九年级电功率单元测试卷（解析版）一、初三物理电功率易错压轴题（难）1．小伟在做探究“电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：电源（4.5V），定值电阻四个（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω），电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω1A”和开关各一个、导线若干。
(1)小伟连接的电路如图甲所示，闭合开关后，发现______（填“电流表”或“电压表”）无示数，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图中错误的那根导线上画“×”，并画出正确的连线；______(2)解决问题后，小伟先将5Ω的定值电阻接入电路。
调节滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表的示数如图乙所示；将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，他应将滑动变阻器的滑片P 向______（填左”或“右”）端移动，使电压表的示数保持______V不变，再次读取电流表的示数；(3)把20Ω的电阻接入电路时，小伟发现无论怎样调节滑动变阻器都不能完成实验。
为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制电压表的示数不低于______V。
由实验得出的结论是：当电压一定时，______；(4)小伟将定值电阻换成小灯泡L1，测出了几组电流值和电压值。
并绘制了L1的U﹣I图象如图丙所示，该图象不是直线的原因是______；(5)同组的小同学还想测量额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率，利用小伟用过的小灯泡L1和绘制的图象，设计了如图丁所示的电路（电源电压为U），测出了小灯泡L2的额定功率。
请将她的实验步骤补充完整：①闭合开关S．将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为______，此时L2正常发光。
②将开关S0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P______（填“移到最左端”“移到最右端”或“保持不动”）此时电流表的示数为I1，根据L1的U-I图象可知，当电流为I1时，对应的电压为U1；，则滑动变阻器接入电路的阻值R＝______；③小灯泡L2的额定功率P额＝______（用U、I额、R表示）【答案】电压表右 2 2.5 电流与电阻成反比灯的电阻随温度的变化而变化I额保持不动11U UI-(U﹣I额×R )×I额【解析】【分析】【详解】(1)[1]原电路中，电压表与电阻短路了，只有电流表与变阻器连入电路中，故电压表没有示数。
[2]电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正后如图所示(2)[3][4]小伟先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，由欧姆定律，电压表示数为U=IR=0.4A×5Ω=2V根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V，再次读取电流表的示数。
(3)[5][6]假设控制为U V，根据串联电路电压的规律和分压原理VVRU UU R-=滑左边为一定值，右边也为一定值，当变阻器的最大电阻连入电路中时，对应的定值也应最大，此时变阻器器分得的电压最大，电压表的示数最小，即V V 4.5V 20Ω25ΩU U -= 解得U V =2.5V ，为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制电压表的示数不低于2.5V ；由实验得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成反比。
(4)[7]绘制了L 1的U -I 图像如图丙所示，该图像不是直线的原因是灯的电阻随温度的变化而变化。
(5)[8][9][10][11]实验步骤：①闭合开关S ，将开关S 0接1、调节滑动变阻器的滑片P ，使电流表的示数为I 额，此时L 2正常发光；②将开关S 0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P 保持不动，此时电流表的示数为I 1，根据L 1的（U -I 图像可知，当电流为I 1时，对应的电压为U 1）；在①中，L 1短路，L 2与变阻器串联；在②中，L 2短路，L 1与变阻器串联，因电流为I 1，由图丙知，L 1对应的电压为U 1，由串联电路的规律和欧姆定律，则滑动变阻器接入电路的阻值11U U R I -=在①中，由欧姆定律，变阻器的电压为 U 滑=I 额×R =I 额×R根据串联电路电压的规律，L 2的额定电压为U 额=U -U 滑=U -I 额×R小灯泡L 2的额定功率2．由电路图知,电流表测量的是通过灯泡和电压表的电流之和,即所测电流偏大,根据知，测量后计算出的电功率值会偏大.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验，连接的电路如图甲所示，电源电压恒为3V ，可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大；______(2)他将5Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是电阻______（选填“短路”或“断路”）；排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求时，电流表示数如图乙所示，电流为______A；(3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向_____（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为______V为止，记录电流表的示数；(4)为了获得普遍规律，他想利用上述五个电阻分别单独接入电路，进行五次实验，则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω；(5)完成上述实验后，小爽又设计了如图丙所示的电路，来测量一个小灯泡的额定功率。
已知小灯泡的额定电压为U额，电源电压为U，滑动变阻器A的最大阻值为R0，请完成实验步骤并写出表达式：①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表的示数为______，此时小灯泡正常发光；②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，______，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器______（选填“A”或“B”）接入电路的电阻；再保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将滑动变阻器A的滑片移动到______（选填“左”或“右”）端，读出电压表的示数为U'；③小灯泡的额定功率表达式为P额＝______。
【答案】断路 0.4 左 2 15 U额移动滑动变阻器B的滑片 B 右() 2U U UU R''-额【解析】【分析】【详解】(1)[1]定值电阻应该串联到电路中，所以导线连接左侧接线柱；滑动变阻器滑片已经滑到最左端，要是滑动变阻器接入电路的阻值最大，导线连接滑动变阻器下端的右侧接线柱，如图所示：。
(2)[2]将5Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，说明电路出现了断路，因为电压表有示数，所以是并联在电压表两接线柱内的电路器件发生断路，电压表测量的是定值电阻两端的电压，所以电路故障可能是电阻断路。
[3]如图乙所示，电流表的量程是0~0.6A ，分度值为0.02A ，电流表的时数为0.4A 。
(3)[4]将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，电压表示数变大，要控制电压不变，就需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器滑片需要向左移动。
[5]已知刚接入的电阻为5Ω，电流表示数为0.4A ，则定值电阻两端的电压为U=IR =0.4A×5Ω=2V探究电流与电阻的关系，要控制电阻两端的电压不变，保持为2V 。
(4)[6]根据串联分压的原理可知12LU U R R = 电阻R 的电压为2V ，滑动变阻器两端的电压为1V ，当R 为最大值，选择滑动变阻器的最小阻值R L 为2L 11V 30Ω15Ω2VU R R U ⨯=== 则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于15Ω。
(5)①[7]已知小灯泡的额定电压为U 额， 闭合开关S 、S 1，断开S 2，移动滑动变阻器A 的滑片，使电压表的示数为U 额，此时小灯泡正常发光。
②[8]闭合开关S 、S 2，断开S 1，保持滑动变阻器A 的滑片位置不变，移动滑动变阻器B 的滑片，使电压表的示数为U 额。
[9]此实验利用的是等效电阻的方法，通过控制开关的闭合，让滑动变阻器B 的电阻等效等于灯泡电阻，则此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器B 接入电路的电阻。
[10]滑动变阻器A 的最大阻值为R 0，借助滑动变阻器的最大阻值求出电流的大小，故需要将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，故将滑动变阻器A 的滑片移动到右端，读出电压表的示数为U '。
③[11]电路中的电流为'U U I R -= 滑动变阻器B 接入电路的阻值为''0B '=U R U R I U U=- 小灯泡的额定功率为3．220max 0(3V)0.45W 445ΩU P R ===⨯在探究电路的实验中，几个小伙伴将电阻R 、标有“2.5V ”字样的小灯泡L 和滑动变阻器串联接入电路，并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端，电源为6V 稳压直流输出，如图所示。
请完成下列问题：实验次数电阻两端电压U1/V灯两端电压U2/V电流I/A小灯泡亮度1 1.00.50.10不亮2 2.2 1.50.22偏暗3 2.8 2.50.28正常4 3.0 2.80.30极亮(1)如果用电压表分别测量R与L的电压，请用笔面线将电路连接完整______；(2)闭合开关，移动变阻器的滑片，记录4组测量数据在表格中。
分析U2与I的值，可发现的实验结论是：①小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______；②小灯泡的亮度决定于______；（选填代号：A．通过灯的电流、B．灯两端的电压、C．灯的实际功率）(3)通过大量的实验研究，我们必须养成一定的科学态度。
比如，通过移动变阻器的滑片，获得多次实验数据很重要；小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。
你对小敏此观点的评价是______。
（需说明理由）【答案】或变大 C 错误的，小灯泡在不同电压下电功率是不同的，不能取平均值减小误差【解析】【分析】【详解】(1)[1]用电压表分别测量R与L的电压，如图所示电压表V2已经并联在灯泡L两端，想在只需将电压表V1按照电流正极进、负极出的原则并联在定值电阻R两端，可将电压表V1的负接线柱与定值电阻R的右接线柱或者灯泡L的左接线柱连接即可，如图所示或(2)[2]四次实验灯泡L 两端的电阻分别为21L110.5V 5Ω0.10A U R I === 22L22 1.5V 6.8Ω0.22A U R I ==≈ 23L33 2.5V 8.9Ω0.28A U R I ==≈ 24L44 2.8V 9.3Ω0.30AU R I ==≈ 可知，当通过电流增大使灯丝的温度升高时，灯泡的电阻会变大。