上海同济初级中学物理电功率单元综合测试（Word版 含答案）
一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）
U02(3V)2??0.45W在探究电路的实验中，几个小伙伴将电阻R、标有1．Pmax?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。
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
1.05 增大 实际电压 5.5 U额?U0 偏小 R0【解析】 【分析】
(1)根据图甲电路连接实物图，根据灯泡正常发光电流确定电流表量程； (2)由图丙读出灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算额定功率； (3)根据表中数据分析灯泡功率与电压的关系；
(4)要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据串联电路电压规律可得出电压表的示数；滑片不动，再将开关S1拨至“2”，求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，根据P额=U额I额求出小灯泡的额定功率；由串联电路特点和欧姆定律分析解答测量的中的差异。 【详解】
(1)[1]由电路图知，电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，由P=UI可得灯泡正常发光电流约为
P1.2W??0.48A U2.5V所以电流表选择0~0.6A量程，由此连接实物如图所示：
I?
(2)[2]当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，电流表使用0~0.6A量程，分度值0.02A，此时通过的电流为0.42A，所以灯泡的额定功率
P?UI?2.5V?0.42A?1.05W
(3)[3][4]由表中数据知，小灯泡工作时，灯泡两端实际电压越大，通过它的电流也越大，由P=UI知灯泡的实际功率越大，即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大。
(4)用如图丁所示的电路测量小灯泡额定功率，所用电压表量程为0～15V，要测量该小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5V，
①[5]闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的总电压，调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电压表的示数
UV=U?U额=8V?2.5V=5.5V
②[6]滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流
I额?③则小灯泡的额定功率
U0 R0U0 R0P额?U额I额?U额?
3．P额＝U0I额＝R0(I?I额)I额小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路．
（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的_____（“A”或“B”）端．
（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝_____A；
（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1＝_____Ω，测量小灯泡电阻的方法是_____（选填“控制变量法”或“等效替代法”）； （4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝_____W；
（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是_____．
A．P0＝2P1 B．P0＝3P1 C．P0＝4P1 D．P0＝5P1 【答案】B 0.2 5 等效替代法 0.2 D 【解析】 【分析】
（1）为了保护电路，闭合开关S2前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处； （2）根据电流表选用的小量定分度值读数； （3）根据等效替代法求电阻大小； （4）根据P1＝I12RL求小灯泡的实际功率；
（5）由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，根据P＝I2R分析额定功率P0的变化． 【详解】
（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B
上海同济初级中学物理电功率单元综合测试(Word版 含答案)
