成都市成飞中学物理电功率单元试卷(word版含答案)
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.P?UI=U1U2?U1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,R0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R0,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 电压/V 电流/A 电功率/W 1 1.0 0.24 2 1.5 0.32 3 2.0 0.38 4 2.5 5 3.0 0.44
(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而____(选填“增大”、“不变”或“减小”),小灯泡的实际功率由______(选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”)决定。
(4)完成实验后,利用上述器材,小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图所示的电路,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V ;
②滑动变阻器滑片不动,再将开关S1,拨至“2”读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率P额=______(用U额、U0、R0表示)。若步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】如图,正确连线,滑动变阻器接线柱接正确1分