第三章第六节电能经典探究题综合训练-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

电能经典探究题综合训练 1．小金测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0~3V、0~15V）、开关与导线若干、滑动变阻器两只：R1（10Ω 0.5A），R（20Ω 0.5A）。 （1）请用笔画线代替导线，在答卷上将图甲中的实物图连接完整。 （2）若要完成本实验，则选择的滑动变阻器是　 　（选填“R1”或“R2”）。 （3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，则滑片向　 　（选填“左”或“右”）端移动。 （4）I0为灯泡正常发光时的电流大小，以电流的平方（I2）为横坐标，以实际功率（P）为纵坐标，下列与实验数据最相符的图是　 　。（选填字母） 2．为探究小灯泡亮度与电功率的关系，兴趣小组利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲进行实验，获得相关数据如表。图乙是实验过程中电路总功率、小灯泡功率随电流变化的曲线。 次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.1 0.9 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.05 0.19 0.24 0.26 0.28 功率P/W 0.005 0.171 0.425 0.546 0.725 小灯泡亮度 越来越亮 （1）从第2次到第3次实验，滑片P应向　 　移动。 （2）乙图中线段CD表示的物理量是　 　。 （3）整理数据发现，当小灯泡两端电压变大时，灯泡电阻也变大，请分析原因。　 　 3．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小晨所在的实验小组用的电源电压为9伏，小灯泡的额定电压为3.8伏，电阻大约为10欧． （1）有两个规格分别为“”、“”的滑动变阻器可供选择． 本实验中应该选择规格　 　的滑动变阻器； （2）图甲是该小组连接的实物图，其中有一根导线连接错误，请你在图中连接错误的导线上打“×”，并在图上补画出正确的连线； （3）观察图乙，该实验小组发现无法准确判断电压表指针是否指向3.8伏．于是他们重复做3次实验，每次实验都认为电压表示数最接近3.8伏．相关实验记录及数据处理见下表： 实验序号 电流表示数/A 测得灯泡的额定功率/W 测得灯泡额定功率的平均值/W 1 0.28 1.06 P（1.06+1.14+1.18）/3=1.13 2 0.30 1.14 3 0.31 1.18 你认为这样处理数据的方法是否合理并作说明　 　． （4）实验结束后，小晨在整理实验器材时，发现滑动变阻器的BP部分比PC部分热，这是因为　 　． 4．小桐同学在“测量小灯泡电功率 ”的实验中， 已知电源电压是 6V， 小灯泡的额定电压是 3.8V， 电阻约为 8Ω。 （1）请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整。 （2）小桐同学调节滑动变阻器， 进行了几次实验， 得到部分 U 和 I 的数据如下表所示 ： 实验次数 1 2 3 4 5 U/V 1.00 2.00 3.00 3.80 4.20 I/A 0.20 0.40 0.47 __ 　 　 0.51 灯泡亮度 不亮 很暗 偏暗 正常 很亮 灯泡正常发光时， 电流表的示数如图乙所示， 则灯泡的额定功率为　 　W。 （3）小桐觉得电路都正常第 1 次实验中， 小灯泡为什么不亮？ 请同学帮他分析原因是　 　。 （4）当小桐同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了(其余元件完好)，则此时电压表示数约为　 　V。 5．为测量小灯泡的额定功率，现提供的器材如下：小灯泡一个(额定电电压为2.5伏，阻值约为5欧)，电流表，电压表，滑动变阻器，电源，导线若干。 （1）小金选出合适的滑动变阻器后，按图甲电路，将图乙实验器材用导线连接起来，其中有一处错误，请在错误的连接导线上打“×”，并画出正确的连接导线； （2）改正错误后，移动滑片P，读取多组电压表的示数U和电流表的示数I，在坐标纸上描点作出I一U关系图，如图丙所示。通过图丙可得小灯泡的额定功率为　 　瓦； （3）实验后，小金同学想到另一种求解额定功率的方法，利用电压小于2.5伏时的电压、电流数据求出电阻，然后利用计算出小灯泡的电功率。小金发现计算结果与真实值相不符，根据所学的知识，你认为原因可能是　 　。 6．某科学小组测量小灯泡的额定电功率，器材有：电压恒定为6伏的电源、额定电压为3.5伏的小灯泡、电流表（0~0.6安）、电压表（0~3伏）、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如图甲： （1）电路正确连接后，闭合开关后发现小灯泡不亮，但电压表和电流表均有示数，经检验电路并无故障。则只要将滑动变阻器的滑片　 　（填“左”或“右”）端移动小灯泡即可发光。 （2）实验过程中小组同学记录了实验数据，得到如图乙图像。由此可知，小灯泡的额定功率为　 　瓦。 （3）小组同学了解到发光二极管将电能转换成光能的效率更高。为了探究发光二极管的发光情况，他们再次让小灯泡正常发光记下电流表的示数I1和电压表的示数U1。断开电路，马上将小灯泡换成二极管，闭合开关，移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，则U1I　 　（填“>”“<”或“=”）U2I2。 7．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。 （1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接；　 　. （2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的　 　(填“A”或“B”)滑动变阻器。可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器A(阻值范围0-500Ω，滑片行程10cm)，滑动变阻器B(阻值范围0-50Ω，滑片行程10cm) （3）换用另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为　 　W。 （4）小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后，电流表的示数情况是　 　(填“示数为零”或“有较大示数”)。 （5）实验完成后同学们在老师的提醒下结合如图丁所示的电路图进行了误差分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流　 　(填“大于”“等于”或“小于”)灯泡中的实际电流，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值　 　(填“大于、等于或小于”)真实值。 8．小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率，从实验室找来了电压恒为3.0伏的电源、电压表、电流表、规格为“20欧，1安”的滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验。 （1）请用笔画线表示导线将电路连接完整，要求变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗。 （2）检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡　 　。 （3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，图乙是通过小灯泡的电流随它两端电压变化关系图象，则小灯泡的额定功率为　 　W；同组的小安通过计算指出曲线上所标出的A点并不是实验直接测得的数据，他的理由是　 　。 9．科学学习小组用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。 （1）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数很小。接下来应进行的操作是____（填字母）。 A．更换小灯泡 B．检查电压表是否断路 C．检查开关是否接触不良 D．向右移动滑动变阻器滑片 （2）小华组闭合开关进行实验，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障，则图1中导线　 　（选填“①”、“②”或“③”以及故障名称）。 （3）小华进行六次实验，记录实验数据并在U﹣I图象中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图象如图2所示。则根据记录的数据和图象可知： ①小灯泡的额定功率为　 　W。 ②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为　 　。 A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A 10．实验小组利用图甲所示器材来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。 （1）电路连接完成后，闭合开关发现小灯泡不发光，小组同学认为灯泡可能断路。要确认此推测还需要依据的实验现象是　 　。 （2）电路连接正确后，滑片P从变阻器阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的I-U图像，如图乙。由图像可知，该电路所选用的滑动变阻器规格为______(选填字母) A．5Ω1.5A； B．15Ω1A； C．25Ω0.5A； D．30Ω0.5A。 （3）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小。相同时间内，小灯泡电阻的变化量△R1　 　(选填“大于”、“小于”或“等于”滑动变阻器电阻的变化量△R。 参考答案 1．（1） （2）R2 （3）右 （4）D 2．（1）左 （2）电流为I0时，滑动变阻器的电功率 （3）小灯泡两端的电压变大时，电流也变大，根据Q=I2Rt，相同时间产生的内能增多，温度升高，阻值增大 3．（1） （2） （3）合理，由于中的8是估计的，导致额定电流就应该是这三次测量值的平均值，故这种求平均功率的方法是合理的 （4）BP部分与PC部分串联，且BP部分比PC部分电阻大，根据焦耳定律可知，BP部分产生的热量多．（答案合理即可） 4．（1） （2）0.5；1.9 （3）电压太小，实际功率太小 （4）6 5．（1） （2）1.25 （3）灯丝电阻随温度的升高而增大 6．（1）左 （2）1.4 （3）> 7．（1）图略 （2）B （3）1.9 （4）示数为零 （5）大于；大于 8．（1） （2）断路 （3）0.625；A点时滑动变阻器接入电路中的电阻为25Ω大于滑动变阻器的最大阻值20Ω 9．（1）D （2）①断路 （3）0.75；D 10．（1）电流表几乎没有示数，电压表的示数接近电源电压。 （2）C （3）小于 学科网（北京）股份有限公司 $$