浙教版科学九年级上册 3.6.3电能 同步练习（含答案）

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浙教版科学九上能量的转化与守恒3.6.3电能（含答案）
一、选择题
1．一个标有“220V100W”的电热器，当它接入电压为230V的电路时，它的实际功率（ ）
A.大于100W B.等于100W
C.小于100W D.条件不足，无法判断
2．小明做作业时，发现电灯忽明忽暗，原因可能是（ ）
A．灯泡的实际电压发生了改变 B．灯泡的额定功率发生了改变
C．灯泡的额定电压发生了改变 D．灯泡烧坏了
3．为了测定小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是（　　）
A．手移动变阻器的滑片，眼观电流表
B．手移动变阻器的滑片，眼观电压表
C．手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光
D．手按开关，眼观电流表
4．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是下述的哪种（　　）
A．变阻器总阻值太大 B．电压表量程太大
C．灯泡灯丝断开 D．电源电压太低
5．要测量一规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率，实验电路如图所示，按照电路图连接电路，经开关试触电路连接正确。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，眼睛应观察（　　）
A．电流表的量程 B．电压表的示数
C．小灯泡是否发光 D．变阻器滑片的位置
6．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越暗
（多选）7．有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（　　）
A．甲电热水壶两端的电压较高 B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过甲电热水壶的电流大 D．两个电热水壶，甲消耗的电能多
8．如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A．那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是（　　）
A．2：3 B．3：2 C．5：2 D．1：2
9．图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。下列结果正确的是（　　）
①电源电压为9V
②电阻R的阻值为10Ω
③电路消耗的总功率为2.7W
④通过电阻R的电流为0.6A
A．只有②③④正确 B．只有①②③正确
C．只有①③正确 D．只有②④正确
二、填空题
10．学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 ______V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 ______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
11．如图所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，电阻R被 ______，此时灯泡的电功率为9W．S1闭合S2断开时，灯泡的电功率为1W（不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化），则此时电阻R消耗的电功率为 ______W。
12．学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 ______V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 ______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
13．实验室有一只标有“2.5V”字样的灯泡，额定功率模糊不清。现欲测量其在不同电压U下的功率P，并作出灯泡的P﹣U2关系图线。
（1）除被测灯泡、电源、滑动变阻器、开关、导线外，实验中还需要用到的两个器材是 　、　 　；
（2）请把测量电路的实验原理图甲补充完整；
（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于 　 　端；
（4）某同学作出灯泡的P﹣U2图线如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 　 　W，正常发光时的电阻为 　 　Ω。
三、探究题
14．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 　 　；经分析有一根导线连接错误，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增大，滑动变阻器的规格应选择 　 　；（选填序号）
A．10Ω 1A B．15Ω 1A C．25Ω 1A D．30Ω 1A
（3）小敏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，小金认为这种说法 　 　，（合理或不合理）理由是 　 　。
15．在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：　 　。
（2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是 　 　。
（3）排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。
16．小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下（第4次实验时电流表指针位置如图乙所示）：
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 ☆ 0.37
（1）该小灯泡的额定功率为 　 　W。
（2）用描点法（实验数据对应的点用“×”表示）在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线。
（3）小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，
那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化！小宁思考后得出这个因素就是 　 　。
17．琳琳小组在做“测量小灯泡电功率”的实验，实验前他们观察到小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）在电路连接完成后，闭合开关前，同组同学检查电路，发现她有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并在图中正确连线。
（2）正确连接电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，其原因可能是　 　（选填符号）。
A．灯泡断路 B．灯泡短路
C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表、电压表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是　 　A；小灯泡两端的电压是　 　V；若使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器使电压表的示数为　 　V。
（4）实验结束，琳琳小组根据实验数据绘制了如图丙所示的图象，则小灯泡正常发光时的电阻大约是　 　Ω（保留一位小数）。
答案
1．A
2．解：A、灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率，灯忽明忽暗，说明灯的实际功率不断变化，而功率P＝，所以灯忽明忽暗，实际上是灯泡的实际电压发生了改变。故A正确。
B、灯泡的额定功率是固定的，不会变化，所以B错误。
C、灯泡的额定电压是一定值，不变，故C错误。
D、灯泡烧坏了，灯会彻底熄灭，不会忽明忽暗，故D错误。
故选A。
3．解：由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压，故在用手调节滑动变阻器的滑片时，眼应观察电压表的示数的变化，当电压表达到额定电压时，再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。
故选：B。
4．解：A、如果其它元件规格符合要求的情况下，滑动变阻器总阻值太大，当滑动变阻器阻值变小时，电压表示数能达到灯泡的额定电压值，不符合题意。
B、电压表量程太大，只是指针偏转角度小，能使电压表达到灯泡的额定电压，不符合题意。
C、灯泡灯丝断开，电路断路灯泡不发光，不符合题意。
D、如果电源电压低于灯泡的额定电压，即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电压表示数也不会达到灯泡额定电压，符合题意。
故选：D。
5．解：灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压时，灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率，所以测灯泡额定功率的实验，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，眼睛应观察电压表示数，故B正确。
故选：B。
6．解：A、闭合开关前，滑片处于最大阻值处，即B端，故A错误；
B、闭合开关后，小灯泡不发光，也可能是电路中的其它地方断开了，造成电路中没有电流，故B错误；
C、小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可得出小灯泡的额定功率，故C正确；
D、通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越亮。
故选：C。
7．解：A、两个额定电压相同的电热水壶都正常工作时，电热水壶两端的电压相等，故A错误；
B、甲电热水壶的额定功率较大，当两个电热水壶都正常工作时，电流通过甲电热水壶做功较快，故B正确；
C、根据公式I＝可知，电压相同时，用电器功率越大，通过用电器的电流越大，因此两个电热水壶都正常工作时通过甲电热水壶的电流大，故C正确；
D、根据公式W＝Pt可知，用电器消耗电能的多少与用电器的实际功率和工作时间有关，因不知道两个电热水壶的工作时间，因此无法判断哪个电热水壶消耗的电能多，故D错误。
故选：BC。
8．解：当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为通过R1的电流，即I1＝0.2A；
当再闭合开关S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，
∴闭合开关S1时通过R1的电流不变，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过R2的电流等于电流表的变化量，即I2＝0.3A，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比：
＝＝＝＝。
故选：A。
9．解：闭合开关，电阻R和灯泡L串联，电压表测量R两端的电压；
小灯泡的实际功率为1.8W，由图甲根据P＝UI可知，此时通过灯泡的电流为0.3A，灯泡两端的电压为6V，电压表示数为3V，则电阻R两端的电压为3V，
根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝UL+UR＝6V+3V＝9V，故①正确；
根据串联电路的电流特点可知，通过电阻R的电流与通过灯泡的电流相等均为0.3A，故④错误；
由I＝可知，电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故②正确；
电路消耗的总功率：P＝UI＝9V×0.3A＝2.7W，故③正确；
综合以上分析可知，①②③正确、④错误。
故选：B。
10．（1）小灯泡的额定电压为3.8V，当电压表示数为3.8V时灯泡正常工作，此时灯泡的功率为额定功率，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）图中，电压表测灯的电压，电流测灯的电流，当滑片向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中电流变大，灯的电压变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大；
由欧姆定律R＝，电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数，故电流表与电压表示数的比值将变小。
故答案为：（1）3.8；（2）变小。
11．（1）由电路图可知，当闭合开关S1、S2时，电阻R被短路，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，则根据P＝得：RL＝；
（2）由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，灯泡L与电阻R串联，
根据P＝得：RL＝，
∴＝，
∴＝＝＝3，
U：UL＝3：1，
∵串联电路的电压等于各分电压之和，
∴UR：UL＝2：1，
∵串联电路的电流处处相等，
∴由P＝UI可知：PR：PL＝UR：UL＝2：1，
∴PR＝2PL＝2×1W＝2W。
故答案为：短路；2。
12．（1）小灯泡的额定电压为3.8V，当电压表示数为3.8V时灯泡正常工作，此时灯泡的功率为额定功率，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）图中，电压表测灯的电压，电流测灯的电流，当滑片向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中电流变大，灯的电压变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大；
由欧姆定律R＝，电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数，故电流表与电压表示数的比值将变小。
故答案为：（1）3.8；（2）变小。
13．解：（1）由本实验目的和原理（P＝UI＝）知，实验中还需要用到的两个器材是电流表、电压表；
（2）电压表与灯泡并联，电流表串联在电路中，如下图所示：
（3）为保护电路，由图甲所示电路图可知，闭合开关前，滑片要置于A端；
（4）灯泡的额定电压为“2.5V”，U2＝（2.5V）2＝6.25V2，由图乙得出灯泡的额定功率为0.9W，
灯泡正常发光时的电阻为：R＝≈6.9Ω。
故答案为：（1）电流表；电压表；（2）见解答图；（3）A；（4）0.9；6.9。
14．解：（1）由图甲知，电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻非常大，所以造成灯泡不亮，电流表无示数；
滑动变阻器、灯泡应串联，电压表应与灯泡并联，可以将灯泡右侧连接滑动变阻器的导线改接到电压表负接线柱上，如图所示：
；
（2）灯泡的额定电压2.5V，由图像知，此时通过灯泡的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率：
P额＝U额I＝2.5V×0.25A＝0.625W；
由图像知，通过灯泡的电流随其两端电压增大而增大，由P＝UI知，其实际功率变大，所以小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大；
当滑动变阻器连入阻值最大时，电路中电阻最大，电流最小，由图像知，电路中电流最小为0.1A，此时灯泡两端电压为0.5V，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑＝＝＝＝25Ω，所以应选择25Ω 1A的滑动变阻器，故选C；
（3）以探究出导体中电流和导体两端电压关系应控制电阻不变，但灯泡的电阻会随温度变化的，故不能完成这个实验，即不能探究出导体中电流和导体两端电压成正比。
故答案为：（1）电压表串联在电路中了；见解析；（2）0.625；C；（3）不合理；在探究导体中电流和导体两端电压关系时应保持电阻不变，但小灯泡的电阻是随温度变化的。
15．解：（1）为保护电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应置于阻值最大位置，而图甲中，闭合开关前滑片没有置于阻值最大位置；
（2）闭合开关，灯泡不亮，且电压表有示数、电流表示数始终为零，造成这种故障的原因是灯泡处断路；
（3）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.42A＝1.05W；
（4）由图知，电压表与小灯泡并联，所测电压较准确，而电流表测通过小灯泡和电压表的电流，所测电流偏大，由P＝UI可知所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。
故答案为：（1）滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置；（2）灯泡处断路；（3）1.05；（4）偏大。
16．解：（1）第4次实验时电流表指针位置如图乙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.34A，由表中数据可知，此时电压表示数为2.5V，灯泡正常发光，灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.34A＝0.85W；
（2）用描点法在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线，如下图所示：
；
（3）因为灯丝的电阻与温度有关，并且随温度的升高而增大；当灯泡两端电压增大时，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率变大，灯丝的温度升高，因此灯丝电阻随着它两端电压的升高而增大。
故答案为：（1）0.85；（2）见解答图；（3）温度。
17．解：（1）滑动变阻器在接入电路中时应采用一上一下的接法，如图所示：
；
（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路无电流；电压表有示数且较大，说明电路有电压且与电压表串联的电路是通路，所以故障原因是灯泡断路，故选A；
（3）电流表使用0～0.6A量程，电流表示数为0.24A，电压表使用0～3V量程，电压表示数为1.5V，灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡会正常发光，故应调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V；
（4）由图可知，灯泡正常发光时的电压为2.5V，电流为0.3A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻为：R＝＝＝8.3Ω。
故答案为：（1）如图；（2）A；（3）0.24；1.5；2.5；（4）8.3。
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