人教版物理九上《电功率的测量》同步练习2

人教版物理九上《电功率的测量》同步练习2

电功率的测量课后练习（二） 题一：小明在测量额定电压为 2.5 V 小灯泡的电功率的实验中。 （1）图甲是小明所连接的实验电路，其中存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电 路连接正确。请你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。 （2）实验时调节滑动变阻器，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则 故障的原因可能是 （写出一种即可）。 （3）在正常实验过程中，当电压表示数达到额定电压时小灯泡正常发光，此时电流表的示 数如图乙所示，其示数为 A，小灯泡的额定功率为 W． 题二：某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示。表盘上“1600 imp／kW·h” 表示每用电 1 kW·h 指示灯闪烁 1600 次。根据表盘上的信息，回答下列问题： (1)该同学家上个月共用电多少 kW·h？ (2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？ (3)若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作 3min，观察到电能表的指示灯闪烁了 32 次， 则该同学家的实际电压是多大？(没电热器的电阻不变) 题三：用图 1 所示的实验电路，测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。 （1）请在虚线框内画出与图 1 对应的电路图。 （2）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是： 。 （3）经过调整后，小灯泡发光，但如何使小灯泡正常发光呢？你的措施是： 。 （4）爱探究的小强用另一只电流表 A 2 和一个 5 Ω的定值电阻 R，连接了如图 2 所示的电 路，同样测出了小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电 流表 A 2 的示数为 A，小灯泡正常发光．此时电流表 A 1 的示数如图 3 所示， 则小灯泡的额定功率为 ________W． 题四：在“测量小电灯功率”的实验中，小电灯的测定电压为 2.5V，正常发光时的电阻约为 10Ω． （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整． （2）连接好电源，闭合开关，小电灯发光，但电压表示数为0，经检查，图中a、b、c、d 四根导线有一根断了，则该导线是_______（填写字母）。 （3）排除故障后，闭合开关，测量小电灯额定功率，移动变阻滑的滑片P，眼睛应先注视 _______表的示数，然后读出另一电表示数，当小电灯正常发光时，电流表的示数如图乙所 示，则小电灯的额定功率为_______W． （4）在小电灯正常发光时，再将滑片P 向 B 端移动到另一位置，则小电灯的实际功率 _______（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率。 题五：小强同学要测量额定电压为 2.5V 小灯泡的功率： （1）连接的不完整实物电路如图甲所示。请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。 （2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表 指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是 。 （3）排除故障后，移动滑片 P 到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的 额定功率，应将滑片 P 向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 V。 （4）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 图象， 根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W ．观察图丙所示的 I﹣U 图象不是直 线的原因是 。 （5）若想接着探究电流与电压的关系，需要补充的实验器材是 。 （6）整理器材时发现滑动变阻器的 PB 部分比 PC 部分热，原因是 。 题六：小明和同学在打扫实验室时，发现实验桌上有一个灯泡，灯泡上标明额定电压为 4 V， 额定功率看不清楚。小明很想知道它的额定功率，刚好桌上还有电阻箱、电流表、开关、12 V 的稳压电源各一个，小明用它们连成了如图所示的电路，其中 R 为电阻箱，小明测出了 电流表示数随电阻箱阻值变化的几组值，并将其记录在如下的表格中。 电流/A 0．90 0. 80 0. 50 0．36 0. 28 0. 22 电阻/Ω 8 10 20 30 40 50 (1)当电流为 0.50 A 时，电阻箱两端的电压是 V，灯泡的电阻为 Ω． (2)根据表中数据，请求出小灯泡的额定功率。 (3)小明的同学发现小明记录的数据中有一个电流值有错误，这个错误数据是 A． (4)小明的同学认为利用图示器材还能进行下列实验，其中无法完成的是 。 A．测量小灯泡正常工作时的电阻 B．探究小灯泡的亮度与灯泡功率的关系 C．探究导体中的电流与电压的关系 D．探究串联电路中电流的特点 电功率的测量 课后练习参考答案 题一：（1）如图所示 （2）小灯泡开路（小灯泡灯丝断了；灯座接触不良、灯座接线柱接触 不良、连接小灯泡的导线短路等） （3）0.24；0.6 详解：（1）电压表应与小灯泡并联，电路如图所示；（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯 泡短路，或灯泡之外电路断路，或电路电流太小，不足以引起灯泡发光；电流表无示数，说 明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两端相连，电压表之外电路不存在断路； 综合分析可知，电路故障原因是：与电压表并联的灯泡断路；（3）电流表的示数为 0.24 A， P = U I = 2.5 V×0.24 A = 0.6 W． 题二：（1）95 （2）2200W （3）200V 详解：（1）该同学家上个月初电能表示数为 12519.6 kW·h ，这个月末电能表示数为 12614.6 J，故上个月共用电 W =（12614.6—12519.6）kW·h = 95 kw·h；（2）电表最大额定 电流为 10 A，所以同时使用的用电器总功率不得超过 P = U I = 220V×10W = 2200 W；（3） 若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作 3 min，观察到电能表的指示灯闪烁了 32 次，所 以 3 min 内消耗的电能 6 432 3.6 10 J 7.2 10 J1600W      ，可求出电热器的实际功率 47.2 10 J 400W180s WP t    ； 根 据 “220V 484W” 可 求 出 该 电 器 电 阻 2 2(220V) 100484W UR P     ，把电热器的实际功率和该电器电阻值代入 R UP 2  ，求得实 际电压为： 400 100V 200VU PR    ． 题三：（1）如图所示 （2）滑动变阻器接入电路的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率过小，没有达到发光 功率 （3）移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2.5 V （4）0.5；1 详解：（1）电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量流过灯泡的电流，电源、开关、滑动变 阻器、电流表、灯泡串联，电压表与灯泡并联；（2）电压表、电流表示数较小，说明电路电 阻太大，也就是滑动变阻器接入电路的电阻偏大，灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的， 由于电流和电压较小，灯泡的实际功率很小，达不到发光的程度；（3）当小灯泡两端的电压 为 2.5 V 时，小灯泡才能正常发光。开始时电压较小，小于 2.5 V，所以应增大电压。根据 欧姆定律可知通过增大电路中的电流来增大电压，而电流的大小可以由滑动变阻器控制，所 以应该移动滑动变阻器的滑片，使其电阻减小，增大电流来增大电压，使小灯泡两端的电压 为 2.5 V；（4）图中的小灯泡与电阻 R 并联，则小灯泡两端的电压与电阻 R 两端的电压相等， 根据电流表的示数和 R 的阻值可以求出电阻两端的电压，即为灯泡两端的电压。小灯泡正 常发光时的电压为 2.5 V，所以通过电阻 R 的电流为： 2.5V= = =0.5A5Ω UI R 额 ，电流表 A 1 选择的量程为 0 ～ 3 A，每一小格表示 0.1 A，电流表的指针指在第九个格上，所以电 流表 A 1 的示数为 I 总 = 0.9 A，这个电流为电路中的总电流，根据并联电路中的电流关系可 知通过小灯泡的电流为：I 额 = I 总 —I = 0.9 A —0.5 A = 0.4 A，灯泡的额定功率为： = =2.5V 0.4A=1WP U I 额 额 额 ． 题四：（1）如图所示 （2）b （3）电压；0.6 （4）小于 详解：（1）滑动变阻器按“一上一下”的接法串联在所控制的电路中；（2）由图可知导线 a、 c、d 将小灯泡与电源连通，小灯泡发光，所以导线 a、c、d 无断路现象；导线 b、c 将电压 表并联在灯泡两端，电压表示数为 0，所以导线 b 断路；（3）测量小电灯额定功率时，闭合 开关，移动滑动变阻器的滑片 P，眼睛应先注视电压表的示数，当小灯泡的电压为额定电压 2.5 V 时，读出电流表示数；小灯泡的额定电压为 2.5 V，正常发光的电阻为 10 Ω，灯泡中 电流大约为 I =U / R = 2.5 V /10 Ω = 0.25 A，所以电流表应选 0～0.6 A 量程，则图乙中电流 表示数为：0.24 A；所以小电灯的额定功率为 P = U I =2.5 V × 0.24 A = 0.6W．（4）滑片向 B 端移动时，变阻器接入电路的电阻变大，滑动变阻器两端的电压变大，灯泡两端的电压变小， 小灯泡的功率变小。 题五：（1）如图所示 （2）灯泡处断路 （3）B；2.5 （4）0.75；灯丝的电阻随温度的升高 而增大 （5）定值电阻 （6）PB 部分和 PC 部分串联，电流相等，PB 部分比 PC 部分的电 阻大，根据焦耳定律 Q = I 2 R t ，在通电时间相同的条件下，PB 部分产生的热量较多 详解：（1）将电压表并联在灯泡的两端，灯泡的额定电压为 2.5 V，电源电压为 3 V，所以 电压表应选择 0～3 V 的量程；（2）闭合开关后，灯泡不亮，电流表指针几乎不动，可见某 处发生了断路，电压表有示数且接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡断路；（3）由图乙 知，电压表量程应选择 0～3 V，分度值为 0.1 V，所以电压表示数为 2.2 V，低于额定电压， 所以应减小滑动变阻器的阻值，滑动变阻器滑片应向 B 端移动，使电压表的示数等于 2.5 V； （4）由图象知，当电压为 2.5 V 时，电流表示数为 0.3 A，所以 P = U I = 2.5 V × 0.3 A = 0.75 W；由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以 I﹣U 图象不是直线；（5）若想接着 探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，所以还需补充定值电阻（6）PB 部分和 PC 部分 串联，通过的电流相同，通电时间相同，根据 Q = I 2 R t ，由于 PB 的电阻大于 PC 的电阻， 所以 PB 部分产生的热量多。 题六：（1）10；4 （2）3.2W （3）0.22 （4）C 详解：（1）由表中数据可知，当电流为 0.50A 时，电阻箱的阻值为 20Ω，电阻箱两端的电压 1 1 1 0.50A 20 10VU I R     ；灯泡两端的电压 1 12V 10V 2VLU U U     ，灯泡 的电阻 1 2V 40.50A L L UR I     ；（2）灯泡两端的电压等于额定电压 4 V 时，电阻箱两端的 电压应为 8V，由表中数据可知，灯泡的额定电流 I 额 = 0.8 A，灯泡的额定功率 P 额 = I 额 U 额 = 0.8 A×4 V = 3.2 W；(3)当电阻箱的电阻值变大时，电阻箱两端的电压也变大，根据表中 数据可知，当电阻箱的阻值为 50 Ω时，电阻箱两端的电压变小，故该处电流值 0. 22 A 记录 错误；（4）探究导体中的电流与电压的关系，需保持电阻不变，由于灯丝的电阻随温度的变 化而变化，故利用图示器材无法完成 C 项中的实验。