学年九年级物理全册163测量电功率同步测试新版沪科版.docx
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学年九年级物理全册163测量电功率同步测试新版沪科版
16.3测量电功率
一、单选题(共10题;共20分)
1.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”
2.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是下述的哪种( )
A. 变阻器总阻值太大 B. 电压表量程太大 C. 灯泡灯丝断开 D. 电源电压太低
3.如图是“测量小灯泡的额定功率”的实验电路图.在这个实验的具体操作中,手和眼睛最合理的分工应该是( )
A. 手移动变阻器的滑片,眼睛观察变阻器的滑片的位置
B. 手移动变阻器的滑片,眼睛观察小灯泡是否发光
C. 手移动变阻器的滑片,眼睛观察电压表的示数
D. 手移动变阻器的滑片,眼睛观察电流表的示数
4.在测量小灯泡的电功率的实验中,把标有“2.5V”的灯泡L与滑动变阻器R串联起来接在电压是5V的电源上,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,测得小灯泡的功率为0.5W,以下说法中不正确的是( )
A. 电流表的读数为0.2A,变阻器两端电压是5V B. 滑动变阻器连入电路中的电阻R=12.5Ω
C. 相等时间内,电流对L和R所做的功相等
D. 灯泡L和滑动变阻器消耗的总电功率相等
5.如图是用伏安法测小灯泡功率的实验电路.当闭合开关,滑动变阻器滑片P从A向B移动过程中,小灯泡上消耗的功率与其两端的电压关系大致符合图中的( )
A.
B.
C.
D.
6.下列各组仪器中,可以用来测量功率的是( )
①电能表和秒表; ②电能表和电压表; ③电能表和电流表; ④电流表和电压表.
A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③④
7.某同学做“测定小灯泡的功率”实验,他正确连接好电路,闭合开关时记录了第1组数据,当小灯正常发光时记录了第2组数据,把滑片移到端点时小灯闪亮一下,后熄灭,并记录了第3组数据,如表所示.则下列判断错误的是( )
电压表示数
电流表示数
小灯亮暗程度
1
1.3V
0.16A
暗
2
2.5V
0.26A
正常发光
3
4.5V
0A
不发光
A. 他所用小灯的额定电压为2.5V B. 他所用小灯的额定功率为0.65W
C. 滑动变阻器的最大电阻值为30Ω
D. 他所用电源的电压为4.5V
8.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,某同学连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,则发生这一现象的原因是( )
A. 电压表的正、负接线柱接错了
B. 电压表的量程选择不合适
C. 电压表坏了
D. 电压表与滑动变阻器并联
9.如图1在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡额定电压为6V,额定功率在7~12W之间,电路连接正确且电流表和电压表的量程在连接中也做出正确的选择,实验中当将变阻器的滑片滑到某处时两表的示数如图2所示,则( )
A. 灯泡的额定功率为7.5W
B. 在1V时灯泡的功率为7.5W
C. 在5V时灯泡的功率为7.5W
D. 在5V时灯泡的功率为1.5W
10.做伏安法测量小灯泡功率的实验,所测灯泡的额定电压是2.2V.某同学连接的电路如图所示,当他合上开关时发现:
灯不亮,电流表指针也不动,但电压表的指针接近满刻度.他尝试移动滑动变阻器的滑动片P,仍不能改变以上现象.你认为是下列哪种原因?
( )
A. 灯泡是坏的,或者灯泡与灯座接触不良
B. 电流表接线柱没有拧紧,接触不良
C. 电路的连接不正确
D. 两节电池的电压太小,电路中电流很微弱
二、填空题(共5题;共30分)
11.在测定标有“2.5V”小灯泡(电阻约为10欧)额定功率的实验中,除了电流表、电压表、导线、开关、电源(电压恒为6V),老师还提供了三个变阻器(A.标有“10Ω 1A”的滑动变阻器;B.标有“20Ω 0.2A”滑动变阻器;C.标有“30Ω 0.6A”滑动变阻器).他按图甲所示的电路进行实验.他应选用滑动变阻器 ________ (选填“A”、“B”或“C”).实验时,他调节滑动变阻器滑片的位置,观察小灯泡发光的情况,并记录电表的示数(如表所示)请回答下列问题:
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整. ________
(2)分析表中实验数据,可知小灯泡L的额定功率为 ________ 瓦.
实验次数
V表示数/V
A表示数/A
1
2.0
0.17
2
2.5
0.20
3
3.0
0.22
(3)小施同学分析表中实验数据后,发现还能求得小灯泡的电阻,于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值.你认为小施同学的做法对吗?
请说明理由. ________
12.实验室购买了一批规格为“2.5V0.8W”的小灯泡,某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时,得到了如下一组数据.
(1)分析这组数据,你认为该小灯泡是否合格:
________ ,理由是:
________ .
(2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了:
________ ,理由是:
________ .用这只小灯泡做实验时,容易出现的故障是________ .
13.在测2.5V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V。
(1)在连接电路时,开关必须________ 。
请将实物电路连接完整(要求:
滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮)。
________
(2)若在连接电路时,有A(10Ω1A)和B(20Ω1A)两个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器
________(填“A”或“B”)连入电路,才能保证实验顺利进行。
(3)排除故障后,小明调节变阻器滑片的位置,使小灯泡两端电压分别为2V、2.5V、2.8V,依次测出通过小灯泡的电流,并观察发光情况,记录在表二中.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡电阻是________ Ω(计算结果保留两位小数),小灯泡的额定功率是________W。
14.小军做测量小灯泡电功率的实验,所使用的小灯泡上标有3.8V的字样.
(1)请你帮助小军画出实验电路图________ .
(2)小军连接的部分实验电路如图1所示,请你帮助他将电路连接完整________ .
(3)闭合开关S前,应把图1中滑动变阻器的滑片P置于________ (选填“A”或“B”)端.
(4)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是________ .
A.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光 B.检查电路是否断路
(5)实验过程中,当电压表示数为________ V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图2所示,其值为________ A,小灯泡的额定功率为________ W.
15.在“测定小灯泡电功率”的实验中:
电路如图1所示,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,电源为两节干电池.
(1)实验原理是________ .滑动变阻器在实验中的作用是①________ ;②________ .
(2)请用笔画线代替导线,将图2中的元件连成符合这个实验要求的电路(连线不能交叉).注意:
连接电路前开关要________ ,滑动变阻器的滑片需调到________ 处.
(3)正确连好电路后,闭合开关S,发现灯L不发光,故障的原因不可能是________
A.电流表处有开路 B.电压表正负接线柱处开路
C.小灯泡L短路 D.小灯泡L的灯丝断了
次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.28
0.30
0.31
亮 度
增 加
电功率P/W
功率平均值
(4)排除故障后,进行实验时,测得三组实验数据,并记录在表中,同时记录了小灯泡亮度变化情况.
请你仔细分析实验数据和实验现象,
回答以下问题:
①小灯泡的额定功率是________ W;
②小灯泡亮度变化规律是________ ;
③此表的设计还存在一个不足之处,请写出________ .
三、解答题(共1题;共5分)
16.在“测定小灯泡电功率”的实验中,灯泡的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为8Ω。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态。
(2)请用笔画线代替导线,把图10电路元件连接成实验电路。
(连线不得交叉)
(3)请在右方框内画出该电路的电路图。
四、实验探究题(共2题;共16分)
17.小明做测“小灯泡功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线.
(1)如图甲所示是小明没有连接完整实物电路,请用笔画线代替导线,棒小明将实物电路连接完整;
(2)小明练好电路闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表有示数,而电流表示数为零,则电路存在的故障可能是________.
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测得最小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(选填“左”或“右”)端滑动.
(4)小明通过移动滑片P,分别记录下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是________ W.
(5)实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系,小明想要完成四组实验,准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.①将电路连接正确后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2V,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为________Ω.
②断开开关,将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻,其余不动,闭合开关,电压表示数将________(选填“变大”或“变小”);为完成此四组实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于________Ω.
18.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)连接电路时,开关应________
(2)图甲是小刚所接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.________
(3)故障排除后,小刚进行了实验,根据测出的数据,画出了小灯泡电流、电压变化的关系图象,如图乙所示,由图象可知小灯泡的额定功率为 ________ W.
(4)分析图象还可以发现,小灯泡灯丝的电阻随电流的增大逐渐________ ,原因是________
五、综合题(共1题;共10分)
19.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω.
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接
(2)同学们进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是________ (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向 ________ (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察________ (选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 ________ W;
(4)某同学还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数始终保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于________ Ω.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解:
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0﹣0.6A的.
故选D.
【分析】本题从电表选取的两个原则:
安全和准确进行分析.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、如果其它元件规格符合要求的情况下,滑动变阻器总阻值太大,当滑动变阻器阻值变小时,电压表示数能达到灯泡的额定电压值,不符合题意.
B、电压表量程太大,只是指针偏转角度小,能使电压表达到灯泡的额定电压,不符合题意.
C、灯泡灯丝断开,电路断路灯泡不发光,不符合题意.
D、如果电源电压低于灯泡的额定电压,即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时,电压表示数也不会达到灯泡额定电压,符合题意.
故选D.
【分析】电路连接正确,不是连接故障问题,而是器材的规格问题,从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:
按电路图连接电路,闭合开关之前,为保护电路,要求滑动变阻器的滑片在阻值最大处,闭合开关时,电压表的示数不一定等于小灯泡的额定电压,此时要通过调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压等于其额定电压,用手调节滑片,眼睛看着电压表的示数.
故选C.
【分析】小灯泡在额定电压下的功率叫额定功率,调节滑动变阻器的滑片,可以改变小灯泡两端的电压.
4.【答案】A
【解析】【解答】解:
(1)灯泡正常发光时,其两端的电压等于其额定电压为2.5V,
∵P=UI
∴电流表的读数I=
=
=0.2A,
灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡两端的电压为2.5V,电源电压为5V,所以变阻器两端电压为U滑=5V﹣2.5V=2.5V,故A错误;
(2)∵I=
∴滑动变阻器连入电路中的电阻R=
=12.5Ω,故B正确;
(3)根据上面分析可知,灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,通电时间相等,电流相等,根据W=UIt可知,电流对L和R所做的功相等,故C正确;
(4)灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,电流相等,根据P=UI可知,灯泡和滑动变阻器消耗的总电功率相等,故D正确.
故选A.
【分析】
(1)灯泡正常发光时,其两端的电压等于其额定电压,根据P=UI求出灯泡中的电流,即为电流表的示数;根据串联电路的分压特点,求出滑动变阻器两端的电压;
(2)根据I=
求出滑动变阻器连入电路的电阻值;
(3)串联电路中各处的电流都相等,根据W=UIt作出分析和解答;
(4)根据P=UI分析出答案.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:
A、图象表示P与U成正比.而由公式P=UI可知,小灯泡上消耗的功率与电压和电流都有关系,当闭合开关,滑动变阻器滑片P从A向B移动过程中,电流和电压都是变化的,所以P与U不成正比,故A错误;
BC、由于电功率同时与电压、电流有关,根据I=
可知,图线的变化反映了电流的变化,由于电路中电源电压不变,电阻变小时,电流迅速增大,所以图线的曲度应该变小,故B错误、C正确;
D、图象表示电功率随电压变小,而当闭合开关,滑动变阻器滑片P从A向B移动过程中,电功率是随电压变大的,故D错误.
故选C.
【分析】结合实物电路图可判断滑动变阻器的变化对电路中电流、电压的影响,再结合公式P=UI分析电功率与电压的关系,对照图象做出判断.
6.【答案】C
【解析】【解答】解:
(1)用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,由电功率公式P=UI可以求出用电器的电功率,因此用④可以测出电功率;
(2)用电能表测出用电器消耗的电能,用秒表测出用电器工作时间,由公式P=
求出用电器的功率,因此用①可以测出电功率;
(3)用②电能表和电压表不能测出电功率,用③电能表和电流表不能测出电功率.
故选C.
【分析】
(1)用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,由电功率公式P=UI可以求出用电器的电功率;
(2)用电能表测出用电器消耗的电能,用秒表测出用电器工作时间,由公式P=
求出用电器的功率.
7.【答案】C
【解析】【解答】解:
A、灯泡在额定电压下正常发光,由表中实验数据可知,灯泡正常发光时电压为2.5V,则灯泡额定电压为2.5V,故A正确;
B、灯泡正常发光时的功率为额定功率,由表中实验数据可知,灯泡额定功率:
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W,故B正确;
D、灯泡烧坏,灯泡断路,电压表测电源电压,由表中实验数据可知,电源电压为U=4.5V,故D正确;
C、闭合开关时,滑动变阻器阻值全部接入电路,由第一组实验数据可知,此时滑动变阻器两端电压:
U滑=U﹣UL=4.5V﹣1.3V=3.2V,滑动变阻器最大阻值:
R=
=20Ω,故C错误.
本题选错误的,故选C.
【分析】分析表中实验数据,根据表中实验数据应用电功率公式、串联电路特点与欧姆定律分析答题.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:
滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,反之,随着变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了.
故选D.
【分析】在调节滑动变阻器时,当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变大,当滑动变阻器连接电路中的电阻变小时,灯泡逐渐变亮(电路中电流变大),而电压表的示数变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了.
9.【答案】C
【解析】【解答】解,灯泡额定电压为6V,则电压表选择0~15V量程;
∵P=UI,∴灯泡额定电流I最小=
≈1.2A>1A,电流表应选择0~3A量程;
由图2所示电流表可知,I=1.5A,由图示电压表可知UL=5V,
此时灯泡实际功率P=ULI=7.5W,C正确,BD错误;
由P=
可知,灯泡实际功率随电压增大而增大,
因此灯泡额定电压6V对应的实际功率,即额定功率应大于7.5W,故A错误;
故选C.
【分析】根据题干分析判断电压表和电流表选择的量程,正确读数,根据读数判断选项的正误.
10.【答案】A
【解析】【解答】解:
电压表有示数,说明与电压表两接线连接的电路是通路;
灯泡不亮,电流表无示数,说明电路是断路,
所以电路故障是电压表并联的部分断路,
结合选项可知A正确,BCD不正确.
故选A.
【分析】灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路.
灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压.
灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.
灯泡以外的地方断路,整个电路都处于断开状态,灯泡不亮,电压表和电流表都没有示数.
二、填空题
11.【答案】C;
;0.5;小施同学的做法是错误的;因为不同电压下灯泡阻值不同,求灯泡电阻的平均值没有意义
【解析】【解答】解:
灯泡正常发光时的电流约为I=
=0.25A>0.2A,由于电源电压为6V,则灯泡正常发光时滑动变阻器两端的最小电压:
U滑最小=U﹣U额=6V﹣2.5V=3.5V,
由欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路的最小电阻:
R滑最小=
=14Ω>10Ω,
比较可知,滑动变阻器应选C;
(1)由表知,灯泡的额定电流是0.25A,因此电流表选0~0.6A量程;
滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示;
(2)由表知,灯泡的额定电压2.5V时对应的电流是0.2A,
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(3)随灯泡电压及流过灯泡的电流不同,灯泡的实际功率不同,灯泡温度不同,灯泡电阻不同,
即灯泡电阻随灯泡温度的变化而变化,在不同电压下,灯泡电阻不同,求不同电压下灯泡电阻的平均值没有意义.
故答案为:
C;
(1)电路图如图所示;
(2)0.5;(3)小施同学的做法是错误的;因为不同电压下灯泡阻值不同,求灯泡电阻的平均值没有意义.
12.【答案】不合格 ;在额定电压下,灯的实际功率(或大于)额定功率;;短了;电压一定时,由
可知电功率越大;小灯泡容易烧毁
【解析】【解答】
(1)规格为“2.5V0.8W”的小灯泡额定电压为2.5V,额定功率应为0.8W;观察数据记录表中数据,第二次实验小灯泡两端电压为额定电压2.5V,通过小灯泡的电流为0.4A,实际功率为P=UI=2.5V×0.4A=1W,与灯泡标注的额定功率0.8W不符,小灯泡不合格,在额定电压下,小灯泡的实际功率不等于(或大于)额定功率;
(2)额定电压下小灯泡功率大于额定功率,说明通过小灯泡的电流偏大,由欧姆定律可知小灯泡的电阻偏小,即灯丝短了;用这只小灯泡做实验时,因额定电压下电流偏大,小灯泡容易烧毁。
【分析】额定功率意义,实际功率,导体电阻大小与长度的关系,综合分析。
13.【答案】断开;
;B;8.33;0.75
【解析】【解答】
(1)在连接电路时,为防止连接最后一根导线时,电路中电流过大烧坏电路元件,所以开关应断开;灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联;灯泡的额定电流约为I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A<0.6A,所以电流表的量程为0~0.6A,且与滑动变阻器串联;注意电流从正接线柱流入负接线柱流出;滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中.如图所示:
(2)滑动变阻器的作用是改变灯泡两端电压,使灯泡能正常工作,同时也保护电路,防止灯泡被烧坏,所以滑动变阻器的电阻必须足够大。
灯泡正常工作时,滑动变阻器两端的电压UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V,
滑动变阻器接入电路的电阻R=UR/I=3.5V/0.25A=14Ω>10Ω,故滑动变阻器应选B(20Ω 1A).
(3)灯泡的故障有两种:
灯泡断路或灯泡被短路①灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,示数不为0,电压表也被短路,示数为0
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