北师大版初中九年级物理专项素养巩固训练卷(六)电阻和电功率的测量课件

电阻和电功率的测量专项素养综合全练(六)类型一常规方法测量1.(2023河南中考,18,★★☆)在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池,额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、

开关和若干导线。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于

(选

填“A”或“B”)端。(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的

原因可能是

(选填字母代号)。A.电流表短路

B.小灯泡短路

C.滑动变阻器断路(4)排除故障后,移动滑片P,某次实验时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如

图乙所示,则通过小灯泡的电流为

A,小灯泡正常发光时的电阻

约为

Ω(结果保留一位小数)。(5)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的I-U图像如图

丙所示;通过分析图像,写出一条你发现的结论:

。A

B0.288.9小灯泡的电阻随温度的升高而增大答案

(1)如图所示

(2)A

(3)B

(4)0.28

8.9

(5)小灯泡的电阻随温度的升

高而增大

解析

(1)电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联;(2)为了保护电路,闭合开关前,

应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由题图甲知,滑片右侧电阻丝接入电路,

所以滑片应移到接入电路阻值最大的A端;(3)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的电路短路,因此故障可能是与电压表并联

的小灯泡短路了,故选B;(4)此时灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压,灯泡正常

发光,题图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A,此时灯泡的电

阻:R=

=

≈8.9Ω;(5)由题图丙可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,但灯泡两端的电压比通过灯泡的电流增加得更快,由欧姆定律可知,小

灯泡的电阻随之增大,由P=UI可知,电压和电流都增大时,电功率增大,温度升高,

因此可得结论:小灯泡的电阻随温度的升高而增大。2.(2024北京门头沟期末,24,★★☆)为了探究不同电学元件的电学特性,小华分

别选取了电阻R和额定电压为2.5V的小灯泡L进行实验。

(1)小华连接了如图甲所示的电路进行实验。闭合开关S后,移动滑动变阻器的

滑片P,测量了多组通过小灯泡L的电流与其两端电压的数据,并根据测得的数据

绘制出如图乙中的图线F。在某次测量时电流表示数如图丙所示,结合图线F可

知,小灯泡L此时的实际功率为

W。(2)小华将小灯泡L拆下,改接为电阻R,移动滑动变阻器的滑片P,测量了多组通过

电阻R的电流与其两端电压的数据,并根据测得的数据绘制出图乙中的图线G。

她想继续探究“电阻一定时,电功率与电流的关系”,在小灯泡L和电阻R中,她选

用电阻R进行实验,原因是

。小灯泡电阻随温度升高而增大,不能控制电阻不变,选用电阻R进行实验能保障电阻一定0.25

答案

(1)0.25

(2)小灯泡电阻随温度升高而增大,不能控制电阻不变,选用电阻

R进行实验能保障电阻一定解析

(1)由题图丙知,电流表使用小量程,分度值为0.02A,所以某次测量时通过

灯泡的电流为0.2A,由题图乙知,此时灯泡两端电压为1.25V,所以灯泡的实际功

率:P=UI=1.25V×0.2A=0.25W;(2)灯泡两端电压越大,通过的电流越大,实际功

率越大,温度越高,灯泡电阻随温度升高而增大。由P=I2R知,探究“电阻一定时,

电功率与电流的关系”应控制电阻不变,所以不能使用小灯泡进行探究。3.(2024河北赵县期末,34,★★☆)小明利用图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻

值,电源电压保持3V不变,滑动变阻器铭牌标有“30Ω

2A”字样,Rx的阻值约

为10Ω。

(1)闭合开关前,经检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的连

线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确。(2)正确连接电路后闭合开关,两电表均无示数;将电压表改接在滑动变阻器两端

时,两电表均无示数;将电压表改接在开关两端时,电压表有示数,电流表无示

数。则电路故障是

。(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,此时电压表示数为

2.7V,电流表示数如图乙所示,则电流为

A,未知电阻Rx=

Ω。(4)小明将定值电阻换成标有“2.5V*W”的小灯泡,测量小灯泡的额定功

率。移动滑片,记录多组对应的电压表和电流表的示数,绘制成I-U图像如图丙。

根据图像所给的信息,计算出小灯泡的额定功率是

W。开关断路或接触不良0.390.75

(5)小明在实验中进行多次测量,其测量目的是

。(选填下面的字母)A.求出灯泡在不同电压下功率的平均值,这样可以减小误差B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系B答案

(1)如图所示

(2)开关断路或接触不良

(3)0.3

9

(4)0.75

(5)B

解析

(1)原电路中,未知电阻Rx被短路了,电压表串联在电路中是错误的,Rx应与

电流表串联,电压表应与Rx并联。(2)闭合开关,两电表均无示数,说明电路可能断

路;将电压表并联接在滑动变阻器两端时也无示数,说明滑动变阻器与电源之间

的电路存在断路,但接在开关两端时有示数,则说明开关的两接线柱与电源之间

的电路为通路,故电路故障是开关断路或接触不良。(3)当电压表的示数为2.7V

时,电流表的示数如题图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则未知电阻Rx=

=

=9Ω。(4)由题图丙知小灯泡正常发光时的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。(5)灯泡在不同电压下的

功率不同,故在不同电压下的功率不能取平均值,A错误;进行多次测量的目的是

找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系,B正确。故选B。4.(2023上海中考,20,★★★)小海同学做“测定小灯泡的电

功率”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍)、滑动变阻器两个分别标有A“10

Ω,2A”、B“20Ω,2A”字样、待测小灯(标有“2.5V”字样)、电流表、电压

表、开关及导线若干。他选取一个滑动变阻器进行实验,将电流表串联在电路

中,将电压表并联在电路中。移动滑片,又进行实验,记录数据如表,并用其中一

组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。中考设计实验序号电压U(伏)电流I(安)U/I(伏/安)13.00.18

22.50.26

3

5①测定小灯泡电功率的实验原理是

。②请通过以上信息判断小海同学所选滑动变阻器为

。③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。(需写出主要推理和计算过程)当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时,对应的电流

为0.3A,所以小灯泡的额定功率为P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W。P=UI

B答案①P=UI②B③当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时,对应的电流

为0.3A,所以小灯泡的额定功率为P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W。解析①测定小灯泡电功率的实验原理是P=UI。②根据题表中的数据分析可

知:电路中的电流越大,电压表的示数越小,所以电压表并联在滑动变阻器两端,

电源电压为2V的整数倍,小灯泡的额定电压是2.5V,所以实验时电源电压为4V,

当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电压表示数最大,电路中电流最小,此时滑

动变阻器的最大电阻为R滑=

≈16.7Ω;所以滑动变阻器应该选择B。③当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω,此时滑动变阻器两端的电

压为4V-2.5V=1.5V,电路中的电流为I=

=

=0.3A;此时灯泡两端的电压为额定电压2.5V,对应的电流为0.3A,所以小灯泡的额定功率为P额=U额I=2.5V×

0.3A=0.75W。类型二特殊方法测量5.(2023四川宜宾中考,26,★★☆)为测量某待测电阻Rx的阻

值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。(1)在连接如图乙的电路时,开关S应处于

状态,闭合开关前应将

滑动变阻器的滑片置于

(选填“A”或“B”)端。(2)在如图乙所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电压表示数为零,电流表有

示数,经分析电路连接不完整,具体原因是

,请在图乙

中用笔画线代替导线将电路连接完整。中考设计实验断开B电压表没有接入电路(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则

待测电阻Rx的阻值为

Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,

目的是

。(4)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx的阻值,他们经过讨论设计了

如图丙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S1、断开S2

时电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,则Rx=

(用R、I1、I2表示)。(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成

实验。(至少填写一个实验名称)5减小误差

探究电流与电压的关系答案

(1)断开

B

(2)电压表没有接入电路如图所示

(3)5减小误差

(4)

(5)探究电流与电压的关系

解析

(1)为了保护电路,在连接如题图乙的电路时,开关S应处于断开状态,闭合

开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即B端。(2)原电路图中,电压表

没有接入电路,故闭合开关,移动滑片,电压表示数为零,电流表有示数;在测电阻的阻值实验中,电压表应并联在电阻两端。(3)正确连接电路后,某次测量时,电压

表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻Rx的阻值为Rx=

=

=5Ω;为了减小误差,应多次测量取平均值。(4)闭合开关S1、断开S2时,两电阻串联,

电流表读数为I1,则电源电压为U=I1(Rx+R);同时闭合开关S1和S2时,电路为只有Rx

的简单电路,电流表读数为I2,则电源电压为U=I2Rx;因电源电压不变,即I1(Rx+R)=I2

Rx,解得Rx=

。(5)由题图甲可知,用电压表测定值电阻两端电压,用电流表测通过定值电阻的电流,用滑动变阻器可以调节定值电阻两端电压,故用图甲的电

路图还可以完成探究电流与电压的关系实验。6.(新独家原创,★★☆)小静用如图甲电路做“测量小灯泡

电阻”的实验,小灯泡标有“2.5V”的字样。(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接,导线不得交叉。(2)当开关闭合后,观察小灯泡的发光情况,测出小灯泡的几组电压和电流值,如表

所示。中考设计实验实验次数小灯泡发光情况电压表示数/V电流表示数/A1较暗10.162不很亮1.50.203明亮2.50.26由表格中数据可知,小灯泡正常工作时的电阻约为

Ω(计算结果保留到小数点后一位)。小静由表格数据探究出小灯泡的电阻与温度有关,断开开关很长一段时间后,小灯泡的电阻可能是

(选填“0”“5”或“8”)Ω。(3)小静只用一个电压表也测出了“2.5V”小灯泡正常发光时的电阻,她用阻值

为R0的定值电阻和两个开关,借助部分现有的实验器材,设计了图乙所示的电路,

请在空白处填上适当内容。①断开S2,闭合S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开S1,闭合S、S2,记录下电压表示数为U;③小灯泡正常发光时的电阻RL=

(用已知量和测量量表示)。9.6

5R0答案

(1)如图所示

(2)9.6

5

(3)③

R0

解析

(1)小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,电流表

与灯泡串联在电路中。(2)由题表中数据可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯

泡的电流为0.26A,则小灯泡正常工作时的电阻:RL=

=

≈9.6Ω,由欧姆定律可得,第1次实验中灯泡的电阻R1=

=

=6.25Ω,由于灯丝的电阻随温度的降低而减小,但不为零,故断开开关很长一段时间后,小灯泡的电阻可能是5

Ω。(3)实验步骤:①断开S2,闭合S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数

为2.5V;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开S1,闭合S、S2,记下此时电压表

的示数为U;③在步骤①中,灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两

端电压,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时灯泡正常发光;在

步骤②中,灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联,电压表测灯泡和定值电阻两端

的总电压,因滑动变阻器滑片位置不动,电路的连接关系不变,各电阻的大小和通

过的电流不变,灯泡仍正常发光,根据串联电路的电压规律,定值电阻两端的电压

为U0=U-2.5V,根据串联电路的电流特点结合欧姆定律可知,小灯泡的额定电流为IL=I0=

=

;则小灯泡正常发光时的电阻的表达式RL=

=

=

R0。7.(2024河南平顶山期末,18,★★☆)某班同学用如图甲所示

的器材测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为2.5V。

(1)请你只改动一根导线,在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路

连接正确。(2)实验中,分别使小灯泡两端的电压等于、大于和小于小灯泡的额定电压,

(补充实验步骤),读出电压表和电流表的示数,计算小灯

泡的实际电功率。中考设计实验观察小灯泡的亮度(3)完成上述实验后,小林向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀

双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,在不使用电流表

的情况下,测出了这个小灯泡的额定电功率。请完成下列实验步骤:①闭合开关S1,将S2拨到触点

(选填“1”或“2”),移动滑片,使

电压表的示数为

V;②仍然闭合开关S1,再将开关S2拨到触点

(选填“1”或“2”),保

持滑片的位置不动,读出电压表的示数为U;③小灯泡额定电功率的表达式为P额=

。(用已知量和测量量表

示)2

2.512.5V×答案

(1)如图所示

(2)观察小灯泡的亮度

(3)①2

2.5②1③2.5V×

解析

(1)在该实验中,电压表应与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联。(2)使小灯

泡两端的电压等于额定电压,观察小灯泡的亮度,读出电压表和电流表的示数,计

算它的电功率,这是它的额定功率;使小灯泡两端的电压大于或小于额定电压,观

察小灯泡的亮度,读出电压表和电流表的示数,计算它的电功率,这是它的实际功率。(3)实验步骤:①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑动

变阻器的滑片,使电压表的示数UL=2.5V;②保持滑片的位置不动,将开关S2拨到

另一个触点,读出电压表的示数为U;③在①中,电压表测小灯泡两端的电压,小灯

泡两端的电压为额定电压,故小灯泡正常发光;在②中,电压表测小灯泡与R0两端

的总电压,因此时各电阻的大小和两端电压不变,小灯泡仍正常工作,根据串联电

路的电压规律,此时定值电阻两端的电压:U定=U-2.5V,由欧姆定律I=

得,通过定值电阻的电流即小灯泡的额定电流:I灯=

=

,小灯泡的额定功率:P额=U额I灯=2.5V×

。8.(★★☆)有一只额定电流为0.3A,额定电压模糊的小灯泡,在没有电压表的情

况下,小丽利用两个电流表、已知电阻R0和滑动变阻器设计了如图所示的电路,

测量小灯泡的额定功率。(1)连接电路,闭合开关,发现两个电流表示数很小,且无论怎样移动滑动变阻器滑

片,电流表的示数都不改变,则小丽在连接电路时出现的错误是

。(2)正确连接电路后,移动滑片,直到电流表A2示数为

A时,记录A1示数为I;则小灯泡的额定功率P=

(用已知量和所测物理量符号表

示)。滑动变阻器的两个下接线柱接入电路0.30.3A×IR0答案

(1)滑动变阻器的两个下接线柱接入电路

(2)0.3

0.3A×IR0解析

(1)无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表的示数都不改变且示数都很小,

说明电路为通路,电路中的电阻太大,滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱,起

不到变阻的作用;(2)电流表A2测通过小灯泡的电流,因此