成都市第四十四中学物理电功率达标检测(Word版 含解析)

成都市第四十四中学物理电功率达标检测（Word版 含解析） 一、初三物理 电功率 易错压轴题（难） 1．（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，假设灯泡的阻值不变，则P额＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1．由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，所以，当灯

泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0＞P额＝4P1，所以最有可能的额定功率值为P0＝5P1．故选D．小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为2.5V的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V）、电压表一块、滑动变阻器（10Ω 2A）、定值电阻（R0=5Ω）、开关三个和导线若干。

（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。 （_____________） （2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到____________（选填“左”或“右”）。 （3）连接完电路后，小明只闭合S、S1时，移动滑片P，电压表示数发生改变：只闭合S、S2时，移动滑片P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并

联在某电路元件两端，测试结果如下表所示。则电路中一定存在的故障是____________。（填写序号）

测试元件 灯泡L 开关S2

电压表 无示数 有示数

①灯泡L处断路 ②灯泡L处短路 ③开关S2处断路 （4）排除故障后，小明继续实验。 ①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为____________V ②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V ③小灯泡的额定功率为____________W. （5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的际功率P实____________（选填 “>”、“>”或“=”）14P额

（拓展）小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它（如图所示）于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，读出电压表示数为2.55V，则小明实验中所用电池组的电阻r是____________Ω。

【答案】 右 ③ 2.5 0.75 ＞ 1.5 【解析】 【详解】 （1）由电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，由于灯泡的额定电压为2.5V＜3V，故只需将电压表的“3”接线柱与开关S1的右接线柱连接即可，如图所示：

（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑到右端； （3）①若灯泡L处断路，将电压表与灯泡L并联，只闭合S、S2时，则电压表有示数且接近电源电压，故①不符合题意； ②若灯泡L处短路，将电压表与灯泡L并联，只闭合S、S2时，则电压表无示数，将电压

表与开关S2并联，只闭合S、S2时，则电压表仍然无示数，故②不符合题意； ③若开关S2处断路，将电压表与灯泡L并联，只闭合S、S2时，则电压表无示数，将电压

表与开关S2并联，只闭合S、S2时，则电压表有示数且接近电源电压，故③符合题意； （4）①只闭合S、S2，R与L串联，电压表测L两端的电压，移动滑片P，使电压表示数U额=2.5V，此时灯泡L正常发光； ②只闭合S、S1，R与R0串联，此时电压表测R0两端的电压U0=2.25V，则有：

000

UUURR滑，即：2.25V3V-2.25V=

5ΩR滑

，解得：R滑=53Ω；

③灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U滑′=U-U额=3V-2.5V=0.5V，

由欧姆定律和串联电路电流规律得到此时电路中的电流：I= I滑=0.5V=5Ω3UR滑滑=0.3A， 则小灯泡的额定功率：P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W； （5）当电阻不变时，由P=2UR可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，由P=2UR可知，小灯泡的实际功率P实＞14P额。 【拓展】

2．则小灯泡额定功率：1210UUUPR额＝。在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）为了测量更精确．电压表应选择的量程是0﹣_______（选填“3”或“15”）V． （2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数．则故障原因可能是小灯泡_______（选填“短路”或“断路”）

（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为_______A． （4）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示． 1234567/V2.52.11.71.30.90.50.1/A0.260.240.210.190.160.05UI实验次数电压 电流 综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向_______（选填“左”或“右“）端滑动：随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变_______（选填“大”或“小”）． （5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率．已知滑动变阳器R1

的最大阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额．请完成下列实验步骤：

①闭合开关S，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额；

②接着_______；

③调节R1的滑片调至最左端，记下电压表示数U1；将R1的滑片调至最右端，记下电压表

示数为U2，小灯泡额定功率的表达式：P=_______（用R0、U额，U1、U2表示） 【答案】3 短路 0.3 左 小 保持变阻器R1的滑片位置不动，断开S1闭合S2，移动变

阻器R2使电压表不变 2021UUR（U1﹣U2）

【解析】 【详解】 （1）灯的额定电压为3V，故为了测量更精确电压表应选择的量程是0﹣3V． （2）若小灯泡短路，灯不亮，电路为通路，电流表有示数，电压表没有示数，符合题意； 若小灯泡断路，则电压表串联在电路中，电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压有示数，不符合题意；所以故障原因可能是小灯泡短路； （3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时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，读数为0.3A； （4）根据表中数据，电路中的电流越来越小，由欧姆定律，电路的总电阻越来越大，故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动；

根据由欧姆定律的变形式URI，计算灯的电阻分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω……2.0Ω，所以随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变小； （5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率．已知滑动变阳器R1

的最大阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额．请完成下列实验步骤：

①闭合开关S，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额；

②接着，保持变阻器R1的滑片位置不动，再断开S1闭合S2，移动变阻器R2使电压表示数

不变； 根据等效替代的原理知，此时R2=RL； ③将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R1的滑片P调至最右端，记

下电压表的示数为U2， 在③中，将R1的滑片P调至最左端，R1连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R1的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R2的电压，根据串联电路电流相等和欧姆定律可得：

21220

UUURR，

解得： 22012

URRUU；

根据2UPR得小灯泡额定功率的表达式： 222122220

0

12

==UUUPUUURURRUU额额额

．

【点睛】 3．Pm＝R0I1×（I2﹣I1）。在测量小灯泡电功率的实验中，已知灯泡额定电压U额=2.5V，电

源电压保持不变。

（1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。 （_______） （2）调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数（如图乙）为___A，则小灯泡的额定功率是________W。 （3）如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中，定值电阻的阻值为R0。先断开开关S2、闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为v；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关________、闭合其它开关，读出电流表示数为I，灯泡额定功率的表达式为P额=___________（用R0、U额、I的代数式表示）。

【答案】 0.28 0.7 S1 U额(I-0UR额) 【解析】 【详解】 （1）将变阻器的最大阻值连入电路中，连接变阻器的左下方接线柱，如下图所示：