2020年秋沪科版九年级物理期末综合复习——16章电流做功与电功率（电功率实验）有答案

16章电流做功与电功率（电功率实验）
1．小明利用如图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至___（选填“a”或“b”）端，实验原理是_____。
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但是电路各元件完好且连接无误，则小灯泡不发光的原因是____。
（3）闭合开关后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数为2.3V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____（选填“a”或“b”）端移动，使小灯泡正常发光，此时（如图乙）电流表的读数为_____A，小灯泡的额定功率是_____W。
（4）根据实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图1所示：
①通过图象可以看出灯丝的U﹣I图象不是一条直线，原因是_____。
②有关小灯泡功率P的图象如图所示，以下正确的是_____。
2．如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5
V(电阻值约为5
Ω)。
(1)小明同学按图甲电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操作不当之处是：①______；②______；电路连接好后若闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是______(填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)
。
(2)故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为________
V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________(填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为_______
V，此时通过小灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为_______W。
(3)若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0＝5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。
请你指出该设计方案中存在的问题：____________。
3．如图甲所示是小丽同学测量小灯泡电功率的电路，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）电路中有一根导线搭错了，请在错误的导线处画“×”，并用笔画线表示导线，连接正确的电路（只改一根导线）。
（_______）
（2）将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，结果小灯泡不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数。则电路故障可能是：_____
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，使电压表的示数如图乙所示，此时电压表的示数为_____V．要使小灯泡正常发光，应继续向_____（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W。
4．志刚同学在“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用电源电压恒为6
V，小灯泡的额定电压为2.5
V。
（1）请你用笔划线代替导线，将图甲连接完整（导线不能交叉）。
（2）故障排除后重新闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为2.0
V，要测定小灯泡的额定功率，则志刚应将滑片适当地向______（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5
V；若小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
（3）结合图丙的信息思考：______（选填“能”或“不能”）利用甲图的电路和器材，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”。
5．下面是小明“测定小灯泡的电功率”的实验过程，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）小明连接的实物电路如图甲所示，有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线。
（2）纠正电路错误后，闭合开关，移动滑片P到某一点，电压表的示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的_____（选填“左”或“右”）端移动，才能使电压表的示数为2.5V。
（3）移动滑片P，记录多组电压表和电流表的示数，并绘制出如图丙所示的I﹣U图象。根据图象信息，可计算出小灯泡额定功率是_____W。
（4）改正实物连接如图甲的错误后，该电路还可以用来做其它实验，请你写出其中两个：
①_____；
②_____。
（5）完成上述实验后，小明在缺少电压表的情况下，根据绘制出的如图丙小灯泡电流与电压关系图象，设计出了一个测量未知定值电阻的电路，如图所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤：
①闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使_____；
②闭合开关S2，断开开关S1，_____；
（6）小明还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成电阻，当电阻阻值是2Ω时，电流表示数为1A；要使电流表示数是0.5A，应将2Ω的电阻更换为_____Ω的电阻；多次测量后作出的I﹣R图象是图中的_____。
待测电阻的表达式为_____
6．某同学设计了如图所示的电路测小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额，请完成下列实验步骤：
（1）闭合开关前，将滑动变阻器R1和R2的滑片调到最_____端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关S和S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额。
（3）保持变阻器_____的滑片位置不动，再断开S1闭合S2，移动变阻器_____的滑片使电压表仍为U额。
（4）保持变阻器_____的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片调至最左端，记下电压表示数U1，再将该滑动变阻器的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2，小灯泡额定功率的表达式：P＝_____（用R0、U额，U1、U2表示）。
7．小明准备测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池，“20”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。
（1）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。
（2）若电路连接正确后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是____________.
（3）故障排出后，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V,画出如图乙所示的U-I图像，说明灯丝的电阻与___________有关。
（4）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是______
8．“测量小灯泡的电功率”的实验电路图如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整。
（2）现有滑动变阻器R1（5Ω
0.3A）和R2（50Ω
1A），实验时应选用滑动变阻器_____；
（3）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到_____端（填“A“或“B“）
（4）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他首先应该操作的是：_____（填序号）
A．检查电路是否开路
B．检查电路是否短路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（5）实验过程中，移动滑动变阻器的滑片P的同时，眼睛应注视_____表的示数。
（6）调节滑片P至某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W；
（7）图丁是小明根据实验数据绘制的小灯泡的电流与电压关系图象。发现小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是_____。
9．在“测定小灯泡功率”的实验中，小明所在小组使用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，灯丝电阻约为5～6Ω。
（1）小明在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）；
（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到_____（选填“A”或“B”）端；
（3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于_____断路造成的；
（4）实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为_____V，此时电流表的示数如图乙，那么小灯泡的额定功率是_____W；
（5）测量额定功率后，若将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，小灯泡的亮度将_____；
（6）在测量小灯泡电功率时，小明还发现灯泡的电阻变化较大，这是因为_____。
10．实验桌上有符合实验要求的如下器材：学生电源（电源挡位不可调，两端电压会随接入
电路中电阻的变化而改变）、已调零的电压表和电流表、电阻箱（电阻箱的符号）、滑动变阻器和开关各一个，导线若干．请利用上述实验
器材，设计一个实验证明：“当导体两端电压保持不变时，导体的电功率与导体的电阻值成反比”．
（1）请在虚线框中画出实验电路图；
（2）请写出实验步骤．
11．在“测量小灯泡功率”的实验中．
（1）按图甲正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表有示数，而电压表无示数，则电路中的故障是_________，排除故障后，闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表指针偏转很小，要使该小灯泡发光只需_______________________
．
（2）观察小灯泡在不同电压下的亮度，读出电压表，电流表示数，实验记录见下表：
①由表格可知：该小灯泡额定电压为______V．
②当小灯泡两端电压为
3V
时，小灯泡偏亮，小明担心灯丝会烧断，于是立即断开开关，未读取电流表示数，同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的实际功率为_______W．
（3）如图丙是小明重新设计的另一种实验方案来测定小灯泡的额定功率（电源电压不变，电阻
R=5Ω）．
①电路如图所示，开关
S
拨到位置
1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
②开关S拨到位置2，变阻器滑片位置不动，读出电流表示数I2
；先算出灯泡电阻
RL=____，
P额=_____（用所测的物理量和已知量的符号表示）；他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，为了能准确测量灯泡的额定功率，他们只需要将上述步骤①改为_______________________________________．
12．在做“测定小灯泡功率”的实验时，小刚所在小组选取了一个标有“2.5V”的小灯泡和必要的实验器材。
(1)请你用笔画线代替导线在相应位置帮小刚完成图甲实验电路的连接
(2)小刚正确连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。出现该故障的原因可能是
_____（填字母序号）。
A．开关接触不良
B．滑动变阻器短路
C．小灯泡灯座短路
D．小灯泡灯丝烧断
(3)排除故障后，小刚调节滑片P使电压表的示数为2.0V，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡此时的功率为________W。若要测量小灯泡的额定功率，则滑片P应向_______端移动
(选填“A”或“B”)。
(4)另一实验小组中的小强同学连好电路闭合开关，发现在调节滑动变阻器滑片让灯泡变亮时，电压表示数减小；灯泡变暗时，电压表示数增大。请你根据出现的现象找出小强电路连接的错误：______。小强改正错误后，完成实验并将正确的实验数据绘制成图像，如图丙所示。请分析绘制的图像不是直线的原因是_________。
13．学校实验室新进了一批“2.5V
0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格．实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω
2A”、“50Ω
1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线．
（1）请根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整．
（2）按图连接实物电路图时，开关S应该___；开关闭合前滑片应放在_____(A或B)端。
（3）电路连接后，闭合开关，移动滑片（未达到最小阻值），发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是___________。
（4）正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是：___________________；应换用铭牌为____的滑动变阻器；
（5）小明更换器材后完成实验，应用实验数据作出“U﹣I”关系图象如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为______W，该小灯泡_______（选填“符合”或“不符合”）制造规格；
（6）由“U﹣I”关系图象可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是____Ω；进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它两端电压的升高而升高______（选填“增大”、“减少”或“不变”）．
14．在做测量小灯泡电功率的实验时，所用小灯泡额定电压为2.5
V，额定功率不超过1.5
W。
(1)小明和小红先用伏安法测小灯泡的额定功率，他们连好的部分电路如图所示，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整__________；
(2)小明实验中连接好电路，闭合开关后，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是______________；
(3)排除故障后，小明同学闭合开关，移动滑片P至某一点时发现电压表、电流表情况如图所示，此时小灯泡的实际电流是____________A，要想测出小灯泡的额定功率需要把滑片向______(选填“A”或“B”)端移动。
（拓展）小明和小红尝试用其他方法测该小灯泡的额定功率。他们设计的电路如图丙所示，请你把他们的实验步骤补充完整，并根据他们的实验数据计算出小灯泡额定功率的大小(电源电压保持不变)；
丙
①闭合开关S和S2，滑片移动到最左端，选择电压表合适量程，读出电压表示数为4.5
V；
②闭合开关S和S1，选择电压表的合适量程，移动滑片直到电压表示数为小灯泡的额定电压2.5
V；
③保护滑片位置不变，闭合开关____________，读出此时电压表示数为2.7
V，则可知小灯泡的额定功率是____________W。
15．某中学的同学们在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中：
（1）小李正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，观察到电流表示数为0.2A，电压表示数如图甲所示，则定值电阻阻值为_____Ω。
（2）测出电阻后，小玉将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡，测量小灯泡的额定功率，图乙是小玉重新连接的不完整的电路，请用笔代替导线将实物电路连接完整__________。（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变暗）
（3）在实验过程中，移动滑动变阻器的滑片P的同时，眼睛应注视（_____）;
A．电压表示数
B．电流表示数
C．滑动变阻器的滑片
D．电源是否损坏
（4）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2．2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____端移动（选填“A”或“B"
）。
（5）小明按实验步骤正确进行实验，并记录了多组数据，根据数据描绘出了小灯泡的U一I图像，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W
答案
1．b
P＝UI
变阻器连入电路中的电阻过大
a
0.3
0.75
灯的电阻随温度的变化而变化
D
2．开关没有断开
动变阻器没有调到最大阻值处
小灯泡短路
1.9
左
2.5
1
电压表正、负接线柱接反了
3．
小灯泡断路
1.5
右
1
4．
右
0.6
不能
5．
左
0.625
测量小灯泡的电阻
研究滑动变阻器的作用或用滑动变阻器改变灯泡的亮度
调节滑动变阻器的滑片使电流表为I灯＝0.25A（或0.2A、或0.1A）
保持滑片的位置不变，记录电流表的示数I
4
D
6．右
R1
R2
R2
7．
小灯泡处短路
温度
0.7W
8．
R2
B
C
电压
0.95
灯丝的电阻随温度的变化而变化
9．
A
灯泡（灯丝）
3.8
2.66
变暗
灯丝电阻随温度升高而增大
10．略
11．灯泡短路
向左移动滑片
2.5
0.66
I1R/(I2-I1)
U额2(I2-I1)/I1R
开前关拨到位置1，移动滑片P使电流表示数和R的乘积等于2.5V
12．
D
0.76
B
电压表并联在滑动变阻器两端了
小灯泡电阻值受温度的影响（电流越大，灯丝越热，阻值越大）
13．
断开
B
灯泡短路
滑动变阻器阻值太小
50Ω1A
0.75
符合
5
增大
14．
小灯泡断路
0.42
B
S和S2
1.25
15．10
略
A
A
0.75