海南省九年级物理全册第十三章电功与电功率实验题培优专项练习北师大版.docx
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海南省九年级物理全册第十三章电功与电功率实验题培优专项练习北师大版
第十三章电功与电功率实验题培优专项练习
1.利用如图所示的电路可以验证电功与电流的关系。
(1)图中两只灯泡的连接方式是________联,它们工作时的电阻要________(选填“相同”或“不同”)。
(2)小明正确操作,验证了实验的结论。
支持该结论的实验现象是__________________________________。
2.要求测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)按照电路图13-3-3,将图中的实物连接成实验电路。
图13-3-3
(2)在电路连接过程中开关应处于________状态;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到________(根据你连接的实物电路选填“最右端”或“最左端”)。
(3)实验时某次电压表的示数为2.20V,对应电流表示数如图所示,则小灯泡此时的电功率为________W,要想测出小灯泡的额定电功率,接下来的操作是:
______________________________________。
3.“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于________端(选填“A”或“B”),目的是____________。
(2)实验中,闭合开关,移动滑片P到某个位置时,电压表的示数为2.2V,若想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,这时电流表的示数如图乙所示,读数为________A,则小灯泡的额定功率为________W。
(3)此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测灯泡额定功率,其电路如图丙所示,R0=10Ω,其中关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为________A时,再读出电流表A1的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
4.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明选取了一个标有“2.5V”的小灯泡和必要的实验器材,连接的实物电路如图甲所示:
甲
乙
(1)闭合开关前,老师发现甲图中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将实物电路连接正确(只改动一根导线);
(2)闭合开关S后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是________________________________。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示为______A,则小灯泡的额定功率为______W。
5.某同学要测量小灯泡的额定功率,实验桌上备有如下器材:
符合要求的电源、额定电压为U0的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、已调零的电压表、单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个,导线若干。
他设计了如图所示的电路进行实验。
(1)连接好电路后,请你将正确的操作步骤补充完整:
闭合开关S1,将开关S扳向1,调节滑动变阻器,使____________;将开关S扳向2,使滑动变阻器的滑片位置保持不变,记录电压表示数为U。
(2分)
(2)请用U0、U、R表示小灯泡的额定功率P=________。
(2分)
6.利用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整,要求滑片P向右移动时灯泡变暗;(2分)
(2)连接电路,开关应______,滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;(4分)
(3)连接电路后,闭合开关,发现灯泡较亮,电压表和电流表的示数均较大,无论怎样移动滑片P,此现象都不发生改变,则出现这种现象的原因可能是____________;(答出一种即可)(2分)
(4)改正电路后,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____________W。
(2分)
7.某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示。
使用的电源电压约为6V,滑动变阻器的规格是“5Ω 2A”。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至______(选填“a”或“b”)端。
(2)该同学将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为________V。
为了保证小灯泡不被损坏,接下来应该进行的操作是__________________。
(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率,请你写出一条改进措施:
____________________________________________。
8.(2015上海普陀一模)某小组同学做“测定小灯泡的电功率”的实验,器材有6V电源、电压表、电流表、小灯泡(标有“3.8V 0.3A”)、三个滑动变阻器(分别标有“5Ω 3A”“10Ω 2A”“20Ω 1A”的字样)、开关、导线若干。
实验时,小涛同学认为电压表应选用0~15伏量程,电流表选用0~0.6安量程,滑动变阻器应选用标有“5Ω 3A”字样的。
(1)你认为小涛同学的器材选择是________的。
(选填“合理”“不合理”)
(2)经过讨论,同学们通过正确连接和调节滑片后,测出的三组数据记录在表中:
实验次数
灯泡两端电压(伏)
电流(安)
1
3.0
0.26
2
3.8
0.3
3
4.5
0.32
则小灯泡的额定功率为________瓦。
所选用的滑动变阻器是____________。
(3)小涛的同学小峰认为不用滑动变阻器也可以完成“测定小灯泡电功率”的实验,你认为小峰的建议________(选填“可行”“不可行”),你的理由是:
____________________________________________________________________________________________。
9.如图甲所示,两个透明容器中封闭着等量的空气,将两个容器中的电阻丝R1和R2串联接到电源两端,将容器外部的电阻丝R3和R2并联。
(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与____________的关系,电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的电流____________。
(2分)
(2)如图乙所示,某小组在实验中观察到左侧U形管中液面很快出现高度差,右侧U形管中液面高度差为零,原因是电阻丝____________断路。
(1分)
10.小明要用如图所示的实验器材探究“电流、通电时间一定时,电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
(1)请用笔画线代替导线,把电路连接完整;
(2)电流产生热量的多少不易直接测量,因此,在这个实验中是通过________________________________显示电流产生热量的多少,这种方法叫____________法;
(3)在相同时间内,______容器内的电阻丝放出的热量较多(选填“甲”“乙”)。
11.在测量标有2.5V小灯泡额定功率的实验中:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向________(填“左”或“右”)端移动。
当小灯泡正常发光时,电流表的示数是0.28A,则小灯泡的额定功率为________W。
(3)实验时若发现灯泡发光,电流表指示正常,电压表示数为0,产生这种现象的原因可能是________。
12.在探究“影响电流热效应的因素”的实验中:
(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了图甲所示的装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫__________。
若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用________(选填“煤油”或“水”),理由是____________________________________。
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表)。
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出:
同一导体,在通电时间相等时,电流______,其产生的热量______。
(3)若要探究电热器产生的热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中____(选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶______(选填“串联”或“并联”)。
以下各题,事关安全。
没有及格只有满分
1.请在图的虚框内分别填入保险丝、开关和导线,使家庭电路正常工作且符合安全用电的要求。
(4分)
2.如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中。
3.一间教室要安装2盏“220V 40W”的电灯和一个插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光。
请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。
4.如图所示,请用笔画线代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:
①同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮;②三孔插座单独接入。
1答案:
(1)并 不同
(2)电流表示数较大的支路中的灯泡较亮
解析:
(1)由题图知,两灯泡是并联的;探究电功与电流的关系,应控制电压和通电时间相同而电流不同,故两并联灯泡的电阻应该不同;
(2)在电压和通电时间相同时,电流越大,电流做的功越多,所以如果电流表示数较大的支路中的灯泡较亮,则可以验证实验结论。
2答案:
(1)如图(3分)
(2)断开 最右端(根据学生实际连线情况给分)(每空1分)
(3)0.53(或0.528)(2分)
移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V,记录此时电流表的示数(2分)
解析:
(1)分析电路图的基本结构,根据电路图连线。
(2)为了保护电路,连接电路的过程中应当断开开关;闭合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值应调到最大。
(3)图中电流表读数为I=0.24A,灯泡的电功率P=UI=2.20V×0.24A=0.528W。
灯泡的额定功率是灯泡在额定电压下的电功率,现在的电压2.20V小于额定电压2.5V,根据串联分压的原则,应当减小滑动变阻器接入电路的阻值直至电压表示数达到2.5V。
3答案:
(1)A 保护电路
(2)B 2.5 0.32 0.8 (3)0.25
解析:
(1)滑动变阻器滑片右侧电阻丝接入电路,滑片处于最左端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,即闭合开关前,滑片应调到最左端(A端);
(2)若要测量小灯泡的额定功率,应该使灯泡两端的电压由2.2V增大到2.5V,则电路中的电流也要增大,此时滑动变阻器接入电路的电阻应减小,因此滑片应向B端移动;由图乙知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.32A,则灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.32A=0.8W;(3)要测量小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压应为额定电压2.5V,根据并联电路两端电压相等,则定值电阻两端电压也应等于2.5V,又知R0=10Ω,故电流表A2的示数应为I2=
=
=0.25A。
4答案:
(1)如图所示
或
(2)小灯泡处断路 (3)0.32 0.8
解析:
(1)滑动变阻器应“一上一下”连接,才能改变连入电路中的阻值,如答案图所示。
(2)电压表有示数,说明电压表与电源正、负极之间是导通的,电流表无示数是因为电流过小,因此故障为小灯泡断路。
(3)电流表读数时,先看量程,再看分度值,读数为0.32A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.32A=0.8W。
5答案:
(1)电压表示数为U0
(2)
解析:
根据题意画出如图所示的等效电路图,根据电路图分析如下:
闭合开关S1,将开关S扳向1,电压表测量小灯泡两端的电压,所以在调节滑动变阻器时应该使小灯泡两端的电压等于额定电压U0;将开关S扳向2,电压表测量的是定值电阻、小灯泡串联之后的总电压U,根据串联电路的特点及欧姆定律可得:
电路中的电流(灯泡的额定电流)为I=
则小灯泡的额定功率P=U0I=U0×
=
。
6:
(1)如图所示
(2)断开 B (3)滑动变阻器接了两个上接线柱
(4)0.6
解析:
(1)灯泡额定电压为2.5V,电压表选择0~3V量程,电压表并联在灯泡两端,注意正接线柱流入,负接线柱流出,根据滑片P向右移动灯泡变暗,可知变阻器接入电路的电阻变大,故应接A端接线柱,注意和灯泡串联;
(2)连接电路前,开关应断开,滑片滑到最大阻值处,远离A端接线柱,滑到B端;(3)灯泡较亮,电流表有示数,则电路中可能短路,电压表有示数,则电压表中间不存在短路,移动滑片没有变化,则可能是滑动变阻器接了两个上接线柱或滑动变阻器短路;(4)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.24A,由P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
7:
(1)b
(2)2.9 断开开关
(3)减小电源电压或更换最大阻值更大的滑动变阻器(其他答案合理均可)
解析:
(1)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,使其对电路起到保护作用;
(2)由题图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,故此时小灯泡两端电压为2.9V,高于小灯泡的额定电压2.5V,为了保证小灯泡不被损坏,应立即断开开关;(3)要测量小灯泡的额定功率,应采取减小电源电压或更换最大阻值更大的滑动变阻器等措施,以降低小灯泡两端的电压,使其达到额定电压2.5V,进而完成实验。
8答案:
(1)不合理
(2)1.14 “10Ω 2A” (3)不可行 无法将灯泡两端电压调节到灯泡的额定电压
解析:
(1)灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压:
UR=U-UL=6V-3.8V=2.2V,此时滑动变阻器接入电路的阻值:
R=
=
≈7.33Ω,所以应选择“10Ω 2A”的滑动变阻器;
(2)由表中实验数据可知,灯泡额定电压3.8V对应的电流为0.3A,灯泡额定功率P=ULI=3.8V×0.3A=1.14W,滑动变阻器选择的是“10Ω 2A”;
(3)灯泡在额定电压下的功率是额定功率,不使用滑动变阻器不能把灯泡两端电压调节到灯泡的额定电压3.8V,因此小峰的建议不可行。
9答案:
(1)电流 不同
(2)R2
解析:
(1)图甲的装置中,右边容器的外部有一个与R2完全相同的电阻丝R3和这个容器内的电阻丝R2并联,再与R1串联,使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同,可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系;
(2)乙图中,电阻丝R2与R3并联后再与电阻丝R1串联,在做图乙的实验时,观察到左侧U形管中液面很快出现高度差,右侧U形管中液面高度差为零,说明电阻丝R1能够产生热量,电阻丝R2没有产生热量,原因是电阻丝R2断路。
10答案:
(1)如图所示
(2)U形管内液柱高度差 转换 (3)乙
解析:
(1)因为电流相同,所以两电阻丝串联,滑动变阻器串联在电路中;
(2)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,可通过U形管内液柱高度差判断产生热量的多少,应用了转换法;(3)根据公式Q=I2Rt得,在电流、通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多,因为乙容器内的电阻大,所以乙容器内电阻丝放出的热量多。
11答案:
(1)如图所示
(2)右 0.7
(3)电压表断路
解析:
(1)小灯泡串联在电路中;电压表与灯泡并联。
(2)由乙图可知,
示数为2.2V,因此滑片P应向右移动,使
示数增加到2.5V,小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。
(3)电流表和灯泡正常工作,说明串联电路无故障,应是电压表断路。
12答案:
(1)转换法 煤油 煤油比热容小,相等质量的水和煤油吸收相同的热量,煤油温度上升明显
(2)越大 越多 (3)B 串联
解析:
(1)实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫转换法;由于煤油的比热容较小,质量相同的水和煤油吸收热量相同时,煤油温度变化比较明显,应选用煤油进行实验;
(2)由表格中数据知,通电时间和电阻相等时,电流增大为原来的2倍,温度升高量为原来的4倍,即产生的热量为原来的4倍,可知通电时间和电阻相等时,产生的热量与电流的2次方成正比;
(3)若要探究电热器产生的热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,电阻不同,所以应该选择B烧瓶和甲图中的烧瓶串联。
1答案:
如图所示
2答案:
如图所示
3答案:
如图所示
4答案:
如图所示
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