上海市西初级中学物理电功率单元培优测试卷

上海市西初级中学物理电功率单元培优测试卷

一、初三物理电功率易错压轴题（难）

1．

()

U

U U

P U I

R

-

==额额

额额额

在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V｡

(1)为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0-____V；

(2)实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是_____（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良；(3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5V，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是____W；

(4)测量结束后，应先______，再拆除导线，最后整理好器材；

(5)某实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上作出了如图所示的I-U图象，请指出作图过程中存在的错误或不足之处是_______；

(6)某实验小组设计了如图所示的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻｡请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：

①电路连接完整后，开关S2断开，S1､S3闭合，调节滑动阻器滑片，使电压表示数为U额；

②_______，开关S3断开，S1､S2闭合，记录电压表的示数U2；

③小灯泡额定功率的表达式P额=______（用R､U额､U2表示）

【答案】3 灯泡与灯座 1.25 断开开关图线不应画成直线或横坐标的标度取值过大

保持滑动变阻器滑片位置不变

()

U U U

R

2

额额

-

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]题中待测小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程应选0~3V。

(2)[2]实验时，小灯泡不亮，且电流表示数几乎为0，则电路中有断路现象，而电压表有示数，即电压表与电源是接通，则故障可能是灯泡与灯座接触不良。

(3)[3]由图示知，电流表的示数为0.5A，则小灯泡的电功率

P =UI =2.5V×0.5A=1.25W

(4)[4]测量结束后，应先断开开关，再拆除导线，最后整理好器材。

(5)[5]由描出的点知，所描的点不在一条直线上，所以作出的I -U 图象不应是直线，且坐标轴的横坐标的标度太大了，这样造成所描的点精确度稍低。

(6)[6][7]按题意可知，电路中通过S 2、S 3的通断来控制电压表所测量的电压，所以所缺的导线应连接在电压表的负接线柱与开关S 3的左接线柱之间，且电路是串联电路。当开关S 2断开，S 1、S 2闭合时，电压表测小灯泡的电压，那么应调节滑片，让电压表的的示数为U 额。然后保持滑片位置不变，这样才能保持小灯泡两端的电压为额定电压，断开S 3，闭合S 1、S 2，此时电压表测小灯泡和定值电阻R 的电压，则电阻R 两端的电压

U R =U 2-U 额

而整个过程中，电路的电流不变，通过小灯泡的电流

21R R U U U I I R R

-===额 则小灯泡的额定功率

2．(3)[4]小敏的观点是错误的，原因是小灯泡在不同电压下的电功率是不同的，所以不能取平均值减小误差。小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）

(1)图1是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____；②____｡

(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V ，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线____（选填“①”､“②”或“③”）发生了____ （填写故障名称）

(3)小华进行了六次实验，记录实验数据并在U-I 图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示，则根据记录的数据和图像可知∶

①小灯泡的额定功率为____W ｡

②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____

A ．5Ω 2A

B ．10Ω 2A

C ．20Ω 1A

D ．30Ω 1A

(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I 图像应为图3中的虚线____（选填“①”､“②”或“③”），你选择的依据是____｡

【答案】①开关未断开 ②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端 ① 断路 ①0.75 ②D ① “小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和

滑动变阻器两端电压变化量始终相等”

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]连接电路时为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开；②滑动变阻器滑片未移至最左端（阻值最大处）。

(2)[3][4]闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V ，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路。

(3)[5][6]根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V 时，通过小灯泡的电流为0.3A ，所以小灯泡的额定功率为

P 额=U 额I 额=2.5V ×0.3A=0.75W

②当小灯泡两端的电压为0.5V 时，电流为0.1A ，所以此时滑动变阻器两端的电压为

U 滑=U -U 灯=3V-0.5V=2.5V

此时滑动变阻器的阻值为

R =U I 滑=2.5V 0.1A

=25Ω 所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω 1A 。

3．2110

=U U P UI U R -=小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为8V ），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω 2A ”，小灯泡（额定电压2.5V ，额定功率小于1.2W ），一个阻值已知的定值电阻R 0，开关及导线若干。

(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成实验电路图乙的连接（要求：滑动变阻器的滑片P 向右滑动时灯变亮；连线不能交叉）（____________）

(2)正确连接电路后，闭合开关进行实验，记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V 时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_____W 。

实验次数物理量

1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0