专题18 多种方法测电功率-2021-2022学年九年级物理上学期专题练习（人教版）试卷

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 专题18 多种方法测电功率（原卷版） ◎核心考点1 利用电能表和钟表测电功率【例1】小明家购买了一台空调，购买时广告宣传牌上标有“匹，制冷量3500W”字样，他想测量空调在一般情况下的实际功率，他只让空调工作，在6min内观察到他家的电能表的表盘转过了60转，电能表上标有。则此时空调的电功率为________W。 ◎对点训练1.如图所示，小王家的电能表表盘上标有“”字样，他将电视机单独接在该电能表上正常工作30min，电能表上的转盘转过60转，该电视机的电功率为______；小王家同时工作的用电器总功率不得超过______

 小铭为检验某空调“一晚一度电”的广告的真实性，晚上10点整，断开家里的其他用电器的开关，只让一台该空调工作，此时电能表示数如图甲。第二天早上8点整关闭空调，此时电能表示数如图乙，则该晚实测耗电________度，由此可判断“一晚一度电”的广告词是__________填“真实”或“不真实”的。这晚该空调的电功率为________W。

 3.小华发现家中空调每制冷工作10min后，就转变成送风状态工作5min，然后再转变为制冷状态，如此反复。为了测量空调制冷时的电功率，他在空调插座处接入一个电能表，用于测量空调消耗的电能。相关数据见下表。则空调送风10min所消耗的电能为为________，30min内空调消耗的电能为_______，空调制冷时的电功率为_______kW。送风状态时消耗的电功率：测量时间30分钟电能表示数开始计时时30分钟后 ◎核心考点2  伏安法测电功率【例2】小张用两节干电池测小灯泡的电功率，电路如图甲所示，小灯泡额定电压为2.5 V，电阻约10 Ω，滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”．(1)用笔画线代替导线，连接完整图甲所示的实物电路．(2)连接电路时开关应________(选填“断开”或“闭合”)．(3)闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端．(4)小张连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3 V，可能发生的故障是________．A. 滑动变阻器处断路　　B. 灯座接线短路C. 小灯泡的灯丝断了    D. 开关接触不良(5)排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为________V．当滑动变阻器的滑片P向B端移动时，滑动变阻器两端的电压________(选填“增大”或“减小”)．(6)改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图丙所示的I－U图像，根据图像比较小灯泡的电阻值，你有什么发现？把你的发现写成一句具有概括性的结论：________________________________________________________________________.(7)小灯泡的额定功率是________W. ◎对点训练4. (2019重庆A卷)在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为2.5 V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等．   (1)请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整(要求导线不能交叉)；(2)连接电路时，开关S必须________，滑动变阻器的滑片P应调到最________阻值处；(3)正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡________(其它部分均完好)；(4)故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为U1＝________V，再读出电流表的示数I1，由此算出此时灯泡电功率P1＝________(用字母表示)；(5)小杨同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到下表中实验序号12345电压表示数/VU11.01.52.02.5电流表示数/AI10.140.180.200.24则灯泡的额定功率为________W，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而________．  5. (2019盐城)小华做“测量小灯泡的功率”的实验，并探究小灯泡亮度与功率的关系．电源电压为4 V，保持不变．小灯泡额定电压为2.5 V，滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”字样．(1)图甲所示是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的不妥之处：________________．(2)下表是记录与处理实验数据的表格(部分)．表中A和B处内容是__________和__________.小灯泡的规格电压表的示数U/V电流表的示数I/AABU额＝2.5 V1.00.1//(3)实验中测出小灯泡在U＝2.0 V时的功率后，要测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向________移动；当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W.(4)小明认为(2)中表格内数据不是真实的．你________(选填“同意”或“不同意”)小明的观点，写出你判断的依据．答：_______________________________________________________________________________________________________________________________. 6. (2019无锡)小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率．器材有：电压恒为4.5 V的电源、额定电压为3.8 V的小灯泡、滑动变阻器(20 Ω　2 A)、电压表、电流表、开关各一个，导线若干．        (1)小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的示数如图乙所示．小红认为这样连接电压表不妥，理由是：_________________________________________________________________________________________________________________.(2)小明和小红讨论后，选择0～3 V的量程，将电压表接在滑动变阻器的A、B接线柱上，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整．(3)正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片P，读出电压表、电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中． 电压表的示数U/V2.92.52.31.70.70.50电流表的示数I/A0.200.220.240.26 0.310.34________       小灯泡的亮度逐渐变亮①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：________________________________________________________________________.②当电压表示数为0.7 V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W.③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：________________________________________________________________________.④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现______________现象，导致器材可能损坏． 7. (2019枣庄)在“测量小灯泡的电功率”实验中，提供的器材有：6 V的电源一个，2.5 V的小灯泡(电阻约为10 Ω)一个，电流表(0～0.6 A，0～3 A)和电压表(0～3 V，0～15 V)各一个，“50 Ω　2 A”的滑动变阻器A和“10 Ω　1 A”的滑动变阻器B各一个，开关一个，导线若干．(1)通过估算，你应选用的滑动变阻器是______(选填“A”或“B”)．(2)闭合开关前，经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确．(3)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡________(选填“短路”或“断路”)．(4)故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5 V时， 电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W，小灯泡正常工作时的电阻是______Ω.(小数点后保留1位小数)  8. (2018宜昌)小红同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，选取额定电压为2.5 V的小灯泡，电压恒为3 V的电源、电流表、电压表、开关、导线若干，另有三种规格的滑动变阻器可供选择：R1(10 Ω　1 A)、R2(20 Ω　0.5 A)、R3(50 Ω　0.2 A)，按如图甲的电路图进行实验．(1)请将乙图中的实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮)．(2)闭合开关，调节滑片的位置，当小灯泡两端电压为2.5 V时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为________W.(3)下表是小红四次实验的数据，根据数据可知，小灯泡的实际功率随________而改变． 数据序号1234电压U/V2.51.71.30.5电流I/A 0.240.210.16电功率P/W 0.4080.2730.08(4)请你分析表中的实验数据，判断小红在实验中选用的滑动变阻器是________(选填“R1”、“R2”或“R3”)．◎核心考点3  单安法测电功率【例3】在测定小灯泡额定功率的实验中所用小灯泡的额定电压，某小组设计了以下的实验步骤其中电源电压未知，电阻R的阻值已知．实验步骤：按如图所示的电路图连接好电路；开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数；开关S拨到位置2，保持滑片位置不动，读出电流表示数，先算出小灯泡的电阻________用所测得的物理量表示，再根据计算小灯泡的额定功率．他们按上述实验步骤测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是_______________________仔细分析后，他们认为要准确测出小灯泡的额定功率，只需将上述步骤改为__________________________________________________________________________________________________________________________． ◎对点训练9. (2019十堰)小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5 V”字样．(1)在图甲电路中用笔画线代替导线，请你帮忙将电路连接完整；(2)连接电路时，开关应处于________状态；(3)实验过程中电压表示数为2 V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向________(选填“A”或“B”)端移动，同时注意观察________的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W；(4)小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图(如图丙所示)，已知R0＝5 Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表的示数为________A时，再读出电流表的示数，才能算出小灯泡的额定功率．  10.测量小灯泡电功率的实验电路如图甲所示．电源电压为，小灯泡的额定电压为．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端，目的是____________________________________________________________________．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，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________填“A”或“B”端移动，当电压表的示数为时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W．小天在做实验时，刚连接好最后一根导线，小灯泡立即发光，请你分析产生这一现象的原因是________________________________________________．此实验只用电流表而不用电压表也能测小灯泡额定功率，其电路如图丙所示，，调节滑动变阻器使电流表的示数为________A时，再读出电流表的示数，就可以计算出小灯泡的额定功率． 11. (2020铜仁)某市举办的中学生物理实验大赛中，其中一小组抽到的实验内容是测量小灯泡的电功率，给他们的实验器材有：额定电压为2.5 V的小灯泡，电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器和导线若干．     (1)请根据图甲用笔画线代替导线，将图乙中实物电路连接完整(要求：向右移动滑动变阻器的滑片P时，电路中的小灯泡变暗，且导线不能交叉)．(2)连接电路时，开关必须________，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值端．(3)连接完电路后，小组中某同学闭合开关时，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表几乎没有示数，电压表的示数接近电源电压，小灯泡不亮，则电路中存在的故障可能是小灯泡________(选填“断路”或“短路”)．(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W.(5)小华同学所在的实验小组电压表被损坏，老师另外给该小组两个开关和一个阻值为10 Ω的定值电阻R0，仍然测出了小灯泡的额定功率，他们所设计的实验电路如图丁所示，请根据电路图和操作步骤完成下列问题(用U额、I1、I2、R0表示)：a. 连接好电路后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表示数I1＝______时，小灯泡正常发光；b. 保持滑动变阻器滑片P的位置不动，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I2；c. 则小灯泡的额定功率P额＝________． 12. (2020咸宁)有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5 A”的字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验．(1)他连接了如图甲所示的电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3 V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是________(选填字母)；A. 拧紧开关两端的接线柱B. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱(2)他测量小灯泡额定功率的实验原理是______(填公式)．图甲中________(填仪器名称)的量程选择不合理．(3)排除故障后，正确连接电路．使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示为________V，小灯泡的额定功率为________W.(4)小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤；①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为________；②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0；③则小灯泡的额定功率表达式P额＝________(用字母表示)． 13. 测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡(额定电压为2.5 V)、电源(电压恒为3 V)、电流表(0～0.6 A、0～3 A)、电压表(0～3 V、0～15 V)、滑动变阻器、开关各一只，导线若干．(1)如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，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)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是________．A. 检查灯泡是否断路B. 检查灯泡是否短路C. 检查开关接触是否良好D. 移动滑动变阻器的滑片(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为________A，小灯泡的额定功率为________W，小灯泡正常发光的电阻为________Ω.(4)完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率．电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：①按电路图连接电路．②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光．③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额．④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2.⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝________(用I额、I1、I2、R表示)．  ◎核心考点4单伏法测电功率【例4】小珍在测量小灯泡额定功率的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“”的小灯泡、电源电压不变、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为的定值电阻、导线若干．她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路．该实验的原理是________．连接电路时，开关应处于________状态；闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最________填“左”或“右”端．闭合开关S，将拨到触点________填“a”或“b”，移动滑片P，使电压表的示数为________V．在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为________V；通过计算可知小灯泡的额定功率是________W． ◎对点训练14.在用伏安法测量标有“”的小灯泡额定功率的实验中，小明发现电流表损坏，其他元件完好．小明用已有的器材、的电阻和另一块电压表，设计了如图所示电路图．其中虚线框内的元件组合体相当于________．小明进行了如下实验，请补充完整．连接好电路后，将滑动变阻器连入电路的阻值调到________．闭合开关S，移动滑片，使小灯泡两端电压为________V．再读出两端的电压为．若实验操作正确，则小灯泡的额定功率为________W．      15. 小聪利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率．(1)请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时小灯泡变亮．(2)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是由于小灯泡________引起的．(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W．在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏________．(4)利用如图丙所示的电路也可以完成该实验，请完成下列填空(电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为R0)．图丙①只闭合开关S和S1，调节________，使电压表的示数为2.5 V.②只闭合开关________，调节R1，使电压表的示数仍为2.5 V.③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝________(用U额、R0、U1、U2表示)． 16. (2019河南)在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8 V，滑动变阻器规格为“20 Ω　2 A”，小灯泡的额定电压U额＝2.5 V，额定功率小于1.2 W，两个阻值分别为10 Ω、20 Ω的定值电阻R0可供选择．       (1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接．(2)正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示．当电压表示数为2.5 V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　　　　12345电压/V1.01.52.02.53.0电流/A0.240.320.38 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________．根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝______Ω的定值电阻．(4)完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15 V”，请将以下实验步骤补充完整．图丁①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为________；②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；③小灯泡的额定功率：P额＝________．(用U额、U0、R0表示)若步骤②中，在将开关S1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”)．