九年级物理电功率易错题(Word 版 含答案)一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)1.⑤小灯泡额定功率的表达式为:22221212•L I R P I R I R I I I ===-额额额额。
朵朵和同学们在做电学实验过程中:(1)朵朵和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。
由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R 两端的电压_____(选填“改变”或“保持不变”)。
(2)请用笔画线代替导线,帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整__________ 。
(3)朵朵连完电路,闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。
请分析造成这一现象的原因:电路存在_____。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V ,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动。
(5)朵朵和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V 小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是她借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。
具体操作如下:①只闭合开关S 1、S 2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为_____A 时,小灯泡恰好正常发光;②只闭合开关S 1、S 3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I 。
③P 灯=_____(用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。
【答案】 电阻 改变 接触不良 B 0.2 2V (I ﹣0.2A )【解析】(1)如图甲连接的是小灯泡,由于灯丝电阻随温度而变化,所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;研究电流与电压的关系应保证电阻不变,改变电阻两端的电压,所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R 两端的电压改变。
(2)如图电路大部分已经完成,只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可,如图:(3)闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。
即电流和电压不稳定,应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V ,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,根据串联电路分压的规律,即电压与电阻成正比,那么定值电阻增大一倍时,滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍,所以她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向B 端移动,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数不变。
(5)缺少电压表时,借助一个10Ω的电阻,利用如图戊所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。
①只闭合开关S 1、S 2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为0.2A 时,此时电阻两端的电压为:,因为灯与电阻是并联的,电压相等,所以小灯泡恰好正常发光;②只闭合开关S 1、S 3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,即灯两端的电压是不变的,此时电流表测量的干路电流,读出电流表示数为I ; ③由第一步实验确定灯的额定电压,即;通过电阻的电流为0.2A ;由第二步实验可知,灯与电阻的总电流为I ,所以灯的电流为:; 由灯的额定功率可表示为:。
2.0 U P U I U I R ==-额额额额额().用“伏安法”测未知电阻的阻值.(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路.要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉).(________)(2)连接电路前,开关必须___.电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中_____处(选填“A”或“B”).(3)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障是待测电阻R x_____(选填“短路”或“断路”).(4)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中.有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为_____A;另一次测量电压表的指针如图丙所示,其示数为_____V.小林根据几组实验数据计算出R x的值,为了进一步减小误差,绘制了R x的U-I图像.(5)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图像.小林发现小宇绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同,你认为其原因是_____;小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻R x=_____Ω.(实验过程中电源电压保持不变).【答案】断开B断路 0.28 2.6 电压表并联在滑动变阻器的两端 10【解析】【分析】【详解】(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下图所示:(2)连接电路前,开关必须断开.电路接通前,滑动变阻器的滑片P 应该移至图中阻值最大处的B 端;(3)若待测电阻短路,电压表示数为0,不符合题意;若待测电阻断路,电流表示数为零,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,符合题意,电路中的一处故障是待测电阻R x 断路;(4)有一次测量电流表的指针如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,其示数为0.28A ;另一次测量电压表的指针如图丙所示,电压表分度值为0.1V ,其示数为2.6V ;3.2110=U U P UI U R -=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“20Ω 2A ”,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R 0,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/V1.0 1.52.0 2.53.0 电流/A0.24 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S 1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S 1,拨至“2”读出电压表示数为U 0;③小灯泡的额定功率P 额=______(用U 额、U 0、R 0表示)。
若步骤②中,在将开关S 1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 00U U R ⋅额 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S 1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1.2W 0.48A2.5VP I U ===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2.5V 0.42A 1.05W P UI ==⨯=(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、R 0和滑动变阻器串联,电压表测R 0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U V =U −U 额=8V−2.5V=5.5V②[6]滑片不动,再将开关S 1拨至“2”,电压表测R 0两端的电压U 0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流 00U I R =额 ③则小灯泡的额定功率 00U P U I U R ==⋅额额额额4.[7]在实验步骤②中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,变阻器连入电路的阻值变大,由串联电路的分压原理知,变阻器分得电压变大,R 0和灯泡分得的电压都会变小,由00U P U R =⋅额额知,测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V ,正常发光时的电阻约为8Ω.(l)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整_______.(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了_______(选填“短路”或“断路”).(3)移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为______V;此时要测量小灯泡的额定功率,应持滑片P向_________(选填“左”或“右”)端移动,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图像;(4)由图像可计算出小灯泡的额定功率是______ W.(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为R0.实验步骤如下,请补充完整:①_________________;②闭合开关S、S1,断开开关S2.记下此时电流表的示数为I;③小灯泡的额定功率的表达式为P额=________.【答案】断路 2.2 右 0.75 闭合开关S、S2,断开开关S1.调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额P额=R0(I-I额)I额【解析】【分析】【详解】(1)[1]灯泡正常发光时的电流I=2.5V8=UR=0.3125A所以电流表选用小量程,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图所示:(2)[2]电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为灯泡断路;(3)[3][4]电压表使用0∼3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V。