南京市南京市第九中学物理电功率易错题（Word版 含答案）
一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）
1．由电路图知,电流表测量的是通过灯泡和电压表的电流之和,即所测电流偏大,根据
知，测量后计算出的电功率值会偏大.小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验，连接的电路如图甲所示，电源电压恒为3V，可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大；______
(2)他将5Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是电阻______（选填“短路”或“断路”）；排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求时，电流表示数如图乙所示，电流为______A； (3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向_____（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为______V为止，记录电流表的示数；
(4)为了获得普遍规律，他想利用上述五个电阻分别单独接入电路，进行五次实验，则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω；
(5)完成上述实验后，小爽又设计了如图丙所示的电路，来测量一个小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，电源电压为U，滑动变阻器A的最大阻值为R0，请完成实验步骤并写出表达式：
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表的示数为______，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，______，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器______（选填“A”或“B”）接入电路的电阻；再保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将滑动变阻器A的滑片移动到______（选填“左”或“右”）端，读出电压表的示数为U'； ③小灯泡的额定功率表达式为P额＝______。
【答案】 断路 0.4 左 2 15 U额 移动滑动
2U额?U?U??
变阻器B的滑片 B 右
U?R0【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]定值电阻应该串联到电路中，所以导线连接左侧接线柱；滑动变阻器滑片已经滑到最左端，要是滑动变阻器接入电路的阻值最大，导线连接滑动变阻器下端的右侧接线柱，如图所示：
。
(2)[2]将5Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，说明电路出现了断路，因为电压表有示数，所以是并联在电压表两接线柱内的电路器件发生断路，电压表测量的是定值电阻两端的电压，所以电路故障可能是电阻断路。 [3]如图乙所示，电流表的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的时数为0.4A。 (3)[4]将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，电压表示数变大，要控制电压不变，就需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器滑片需要向左移动。 [5]已知刚接入的电阻为5Ω，电流表示数为0.4A，则定值电阻两端的电压为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
探究电流与电阻的关系，要控制电阻两端的电压不变，保持为2V。 (4)[6]根据串联分压的原理可知
U1U2? RRL电阻R的电压为2V，滑动变阻器两端的电压为1V，当R为最大值，选择滑动变阻器的最小阻值RL为
RL?U2R1V?30Ω??15Ω U12V则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于15Ω。
(5)①[7]已知小灯泡的额定电压为U额， 闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器A的滑
片，使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光。
②[8]闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表的示数为U额。
[9]此实验利用的是等效电阻的方法，通过控制开关的闭合，让滑动变阻器B的电阻等效等于灯泡电阻，则此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器B接入电路的电阻。 [10]滑动变阻器A的最大阻值为R0，借助滑动变阻器的最大阻值求出电流的大小，故需要将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，故将滑动变阻器A的滑片移动到右端，读出电压表的示数为U'。 ③[11]电路中的电流为
U?U'I?
R0滑动变阻器B接入电路的阻值为
U'R0U' RB=?IU?U'小灯泡的额定功率为
2．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；
3．“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为l0Ω，电流表（0～0.6A，0～3A），电压表
（0～3V，0～15V），开关和导线若干．还有标有“10Ω 2A”的滑动变阻器A和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器B．
（1）若小明设计电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整__________-；
（2）本实验选择的滑动变阻器是_____（选填“A”或“B”）；
（3）当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数如图乙所示，根据所选正确量程，其示数为_____V；
（4）为了测量小灯泡额定功率，此时应该将变阻滑的滑片P向_____（选填“A”或“B”）移动．当电压达到小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W．
（5）小明综合分析实验数据发现，灯泡越亮时灯丝的电阻越大，说明灯丝的电阻_____．
【答案】 A 2 B 0.5 随温度的升高而增大
【解析】 【分析】
（1）电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路；根据灯泡的额定电流选择电流表的量程，然后与小灯泡的左侧相连；根据小灯泡的额定电压选择电压表量程；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可选择器滑动变阻器的规格；
（3）根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数；
（4）电压表的示数小于灯泡的额定电压，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小；看清电流表的量程和分度值，读出电流表示数，利用P=UI求出其电功率； （5）灯丝的电阻随温度的升高而增大． 【详解】
（1）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联； 小灯泡的额定电流约为：I?串联；如下图所示：
U2.5V??0.25A，则电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡R10Ω
（2）灯泡正常发光时的电压等于额定电压UL=2.5V，
U2.5V??0.25A， R10Ω滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V，
U2V??8Ω， 此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑?I0.25A所以本实验中应该选择规格为“10Ω 2A”的A滑动变阻器； （3）电压表使用0～3V量程，分度值为0.1V，故电压为2V；
根据欧姆定律可知此时电路电流约为：I?（4）要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V为止； 电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，此时示数为0.2A，小灯泡正常发光，
南京市南京市第九中学物理电功率易错题(Word版 含答案)
