上海第二初级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)
U02(3V)2??0.45W在探究电路的实验中,几个小伙伴将电阻R、标有1.Pmax?4R04?5Ω“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路,并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端,电源为6V稳压直流输出,如图所示。请完成下列问题:
实验次数 电阻两端电压U1/V 灯两端电压U2/V 1 2 3 4 1.0 2.2 2.8 3.0 0.5 1.5 2.5 2.8 电流I/A 0.10 0.22 0.28 0.30 小灯泡亮度 不亮 偏暗 正常 极亮 (1)如果用电压表分别测量R与L的电压,请用笔面线将电路连接完整______;
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,记录4组测量数据在表格中。分析U2与I的值,可发现的实验结论是:①小灯泡的电阻是变化的,当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______;②小灯泡的亮度决定于______;(选填代号:A.通过灯的电流、B.灯两端的电压、C.灯的实际功率)
(3)通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是______。(需说明理由)
【答案】或
变大 C 错误的,小灯泡在不同电压下电功率是不同的,不能取平均值减小误差
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]用电压表分别测量R与L的电压,如图所示电压表V2已经并联在灯泡L两端,想在只需将电压表V1按照电流正极进、负极出的原则并联在定值电阻R两端,可将电压表V1的负接线柱与定值电阻R的右接线柱或者灯泡L的左接线柱连接即可,如图所示
或
(2)[2]四次实验灯泡L两端的电阻分别为
RL1?RL2?RL3?RL4?U210.5V??5Ω I10.10AU221.5V??6.8Ω I20.22AU232.5V??8.9Ω I30.28AU242.8V??9.3Ω I40.30A可知,当通过电流增大使灯丝的温度升高时,灯泡的电阻会变大。 [3]四次实验灯泡L的实际功率分别为
P实1?UL1I1?0.5V?0.10A?0.05W P实2?UL2I2?1.5V?0.22A?0.33W P实3?UL3I3?2.5V?0.28A?0.7W P实4?UL4I4?2.8V?0.30A?0.84W
随着通过电流变大,灯泡的实际功率变大,亮度也变亮,可知小灯泡的亮度决定于灯的实际功率,故应该选择C。
U滑2U滑211:P?:?:?5:1小青在测量小灯泡的额定功率实验中。选用的小2.P15R1R55?25?灯泡标有2.5V字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整(______);
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电压表有示数,接下来应进行的
操作是______ (选填标号);
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合 C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)实验时,电压表的示数如图乙所示。则应将滑片向______(选填A或B)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案。如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作∶①连接好电路,闭合开关S。将开关S1拨到触点______(选填A或B)。移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点。读出电压表的示数U2;③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=______。
【答案】
C A 1.25W A U1U2?U1 R0【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]电压表测量灯泡的电压,应与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应接“-”,“+”接线柱。连接电路如图所示:
(2)[2]小灯泡没有发光,但电压表有示数,说明电压表到电源电路是通路,灯泡不发光可能是灯泡两端实际电压远低于额定电压,所以接下来的操作是移动滑动变阻器滑片,在进一
步判断。 故选C。
(3)[3]由图乙可知,此时灯泡的电压为1.9V,使小灯泡正常工作,应将滑动变阻器向A端调节。
[4]若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为
P?UI=2.5V?0.5A=1.25W
(4)[5]由步骤①中“移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1”,可知改实验步骤实验目的使小灯泡在额定电压下工作,所以开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表示数为小灯泡的额定电压。
[6]用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式为
3.P?UI=U1U2?U1小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时,R0实验室提供了如下器材:电源(电压恒为8V),一个电流表,一个电压表,滑动变阻器“20Ω 2A”,小灯泡(额定电压2.5V,额定功率小于1.2W),一个阻值已知的定值电阻R0,开关及导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成实验电路图乙的连接(要求:滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮;连线不能交叉)(____________)
(2)正确连接电路后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为_____W。 实验次数物理量 电压/V 电流/A 电功率/W 1 1.0 0.24 2 1.5 0.32 3 2.0 0.38 4 2.5 5 3.0 0.44
(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而____(选填“增大”、“不变”或“减小”),小灯泡的实际功率由______(选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”)决定。
(4)完成实验后,利用上述器材,小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图
所示的电路,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V ;
②滑动变阻器滑片不动,再将开关S1,拨至“2”读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率P额=______(用U额、U0、R0表示)。若步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】如图,正确连线,滑动变阻器接线柱接正确1分
1.05 增大 实际电压 5.5 U额?U0 偏小 R0【解析】 【分析】
(1)根据图甲电路连接实物图,根据灯泡正常发光电流确定电流表量程; (2)由图丙读出灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算额定功率; (3)根据表中数据分析灯泡功率与电压的关系;
(4)要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压,根据串联电路电压规律可得出电压表的示数;滑片不动,再将开关S1拨至“2”,求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流,根据P额=U额I额求出小灯泡的额定功率;由串联电路特点和欧姆定律分析解答测量的中的差异。 【详解】
(1)[1]由电路图知,电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,由P=UI可得灯泡正常发光电流约为
P1.2W??0.48A U2.5V所以电流表选择0~0.6A量程,由此连接实物如图所示:
I?
上海第二初级中学物理电功率单元达标训练题(Word版 含答案)



