龙岩实验中学物理电功率单元测试卷附答案
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.(5)[6]为达到最佳的灭蚊效果,小明应选用的粘胶类型为粘性最强的,即残留的芝麻数量最多的A胶。故选A。小亮利用以下器材:电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、开关各一个,电压表、电流表各一只,三个定值电阻R1、R2、R3,大小分别为10Ω、15Ω、20Ω,导线若干,来探究“电流与电阻的关系”。
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线______。
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移到滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表所示。老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因______。改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为______A(如图乙所示)。综合分析数据可得:电压一定时,______。
(3)完成上述实验后,小亮还想测定一个U额=2.5V的小灯泡的额定功率,他发现电流表已坏,于是向老师要了一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。请帮他完成实验步骤:
①连接好实验电路,______,移动滑片,使电压表示为______V。 ②保持滑片的位置不动,______,读出电压表示数为U。 ③小灯泡的额定功率表达式P额=______。(用物理符号表示)
【答案】 电流表超出量程 0.8 电流与电阻成反比
将开关S1闭合,S2拨到触点2 2.5 将S2拨到触点1 【解析】 【分析】 【详解】
U额?U?U额?R0
(1)[1]由题目中的电流表表盘知,电流表选择0~0.6A量程,电流表与电阻串联,电源电压为6V,电压表选择0 ~15V量程,电压表与电阻并联,滑动变阻器选择一上一下接线柱,串联在电路中。由图可知,电阻R被短路,没有接入电路中,正确的电路图为
(2)[2]若再接入5Ω的电阻时,实验不能正常进行,是由于超过了电流表所选的量程。 [3]电阻两端的电压为4V,根据I?U,电流表选择0~3A量程,所以示数为0.8A。 R[4]综合数据分析可知,电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(3)①[5][6]连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压2.5V。
②[7]保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S2拨到触点1,读出电压表示数U,电压表测量灯泡和R0的总电压。 ③[8]此时定值电阻R0两端的电压
U1=U-U额
通过灯泡的电流
I额?I1?则小灯泡的额定功率为
U1U?U额? R0R0
3.P额=U额I1=U额?U2?U额R?U额(U2?U额)R利用如图所示的电路探究电流跟电压的关
系,电源电压为6V不变.
(1)按图甲,在图乙中把接错的一根导线打上“×”,再画线把它改到正确的位置上. (_____)
(2)正确连接电路后,再闭合开关,移动滑片,发现电压表和电流表的示数均为0;继续移动滑片,当两电表指针刚好偏转且稳定时,其示数见序号3,继续实验,数据见序号4
龙岩实验中学物理电功率单元测试卷附答案
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