长沙市湖南师大附中物理电功率达标检测卷(Word版 含解析)

长沙市湖南师大附中物理电功率达标检测卷（Word版含解析）

一、初三物理电功率易错压轴题（难）

1．小伟在做探究“电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：电源（4.5V），定值电阻四个（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω），电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω1A”和开关各一个、导线若干。

(1)小伟连接的电路如图甲所示，闭合开关后，发现______（填“电流表”或“电压表”）无示数，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图中错误的那根导线上画“×”，并画出正确的连线；______

(2)解决问题后，小伟先将5Ω的定值电阻接入电路。调节滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表的示数如图乙所示；将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，他应将滑动变阻器的滑片P 向______（填左”或“右”）端移动，使电压表的示数保持______V不变，再次读取电流表的示数；

(3)把20Ω的电阻接入电路时，小伟发现无论怎样调节滑动变阻器都不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制电压表的示数不低于______V。由实验得出的结论是：当电压一定时，______；

(4)小伟将定值电阻换成小灯泡L1，测出了几组电流值和电压值。并绘制了L1的U﹣I图象如图丙所示，该图象不是直线的原因是______；

(5)同组的小同学还想测量额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率，利用小伟用过的小灯泡L1和绘制的图象，设计了如图丁所示的电路（电源电压为U），测出了小灯泡L2的额定功率。请将她的实验步骤补充完整：

①闭合开关S．将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为______，此时L2正常发光。

②将开关S0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P______（填“移到最左端”“移到最右端”或“保持不动”）此时电流表的示数为I1，根据L1的U-I图象可知，当电流为I1时，对应的电压为U1；，则滑动变阻器接入电路的阻值R＝______；

③小灯泡L2的额定功率P额＝______（用U、I额、R表示）

【答案】电压表右 2 2.5 电流与电阻成反

比灯的电阻随温度的变化而变化I额保持不动1

1

U U

I

-

(U﹣I额×R )×I额

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]原电路中，电压表与电阻短路了，只有电流表与变阻器连入电路中，故电压表没有示数。

[2]电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正后如图所示

(2)[3][4]小伟先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，由欧姆定律，电压表示数为

U=IR=0.4A×5Ω=2V

根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V，再次读取电流表的示数。

(3)[5][6]假设控制为U V，根据串联电路电压的规律和分压原理

V

V

R

U U

U R

-

=滑

左边为一定值，右边也为一定值，当变阻器的最大电阻连入电路中时，对应的定值也应最大，此时变阻器器分得的电压最大，电压表的示数最小，即

V V 4.5V 20Ω25Ω

U U -= 解得U V =2.5V ，为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制电压表的示数不低于2.5V ；由实验得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成反比。

(4)[7]绘制了L 1的U -I 图像如图丙所示，该图像不是直线的原因是灯的电阻随温度的变化而变化。

(5)[8][9][10][11]实验步骤：

①闭合开关S ，将开关S 0接1、调节滑动变阻器的滑片P ，使电流表的示数为I 额，此时L 2正常发光；

②将开关S 0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P 保持不动，此时电流表的示数为I 1，根据L 1的（U -I 图像可知，当电流为I 1时，对应的电压为U 1）；

在①中，L 1短路，L 2与变阻器串联；在②中，L 2短路，L 1与变阻器串联，因电流为I 1，由图丙知，L 1对应的电压为U 1，由串联电路的规律和欧姆定律，则滑动变阻器接入电路的阻值

11

U U R I -=

在①中，由欧姆定律，变阻器的电压为 U 滑=I 额×R =I 额×R

根据串联电路电压的规律，L 2的额定电压为

U 额=U -U 滑=U -I 额×R

小灯泡L 2的额定功率

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）．