北京裕中中学物理电功率单元测试题(Word版 含解析)
一、初三物理 电功率 易错压轴题(难)
1.(5)待测电阻与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律I=
U可R知,电路的电流变大,根据U=IR得到待测电阻的电压变大,由串联电路电压的规律可知,变阻器两个的电压变小,根据绘制的如图丁所示的U-I图象可知,电压表并联在变阻器的两端了;由图乙可知,当电流I1=0.1A时,变阻器两端的电压U1=2V,当电流I2=0.2A时,变阻器两端的电压U2=1V,设电源电压为U,由串联电路电压的规律和欧姆定律可知,
R?U?U1U?U2U?2VU?1V==,即,U=3V,待测电阻:I1I20.1A0.2AR?U?U13V?2V==10Ω.小明同学为了“测量小灯泡的电功率”,准备有如下器材:I10.1A电源(电压6V,保持不变),小灯泡(额定电压3.8V,电阻约为20Ω),滑动变阻器A“10Ω 1A”,滑动变阻器B“20Ω 1A”,电压表(量程为0-3V、0-15V)、电流表(量程为0-0.6A、0~3A)各一个,开关一个,导线若干。
(1)要完成此实验应该选择滑动变阻器__________(填“A”或“B”)较为合适;
(2)他在连线的过程中发现电压表的0-15V量程已坏,要想测小灯泡的额定功率,请你补充完成图中的实验电路的设计;_________
(3)他连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片时发现灯泡亮度较暗且不变,且两表示数也不变,出现此现象的原因是_____________。
【答案】B 滑动变阻器接的是两个下面的接线柱
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]在实验中,小灯泡与变阻器是串联,当小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压
U1=U-UL=6V-3.8V=2.2V
据串联电路的特点有
ULU13.8V2.2V??, RLR120ΩR1此时,变阻器接入电路的阻值
R1=11.5Ω
所以应选择滑动变阻器B较为合适。
(2)[2]电压表的0-15V量程已坏,那么电压表不能接在小灯泡两端测其电压,应接在变阻器两端,调节电压表的示数为2.2V时,小灯泡便可能正常工作,故作图如下:
2.(3)[4]小敏的观点是错误的,原因是小灯泡在不同电压下的电功率是不同的,所以不能取平均值减小误差。小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)
(1)图1是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____;②____?
(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则图1中导线____(选填“①”?“②”或“③”)发生了____ (填写故障名称)
(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示,则根据记录的数据和图像可知∶ ①小灯泡的额定功率为____W?
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____ A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(4)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____(选填“①”?“②”或“③”),你选择的依据是____?
【答案】①开关未断开 ②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端 ① 断路 ①0.75 ②D ① “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”
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]连接电路时为了保护电路,开关应断开,滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处,所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开;②滑动变阻器滑片未移至最左端(阻值最大处)。
(2)[3][4]闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则图1中导线①发生了断路。 (3)[5][6]根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,所以小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
②当小灯泡两端的电压为0.5V时,电流为0.1A,所以此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V
此时滑动变阻器的阻值为
R=
U滑2.5V==25Ω 0.1AI所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω 1A。
3.小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.15A)对应的电压约为1V,灯的实际电功率为:P2?1V?0.15A?0.15W,则P1大于P2.小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并连接了如图甲所示的部分实验电路。
甲
(1)请你添加一条导线,将图甲所示的实物图补充完整,并使滑动变阻器的滑片P右移时接入电路的阻值变大 _______________。
(2)闭合开关为S1,将开关S2扳向____(填“1”或“2”),调节滑动变阻器使电流表的示数为I1,如图乙所示,I1=____A。 乙
(3)将开关S2扳向另一端,保持________的阻值不变,调节________的阻值R,使电流表的示数仍为I1。
(4)若此时R=7.0 Ω,小灯泡的实际功率P1=____W。
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系。你认为最