莆田市哲理物理电功率中考真题汇编[解析版]

莆田市哲理物理电功率中考真题汇编[解析版]

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 移动滑动变阻器B的滑片 B 右 20UUUUR额

【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

12LUURR

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

2L11V30Ω15Ω2VURRU

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

'0UUIR

滑动变阻器B接入电路的阻值为

''0B'=URURIUU

小灯泡的额定功率为

2．L3V0.2A0.6WPUI额额小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中，连接电路，如图甲所示．可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω．

（1）请你用笔划线代替导线，把图甲所示的电路补充完整，并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大_____．

（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中的故障可能是_____（写出一种即可）．故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为_____A．

（3）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，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止，记录电流表的示数．

（4）完成上述实验之后，小聪想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．他又找来一个阻值为R0的定值电阻，设计了电路图丙．请补全实验步骤并写出表达式

①只闭合开关S和_____（选填“S1”或“S2”），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为_____，此时小灯泡正常发光．

②只闭合开关S和_____（选填“S1”或“S2”），保持滑动变阻器滑片的位置不动，记下电流

表的示数I．

③小灯泡额定功率的表达式是P额=_____．（用已知量和所测物理量符号表示）

【答案】 电阻（或电压表）短路 0.4 右 2 S2 v

S1

0IUUR额额（）

【解析】

【分析】

【详解】

（1）要使滑片向右移动时连入电路中的阻值变大，故连接滑动变阻器的左下接线柱与电阻串联，如图：

（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，电路中的故障可能是电阻短路，或电压表短路；

电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A；

（3）由欧姆定律的变形公式，电压表示数：

0.4A5Ω2VVUIR，

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，使电压表的示数为2V；

（4）①只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为v，此时小灯泡正常发光．

②只闭合开关S和S1，保持滑动变阻器滑片的位置不动，记下电流表的示数I．

③在①中，电流表测定值电阻的电流，根据欧姆定律的变形公式，U=IR，定值电阻的电压为

00URUR额额，

根据并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；

在②中，电流表测灯与定值电阻并联的总电流，根据并联电路电流的规律灯的额定电流

为：

0UIIR额额，

可得，小灯泡额定功率的表达式是：

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：2.5V10Ω0.25AUIR，则电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联；如下图所示：

（2）灯泡正常发光时的电压等于额定电压UL=2.5V，

根据欧姆定律可知此时电路电流约为：2.5V10Ω0.25AUIR，

滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V，

此时滑动变阻器接入电路的阻值8Ω0.252VAUIR滑，

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；

（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，U=2.5V，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

4．（5）灯泡电阻随灯泡电压的升高而增大；原因是：随灯泡电压的升高，灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，电阻变大，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大．某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路．

（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整___________

（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示