苏科版九年级下册物理习题课件 第15章 15.2阶段强化专题训练 专训2 测量电功率（48张）

阶段强化专题训练
SK版 九年级下
专训2 测量电功率
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1．【中考?苏州】在测定额定电压为“2.5 V”的小灯泡电功率的分组实验中：
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
【点拨】测量电功率时，电压表必须与小灯泡并联，由于小灯泡的额定电压为2.5 V，所以电压表选择0～3 V量程；滑动变阻器与小灯泡串联，选用“一上一下”接线柱．
解：如图所示．
(2)小明闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是____________．排除故障后，移动滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的
额定功率为________W.
【点拨】闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路是断路，而电压表有示数，则电压表到电源正负极是通路，因而是电压表所并联的小灯泡断路；小灯泡的额定电流为0.3 A，则额定功率P＝UI＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W．
【答案】小灯泡断路；0.75
(3)小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率如表所示，你认为这样处理数据是________(填“合理”或“不合理”)的，理由：________________________________.
【点拨】不同电压下小灯泡的实际功率不同，故求出的平均功率没有意义，因而是不合理的．
【答案】不合理；小灯泡在不同的电压下实际功率不同，这样算出的平均功率没有意义
(4)下列描述小灯泡电功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是(　　)
【答案】B
2．【中考?甘肃】某实验小组的同学通过如图甲所示的电路进行实验探究．
(1)断开开关S3，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是________．
A．滑动变阻器断路　　B．R断路　　C．R短路
【点拨】断开开关S3，闭合开关S1和S2，定值电阻R与滑动变阻器串联，此时电压表无示数，电流表有示数，原因是定值电阻R短路．
【答案】C
(2)故障排除后断开开关S3，闭合开关S1和S2，通过调节滑动变阻器，读出多组相应的电压表和电流表的示数．小明根据测量数据绘成如
图乙所示的图像．由图像可知
定值电阻R＝________Ω.
【答案】10
(3)小华根据测量数据分别计算出R的多个阻值并取平均值，其目的是为了_____________________．
【点拨】此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是减小实验误差．
减小实验误差
(4)断开开关S2，闭合开关S1和S3，通过多次调节滑动变阻器，测量灯L的电压和电流，根据测量数据绘成如图丙所示的图像．若灯L的额定电
压为2.0 V，则它的额定功率为
________W.
【点拨】根据图像可知：P额＝U额I额＝2 V×0.4 A＝0.8 W．
0.8
(5)由图丙可看出灯丝的U-?I图像不是一条直线，原因是_____________________________．
【点拨】灯L两端电压越大，通过的电流越大，则电功率越大，灯丝的温度越高，由此可知灯丝的电阻变化是由于温度的变化引起的．
灯丝电阻会随温度而发生变化
3．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，被测小灯泡的额定电压为3.8 V，电阻约为10 Ω.设计的电路如图所示．
(1)实验电路接好后，合上开关时，发现电路出现故障．主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因．
故障现象
检测
故障原因
小灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数
取下小灯泡，
两表的示数情况不变
?
小灯泡较暗、两表示数均较小
移动滑动变阻器
滑片，现象不变
?
小灯泡灯丝断开(或灯座断路)
滑动变阻器下面两接线柱接入电路
(2)下表为某小组的实验记录，请完成分析表．
实验
次序
电压表示
数U/V
电流表
示数I/A
功率
P/W
额定功率
P额/W
1
3.0
0.36
?
?
?
?
2
3.8
0.40
1.52
3
4.5
0.42
1.89
该组有一位同学曾把小灯泡正常发光时电流表示数误记为2 A，你认为发生错误的原因应该是____________
_______________________________________.
【点拨】电压表示数较大，表明电压表两端到电源两端没有出现断路现象．小灯泡不亮、电流表没有示数，表明电路是断路，出现这种现象有两种可能：跟电压表并联部分的小灯泡、灯座出现断路，或者电压表不是并联在小灯泡两端，而是跟小灯泡串联．如果电压表和小灯泡串联，取下小灯泡时，电压表和电源之间就出现了断路，其示数应该为零，事实上，检测过程中，两表的示数不变．
显然，故障不是电压表跟小灯泡串联，而是小灯泡或灯座断路．闭合开关，小灯泡较暗、电流表和电压表示数较小，表明滑动变阻器连在电路中的电阻较大．移动滑动变阻器的滑片，现象不变，表明滑动变阻器连入电路的电阻不能改变．综合起来考虑，可以确定是滑动变阻器连接错误．小灯泡两端电压为3 V时的实际功率P＝UI＝3×0.36 W＝1.08 W．
额定功率是小灯泡两端电压为3.8 V时的功率，为1.52 W．正确的读数为0.40 A，误记为2 A，前者是后者的五分之一，恰巧和两个量程的比值相同．
【答案】1.08；1.52；连接的是 0～0.6 A的量程，错按0～3 A的量程读数
4．【中考·重庆】同学们在探究“小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为6 V，小灯泡的额定电压U0＝3.8 V，额定功率在1～1.5 W的范围内．
(1)按如图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整．
【点拨】电压表应与小灯泡并联，滑动变阻器应“一上一下”接入电路，如图所示．
解：如图所示．
(2)小杜在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将________(填“变大”“变小”或“不变”)；同时观察到小灯泡的亮度将变________(填“亮”或“暗”)．
【点拨】由电路图可知，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，小灯泡的实际功率将变大，小灯泡的亮度将变亮．
【答案】变大；亮
(3)另一组的小张在实验过程中发现电流表、电压表的示数如图丙所示，此时电流表的示数是
______A，电压表的示数是______V；
经分析造成这种现象的原因是___________________________．
【点拨】由图丙可知，电流表的示数为0.2 A，电压表的示数为10 V；此时电压表示数为10 V，而电源电压为6 V，所以电压表量程接错了(本应该选择大量程0～
15 V，但他接成了小量程0～3 V，却误以为自己接的是大量程)．
【答案】0.2；10；电压表量程接错了
【点拨】灯丝电阻随温度的升高而增大，用第(3)问的数据计算出的小灯泡的电阻值比小灯泡正常发光时的电阻小，导致计算出的额定功率比真实值偏大．
【答案】大；灯丝电阻随温度的升高而增大
5．在探究“灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想．
猜想一：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大．
猜想二：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大．
(1)小明就猜想一进行探究．
A．按照如图甲所示的电路图连好电路．
B．更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度．实验结果如下.
实验次数
所用灯泡
电流表读数I/A
灯泡亮度
1
灯泡1
0.1
很暗
2
灯泡2
0.2
较暗
3
灯泡3
0.3
较亮
4
灯泡4
0.4
很亮
C.小明由此得出：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大．
请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？
不合理之处：________________________________.
改进方法：________________________________.
【点拨】影响灯泡电功率的因素有电压和电流，探究电功率和电流的关系时，必须控制电压相等，小明实验中没有控制电压相等．可以用不同规格的灯泡并联，用两个电流表各测一个灯泡的电流，并观察其亮度.
【答案】电路缺少电压表，没有控制电压相等；可以用不同规格的灯泡并联，用两个电流表各测一个灯泡的电流，并观察其亮度
(2)现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想二，并把电路图画在图乙的虚线框内．
【点拨】验证猜想二时，必须控制电路中的电流相等，可以将两个不同规格的灯泡串联，用两个电压表各测一个灯泡的电压，并观察其亮度．然后根据实验数据和现象得出结论．
解：如图所示．
(3)探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小明猜想：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系．”于是，他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验，其实验数据如表一、表二所示．
表一
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
U/V
1
2
3
4
6
P/W
0.2
0.4
0.6
0.8
1.2
表二
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
1.2
0.6
0.4
0.3
0.2
U/V
6
6
6
6
6
P/W
7.2
3.6
2.4
1.8
1.2
根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系：______________________________________.
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系：_______________________________________.
【点拨】从表一数据可以看出：电流相同时，电阻变为原来的几倍，其电功率也变为原来的几倍．即电流相同时，电功率和电阻成正比. 从表二数据可以看出，电压相同时，电阻变为原来的几倍，功率就变为原来的几分之一．即电压相同时，电功率和电阻成反比．
【答案】电流相同时，电功率和电阻成正比；电压相同时，电功率和电阻成反比