北京延庆县第二中学物理电功率（提升篇）（Word版 含解析）
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．重点是测量小灯泡电功率的实验，除了掌握通常的实验要求和步骤外，难点是电表的选择和画出电路图，对于电压表的选择采用了扩大量程的方法，即电压表与定值电阻串联后，根据串联电路的特点知，当电压表示数为3V时，电压表与定值电阻串联后总电压为3.8V，正好可以测量灯的定额电压。据此进行分析解答。中考复习时，一学习小组利用阻值不同的四个电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器R（标有“50Ω 1A”）及其它器材做电学实验．
（1）如图甲是小明“探究电流与电阻关系”时连接的部分实验电路．
①将5Ω电阻接入电路，请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右滑电流表示数变大； （____）
②闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V时读出对应的电流值并记录； ③断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，此时如果他马上闭合开关，会造成__表损坏，正确的操作应该是先__________________________，再闭合开关，移动滑片P使电压表的示数仍为2.5V；
④按正确操作完成余下实验后，得到电流与电阻关系图象如图乙所示，由此可得到的结论是：电压一定，___________________________________________________________； （2）玉琦同学把图甲中的定值电阻换成额定电压为2.5V的灯泡，测量它的额定功率． ①闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表都没有示数，原因可能是滑动变阻器___；
②排除故障后，将滑动变阻器R的滑片移到某一位置时电压表示数为2.2V，要测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器连入电路的阻值变__（选填“大”或“小”），当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为__W．
（3）张阳同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个滑动变阻器R0（最大阻值用R0表
示），他设计如图丁所示电路，测出了额定电压为U0=2.5V的灯泡的额定功率，请补全下列步骤．
①闭合开关，先调节滑动变阻器__（选填“R0”或“R”）的滑片到最__端（选填“左”或“右”），再调节另一滑动变阻器的滑片，直到__时为止． ②接着_________________________，读出这时电压表的示数为U； ③小灯光的额定功率表达式P=____________（用字母表示）．
【答案】 电压 调节滑动变阻器的滑片P处
于最大阻值处 电流与电阻成反比 断路 小 0.75 R0 左 2.5V 调节变阻器R0的滑片
U?2.5V 到最右端 2.5V×
R0【解析】 【分析】 【详解】
（1）①滑动变阻器的滑片P向右滑电流表示数变大；说明滑动变阻器的滑片P向右滑时滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以应将滑动变阻器的右下方接线柱与开关右侧接线柱相连，如下图所示：
③探究电流与电阻关系应保持电阻两端电压不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时电路中的总电阻变大，由
=
=
可知串联电路电阻越大，分得的电压越大，用10Ω的
电阻替换5Ω的电阻，电阻两端电压会变大，电压表的示数变大，闭合开关，会造成电压表损坏，正确的操作应该是先调节滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处，再闭合开关，移动滑片P使电压表的示数仍为2.5V；
④由图象可知，电流与电阻成反比例函数，故可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（2）①闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表都没有示数，原因可能是滑动变阻器断路；
②要测小灯泡的额定功率，应使电压表的示数由2.2V增加到2.5V，滑动变阻器应减小接入电路中的电阻，增大电路中的电流；由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W； （3）实验步骤：
①闭合开关，先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到2.5V时为止；
②接着调节变阻器R0的滑片到最右端，读出这时电压表的示数为U； ③因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压U0=U﹣2.5V，
3．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）
北京延庆县第二中学物理电功率(提升篇)(Word版 含解析)
