学九年级月考）如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑片的位置，使变阻器的阻值从最大变化到最小，得到两个电阻的“U﹣I”关系图象如图所示。则下列判断正确的是（ ）
A．定值电阻R1的阻值为20Ω
B．变阻器滑片在中点时，电路的总功率为1.8W
C．图象乙反映了R2的“U﹣I”关系
D．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
2．（2018·四川·达州市第一中学校九年级期末）如图所示，电源两端电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大电阻值为60Ω。不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．S闭合后，使电压表的示数减少1V，小灯泡L两端的电压就减小1V
B．S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W
C．小灯泡L正常发光时，变阻器R消耗的电功率为6W
D．开关S断开时，电压表的示数为0V
3．（2021·湖北武汉·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R的规格是“30Ω 2A”，电流表A1的量程是“0-0.6A”，电流表A2的量程是“0-3A”。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，在不损坏电路元件的情况下，下列说法错误的是（ ）
A．电路消耗的最大电功率是18W
B．电流表A2的示数变化范围是0.7---2.5A
C．滑动变阻器接入电路的最小阻值是3Ω
D．电压表V的示数和电流表A1的示数之比不变
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二、双选题
4．（2021·湖南·衡阳市华新实验中学二模）小明用如图甲所示的电路来测量额定电压为的小灯泡功率，电源电压恒为，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的图象如图乙所示。针对该实验过程，下列结果正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为 B．小灯泡正常工作时的电阻为
C．滑动变阻器的最大阻值为 D．电路消耗的最小功率为
5．（2020·河北满城·九年级期末）如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。R1、R2和R3为三个定值电阻，已知R1=10Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P，R2消耗的电功率为P2；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.5A，电路消耗的总功率为P′，R2消耗的电功率为P2′；当只断开开关S1时，电流表的示数为0.6A。下列判断正确的是（ ）
A．U=9V B．R2=20Ω C．P2：P2'=1：8 D．P：P′=1：6
6．（2020·辽宁大石桥·九年级期末）如图，电源电压为6V不变，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器为“20Ω、2A”，灯泡L标有“3V，0.9W”字样（灯丝电阻不变）。闭合开关后，为了保证电路中各元件安全，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器阻值的变化范围为0～20Ω
B．电流表的最大示数为0.6A
C．电路消耗的最小总功率为1.2W
D．电灯消耗功率的变化范围为0.4W～0.9W
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三、实验题
7．（2020·福建师范大学附属中学初中部九年级月考）在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：电源、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干；
（1）小虎按图甲电路图连接电路，闭合开关，灯泡不亮，此时电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，灯泡不亮的原因是______；移动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，则电路连接时存在的问题是______；正确连接电路后，小虎为了测量结果更准确，多次调节滑动变阻器，测出了多组数据，并算出了小灯泡电功率的平均值，你认为这样做是否妥当______（填“是”或“否”）；
（2）实验中，电流表出了故障，同组的小明设计了图乙所示的电路；
①正确连接电路后，将电阻箱阻值调到最大值；
②闭合开关S1，将开关S2拨至“2”位置，当电阻箱的旋钮调至图丁位置时，灯泡恰好正常发光，则电阻箱接入电路的阻值R0＝______Ω；
③再将开关S2拨至“1”位置，此时电压表示数为8V，则灯泡额定功率PL＝______W；
（3）进一步分析实验数据，可判断小灯泡接入电路后，灯丝阻值的可能范围是______。
8．（2021·广东白云·二模）小华用如图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）
（1）图1是小华正准备接入最后一根导线时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处：
①______；②______。
（2）闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知某一导线中间铜丝扯断了，则是图3中导线______（选填“①”、“②”或“③”）
（3）小华进行了六次实验，记录实验数据并在图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示，则根据记录的数据和图像可知：
①小灯泡的额定功率为______W；
②实验中小灯泡的电阻会随它两端电压升高而______。
（4）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，则他画出的图像应为图3中的虚线______（选填“①”、“②”或“③”）
9．（2021·重庆江北·九年级期末）在“探究影响电流做功与电压、电流和通电时间的关系”活动中，蒋龙老师引导同学们设计了如图甲、乙两个电路并进行了探究。
（1）闭合开关小灯泡发光，这一过程电流做了多少功，就有多少______能转化为内能和光能，实验中通过观察灯泡亮度来判断相同时间电流做功的多少，这种研究方法是______（选填“类比法”“转换法”或“控制变量法”）。
（2）为研究电流做功与电流的关系，应该选择图______所示的电路（选填“甲”或“乙”），如表格中是一小组同学的实验数据，其中第3次通过L1的电流读数如图丙所示，为______A，分析表中数据可以得出初步结论：当电压和通电时间一定时，通过电流越大，电流做功______。
探究电功与电流关系
次数 L1、L2谁更亮 L1的电流（A） L2的电流（A）
1 L1 0.24A 0.2A
2 L1 0.2A 0.18A
3 L1 ______ 0.22A
（3）小北想测量其中一只额定电压为1.5V小灯泡的额定功率，发现手中没有电流表，只有一块量程合适的电压表，于是他借助一个15Ω的电阻R0，一个标有“20Ω 2A”的滑动变阻器，3个开关。设计了如图丁所示的电路（电源电压恒为4.5V），也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下，请把步骤补充完整：
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为______V；
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.5V；
③计算出小灯泡的额定功率为______W。
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四、计算题
10．（2019·江苏海州·一模）如图所示，把标有“ ”的电阻与标有“ ”的滑动变阻器连接在电压恒定的电源两端，电压表所用量程为，电流表所用量程为。闭合开关，滑片移动到某处时，电压表示数为，电流表示数为。求：
（1）电阻的额定电流和电源电压；
（2）将的阻值调为，在内产生的热量；
（3）为保证电路元件安全，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是多少？
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第1页，共1页参考答案
1．B
【详解】
C．从“U﹣I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R1的图象，故C错误；
A．当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流I＝0.2A，电阻R1的电压U1＝2V，滑动变阻器两端的电压U2＝4V，因为串联电路总电压等于各支路电压之和，所以，电源电压为
U＝U1+U2＝2V+4V＝6V
根据欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值
故A错误；
D．滑动变阻器的阻值最大为：
即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～20Ω，故D错误；
B．因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以变阻器滑片在中点时，电路中总电阻
电流表示数
此时电路的总功率：P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故B正确。
故选B。
2．A
【详解】
A．S闭合后，电压表测量小灯泡两端电压，小灯泡L两端的电压就减小1V，电压表的示数减少1V，故A正确；
B．小灯泡L上标有“6V 3W”字样，小灯泡的电阻
当滑动变阻器阻值最大时，小灯泡实际功率最小，通过的电流为
小灯泡L的最小实际电功率
故B不正确；
C．小灯泡L正常发光时，小灯泡两端的电压为6V，滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U额=12V-6V=6V
小灯泡与滑动变阻器两端的电压相同，通过的电流相同，消耗的电功率相同为3W，故C不正确；
D．开关断开时，电路中没有电流通过，电压表相当于接在电源两端，示数为12V，故D不正确。
故选A。
3．A
【详解】
A．根据灯泡L上标有“6V 3W”字样，可知，最大的电流为
根据滑动变阻器能够通过的最大的电流为2A，故总电流为2.5A，电路消耗的最大电功率是
故A错误，A符合题意；
B．由选项A可知，电流表A2通过的最大电流为2.5A，当滑动变阻器的阻值最大时，根据滑动变阻器能够通过的最小的电流为
故电流表A2的最小电流为0.7A，故B正确，B不符合题意；
C．滑动变阻器接入电路的最小阻值是
故C正确，C不符合题意；
D．电压表V的示数和电流表A1的示数之比即为电灯泡的电阻，因为小灯泡两端的电压始终不变，所以电压表V的示数和电流表A1的示数之比不变，故D正确，D不符合题意。
故选A。
4．CD
【详解】
由图像可知，当小灯泡的电压为额定电压2.5V时，电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.4A=1W
故A错误；
小灯泡正常工作时的电阻为
故B错误；
图像可知，当滑动变阻器的电阻最大时，电流为0.1A，小灯泡两端的电压为0.5V，所以滑动变阻器两端的电压为
UP=4.5V-0.5V=4V
滑动变阻器的最大电阻
故C正确；
电路中的最小电流为0.1A，所以电路中的最小功率为
故D正确。
故选CD。
5．BD
【详解】
A．当三个开关都闭合时，R1与R2并联，总电阻比串联的大，故干路的电流变大了；电流表的示数变为1.8A，电路消耗的总功率为P′，R2消耗的电功率为P2′
当只断开开关S1时，只有R2接入电路，电流表的示数为0.6A，则可以列等式
将带入中，即可得出
故A错误；
B．根据即可算出电阻R2为
故B正确；
C．当只闭合开关S2时，电阻R2与电阻R3串联，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P
R2消耗的电功率为P2
当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.5A，电路消耗的总功率为P′
R2消耗的电功率为P2′
P2：P2'的比值为
故C错误；
D．P：P'的比值为
故D正确。
故选BD。
6．CD
【详解】
B．灯泡L标有“3V，0.9W”字样可知，最大的电流为
故B错误；
A．最大的电流为0.3A，则最小的总电阻为
小灯泡的电阻为
故滑动变阻器的电阻最小的电阻为10Ω，故A错误；
C．滑动变阻器的最大的电阻20Ω，则最小的电流为
电路消耗的最小总功率为
故C正确；
D．电灯泡最小的电功率为
最大的电功率即为额定电功率，故D正确。
故选CD。
7．小灯泡的实际功率太小 滑动变阻器接成了两个下接线柱 否 ②14 ③1.14 2.5～12.7Ω
【详解】
（1）[1]闭合开关，电流表、电压表均有示数，说明电路中没有断路，小灯泡处也没有短路。小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，由于电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，则小灯泡的电功率为
P＝UI＝0.1V×0.04A＝0.004W
小灯泡的实际功率太小，故小灯泡不发光。
[2]移动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，说明移动滑片时没有起到变阻作用，此时滑动变阻器相当于一个定值电阻，又因为开关闭合后，电路中的电流过小，说明电路总电阻过大，应是变阻器电阻丝全部连入了电路。故电路连接存在的问题是：滑动变阻器接成了两个下接线柱。
[3]小灯泡的电功率随实际电压的变化而变化，不是一个定值，求平均值无意义，故小虎的做法不妥当。
（2）②[4]电阻箱接入电路的阻值为
R0＝0×100Ω+1×10Ω+4×1Ω+0×0.1Ω＝14Ω
③[5]电阻箱两端的电压为
U0＝U总﹣UL＝8V﹣3.8V＝4.2V
串联电路中的电流为
小灯泡的额定功率为
PL＝ULI＝3.8V×0.3A＝1.14W
（3）[6]在（1）中，小虎按图甲电路图连接电路，闭合开关，灯泡不亮，电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，则此时小灯泡的电阻为
在（2）中，小灯泡正常发光时，电压为3.8V，通过的电流为0.3A，则此时小灯泡的电阻为
故小灯泡接入电路后，灯丝阻值的可能范围是2.5～12.7Ω。
8．开关闭合 没有将变阻器的最大电阻连入电路 ③ 增大 ①
【详解】
（1）[1][2]为保护电路，在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应在阻值最大处。由图1可知，不妥之处是：①连接电路时，开关闭合； ②滑片不在阻值最大处。
（2）[3]电流表示数始终为零，电路可能断路，电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图1中导线③发生了断路，导致电压表串联在电路中了。
（3）①[4]根据图像知，灯在额定电压下的电流为。小灯泡的额定功率为
②[5]由图2可知当通过灯泡的电流为时，灯泡两端的电压为，由欧姆定律可得此时灯泡的电阻
当通过灯泡的电流为时，灯泡两端的电压为，由欧姆定律可得此时灯泡的电阻
所以实验中小灯泡的电阻会随它两端电压升高而增大。
（4）[6]由题知，电源电压为3V，由串联电路的电压规律可知，灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变，灯的图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等，由串联电路电压的规律可知此时灯与变阻电压的电压都为，由图知，只有图3中的虚线①符合这个条件。
9．电 转换法 甲 0.28 越多 1.5 0.375
【详解】
（1）[1][2]闭合开关小灯泡发光，电流做功的过程就是电能转化的过程，这一过程电流做了多少功，就有多少电能转化为内能和光能；实验中通过观察灯泡亮度来判断相同时间电流做功的多少，把不使于观察和测量的电功转换成了便于观察的灯泡的亮度，这种研究方法是转换法。
（2）[3][4][5]研究电流做功与电流的关系，应控制电压的和通电时间相同，而通过两灯的电流不同，根据串并联电路的特点可知应选甲电路；电流表所选量程为“0﹣0.6A”，分度值为 0.02A，读数为 0.28A；分析数据可知，当电压和通电时间一定时，通过电流越大，灯越亮，即电流做功越多。
（3）①[6] 小灯泡的额定电压为 1.5V，只闭合 S、S2，电压表测小灯泡的电压，移动滑片 P，使电压表的示数为 1.5V，此时小灯泡在额定电压下工作，其功率为额定功率；
[7]只闭合 S、S1，保持滑片 P 不动，读出电压表的示数为 2.5V，此时滑动变阻器和定值电阻串联，可得出电路中电流
则滑动变阻器接入电阻
当只闭合 S、S2，电压表测小灯泡的电压，移动滑片 P，使电压表的示数为 1.5V，此时电路中电流为
小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为。
10．（1）；；（2）；（3）
【详解】
解：（1）由可得的额定电流
两端的电压
故电源电压
U=8V+12V=20V
（2）的阻值调为时，电路中的总电阻为
R总=R0+R=20Ω+60Ω=80Ω
此时电路中的电流为
内产生的热量
Q=W0=I2R0t=(0.25A)2×20Ω×1×60s=75J
（3）当电路中的电流为0.5A时，滑动变阻器的电阻最小，此时电路中的总电阻为
则滑动变阻器的最小电阻为
R小′=40Ω-20Ω=20Ω
当滑动变阻器两端电压为15V时，滑动变阻器的电阻达到最大值，此时R0两端电压为
U0′=20V-15V=5V
则电路中的电流为
此时滑动变阻器的电阻最大
R大′=
故滑动变阻器的阻值变化范围为20Ω 60Ω。
答：（1）电阻的额定电流为0.5A，电源电压为20V；
（2）在内产生的热量为75J；
（3）滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是20Ω 60Ω。
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