电功率单元测试题(Word 版 含解析)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S1、S2,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S1、S3,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.(5)待测电阻与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律I=UR可知,电路的电流变大,根据U=IR得到待测电阻的电压变大,由串联电路电压的规律可知,变阻器两个的电压变小,根据绘制的如图丁所示的U-I图象可知,电压表并联在变阻器的两端了;由图乙可知,当电流I 1=0.1A时,变阻器两端的电压U 1=2V ,当电流I 2=0.2A 时,变阻器两端的电压U 2=1V ,设电源电压为U ,由串联电路电压的规律和欧姆定律可知,1212=U U U U R I I --=,即2V 1V =0.1A 0.2A U U --,U =3V ,待测电阻:113V 2V =0.1A U U R I --==10Ω.小明同学为了“测量小灯泡的电功率”,准备有如下器材:电源(电压6V ,保持不变),小灯泡(额定电压3.8V ,电阻约为20Ω),滑动变阻器A “10Ω 1A ”,滑动变阻器B “20Ω 1A ”,电压表(量程为0-3V 、0-15V)、电流表(量程为0-0.6A 、0~3A)各一个,开关一个,导线若干。
(1)要完成此实验应该选择滑动变阻器__________(填“A ”或“B ”)较为合适;(2)他在连线的过程中发现电压表的0-15V 量程已坏,要想测小灯泡的额定功率,请你补充完成图中的实验电路的设计;_________(3)他连接好电路后,闭合开关S ,移动滑动变阻器滑片时发现灯泡亮度较暗且不变,且两表示数也不变,出现此现象的原因是_____________。
【答案】B 滑动变阻器接的是两个下面的接线柱【解析】【分析】【详解】(1)[1]在实验中,小灯泡与变阻器是串联,当小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U 1=U -U L =6V-3.8V=2.2V据串联电路的特点有L 1L 1U U R R =,13.8V 2.2V 20ΩR = 此时,变阻器接入电路的阻值R 1=11.5Ω所以应选择滑动变阻器B 较为合适。
(2)[2]电压表的0-15V 量程已坏,那么电压表不能接在小灯泡两端测其电压,应接在变阻器两端,调节电压表的示数为2.2V 时,小灯泡便可能正常工作,故作图如下:3.(3)[3]连接好电路后,闭合开关,移动滑片,灯泡的亮度较暗且不变,且两电表示数也不变,出现此现象的原因是变阻器的接线柱接了两个下面的,则接入电路的阻值最大,且不可改变。
夏日炎炎,蚊子滋生,传播疾病,令人烦恼.小明根据蚊子在夜间具有趋光性(尤其是紫色光)的特点,打算自制灭蚊灯。
小明从废旧节日彩灯上拆得一个紫色小灯泡,其额定电压为2.5V,为测得小灯泡的额定功率,小明找来蓄电池组(电压为6V)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等,展开实验探究。
(1)请根据电路图用笔画线代替导线连接实物图(电流表使用大量程)。
_______(2)闭合开关S前,滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值_______(最大/最小)处。
(3)闭合开关S后,小灯泡不亮,观察发现:小灯泡是完好的;电压表有示数;电流表指针指向零刻度线.电路可能存在的故障是_____________。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为__________V,此时小灯泡处于额定工作状态,根据右图所示电流表的示数可知其额定功率为__________w。
(5)小明找来纱布做成灯罩罩住小灯泡,打算在灯罩上涂粘胶,当小灯泡工作发出紫色光时,飞过来的蚊子就会被粘胶粘住.小明在市场上找到A、B、C三种类型的粘胶,对其粘性强弱进行比较。
①取三张相同规格的纸片,水平放置,分别在纸片的上表面涂上A、B、C三种类型的粘胶。
②同时在三张纸的上表面各轻轻布撒30粒芝麻。
③同时将三张纸腾空倒置1min。
④将三张纸翻转,数出A、B、C三种类型粘胶上残留的芝麻数量,见下表。
粘胶类型A B C残留的芝麻数量22812为达到最佳的灭蚊效果,小明应选用的粘胶类型为_______。
【答案】最大灯座断路 2.5 4.5 A【解析】【分析】【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选0~3V的量程,且与灯泡并联;电流表与灯泡串联,注意电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出;如下图(2)[2]闭合开关S前,为了保护电路,滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值最大处。
(3)[3]灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,电压表并联的电路断路,灯泡完好,所以灯座断路。
(4)[4]灯泡在额定电压2.5V时正常工作,所以调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为2.5V。
[5]电流表选择0~3A量程,分度值为0.1A,电路中的电流为1.8A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×1.8A=4.5W4.(5)[6]为达到最佳的灭蚊效果,小明应选用的粘胶类型为粘性最强的,即残留的芝麻数量最多的A胶。
故选A。
小亮利用以下器材:电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、开关各一个,电压表、电流表各一只,三个定值电阻R1、R2、R3,大小分别为10Ω、15Ω、20Ω,导线若干,来探究“电流与电阻的关系”。
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线______。
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移到滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表所示。
老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。
当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因______。
改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为______A(如图乙所示)。
综合分析数据可得:电压一定时,______。
(3)完成上述实验后,小亮还想测定一个U额=2.5V的小灯泡的额定功率,他发现电流表已坏,于是向老师要了一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。
请帮他完成实验步骤:①连接好实验电路,______,移动滑片,使电压表示为______V。
②保持滑片的位置不动,______,读出电压表示数为U。
③小灯泡的额定功率表达式P额=______。
(用物理符号表示)【答案】电流表超出量程 0.8 电流与电阻成反比将开关S1闭合,S2拨到触点2 2.5 将S2拨到触点1()U U UR-额额【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题目中的电流表表盘知,电流表选择0~0.6A量程,电流表与电阻串联,电源电压为6V,电压表选择0 ~15V量程,电压表与电阻并联,滑动变阻器选择一上一下接线柱,串联在电路中。
由图可知,电阻R被短路,没有接入电路中,正确的电路图为(2)[2]若再接入5Ω的电阻时,实验不能正常进行,是由于超过了电流表所选的量程。
[3]电阻两端的电压为4V,根据UIR=,电流表选择0~3A量程,所以示数为0.8A。
[4]综合数据分析可知,电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(3)①[5][6]连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压2.5V。
②[7]保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S2拨到触点1,读出电压表示数U,电压表测量灯泡和R0的总电压。