电功率单元测试卷附答案

电功率单元测试卷附答案

一、初三物理电功率易错压轴题（难）

1．电路中的电流I==，小灯光的额定功率P=U L I=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•21

12

I R

I I

【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=R L；

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：21

2

12

I R

R

I I

=

-，

2．(4)[7][8]实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线①，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。

(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上，则电路故障是______；

(2)排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最______端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数应为______A；

(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1，重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象，如图乙所示，由图象可得出的结论是：______；

(4)完成步骤(2)后，若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关，发现电压表示数______2.5V（选填“大于”或“小于”），应向______（选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求；

(5)为完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______Ω；

(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5，则15

:

P P=______。

【答案】R1短路右 0.5 当导体两端的电压保持不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比大于右 4 5:1

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由图可知，电阻R 1

和滑动变阻器R 串联，电压表测R 1两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关时，电流表有示数，则电路中出现短路，而电压表无示数，那么是电阻R 1短路了。

(2)[2]在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，即最右端。

[3]由图乙知，电压表示数为2.5V ，R 1=5Ω时，电路中的电流为0.5A 。

(3)[4]由图乙知，当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。

(4)[5][6]用R 2=10Ω代替R 1后，若滑动变阻器接入电路的阻值不变，据串联电路的分压特点知，R 2分去的电压变大，即电压表的示数大于2.5V ，要使R 2两端的电压保持为2.5V ，应让变阻器接入电路的阻值变大，以分去更多电压，所以应向右移动滑片。

(5)[7]实验中，定值电阻两端的电压保持不变，那么变阻器两端的电压也保持不变，当定值电阻更换的阻值越小，据串联电路的特点，变阻器接入电路的阻值也越小。所以，当R 1=5Ω时，变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的电流I =0.5A ，那么最小电阻

1min 4.5V 2.5V 4Ω0.5A

U U U R I I --====滑 (6)[8]据2

U P R

=得，定值电阻接R 1和R 5时，滑动变阻器消耗的电功率

3．[7]在实验步骤②中，在将开关拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，变阻器连入电路的阻值变大，由串联电路的分压原理知，变阻器分得电压变大，R 0和灯泡分得的电压都会变小，由00

U P U R =⋅额额知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V ，正常发光时的电阻约为8Ω．

(l)在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整_______．

(2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了_______（选填“短路”或“断路”）．

(3)移动滑片P 到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为______V ；此时要测量小灯泡的额定功率，应持滑片P 向 _________（选填“左”或“右”）端移动，移动滑片P ，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的 I －U 图像;

(4)由图像可计算出小灯泡的额定功率是______ W ．

(5)完成上述测量后，不用电压表，用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I 额，定值电阻的阻值为R 0．实验步骤如下，请补充完