广州物理电功率单元测试与练习(word解析版)

广州物理电功率单元测试与练习（word 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 ==6.25Ω0.4AU 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 ==150.4AU 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．故答案为：（1）见上图； （2）①见上图； ②R 1接触不良； ③电阻；⑤50；0.4。

下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。

（1）小彬为了“探究电流跟电阻的关系”，连接了如图甲所示的电路。

①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接______；②小彬看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是______；③小彬先将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为2V ；再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V；④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的电阻换成10Ω的电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片适当向______（选填“左”或“右”）端移动；⑤小彬将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______；U2电压/V电阻/R 51020I0.40.20.1电流/A（2）小彬将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其额定电功率。

①正确连接电路，闭合开关、发小灯泡不亮，电压表、电流表均无示数，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器______（选填“短路”或“断路”）；②排除故障，继续实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是______A，额定功率是______W；（3）小辉同学准备测小灯泡的额定功率，检查实验器材时，发现缺少电压表，滑动变阻器均标有“20Ω 2A”字样，小灯泡的额定电流是0.25A，于是他利用现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路图。

请你帮助小辉完成实验：①闭合开关1S，开关2S接b，2R阻值调到最大处，1R阻值调到0，此时电流表的示数为0.3A；②将1R阻值调到最大，闭合开关1S，开关2S接a，______，小灯泡正常发光；③保持1R接入电路的阻值不变，闭合开关1S，开关2S接b，2R滑片仍在阻值最大处，此时电流表的示数为0.2A。

______W。

则小灯泡额定功率P额【答案】电流表正负接线柱接反了 2 左反比断路 0.2 0.5 调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.25A 0.875【解析】【分析】【详解】(1)①[1]电压表选用小量程与电阻并联，如下图所示②[2]电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了。

③[3]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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V。

④[4]保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，为了使电压表的示数保持不变，由③知应将滑动变阻器的滑片适当向左端移动。

⑤[5]分析实验数据可知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

(2)①[6]闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表均无示数，说明电压表与电源之间某一部分为断路，因此产生这种现象的原因是滑动变阻器断路。

②[7][8]读图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W(3)②[9]将1R阻值调到最大，闭合开关1S，开关2S接a，要使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.25A。

③[10]闭合开关1S，开关2S接b，2R阻值调到最大处，1R阻值调到0，此时电流表的示数为0.3A，电路为2R得简单电路，电源电压为120.3A20Ω=6VU I R==⨯根据步骤③可得10.2A20Ω+0.2A=6VR⨯⨯解得1=10ΩR又小灯泡的额定电流是I L=0.25A，根据步骤②可得L10.25A+0.25A=6VR R⨯⨯解得L=14ΩR小灯泡额定功率3．小灯泡的额定功率是()-U U UR额额。

如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V，额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。

（1）在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，请你找出其中的两处∶①_____________________；② _______________________。

（2）改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是______（填写选项中的字母）。

A．小灯泡短路B．连接小灯泡的导线接触不良C．滑动变阻器接入电路的电阻过大（3）小明调节滑动变阻器，依次正确读取三组实验数据，随手写在了草稿纸上（如图乙所示）。

下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格，请你补出阴影处所缺的内容。

次数小灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A小灯泡的电功率_____分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A ，额定功率为________W 。

（4）实验后，小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A ”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V 的电源上，请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W 。

【答案】滑动变阻器连接成两个下接线柱 电流表正负接线柱接反了C 亮度0.30 0.75 0.45 【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，其中滑动变阻器连接成两个下接线柱，电流表正负接线柱接反了。

(2)[3]改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是滑动变阻器接入电路的电阻过大，电路电流过小；而小灯泡短路则电压表无示数，连接小灯泡的导线接触不良则电流表无示数；故选C 。

(3)[4]小明在老师指导下设计记录数据及现象的表格，阴影处所缺内容应为小灯泡的发光情况。

[5][6]分析数据可知，小灯泡两端电压越大，则通过的电流也越大，小灯泡的额定电压为2.5V ，在记录数据中居中，故小灯泡的额定电流为0.30A ，额定功率为P=UI =2.5V ⨯0.30A=0.75W(4)[7]实验后，小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A ”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V 的电源上，滑动变阻器消耗的功率为2220002200000()()24U U U P UI R R R R R R R R R R R====-++++ 当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相同时，滑动变阻器消耗功率最大，为4．[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，R 0和灯泡分得的电压都会变小，由00U P U R =⋅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。