成都市人民北路中学物理电功率单元测试卷(解析版)

成都市人民北路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）1．22L L (0.25A)14Ω=0.875W P I R ==⨯额安安和康康在“测量小灯泡的电功率”实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V 。

(1)图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。

在检查仪器时，康康发现电流表的指针位置如图乙所示，老师提示他电流表没有损坏，他稍作思考，判断出现问题的原因是电流表______；(2)纠正问题后，他连接的电路如图所示，他将滑片P 移到______（选填“A ”或“B ”）端后，闭合开关开始实验。

在移动滑片P 位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变化，只有电压表的指针一直指在一个较大的示数不发生改变。

检查电路连接后，他发现有一根导线连接出现了错误，请你在这根错误的导线上打“×”，再用笔画线代替导线在图中改正过来（导线不允许交叉）______；(3)纠正错误后，他重新开始实验，移动滑片P 直到电压表示数为2.5V ，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率为______W ；(4)安安的电流表坏了，老师给她一个已知阻值的定值电阻0R 、若干开关和导线，安安重新设计了电路如图所示，并正确测出小灯泡的额定功率。

具体实验步骤如下：闭合开关S 、1S ，断开2S ，调节滑片P 使电压表读数为U 额，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S 、2S，断开1S，记录电压表此时读数为U。

请用R、U额、U写出小灯泡额定功率的表达式：P=额______。

【答案】没有调零A或0.65()U U UR-额额【解析】【分析】【详解】(1)[1]从图乙可以看到，指针往左偏了，电流表没有电流流过，也没有损坏，那问题应该是电流表没有调零。

(2)[2]滑动变阻器接入电路时，为了防止电路的电流太大，电阻值应该调到最大，所以从图中可以看到，电流从B端流入，D端流出，那么滑片P应该移到A端。

[3]从图中可以看到，电压表测的是变阻器和灯泡的电压之和，可以在电压表负接线柱和电流表负接线柱的接线去掉，改为电压表负接线柱与灯泡左端相连接；也可以改为电压表负接线柱与变阻器B端相连；这两种修改都可以让电压表只测量灯泡的电压，如下图所示。

(3)[4]从图中可以看到，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，它的读数是0.26A，根据P UI=可知，小灯泡的额定功率2.5V0.26A0.65WP UI==⨯=(4)[5]由题意可知，不改变滑动变阻器滑片P的位置，电路中的电流大小不变，闭合开关S、1S，断开2S，电压表测的是灯泡两端的电压，闭合开关S、2S，断开1S，电压表测的是灯泡和定值电阻0R的电压之和，那么定值电阻0R的电压是-U U U=额根据欧姆定律可知，电路中电流大小00-U UUIR R==额那么小灯泡的额定功率()-U U UP U IR==额额额额2．P L＝U L′I′＝4.5V×0.3A＝1.35W。

在探究“电流与电阻的关系”实验中，小硕选用如下器材：电压恒为5V的电源阻值为5Ω、100Ω、200Ω的定值电阻，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，电流表电压表，开关和若干导线（1）如图甲所示为小硕连接的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确．（_________）（2）改正错误后，用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动．小硕分析可能是定值电阻发生了_____故障．（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，其示数为_____V．断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不动，将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关，应将滑片向_____（填“左”或“右”）移动，使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为_____．（4）在探究过程中，小硕发现，为了保持定值电阻两端电压不变，只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为_____即可．（5）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____．（6）小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为0.2A小灯泡的额定功率，已知定值电阻R0的阻值为10Ω，电源电压未知且大于小灯泡的额定电压．①开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，则电源电压为_____V．②开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_____A，此时小灯泡正常发光．③开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片_____（填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”），电流表示数为0.3A．④小灯泡额定功率P额＝_____W．【答案】断路 2 右 0.2A 3：2 反比 6 0.2 保持不动 0.8【解析】【分析】【详解】(1)[1]原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：(2)[2]用开关试触，电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动，可能是定值电阻发生了断路；(3)[3]排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2V；[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变；[5]由欧姆定律，电流表示数应为：I＝V2V =10ΩUR定＝0.2A；(4)[6]实验中保持定值电阻两端电压不变，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑=5V﹣2V＝3V，由分压原理，滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为U滑:U定=3V:2V=3:2；(5)[7]根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(6)①[8]开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，为定值电阻的简单电路，由欧姆定律，则电源电压为：U＝I1R0＝0.6A×10Ω＝6V；②[9]开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为0.2A，此时小灯泡正常发光．③[10]开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片保持不动，电流表示数为0.3A．④[11]在③中，变阻器与定值电阻串联，由欧姆定律，定值电阻的电压；U0＝I′R0＝0.3A×10Ω＝3V，变阻器的电压为6V﹣3V＝3V，由分压原理，变阻器连入的电阻为：R滑＝10Ω；在②中，由欧姆定律，变阻器的电压：U滑＝IR滑＝0.2A×10Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：U额＝6V﹣2V＝4V，小灯泡额定功率：3．P额=U L I=5V×0.3A=1.5W．小绒在“测量小灯泡的电功率”实验活动中，使用的小灯泡额定电压为2.5V．（1）在检查实验仪器时，发见电流表指针如图乙所示，则应对电流表进行____；（2）图甲是他未连接好的实验电路，用笔画线代替导线帮他连接好实验电路．（要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮）____（3）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有示数．则小灯泡不亮的原因可能是____．（4）问题解决后，继续进行实验，闭合开关，发现电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向____（选填“C“或“D“”）端滑动，直至电压表示数为____V，若此时电流表的示数为0.30A，则小灯泡的额定功率为____W．（5）若两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线如图丁所示，由图可知，L2的额定电流为____A，额定功率为____W；如果将L1和L2串联后接在220V的电源上，则L2的实际功率为____W．【答案】调零滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大 D2.5 0.75 0.5 110 24【解析】【分析】【详解】（1）由图乙知道，电流表指针没有指在零刻度线上，所以在使用该电流表之前应对电流表进行机械调零，使指针指在零刻度线上；（2）由图甲知道，电路图中只有滑动变阻器没有接入电路，由于要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮，即此过程连入电路的电阻变小，电路的电流变大，所以，根据“一上一下”的原则，应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如图：（3）根据题意知道，闭合开关，电压表与电流表都有示数，则说明电路不存在断路，灯泡也没有发生短路，灯泡不发光的缘故应是：闭合开关时，滑片置于阻值最大处，没有调节，使接入电路的阻值过大，电路电流过小，灯泡由于实际功率过小而不发光．（4）由图丙知道，电压表选用的是小量程0-3V ，分度值是0.1V ，所以示数是1.2V ，因为灯在额定电压是2.5V ，所以，应增大灯的电压，由分压原理知道，应通过减小变阻器连入电路中的电阻大小，使变阻器分得的电压减小，所以滑片向D 移动，直到电压表示数为2.5V ；灯泡正常发光时，若电流表的示数为0.30A ，则由P=UI 知道，小灯泡的额度功率是：P=UI =2.5V×0.3A=0.75W ；（5）由题意和图丁知道，当电压为220V 时，L 2 的额定电流是0.5A ，由P=UI 知道，L 2的额定功率是：P=UI 2 =220V×0.5A=110W ；若两电阻串联时，则流过两电阻的电流相等，且总电压应为220V ，由U-I 图象知道，当I 1=I 2=0.3A 时，L 1 的电压为140V ，L 2 的电压为80V ，符合串联电路的电压特点，所以串联后接在220V 的电源上时，电流应是0.3A ，此时L 2的实际功率是：P=U 2 I 2′=80V×0.3A=24W ．【点睛】4．（3）先断开开关S 2、闭合开关S 、S 1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0U R 额；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关S 1、闭合其它开关，读出电流表示数为I ，此时电流表测灯泡与定值电阻并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律得到通过灯泡的额定电流为：I -0U R 额；灯泡额定功率的表达式为：P 额=U 额（I -0U R 额）。

在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V（1）按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是____A 小灯泡断路B 小灯泡两端电压太小C 滑动变阻器阻值太大D 电源电压太小（2）移动滑片,当电压表的示数为____V 时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为____W（3）根据实验测得的数据画出小灯泡I -U 关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图像可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻___ (增大/减小/不变)（4）当小灯泡两端电压为2V 时,其实际功率在以下哪个范围内:_____A ．P 实≤0.48WB ．0.48W ＜P 实＜0.6WC．0.6W≤P实＜0.75WD．P实≥0.75W【答案】A 2.5 0.75 减小 B【解析】【分析】【详解】（1）按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,说明电路处于通路状态，不存在断路现象，实质上是小灯泡两端电压较小，有可能是因为电源电压太小或滑动变阻器阻值太大分压较多造成的，所以该现象的原因不可能的是选项A．（2）因为小灯泡额定电压为2.5V，电压表测量小灯泡两端电压，所以移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W（3）根据UIR=，结合I-U关系图像可知,当小灯泡两端电压减小时,通过小灯泡的电流减小的越来越快，即1R越来越大，所以电阻减小；（4）小灯泡额定工作时的电阻为：2.5V=0.3AR额，假设小灯泡的电阻不随外界环境变化而改变，那么当小灯泡两端电压为2V时，根据欧姆定律可列：2V 2.5V=0.3AURI I==，解：I=0.24A；但根据第（3）问中得出的结论可知，电阻随着电压减小而减小的越来越快，所以实际上此时灯泡的电阻小于额定工作时的电阻，即此时实际电流应大于0.24A，故此时小灯泡的电功率P实＞2V×0.24A,所以其实际功率一定大于0.48W；又因为随着电压减小，电流也减小，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流为0.3A，所以当电压为2V时，I＜0.3A，所以此时小灯泡的P实＜2V×0.3A，即小于0.6W;5．因为灯泡的灯丝电阻是随温度而变化的，所以只要能得出电压越高，实际功率越大的结论即可，而多次测量时因为灯丝电阻的变化，意义不大．某同学做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样（1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图a所示，则他接下来的操作是．（2）请你根据图b电路图用笔画线代替导线，将图c中未完成的电路连接好．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，导线不能交叉．（3）检查仪器和电路无误后，闭合开关，调节调动变阻器片到某一位置时，电压表示数如图d所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察．（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据画出了如图e所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象．由此可知，小灯泡的额定功率为W，小灯泡灯线形电阻随电压的增大而（选填“增大”、“不变”或“减小”）．（5）完成了上述实验后，小明进一步探究通电直导线周围的磁场分布情况，找来小磁针、铁屑、硬纸板等，做了如图f所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，并找到了判断直导线周围磁场的方法：“用右手握住直导线．让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向．”请你用小明的方法判断如图g中小磁针北极转向．图h中小磁针北极转向（两空均选填“纸内”或“纸外”）．【答案】（1）调零；（2）见下图（3）左；电压表示数，使电压表示数为2.5V；（4）0.625；增大；（5）纸外；纸内．【解析】试题分析：（1）使用电表前，仔细观察指针是否指在零刻线，如不是，需要调零；（2）根据题目要求，滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，由图可知滑动变阻器的下接线柱应接右侧，连入电路的阻值变大，由图可知滑动变阻器的下接线柱应接左侧；（3）由电压表的示数可知，电压为2.7V大于额定电压，现要测定小灯泡的额定功率，就要求小灯泡两端电压为2.5V，根据串联分压特点，滑动变阻器的滑片应向左移；同时观察电压表直到2.5V；（4）由图5可知，小灯泡2.5V时的电流，由P=UI可求额定功率，小灯泡电阻受温度影响较大，随电压增大而增大；（5）根据用右手握住直导线．让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向，先根据安培定则判断出通电导体下方磁场的方向，然后根据小磁针静止时，北极的指向为磁场方向可知小磁针N极的指向．解：（1）电表的使用注意调零，观察量程、分度值；由图1可知需要调零；（2）滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，由图可知滑动变阻器的下接线柱应接右侧；（3）由电压表的示数可知，电压为2.7V＞2.5V，根据串联分压特点，滑动变阻器的滑片应向左移，增大滑动变阻器阻值分去多余的0.2V电压；同时观察电压表到示数为2.5V为止；（4））由图5可知，小灯泡2.5V时的电流，I=0.25A，P=UI=2.5V×0.25A=0.625w，小灯泡电阻受温度影响较大，故随电压增大而增大；（5）伸出右手，大拇指指向电流的方向，四指的方向为磁场的方向，故图7导体正下方磁场方向向外，即小磁针静止时N极的指向为纸外；图8中磁场方向垂直纸面向内．故答案为（1）调零；（2）如下图（3）左、电压表示数；（4）使电压表示数为2.5V、0.625、增大；（5）纸外；纸内．6．小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10Ω的定值电阻0R、导线若干．她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路．()1该实验的原理是______．()2小珍连接电路时，开关处于______状态：闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最______(选填“左”或“右”)端．()3闭合开关S ，将1S 拨到触点______(选填“a ”或“b ”)，移动滑片P ，使电压表的示数为______V ．()4在确保整个电路安全情况下，保持滑片P 位置不变，将开关1S 拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为______V ；通过计算可知小灯泡的额定功率是______W ．【答案】P UI = 断开 右 a 2.5 6.5 1【解析】【分析】【详解】()1[1]测量小灯泡额定功率的实验原理是P UI =．()2[2][3]为了保护电路，小珍连接电路时，开关应处于断开状态；且闭合开关前滑片P 应置于滑动变阻器的最大阻值处，由图知滑片应置于右端．()3[4][5]为测量小灯泡额定功率，闭合开关S ，应将1S 拨到触点a ，此时电压表测灯泡两端电压，所以移动滑片P ，使电压表的示数为2.5V ，此时灯泡正常发光；()4[6][7]在确保整个电路安全情况下，保持滑片P 位置不变，将开关1S 拨到另一触点，即触点b ，此时电压表测灯泡与定值电阻0R 的总电压，电压表示数应大于2.5V ，所以，由图乙根据电压表的量程可知，电压表应使用015V -量程，分度值0.5V ，其示数为6.5V ； 由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流：0000 6.5V 2.5V 0.4A 10ΩV L L U U U I I R R --=====， 则小灯泡的额定功率： 2.5V 0.4A 1W L L L P U I ==⨯=．【点睛】7．重点是测量小灯泡电功率的实验，难点是缺少电流表时的实验方案设计，结合已知电阻设计串联电路，根据两次电压表的示数差可知定值电阻的电压，再结合定值电阻求电流，进而测出功率．海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动.碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡．小明被安排用右图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格．小明一看.检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡.做工明显粗糙.尽管标注的有点模糊.但依稀还能辨认出“2.5V 0.3A” 字样．（1）答题纸上已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分.请用笔画线代替导线在答题纸上帮小明完成该实物电路的连接．（2）小明连接好检测电路后，对其中一只小灯泡进行检测.得到了右表中的检测数据．由这些数据可以看出：小灯泡在标注电压下工作时．通过它的实际电流比标注电流要_ ___．电压0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.7电流/A0.220.250.280.300.32亮度微亮→ 较亮→ 亮→ 很亮烧坏（3）如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的.则造成这一问题的根本原因是 .【答案】（1）（2）大；（3）小灯泡电阻随温度的变化而变化．【解析】试题分析：（1）灯泡上“2.5V 0.3A” 字样，所以电压表选择“0-3V”的量程，电流表选择“0-0.6A”的量程，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路，如图：（2）灯泡上“2.5V 0.3A” 字样，表示额定电压为2.5V，灯泡正常发光时的电流为0.3A，而从表中数据可知小灯泡在额定电压下2.5V工作时，通过灯泡的电流为0.32A, 通过它的实际电流比标注电流要大；（3）由于灯丝的电阻不是固定不变的，小灯泡电阻随温度的变化而变化，所以会出现通过它的实际电流比标注电流要大这种情况．【考点定位】伏安法测小灯泡的电阻8．为了研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为2.5V的小灯泡．（1）请你帮他设计电路，并画出电路图；（________）（2）他还准备了：蓄电池（6V），电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V0～15V）、滑动变阻器R1（10Ω 0.6A）、滑动变阻器R2（50Ω 0.6A）、开关、导线若干．为了完成实验，应选择滑动变阻器_____接入电路，电压表选用_____量程；（3）由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示．由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是_____A，此时消耗的电功率为_____W；（4）通过数据分析可以得出：_____．【答案】 R 2 0﹣3V 0.2 0.5 小灯泡在不同电压下的功率不同【解析】【分析】（1）由实验目的确定要测量的量结合归纳法，据此画出电路图；（2）（3）灯在额定电压下灯正常发光，根据通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线找到，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流，此时消耗的电功率为P ＝U L I 求灯的额定功率；根据欧姆定律求灯正常发光时的电阻大小，根据串联电路电压的规律和分压原理确定灯正常发光时变阻器连入电路中的电阻大小确定变阻器的规格；（4）分别求出灯在不同电压下的功率得出结论．【详解】（1）研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，故应用电压表测量出灯电压，用电流表测出此时灯的电流，根据P=UI 求灯的实际功率，为得出普遍性的规律，要多次测量，故要将滑动变阻器串联在电路中，如下所示：（2）（3）灯在额定电压下灯正常发光，由通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A ，此时消耗的电功率为：P=U L I=2.5V×0.2A=0.5W； 灯正常发光时的电阻：2.5V 12.5Ω0.2AU R I ===， 灯正常发光时变阻器分得的电压：U 滑=U ﹣U L =6V ﹣2.5V=3.5V ，变阻器连入电路中的电阻为： 3.5V 17.5Ω10Ω0.2AR ==滑＞， 故选用（50Ω 0.6A）滑动变阻器R 2； 因灯的额定电压为2.5V ，又实际电压不允许超过额定电压的五分之一，即1 2.5V 0.5V 5⨯=，故灯的实际电压不超过3V ，故电压表选用0～3V 量程； （4）由图中数据可知，灯的电压为U 1=1.5V 时，通过的电流为I 1=0.15A ，灯的实际功率： P 1=U 1I 1=1.5V×0.15A=0.225W；同理，当灯的电压为3V 时，通过的电流约为0.22A ，灯的实际功率为0.66W ，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为P=U L I=2.5V×0.2A=0.5W；9．本题是测灯泡电功率的实验，考查了电路连接、故障分析、电表的读数和电功率的计算等，伏安法测电阻、功率、探究电流与电压和电阻关系几个实验有相似之处，我们要学会总结。