北京师范大学第三附属中学物理电功率综合测试卷（word含答案）
一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）
1．P2=U额×I额=(U-I额×R)×I额在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，琪琪和航航设计的电路如图甲所示，电源电压恒为4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。琪琪的实验过程如下：
(1)她调节滑动变阻器，发现当电压表的示数为2.5 V时，小灯泡不能正常发光，而航航发现了问题，于是继续向______（选填“左”或“右”）端调节滑动变阻器，使电压表的示数为______V时，小灯泡才正常发光。若此时通过小灯泡的电流如图乙所示，电流为______A，小灯泡正常发光的电阻为______Ω；
(2)琪琪将导线cd的d端改接到小灯泡a端，重新测量小灯泡正常发光的电阻，闭合开关她发现电压表的指针________，原因是____________________；
(3)她俩重新选择实验器材，不用电压表就测出了I额＝0.3 A的小灯泡的额定功率，设计的电路图如图丙所示，请你将下列实验步骤补充完整，并计算出小灯泡的额定功率（电源电压恒定且未知，滑动变阻器的最大阻值为30 Ω）：
①将滑动变阻器的电阻调到最大，开关S闭合，S1________（选填“闭合”或“断开”），读出电流表的示数为0.2 A，则电源电压为________V；
②开关S闭合，S1________（选填“闭合”或“断开”），调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为________A时，小灯泡正常发光；
③开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片________，读出电流表的示数为0.4 A； ④小灯泡额定功率P额＝________ W。
【答案】左 2 0.4 6.25 反向偏转 电压表正负接线柱接反 闭合 6 断开 0.3 保持不动 0.45 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]由图可知，电压表接在了滑动变阻器两端，所以当电压表的示数为2.5V时，小灯泡两端实际电压为
UL?U?U滑=4.5V?2.5V=2V
所以不能正常发光，故继续向左移动滑动变阻，使小灯正常发光，则滑动变阻两端电压为
??U?U额=4.5V?2.5V=2V U滑即：使电压表的示数为2V时，小灯泡正常发光。
[3]由图乙可知此时电流表的量程为0 ~0.6A，分度值为0.2A，所以电流表的示数为0.4A。 [4]此时小灯泡正常发光的电阻为
R?U2.5V==6.25Ω I0.4A(2)[5][6]琪琪将导线cd的d端改接到小灯泡a端，则电压表正负接线柱接反，电压表的指针反向偏转。
(3)①[7][8]滑动变阻器的电阻调到最大处，该步骤的实验目的为测电源电压，故S1应当闭合，使灯泡短路，滑动变阻器单独接入电路，此时滑动变阻器的电阻最大，所以电源电压为
U?IR滑max?0.2A?30Ω=6V
②[9][10]该步骤使小灯泡正常发光，所以故S1应当断开，使小灯泡接入电路，为了让小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器使电路中的电流为0.3A。
③[11]开关S、S1均闭合，再次让滑动变阻器再次接入电路，目的是测量步骤②中滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片保持不动。 可知此时滑动变阻器的电阻为
??R滑U6V==15? I?0.4A④[12]步骤②③中滑动变阻器阻值不变，则步骤②中，滑动变阻器的电压为
???I??R滑??0.3A?15?=4.5V U滑步骤②中小灯泡电压为
??=6V?4.5V=1.5V UL?U?U滑即小灯泡的额定电压为1.5V，小灯泡的额定功率为
2．⑤小灯泡额定功率的表达式为：P额?I额RL?I额R2?I额?做电学实验过程中：
222I2R1。朵朵和同学们在I1?I2
（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变；由图乙
改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压_____（选填“改变”或“保持不变”）。
（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整__________ 。
（3）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因：电路存在_____。
（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动。
（5）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下：
①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为_____A时，小灯泡恰好正常发光；
②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I。 ③P灯=_____（用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。
【答案】 电阻 改变 接触不良 B 0.2 2V（I﹣0.2A）
【解析】（1）如图甲连接的是小灯泡，由于灯丝电阻随温度而变化，所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变；
研究电流与电压的关系应保证电阻不变，改变电阻两端的电压，所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压改变。
（2）如图电路大部分已经完成，只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可，如图：
（3）闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。即电流和电压不稳定，应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。
（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；
再将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联电路分压的规律，即电压与电阻成正比，那么定值电阻增大一倍时，滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍，所以她下一步操作是：将滑
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