浙教版科学2022-2023学年上学期九年级“一课一练”：3.6电能（2）【word，解析】

1．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图象如图乙。下列说法中正确的是（　　）
A．R1两端电压逐渐减小
B．电源电压为7伏
C．当R2＝25Ω时，R2的电功率最大
D．电路中的最大电功率为3.6瓦
2.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（ ）
A. 电压表的正、负接线柱接错了 B. 电压表的量程选择不合适
C. 电压表坏了 D. 电压表与滑动变阻器并联
3.如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110V 25W”，B灯型号是“110V 100W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（　　）
A． B． C． D．
4.如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为 6V，电流表量程 0～0.6A，电压表量程 0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B. 电路的最大电功率是 1.8W
C. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是 14～50Ω
D. 电流表的示数变化范围是 0.1～0.3A
5.现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2，把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A.两灯都变亮，且L1首先正常发光 B.因为L2的额定功率大，所以L2比L1更亮
C.两灯灯丝电阻不同 D.两灯都变亮，且L2可能先烧毁
6.如图是测量小灯泡电功率的电路图，当开关闭合后发现小灯泡不亮，移动滑动变阻器的滑片时电压表无示数，电流表的示数有明显变化，则以下分析正确的是（　　）

A. 电流表正负接线柱接反了 B. 电压表的量程选大了
C. 小灯泡处发生短路 D. 小灯泡处发生断路
7.如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则( )
A.电路消耗的最大功率为20W B.电路消耗的最小功率为8W
C.电压表的最小示数为5V D.滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
8.用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图（图乙）。下列说法 错误的是（ ）
A.电源电压为16V
B.R=R0=8 时，R的功率最大
C.虚线b表示的是R的功率与电流的关系
D.当电流表示数为0.5安时，R消耗的功率为5W
9.如图甲所示电源电压保持不变，m、n是滑动变阻器上两点。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，两电压表示数随电流变化的图像如图乙所示，下列叙述正确的是（ ）
①R2的阻值为4Ω
②图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图像
③滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率是12W
④滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能是20J
A.①③ B.①② C.②③ D.②④
10．小金用如图甲所示电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡上标有“2.5V”字样，电源为两节新的干电池。
（1）请用铅笔代替导线将甲图连接完整。
（2）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片向 　 　（填“左”或“右”）端移动。
次数 电压U/V 电流I/A 功率P/W
1 1.5 0.30 0.45
2 2.0 0.35 0.70
3 2.5 0.40 1.00
（3）小金在实验过程中测得数据如表格，他认为要使测得的额定功率更加准确，需取小灯泡三次电功率的平均值，即P额0.72W，你认为他的想法正确吗？请判断并说明理由 　 。
11.小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是________。
（2）该小灯泡的额定功率是________。
12.小明同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）连接好电路，闭合开关，小灯泡发光，但电压表示数为0，经检查，图中a、b、c、d四根导线有一根断了，则该导线是________。
（2）排除故障后，实验中小明同学移动滑动变阻器的滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向________（选填“左”或“右”）端适当移动。
（3）按正确的步骤进行实验，小明进行了三次重复实验，每次电压表的示数均为2.5V，电流表的示数分别为0.30A、0.30A、0.32A，则小灯泡的额定功率为________。（答案保留小数点后两位）
（4）完成实验后，老师告诉同学们，电压表的内阻很大，它并联在电路中时，有极小的电流通过电压表，可以忽略不计。假如考虑了电压表的影响，则测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
13．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画代替导线，将电路连接完整。
（2）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为　 　W。
（3）该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，不再添加其他器材，则还可探究 　 　。
A．电流与电阻的关系B．电流与电压的关系
14.在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
（1）.用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路的电阻变大；连线不得交叉）。
（2）.连接电路后试触开关，发现电压表指针发生如图乙所示偏转，则出现的故障是 。
（3）.排除故障后，闭合开关，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是 。
（4）.继续移动滑片P，得到多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U关系图像，根据图像信息，判断实验数据是否可靠？ ， 原因是 。
15.在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图1所示

（1）.应该选用的滑动变阻器是
（2）.电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．为使灯泡变亮，接下来应进行的操作是什么？（写出具体的操作）
（3）.如图2根据实验数据绘成的U﹣I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是多少？
（4）.某同学继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为零，而电压表有示数，那么出现的故障是什么？此时电压表的示数是多少？
答案及解析
1．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。
A．当滑动变阻器的滑片P从b端移到a端时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I可知，电路中的电流变大，R1两端的电压变大，故A错误；
B．滑片在a端时，电路为R1的简单电路，此时电压表测电源两端的电压，其示数最大，
由图乙所示图象可知，电源电压U＝6V，故B错误；
C．滑片P在b端时，R2的阻值最大为50Ω，由图乙可知此时电压表的示数U1＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I小0.1A，
则R1的阻值：R110Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻为R2时电路中的电流：I，
R2的电功率：P2＝I2R2＝（）2R2，
当R2＝R1＝10Ω时，R2的电功率最大，故C错误；
D．当滑片在a端时，电路为R1的简单电路，此时电路的总功率最大，
则最大电功率：P大3.6W，故D正确。
故选：D。
2.【答案】 D
在调节滑动变阻器时，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，当滑动变阻器连接电路中的电阻变小时，灯泡逐渐变亮（电路中电流变大），而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
3.【答案】C
【解析】根据公式P＝可知，灯泡A的电阻RA＝＝＝484Ω，
灯泡B的电阻RB＝＝＝121Ω。
A、图中灯泡A和B的并联，电压为220V，则A、B两端电压均为220V，大于其额定电压，故两盏灯都不正常发光，故A不符合题意；
B、图中灯泡A和B的串联在电压为220V的电路中，由于两灯泡电阻不同，所以两灯泡两端的电压都不是其额定电压110V，则两盏灯都不正常发光，故B不符合题意；
C、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B能正常工作，故C符合题意；
D、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等；并联电路，电阻更小；故灯泡A和灯泡B不能正常工作时，故D不符合题意；
4.【答案】 C
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律分析电流表的示数变化，根据U=IR分析电压表的示数变化；
（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，进而确定滑动变阻器的阻值接入范围；
（3）已知通过电路的最大电流，根据P=UI求出该电路的最大功率；
（4）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，进而确定电流表的示数变化范围。
5.【答案】A
【解析】根据图片可知，当滑片从a向b端移动时，它的阻值减小，则通过灯泡的电流增大，因此两个灯泡都变亮。L1的额定电流为：，L2的额定电流为：，则L1先正常发光，故A正确；
灯泡L1的电阻为：，灯泡L2的电阻为：，则两个灯泡的电阻相等。故C错误；
在串联电路中，功率与电阻成正比，因为两个灯泡的电阻相同，所以它们的实际功率相同，即亮度相同，故B错误；
如果两个灯泡都不损坏，那么根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它们的电压都是总电压的一半，即都是9V。因为9V>6V，所以灯泡L1先被烧毁，故D错误。
6.【答案】 C
【解析】解：A、若电流表正负接线柱接反了，电流表指针会反向偏转，电压表应该有示数，故A错误．
B、若电压表的量程选大了，移动滑片，电压表应该有示数，故B错误．
C、移动滑片，电流表的示数有明显变化，电压表示数始终为零，说明电压表测导线电压时，电压表示数为0；因此灯泡被短路，故C正确．
D、若灯泡处发生断路，电流表无示数，故D错误．
故选C．
将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，说明电路为通路；当移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，说明电压表测量的用电器发生短路．
7.【答案】B
【解析】（1）根据电压表的示数计算出通过电路的最大电流，然后根据P总=U总I总计算电路的最大功率；
（2）当变阻器的阻值全部使用时，二者串联，此时总功率最小，根据公式计算电路的最小功率；
（3）首先根据计算出电路的最小电流，然后根据U=IR计算电压表的最小示数；
（4）根据（1）中的最大电流计算出电路的最小电阻，然后根据R变=R总-R计算出变阻器的最小阻值。
【解答】定值电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压。
当电压表的示数为15V时，此时总电流最大，电路总功率最大。
此时的电流为：；
那么电路的最大功率为：P总=U总I总=20V×0.75A=15W，故A错误；
当变阻器的阻值为30Ω时，总电流最小，总功率最小。
此时的总功率为：，故B正确；
电路的最小电流为：；
那么电压表的最小示数为：U'=I'R=0.4A×20Ω=8V，故C错误；
电路的最大电流为0.75A，
那么此时的总电阻为：；
变阻器的最小阻值为：R变=R总-R=26.7Ω-20Ω=6.7Ω。
8.【答案】D
【解析】（3）由P=I2R分析可知，实线所表示对应功率与电流关系；
（1）由图乙中R0的功率与电流关系图像知，电流2A时，其功率为32W，由P=I2R计算R0的阻值；
由图像知，电路中最大电流为2A，此时变阻器连入阻值为0，电路为R0的简单电路，由P=UI计算电源电压；
（2）根据功率的计算式P=I2R，结合二次函数最大值的知识分析变阻器功率最大时的阻值；
（4）由U=IR计算电流表0.5A时R0两端电压，由串联电路特点可得R的两端电压，由P=UI计算R消耗的功率。
【解答】C.由P=I2R知，在电阻一定时，电功率P与电流I是二次函数关系，R0＞0，所以图像开口向上，图乙中实线a是定值电阻R0的功率与电流的关系，虚线b表示滑动变阻器R的功率与电流关系，故C正确不合题意；
A.由图乙中，R0的功率与电流关系图像知，I=2A时，P0=32W，
由P=I2R可得：32W=（2A）2×R； 解得：R=8Ω。
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，
当滑动变阻器R连入阻值为0时，R0的简单电路，电路的电路中电流最大，
由图像知此时的电流I=2A，
则电源电压：；故A正确不合题意；
B.滑动变阻器的功率：；
当R=R0=8Ω时，变阻器的电功率最大，故B正确不合题意；
D.由欧姆定律可得，当电路中电流I′=0.5A时，
R0两端电压：U0′=I′R0=0.5A×8Ω=4V，
此时R两端电压：UR=U-U0′=16V-4V=12V，
R消耗的功率：PR=URI′=12V×0.5A=6W，故D错误符合题意。
9.【答案】A
【解析】由电路图可知，R、R1、R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。
②滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，R1连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化，据此分析图像得出两电压表示数和电流表示数的对应图线；
①根据图乙读出电压表V2和电流表对应的示数，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值；
③当滑片位于n点时，接入电路中的电阻较大，电路中的电流较小；当滑片位于m点时，接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，根据图像读出对应的电表示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律分别表示出电源的电压，然后联立等式求出R的阻值和电源的电压；
④滑片在n点时，根据W=UIt=I2Rt求出5s内电阻R消耗的电能。
【解答】由电路图可知，R、R1、R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。
滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，R1连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，电路中的电流变大，根据U=IR可知，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，则ab段表示V2的示数随电流表示数变化的图线，bc段表示V1的示数随电流表示数的变化的图线，故②错误；
由图乙可知，当的电流In=0.5A时，电压表V2的示数U2=2V，
电阻，故①正确；
当滑片位于n点时，接入电路中的电阻较大，电路中的电流较小，
由图乙可知，电路中的电流In=0.5A，两电压表的示数分别为U1=8V，U2=2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压U=U1+U2+InR=8V+2V+0.5A×R------①
当滑片位于m点时，接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，
由图乙可知，电路中的电流Im=1A，两电压表的示数分别为U1′=U2′=4V，
则电源的电压U=U1′+U2′+ImR=4V+4V+1A×R---------②
由①②可得：R=4Ω，U=12V，
滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率P=UIm=12V×1A=12W，故③正确；
滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能WR=URInt=In2Rt=（0.5A）2×4Ω×5s=5J，故④错误。
那么正确的是①③。
10．【解答】解：（1）电压表和小灯泡并联，电压表测量小灯泡两端的电压，小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表选择0～3V；滑动变阻器选择一上一下两个接线柱，所以实物图连接如图。
（2）电压表使用的0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为1.7V。
小灯泡两端的电压是1.7V，需要小灯泡两端的电压是2.5V，要增大小灯泡两端的电压，在电源电压一定时，要减小滑动变阻器两端的电压，所以滑动变阻器的阻值变小，滑片向右端滑动。
（3）用电器的功率与电压有关，额定功率是指额定电压下时的功率，不能取不同电压下实际功率的平均值，所以小金的想法错误。该灯泡的额定电压是2.5伏，额定电压下的电功率为小灯的额定功率。
故答案为：（1）如上图；（2）右；（3）错误；该灯泡的额定电压是2.5伏，额定电压下的电功率为小灯泡的额定功率。
11.【答案】 （1）灯丝断了（或电压表所测电路开路）
（2）0.4W
【解答】（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是：灯丝断了（或电压表所测电路开路）。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2V时，滑片P移动了12cm；根据丙图可知，此时电流表的示数为0.2A，那么小灯泡的额定功率为：P=UI=2V×0.2A=0.4W。
12.【答案】 （1）c（2）左（3）0.77W（4）偏大
【解答】（1）连接好电路，闭合开关，小灯泡发光，但电压表示数为0，经检查，图中a、b、c、d四根导线有一根断了，则该导线是c。、
（2）根据乙图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，那么示数为2.2V<2.5V。如果要测量灯泡的额定功率，那么电压表的示数要增大，根据U=IR可知，通过电路的电流要增大，那么变阻器的阻值要变小，即滑片向左移动。
（3）小灯泡的额定电流：；
那么灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.31A=0.77W。
（4）根据并联电路电流规律I总=I1+I2可知，如果考虑电压表的影响，那么通过灯泡的电流会偏大，根据P=UI可知，测量的灯泡的额定功率比小灯泡的真实的额定功率偏大。
13．【解答】解：（1）变阻器上下各选一个接线柱与灯泡、电源串联接入电路中，如下图所示：
；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）A、研究电流与电阻的关系，要控制电压不变，改变定值电阻的大小，因只有一个电阻，故A不可探究；
B、研究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变，故在该试验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与电压的关系，故选B。
故答案为：（1）如上图所示；（2）0.75；（3）B。
14.【答案】 （1）
（2）电压表正负接线柱接反了
（3）向左移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V，再读出电流表的示数
（4）不可靠；因为小灯泡两端电压增大时，功率也增大，电阻也变大。而图线显示小灯泡的电阻逐渐减小（合理即可）
【解答】（1）在测量小灯泡电功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它的元件都是串联。
①电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连，然后再将“3”接线柱与灯泡右端相连即可；
②变阻器的左上角的接线柱已经连接好，只需从下面选一个接线柱即可。滑片向右移动时，接入电阻变大，即滑片与接线柱之间的电阻丝变长，因此应该选择左下角的A，将其与开关右端相连即可，如下图所示：
（2）使用电压表时，如果电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，则指针顺时针方向偏转；如果接线柱接反了，那么指针逆时针方向偏转，则故障为：电压表正负接线柱接反了；
（3）排除故障后，闭合开关，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是：向左移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V，再读出电流表的示数。
（4）我判断该实验数据不可靠，原因是：小灯泡两端电压增大时，功率也增大，电阻也变大。而图线显示小灯泡的电阻逐渐减小。
15.【答案】 （1）R2
（2）答：向左移动滑动变阻器滑片
（3）解：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
答：小灯泡的额定功率是0.5W
（4）答：灯泡烧坏；电压表的示数为6V
【解析】解：（1）灯泡正常工作时，灯泡的额定电流：IL= = =0.25A，
滑动变阻器电压为：UR=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，
滑动变阻器电阻为：R= = =14Ω，应选择滑动变阻器R2 ．
（2）电流表有示数，灯泡不亮，首先通过左移滑片，减小电路电阻，增大电路电流，来判断灯泡短路还是电路电流太小造成的灯泡不亮．
（3）由图象找到灯泡2.5V的电流为0.2A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（4）继续左移滑片，灯泡电压增大超过灯泡额定电压，烧断灯丝，电路断路，电流表示数为0A，电压表串联在电路中，测电源电压，示数为6V．
故答案为：（ 1 ） R 2 ；（ 2 ）向左移动滑动变阻器滑片；（ 3 ）小灯泡的额定功率是 0.5W ；（ 4 ）灯泡烧坏；电压表的示数为 6V
（1）计算出灯泡正常发光时变阻器两端的电压及电路中的电流，根据R= U/I计算出变阻器的电阻值；
（2）要使灯泡变亮，应增大电路中的电流，减小变阻器的阻值，从而可确定滑片的移动方向；
（3）根据图象，确定U=2.5V时的电流值，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率；
（4）灯泡熄灭、电流表示数为零，则电路出现断路，电压表有示数，则与电压表并联的用电器断路；
此时电压表的示数应等于电源电压
3.6电能（2）