成都四川省成都市中和中学物理电功率单元测试卷附答案一、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．本题考查的是“测量小灯泡的电功率”实验，涉及了实物电路的连接、实验操作和注意事项、电表的读数、功率的计算等，最后一问要结合图象和串并联电路的性质进行分析，由于灯丝电阻会随电压的变化发生变化，所以不能先求电阻，再进行计算．将几十个小彩灯串联后接在照明电路上，形成一串五光十色的彩灯带，当其中一个小彩灯灯丝烧断后，彩灯带却不会熄灭，其原因是：小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联．当灯丝正常发光时，金属丝与灯丝支架不导通；当灯丝烧断时，金属丝与灯丝支架瞬间导通，其他小彩灯仍能发光．为探究小彩灯的这一结构，小明找来额定电压为5V的小彩灯进行实验．（1）请用笔画线代替导线，在甲图中将实物电路连接完整．（_______）（2）正确连接电路，闭合开关，发现灯不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障的原因是_________．（3）排除故障，正确操作测得实验数据及现象记录如下表．①小彩灯的额定功率为_________W；②在图乙中，作出灯丝烧断前的I-U关系图像；（________）③分析图像可知；小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而________．（4）实验中发现，灯丝烧断后，小彩灯并没有导通，其原因可能是___________．【答案】灯泡短路 1增大没有达到一定的电压，金属丝上的绝缘材料仍没有被击穿【解析】【详解】第一空．滑动变阻器采取“一上一下”的连接方式，电压表与小彩灯并联，根据题意应接0—15V的量程，电路图如下：第二空．正确连接电路，闭合开关，发现灯不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电路是通路，电压表被短路，电路故障是灯泡短路；第三空．小彩灯额定电压是5V，查表知此时电流是0.20A，小彩灯的额定功率：P=UI=5V×0.2A=1W；第四空．根据表中数据在图乙中描点连线，得丝烧断前的I-U关系图像如下：第五空．由图像可知I-U图像不是一条直线，而是一条曲线，故可知灯泡电阻随其两端电压的增大而增大；4．在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用小灯泡标有“3.8V”字样。
(1)要使滑动变阻器的滑片P向右滑动变阻器阻值变大,请你用笔画线代替导线将如图甲实物电路连接完整。
______(2)若闭合开关时,发现电压表的指针速转动到左边无刻度处,这是由于电压表____________________ 。
(3)检查连接无误后,张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作,此时电流表读教如图乙,则小灯泡的正常工作电流是________________________________A,小灯泡的额定功率为________________W。
（4)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数____________________________(选填“变大”变小”或“不变”)【答案】正负接线柱接反了0.31.14变大【解析】（1）要使滑片P向右滑动时变阻器阻值变大，则滑片左侧电阻丝连入电路，即连接B点到小灯泡的右端，如下所示：（2）若闭合开关时，发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处，说明电压表正负接线柱接反了。
（3）检查连接无误后，张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作，此时电流表示数如图乙，电流表使用小量程，分度值为0.02A，此时读数即小灯泡正常工作电流是0.3A；根据得小灯泡的额定功率为：。
（4）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，此时电压表实际串联在电路中，通过其它元件连接到电源两极，能测出电源电压，而原来测灯的电压，所以电压表的示数变大。
【点睛】5．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“2.5V”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10Ω的定值电阻0R、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．()1该实验的原理是______．()2小珍连接电路时，开关处于______状态：闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最______(选填“左”或“右”)端．()3闭合开关S，将1S拨到触点______(选填“a”或“b”)，移动滑片P，使电压表的示数为______V．()4在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关1S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．=断开右a 2.5 6.5 1【答案】P UI【分析】【详解】()1[1]测量小灯泡额定功率的实验原理是P UI=．()2[2][3]为了保护电路，小珍连接电路时，开关应处于断开状态；且闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处，由图知滑片应置于右端．()3[4][5]为测量小灯泡额定功率，闭合开关S，应将1S拨到触点a，此时电压表测灯泡两端电压，所以移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；()4[6][7]在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关1S拨到另一触点，即触点b，此时电压表测灯泡与定值电阻0R的总电压，电压表示数应大于2.5V，所以，由图乙根据电压表的量程可知，电压表应使用015V-量程，分度值0.5V，其示数为6.5V；由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流：006.5V 2.5V0.4A10ΩV LLU U UI IR R--=====，则小灯泡的额定功率：2.5V0.4A1WL L LP U I==⨯=．【点睛】6．保持滑片的位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，此时电路的连接关系没有变化，各电阻的大小和电压保持不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，此时灯的电压为U L ＝U﹣I额R0，则小灯泡的额定功率：P额定＝U L I额＝（U﹣I额R0）I额．小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最端（选填“左”或“右”）．闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：．（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：．物理量电压电流实际电功率P/W小灯泡亮度次数U/V I/A10.50.120.06不亮2 1.50.200.30偏暗3 2.50.30正常4 2.80.320.90更亮（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率____，灯泡越亮．【答案】（1）如图所示（2）左灯泡短路（3）变阻器连入电路的阻值太大，小灯泡的实际电功率太小（4）0.75 越大【解析】试题分析：（1）根据题意需要测量灯泡两端的电压和通过的电流，因为小灯泡的额定电压是2.5V，故电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则与电流表串联，闭合开关前，必须将滑片移到阻值最大处即可，如下图所示（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端．闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．且电路中仅有一处故障，所以故障应是灯泡短路．（3）根据题意知道在第1次实验中小灯泡不亮的原因是变阻器连入电路的阻值太大，小灯泡的实际电功率太小；（4）根据第1次实验中的数据知道小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，由实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率大，灯泡越亮．【考点定位】探究影响小灯泡亮度的因素7．本题测定小灯泡的电功率，考查电路的连接及注意事项、操作过程及额定功率的计算，同时也考查了测电阻实验中故障分析，对器材要求及设计实验方案的能力及等效替代法的运用．如图是“测量小灯泡额定功率”的实验，其中灯泡的额定电压为 3.8V，电源电压未知，请你将实验过程补充完整．（1）如图甲是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大（导线不允许交叉）．（2）实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）端滑动．灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为 A，则灯泡的额定功率为W．（3）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整；①（填开关S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为；②闭合开关S、S2，断开S1，（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；③灯泡额定功率的表达式为：P= ．【答案】（1）电路图如图所示；（2）左；0.3；1.14；（3）①闭合开关S、S1；0.2R；②保持滑动变阻器的滑片不动；③0.2A×（U﹣0.2R）【解析】试题分析：（1）灯泡额定电压为3.8V，电压表选0～15V量程，把滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物电路图如图所示：（2）电压表量程为0～15V，由图乙所示电压表可知，其分度值为0.5V，所示为2.5V，小于灯泡额定电压3.8V，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左端滑动．由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所示为：0.3A，灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．（3）①闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 0.2R；②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表的示数为U；③灯泡额定功率的表达式为：P=0.2A×（U﹣0.2R）．8．考点：电功率的测量小明在测定小灯泡的电阻和额定功率的实验中，可用器材：相同规格的小灯泡（其电阻约为10欧，额定电压为2.5V）若干，量程为0~3V的电压表一个，开关一个，滑动变阻器一个，电源电压3V，导线若干。