北京丰台区第二中学物理电功率（篇）（Word版含解析）一、初三物理电功率易错压轴题（难）1．重点是测量小灯泡电功率的实验，除了掌握通常的实验要求和步骤外，难点是电表的选择和画出电路图，对于电压表的选择采用了扩大量程的方法，即电压表与定值电阻串联后，根据串联电路的特点知，当电压表示数为3V时，电压表与定值电阻串联后总电压为3.8V，正好可以测量灯的定额电压。
据此进行分析解答。
中考复习时，一学习小组利用阻值不同的四个电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器R（标有“50Ω 1A”）及其它器材做电学实验．（1）如图甲是小明“探究电流与电阻关系”时连接的部分实验电路．①将5Ω电阻接入电路，请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右滑电流表示数变大；（____）②闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V时读出对应的电流值并记录；③断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，此时如果他马上闭合开关，会造成__表损坏，正确的操作应该是先__________________________，再闭合开关，移动滑片P使电压表的示数仍为2.5V；④按正确操作完成余下实验后，得到电流与电阻关系图象如图乙所示，由此可得到的结论是：电压一定，___________________________________________________________；（2）玉琦同学把图甲中的定值电阻换成额定电压为2.5V的灯泡，测量它的额定功率．①闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表都没有示数，原因可能是滑动变阻器___；②排除故障后，将滑动变阻器R的滑片移到某一位置时电压表示数为2.2V，要测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器连入电路的阻值变__（选填“大”或“小”），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 ．（3）张阳同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个滑动变阻器R 0（最大阻值用R 0表示），他设计如图丁所示电路，测出了额定电压为U 0=2.5V 的灯泡的额定功率，请补全下列步骤．①闭合开关，先调节滑动变阻器__（选填“R 0”或“R ”）的滑片到最__端（选填“左”或“右”），再调节另一滑动变阻器的滑片，直到__时为止．②接着_________________________，读出这时电压表的示数为U ；③小灯光的额定功率表达式P =____________（用字母表示）．【答案】 电压 调节滑动变阻器的滑片P 处于最大阻值处 电流与电阻成反比 断路 小 0.75 R 0 左 2.5V 调节变阻器R 0的滑片到最右端 2.5V×02.5U V R 【解析】【分析】【详解】（1）①滑动变阻器的滑片P 向右滑电流表示数变大；说明滑动变阻器的滑片P 向右滑时滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以应将滑动变阻器的右下方接线柱与开关右侧接线柱相连，如下图所示：③探究电流与电阻关系应保持电阻两端电压不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时电路中的总电阻变大，由==可知串联电路电阻越大，分得的电压越大，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，电阻两端电压会变大，电压表的示数变大，闭合开关，会造成电压表损坏，正确的操作应该是先调节滑动变阻器的滑片P 处于最大阻值处，再闭合开关，移动滑片P 使电压表的示数仍为2.5V ；④由图象可知，电流与电阻成反比例函数，故可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比；（2）①闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表都没有示数，原因可能是滑动变阻器断路；②要测小灯泡的额定功率，应使电压表的示数由2.2V 增加到2.5V ，滑动变阻器应减小接入电路中的电阻，增大电路中的电流；由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A ，分度值为0.02A ，示数为0.3A ，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W ；（3）实验步骤：①闭合开关，先调节滑动变阻器R 0的滑片到最左端，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到2.5V 时为止；②接着调节变阻器R 0的滑片到最右端，读出这时电压表的示数为U ；③因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R 0两端的电压U 0=U ﹣2.5V ，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；3．22max(3V)0.45W445ΩUPR===⨯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。
[3]四次实验灯泡L 的实际功率分别为L1110.5V 0.10A 0.05W P U I ==⨯=实L22 1.5V 0.22A 0.33W P U I ==⨯=实2L33 2.5V 0.28A 0.7W P U I ==⨯=实3L44 2.8V 0.30A 0.84W P U I ==⨯=实4随着通过电流变大，灯泡的实际功率变大，亮度也变亮，可知小灯泡的亮度决定于灯的实际功率，故应该选择C 。
4．2110=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12345电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0电流/A0.240.320.380.44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S1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”）。
【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 0UUR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。