上海大同中学物理电功率专题练习（解析版）一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）1．⑤小灯泡额定功率的表达式为：22221212•L I R P I R I R I I I ===-额额额额。
朵朵和同学们在做电学实验过程中：（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。
由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R 两端的电压_____（选填“改变”或“保持不变”）。
（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整__________ 。
（3）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。
请分析造成这一现象的原因：电路存在_____。
（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V ，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动。
（5）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V 小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。
具体操作如下：①只闭合开关S 1、S 2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为_____A 时，小灯泡恰好正常发光；②只闭合开关S 1、S 3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I 。
③P 灯=_____（用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。
【答案】 电阻 改变 接触不良 B 0.2 2V （I ﹣0.2A ）【解析】（1）如图甲连接的是小灯泡，由于灯丝电阻随温度而变化，所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变；研究电流与电压的关系应保证电阻不变，改变电阻两端的电压，所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R 两端的电压改变。
（2）如图电路大部分已经完成，只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可，如图：（3）闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。
即电流和电压不稳定，应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。
（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V ，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联电路分压的规律，即电压与电阻成正比，那么定值电阻增大一倍时，滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍，所以她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向B 端移动，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数不变。
（5）缺少电压表时，借助一个10Ω的电阻，利用如图戊所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。
①只闭合开关S 1、S 2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.2A 时，此时电阻两端的电压为：，因为灯与电阻是并联的，电压相等，所以小灯泡恰好正常发光；②只闭合开关S 1、S 3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，即灯两端的电压是不变的，此时电流表测量的干路电流，读出电流表示数为I ； ③由第一步实验确定灯的额定电压，即；通过电阻的电流为0.2A ；由第二步实验可知，灯与电阻的总电流为I ，所以灯的电流为：； 由灯的额定功率可表示为：。
2．22L L (0.25A)14Ω=0.875W P I R ==⨯额安安和康康在“测量小灯泡的电功率”实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V 。
(1)图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。
在检查仪器时，康康发现电流表的指针位置如图乙所示，老师提示他电流表没有损坏，他稍作思考，判断出现问题的原因是电流表______；(2)纠正问题后，他连接的电路如图所示，他将滑片P 移到______（选填“A ”或“B ”）端后，闭合开关开始实验。
在移动滑片P 位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变化，只有电压表的指针一直指在一个较大的示数不发生改变。
检查电路连接后，他发现有一根导线连接出现了错误，请你在这根错误的导线上打“×”，再用笔画线代替导线在图中改正过来（导线不允许交叉）______；(3)纠正错误后，他重新开始实验，移动滑片P 直到电压表示数为2.5V ，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率为______W ；(4)安安的电流表坏了，老师给她一个已知阻值的定值电阻0R 、若干开关和导线，安安重新设计了电路如图所示，并正确测出小灯泡的额定功率。
具体实验步骤如下：闭合开关S 、1S ，断开2S ，调节滑片P 使电压表读数为U 额，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片P 的位置，闭合开关S 、2S ，断开1S ，记录电压表此时读数为U 。
请用0R 、U 额、U写出小灯泡额定功率的表达式：P 额______。
【答案】没有调零 A 或0.65 ()0U U U R -额额【解析】【分析】【详解】(1)[1]从图乙可以看到，指针往左偏了，电流表没有电流流过，也没有损坏，那问题应该是电流表没有调零。
(2)[2]滑动变阻器接入电路时，为了防止电路的电流太大，电阻值应该调到最大，所以从图中可以看到，电流从B 端流入，D 端流出，那么滑片P 应该移到A 端。
[3]从图中可以看到，电压表测的是变阻器和灯泡的电压之和，可以在电压表负接线柱和电流表负接线柱的接线去掉，改为电压表负接线柱与灯泡左端相连接；也可以改为电压表负接线柱与变阻器B 端相连；这两种修改都可以让电压表只测量灯泡的电压，如下图所示。
(3)[4]从图中可以看到，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，它的读数是0.26A，根据P UI=可知，小灯泡的额定功率2.5V0.26A0.65WP UI==⨯=(4)[5]由题意可知，不改变滑动变阻器滑片P的位置，电路中的电流大小不变，闭合开关S、1S，断开2S，电压表测的是灯泡两端的电压，闭合开关S、2S，断开1S，电压表测的是灯泡和定值电阻0R的电压之和，那么定值电阻0R的电压是-U U U=额根据欧姆定律可知，电路中电流大小00-U UUIR R==额那么小灯泡的额定功率()-U U UP U IR==额额额额3．[7]在实验步骤②中，在将开关拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，变阻器连入电路的阻值变大，由串联电路的分压原理知，变阻器分得电压变大，R0和灯泡分得的电压都会变小，由0UP UR=⋅额额知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω．(l)在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整_______．(2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了_______（选填“短路”或“断路”）．(3)移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为______V；此时要测量小灯泡的额定功率，应持滑片P向_________（选填“左”或“右”）端移动，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图像;(4)由图像可计算出小灯泡的额定功率是______ W．(5)完成上述测量后，不用电压表，用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0．实验步骤如下，请补充完整：①_________________；②闭合开关S、S1，断开开关S2．记下此时电流表的示数为I；③小灯泡的额定功率的表达式为P额=________．【答案】断路 2.2 右 0.75 闭合开关S、S2，断开开关S1．调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I额P额=R0（I－I额)I额【解析】【分析】【详解】(1)[1]灯泡正常发光时的电流I＝2.5V8＝UR＝0.3125A所以电流表选用小量程，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如下图所示：(2)[2]电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路；(3)[3][4]电压表使用0∼3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V。
要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，就要减小变阻器的电压，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，滑片向右端移动，使电压表的示数为2.5V。
(4)[5]从图象得知，灯泡在2.5V下的电流为0.3AP＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W(5)[6][7]①闭合开关S、S2,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数I1＝I额；②闭合开关S、S1,断开开关S2，记录下此时电流表的示数为I；③算出小灯泡的额定功率．定值电阻R0的电流为I0＝I−I额定值电阻R0的电压为U＝I0R0＝(I−I额)R0因为灯泡两端的电压等于定值电阻的电压，所以灯泡的额定电压功率为4．重点是测量小灯泡电阻和电功率的实验，难点是最后一问缺少电流表时，结合滑动变阻器R1的最大阻值，根据最后两次电压表的示数差可知滑动变阻器R1的的电压，再结合欧姆定律把R2表示出来，进而得出功率的表达式．体会实验中利用了等效法。
某同学要测量一个额定电压为2.5 V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6 V，滑动变阻器的规格是“5 Ω 2 A”．(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至________(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：____________________________．【答案】b 2.9 断开开关更换最大阻值更大的滑动变阻器【解析】【分析】【详解】（1）做电学实验时，为了保护电路，在连接好电路后，闭合开关前，滑动变阻器滑片移动到最大阻值处，即图中的b端．（2）图乙所接量程为电压表的小量程，分度值为0.1V，故电压表读数为2.9V，此时电压高于小灯泡的额定电压2.5V，所以为了保护小灯泡不被损坏，应立即断开开关；（3）为了能测出这个小灯泡的额定功率，就要使小灯泡两端电压达到额定电压2.5V，具体措施为：电源电压改为3V电压或更换最大阻值较大的滑动变阻器。
5．P m＝R0I1×（I2﹣I1）。
在测量小灯泡电功率的实验中，已知灯泡额定电压U额=2.5V，电源电压保持不变。