北京市昌平区第三中学物理电功率单元练习（Word版 含答案）
一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）
1．电路中的电流I=
=
，小灯光的额定功率P=ULI=2.5V×
．在“测定
小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。 （_______）
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是_____。
（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为_____V。
（4）根据实验记录绘制Ⅰ﹣U图象如图丙所示，根据图象信息，计算小灯泡的额定功率是_____W。
（5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1） ①按电路图连接电路。
②闭合开关_____，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。 ③闭合开关_____，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。 ④保持_____滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝_____。（用I额、I1、I2、R1表示）
【答案】 滑动变阻器断路 2.2 0.5 S1 S2 R2 I
额
2
?
I2R1 I1?I2【解析】 【分析】
（1）本实验中，电压表应并联在灯泡的两端，由此分析图甲的错误修改；
（2）通过小灯泡不亮，两电表无示数，判断出电路中出现断路，然后根据具体情况判断断路处；
（3）由图乙明确电压表量程和分度值，再读数；
（4）由图象读出额定电压下通过灯泡的电流，根据P＝UI计算额定电功率；
（5）已知灯泡的额定电流，可通过R2等效替代正常发光灯泡，再根据电路特点，利用电源不变计算出R2的阻值，由P＝I2R计算额定功率。 【详解】
（1）由图甲知，电压表串联在了电路中，应将其与灯泡并联，将滑动变阻器与灯泡串联，电路图如图所示：
（2）小灯泡不亮，两电表无示数，电路可能有断路发生，将电压表并联在滑动变阻器两端，发现电压表有示数，此时电压表两接线柱到电源两极间是通路，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路；
（3）由图乙知，电压表使用0﹣3V量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为2.2V； （4）当U=2.5V时灯泡正常发光，由图象知此时灯泡中的电流I=0.2A，所以灯泡的额定功率：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W； （5）①按电路图连接电路。
②闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。此时灯泡与R1串联； ③闭合开关S2，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。
此时R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2=RL；
④保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。 由串联电路特点和欧姆定律可得： U=I1R2=I2（R1+R2）， 解得：R2?I2R1， I1?I2
（I?2．P额?U额I额?U额U额R0） ．用“伏安法”测未知电阻的阻值．
（1）请用笔画线表示导线，将图甲所示的实物连接成完整电路．要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小（请勿更改原有导线，导线不能交叉）． （________）
（2）连接电路前，开关必须___．电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至图中_____处（选填“A”或“B”）．
（3）小林闭合开关后，发现电流表示数为零，但电压表有示数，此时电路中的一处故障是待测电阻Rx_____（选填“短路”或“断路”）．
（4）小林排除故障后，用滑动变阻器调节接入电路中的电阻，对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中．有一次测量电流表的指针如图乙所示，其示数为_____A；另一次测量电压表的指针如图丙所示，其示数为_____V．小林根据几组实验数据计算出Rx的值，为了进一步减小误差，绘制了Rx的U-I图像．
（5）另一组的小宇用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图像．小林发现小宇绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同，你认为其原因是_____；小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻Rx=_____Ω．（实验过程中电源电压保持不变）．
【答案】 断开 B 断路 0.28 2.6 电压表并联
在滑动变阻器的两端 10 【解析】 【分析】 【详解】
（1）滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小，说明变阻器连入电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示：
（2）连接电路前，开关必须断开．电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至图中阻值最大处的B端；
（3）若待测电阻短路，电压表示数为0，不符合题意；若待测电阻断路，电流表示数为零，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，符合题意，电路中的一处故障是待测电阻Rx断路；
（4）有一次测量电流表的指针如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.28A；另一次测量电压表的指针如图丙所示，电压表分度值为0.1V，其示数为2.6V；
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，电流表选用小量程，分度值为0.02A，I1＝0.2A；（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＝5Ω，测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；
（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝I12RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；
4．重点是测量小灯泡电阻和电功率的实验，难点是最后一问缺少电流表时，结合滑动变阻器R1的最大阻值，根据最后两次电压表的示数差可知滑动变阻器R1的的电压，再结合欧姆定律把R2表示出来，进而得出功率的表达式．体会实验中利用了等效法。某同学要测量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示，使用的电源电压约为6 V，滑动变阻器的规格是“5 Ω 2 A”．
北京市昌平区第三中学物理电功率单元练习(Word版 含答案)
