九年级电功率中考真题汇编解析版.docx
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九年级电功率中考真题汇编解析版
九年级电功率中考真题汇编[解析版]
一、初三物理电功率易错压轴题(难)
1.
小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时,实验室提供了如下器材:
电源(电压恒为8V),一个电流表,一个电压表,滑动变阻器“20Ω2A”,小灯泡(额定电压2.5V,额定功率小于1.2W),一个阻值已知的定值电阻R0,开关及导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成实验电路图乙的连接(要求:
滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮;连线不能交叉)(____________)
(2)正确连接电路后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示。
当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为_____W。
实验次数物理量
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
(3)分析表中数据可得出结论:
小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而____(选填“增大”、“不变”或“减小”),小灯泡的实际功率由______(选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”)决定。
(4)完成实验后,利用上述器材,小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图所示的电路,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V;
②滑动变阻器滑片不动,再将开关S1,拨至“2”读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率P额=______(用U额、U0、R0表示)。
若步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】如图,正确连线,滑动变阻器接线柱接正确1分
1.05增大实际电压5.5
偏小
【解析】
【分析】
(1)根据图甲电路连接实物图,根据灯泡正常发光电流确定电流表量程;
(2)由图丙读出灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算额定功率;
(3)根据表中数据分析灯泡功率与电压的关系;
(4)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,根据串联电路电压规律可得出电压表的示数;滑片不动,再将开关S1拨至“2”,求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流,根据P额=U额I额求出小灯泡的额定功率;由串联电路特点和欧姆定律分析解答测量的中的差异。
【详解】
(1)[1]由电路图知,电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,由P=UI可得灯泡正常发光电流约为
所以电流表选择0~0.6A量程,由此连接实物如图所示:
(2)[2]当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,电流表使用0~0.6A量程,分度值0.02A,此时通过的电流为0.42A,所以灯泡的额定功率
(3)[3][4]由表中数据知,小灯泡工作时,灯泡两端实际电压越大,通过它的电流也越大,由P=UI知灯泡的实际功率越大,即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大。
(4)用如图丁所示的电路测量小灯泡额定功率,所用电压表量程为0∼15V,要测量该小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5V,
①[5]闭合开关S,将开关S1拨至“1”,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的总电压,调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电压表的示数
UV=U−U额=8V−2.5V=5.5V
②[6]滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流
③则小灯泡的额定功率
2.P额=U0I额=R0(I−I额)I额小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并接了如图甲所示的实物电路.
(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到动变阻器的_____(“A”或“B”)端.
(2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1,如图乙所示,I1=_____A;
(3)将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤
(2)中小灯泡的电阻R1=_____Ω,测量小灯泡电阻的方法是_____(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(4)步骤
(2)小灯泡的实际功率P1=_____W;
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是_____.
A.P0=2P1B.P0=3P1C.P0=4P1D.P0=5P1
【答案】B0.25等效替代法0.2D
【解析】
【分析】
(1)为了保护电路,闭合开关S2前,应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处;
(2)根据电流表选用的小量定分度值读数;
(3)根据等效替代法求电阻大小;
(4)根据P1=I12RL求小灯泡的实际功率;
(5)由于灯泡的阻值不是定值,会随温度的升高而变大,所以,根据P=I2R分析额定功率P0的变化.
【详解】
(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端.
(2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1,如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,I1=0.2A;(3)将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤
(2)中小灯泡的电阻R1=5Ω,测量小灯泡电阻的方法是等效替代法;
(4)步骤
(2)小灯泡的实际功率P1=I12RL=(0.2A)2×5Ω=0.2W;
3.P额=ULI=5V×0.3A=1.5W.小绒在“测量小灯泡的电功率”实验活动中,使用的小灯泡额定电压为2.5V.
(1)在检查实验仪器时,发见电流表指针如图乙所示,则应对电流表进行____;
(2)图甲是他未连接好的实验电路,用笔画线代替导线帮他连接好实验电路.(要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮)
____
(3)检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电压表、电流表都有示数.则小灯泡不亮的原因可能是____.
(4)问题解决后,继续进行实验,闭合开关,发现电压表的示数如图丙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向____(选填“C“或“D“”)端滑动,直至电压表示数为____V,若此时电流表的示数为0.30A,则小灯泡的额定功率为____W.
(5)若两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线如图丁所示,由图可知,L2的额定电流为____A,额定功率为____W;如果将L1和L2串联后接在220V的电源上,则L2的实际功率为____W.
【答案】调零
滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大D2.50.750.511024
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图乙知道,电流表指针没有指在零刻度线上,所以在使用该电流表之前应对电流表进行机械调零,使指针指在零刻度线上;
(2)由图甲知道,电路图中只有滑动变阻器没有接入电路,由于要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮,即此过程连入电路的电阻变小,电路的电流变大,所以,根据“一上一下”的原则,应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,如图:
(3)根据题意知道,闭合开关,电压表与电流表都有示数,则说明电路不存在断路,灯泡也没有发生短路,灯泡不发光的缘故应是:
闭合开关时,滑片置于阻值最大处,没有调节,使接入电路的阻值过大,电路电流过小,灯泡由于实际功率过小而不发光.
(4)由图丙知道,电压表选用的是小量程0-3V,分度值是0.1V,所以示数是1.2V,因为灯在额定电压是2.5V,所以,应增大灯的电压,由分压原理知道,应通过减小变阻器连入电路中的电阻大小,使变阻器分得的电压减小,所以滑片向D移动,直到电压表示数为2.5V;灯泡正常发光时,若电流表的示数为0.30A,则由P=UI知道,小灯泡的额度功率是:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)由题意和图丁知道,当电压为220V时,L2的额定电流是0.5A,由P=UI知道,L2的额定功率是:
P=UI2=220V×0.5A=110W;
若两电阻串联时,则流过两电阻的电流相等,且总电压应为220V,由U-I图象知道,当I1=I2=0.3A时,L1的电压为140V,L2的电压为80V,符合串联电路的电压特点,所以串联后接在220V的电源上时,电流应是0.3A,此时L2的实际功率是:
P=U2I2′=80V×0.3A=24W.
【点睛】
4.Pm=R0I1×(I2﹣I1)。
在测量小灯泡电功率的实验中,已知灯泡额定电压U额=2.5V,电源电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。
(_______)
(2)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数(如图乙)为___A,则小灯泡的额定功率是________W。
(3)如果没有电压表,用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。
其中,定值电阻的阻值为R0。
先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为
;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关________、闭合其它开关,读出电流表示数为I,灯泡额定功率的表达式为P额=___________(用R0、U额、I的代数式表示)。
【答案】
0.280.7S1U额(I-
)
【解析】
【详解】
(1)将变阻器的最大阻值连入电路中,连接变阻器的左下方接线柱,如下图所示:
(2)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电流表示数(如图乙)为0.28A,则小灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
5.小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.15A)对应的电压约为1V,灯的实际电功率为:
,则P1大于P2.小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并连接了如图甲所示的部分实验电路。
甲
(1)请你添加一条导线,将图甲所示的实物图补充完整,并使滑动变阻器的滑片P右移时接入电路的阻值变大_______________。
(2)闭合开关为S1,将开关S2扳向____(填“1”或“2”),调节滑动变阻器使电流表的示数为I1,如图乙所示,I1=____A。
乙
(3)将开关S2扳向另一端,保持________的阻值不变,调节________的阻值R,使电流表的示数仍为I1。
(4)若此时R=7.0Ω,小灯泡的实际功率P1=____W。
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系。
你认为最有可能的是(____)。
A.P0=2P1
B.P0=3P1
C.P0=4P1
D.P0=5P1
【答案】
10.20滑动变阻器电阻箱0.28B
【解析】
试题分析:
(1)滑动变阻器的滑片P右移时接入电路的阻值变大,说明滑动变阻器将左下接线柱接入了电路中,滑片向右移动时,离下接线柱越远,接入电路中的电阻值越大。
(2)此实验是先将灯泡接入电路,测量出流过的电流值,再将变阻箱接入电路中,调节变阻箱的电阻,使得电流值仍为刚才电流值,则电阻箱的电阻值就是灯泡的电阻。
因此,闭合开关S1,将开关S2板向1,调节滑动变阻器使电流表的示数为I1,电流表0--0.6A,I1=0.2A。
(3)将开关S2扳向另一端,保持滑动变阻器的阻值不变,调节变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1。
(4)若此时R=7.0Ω,小灯泡的实际功率P1=I2R=(0.2A)2×0.7Ω=0.28W。
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,假定灯泡电阻不变,则额定功率P0=(2I1)2R=4I12R=4P1,但是灯泡的电阻随着温度的升高而增大,因此P0﹥4P1,最有可能的是选项D。
【考点定位】测量灯泡的功率
6.此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键.如图所示,用两节干电池测小灯泡的电功率.小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω2A”.
(1)用笔画线代替导线将电路连接完整___.
(2)连接电路时,开关应______,滑动变阻器的滑片应移到最____(选填“左”或“右”)端.
(3)图示为电压表示数2V时,电流表的示数,其读数为_____A,此时灯泡的电功率为______W;要使灯泡正常发光,应将滑片向________(选填“左”或“右”)移动.
(4)电压表示数达到2.5V时,无论怎样调节变阻器滑片,都无法使电压表示数变大,要用此灯泡继续完成实验,你的做法是________________.
(5)按照正确的方案测出电压略大于2.5V时灯泡的功率,为比较灯泡不同电压下功率关系,______(选填“需要”或“不需要”)重新测量前两次的实验数据.
【答案】
断开左0.240.48右换用两节新的干电池进行实验(使用三节电池完成实验)不需要
【解析】
【分析】
【详解】
(1)电压表并联在小灯泡两侧
(2)连接电路时开关应该断开,滑动变阻器应该在阻值最大的地方,即最左端
(3)量程是0-0.6A,所以示数是0.24A;此时灯泡电功率为P=UI=2.5V∙0.24A=0.6W;增大灯泡电压,应该减小滑动变阻器电阻,所以向右移动
(4)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大,说明电源能够提供的电压最大为2.5V,所以为了用该灯泡继续完成实验,做法是:
换用两节新的干电池进行实验,或使用三节电池完成实验.
(5)解决了(4)中问题后,测出电压略大于2.5V时的灯泡功率.为比较灯泡在不同电压下的功率关系,不需要重新测量前两次实验数据.
7.小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:
标有“
”的小灯泡、电源
电压不变
、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为
的定值电阻
、导线若干.她根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图甲所示的实验电路.
该实验的原理是______.
小珍连接电路时,开关处于______状态:
闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最______
选填“左”或“右”
端.
闭合开关S,将
拨到触点______
选填“a”或“b”
,移动滑片P,使电压表的示数为______V.
在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关
拨到另一触点,此时电压表的示数如图乙所示,其数值为______V;通过计算可知小灯泡的额定功率是______W.
【答案】
断开右a
1
【解析】
【分析】
【详解】
[1]测量小灯泡额定功率的实验原理是
.
[2][3]为了保护电路,小珍连接电路时,开关应处于断开状态;且闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处,由图知滑片应置于右端.
[4][5]为测量小灯泡额定功率,闭合开关S,应将
拨到触点a,此时电压表测灯泡两端电压,所以移动滑片P,使电压表的示数为
,此时灯泡正常发光;
[6][7]在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关
拨到另一触点,即触点b,此时电压表测灯泡与定值电阻
的总电压,电压表示数应大于
,所以,由图乙根据电压表的量程可知,电压表应使用
量程,分度值
,其示数为
;
由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流:
,
则小灯泡的额定功率:
.
【点睛】
8.重点是测量小灯泡电功率的实验,难点是缺少电流表时的实验方案设计,结合已知电阻设计串联电路,根据两次电压表的示数差可知定值电阻的电压,再结合定值电阻求电流,进而测出功率.海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动.碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡.小明被安排用右图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格.小明一看.检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡.做工明显粗糙.尽管标注的有点模糊.但依稀还能辨认出“2.5V0.3A”字样.
(1)答题纸上已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分.请用笔画线代替导线在答题纸上帮小明完成该实物电路的连接.
(2)小明连接好检测电路后,对其中一只小灯泡进行检测.得到了右表中的检测数据.由这些数据可以看出:
小灯泡在标注电压下工作时.通过它的实际电流比标注电流要____.
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.7
电流/A
0.22
0.25
0.28
0.30
0.32
亮度
微亮→较亮→亮→很亮
烧坏
(3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的.则造成这一问题的根本原因是.
【答案】
(1)
(2)大;
(3)小灯泡电阻随温度的变化而变化.
【解析】
试题分析:
(1)灯泡上“2.5V0.3A”字样,所以电压表选择“0-3V”的量程,电流表选择“0-0.6A”的量程,电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路,如图:
(2)灯泡上“2.5V0.3A”字样,表示额定电压为2.5V,灯泡正常发光时的电流为0.3A,而从表中数据可知小灯泡在额定电压下2.5V工作时,通过灯泡的电流为0.32A,通过它的实际电流比标注电流要大;
(3)由于灯丝的电阻不是固定不变的,小灯泡电阻随温度的变化而变化,所以会出现通过它的实际电流比标注电流要大这种情况.
【考点定位】伏安法测小灯泡的电阻
9.【考点定位】测量灯泡的额定电功率如图甲所示,是测量小灯泡电功率的实验,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物电路连接完整,要求:
滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大.
(2)闭合开关后,灯泡发光微弱,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度不变,其原因可能是将滑动变阻器的(填“A”、“B”或“C、D”)接线柱接入了电路.
(3)某次实验,电压表示数如图乙所示,欲使小灯泡正常发光,则滑动变阻器的滑片应向(填“C”或“D”)端滑动.
(4)实验测量数据如表所示,则小灯泡的额定功率为W.灯泡的亮度跟实际电功率的关系是.
【答案】
(1)如下图所示;
(2)C、D(3)D(4)0.7实际电功率越大,灯泡越亮
【解析】
试题分析:
(1)根据题意要求,电路实物图的连线如上图所示;
(2)灯泡发光微弱,说明通过灯泡的电流过小,移动滑片时,小灯泡亮度仍不变,说明变阻器不起作用,变阻器的连接方式错了,把整个电阻线都连入了电路,所以应是连接了C、D接线柱;(3)电压表示数为2.1V,小于小灯泡的额定电压2.5V,要想让小灯泡正常发光,就要增大电流,也就是说要减小电路中的电阻,所以应把变阻器的滑片向D端移动;(4)当小灯泡的电压等于额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.28A,所以小灯泡的额定功率为:
P=UI=0.7W;由表中的数据分析可知:
随着电压和电流的增大,也就是实际功率的变大,灯泡变得越来越亮,所以说灯泡的亮度随实际功率的增大而变大.
【考点定位】测量小灯泡电功率
10.(7分)如图甲,是小凯连接的测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验电路,图中的①~⑤是部分导线的序号,A~N是部分接线柱的编号.
(1)只改接图中的一根导线,就能改正电路中的连接错误.请简述你的改正方法:
.
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表读数如图乙,示数是A,小灯泡正常发光,此时灯丝的电阻为Ω.向(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,灯泡两端电压逐次下降,灯丝温度也不断降低,测量数据如表.
实验次数
1
2
3
4
5
6
发光情况
明亮
较亮
不很亮
较暗
微光
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
电阻R/Ω
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
(3)对比不同电压下小灯泡的阻值,把你的发现写成具有概括性的一句话:
.
【答案】
(1)将导线④的N端改接到接线柱E(或C端);
(2)0.28;8.9;左;(3)灯丝温度越高,灯丝电阻越大.
【解析】
试题分析:
(1)由图甲所示电路可知,灯泡与电流表并联,电流表连接错误,应该将导线④的N端改接到接线柱E(或C端).
(2)由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.28A,灯泡电阻
≈8.9Ω;由图甲所示电路图可知,向左移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器接入电路的阻值增大,灯泡两端电压逐次下降,灯丝温度也不断降低.
(3)由表中实验数据可知,灯泡两端电压与通过灯泡的电流越大,灯泡实际功率越大,灯泡温度越高,灯丝电阻越大,由此可知:
灯丝温度越高,灯丝电阻越大