第十八章电功率实验题单元练习-2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第十八章 电功率 实验题 单元练习 1．在“测定小灯泡的功率”的实验中，选用了如图甲所示的器材，其中电源为3节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V（小灯泡的额定功率小于1W），滑动变阻器标有“25Ω 1A”； （1）图甲是某小组连接的实物电路图，请用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整； （2）某同学在实验时，当闭合开关后，若无论怎样移动滑片P，小灯泡几乎不发光，两电表均有较小示数且保持不变，则故障可能是 ； （3）排除故障后，移动滑动变阻器P到某处时，电压表示数为2V，若要测小灯泡的额定功率时，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则示数为 A，小灯泡的额定功率是 W； （4）若电流表已坏，小莉用一个电阻箱代替电流表测量小灯泡的额定功率；她设计了如图丙所示的电路图，并按照图丙所示的电路图连接好实物；以下是她的实验步骤，请将它补充完整； ①只闭合开关 ，移动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V； ②下一步操作是：保持①中滑动变阻器的滑片P的位置不变， ，调节电阻箱的阻值，当电压表示数为2.5V时，读出电阻箱连入电路的阻值R0； ③利用上述测量出的物理量和已知量，写出小灯泡额定功率的表达式P= 。 2．在测量小灯泡的电功率的实验中，所用小灯泡的额定电流为0.3A，正常工作时灯丝的阻值在10Ω~15Ω之间，所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V），开关各一个，滑动变阻器（50Ω1A）一个，导线若干。 (1)闭合开关无论怎样移动变阻器滑片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 （写出一种即可）。 (2)排除故障，闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示，读数为 V，小灯泡的额定功率为 W。 (3)小华没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，她也测出了小灯泡的额定功率．她设计了如图丙所示电路图，请你帮她完成实验步骤并写出测定额定功率的表达式。实验步骤： ①按图连接电路．然后闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为 A； ② ，记下电流表示数为I（A）； ③她根据实验数据正确求出小灯泡的额定功率的表达式为 W（表达式中的未知量只可、含有小华实验步骤②测出的电流表示数“I”），小华在实验步骤②记下的电流表示数I具体数值应该为 A。 (4)小明同学又利用图甲电路来做探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为2V，多次更换组织不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 Ω。 3．在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）请你用笔画线代替导线在答题卡上帮小明将图甲所示的实物电路连接完整； ( ) （2）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是 ； A．小灯泡短路 B．小灯泡开路 C．变阻器短路 D．变阻器开路 （3）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数； （4）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的 。 4．用图-1所示电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3 V，小灯泡的额定电流为0.2 A，额定电压小于3 V。 （1）请用笔画线代替导线，将图-1中的实物电路连接完整； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片。发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数。若电路只有一处故障，则故障原因是 ； （3）问题解决后，某时刻电流表示数如图-2所示，示数为 A。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向 （选填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2 A； （4）移动滑片P， 记录多组数据，绘制成I-U 图像，如图-3所示。根据图像，计算出小灯泡的额定功率是 W；进一步分析图-3可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是 ； （5）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发现：标有“220V  30W”的 LED 灯与标有“220V  60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是 （填序号）。 A．两灯的实际功率相同 B．相同时间内，电流通过两灯做功不同 C．两灯将电能转化为光能的效率不同 5．研究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置如图：两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气。请回答： （1）U形管中液面高度的变化反映 。这种研究物理问题的方法叫 法。 （2）将两个容器中的电阻丝、（＜）串联接到电源两端。电阻丝和串联是保证 相同，通电10s，观察到图中两侧U形管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与 有关。 （3）若要研究电流产生的热量与电流大小的关系，需调整、的阻值大小 ，且将另外一个电阻置于瓶外与电阻丝 联，通电10s，左侧U形管中液面高度的变化比右侧U形管中液面高度变化 （选填“大”或“小”）。 6．如图是小凯测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验。 （1）用笔画线代替导线，将图甲补充完整 ； （2）电路连接完整后，小凯闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行得操作是 （选填下面得字母序号）； A．更换灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （3）问题解决后，移动滑片P到某处，发现电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，直到小灯泡正常发光；此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）小凯 （选填“能”或“不能”）用本实验的器材探究电流与电压的关系； （5）实验多次测量的目的是 。 A．测不同电压下小灯泡的实际功率 B．多次测量求平均值，减小误差 7．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整（要求：当滑动变阻器的滑片向右移动时，灯变暗）。( ) (2)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是 ；排除故障后，缓慢移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”成“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。 (3)小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U关系图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。同时发现I-U图象不是过原点的直线，原因是 。 (4)小明经过思考，发现用两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率，她设计的电路如图丁所示，具体操作是：闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表A2的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式为P额= （用I1、I2、R0表示）。 8．小明利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率，提供的器材有：额定电压为2.5V的小灯泡、电流表、电压表、电池组（三节干电池串联，电压为4.5V）、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关一个和导线若干。 （1）用笔画线代替导线，将如图1乙中的实物电路按照图1甲所示的电路图连接完整 ； （2）闭合开关后，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图1丙所示，为 V；若要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为 V； （3）小明移动滑片P，读出多组对应的电压表和电流表的示数，绘制了I﹣U图像如图2中的A所示，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 ； （4）小红用相同的器材和电路图做该实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘制出的I﹣U图像如图2中的B所示。你认为错误的原因可能是 ； 【拓展】小明同学用一个已知阻值的定值电阻R0替换原有的电流表，结合原实验器材，通过如图3所示同一电路的两次电压测量，也测出了小灯泡的额定功率。结合题中给定的数据分析，所选定值电阻R0的阻值最合适的是 （填字母）。 A．0.5Ω    B．5Ω    C．10Ω    D．20Ω 9．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1>R2。 实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系； （1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整； （2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制 ；电阻丝放出热量的多少，通过 来进行判断。 （3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入 相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容 水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系 （4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′ 2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小 正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。 （5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值 的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为 （用所给出的物理量写出比热容的表达式）。 10．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：电源、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干。 　 （1）小虎按图甲电路图连接电路，闭合开关，灯泡不亮，此时电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，灯泡不亮的原因是 ；移动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，则电路连接存在的问题是 。 （2）实验中，电流表出了故障，同组的小明设计了图乙所示的电路。 ①根据图乙电路，在图丙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。( ) ②正确连接电路后，将电阻箱阻值调到最大值。 ③闭合开关S1，将开关S2拨至“2”位置，当电阻箱的旋钮调到图丁位置时，灯泡恰好正常发光，则电阻箱接入电路的阻值R0= Ω。 ④再将开关S2拨至“1”位置，此时电压表示数为8V，则灯泡额定功率PL= W。 （3）进一步分析实验数据，可判断小灯泡接入电路前，灯丝阻值的可能范围是 。 （4）测量结束断开开关后，应首先拆除 （选填“电源”或“电流表”）两端导线。 11．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为6V的电源和额定电压为3.8V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。 （1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整 ； （2）连接电路时，开关应 。滑片应打到 位置（A或B）； （3）闭合开关S后，小灯泡不亮，观察发现：小灯泡是完好的；电压表有示数；电流表指针指向零刻度线。电路可能存在的故障是 ； （4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片向左移动。当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 A。小灯泡的额定功率为 W； （5）将图（甲）中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是 。 A、探究电流的磁场强弱与电流大小的关系 B、探究电流与电压的关系 C、探究电流产生的热量与电阻的关系 D、探究电流与电阻的关系。 12．小红做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω  1A”和R2“50Ω  0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。 （1）小红设计了图甲所示的电路，她应选用规格为 的滑动变阻器； （2）正确连接电路后，闭合开关，若小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因是 ； （3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U-I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W； （4）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 ； （5）在没有电压表、只有电流表的情况下，小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材，也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率步骤如下： ①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路； ②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为 A时，灯泡正常发光； ③断开开关，保持 不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I； ④小灯泡额定功率的表达式为P额= 。 13．小明利用如图甲所示的电路，测量额定电压为2.5V，小灯泡的额定功率。电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值20Ω。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整，要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑时灯变亮 ； （2）在确认电路和器材无误后，小明开始进行实验，当滑动变阻器的滑片P移到某位置时，电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动； （3）小明在实验过程中，移动滑片P时，突然小灯泡的灯丝烧断了，则电压表的示数将 （选填“变大”或“变小”）； （4）小明换用相同规格的小灯泡重新进行实验。实验结束后，他利用实验数据绘制了图丙所示的I﹣U图象。由图象可知：小灯泡额定功率为 W；图象不是直线说明 ； （5）若利用上述器材，测量待测电阻Rx的阻值，实验中发现电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图丁所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整： ①闭合开关S，将滑片P移到b端，并记录电流表示数I0； ②闭合开关S， ，并记录电流表示数I1； ③写出待测电阻的表达式：Rx＝ （用已知量和测量量符号表示）。 14．现用图甲所示器材测量标有2.5V小灯泡的额定电功率。 （1）请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整； （2）若选择滑动变阻器A、D两接线柱连入电路，则开关闭合前，滑片P应放置在最 （选填“左”或“右”）端； （3）连接好实验电路，检查无误后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表均有示数且保持不变，电流表始终无示数，则故障原因可能是 （选填选项前字母）； A．灯座接线短路    B．小灯泡的灯丝断了 C．开关接触不良    D．滑动变阻器断路 （4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 W。 15．小强利用如图甲所示的电路探究导体中电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、开关、滑动变阻器和导线若干。    （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调节至最 （选填“左”或“右”）端； （2）排除故障后，实验中依次接入四个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：电阻两端电压一定时，导体中的电流跟电阻成 比； （3）上述实验中，小强用R=5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数。 （4）在使用定值电阻5Ω和10Ω进行实验过程中，读取数据时，滑动变阻器消耗的电功率之比为 ； （5）结合图乙实验数据可知，小强选用的滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$