天津市武清区雍阳中学物理电功率单元测试卷附答案

天津市武清区雍阳中学物理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

2U额?U?U??

变阻器B的滑片 B 右

U?R0【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

U1U2? RRL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

RL?U2R1V?30Ω??15Ω U12V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

U?U'I?

R0滑动变阻器B接入电路的阻值为

U'R0U' RB=?IU?U'小灯泡的额定功率为

2．（5）待测电阻与变阻器串联，当变阻器连入电路的电阻变小时，由欧姆定律I=

U可R知，电路的电流变大，根据U=IR得到待测电阻的电压变大，由串联电路电压的规律可知，变阻器两个的电压变小，根据绘制的如图丁所示的U-I图象可知，电压表并联在变阻器的两端了；由图乙可知，当电流I1=0.1A时，变阻器两端的电压U1=2V，当电流I2=0.2A时，变阻器两端的电压U2=1V，设电源电压为U，由串联电路电压的规律和欧姆定律可知，

R?R?U?U1U?U2U?2VU?1V==，即，U=3V，待测电阻：I1I20.1A0.2AU?U13V?2V==10Ω．小明同学为了“测量小灯泡的电功率”，准备有如下器材：I10.1A电源(电压6V，保持不变)，小灯泡(额定电压3.8V，电阻约为20Ω)，滑动变阻器A“10Ω 1A”，滑动变阻器B“20Ω 1A”，电压表(量程为0-3V、0-15V)、电流表(量程为0-0.6A、0~3A)各一个，开关一个，导线若干。

(1)要完成此实验应该选择滑动变阻器__________(填“A”或“B”)较为合适；

(2)他在连线的过程中发现电压表的0-15V量程已坏，要想测小灯泡的额定功率，请你补充完成图中的实验电路的设计；_________

(3)他连接好电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片时发现灯泡亮度较暗且不变，且两

表示数也不变，出现此现象的原因是_____________。

【答案】B 滑动变阻器接的是两个下面的接线柱

【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]在实验中，小灯泡与变阻器是串联，当小灯泡正常发光时，变阻器两端的电压

U1=U-UL=6V-3.8V=2.2V

据串联电路的特点有

ULU13.8V2.2V??， RLR120ΩR1此时，变阻器接入电路的阻值

R1=11.5Ω

所以应选择滑动变阻器B较为合适。

(2)[2]电压表的0-15V量程已坏，那么电压表不能接在小灯泡两端测其电压，应接在变阻器两端，调节电压表的示数为2.2V时，小灯泡便可能正常工作，故作图如下：

3．(3)[3]连接好电路后，闭合开关，移动滑片，灯泡的亮度较暗且不变，且两电表示数也不变，出现此现象的原因是变阻器的接线柱接了两个下面的，则接入电路的阻值最大，且不可改变。夏日炎炎，蚊子滋生，传播疾病，令人烦恼．小明根据蚊子在夜间具有趋光性(尤其是紫色光)的特点，打算自制灭蚊灯。

小明从废旧节日彩灯上拆得一个紫色小灯泡，其额定电压为2.5V，为测得小灯泡的额定功率，小明找来蓄电池组(电压为6V)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等，展开实验探究。

(1)请根据电路图用笔画线代替导线连接实物图(电流表使用大量程)。_______

(2)闭合开关S前，滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值_______(最大／最小)处。 (3)闭合开关S后，小灯泡不亮，观察发现：小灯泡是完好的；电压表有示数；电流表指针指向零刻度线．电路可能存在的故障是_____________。

(4)排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为__________V，此时小灯泡处于额定工作状态，根据右图所示电流表的示数可知其额定功率为__________w。

(5)小明找来纱布做成灯罩罩住小灯泡，打算在灯罩上涂粘胶，当小灯泡工作发出紫色光时，飞过来的蚊子就会被粘胶粘住．小明在市场上找到A、B、C三种类型的粘胶，对其粘性强弱进行比较。

①取三张相同规格的纸片，水平放置，分别在纸片的上表面涂上A、B、C三种类型的粘胶。

②同时在三张纸的上表面各轻轻布撒30粒芝麻。 ③同时将三张纸腾空倒置1min。

④将三张纸翻转，数出A、B、C三种类型粘胶上残留的芝麻数量，见下表。 粘胶类型 残留的芝麻数量 A 22 B 8 C 12

为达到最佳的灭蚊效果，小明应选用的粘胶类型为_______。