北京汇文中学物理电功率单元测试卷（含答案解析）
一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）
1．P额?U额I额=1.5V?0.3A=0.45W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A1（量程为0﹣0.6A，电阻为0.5Ω） C．电流表A2（量程为0﹣3A，电阻为0.2Ω） D．电压表V1（量程为3V，内阻为3kΩ） E．电压表V2（量程为15V，内阻为1kΩ） F．滑动变阻器R（阻值0﹣10Ω） G．定值电阻R0=800Ω
H．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UL=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】
2．由电路图知,电流表测量的是通过灯泡和电压表的电流之和,即所测电流偏大,根据
知，测量后计算出的电功率值会偏大.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验，连接的电路如图甲所示，电源电压恒为3V，可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大；______
(2)他将5Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是电阻______（选填“短路”或“断路”）；排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求时，电流表示数如图乙所示，电流为______A； (3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，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为止，记录电流表的示数；
(4)为了获得普遍规律，他想利用上述五个电阻分别单独接入电路，进行五次实验，则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω；
(5)完成上述实验后，小爽又设计了如图丙所示的电路，来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，电源电压为U，滑动变阻器A的最大阻值为R0，请完成实验步骤并写出表达式：
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表的示数为______，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，______，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器______（选填“A”或“B”）接入电路的电阻；再保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将滑动变阻器A的滑片移动到______（选填“左”或“右”）端，读出电压表的示数为U'； ③小灯泡的额定功率表达式为P额＝______。
【答案】 断路 0.4 左 2 15 U额 移动滑动
北京汇文中学物理电功率单元测试卷(含答案解析)
