学年九年级物理全册第十六章第三节测量电功率习题新版沪科版.docx

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学年九年级物理全册第十六章第三节测量电功率习题新版沪科版

第十六章第三节测量电功率

一、单选题

1.如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据此图，可以直接研究的问题是（　　）

A. 测小灯泡正常发光的电阻                                    

B. 测小灯泡的实际电功率

C. 测小灯泡消耗的电能                                           

D. 测小灯泡产生的热量

2.如图中的三个电路电源电压均相同且保持不变，灯泡的规格相同，忽略温度对电阻的影响．当开关闭合后，a、b、d三盏灯实际功率的大小关系式正确的是（　　）

A. Pa=Pd=Pb                      

B. Pa=Pd＞Pb                      

C. Pa＞Pd＞Pb                      

D. Pa＜Pd=Pb

3.下列说法正确的是（  ）

A. 对人体的安全电压是不高于36V                          

B. 保险丝应与所保护的电路并联起来

C. 在家庭电路中可以用铜丝代替保险丝                  

D. 用电路的电功率可用专用的功率表来测量

4.下面说法错误的是（　　）

A. 闭合开关后将滑动变阻器移动到阻值最大处之后就可以进行灯泡电功率的测量

B. 伏安法测量小灯泡的电阻的测量原理是

C. 利用

可以测量小石块的密度

D. 利用二力平衡的可以测量出滑动摩擦力的大小

5.如图所示，在“探究电功率跟电压的关系”实验中，将小灯泡L1：

“2.5V0.3A”和L2：

“3.8V0.3A”串联，下列说法正确的是（  ）

A. L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流和通电时间都相同

B. 如果电源电压可调，两灯泡可以同时正常发光

C. 闭合开关后，“3.8V0.3A”的小灯泡更亮，因为其额定功率大

D. 通过此实验现象和数据能探究出电功率跟电压的定量关系

6.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，其原因可能是（　　）

A. 变阻器总电阻太大               

B. 电压表量程太大了          

C. 电源电压太低          

D. 灯泡灯丝断开

7.如图所示电路，灯泡L1标有“6V6W”，L2标有“6V3W”，电流表A1的量程是0~3A，A2的量程为0～0.6A，电压表量程0~15V，在a、b间接入电压可调的直流电源．闭合开关S后，假设灯泡电阻不随温度变化，为保证所有电学元件的安全，则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过（  ）

A. 3.6V0.9A                           

B. 6V1.5A                           

C. 12V3A                           

D. 15V3.75A

8.在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（　　）

A. 改变被测灯泡的额定功率                                    

B. 改变被测灯泡两端的电压

C. 改变电路中的电流                                              

D. 保护电路

二、多选题

9.在“测定小灯泡功率”实验中，如图，电路图连接好电路后，接通开关S，移动滑动变阻器的滑片，结果灯不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数，电路故障可能是（　　）

A. 小灯泡的灯丝烧断了                                           

B. 电流表烧坏了造成短路

C. 连线时，把电流表和电压表互换了位置               

D. 滑动变阻器的滑片接触不良

10.下列电路图中，电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为UL，且U＞UL，R0是已知的定值电阻．若只通过开关改变电路的连接方式，并可移动变阻器的滑片，则不能测出小灯泡额定功率的电路是（　　）

A. 

​                                         

B. 

​

C. 

​                                   D. 

​

三、填空题

11.小明应用如图甲所示的电路“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”，将得到的数据绘成a、b、c三条图线画在了同一坐标系中，如图乙所示，b图线表示定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系，则表示“电源总功率PU随电流I变化的关系”图线是________ ．如电源电压U保持不变，则由图象可知：

电源电压U为________ V，定值电阻R0的阻值为________ Ω．

12.小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为8Ω。

除小灯泡外，实验室提供的器材有：

电压为6V的电源，电流表（0～0.6A 0～3A）,电压表（0～3V 0～15V）,滑动变阻器R1（20Ω 1.5A），滑动变阻器R2（5Ω 1A），开关一个，导线若干。

实验前小红经过分析，电流表选用了（0～0.6A）量程。

（1）为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选________ ，滑动变阻器应该选________ 。

（2）请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整。

  ________ 

（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最________ 端（选填“左”或“右”）；若连好电路闭合开关瞬间，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速摆过满刻度线，则故障可能是________ （写出一种即可）。

实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是________ 。

（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为2.0V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向________ （选填“左”或“右”）端移动。

（5）经过多次实验收集数据，画出如图所示的U-I图像，计算出小灯泡的额定功率是________ W。

由图可知，通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，其原因是：

________ 。

四、解答题

13.小刚同学为了探究小灯泡消耗的电功率与电阻的关系，做了如图所示的实验，图中灯泡L1的电阻为R1，灯泡L2的电阻为R2且R1＞R2，小刚闭合开关后，发现灯泡L2比L1亮，因此小刚认为，灯泡电阻越小，小灯泡消耗的电功率越大．请你利用图所示的

器材，设计一个实验证明小刚的结论是错误的．请画出电路图，写出简要的实验步骤和实验现象．

五、实验探究题

14.实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡，小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，他设计了如图甲所示的电路图．实验中各元件完好，电源电压保持不变．

（1）请你用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整（要求：

滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，连接导线不能交叉）．

（2）小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据，填入他自己设计的表格．

次数

电压U/V

电流I/A

电功率P/W

平均电功率P′/W

 1

   2

 0.34

 2

  2.5

 0.4

 3

   3

 0.44

①请指出这个表格设计不合理的地方________．

②小明操作规范读数正确，根据表中数据，当小灯泡两端电压为2.5V时，求得小灯泡的电功率为________W，故小明认为该小灯泡不合格，他判断的理由是________．

③假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度________ （选填“大于”或“小于”）合格产品小灯泡钨丝的长度．

（3）小明还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成电阻，当电阻阻值是2Ω时，电流表示数为1A；要使电流表示数是0.5A，应将2Ω的电阻更换为________Ω的电阻；多次测量后作出的I﹣R图象是图中的________．

15.小芳在测量标有电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中，已知电源电压为4.5V，电路图如图1所示：

（1）请根据电路图，将图2实物图连线补充完整．

（2）小芳闭合开关，发现小灯泡很暗，电压表和电流表均有示数，但无论如何移动滑动变阻器滑片，小灯泡亮度、电压表和电流表示数均不发生变化，请分析其原因：

________．

（3）故障排除后，小芳移动滑动变阻器，分别记录电压表、电流表示数，并描绘出灯泡L的I﹣U图象，如图3中甲所示，则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω．小芳还发现灯丝的电阻随温度的升高而________（“增大”、“减小”或“不变”）．

（4）如果将该小灯泡与图中乙所示电阻串联起来，接在4.5V的电路中，则它们的总功率为________ W．

六、综合题

16.张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图甲所示，所选用的电压表有0～3V和0～15V两个量程，小灯泡所标示的额定电压为2.5V

（1）本实验中电压表他应选用________ V量程

（2）张皓同学按甲图连好电路如图乙所示，闭合开关前，他应将滑片P移到滑动变阻器的最________ （选填“左”或“右”）端

（3）接着检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在乙图中在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法

（4）改正连接后，他闭合开关，发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，那么电路的故障原因是：

________ 

（5）排除故障后进行实验，他根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图丙所示，由图象可知小灯泡的额定功率是________ W

（6）由步骤（5）知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，他结合实验过程分析得知，形成的原因是：

________ 

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】B

【解析】【解答】解：

A、据图能看出，该题能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流来，故据公式R=

可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的，故该选项错误；

B、知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故该选项正确；

C、由于在测量小灯泡消耗的实际电能，需要用到时间，故在这里没有涉及到时间，故该选项错误；

D、由于在测量小灯泡消耗的实际热量，需要用到时间，故在这里没有涉及到时间，故该选项错误；

故选B．

【分析】

（1）电阻的大小受温度的影响，在不同温度下，导体的电阻的大小是不同的；

（2）知道用电器的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出实际功率；

（3）据公式Q=I2Rt和W=UIt可知，若想计算出小灯泡消耗的电能和产生的热量必须要知道通电时间．

2.【答案】B

【解析】【解答】解：

三个电路电源电压相同，设电源电压为U，设灯泡电阻为R，

由电路图可知，a灯接在电源上，a的功率Pa=

；

b、c两灯泡串联接在电源两端，b灯功率Pb=I2R=

​

d、e两灯并联接在电源两端，d灯实际功率Pd=

，

则三灯功率的关系为：

Pa=Pd＞Pb

故选B．

【分析】分析清楚电路结构，明确各灯泡的连接方式，然后应用电功率公式比较灯泡实际功率大小．

3.【答案】A

【解析】【解答】解：

A．不高于36V的电压对人体是安全的，该选项正确；B．当电流过大时，保险丝能自动切断电路，起到保护电器的作用，因此跟被保护的电路是串联的，该选项说法错误；

C．电阻丝的材料是由电阻大、熔点低的材料制成的，温度过高时能自动熔断，起到保护电路的作用，千万不能用铜丝代替保险丝，因为铜的熔点很高，不容易熔断，该选项说法错误；

D．用电器的功率一般采用伏安法测量，或用电能表和秒表来测量，没有专用的功率表，该选项说法错误．

故选A．

【分析】

（1）经验表明，对人体的安全电压是不高于36V，家庭电路电压是220V；

（2）保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用；（3）电功率是表示电流做功快慢的物理量，它的大小等于电压和电流的乘积，即P=UI．

4.【答案】A

【解析】【解答】解：

A、测灯泡电功率时，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应最大，A说法错误，符合题意；

B、伏安法测量小灯泡的电阻的测量原理是

，说法正确，不符合题意；

C、利用

可以测量小石块的密度，说法正确，不符合题意；

D、利用二力平衡的可以测量出滑动摩擦力的大小，说法正确，不符合题意。

故选A。

【分析】A、测灯泡电功率时，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应最大；

B、伏安法测电阻的原理是欧姆定律；

C、根据密度公式测小石块的密度；

D、让物体做匀速直线运动，根据物体的平衡条件可以求出物体受到的滑动摩擦力。

5.【答案】B

【解析】【解答】解：

A、电功率与电压和电流有关，在探究电功率跟电压的关系时应控制电流相等，由串联电路的电流特点可知，L1和L2串联的主要目的是使两灯泡电流相等，故A错误；

B、由题知，两灯的额定电压都是0.3A，两灯串联时，若电源电压可调，当电路中电流达到0.3A，达到它们的额定电路，则两灯都能正常发光，故B正确；

C、灯泡的亮度是由其实际功率决定的，所以闭合开关后，“3.8V0.3A”的小灯泡更亮，是因为它的实际功率大，故C错误；

D、由图知，两电压表分别测两灯的电压，只能通过灯泡的亮度判断其电功率的大小，并不能测出电功率的确切值，也就无法得出电功率和电压间的定量关系，故D错误．

故选B．

【分析】

（1）电功率与电压和电流有关，由控制变量法分析两灯串联的目的；

（2）由串联电路的电流特点和两灯的额定电压和额定电流分析解答；（3）灯泡的亮度是由其实际功率决定的；（4）由电路知，有电压表只能测出两个灯泡的电压，由此分析解答．

6.【答案】C

【解析】【解答】解：

A、变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，此时灯泡两端电压等于电源电压，因此该选项不合题意．

B、电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意；

C、如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意；

D、如果灯泡灯丝断开，则灯泡不会发光，故D不符合题意．

故选C．

【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．

7.【答案】A

【解析】【解答】开关闭合后，两灯泡并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡L1的电流；

（1）两灯泡的额定电流分别为：

两灯泡的电阻分别为：

因L1的额定电流为1A，A2的量程为0～0.6A，所以，L1支路的最大电流I1′=0.6A，所以L1两端的电压最大是U=I1′R1=0.6A×6Ω=3.6V；因并联电路中各支路两端的电压相等，且电压表量程0～15V，两灯泡的额定电压均为6V，所以a、b间允许加的电压为3.6V；

通过L2的电流：

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且A1的量程是0～3A，所以，电流表A1的示数：

I=I1′+I2′=0.6A+0.3A=0.9A，综上可知，A符合题意．

故答案为：

A.

【分析】开关闭合后，两灯泡并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡L1的电流；

（1）根据P=UI分别求出两灯泡的额定电流和电阻，根据电流表A2的量程结合灯泡L1的额定电流确定该支路的最大电流，然后根据欧姆定律和并联电路的电压特点以及两灯泡的额定电压、电压表的量程确定a、b间允许所加的电压；

（2）欧姆定律求出通过L2的电流，利用并联电路的电流特点确定电流表A1的最大示数．

8.【答案】A

【解析】【解答】解：

滑动变阻器在实验中首先起到保护电路的作用，所以D正确，不符合题意；

通过改变滑动变阻器的电阻，还可以改变电路中的电流及灯泡两端的电压，所以BC正确，不符合题意；

灯泡的额定功率是不变的，其实际功率随着实际电压的改变而改变，所以A错误，符合题意．

故选A．

【分析】在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器的基本作用是保护电路，主要作用是改变灯泡的电压、电流，从而改变其实际功率；

一个用电器的额定功率是不变的，其实际功率随实际电压的改变而改变．

二、多选题

9.【答案】A,C

【解析】【解答】解：

A、如果灯丝烧断，则电路中没有电流，但电压表接在电源两端，故符合条件，A对．

B、若电流表烧坏了，但电压表也被断路，没有示数，B错．

C、两表互换了位置，由于电压表电阻很大，故电流表中没有示数，但电压表相当于接在电源两端，有较明显的示数，C对．

D、滑片接触不良，则电流将时断时续，但电流表电压表应均有示数，D错．

故选A、C．

【分析】电路故障会有多种可能，故可由选项结合现象进行分析．

10.【答案】A,D

【解析】【解答】解：

A、可以通过移动滑动变阻器，使定值电阻两端的电压等于灯泡的额定电压，但当将灯泡接入电路中时，灯泡两端的电压会发生变化，此时的电流不一定等于灯泡的额定电流，无法测量额定功率；

B、将开关与2相连，可以使灯泡两端的电压等于额定电压，然后将S2与1相连，通过电压表的示数及串分压的知识，求出此时滑动变阻器的阻值，然后求出灯泡正常发光时电路中的电流，便为灯泡的额定电流，可求出小灯泡的额定功率；

C、定值电阻R与灯泡串联流过它们的电流相等，开关处于2的位置时，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器使电压表示数等于灯泡的额定电压UL；再将单刀双掷开关打到1时，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；则小灯泡的电流为I=

，小灯泡的额定功率表达式是P=

​，故该选项能测出灯泡的额定功率；

D、不论怎样闭合、断开各开关，都不能确定灯泡是否正常发光，故不能测出灯泡的额定功率；测出灯泡两端的电压，S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数．测不出灯泡的额定功率．

故选AD．

【分析】小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压UL已知，关键是测出额定电流．可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定功率．

三、填空题

11.【答案】a　；3　；1

【解析】【解答】解：

（1）电源总功率PU与电流I成正比，图象是一条倾斜的直线，

由图象可知，电源总功率PU随电流I变化的关系图线是a；

（2）由图象可知，电源功率PU=9W，电流I=3A，电源电压U=

=

=3V；

（3）由图象可知，定值电阻R0的功率P0=9W时，电路电流I=3A，

电阻阻值R0=

=

=1Ω；

故答案为：

a；3；1．

【分析】

（1）电源电压U不变，由P=UI可知，电功率P与I成正比，P﹣I图象是一条倾斜的直线；

（2）由图象找出电源功率与所对应的电流，由电功率的变形公式求出电源电压；

（3）由图象找出定值电阻R0的功率与对应的电流，然后由电功率公式P=I2R的变形公式求出电阻阻值；

12.【答案】0—3V；R1；

；右；灯泡处断路；灯泡处短路；左；0.625；灯丝电阻与温度有关，温度越高，电阻越大

【解析】【解答】

（1）小灯泡的额定电压为2.5V，要测它的额定功率，只需让它在额定电压下发光，所以电压表的量程选0—3V；小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压

，

，

，所以滑动变阻器选择R1；

（2）滑动变阻器连入电路时，接线柱应一上一下，按电路图应把左下角接线柱接入；由

（1）的分析得知电压表选择0—3V量程，所以依电路图顺次连接即可；

（3）开关闭合前，滑片处于阻值最大位置，即最右端；小灯泡不亮，电流表无示数，是断路故障，电压表有示数，说明有电流从电源正极→开关→电压表→电流表→滑动变阻器→电源负极，这一回路都完好，则是小灯泡断路；电压表的示数变为零，电流表的示数增大，可能是小灯泡短路，此时电压表也被短路，所以示数为0，而电路中电阻减小，所以电流增大；

（4）要测小灯泡的额定功率，电压表的示数应增大为2.5V，这时要向左移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中的电流增大，根据公式

，可知小灯泡两端电压增大；

（5）从丙图可以看出，当U=2.5V时，I=0.25A，所以小灯泡的额定功率是

；通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，是因为灯丝的电阻不是定值，它随温度的升高而增大。

【分析】伏安法测小灯泡的功率

四、解答题

13.【答案】解：

（1）两灯泡串联，如图所示：

（2）将L1和L2串联在电路中，R1＞R2，灯泡L1却比L2亮，此时灯泡电阻越小，消耗的电功率越小，所以，小刚的说法“灯泡电阻越小，消耗的电功率越大”是错误的．

答：

电路图如图所示；如上所述．

【解析】【分析】根据串联电路各处的电流相等和P=I2R可知电阻越大，电功率越大，灯泡越亮，据此设计电路图和说明小刚的结论错误的原因．

五、实验探究题

14.【答案】

（1）解：

如图所示：

（2）表中设计了平均电功率；1；额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0.8W；小于

（3）4；D

【解析】【解答】解：

（1）滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，说明变阻器连入电路中的电阻，故应将变阻器滑片以左电阻连入电路增大，如图所示：

；

（2）小灯泡的电压不同，对应的电功率不同，电功率不是一定值，取平均值没有意义，所以，这个表格设计不合理的地方是表中设计了平均电功率；

Ⅱ由表中数据知，当电压为2.5V时，对应的电流为0.4A，

灯的功率P=UI=2.5V×0.4A=1W＞0.8W，额定电压下小灯泡消耗的功率大，小明认为该小灯泡不合格，他判断的理由是额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0.8W；

根据据P=

，在额定电压不变的情况下，电功率变大，是因为灯丝的电阻变小导致的，又根据影响电阻大小的因素，在钨丝的粗细是一定的情况下，灯丝的电阻变小是因为钨丝的长度变小所致，故这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度小于合格产品小灯泡钨丝的长度；（3）当电阻阻值是2Ω时，电流表示数为1A，根据欧姆定律，易知此时电阻的电压为2V，因探究电流与电阻的关系时，应保持电阻的电压不变，所以，要使电流表示数是0.5A，应将2Ω的电阻更换为阻值R′=

=

=4Ω的电阻；

因灯丝的电阻随温度（电流）的变化而变化，不是一个定值，即电压与对应的电流不成正比，所以电阻随电流的变化应为一曲线，在上面的四个选项，只有D正确，

故答案为：

（1）如上图所示；

（2）①表中设计了平均电功率；②1；额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0.8W；③小于；（3）4；D．

【分析】

（1）由滑动变阻器的滑片向右移动时小灯