江阴市桐岐中学物理电功率单元测试卷（解析版）
一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）
1．P额?U额I额=1.5V?0.3A=0.45W在测量“小灯泡的额定功率”的实验中，实验室提供
的实验器材有： A．电源（电压为4.5V），
B．电流表A1（量程为0﹣0.6A，电阻为0.5Ω） C．电流表A2（量程为0﹣3A，电阻为0.2Ω） D．电压表V1（量程为3V，内阻为3kΩ） E．电压表V2（量程为15V，内阻为1kΩ） F．滑动变阻器R（阻值0﹣10Ω） G．定值电阻R0=800Ω
H．待测小灯泡L（额定电压为3.8V，额定功率大约是1.2W） I．开关S一个，导线若干
实验要求：既要保证电路安全，又要提高测量精确度；为了减小系统误差，测量时电表示数应大于量程的三分之一。则
（1）根据实验要求，电流表应选_______，电压表应选_______（选填器材前的字母代号）。
（2）根据实验要求，在虚线方框内画出实验电路图（其中部分电路已画出）。________ （3）根据实验电路图，请用笔画线代替导线，将实验器材连接起来使之成为实验电路（其中部分导线已连接好）。_______
（4）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到_______端（选填实物图中“a”或“b”）；正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，仔细检查电路各部分均接触良好，其原因可能是_______。
【答案】 B D b 小灯泡L断
路
【解析】 【详解】
（1）待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率大约是1.2W， 由P=UI得，小灯泡的额定电流大约为：
，
因为小灯泡L的额定电流0.32A小于0.6A，且大于电流表A1量程的三分之一， 所以，根据实验要求，电流表应选B。
因为电源电压为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，大于V1的量程 但小于电压表V2量程的三分之一，为了使偏转角度尽量大，电压表应选D。
（2）为了测量小灯泡的额定功率，应使其两端的电压为3.8V，由于电压表（量程为3V，内阻为3kΩ），因此可将电压表与R0串联后在并联在小灯泡L的两端，电流表接在干路上（即电流表外接法），
当灯泡L正常发光时，其两端的电压为UL=3.8V，
根据串、并联电路电压规律可知，电压表和R0所在支路电压：
串联电路电流相等，所以电压的比等于电阻的比，即电压表V1与定值电阻R0两端的电压之比：
联合以上两式可解得：所以实验电路图如下：
，
；
（3）根据实验电路图，按电流的流经顺序将其连接起来，如下图所示：
（4）根据保护电路的原则，在闭合开关前，应使电路中的电流最小，即滑动变阻器接入电路的阻值最大，由实验电路可知，滑动变阻器的滑片应滑到b端。
开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路性故障，电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极是连通的，则故障应为与电压表并联的部分断路，即小灯泡L断路。 【点睛】
2．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
3．P额?U额I额?U额?U?U额?R0在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，
待测小灯泡的额定电压为2.5V?
(1)为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0-____V；
(2)实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是_____（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良； (3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5V，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是____W；
(4)测量结束后，应先______，再拆除导线，最后整理好器材；
(5)某实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上作出了如图所示的I-U图象，请指出作图过程中存在的错误或不足之处是_______；
(6)某实验小组设计了如图所示的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻?请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：
①电路连接完整后，开关S2断开，S1?S3闭合，调节滑动阻器滑片，使电压表示数为U额； ②_______，开关S3断开，S1?S2闭合，记录电压表的示数U2； ③小灯泡额定功率的表达式P额=______（用R?U额?U2表示）
【答案】3 灯泡与灯座 1.25 断开开关 图线不应画成直线或横坐标的标度取值过大 保持滑动变阻器滑片位置不变 【解析】
U额(U2-U额)R
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