深圳龙岗区龙城初级中学物理电功率单元测试题（Word版 含解析）
一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）
?1．P小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中，连接电路，额?U额IL?3V?0.2A?0.6W如图甲所示．可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω．
（1）请你用笔划线代替导线，把图甲所示的电路补充完整，并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大_____．
（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中的故障可能是_____（写出一种即可）．故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为_____A．
（3）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向_____（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为_____V止，记录电流表的示数．
（4）完成上述实验之后，小聪想测量一个小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为U
额
．他又找来一个阻值为R0的定值电阻，设计了电路图丙．请补全实验步骤并写出表达式
①只闭合开关S和_____（选填“S1”或“S2”），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为_____，此时小灯泡正常发光．
②只闭合开关S和_____（选填“S1”或“S2”），保持滑动变阻器滑片的位置不动，记下电流表的示数I．
③小灯泡额定功率的表达式是P额=_____．（用已知量和所测物理量符号表示）
【答案】
电阻（或电压表）短路 0.4 右 2 S2 v
（I?S1 U额【解析】 【分析】 【详解】
U额R0）
（1）要使滑片向右移动时连入电路中的阻值变大，故连接滑动变阻器的左下接线柱与电阻
串联，如图：
（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，电路中的故障可能是电阻短路，或电压表短路；
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； （3）由欧姆定律的变形公式，电压表示数：
UV?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，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；
（4）①只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为v，此时小灯泡正常发光．
②只闭合开关S和S1，保持滑动变阻器滑片的位置不动，记下电流表的示数I． ③在①中，电流表测定值电阻的电流，根据欧姆定律的变形公式，U=IR，定值电阻的电压为
U额?R0?U额， R0根据并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与定值电阻并联的总电流，根据并联电路电流的规律灯的额定电流为：
I额?I?可得，小灯泡额定功率的表达式是：
U额， R0
2．PmaxU02(3V)2???0.45W在探究电路的实验中，几个小伙伴将电阻R、标有4R04?5Ω“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路，并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端，电源为6V稳压直流输出，如图所示。请完成下列问题：
实验次数 电阻两端电压U1/V 灯两端电压U2/V 1 2 3 4 1.0 2.2 2.8 3.0 0.5 1.5 2.5 2.8 电流I/A 0.10 0.22 0.28 0.30 小灯泡亮度 不亮 偏暗 正常 极亮 (1)如果用电压表分别测量R与L的电压，请用笔面线将电路连接完整______；
(2)闭合开关，移动变阻器的滑片，记录4组测量数据在表格中。分析U2与I的值，可发现的实验结论是：①小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______；②小灯泡的亮度决定于______；（选填代号：A．通过灯的电流、B．灯两端的电压、C．灯的实际功率）
(3)通过大量的实验研究，我们必须养成一定的科学态度。比如，通过移动变阻器的滑片，获得多次实验数据很重要；小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是______。（需说明理由）
【答案】或
变大 C 错误的，小灯泡在不同电压下电功率是不同的，不能取平均值减小误差 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]用电压表分别测量R与L的电压，如图所示电压表V2已经并联在灯泡L两端，想在只需将电压表V1按照电流正极进、负极出的原则并联在定值电阻R两端，可将电压表V1的负接线柱与定值电阻R的右接线柱或者灯泡L的左接线柱连接即可，如图所示
或
(2)[2]四次实验灯泡L两端的电阻分别为
RL1?RL2?RL3?RL4?U210.5V??5Ω I10.10AU221.5V??6.8Ω I20.22AU232.5V??8.9Ω I30.28AU242.8V??9.3Ω I40.30A可知，当通过电流增大使灯丝的温度升高时，灯泡的电阻会变大。 [3]四次实验灯泡L的实际功率分别为
P实1?UL1I1?0.5V?0.10A?0.05W P实2?UL2I2?1.5V?0.22A?0.33W P实3?UL3I3?2.5V?0.28A?0.7W P实4?UL4I4?2.8V?0.30A?0.84W
随着通过电流变大，灯泡的实际功率变大，亮度也变亮，可知小灯泡的亮度决定于灯的实际功率，故应该选择C。
3．(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滑2.5V==25Ω I0.1A所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω 1A。
4．(4)[7][8]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①，选择的依据是“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”。在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。
深圳龙岗区龙城初级中学物理电功率单元测试题(Word版 含解析)
