北京南法信中学物理电功率同步单元检测(Word版 含答案)
一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)
1.重点是测量小灯泡电功率的实验,除了掌握通常的实验要求和步骤外,难点是电表的选择和画出电路图,对于电压表的选择采用了扩大量程的方法,即电压表与定值电阻串联后,根据串联电路的特点知,当电压表示数为3V时,电压表与定值电阻串联后总电压为3.8V,正好可以测量灯的定额电压。据此进行分析解答。中考复习时,一学习小组利用阻值不同的四个电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器R(标有“50Ω 1A”)及其它器材做电学实验.
(1)如图甲是小明“探究电流与电阻关系”时连接的部分实验电路.
①将5Ω电阻接入电路,请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右滑电流表示数变大; (____)
②闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V时读出对应的电流值并记录; ③断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,此时如果他马上闭合开关,会造成__表损坏,正确的操作应该是先__________________________,再闭合开关,移动滑片P使电压表的示数仍为2.5V;
④按正确操作完成余下实验后,得到电流与电阻关系图象如图乙所示,由此可得到的结论是:电压一定,___________________________________________________________; (2)玉琦同学把图甲中的定值电阻换成额定电压为2.5V的灯泡,测量它的额定功率. ①闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表和电压表都没有示数,原因可能是滑动变阻器___;
②排除故障后,将滑动变阻器R的滑片移到某一位置时电压表示数为2.2V,要测小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器连入电路的阻值变__(选填“大”或“小”),当小灯泡正常
发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为__W.
(3)张阳同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0(最大阻值用R0表示),他设计如图丁所示电路,测出了额定电压为U0=2.5V的灯泡的额定功率,请补全下列步骤.
①闭合开关,先调节滑动变阻器__(选填“R0”或“R”)的滑片到最__端(选填“左”或“右”),再调节另一滑动变阻器的滑片,直到__时为止. ②接着_________________________,读出这时电压表的示数为U; ③小灯光的额定功率表达式P=____________(用字母表示).
【答案】 电压 调节滑动变阻器的滑片P处
于最大阻值处 电流与电阻成反比 断路 小 0.75 R0 左 2.5V 调节变阻器R0的滑片
U?2.5V 到最右端 2.5V×
R0【解析】 【分析】 【详解】
(1)①滑动变阻器的滑片P向右滑电流表示数变大;说明滑动变阻器的滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以应将滑动变阻器的右下方接线柱与开关右侧接线柱相连,如下图所示:
③探究电流与电阻关系应保持电阻两端电压不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时电路中的总电阻变大,由
=
=
可知串联电路电阻越大,分得的电压越大,用10Ω的
电阻替换5Ω的电阻,电阻两端电压会变大,电压表的示数变大,闭合开关,会造成电压表损坏,正确的操作应该是先调节滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处,再闭合开关,移动滑片P使电压表的示数仍为2.5V;
④由图象可知,电流与电阻成反比例函数,故可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比;
(2)①闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表和电压表都没有示数,原因可能是滑动变阻器断路;
②要测小灯泡的额定功率,应使电压表的示数由2.2V增加到2.5V,滑动变阻器应减小接入电路中的电阻,增大电路中的电流;由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W; (3)实验步骤:
①闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到2.5V时为止;
②接着调节变阻器R0的滑片到最右端,读出这时电压表的示数为U; ③因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压U0=U﹣2.5V,
2.故答案为:(1)见上图; (2)①见上图; ②R1接触不良; ③电阻;⑤50;0.4。下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。
(1)小彬为了“探究电流跟电阻的关系”,连接了如图甲所示的电路。
①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接______;
②小彬看到了邻组同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是______;
③小彬先将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为2V;再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V; ④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的电阻换成10Ω的电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片适当向______(选填“左”或“右”)端移动; ⑤小彬将数据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______; 电压U/V 2 电阻R/? 5 10 20 电流I/A 0.4 0.2 0.1
(2)小彬将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡,测量其额定电功率。
①正确连接电路,闭合开关、发小灯泡不亮,电压表、电流表均无示数,产生这种现象的原因可能是滑动变阻器______(选填“短路”或“断路”);
②排除故障,继续实验,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流是______A,额定功率是______W;
(3)小辉同学准备测小灯泡的额定功率,检查实验器材时,发现缺少电压表,滑动变阻器均标有“20Ω 2A”字样,小灯泡的额定电流是0.25A,于是他利用现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路图。请你帮助小辉完成实验:
①闭合开关S1,开关S2接b,R2阻值调到最大处,R1阻值调到0,此时电流表的示数为
0.3A;
②将R1阻值调到最大,闭合开关S1,开关S2接a,______,小灯泡正常发光; ③保持R1接入电路的阻值不变,闭合开关S1,开关S2接b,R2滑片仍在阻值最大处,此时电流表的示数为0.2A。
?______W。 则小灯泡额定功率P额
【答案】 电流表正负接线柱接反
了 2 左 反比 断路 0.2 0.5 调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表的示数为0.25A 0.875 【解析】 【分析】 【详解】
(1)①[1]电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示
②[2]电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是电流表正负接线柱接反了。 ③[3]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,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V。
④[4]保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的电阻换成20Ω的电阻,为了使电压表的示数保持不变,由③知应将滑动变阻器的滑片适当向左端移动。
⑤[5]分析实验数据可知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,故得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(2)①[6]闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表、电流表均无示数,说明电压表与电源之间某一部分为断路,因此产生这种现象的原因是滑动变阻器断路。
②[7][8]读图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.2A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(3)②[9]将R1阻值调到最大,闭合开关S1,开关S2接a,要使小灯泡正常发光,则应调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表的示数为0.25A。
③[10]闭合开关S1,开关S2接b,R2阻值调到最大处,R1阻值调到0,此时电流表的示数为0.3A,电路为R2得简单电路,电源电压为