上海复旦大学第二附属中学物理电功率单元测试卷（含答案解析）
一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）
22U额U额(U?U')=1．P下面是小溪所做的电学实验： 额=RBU'R0
（一）探究电流与电阻的关系。
(1)小溪用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω四个电阻、电压恒为4.5V的电源、“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材连接成部分实验电路，实验过程中控制电阻两端的电压2V不变。请用笔画线代替导线把电路补充完整；______
(2)正确连接电路后开始实验。小溪发现换上______Ω的电阻后，移动滑片，电压表示数始终不能达到需要控制的电压值，不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应该适当______（填“增大”或“减小”）控制的电压值；通过实验数据可以得出的结论是：______一定时，导体中电流与电阻成______。 （二）测量小灯泡的额定功率。
(3)小溪按乙图连接电路，测量标有“3.8V”的小灯泡的额定功率，她使用了电压表的小量程，调节变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出此时电流表的示数为0.2A，求出小灯泡的电阻为______Ω，并利用公式P额?2U额R求出了小灯泡的额定功率。然后她又换用电压表的
大量程，调节变阻器滑片，使电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示为______A，小灯泡的额定功率为______W。小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异，根本原因是______；
(4)小溪又设计了一个方案测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率。电路如图丁所示（电源电压为6V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”）。请把下面的实验步骤补充完整： ①只闭合开关S和S2，调节变阻器的滑片，使电压表V2的示数为______V，此时小灯泡正常发光；
②只闭合开关______，保持滑片P的位置不动，此时V1的示数为1V，V2的示数为2V； ③该灯泡的额定功率P额＝______W。
【答案】见解析 20 增大 电压 反比 10 0.3 1.14 灯的电阻随温度的变化而变化 3 S和S1 0.6 【解析】 【分析】
【详解】
(1)[1]电压表测量电阻两端的电压，由于实验过程中控制电阻两端的电压为2V不变，则电压表接小量程，如图所示
(2)[2]当接入20Ω的电阻时，移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入阻值最大，此时滑动变阻器两端电压最大，定值电阻两端电压最小，由于滑动变阻器的最大阻值与电阻的阻值相等，则它们两端电压相等，此时电阻两端最小电压为
Umin?U4.5V??2.25V 22所以小溪发现换上20Ω的电阻后，移动滑片，电压表示数始终不能达到需要控制的电压值，不能完成实验。
[3]为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，根据I?应该适当增大控制的电压值。
[4][5]通过多次实验得到的数据以及实验现象可以得出的结论：当电压一定时，导体中电流与电阻成反比。
(3)[6]调节滑动变阻器滑片，是电压表示数为2V，读出此时电流表的示数为0.2A，由
U以及串联分压的特点可知，他RI?U可得小灯泡的电阻 RR?U2V??10Ω I0.2A[7]调节变阻器滑片，使电压表示数为3.8V时，电流表如图丙所示选择的分度值为0.02A的小量程，示数为0.3A。 [8]小灯泡的额定功率
P?ULIL?3.8V?0.3A?1.14W
[9]根据公式P额?2U额R求出小灯泡的额定功率，小溪发现两次得到的额定功率值有较大差
异，根本原因是灯的电阻随温度的变化而变化。 (4)[10][11][12]实验步骤：
①只闭合开关S和S2，调节变阻器的滑片，使电压表V2的示数为3V，此时小灯泡正常发光；
②只闭合开关S和S1，保持滑片P的位置不动，此时V1的示数为1V，V2的示数为2V； ③在①中电压表V2测灯的电压，在①中电压表V1测滑片以左电阻R左的电压由串联电压规律可得滑片以右电阻R右的电压
U右?6V?1V?2V?3V
因滑动变阻器的最大阻值为20Ω，根据串联电流规律，通过变阻器滑片以左和以右的电流相等，根据I?U有 RU右U左= R右R左即
3V1V1=? R右R左20Ω?R右解得：R右=15Ω，故在第1次操作中，由串联电路电压规律可知变阻器的电压
U滑?6V?3V?3V
电路中电流即灯的额定电流
IL??所以灯泡的额定功率
U滑3V??0.2A R右15Ω
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
上海复旦大学第二附属中学物理电功率单元测试卷(含答案解析)
