电功率单元测试与练习(word解析版)

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．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11U UI-(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VVRU UU 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 20Ω25ΩU 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11U 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．=1.5V 0.3A=0.45W P U I =⨯额额额在测量“小灯泡的额定功率”的实验中，实验室提供的实验器材有：A ．电源（电压为4.5V ），B ．电流表A 1（量程为0﹣0.6A ，电阻为0.5Ω）C ．电流表A 2（量程为0﹣3A ，电阻为0.2Ω）D ．电压表V 1（量程为3V ，内阻为3kΩ）E ．电压表V 2（量程为15V ，内阻为1kΩ）F ．滑动变阻器R （阻值0﹣10Ω）G ．定值电阻R 0=800ΩH ．待测小灯泡L （额定电压为3.8V ，额定功率大约是1.2W ）I ．开关S 一个，导线若干实验要求：既要保证电路安全，又要提高测量精确度；为了减小系统误差，测量时电表示数应大于量程的三分之一。

则（1）根据实验要求，电流表应选_______，电压表应选_______（选填器材前的字母代号）。

（2）根据实验要求，在虚线方框内画出实验电路图（其中部分电路已画出）。

________（3）根据实验电路图，请用笔画线代替导线，将实验器材连接起来使之成为实验电路（其中部分导线已连接好）。

_______（4）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到_______端（选填实物图中“a”或“b”）；正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，仔细检查电路各部分均接触良好，其原因可能是_______。

【答案】 B D b 小灯泡L断路【解析】【详解】（1）待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率大约是1.2W，由P=UI得，小灯泡的额定电流大约为：，因为小灯泡L的额定电流0.32A小于0.6A，且大于电流表A1量程的三分之一，所以，根据实验要求，电流表应选B。

因为电源电压为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，大于V1的量程但小于电压表V2量程的三分之一，为了使偏转角度尽量大，电压表应选D。

（2）为了测量小灯泡的额定功率，应使其两端的电压为3.8V，由于电压表（量程为3V，内阻为3kΩ），因此可将电压表与R0串联后在并联在小灯泡L的两端，电流表接在干路上（即电流表外接法），当灯泡L正常发光时，其两端的电压为U L=3.8V，根据串、并联电路电压规律可知，电压表和R0所在支路电压：串联电路电流相等，所以电压的比等于电阻的比，即电压表V1与定值电阻R0两端的电压之比：联合以上两式可解得：，；所以实验电路图如下：（3）根据实验电路图，按电流的流经顺序将其连接起来，如下图所示：（4）根据保护电路的原则，在闭合开关前，应使电路中的电流最小，即滑动变阻器接入电路的阻值最大，由实验电路可知，滑动变阻器的滑片应滑到b端。

开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路性故障，电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极是连通的，则故障应为与电压表并联的部分断路，即小灯泡L断路。

【点睛】3．点睛：研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用，即分别控制电阻不变和电压不变，据此分析滑动变阻器滑片的调整方向，最后一问要理解单安法测量功率的原理，即根据图知，灯与电阻并联，两端的电压相等，利用定值电阻和电流可确定灯的额定电压，再结合电流即可求功率，当然也可以求灯的电阻。

小聪同学做测量小灯泡的功率的实验，所用器材有电压恒为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡以及符合实验要求的电表，开关和导线．图甲是小聪没有连接完整的电路．甲乙(1)请你用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整_____________ ．(2)小聪同学连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮．电压表指针明显偏转，电流表指针无偏转，则故障可能是______．A．小灯泡短路B．小灯泡断路C．滑动变阻器短路D．滑动变阻器断路(3)小聪同学纠正错误后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W.(4)老师告诉小聪，与小灯泡的电阻相比较，电流表的电阻非常小，电压表的电阻非常大，由于电流表、电压表电阻的影响，测量后计算出的电功率值会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)．【答案】B0.7偏大【解析】【详解】(1)电压表应与小灯泡并联，根据“额定电压为2.5 V的小灯泡”，所以连接小灯泡的右端到电压表的“3V”接线柱即可，如图：(2)小聪同学连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮．电流表指针无偏转，说明电路中存在断路性故障，而电压表指针明显偏转，说明电压表两端到电源两极是通的，所以与电压表并联的小灯泡断路，故选B．(3)小聪同学纠正错误后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表使用小量程，分度值为0.02Ａ,电流为0.28A，则小灯泡的额定功率为:.(4)与小灯泡的电阻相比较，电流表的电阻非常小，电压表的电阻非常大;4．(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。