郑州市实验高级中学物理电功率单元测试卷(解析版)

郑州市实验高级中学物理电功率单元测试卷（解析版）

一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）

1．P 2=U 额×I 额=(U -I 额×R )×I 额在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，琪琪和航航设计的电路如图甲所示，电源电压恒为4.5 V ，小灯泡的额定电压为2.5 V 。琪琪的实验过程如下：

(1)她调节滑动变阻器，发现当电压表的示数为2.5 V 时，小灯泡不能正常发光，而航航发现了问题，于是继续向______（选填“左”或“右”）端调节滑动变阻器，使电压表的示数为______V 时，小灯泡才正常发光。若此时通过小灯泡的电流如图乙所示，电流为______A ，小灯泡正常发光的电阻为______Ω；

(2)琪琪将导线cd 的d 端改接到小灯泡a 端，重新测量小灯泡正常发光的电阻，闭合开关她发现电压表的指针________，原因是____________________；

(3)她俩重新选择实验器材，不用电压表就测出了I 额＝0.3 A 的小灯泡的额定功率，设计的电路图如图丙所示，请你将下列实验步骤补充完整，并计算出小灯泡的额定功率（电源电压恒定且未知，滑动变阻器的最大阻值为30 Ω）：

①将滑动变阻器的电阻调到最大，开关S 闭合，S 1________（选填“闭合”或“断开”），读出电流表的示数为0.2 A ，则电源电压为________V ；

②开关S 闭合，S 1________（选填“闭合”或“断开”），调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为________A 时，小灯泡正常发光；

③开关S 、S 1均闭合，滑动变阻器的滑片________，读出电流表的示数为0.4 A ； ④小灯泡额定功率P 额＝________ W 。

【答案】左 2 0.4 6.25 反向偏转 电压表正负接线柱接反 闭合 6 断开 0.3 保持不动 0.45

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]由图可知，电压表接在了滑动变阻器两端，所以当电压表的示数为2.5V 时，小灯泡两端实际电压为

L =4.5V 2.5V=2V U U U =--滑

所以不能正常发光，故继续向左移动滑动变阻，使小灯正常发光，则滑动变阻两端电压为

=4.5V 2.5V=2V U U U '=--滑

额 即：使电压表的示数为2V 时，小灯泡正常发光。

[3]由图乙可知此时电流表的量程为0 ~0.6A ，分度值为0.2A ，所以电流表的示数为0.4A 。

[4]此时小灯泡正常发光的电阻为

2.5V ==6.25Ω0.4A

U R I = (2)[5][6]琪琪将导线cd 的d 端改接到小灯泡a 端，则电压表正负接线柱接反，电压表的指针反向偏转。

(3)①[7][8]滑动变阻器的电阻调到最大处，该步骤的实验目的为测电源电压，故S 1应当闭合，使灯泡短路，滑动变阻器单独接入电路，此时滑动变阻器的电阻最大，所以电源电压为

max 0.2A 30Ω=6V U IR ==⨯滑

②[9][10]该步骤使小灯泡正常发光，所以故S 1应当断开，使小灯泡接入电路，为了让小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器使电路中的电流为0.3A 。

③[11]开关S 、S 1均闭合，再次让滑动变阻器再次接入电路，目的是测量步骤②中滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片保持不动。

可知此时滑动变阻器的电阻为

6V ==150.4A

U R I '=Ω'滑 ④[12]步骤②③中滑动变阻器阻值不变，则步骤②中，滑动变阻器的电压为

0.3A 15=4.5V U I R '''''==⨯Ω滑

滑 步骤②中小灯泡电压为

L =6V 4.5V=1.5V U U U ''=--滑

即小灯泡的额定电压为1.5V ，小灯泡的额定功率为

2．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R0（最大阻值用R0表示），他设计如图丁所示电路，测出了额定电压为U0=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“R0”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）．