【培优练习】《测量电功率》（物理沪科九年级全一册）.docx

测量电功率培优练习 1. 小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U-I图象如图乙所示。针对该实验过程，下列结果正确的是（）A. 小灯泡的额定功率为6.25WB. 小灯泡正常工作时的电阻为5C. 滑动变阻器的最大阻值为40D. 电路消耗的最小功率为0.05W2. 某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率电路中电源电压保持4.5V不变，灯泡上标有“3V，1W”字样闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，电压表的指针指示的位置如图乙所示下列说法错误的是（）A. 灯泡的额定功率为1W B. 灯泡正常发光时的电阻为9C. 灯泡的实际功率为0.64WD. 此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8：73. 图中各电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且UU0，定值电阻的阻值为R在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡正常发光时的消耗的电功率是（）A. B. C. D. 4. 如图甲所示是伏安法测定小灯泡电阻、功率的实验电路图小灯泡正常工作时，两电表的示数如图乙所示，则下列说法不正确的是（） 甲 乙A. 在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器值调至最大值B. 小灯泡的额定功率为0.72W，此时的电阻为8C. 如果将滑片P向a端滑动，则电压表的示数将变大D. 如果将滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将大于额定功率5. 如图所示，如果电阻R的数值和各电流表与电压表的示数都已知，哪一个图中的数据无法让我们计算出灯泡L的功率（）A. B. C. D. 6. 在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（）A. 改变被测灯泡的额定功率B. 改变被测灯泡两端的电压C. 改变电路中的电流D. 保护电路7. 小按示电测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10，变阻器甲的规格“101A”、乙的规格为“50 0.5A”，电流表量程有“00.6A”、“03A”，电压表量程有“03V”、015V，下列说法不正确的是（）A. 当电压表示数为2.5V时，灯泡消耗的功率等于额定功率B. 为减小误差，电压表量程选“03V”，电流表量程选“00.6A”C. 变阻器应选择甲“101A”D. 由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同8. 小华同学做“测量小灯泡电功率”的实验（小灯泡上标有“3.8V”字样） （1）如图甲所示，是小华所连接的不完整实验电路，请你用笔画线代替导线，将缺少的一根导线接好（2）电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大接下来应进行的操作是_ ，_ （两空按操作步骤先后顺序填写字母代号）A断开电路开关B检查电路是否短路 C移动滑动变阻器滑片至最大值位置D更换电池或小灯泡（3）实验过程中，当电压表示数为3V时，电流表的示数如图乙所示，其值为_ A，此时小灯泡的实际功率为_ W若要使小灯泡正常发光，则需将滑动变阻器的滑片向_ 移动（选填“左”或“右”），同时应观察_ 表的示数变化9. 图甲为测定“小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10 （1）小明连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是_ （2）排除故障闭合开关，移动滑片P到某位置，电压表示数（如图乙所示）为_ V，则此时灯泡消耗的实际功率_ 额定功率（选填“大于”、“小于”或“等于”）（3）小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I-U图象（图丙），根据图象，可计算出小灯泡的额定功率是_ W（4）进一步分析图象可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大，造成这一现象的原因可能是_ （5）小敏将原电路中的小灯泡先后换接阻值分别为5、10和20的定值电阻，探究“电流与电阻关系”先将5的电阻接入电路，移动变阻器滑片，使电压表示数为2V，此时，电流表的示数为_ A然后换接10的电阻，为了保持电压表示数不变，此时滑动变阻器的滑片应向_ （左/右）移动实验中为了保证接入20的定值电阻时，保持电压表示数不变，则滑动变阻器的最大阻值应不小于_ 10. 小阳在“测定小灯泡电功率“的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为8（1）如图甲所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误请你在错误的导线上画“，并用笔画线代替导线画出正确的导线要求：滑片向左移动时小灯泡变亮（2）电路连接正确后，闭合开关，小梦发现电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能_ （3）排除故障，继续实验为了测小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表示数为_ V，电流表的示数如图乙，则小灯泡额定功率是_ W（4）若将图甲电路中的小灯泡换成定值电阻，此实验装置还可完成的实验是_ （填选项前的字母）A探究电流与电阻的关系B探究电流与电压的关系答案和解析1.【答案】C【解析】解：由电路图知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，A、小灯泡的额定电压为2.5V，由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A，所以小灯泡的额定功率：P额=U额I=2.5V0.4A=1W，故A错误；B、由I=可得，灯泡正常工作时的电阻：RL=6.25，故B错误；C、电源电压一定，由I=可知，当变阻器连入电路的阻值最大时，电路中电流最小；由图象知电路的最小电流为0.1A，此时灯泡两端电压为0.5V；电路的最大总电阻：R总最大=45，此时灯泡的电阻：RL=5，滑动变阻器的最大阻值：R滑最大=R总最大-RL=45-5=40，故C正确；D、由P=UI可得电路消耗的最小功率：P总最小=U总I最小=4.5V0.1A=0.45W，故D错误。故选：C。（1）由图象可知，灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算小灯泡的额定功率；（2）由I=计算灯泡正常工作时的电阻；（3）变阻器连入阻值最大时，电路中电流最小，由图象读出此时灯泡的电压和电流，由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值；（4）由P=UI计算电路的最小功率。本题考查了串联电路特点、欧姆定律公式和电功率公式的应用，注意灯泡电阻不是定值，能从图象中获取有用数据是关键。2.【答案】C【解析】解：（1）由铭牌可知，灯泡的额定功率为，额定电压为，所以电压表的量程为，故此时电压表的示数为；灯泡的额定电流，灯泡的电阻；（2）此时灯泡两端的电压，若灯泡的电阻不变时，此时灯泡的实际功率，因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大，且此时灯泡分得的电压小于额定电压，所以此时灯泡的电阻会变小，实际功率应大于0.64W；（3）因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比，所以，故选C由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，确定电压表的量程并读出电压表的示数，根据求出额定电流，根据欧姆定律求出其电阻；（2）根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，先假设灯泡的电阻不变，根据求出此时灯泡的实际功率，再根据灯泡的电阻与温度有关，判断此时灯泡实际功率的大小；（3）根据根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式公式的应用，关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并读出其示数，难点是会根据灯泡电阻与温度的关系判断实际功率的变化3.【答案】C【解析】解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功率，不符合题意；B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，B图不能测出小灯泡正常发光时的功率，不符合题意；C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为I=，小灯泡的额定功率表达式是P=U0I=U0，该电路能测出灯泡正常发光时的功率，符合题意；D、开关S3闭合，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关S3断开、S2闭合，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能测出小灯泡正常发光时的功率，不符合题意；故选：C。小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流。可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。本题考查了测灯泡额定功率问题，分析电路图，判断能不能测出灯泡正常发光时流过它的电流是解题的关键；分析开关闭合与断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错。4.【答案】D【解析】解：A、说法正确，连接电路时，开关应断开，是为了防止短路将变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最小的位置，即为阻值最大位置，也是为了保护电路A不符合题意；B、由图可知，电流表的量程00.6A，分度值0.02A，故电流为0.3A，电压表量程为03V，分度值为0.1V，故灯泡电压为2.4V；根据功率公式可知，P=UI=2.4V0.3A=0.72W；R=8B正确，B不符合题意；C、滑动变阻器aP连入电路，如果将滑片P向a端滑动，连入电路的电阻变小，灯泡L的电阻不变，根据U=IR可知，灯泡两端的电压变大，电压表的示数将变大，C正确，C不符合题意；D、如果将滑片P向b端滑动，连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，根据公式P=I2R可知，P将减小，D错误，D符合题意故选D根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电阻电功率的计算、电表的读数以及示数的变化本题考查了“伏安法”测电阻的实验中注意的事项、电表的读数、滑动变阻器的使用以及电阻电功率的计算5.【答案】D【解析】解：A、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为UL，通过小灯泡的电流为I，则小灯泡电功率的表达式是P=ULI；B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量各个支路上的电流，分别为IR和IL，则电源电压为U=IRR，根据欧姆定律和并联电路电流的特点，则小灯泡电功率的表达式是P=（IRR）IL；C、图中定值电阻和小灯泡串联，两个电压表分别测量小灯泡和电阻两端电压，由于电阻R和电压表的示数都已知，所以根据欧姆可知流经电阻R的电流I=，因为图中定值电阻和小灯泡串联，所以可知流经灯泡的电流也等于I，另一个电压表测出来灯泡两端的电压UL，所以小灯泡电功率为P=ULI=D、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量的是小灯泡两端的电压或电源电压，示数计为UL电流表测的是流经电阻的电流，而不是流经灯泡的电流，所以无法求得小灯泡电功率故选D电功率等于用电器两端电压和电流的乘积，用公式表示为P=UI，测量小灯泡的电功率实际上就是测量小灯泡两端的电压和电流测量功率实际上就是电压和电流的测量，要求理解串并联电路中电压和电流的规律，并会在实际电路中应用6.【答案】A【解析】解：滑动变阻器在实验中首先起到保护电路的作用，所以D正确，不符合题意； 通过改变滑动变阻器的电阻，还可以改变电路中的电流及灯泡两端的电压，所以BC正确，不符合题意； 灯泡的额定功率是不变的，其实际功率随着实际电压的改变而改变，所以A错误，符合题意 故选A 在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器的基本作用是保护电路，主要作用是改变灯泡的电压、电流，从而改变其实际功率； 一个用电器的额定功率是不变的，其实际功率随实际电压的改变而改变 此题是伏安法测电功率的实验，考查了滑动变阻器的作用及对额定功率的理解，掌握滑动变阻器在实验中的基本作用及主要作用；一个用电器的额定功率是不变的，其实际功率会随着实际电压的变化而变化7.【答案】C【解析】解：当电压表示为2.5V时，灯泡两端的电即为2.5V，灯泡消耗的功率等于额定功率，故A正确，不符合题意；B选项，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选03V的量程；灯泡的额定电流约为，所以电流表的量程选00.6A，故B表述正确；灯泡正常发光时，变阻器两端的电压，变阻接接入电路中的电阻所以变阻器选“500.5A”故C表述不正确，符合题意；D选项，由本实验可知，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同，故D正确，不符合题意故选C根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用串联电路电流特点和欧姆定律选择滑动变阻器规格； 根据灯泡的额定电压和欧姆定律选择电表的量程； 不同灯泡的际功率不同，亮度不同本考查了测量小灯泡功率实验，涉及电表量程的选择和滑变阻器规格的选择，关键是利用好串联电路特点和欧姆定律8.【答案】A；C；0.3；0.9；左；电压【解析】解：（1）电压表测小灯泡两端的电压，所以电压表应并在灯泡两端，如下图所示： （2）小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大，说明小灯泡两端电压太高，电路中电流太大，原因是滑动变阻器没移到阻值最大处，按要求应先断开开关，再移动滑动变阻器滑片至最大值位置； 选AC （3）由乙图可知，电流表量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则电流表示数为0.3A， 小灯实际功率为P=UI=3V0.3A=0.9W；若要使灯正常发光需要增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理要减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片向左移动，同时观察电压表的示数变化直到电压表示数为3.8V； 故答案为：（1）如上图所示； （2）A、C； （3）0.3；0.9；左；电压 （1）电压表应并联在灯的两端； （2）小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大，说明小灯泡两端电压太高，电路中电流太大，说明滑动变阻器连入电路中的电阻太小，据此作答； （3）根据电流表小量程读数，由P=UI求灯的实际功率；若要使灯正常发光需要增大灯的电压，根据分压原理确定滑片移动的方向，同时观察电压表的示数变化； 本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、常见现象的处理、操作过程、功率的计算等知识，是中考的热点问题9.【答案】灯泡断路；2.2；小于；0.5；灯丝的电阻随温度的升高而增大；0.4；右；25【解析】解： （1）连好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，所以出现故障的原因可能是灯泡断路 （2）由图乙可知，电压表量程为0-3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，此时灯泡的电压小于额定电压，故实际功率小于额定功率； （3）由丙可知，灯泡正常发光时（电压为2.5V），通过灯泡的电流为0.2A， 所以灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V0.2A=0.5W； （4）当灯泡中有电流通过时要发热，且电压越大，电流越大，灯泡的实际功率越大，温度越高，灯丝的电阻就越大； （5）5的电阻接入电路，电压表示数为2V，此时电流表的示数为：I=0.4A； 将5的电阻换成了10的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大； 探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变，所以应调节滑片向右移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数仍为2V； 电源电压为4.5V，定值电阻两端电压为2V，则滑动变阻器分压为4.5V-2V=2.5V， 当接入20电阻时，由串联电路特点知：IR=I滑， 由欧姆定律有：=，即：=，解得：R滑=25，即变阻器最大阻值应不小于25 故答案为： （1）灯泡断路；（2）2.2；小于；（3）0.5；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（5）0.4；右；25 （1）灯泡不发光，电流表指针不发生偏转，电路断路，电压表有偏转，电压表与电源接通，由此分析解答； （2）根据电压表的量程和读数，当用电器两端的电压小于额定电压时，功率小于额定功率；