成都市青羊实验联合中学物理电功率易错题(Word版 含答案)

成都市青羊实验联合中学物理电功率易错题（Word 版 含答案）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．=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．电路中的电流I==，小灯光的额定功率P=U L I=2.5V×．在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。

（_______）（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。

两电表无示数。

为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是_____。

（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P 到某一点，电压表示数如图乙所示为_____V 。

（4）根据实验记录绘制Ⅰ﹣U 图象如图丙所示，根据图象信息，计算小灯泡的额定功率是_____W 。

（5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I 额的小灯泡的额定功率。

实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R 1的最大阻值为R 1）①按电路图连接电路。

②闭合开关_____，移动R 1滑片，使电流表的示数为I 额灯泡正常发光。

③闭合开关_____，保持R 1滑片位置不动，移动R 2滑片，使电流表的示数为I 额。

④保持_____滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I 1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I 2。

⑤小灯泡额定功率的表达式为P 额＝_____。

（用I 额、I 1、I 2、R 1表示）【答案】 滑动变阻器断路 2.2 0.5 S 1 S 2 R 2 I 额2•2112I R I I 【解析】【分析】（1）本实验中，电压表应并联在灯泡的两端，由此分析图甲的错误修改；（2）通过小灯泡不亮，两电表无示数，判断出电路中出现断路，然后根据具体情况判断断路处；（3）由图乙明确电压表量程和分度值，再读数；（4）由图象读出额定电压下通过灯泡的电流，根据P ＝UI 计算额定电功率；（5）已知灯泡的额定电流，可通过R 2等效替代正常发光灯泡，再根据电路特点，利用电源不变计算出R 2的阻值，由P ＝I 2R 计算额定功率。

【详解】（1）由图甲知，电压表串联在了电路中，应将其与灯泡并联，将滑动变阻器与灯泡串联，电路图如图所示：（2）小灯泡不亮，两电表无示数，电路可能有断路发生，将电压表并联在滑动变阻器两端，发现电压表有示数，此时电压表两接线柱到电源两极间是通路，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路；（3）由图乙知，电压表使用0﹣3V 量程，分度值为0.1V ，所以电压表示数为2.2V ；（4）当U=2.5V 时灯泡正常发光，由图象知此时灯泡中的电流I=0.2A ，所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；（5）①按电路图连接电路。

②闭合开关S 1，移动R 1滑片，使电流表的示数为I 额灯泡正常发光。

此时灯泡与R 1串联； ③闭合开关S 2，保持R 1滑片位置不动，移动R 2滑片，使电流表的示数为I 额。

此时R 1与R 2串联，因为电路中电流仍为I 额，所以R 2=R L ；④保持R 2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R 1）滑片移到最左端，电流表的示数为I 1，再将此滑动变阻器（R 1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I 2。

由串联电路特点和欧姆定律可得：U=I 1R 2=I 2（R 1+R 2），解得：21212I R R I I =-，4．（5）待测电阻与变阻器串联，当变阻器连入电路的电阻变小时，由欧姆定律I =U R可知，电路的电流变大，根据U =IR 得到待测电阻的电压变大，由串联电路电压的规律可知，变阻器两个的电压变小，根据绘制的如图丁所示的U -I 图象可知，电压表并联在变阻器的两端了；由图乙可知，当电流I 1=0.1A 时，变阻器两端的电压U 1=2V ，当电流I 2=0.2A 时，变阻器两端的电压U 2=1V ，设电源电压为U ，由串联电路电压的规律和欧姆定律可知，1212=U U U U R I I --=，即2V 1V =0.1A 0.2A U U --，U =3V ，待测电阻：113V 2V =0.1AU U R I --==10Ω．小明同学为了“测量小灯泡的电功率”，准备有如下器材：电源(电压6V ，保持不变)，小灯泡(额定电压3.8V ，电阻约为20Ω)，滑动变阻器A “10Ω 1A ”，滑动变阻器B “20Ω 1A ”，电压表(量程为0-3V 、0-15V)、电流表(量程为0-0.6A 、0~3A)各一个，开关一个，导线若干。