宜兴市洋溪中学物理电功率单元达标训练题（Word版 含答案）
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．小灯泡的额定功率是
U额?U-U额?R0。如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V，额
定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。
（1）在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，请你找出其中的两处∶ ①_____________________；② _______________________。
（2）改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是______（填写选项中的字母）。 A．小灯泡短路
B．连接小灯泡的导线接触不良 C．滑动变阻器接入电路的电阻过大
（3）小明调节滑动变阻器，依次正确读取三组实验数据，随手写在了草稿纸上（如图乙所示）。下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格，请你补出阴影处所缺的内容。
次数 1 2 3 小灯泡两端电压U/V 通过灯丝电流I/A 小灯泡的电功率P/W _____ 分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A，额定功率为________W。
（4）实验后，小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上，请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。 【答案】滑动变阻器连接成两个下接线柱 电流表正负接线柱接反了 C 亮度 0.30 0.75 0.45 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，其中滑动变阻器连接成两个下接线柱，电流表正负接线柱接反了。
(2)[3]改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是滑动变阻器接入电路的电阻过大，电路电流过小；而小灯泡短路则电压表无示数，连接小灯泡的导线接触不良则电流表无示数；故选C。
(3)[4]小明在老师指导下设计记录数据及现象的表格，阴影处所缺内容应为小灯泡的发光情况。
[5][6]分析数据可知，小灯泡两端电压越大，则通过的电流也越大，小灯泡的额定电压为2.5V，在记录数据中居中，故小灯泡的额定电流为0.30A，额定功率为
P=UI=2.5V?0.30A=0.75W
(4)[7]实验后，小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上，滑动变阻器消耗的功率为
U02P?UI?()R?R?R0U02U02? R02(R?R0)2R??2R0?4R0RR当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相同时，滑动变阻器消耗功率最大，为
3．(4)[7][8]实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线①，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω1A”的滑动变
阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。
(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上，则电路故障是______；
(2)排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最______端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数应为______A；
(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1，重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象，如图乙所示，由图象可得出的结论是：______；
(4)完成步骤(2)后，若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关，发现电压表示数______2.5V（选填“大于”或“小于”），应向______（选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求；
(5)为完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______Ω；
(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5，则P1:P5?______。
【答案】R1短路 右 0.5 当导体两端的电压保持不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比 大于 右 4 5:1 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图可知，电阻R1和滑动变阻器R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关时，电流表有示数，则电路中出现短路，而电压表无示数，那么是电阻R1短路了。
(2)[2]在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，即最右端。 [3]由图乙知，电压表示数为2.5V，R1=5Ω时，电路中的电流为0.5A。 (3)[4]由图乙知，当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
(4)[5][6]用R2=10Ω代替R1后，若滑动变阻器接入电路的阻值不变，据串联电路的分压特点知，R2分去的电压变大，即电压表的示数大于2.5V，要使R2两端的电压保持为2.5V，应让变阻器接入电路的阻值变大，以分去更多电压，所以应向右移动滑片。
(5)[7]实验中，定值电阻两端的电压保持不变，那么变阻器两端的电压也保持不变，当定值电阻更换的阻值越小，据串联电路的特点，变阻器接入电路的阻值也越小。所以，当R1=5Ω时，变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的电流I=0.5A，那么最小电阻
宜兴市洋溪中学物理电功率单元达标训练题(Word版 含答案)
