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．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 ()20
U U U U R ''-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
12L
U U R R = 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R L 为
2L 11V 30Ω15Ω2V
U R R U ⨯=== 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 、S 1，断开S 2，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 、S 2，断开S 1，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R 0，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
'
0U U I R -= 滑动变阻器B 接入电路的阻值为
''
0B '
=U R U R I U U =- 小灯泡的额定功率为
2．()0U U U P U I R -==额额额额额在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，
待测小灯泡的额定电压为2.5V ｡
(1)为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0-____V ；
(2)实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是_____（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良；
(3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5V ，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是____W ；
(4)测量结束后，应先______，再拆除导线，最后整理好器材；
(5)某实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上作出了如图所示的I -U 图象，请指出作图过程中存在的错误或不足之处是_______；
(6)某实验小组设计了如图所示的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额
定功率，其中R 为定值电阻｡请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：
①电路连接完整后，开关S 2断开，S 1､S 3闭合，调节滑动阻器滑片，使电压表示数为U 额； ②_______，开关S 3断开，S 1､S 2闭合，记录电压表的示数U 2；
③小灯泡额定功率的表达式P 额=______（用R ､U 额､U 2表示）
【答案】3 灯泡与灯座 1.25 断开开关 图线不应画成直线或横坐标的标度取值过大 保持滑动变阻器滑片位置不变
()U U U R 2额额-
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]题中待测小灯泡的额定电压为2.5V ，所以电压表的量程应选0~3V 。
(2)[2]实验时，小灯泡不亮，且电流表示数几乎为0，则电路中有断路现象，而电压表有示数，即电压表与电源是接通，则故障可能是灯泡与灯座接触不良。
(3)[3]由图示知，电流表的示数为0.5A ，则小灯泡的电功率
P =UI =2.5V×0.5A=1.25W
(4)[4]测量结束后，应先断开开关，再拆除导线，最后整理好器材。
(5)[5]由描出的点知，所描的点不在一条直线上，所以作出的I -U 图象不应是直线，且坐标轴的横坐标的标度太大了，这样造成所描的点精确度稍低。
(6)[6][7]按题意可知，电路中通过S 2、S 3的通断来控制电压表所测量的电压，所以所缺的导线应连接在电压表的负接线柱与开关S 3的左接线柱之间，且电路是串联电路。当开关S 2断开，S 1、S 2闭合时，电压表测小灯泡的电压，那么应调节滑片，让电压表的的示数为U 额。然后保持滑片位置不变，这样才能保持小灯泡两端的电压为额定电压，断开S 3，闭合S 1、S 2，此时电压表测小灯泡和定值电阻R 的电压，则电阻R 两端的电压
U R =U 2-U 额
而整个过程中，电路的电流不变，通过小灯泡的电流 21R R U U U I I R R
-==
=额 则小灯泡的额定功率
3．小灯泡的额定功率是()
0-U U U R 额额。如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V ，额
定功率不大于1 W 的小灯泡功率的实物连接图。
