2020-2021学年沪科版物理九年级全一册16.3测量电功率同步训练（word版含解析）

2020-2021学年沪科版物理九年级全一册
16.3测量电功率同步训练
一、单选题（下列选项中只有一个选项满足题意）
1．如图，物理兴趣小组在做测定小灯泡中用的实验中，将电流表、电压表接入电器。当闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零，移动滑动变阻器的滑片时电流表示数有变化，电压表示数始终为零，下列分析正确的是（??）
A．该实物图将滑动变阻器与灯泡并联在了一起
B．在连接电路时，电压表量程选错了，应选择0~15V的量程
C．故障原因可能是小灯泡短路
D．处理完故障后要使灯泡变化，应将滑动变阻器滑片向左移
2．如果测定标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，那么两个电表的量程最好选用
A．电压表选“0-15V”，电流表选“0-3A”
B．电压表选“0-15V”，电流表选“0-0.6A”
C．电压表选“0-3V”，电流表选“0-3A”
D．电压表选“0-3V”，电流表选“0-0.6A”
3．.“测定小灯泡的功率”实验中，手和眼睛最合理的分工是
A．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数
B．手移动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数
C．手移动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡是否发光
D．手移动变阻器的滑片，眼睛观察变阻器滑片的位置
4．判断灯亮度的主要依据是
A．加在电灯两端的电压
B．通过电灯的电流
C．电灯的额定功率
D．电灯的实际功率
5．下列四盏灯泡正常发光时，最亮的是
A．110V
60W
B．36V
25W
C．220V
40W
D．110V
40W
6．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，除了需要电源、开关、导线外，还应有下列哪组器材？
A．电流表、滑动变阻器、一个小灯泡；
B．电压表.、滑动变阻器、几个小灯泡；
C．电流表、电压表、滑动变阻器、几个小灯泡
D．电流表、电压表、几个定值电阻、几个小灯泡
二、多项选择（下列各题中四个选项中有多个选项符合题意）
7．如图所示，是电学中常见的电路图，在A?B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　）
A．探究电流与电压的关系—改变定值电阻两端电压
B．探究电流与电阻的关系—调节电阻两端电压成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值—多次测量求平均值，减小误差
D．测量小灯泡的电功率—改变小灯泡两端电压，求平均电功率
8．用电流表、电压表、开关、小灯泡、滑动变阻器、电源和若干导线，你能完成的实验有（温馨提示：小灯泡额定电压为2.5V，电源电压3V左右恒定）（　　）
A．探究电流与电压的关系
B．测量小灯泡的正常发光的电阻
C．探究电流与电阻的关系
D．测量小灯泡的电功率
9．下图是小松同学实验时所画电路图中的一部分，根据此电路图，能直接研究的问题是（
）
A．电阻跟温度的关系
B．R的电功率
C．研究电流跟电压的关系
D．R的电阻
三、填空题
10．按如图所示的电路图做测量小灯泡额定功率的实验时出现下列两种情况：
(1)一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，出现这种故障的原因是______。
(2)另一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡比正常工作时亮，这说明他在闭合开关前没有_______。
11．如图甲所示电路中，电源电压恒为9V，小灯泡标有“6V
6W”字样，小灯泡的电流随电压的变化如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω。当电压表示数为2V时，小灯泡的电功率为_________W，10s内电路消耗的总电能是________J。
12．额定电压为3V的小灯泡与一阻值为15Ω的电阻串联后，接到4.5V的电源上恰好正常发光，则小灯泡的额定功率为
。
四、实验探究题
13．如图所示，在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8?。
(1)连接电路时，开关应______（选填“断开”或“闭合”）；
(2)图甲中有一根导线连接错误，请你把它找出来并打上“×”（表示不要），并用笔重新画一根正确连接的导线；
(3)改正电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表和电流表均无示数，原因可能是下列选项中的______（用字母表示）；
A．灯泡短路
B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器断路
(4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为______A，由此可知小灯泡的额定功率为______W；
(5)现有两个额定电压均为15V的灯泡L1和L2，它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示，将L1和L2串联后接在15V的电源上，则两灯消耗实际功率的差值为______W。
14．小华做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压U=2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω1A”和R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)小华设计了图甲所示的电路，她应选用规格为______的滑动变阻器（选填“R1”或“R2”）。
(2)移动滑动变阻器滑片使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
(3)实验发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是______。
(4)同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，选用了如图丙所示的器材，其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。
①仅闭合开关S和_______，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为______（用已知量符号表示）；
②仅闭合开关S和______，______（选填“调节滑动变阻器的滑片位置”或者“保持滑动变阻器滑片的位置不变”），记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率表达式为：P额=______（用已知量符号表示）。
15．在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是_____；
（2）请你用笔画线代替导线帮小军将图甲所示的实物电路连接完整；
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是_____；
A．小灯泡短路
B．小灯泡开路
C．变阻器短路
D．变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数；
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、等于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的_____。
16．小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率．
(1)请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮．
(2)正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是_____．
(3)故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是_____A，小灯泡的额定功率是_____W．
(4)完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率．已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整．
①_____(填三个开关闭合与断开情况)，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为_____，小灯泡正常发光．
②保持滑动变阻器滑片位置不动，_____
(填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑．
③小灯泡额定功率的表达式P额＝_____(用已知量和所测物理量符号表示)．
参考答案
1．C
【解析】
A．由图可知，该电路为串联电路，灯泡与滑动变阻器串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压，故A错误；
B．由图可知，电源有两节干电池组成，电源电压为3V，所以电压表应该选用0~3V的量程，故B错误；
C．当闭合开关后，发现电流表有示数，这表明电路是通路；移动滑动变阻器的滑片时电流表示数有变化，说明滑动变阻器接法正确，电压表示数为零，说明与电压表并联部分电阻为0，即灯泡短路，故C正确；
D．处理完故障后，闭合开关前，滑动变阻器阻值要调至最大，即滑片在最左端，要使灯泡变化，应将滑动变阻器滑片向右移，故D错误。
2．D
【解析】
小灯泡标有2.5V,即额定电压为2.5V,故电压表应选取3V的,可以保证准确;而小灯泡的电流较小,如选取3A的电流表,则测量误差过大,故应选取0~~6A的.
所以D选项是正确的.
3．A
【解析】
在“测定小灯泡的功率”实验中，通过移动变阻器的滑片改变小灯泡两端的电压，以及通过小灯泡的电流，从而计算功率。注意电压表的示数不要超过所需电压，然后再读出电流表的示数。所以答案为A。
思路分析：在此实验中，是通过分别使小灯泡的电压处于等于额定电压、大于额定电压和小于额定电压时，测量小灯泡的功率的。
试题点评：本题学生容易忽略眼睛应该先观察哪个电表。
4．D
【解析】
判断灯亮度的主要依据是电灯的实际功率．选D．
5．A
【解析】
∵灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，∴正常发光时，A选项中灯泡的电功率最大，∵灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，∴正常发光时A选项的灯泡最亮．故选A．
点睛：灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小进行．
6．C
【解析】
在“测量小灯泡的电功率”的实验中，除了需要电源、开关、导线外，还应有电流表、电压表、滑动变阻器、几个小灯泡．
7．AC
【解析】
A．探究电流与电压的关系，滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压，故A正确；
B．探究电流与电阻的关系，需要保持定值电阻两端的电压不变，滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变，故B错误；
C．测量定值电阻的阻值，滑动变阻器改变电阻两端的电压和通过电阻的电流，可以多次测量求平均值，减小误差，故C正确；
D．测量小灯泡的电功率，滑动变阻器改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，可以得到不同电压下小灯泡的电功率，不能求平均功率，故D错误。
故选AC。
8．BD
【解析】
A．探究电流与电压的关系需要控制电阻的阻值不变，由于灯泡的电阻受温度的影响，不是定值，所以该实验不能完成，故A不符合题意；
B．利用电压表和电流表测量出灯泡正常发光的电流，即可根据欧姆定律求出灯泡的电阻，所以该实验能完成，故B符合题意；
C．探究电流与电阻的关系需要控制电阻两端的电压不变，改变电阻的阻值，由于灯泡的电阻受温度的影响，不是定值，所以该实验不能完成，故C不符合题意；
D．利用电压表和电流表测量出灯泡两端的电压和通过的电流，即可根据求出灯泡的功率，所以该实验能完成，故D符合题意。
故选BD。
9．BD
【解析】
由电路图可知，电压表测电阻R两端的电压，电流表测通过电阻R的电流，再根据选项中的实验原理进行判断。
A．要研究电阻跟温度的关系，试验时需要一个加热过程，所以该图不能直接研究电阻跟温度的关系；
B．电压表测电阻R两端的电压，电流表测通过电阻R的电流，根据即可得出电阻R的电功率，则可以直接研究电阻R的电功率；
C．电压表测出电阻R两端的电压，电流表测出通过电阻R的电流，但不能确定电阻R两端的电压是否可调，则不能研究电流跟电压的关系；
D．电压表测出电阻R两端的电压，电流表测出通过电阻R的电流，根据欧姆定律求出灯泡电阻，则可以直接研究电阻R的阻值；
故选BD。
10．ab段电路发生了断路
将滑动变阻器的阻值放在最大
【解析】
(1)[1]开关闭合灯不亮，电流表无示数，电路为断路，电压表有示数，电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的，所以a、b之间的电路发生了断路；
(2)[2]没有将滑动变阻器的滑片移动到使电路中电阻最大的位置，使得灯两端的电压过大、实际电功率过大，使灯的亮度比正常工作时亮。
11．6
1
45
【解析】
[1]根据得小灯泡正常发光时的电阻为
[2]电压表测小灯泡两端的电压，当小灯泡两端的电压为2V时由图乙可知，流过小灯泡的电流为0.5A，所以此时小灯泡的电功率为
[3]电路是串联电路，电流处处相等，因此10s内电路消耗的总电能为
12．0.3
【解析】
根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，所以滑动变阻器两端电压
U滑=U-U额=4.5V-3V=1.5V
滑动变阻器电流为：
I===0.1A
串联电路电流处处相等，灯泡的额定电流也为0.1A，所以灯泡额定功率为
P额=U额I=3V×0.1A=0.3W
13．断开
D
0.34
0.85
1
【解析】
在测定“小灯泡电功率”的实验中，电压表与灯泡并联，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数达到灯泡的额定电压，读出电流；再根据计算额定功率。
(1)[1]为保护电路安全，连接电路时，开关应断开。
(2)[2]图甲中，电流表连接有误，电流表应串联在电路中，按要求改正后如图所示：
。
(3)[3]改正电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表和电流表均无示数，灯泡短路或滑动变阻器短路不影响电流表示数变化，灯泡断路时电压表示数接近电源电压，滑动变阻器断路时电路中无电流，符合题意，故选D。
(4)[4][5]排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表接入小量程，分度值0.02A为，其读数为0.34A，由此可知小灯泡的额定功率为
(5)[6]现有两个额定电压均为15V的灯泡L1和L2，它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示，根据串联分压特点可知，将L1和L2串联后接在15V的电源上后电流相同，L1和L2两端电压分别为10V与5V，电路中电流为0.2A，则两灯消耗实际功率的差值为
14．R2
0.75
灯泡的电阻随温度的变化而变化
S2
S1
保持滑动变阻器滑片的位置不变
2.5V（I—）
【解析】
(1)[1]电路中的电流约为
滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的电阻约为
故应选R2。
(2)[2]电流表示数为0.3A，此时灯泡功率为
(3)[3]导体电阻与温度有关，灯泡的电阻随温度的变化而变化
(4)[4][5]丙图无电压表，应采用并联电路，定值电阻和电流表串联测出定值电阻两端电压，也就是灯泡两端电压，再测出灯泡的电流，即可求出灯泡功率，所以应闭合S、S2，使电流表示数为。
[6][7]再仅闭合开关S、S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，记下电流表示数I。
[8]此时灯泡的电流为I—，额定功率为2.5V（I—）。
15．开关没有断开
D
B
实际电功率
【解析】
(1)[1]为保护电路，在连接电路时，开关应断开，故小军操作上出现的错误是没有断开开关；
(2)[2]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：
(3)[3]A．若小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；
B．若小灯泡开路，则电压表串联在电路中测电源电压，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
C．若变阻器短路，则电流表示数，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
D．若变阻器开路，整个电路断路，灯不发光，两表都没有示数，符合题意。
故选D；
(4)[4]灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；灯在额定电压下正常发光，2.5V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数；
(5)[5]根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线，它们与两坐标轴围成的矩形的面积等于UI，根据P＝UI，故两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的实际电功率。
16．如上所示
灯泡断路
0.26
0.65
闭合S、S2，断开S1
2.5
闭合S、S1，断开S2
×（U﹣U滑）
【解析】
(1)[1]因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示：
(2)[2]正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路；
(3)[3]故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.26A；
[4]小灯泡的额定功率是
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
(4)实验步骤：
①[5][6]闭合S、S2，断开S1，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；
②[7]保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，灯短路，变阻器与定值电阻串联，记录电压表示数为U滑．
③[8]在②中根据串联电路电压的规律和分压原理有：
，
R滑＝R0，
在①中，通过变阻器的电流即灯的额定电流：
IL＝×（U﹣U滑）；
小灯泡额定功率的表达式：
P额＝U额IL＝U额××（U﹣U滑）．